18.4-焦耳定律(重难点突破)(原卷版).docx

2022-2023学年九年级物理夯实重难点突破
18.4 焦耳定律（重难点突破）
一．重点：利用焦耳定律公式计算热量（共5小题）
1．某定值电阻两端加上10V的电压时，测得通过它的电流为2A，则其阻值为　 　Ω，1min产生的热量为　 　J。
2．某导体的电阻是2Ω，通过2A的电流时，1min产生 　 　J的热量，当通过导体的电流为0A时，导体的电阻为 　 　Ω。
3．如图所示，是物理兴趣小组发明的泡沫切割器，主要由输出电压为3V的电源和阻值为6Ω的电热丝构成。则该切割器在正常工作时通过电热丝的电流是 　 　A，电热丝1min时间内放出的热量是 　 　J。

4．如图所示是A、B两定值电阻的U﹣I图像，由图像中信息可知：RA　 　RB（选填“＞”、“＝”或“＜”）；若将A、B两电阻并联接在4V电源的两端，RA和RB的电功率之比为 　 　，1min内电阻A产生的热量为 　 　J。

5．如图所示的电路中，R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.9A，电流表A2的示数为0.6A，则电源电压是 　 　V，R2的阻值为 　 　Ω；通电10s，电阻R1产生的热量为 　 　J。

二．重点：焦耳定律实验（共2小题）
6．在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如下电路。

（1）两烧瓶中应装入质量和初温都相同的煤油，实验中通过观察 　 　来比较电流通过导体产生热量的多少；
（2）如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝（R1＞R2），可以探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系；通电一段时间，　 　（填“R1”或“R2”）的电流产生的热量较多；
（3）如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数 　 　（填“相同”或“不同”），可以探究 　 　和通电时间一定时，电流产生的热量跟 　 　关系。
（4）本实验用到的物理方法有 　 　和 　 　。
（5）生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用如图 　 　（填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。
7．学校物理探究小组进行了以下三个热学实验：甲图为“探究不同物质吸热升温现象”，乙图为“比较不同燃料燃烧时放出的热量”，丙图“探究影响电流热效应的因素”。

（1）上述三个热学实验中都需要控制被加热物质 　 　（体积/质量）相等，这些实验中可利用加热相同时间进行实验有 　 　（甲乙/乙丙/甲丙）。
（2）图乙是比较不同燃料燃烧时放出的热量实验。小明发现用碎纸片加热的烧杯中水温升得快，这 　 　（能/不能）说明碎纸片的热值大。
（3）丙图中是通过观察 　 　反映两电阻丝产生的热量的多少。烧瓶中装入的煤油是 　 　（导体/绝缘体）。图中将两个电阻串联起来，就是为了控制 　 　相等，实验中可发现B烧瓶中温度计的示数升高快，据此可初步得出结论：　 　产生的热量越多。如果仅用丙图中提供的器材，利用该装置 　 　（可以/不可以）探究电热与电流的关系。
三．难点：含有电动机的电路（共4小题）
8．如图所示，电源电压恒为6V，R0为电阻箱，电动机线圈的电阻为2Ω，调节电阻箱R0使其接入电阻为4Ω，闭合开关，电动机正常转动，电流表的示数是0.8A，此时电动机两端的电压是 　 　V，100s内电流通过电动机线圈产生的热量是 　 　J。

9．如图所示电路中，定值电阻R的阻值为20Ω，电动机线圈电阻为2Ω；闭合开关S，电流表A1的示数为0.8A，电流表A2的示数0.3A，则10min内电流通过电动机产生的热量为 　 　J。

10．小明家电扇铭牌上标有“220V 66W”字样，通过查找资料，得知该电扇的电动机电阻为8Ω，则该电扇正常工作5min，产生的热量为 　 　J，获得了 　 　J的机械能。
11．近期一些餐厅出现了用送餐机器人进行无接触配送，其运动依靠底部电动机带动。已知电动机线圈为铜制，比热容为0.4×103J/（kg•℃），整个线圈质量为0.2kg，产生的能量有80%转化为线圈的内能，电动机与电流表串联后接在24V直流电源上工作，闭合开关后发现机器人并未运动，这时电流表示数为8A．检查发现电动机的齿轮被卡住了，排除故障后，正常刚工作时电流表的读数为1A，忽略所有摩擦，计算：
（1）电动机线圈的阻值。
（2）电动机正常工作时的效率。
（3）不考虑线圈与其他材料之间的热传递，在卡住的1分钟内线圈的温度会升高多少。
四．难点：多挡位用电器的识别与计算（共5小题）
12．如图所示，是小明家安装的即热式电热水器的电路图，它具有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5500W。某次小明用高温挡淋浴时，水的初温是20℃，淋浴头的出水温度为40℃，淋浴20min共用水100L。则电热丝R1的阻值为 　 　Ω；水吸收的热量为 　 　J；电热水器的高温挡功率为 　 　W。【电热水器正常工作且产生的热量全部被水吸收，c水＝4.2×103J/（kg•℃）】

13．随着现代化学校创建工作的开展，各中小学教学多媒体硬件越来越多，某校共有10个教室，每个教室配有300W的投影仪一台，300W的电脑一台，该校的供电电压为220V。学生在操场上进行半小时的大课间体育活动时，若教室里的这些电器没有关闭，那么半小时全校会浪费电能 　 　度。
如图是学校一电热饮水机电路原理图，已知R2＝360Ω，饮水机的保温功率与加热功率之比为1：10，若饮水机对质量为1.21kg的水加热时间为42s，不计热损失，则水升高温度为 　 　℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

14．如图甲所示，是“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验装置（R1＝R2＝R3）。该电路探究电流产生的热量与　 　的关系。如图乙所示电路是一个可三挡调温的电热器电路，图中开关接a和b触点时电路处于断开状态，若要电路处于高温工作状态，则开关应接　 　（选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”）触点。

15．如图所示为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图（虚线框内为蒸汽电熨斗的发热部位）。R1、R2为电热丝，其中R2＝60.5Ω。工作时，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服。（电路中仅考虑R1、R2的阻值）
（1）闭合S1，当S2　 　（选填“闭合”或“断开”）时，电熨斗处于高温挡。
（2）若电熨斗低温挡和高温挡的电功率之比是1：5，则R1的电阻是　 　Ω；当电熨斗处于高温挡时，通电1min产生的热量是　 　J。

16．如图甲是小明家的养生壶。它有高温、中温、低温三个挡位，如图乙是它工作电路图，图表是其部分参数，其中R1、R2为发热电阻，R2＝88Ω．求
（1）发热电阻R1的阻值是多少？
（2）该养生壶中温挡时的电功率是多少？
额定电压
220V
低温的功率
275W
容量
3L
防烧干功能
有
（3）小明某次热汤时，在额定电压下用高温挡加热3kg水，使其温度从20℃上升到100℃．求烧开一壶水需要多长时间？[不计热量损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]