云南省红河州金平县第二中学九年级物理全册《18.4 焦耳定律习题课》课件 （新版）新人教版.ppt

习题课 焦耳定律 电流通过导体产生的热量 与电流的平方成正比 与导体的电阻成正比 与通电时间成正比 对于纯电阻电路 q w pt 2 q w uit 3 普适公式 q i2rt 1 q r相等 t与i2成反比t与u2成反比 1 两电热丝电阻之比r1 r2 2 3 通过的电流之比i1 i2 3 2 在相同的时间内它们放出的热量之比q1 q2是 3 2b 1 1c 27 8d 4 9 q i2rt a 11 2 要使电热器在单位时间内产生的热量减为原来的一半 下列措施中可行的是 r不变 i减为原来的一半b u不变 r增大为原来的四倍c u和r均减为原来的一半d r不变 u减为原来的一半 q i2rt c 3 一台电动机 线圈电阻为0 5 接在12v的电源上 电流为2a 求 这台电动机5min内消耗多少电能 线圈产生的热量是多少 有多少电能转化为机械能 解 w uit 12v 2a 300s 7200j q i2rt 2a 2 0 5 300s 600j w机 w q 7200j 600j 6600j 4 有四段电阻线a b c d 它们由同种材料做成 截面积相同 但绕成不相同的圈数 每圈的长度相等 a c圈数相同 b d圈数相同 如图连接 通电后 在相同的时间内 它们产生的热量由多到少的顺序是 a a b d cb a c b dc b d a cd d c b a 5 将a b接入电压恒定的电时 1min产生热量360j b c接入该电路中时 1min产生热量180j 若将a c接入该电路中时 1min产生的电热是 120j 6 下表是盛京牌快速电热水壶上的铭牌 若在用电高峰时 实际电压为200v的情况下 电热水壶5min可产生多少焦耳的热量 1 98 105j 7 cfxb型 220v1100w 电饭煲的原理图如图 它有高温烧煮和焖饭 保温两挡 通过单刀双掷开关s进行调节 r0为电热丝 当开关s接高温烧煮挡时 电路的功率为1100w 当开关s接焖饭 保温挡时 电路的总功率为22w 1 电饭煲在高温烧煮挡时 开关s应与哪个触点连接 2 电热丝r0的阻值多大 3 当电饭煲在正常焖饭 保温时电路中的电流多大 焖饭 保温10min 电热丝r0产生的热量为多少 2 44 264j 8 用电热丝烧水 当电压为u时 tmin内可将水烧开 如果电压降为原来的一半 则同样烧开这些水所需的时间应为 a t 4minb t 2minc 2tmind 4tmin q r相等 t与u2成反比 9 电热毯的简化电路图 电源电压为220v r1是发热电阻 r2是阻值为616 的分压电阻 s是控制电热毯工作状态的开关 s转到触点1为断开状态 s转到触点2为低温状态 s转到触点3为高温状态 此时功率为100w 求 l 当开关s转到触点3时 电热毯的发热电阻r1是多少 2 当开关s转到触点2时 通过电路的电流是多少安 发热电阻r1消耗的功率是多少瓦特 484 0 2a 19 36w 7 两根相同电阻 串联在电路中 烧开一壶水需时间t 若并联在同一电源上 烧开同一壶水需时间t 并联时 q吸 q放 w 2u2t r 烧开同一壶水q吸相同 q放相同即u2t 2r 2u2t r 串联时 q吸 q放 w u2t 2r t 1 4 t 5 一只1500w的电磁炉正常工作4min 将1kg 20 的水烧开 求该电磁炉的效率 q cm t t0 3 36 105j w pt 3 6 105j 93 3 8 单独将电阻为r1的电阻丝接入电源上 烧开一壶水需要10min 单独将电阻为r2的电阻丝接入电源上 烧开一壶水 需要15min 若将这两根电热丝串联后接入同一电源上 烧开同一壶水 需要的时间为 a 25minb 6minc 12 5mind 150min 9 一个电热器内有甲 乙两根电热丝 若将甲 乙电热丝单独接入电压为u的电源两端使用时 烧开同一壶水 甲通电6min 乙通电12min 若将这两根电热丝并联接入u 2电压的电源上使用时 烧开同一壶水 需要的时间为 a 72minb 16minc 36mind 8min 11 小华组装了一台直流电动机模型 她将电动机模型接入如图 a 所示的电路中 已知电源电压u 3v 并保持不变 线圈电阻r 1 5 接通电路后 电动机正常转动 电流表读数i 0 8a 已知电动机正常工作时的能量转化关系如图 b 所示 摩擦不计 求 1 电动机正常转动1min消耗的电能w和线圈产生的热量q 2 电动机输出的机械功率p 3 电动机能量转换效率 5 标有 220v55w 的电烙铁与一只电灯 灯丝在预热状态下的电阻为495 连成如图电路 断开s 电烙铁处于预热状态 闭合s 电烙铁很快达到焊接温度 则 1 预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦 2 预热状态下整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时消耗功率的百分之几 22 528w 64 某同学的玩具电动车上 有一微型直流电动机 从消耗电能方面看 其内部可等效为如图所示的电路 当电动机不转时 相当于开关s置于 1 当电动机正常工作时 相当于开关s置于 2 电阻r1为线圈电阻 它的功率为发热功率 电动机对外做功的功率可用电阻r2的功率代替 1 当给它加0 3v电压时 电动机不转 电路中的电流为0 3a 求电阻r1的阻值 2 当给它加3v电压时 电动机正常工作 电路中的电流为0 4a 求电动机的发热功率及对外做功的功率 3 当给它加3v电压而电动机被卡住 电动机不转 时 求发热功率 4 比较 2 3 的发热功率 你认为电动机正常工作时若被卡住 对电动机会产生什么危害 电热水壶的铭牌标有 额定电压220v 额定功率1kw 小芳把20 的水注入该壶中 电热水壶显示壶中水的体积为1l 让电热水壶在额定电压下工作 通电6min加热到沸腾 这段时间水吸收热量 j 电热水壶的效率为 已知大气压为1标准大气压 水的比热容为4 2 103j kg 水的密度为1 0 l03kg m3 阻值为r的电阻丝 接到电压不变的电源上 3min可以烧开一杯水 现换用阻值为10r的电阻丝 再接到这个电源上 使同样的一杯水烧开 不计热量损失 所需时间为 某电动机线圈电阻为1 电动机两端电压为20v时 电流为1a 求1min内电动机消耗的电能 1min内线圈产生的热量是多少 电吹风吹冷风时 插头处电流为0 2a 此时它消耗的电功率为 若它发热丝的电阻为50 则当它吹热风时 正常工作2min 消耗的电能为 i2 u r2 220v 50 4 4a i i1 i2 0 2a 4 4a 4 6a w uit 220v 4 6a 120s 121440j 照明电路的电压是一定的 由p ui可知 电路中接入大功率电炉时 通过的电流大 在电线的电阻相同的情况下 跟电炉相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得多 所以根据焦耳定律q i2rt可知 在相同的时间内 电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多 因此跟电炉相连的电线显著发热 有可能烧坏它的绝缘皮 甚至引起火灾 12 和电炉相连的电线 与和灯泡相连的电线相比 为什么显著发热 电饭锅标有 220v1100w 其保温时总功率为22w 求 1 r2 2 保温时r2的功率 小明要用图13所示的实验器材探究电压一定时 电流热效应与电阻的关系 其中瓶内电阻丝的长度 粗细都相同 1 请你用笔画线代替导线 帮他把电路连接完整 煤油 2 电流产生热量的多少不易直接测量 因此 在这个实验中是通过显示电流产生热量的多少的 象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫 转换法 这种方法在物理学的研究中经常用到 请你列举一例 3 在这个实验中 除了控制电压一定外 还要控制的量有 4 在这个实验中 若两个电阻丝的通电时间相同 则瓶内温度计的示数升高的多 市场上有一种双能源太阳能热水器 晴天享用太阳能 阴天可用电加热 如图是该热水器电路图 电热管r标有 220v100w 字样 r0与构r成保温电路 当k连到2时 电热管正常工作 给水箱里的水加热 当k连到3时 热水器处于保温状态 保温功率为100w 1 求r r0的值 2 保温时r的实际功率是多少 某一电饭锅 内部电路如图所示 r1是加热电阻 阻值为48 4 r2是限流电阻 阻值为484 煮饭时 接通电源 220v50hz 闭合手动开关sl 电饭锅处在加热状态 当锅内食物温度达到103 时 开关s1会自动断开 断开后若无外力作用则不会自动闭合 s2是一个自动温控开关 当锅内食物温度达到80 时会自动断开 温度低于70 时会自动闭合 问 1 若接通电源后没有闭合开关s 那么电饭锅能将饭煮熟吗 为什么 2 在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水 则开关s1的自动断电功能不起作用 这是为什么 3 在加热和保温两种情况下 电饭锅消耗的电功率之比是多少 的内能的效率为84 那么在一个标准大气压下将温度为20 质量为2 5kg的水烧开 至少需要多长时间 解 1 不能不闭合s1 电饭锅只能处在保温状态电饭锅内食物的温度不超过80 2 在1标准大气压下 水的沸点是100 所以s1自动断电功能不起作用 3 4 q吸 cm t t0 4 2x10j kg x2 5kgx 100 20 8 4x105jq放 106j由q放 得t 103s 如果将两个定值电阻r1和r2以某种形式连接起来接入电路中 则电阻r1消耗的电功率为12w 如果将这两个电阻以另 种形式连接起来 接入原电路中 测得该电路的总电流为9a 此时电阻r1消耗的电功率为108w 求电阻r1和r2的阻值各是多少 灯l的额定电压为6v 设灯丝的电阻不变 滑动变阻器r的最大阻值为20 s闭合 p置中点时 灯l恰正常发光 当p在阻值最大端时 等两端的电压为4v 求 电源电压和灯l的额定功率 当滑动变阻器连入的电阻最大时 电流通过它3min所产生的热量 220v1000w 的电炉 想把它接在110v的电源上使用 且功率大小不变 可采取的措施是 电路丝烧断后 若剪去一段后在接入原电路 在相同的时间内 产生的热量与原来相比 电炉通电后 电炉丝红的发热 而连着的铜导线却不那么热 是因为 r1 r2 r1 r2电阻之比为3 2 s断 r1消耗的功率为p1 s断 r1消耗的功率为p2 则p1 p2之比 c 把电炉丝截3 4 1 220v600w 的电炉 要接在110v的电源上 为保持功率不变 下列措施可行的是 a 把电炉丝截去一半 b 把电炉丝截成等长两段再并联 d 把电炉丝截去1 4 2 电源电压不变 ue 6v 不计温度对电阻的影响 滑动变阻器的最大电阻是20 s闭合 当p在中点时 l正常发光 p在阻值最大端时 l两端的电压为4v 求 电源电压 pe p在阻值最大端时 电流通过它3min所产生的热量 12v 3 6w 576j 如图所示为电饭锅的工作原理图 当控制开关闭合时电饭锅处于加热煮状态 此时功率为1000w 饭熟后 控制开关自动断开 电