测量小灯泡的电功率焦耳定律下学期物理人教版九年级全一册暑假作业（山东菏泽专用）

周练11测量小灯泡的电功率焦耳定律【达标巩固】1.【核心素养·物理观念】虽然伏安法“研究小灯泡的电功率”和“研究小灯泡电阻”两个实验中所用的电路图相同,但它们的实验原理不同,前者是,后者是UI2.两个电阻的电流随电压变化的关系图像如图甲所示,将它们连接在如图乙所示的电路中。当闭合开关S1且断开开关S2、S3时,电阻R1、R2两端的电压之比为;当断开开关S1且闭合开关S2、S3时,经过一段时间,电流通过电阻R1、R2产生的热量之比为。

3.在探究电功率跟哪些因素有关的实验中,某同学设计了如图所示的电路图,他用不同规格的灯泡做实验,他想研究的问题是小灯泡的电功率跟是否有关。实验后有同学提出把小灯泡换成定值电阻也能完成此次探究任务,你认为是否可行?(选填“可行”或“不可行”),请说明理由:。

4.如图所示的电路,电源电压为6V,R1=10Ω,R2=20Ω,当S1、S2、S3闭合时,电路消耗的总功率为W;当闭合S1且断开S2、S3时,电压表示数为3V,则10s内R3产生的热量为J,此时R1的功率与S1、S2、S3均闭合时R1的功率的比值为。

5.一台线圈电阻为0.3Ω的电动机,接在6V的电源上时,通过电动机的电流为0.5A,在2min内电流产生的热量是J,转化成的机械能是J。

6.在探究“电功率与电阻关系”时,实验准备了阻值分别为5Ω、15Ω的A、B两个同一类型的灯泡。同学们按图甲、图乙设计了两个实验电路进行探究。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是()甲乙A.图甲中A灯泡比B灯泡亮B.图甲中滑动变阻器滑片向左滑动过程中,两个灯泡的亮度都变亮C.图乙中A灯泡比B灯泡亮D.图乙中滑动变阻器滑片向左滑动过程中,两个灯泡的亮度都变亮7.【真情境】图为远距离输电示意图,I为输电电流,r为输电线总电阻,U为用户端的电压,则因输电线发热而损耗的电能为(t为通电时间)()A.I2rt B.UC.UIt D.UItI2rt8.如图,这是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,容器内盛有液体,下列说法正确的是()A.甲、乙、丙三个容器内应盛有质量相同的不同种液体B.利用甲、丙可以研究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系C.温度计示数的变化反映了电流通过液体内导体时产生热量的多少D.利用甲、乙可以研究电流通过导体产生热量的多少与导体电阻的关系【培优精炼】9.如图,电源电压为6V,定值电阻R1、R2的阻值分别为15Ω、45Ω,闭合开关S。计算:(1)当S1闭合、S2接1时,电流表的示数。(2)当S1断开、S2接1时,通电1min,R2产生的热量。(3)电路的最大电功率。10.【素养拓展练】某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态,铭牌上的部分参数如表所示,其中快加热功率参数模糊不清。它能够把水加热到的最高温度为75℃,简化电路如图所示,R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。若电热水器中已装满质量为40kg、温度为25℃的水。请你回答下列问题:[已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)]额定电压220V保温功率605W慢加热功率1210W快加热功率(1)用该热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量是多少?(2)开关S1闭合,S2接b,电热水器处于慢加热工作状态,则R1的阻值为多少?(3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收,用该电热水器把原有的水加热到最高温度,用快加热比用慢加热节约多少时间?(结果保留整数)

【参考答案】达标巩固1.P=UIR=U2.2∶11∶23.电流不可行换用定值电阻,则无法比较定值电阻的实际功率4.5.491∶45.93516.C7.A8.C培优精练9.解:(1)当S1闭合、S2接1时,只有电阻R1接入电路,电阻R2被短路,通过R1的电流:I1=UR1=6V15Ω=(2)当S1断开、S2接1时,电阻R1和电阻R2串联接入电路,电路中的总电阻:R总=R1+R2=15Ω+45Ω=60Ω此时电路中的电流:I=UR=6V60Ω=0通过电阻R2的电流:I2=I=0.1A电流通过R2产生的热量:Q=I22R2t=(0.1A)2×45Ω×60s(3)当S1闭合、S2接2时,电阻R1和电阻R2并联接入电路,此时电路中的电阻最小,电流中的电流最大,最大电流:I'=I1+I3=UR1+UR2=6V15Ω此时功率最大,最大功率:P'=UI'=6V×815A=3.10.解:(1)用该热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量:Q吸=c水m(tt0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(75℃25℃)=8.4×106J(2)由电路图可知,开关S2接a、S1闭合时R1与R2并联,开关S2接b、S1闭合时电路为R1的简单电路,开关S2接b、S1断开时R1与R2串联,因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,开关S2接a、S1闭合时电路的总电阻最小,开关S2接b、S1断开时电路的总电阻最大,因电源的电压一定,由P=UI=U2R可知,电路的总电阻越大,总功率越小,反之越大,所以,开关S2接a、S1闭合时电热水器处于快加热状态,开关S2接b、S1断开时电热水器处于保温状态,开关S2接b、S1闭合时电热水器处于慢加热状态,则R1的阻值:R1=U2P(3)开关S2接b、S1断开时,R1与R2串联,电热水器处于保温状态,此时电路的总电阻:R总=U2P保=因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值:R2=R总R1=80Ω40Ω=40Ω开关S2接a、S1闭合时,R1与R2并联,电热水器处于快加热状态,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电热水器处于快加