考法提升練8  焦耳定律和燈泡的電功率(第六章第34節(jié))教科版物理九年級上學(xué)期

教科版九年級全考法提升練8??焦耳定律和燈泡的電功率(第六章第3、4節(jié))中考新考法提升練[2023·湘潭]取口香糖錫紙，剪成如圖所示形狀，其中AB段和

CD段等長。戴好防護(hù)手套，將錫紙條(帶錫的一面)兩端連接電池正、負(fù)極，如圖所示，發(fā)現(xiàn)錫紙條很快開始冒煙、著火。1下列分析正確的是()A．通過AB

段和CD段的電流不相等B．正常情況下，AB段會先著火C．AB段和CD段的電壓相等D．AB

段和CD段的電阻相等B

[2023·龍東]標(biāo)有“6V3W”和“6V6W”的燈L1

和L2(假設(shè)兩燈燈絲電阻不變)，將它們串聯(lián)在某電源上，使其中一個燈正常發(fā)光時，下列說法正確的是(

)A．通過燈L1

和L2的電流之比為1∶2B．燈L1

和L2

兩端的電壓之比為2∶1C．燈L2

和L1

的發(fā)光亮度相同D．能夠正常發(fā)光的燈應(yīng)是燈L2B2[2023·廣安]如圖甲所示，電源電壓恒定，閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片P

從a

端移至b

端的過程中，R1

消耗的電功率P1

隨R

1

阻值變化關(guān)系如圖乙所示。3下列分析錯誤的是(

)A．定值電阻R2

為10ΩB．電源電壓為12VC．滑片P

置于b

端時，閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為10VD．滑片P置于b端時，閉合開關(guān)S，通電1min，R2

產(chǎn)生的熱量為24J

【點撥】

【答案】C聯(lián)立

①

②

解得：電源電壓

U＝12V，

R2＝10Ω，故AB正確?；?/p>

P置于

b端時，電流

I2＝0.2A，

R2兩端的電壓

U2＝I2R2＝0.2A×10Ω＝2V，即電壓表的示數(shù)為2V，故C錯誤。滑片P

置于

b

端時，閉合開關(guān)

S，通電1min，

R2

產(chǎn)生的熱量Q2＝W2＝U2I2t＝2V×0.2A×1×60s＝24J，故D正確。[2023·南充，多選]有一臺家用電水壺，如圖是其內(nèi)部電路的簡圖，R1、R2

均為加熱電阻，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)可以實現(xiàn)加熱和保溫兩種功能的切換。該電水壺的加熱功率為1000W，保溫功率為44W，用此電水壺加熱初溫為20℃、體積為1L的水，400s時水剛好沸騰[忽略溫度對電阻阻值的影響，大氣壓為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，4c

水＝4.2×103J/(kg?℃)，ρ

水＝1.0×103kg/m3]。下列說法正確的是(

)A．旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)到“1”時，電水壺處于保溫?fù)魾．水吸收的熱量為3.36×104JC．此電水壺加熱擋的熱效率為84%D．在保溫時，接入電路電阻的阻值為48.4Ω

【點撥】

【答案】AC如圖所示的電路，電源電壓恒為10V，電動機(jī)內(nèi)部線圈的電阻為2Ω，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的阻值為5Ω時，電壓表的示數(shù)為8V，此時電動機(jī)正常工作，則電路中的電流為______

A。通電10min電流通過電動機(jī)內(nèi)部線圈產(chǎn)生的熱量是????______J。0.45192

【點撥】[2023·南京]如圖所示，燈泡標(biāo)有“6V3W”字樣，R1

標(biāo)有“5Ω1.5A”，R

2

為標(biāo)有“10Ω1A”的滑動變阻器，電源電壓恒定，閉合所有開關(guān)，燈泡恰好正常發(fā)光，6則電源電壓是_________V，10s內(nèi)R1

產(chǎn)生的熱量為_______J；斷開S1、S2，R2

允許調(diào)節(jié)的阻值范圍為________Ω，移動R

2

滑片的過程中，R2

的電功率與電路總功率的最大比值為__________。721~102∶3?6

【點撥】

[2023?廣州改編]把一個某種類型的電阻R

接在電壓恒為12V的電源兩端，通電后，同時記錄R的溫度—時間圖線、通過R

的電流—時間圖線，如圖甲、乙所示。7(1)根據(jù)圖線可知，R

的溫度為50℃時，通過

R的電流為_________

A。0.08由

R

的溫度—時間圖線可得，

R

的溫度為50℃

的通電時間為40s，由通過

R

的電流—時間圖線可知，通過

R

的電流為0.08A?！军c撥】(2)在30s時，R

的阻值是_________，電功率是__________。150Ω0.96W

【點撥】(3)在30～40s產(chǎn)生的熱量為Q

1，在90～100s產(chǎn)生的熱量為Q

2。Q1________(填“＞”“＜”或“＝”)Q2，寫出判斷依據(jù)：____________________________________________________________________________________________。＞30~40s比90~100s通過

R

的電流大，電壓和通電時間相同，在純電阻電路中

Q＝W＝UIt，

所以

Q1＞

Q2由通過

R

的電流—時間圖線知，30~40s比90~100s通過

R

的電流大，電源電壓一定，通電相間相同，在純電阻電路中

Q＝W＝UIt，所以

Q1＞

Q2?！军c撥】[2023·云南]實驗小組在老師的指導(dǎo)下探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。同學(xué)們在燒瓶內(nèi)安裝一根電阻絲，裝入適量的煤油，插入一支溫度計，設(shè)計了如圖甲所示的電路。8(1)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的電路連接完整。要求：滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表示數(shù)變大，且導(dǎo)線不交叉。如圖所示。(2)閉合開關(guān)后，電流表指針未偏轉(zhuǎn)，檢查發(fā)現(xiàn)僅電阻絲R

有故障，則電阻絲R___________(填“短路”或“開路”)。排除故障后進(jìn)行實驗，實驗中通過觀察___________________來比較相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少。開路溫度計示數(shù)的變化(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電流的大小，經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)：電阻絲阻值和通電時間一定時，電流I越大，通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q越多。小明猜想：當(dāng)電阻和通電時間一定時，Q

可能與I

成正比。隨后在老師幫助下，實驗小組測出了多組Q

與I的數(shù)據(jù)。請?zhí)岢鲆环N判斷小明猜想是否正確的方法：??????

______________________________________________________________________________________________________________

。將測得的

Q

與

I

的數(shù)據(jù)描點畫出

Q－I

圖像，若

Q－I圖像為過原點的一條直線，則

Q

與

I

成正比，否則不成正比(合理即可)(4)同學(xué)們進(jìn)一步學(xué)習(xí)了解到：物理學(xué)家焦耳1840年就確定了“當(dāng)電阻和通電時間一定時，電流產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比”的關(guān)系。生活中利用電熱工作的家用電器有___________________(請舉一例)。

電飯鍋(合理即可)(5)若要探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，可選擇圖乙中__________(填“A”或“B”)燒瓶中的電阻與圖甲燒瓶中的電阻________(填“串”或“并”)聯(lián)進(jìn)行實驗。(6)本實驗應(yīng)用的方法有__________

法和轉(zhuǎn)換法。

B串控制變量

[2023·大慶]現(xiàn)有L1、L2、L3

三只額定電壓U

額均為2.5V，電阻值不同的小燈泡。某研究小組分別利用甲、乙、丙三種電路圖測量三只小燈泡的額定功率。9(1)圖甲電路中，實驗操作如下：①閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為U

額；②圖丁是圖甲電流表的表盤，此時示數(shù)為________A；③小燈泡L1

的額定功率P

額1＝_______W。0.30.75②圖甲電路中，閉合開關(guān)

S，電壓表測量小燈泡L1

兩端的電壓，電流表測量通過小燈泡L1的電流，由圖丁知當(dāng)小燈泡L1

正常發(fā)光時通過小燈泡L1

的電流I1＝0.3A；③小燈泡L1的額定功率

P

額

1＝U

額

I1＝2.5V×

0.3A＝0.75W?！军c撥】

(2)圖乙電路中，定值電阻的阻值為R0＝12.5Ω，實驗操作如下：①閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為U

額；②讀出電流表的示數(shù)I＝0.60A，計算出通過R0

的電流為______

A；

0.2

【點撥】③小燈泡L2

的額定功率P

額2＝_______W。1由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，

小燈泡

L2

的額定

電流

I2＝I－I0＝0.6A－0.2A＝0.4A，小燈泡L2

的額定功率

P

額

2＝U

額

I2＝2.5V×0.4A＝1W。【點撥】(3)圖丙電路中，電源電壓未知但恒定不變，R1和R2

為滑動變阻器，R

2

的最大阻值為10Ω，實驗操作如下：①保持開關(guān)S2

斷開，同時閉合開關(guān)S和S1，調(diào)節(jié)R2

的滑片，使電壓表的示數(shù)為U

額；②斷開開關(guān)S1，同時閉合開關(guān)S和S2，保持_______(填“R

1”或“R

2”)的滑片位置不變，調(diào)節(jié)________(填“R

1”或“R

2”)的滑片，使電壓表示數(shù)仍為U

額；R2R1斷開開關(guān)

S1，同時閉合開關(guān)

S和S2，保持

R2

的滑片位置不變，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器

R1的滑片，使

R1

兩端電壓仍為小燈泡的額定電壓

U

額，根據(jù)等效替代法，此時

R1＝RL3；【點撥】③僅將R

2

的滑片P調(diào)至最左端，記下電壓表的示數(shù)U1＝3.00V，再僅將R

2

的滑片P

調(diào)至最右端，記下電壓表的示數(shù)U2＝1.00V，則小燈泡L3

的額定功率P

額3＝________W。1.25

【點撥】(4)通過圖甲和圖乙實驗，可以得到小燈泡L1

和L2

在額定電壓工作時電阻之比為_______。4∶3

【點撥】

[2023·長沙]課外實踐小組設(shè)計了一個電熱孵蛋箱，其電路如圖所示。已知電源電壓恒為220V，R0

是阻值為55Ω的電熱絲，溫度對電熱絲阻值的影響忽略不計。10

(1)閉合開關(guān)S后，求電路中的電流。

(2)求通電100s電熱絲R0

產(chǎn)生的熱量。解

：通電

100s電熱絲

R0

產(chǎn)生的熱量

Q＝I2Rt＝(4A)2×55Ω×100s＝8.8×104J。(3)老師提醒，電熱箱內(nèi)溫度太高，無法孵化雞蛋，應(yīng)使電熱箱內(nèi)的電功率降至P0，小組成員想出了兩種方法改進(jìn)電路：方法一：在圖中A點串聯(lián)接入一根電熱絲RA；方法二：在圖中B

處串聯(lián)接入一根電熱絲

RB。老師發(fā)現(xiàn)這兩種改進(jìn)方法都能使電熱箱內(nèi)的電功率為P0，小組成員在這兩種改進(jìn)電路中，用電壓表測量新接入的電熱絲兩端的電壓，測量結(jié)果為U1

和U2，U1

＞U2，U2＝165V，但由于粗心沒有記錄U1和U2

分別對應(yīng)哪種方法。請根據(jù)上述信息判斷哪種方法更節(jié)能，并計算這種方法中新接入的電熱絲的阻值。解

：方法一更節(jié)能。

兩種方法的電路簡圖如下：方法一中的電熱箱的電功率

P1＝IA2(R0＋RA)，方法二中的電熱箱的電功率

P2＝IB2R0，因為兩次電熱

[2023·南通]如圖所示，燈泡L標(biāo)有“6V3W”的字樣，定值電阻R＝10Ω，滑動變阻器R1

的最大阻值為20Ω。閉合開關(guān)S，將開關(guān)S1

撥至2，滑片P移至a

端，燈泡正常發(fā)光。11(1)求燈泡正常發(fā)光時的電流。

(2)滑片P移至b

端，開關(guān)S1

撥至1，求定值電阻R工作10min產(chǎn)生的熱量。解

：閉合開關(guān)

S，將開關(guān)

S1

撥至2，滑片

P

移至

a端時，定值電阻

R

被短路，滑動變阻器接入電路中的電阻為零，電路中只有燈泡L工作，由燈泡正常發(fā)光可知，電源電壓

U＝U

額＝6V；滑片

P

移至

b端，開關(guān)

S1

撥至1，滑動變阻器接入電路的阻值為

(3)接著將開關(guān)S1

撥回2，電流表示數(shù)為0.24A，求此時燈泡的功率。解

：接著將開關(guān)

S1

撥回2，燈泡L與滑動變阻器

R1

串聯(lián)，電流表測量電路中的電流，由

U＝IR

可得，滑動變阻器兩端的電壓

U1＝I

實

R1＝0.24A×20Ω＝4.8V，由串聯(lián)電路的電壓特點可知，燈泡L兩端的實際電壓

U

實＝U－U1＝6V－4.8V＝1.2V，

此時

燈泡的功率

P

實

＝U

實

I

實

＝1.2V×0.24A＝0.288W。教材拓展實驗[2023?常州]實驗室有三種小燈L紅、L綠、L藍(lán)，通電時分別發(fā)出紅、綠、藍(lán)光，其他電學(xué)特征完全一致，小燈標(biāo)有“額定電壓2.5V”。12(一)小組同學(xué)測量任一小燈L0

的額定功率。(1)請在圖甲中完成電路連接，要求：開關(guān)S閉合前，滑動變阻器的滑片

P置于A端。如圖所示。小燈L0

的額定電壓為2.5V，所以電壓表選用小量程與小燈L0并聯(lián)，由圖乙可知電流表選用小量程串聯(lián)在電路中，開關(guān)

S閉合前，滑動變阻器的滑片

P

置于A端，所以應(yīng)將滑動變阻器右下接線柱連入電路?！军c撥】(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器進(jìn)行測量，實驗數(shù)據(jù)如表格所示，第⑤次實驗操作時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，為______A，則小燈L0的額定功率為______W。實驗序號①②③④⑤電壓表示數(shù)/V0.511.522.5電流表示數(shù)/A0.020.060.120.2-

0.30.75由圖乙可知，電流表選用小量程，分度值為0.02A，

示數(shù)為

0.3A，

則小燈

L0

的額定功率

P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W?！军c撥】(3)由表格數(shù)據(jù)可知，小燈L0的電阻具有的特點是_______________________________________。小燈L0的電阻隨兩端電壓的增大而減小將表格數(shù)據(jù)代入

R＝UI計算可知，當(dāng)小燈L0

兩端電壓增大時，小燈L0

的電阻變小，即小燈L0

的電阻隨兩端電壓的增大而減小?！军c撥】(4)繼續(xù)調(diào)小滑動變阻器接入電路的電阻，小燈L0

發(fā)出強(qiáng)光之后很快熄滅，之后觀察發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，故障原因是小燈L0

發(fā)生________。開路小燈L0不亮，電流表無示數(shù)，說明某處發(fā)生了開路；電壓表有示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的小燈