測量小燈泡的電功率焦耳定律下學(xué)期物理人教版九年級全一冊暑假作業(yè)（山東菏澤專用）

周練11測量小燈泡的電功率焦耳定律【達(dá)標(biāo)鞏固】1.【核心素養(yǎng)·物理觀念】雖然伏安法“研究小燈泡的電功率”和“研究小燈泡電阻”兩個實驗中所用的電路圖相同,但它們的實驗原理不同,前者是,后者是UI2.兩個電阻的電流隨電壓變化的關(guān)系圖像如圖甲所示,將它們連接在如圖乙所示的電路中。當(dāng)閉合開關(guān)S1且斷開開關(guān)S2、S3時,電阻R1、R2兩端的電壓之比為;當(dāng)斷開開關(guān)S1且閉合開關(guān)S2、S3時,經(jīng)過一段時間,電流通過電阻R1、R2產(chǎn)生的熱量之比為。

3.在探究電功率跟哪些因素有關(guān)的實驗中,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路圖,他用不同規(guī)格的燈泡做實驗,他想研究的問題是小燈泡的電功率跟是否有關(guān)。實驗后有同學(xué)提出把小燈泡換成定值電阻也能完成此次探究任務(wù),你認(rèn)為是否可行?(選填“可行”或“不可行”),請說明理由:。

4.如圖所示的電路,電源電壓為6V,R1=10Ω,R2=20Ω,當(dāng)S1、S2、S3閉合時,電路消耗的總功率為W;當(dāng)閉合S1且斷開S2、S3時,電壓表示數(shù)為3V,則10s內(nèi)R3產(chǎn)生的熱量為J,此時R1的功率與S1、S2、S3均閉合時R1的功率的比值為。

5.一臺線圈電阻為0.3Ω的電動機(jī),接在6V的電源上時,通過電動機(jī)的電流為0.5A,在2min內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量是J,轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是J。

6.在探究“電功率與電阻關(guān)系”時,實驗準(zhǔn)備了阻值分別為5Ω、15Ω的A、B兩個同一類型的燈泡。同學(xué)們按圖甲、圖乙設(shè)計了兩個實驗電路進(jìn)行探究。不考慮溫度對燈絲電阻的影響,下列說法正確的是()甲乙A.圖甲中A燈泡比B燈泡亮B.圖甲中滑動變阻器滑片向左滑動過程中,兩個燈泡的亮度都變亮C.圖乙中A燈泡比B燈泡亮D.圖乙中滑動變阻器滑片向左滑動過程中,兩個燈泡的亮度都變亮7.【真情境】圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,I為輸電電流,r為輸電線總電阻,U為用戶端的電壓,則因輸電線發(fā)熱而損耗的電能為(t為通電時間)()A.I2rt B.UC.UIt D.UItI2rt8.如圖,這是探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”的實驗裝置,容器內(nèi)盛有液體,下列說法正確的是()A.甲、乙、丙三個容器內(nèi)應(yīng)盛有質(zhì)量相同的不同種液體B.利用甲、丙可以研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電流的關(guān)系C.溫度計示數(shù)的變化反映了電流通過液體內(nèi)導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少D.利用甲、乙可以研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與導(dǎo)體電阻的關(guān)系【培優(yōu)精煉】9.如圖,電源電壓為6V,定值電阻R1、R2的阻值分別為15Ω、45Ω,閉合開關(guān)S。計算:(1)當(dāng)S1閉合、S2接1時,電流表的示數(shù)。(2)當(dāng)S1斷開、S2接1時,通電1min,R2產(chǎn)生的熱量。(3)電路的最大電功率。10.【素養(yǎng)拓展練】某品牌電熱水器有慢加熱、快加熱和保溫三個工作狀態(tài),銘牌上的部分參數(shù)如表所示,其中快加熱功率參數(shù)模糊不清。它能夠把水加熱到的最高溫度為75℃,簡化電路如圖所示,R1、R2均為加熱電阻(溫度對電阻的影響忽略不計)。若電熱水器中已裝滿質(zhì)量為40kg、溫度為25℃的水。請你回答下列問題:[已知水的比熱容為c水=4.2×103J/(kg·℃)]額定電壓220V保溫功率605W慢加熱功率1210W快加熱功率(1)用該熱水器把水加熱到最高溫度,水需要吸收的熱量是多少?(2)開關(guān)S1閉合,S2接b,電熱水器處于慢加熱工作狀態(tài),則R1的阻值為多少?(3)若加熱電阻產(chǎn)生的熱量有84%被水吸收,用該電熱水器把原有的水加熱到最高溫度,用快加熱比用慢加熱節(jié)約多少時間?(結(jié)果保留整數(shù))

【參考答案】達(dá)標(biāo)鞏固1.P=UIR=U2.2∶11∶23.電流不可行換用定值電阻,則無法比較定值電阻的實際功率4.5.491∶45.93516.C7.A8.C培優(yōu)精練9.解:(1)當(dāng)S1閉合、S2接1時,只有電阻R1接入電路,電阻R2被短路,通過R1的電流:I1=UR1=6V15Ω=(2)當(dāng)S1斷開、S2接1時,電阻R1和電阻R2串聯(lián)接入電路,電路中的總電阻:R總=R1+R2=15Ω+45Ω=60Ω此時電路中的電流:I=UR=6V60Ω=0通過電阻R2的電流:I2=I=0.1A電流通過R2產(chǎn)生的熱量:Q=I22R2t=(0.1A)2×45Ω×60s(3)當(dāng)S1閉合、S2接2時,電阻R1和電阻R2并聯(lián)接入電路,此時電路中的電阻最小,電流中的電流最大,最大電流:I'=I1+I3=UR1+UR2=6V15Ω此時功率最大,最大功率:P'=UI'=6V×815A=3.10.解:(1)用該熱水器把水加熱到最高溫度,水需要吸收的熱量:Q吸=c水m(tt0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(75℃25℃)=8.4×106J(2)由電路圖可知,開關(guān)S2接a、S1閉合時R1與R2并聯(lián),開關(guān)S2接b、S1閉合時電路為R1的簡單電路,開關(guān)S2接b、S1斷開時R1與R2串聯(lián),因串聯(lián)電路中總電阻大于任何一個分電阻、并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個分電阻,所以,開關(guān)S2接a、S1閉合時電路的總電阻最小,開關(guān)S2接b、S1斷開時電路的總電阻最大,因電源的電壓一定,由P=UI=U2R可知,電路的總電阻越大,總功率越小,反之越大,所以,開關(guān)S2接a、S1閉合時電熱水器處于快加熱狀態(tài),開關(guān)S2接b、S1斷開時電熱水器處于保溫狀態(tài),開關(guān)S2接b、S1閉合時電熱水器處于慢加熱狀態(tài),則R1的阻值:R1=U2P(3)開關(guān)S2接b、S1斷開時,R1與R2串聯(lián),電熱水器處于保溫狀態(tài),此時電路的總電阻:R總=U2P保=因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,R2的阻值:R2=R總R1=80Ω40Ω=40Ω開關(guān)S2接a、S1閉合時,R1與R2并聯(lián),電熱水器處于快加熱狀態(tài),因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,電熱水器處于快加