考法提升练8  焦耳定律和灯泡的电功率(第六章第34节)教科版物理九年级上学期

教科版九年级全考法提升练8  焦耳定律和灯泡的电功率(第六章第3、4节)中考新考法提升练[2023·湘潭]取口香糖锡纸，剪成如图所示形状，其中AB段和

CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极，如图所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。1下列分析正确的是()A．通过AB

段和CD段的电流不相等B．正常情况下，AB段会先着火C．AB段和CD段的电压相等D．AB

段和CD段的电阻相等B

[2023·龙东]标有“6V3W”和“6V6W”的灯L1

和L2(假设两灯灯丝电阻不变)，将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是(

)A．通过灯L1

和L2的电流之比为1∶2B．灯L1

和L2

两端的电压之比为2∶1C．灯L2

和L1

的发光亮度相同D．能够正常发光的灯应是灯L2B2[2023·广安]如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P

从a

端移至b

端的过程中，R1

消耗的电功率P1

随R

1

阻值变化关系如图乙所示。3下列分析错误的是(

)A．定值电阻R2

为10ΩB．电源电压为12VC．滑片P

置于b

端时，闭合开关S，电压表的示数为10VD．滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1min，R2

产生的热量为24J

【点拨】

【答案】C联立

①

②

解得：电源电压

U＝12V，

R2＝10Ω，故AB正确。滑片

P置于

b端时，电流

I2＝0.2A，

R2两端的电压

U2＝I2R2＝0.2A×10Ω＝2V，即电压表的示数为2V，故C错误。滑片P

置于

b

端时，闭合开关

S，通电1min，

R2

产生的热量Q2＝W2＝U2I2t＝2V×0.2A×1×60s＝24J，故D正确。[2023·南充，多选]有一台家用电水壶，如图是其内部电路的简图，R1、R2

均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。该电水壶的加热功率为1000W，保温功率为44W，用此电水壶加热初温为20℃、体积为1L的水，400s时水刚好沸腾[忽略温度对电阻阻值的影响，大气压为一个标准大气压，4c

水＝4.2×103J/(kg•℃)，ρ

水＝1.0×103kg/m3]。下列说法正确的是(

)A．旋转旋钮开关到“1”时，电水壶处于保温挡B．水吸收的热量为3.36×104JC．此电水壶加热挡的热效率为84%D．在保温时，接入电路电阻的阻值为48.4Ω

【点拨】

【答案】AC如图所示的电路，电源电压恒为10V，电动机内部线圈的电阻为2Ω，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为5Ω时，电压表的示数为8V，此时电动机正常工作，则电路中的电流为______

A。通电10min电流通过电动机内部线圈产生的热量是    ______J。0.45192

【点拨】[2023·南京]如图所示，灯泡标有“6V3W”字样，R1

标有“5Ω1.5A”，R

2

为标有“10Ω1A”的滑动变阻器，电源电压恒定，闭合所有开关，灯泡恰好正常发光，6则电源电压是_________V，10s内R1

产生的热量为_______J；断开S1、S2，R2

允许调节的阻值范围为________Ω，移动R

2

滑片的过程中，R2

的电功率与电路总功率的最大比值为__________。721~102∶3 6

【点拨】

[2023•广州改编]把一个某种类型的电阻R

接在电压恒为12V的电源两端，通电后，同时记录R的温度—时间图线、通过R

的电流—时间图线，如图甲、乙所示。7(1)根据图线可知，R

的温度为50℃时，通过

R的电流为_________

A。0.08由

R

的温度—时间图线可得，

R

的温度为50℃

的通电时间为40s，由通过

R

的电流—时间图线可知，通过

R

的电流为0.08A。【点拨】(2)在30s时，R

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

【点拨】(3)在30～40s产生的热量为Q

1，在90～100s产生的热量为Q

2。Q1________(填“＞”“＜”或“＝”)Q2，写出判断依据：____________________________________________________________________________________________。＞30~40s比90~100s通过

R

的电流大，电压和通电时间相同，在纯电阻电路中

Q＝W＝UIt，

所以

Q1＞

Q2由通过

R

的电流—时间图线知，30~40s比90~100s通过

R

的电流大，电源电压一定，通电相间相同，在纯电阻电路中

Q＝W＝UIt，所以

Q1＞

Q2。【点拨】[2023·云南]实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图甲所示的电路。8(1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，且导线不交叉。如图所示。(2)闭合开关后，电流表指针未偏转，检查发现仅电阻丝R

有故障，则电阻丝R___________(填“短路”或“开路”)。排除故障后进行实验，实验中通过观察___________________来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。开路温度计示数的变化(3)调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流I越大，通电导体产生的热量Q越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q

可能与I

成正比。随后在老师帮助下，实验小组测出了多组Q

与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法：      

______________________________________________________________________________________________________________

。将测得的

Q

与

I

的数据描点画出

Q－I

图像，若

Q－I图像为过原点的一条直线，则

Q

与

I

成正比，否则不成正比(合理即可)(4)同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了“当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟电流的二次方成正比”的关系。生活中利用电热工作的家用电器有___________________(请举一例)。

电饭锅(合理即可)(5)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙中__________(填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻________(填“串”或“并”)联进行实验。(6)本实验应用的方法有__________

法和转换法。

B串控制变量

[2023·大庆]现有L1、L2、L3

三只额定电压U

额均为2.5V，电阻值不同的小灯泡。某研究小组分别利用甲、乙、丙三种电路图测量三只小灯泡的额定功率。9(1)图甲电路中，实验操作如下：①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U

额；②图丁是图甲电流表的表盘，此时示数为________A；③小灯泡L1

的额定功率P

额1＝_______W。0.30.75②图甲电路中，闭合开关

S，电压表测量小灯泡L1

两端的电压，电流表测量通过小灯泡L1的电流，由图丁知当小灯泡L1

正常发光时通过小灯泡L1

的电流I1＝0.3A；③小灯泡L1的额定功率

P

额

1＝U

额

I1＝2.5V×

0.3A＝0.75W。【点拨】

(2)图乙电路中，定值电阻的阻值为R0＝12.5Ω，实验操作如下：①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U

额；②读出电流表的示数I＝0.60A，计算出通过R0

的电流为______

A；

0.2

【点拨】③小灯泡L2

的额定功率P

额2＝_______W。1由并联电路的电流规律可知，

小灯泡

L2

的额定

电流

I2＝I－I0＝0.6A－0.2A＝0.4A，小灯泡L2

的额定功率

P

额

2＝U

额

I2＝2.5V×0.4A＝1W。【点拨】(3)图丙电路中，电源电压未知但恒定不变，R1和R2

为滑动变阻器，R

2

的最大阻值为10Ω，实验操作如下：①保持开关S2

断开，同时闭合开关S和S1，调节R2

的滑片，使电压表的示数为U

额；②断开开关S1，同时闭合开关S和S2，保持_______(填“R

1”或“R

2”)的滑片位置不变，调节________(填“R

1”或“R

2”)的滑片，使电压表示数仍为U

额；R2R1断开开关

S1，同时闭合开关

S和S2，保持

R2

的滑片位置不变，通过调节滑动变阻器

R1的滑片，使

R1

两端电压仍为小灯泡的额定电压

U

额，根据等效替代法，此时

R1＝RL3；【点拨】③仅将R

2

的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1＝3.00V，再仅将R

2

的滑片P

调至最右端，记下电压表的示数U2＝1.00V，则小灯泡L3

的额定功率P

额3＝________W。1.25

【点拨】(4)通过图甲和图乙实验，可以得到小灯泡L1

和L2

在额定电压工作时电阻之比为_______。4∶3

【点拨】

[2023·长沙]课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱，其电路如图所示。已知电源电压恒为220V，R0

是阻值为55Ω的电热丝，温度对电热丝阻值的影响忽略不计。10

(1)闭合开关S后，求电路中的电流。

(2)求通电100s电热丝R0

产生的热量。解

：通电

100s电热丝

R0

产生的热量

Q＝I2Rt＝(4A)2×55Ω×100s＝8.8×104J。(3)老师提醒，电热箱内温度太高，无法孵化鸡蛋，应使电热箱内的电功率降至P0，小组成员想出了两种方法改进电路：方法一：在图中A点串联接入一根电热丝RA；方法二：在图中B

处串联接入一根电热丝

RB。老师发现这两种改进方法都能使电热箱内的电功率为P0，小组成员在这两种改进电路中，用电压表测量新接入的电热丝两端的电压，测量结果为U1

和U2，U1

＞U2，U2＝165V，但由于粗心没有记录U1和U2

分别对应哪种方法。请根据上述信息判断哪种方法更节能，并计算这种方法中新接入的电热丝的阻值。解

：方法一更节能。

两种方法的电路简图如下：方法一中的电热箱的电功率

P1＝IA2(R0＋RA)，方法二中的电热箱的电功率

P2＝IB2R0，因为两次电热

[2023·南通]如图所示，灯泡L标有“6V3W”的字样，定值电阻R＝10Ω，滑动变阻器R1

的最大阻值为20Ω。闭合开关S，将开关S1

拨至2，滑片P移至a

端，灯泡正常发光。11(1)求灯泡正常发光时的电流。

(2)滑片P移至b

端，开关S1

拨至1，求定值电阻R工作10min产生的热量。解

：闭合开关

S，将开关

S1

拨至2，滑片

P

移至

a端时，定值电阻

R

被短路，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路中只有灯泡L工作，由灯泡正常发光可知，电源电压

U＝U

额＝6V；滑片

P

移至

b端，开关

S1

拨至1，滑动变阻器接入电路的阻值为

(3)接着将开关S1

拨回2，电流表示数为0.24A，求此时灯泡的功率。解

：接着将开关

S1

拨回2，灯泡L与滑动变阻器

R1

串联，电流表测量电路中的电流，由

U＝IR

可得，滑动变阻器两端的电压

U1＝I

实

R1＝0.24A×20Ω＝4.8V，由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的实际电压

U

实＝U－U1＝6V－4.8V＝1.2V，

此时

灯泡的功率

P

实

＝U

实

I

实

＝1.2V×0.24A＝0.288W。教材拓展实验[2023•常州]实验室有三种小灯L红、L绿、L蓝，通电时分别发出红、绿、蓝光，其他电学特征完全一致，小灯标有“额定电压2.5V”。12(一)小组同学测量任一小灯L0

的额定功率。(1)请在图甲中完成电路连接，要求：开关S闭合前，滑动变阻器的滑片

P置于A端。如图所示。小灯L0

的额定电压为2.5V，所以电压表选用小量程与小灯L0并联，由图乙可知电流表选用小量程串联在电路中，开关

S闭合前，滑动变阻器的滑片

P

置于A端，所以应将滑动变阻器右下接线柱连入电路。【点拨】(2)调节滑动变阻器进行测量，实验数据如表格所示，第⑤次实验操作时，电流表的示数如图乙所示，为______A，则小灯L0的额定功率为______W。实验序号①②③④⑤电压表示数/V0.511.522.5电流表示数/A0.020.060.120.2-

0.30.75由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，

示数为

0.3A，

则小灯

L0

的额定功率

P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。【点拨】(3)由表格数据可知，小灯L0的电阻具有的特点是_______________________________________。小灯L0的电阻随两端电压的增大而减小将表格数据代入

R＝UI计算可知，当小灯L0

两端电压增大时，小灯L0

的电阻变小，即小灯L0

的电阻随两端电压的增大而减小。【点拨】(4)继续调小滑动变阻器接入电路的电阻，小灯L0

发出强光之后很快熄灭，之后观察发现电流表无示数，电压表有示数，故障原因是小灯L0

发生________。开路小灯L0不亮，电流表无示数，说明某处发生了开路；电压表有示数，说明与电压表并联的小灯