九年级物理电热器、电流、焦耳定律浙江知识精讲 试题

制卷人：歐陽文化、歐陽理複；制卷時間：二O二二年二月七日
初三物理电热器、电流、焦耳定律版
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
熟悉常见的电热器，理解电流的热效应。

认知电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关。

理解焦耳定律的内容、公式、单位和应用。

二. 重点、难点：
掌握焦耳定律的内容，能利用焦耳定律解决电学问题。

［教学过程］
第1课时
一. 电流的热效应
提问：电热器工作时能量是如何转化的？你还能再举其他利用电流热效应的电器吗？电热水器、电热毯、电烘箱、热的快、电取暖器等等。

电热器：用来加热的设备。

主要元件是发热体，由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体上制成的。

二. 电流热效应的利与弊
学生讨论：热效应的利与弊。

――优点：无污染、热效率高、方便控制和调节温度
――缺点：①在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的绝缘层会加速老化，甚至会烧毁绝缘层而引发火灾；
②同时，由于电流热效应，会影响家电的使用性能和寿命。

防止措施：加装散热系统〔如散热电扇〕或者为了更好散热而特别设计的构造〔散热窗〕。

〔学生讨论举例〕
三. 电热的计算
〔一〕探究电热与哪些因素有关
1. 提出问题：电流通过导体产生的热与哪些因素有关呢？
2. 学生猜测：可结合生活经历，并说明简单的理由。

3. 设计实验：出示实验装置，考虑采用什么方法和如何利用实验仪器来进展实验。

〔注意控制变量法的使用〕
〔1〕控制t、I一样，研究电阻与热效应的关系
〔2〕控制t、R一样，研究电流与热效应的关系
〔3〕控制I、R一样，研究时间是与热效应的关系
4. 进展实验：略
5. 获得结论：当电流相等时，电阻越大，电流产生的热量越多；
当电阻相等时，电流越大，电流产生的热量就越多；
通电的时间是越长，电流产生的热量就越多。

第2课时
〔二〕焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间是成正比。

Q＝I2Rt
〔三〕电热计算的方法
考虑：电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为能将电能全部转化成内能？
――电熨斗
①假设电流所做的功全部转化为电热器的内能，即为纯电阻电路，那么：W ＝Q
所以，电流发热计算公式：
Pt UIt t R
U Rt I Q ====2
2
②假设电流所做的功只有一局部转化为热，那么只可用焦耳定律来计算
四. 核能：
①原子核在转变过程中所释放的能量叫核能。

核能从原子核内部释放，比化学能大得多，
核能释放的途径是重核裂变和轻核聚变。

②地球上的能量归根到底来自于两个方面：太阳能和地球本身的核能。

③太阳是通过内部热核聚变反响，不断地向周围空间辐射光和热。

④地球对太阳能的吸收：一是升高温度，以内能的形式吸收。

二是通过化学作用或者植
物的光用，将太阳能转化为物体体内的化学能或者生物质能储存起来。

能量守恒定律：能量既不消灭，也不能创生。

它只能从一种形式转化为另一种形式或者从一物体转移到另一个物体。

在转化和转移的过程中能量的总量保持不变。

能量守恒定律是自然界重要的规律，它指导人类的生活和消费活动。

能源与社会开展： 能源家族
①化石能源：千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的能源。

②一次能源：从自然界直接获取的能源。

③二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源。

④生物质能：由生命物质提供的能量。

⑤不可能在短期内从自然界中得到补充的能源属于不可再生能源。

能源的三次技术革命
①第一次能源技术革命的标志是钻木取火。

人类从利用自然火到利用人工火的转变，导致了以柴薪作为主要能源的时代的到来。

②第二次能源技术革命的标志是蒸汽机的创造。

人类从此逐步以机械动力大规模代替人力和畜力，人类的主要能源由柴薪向煤、石油等化石能源转化。

③第三次能源技术革命的标志是创造了可以控制核能释放的装置——核反响堆。

核电已经成为一种相当成熟的技术，由于核电比火电更清洁、平安、经济，核能在许多兴旺国家已经成为常规能源。

能源的转移和转化的方向性
①内能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。

②由于某些摩擦而使动能转化的内能，虽然没有消失，但不能利用。

③能量是在转化或者转移过程中才能得以利用，是有条件和代价的。

能源与环境
①能量失控会造成危害。

火灾是一种典型的失控能量释放，大局部火灾是由于不遵守平安规那么引起的，火灾的直接原因是乱丢火种，输电线破损和超负荷运行引起的。

②能源消耗对环境的影响，大量燃烧化石能源势必造成空气污染和温室效应的加剧。

能源危机和将来的理想能源
①由于人类消耗能量迅速增长，化石能源不能长期满足人类的要求，将会出现能源危机，新能源的开发和利用势在必行。

②理想能源的四个条件：
第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第二，足够廉价，可以保证多数人用得起；第三，相关技术必须成熟，可以保证大规模使用；第四，必须足够平安、清洁，可以保证不会严重影响环境。

【典型例题】
例1. 两电阻串联在电路中，其R 1＝4欧，R 2＝6欧，电源电压10伏，那么在1分钟时间是内电流通过各电阻产生的热量是多少？总一共产生了多少热量？ 解析：电阻电压和时间是，利用t R
U Q 2
=来计算
又串联电路里，总热量是各电阻的热量之和
例2. A 、B 、C 、D 四个一样的容器，里面分别装有质量相等、温度一样的水，现用一样的电阻丝做成线圈〔长度与线圈的圈数成正比〕，如下图连入电路，并分别放入A 、B 、C 、D 四个容器里，假设同时开场通电，经过一段时间是后，水温升得最高的容器是〔 〕
解析：B 最高，AB 相比用并联）（ t R U Q ⋅=2
串联）（相比用 Rt I Q 2CD =
t R U C B 2相比用、再
C B U V U >=4
C B C B Q Q R R >< 又
例3. 一把“220V ，40W 〞的电烙铁L ，接在如下图的220V 的电路中，当开关S 闭合时，电烙铁L 可以正常使用。

当电烙铁暂不用时，为了防止电烙铁过热，可把开关S 断开，将电阻R 串联在电路中。

此时电烙铁L 的实际功率为14.4W ，问串联电阻R 的阻值应为多少？〔设电烙铁的电阻不随温度变化〕
解析：电路中串联Ω=7.806串R
过程：Ω==
121040)220(2
W
V R 铁 与R 串串联时
串
R 12101210
4
.142201210
4
.14⨯-
=
答案：Ω=∴7.806串R
例4. 指出以下各种现象中，能量是如何转化的？ 电动机带动抽水机工作 ____能转化为____能 点燃的蜡烛 ____能转化为____能 双手摩擦 ____能转化为____能
白炽灯的灯丝变热和发光 ____能转化为____能 内燃机的压缩冲程中 ____能转化为____能 物体在阳光照射下温度升高 ____能转化为____能
流星穿过大气层时会变得炽热 ____能转化为____能
飞行的子弹射穿木板后子弹温度会升高 ____能转化为____能
将一块冰放在地面上拖，冰会熔化 ____能转化为____能
反复弯折一根铁丝，弯折局部温度会升高 ____能转化为____能
擦燃火柴 ____能转化为____能
金溪水电站发电 ____能转化为____能
水蒸气对活塞做功 ____能转化为____能
解析：注意分析原来具有什么能，后来转变成什么能
【模拟试题】〔答题时间是：70分钟〕
一. 选择题
1. 如下图的四幅图是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功
．．．的是〔〕
2. 以下属于费力杠杆的是〔〕
3. 如下图，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是
A. 重力势能减小，弹性势能增大
B. 重力势能增大，弹性势能增大
C. 重力势能减小，弹性势能减小
4. 在图中，属于力杠杆的是〔〕
5. 一个杆秤，假如秤砣被磨损掉一局部，那么它称得的质量比被称物体实际质量〔〕
A. 小.
B. 大
C. 相等
D. 无法断定
6. 如下图杠杆，O是支点，中间挂一重物G，假如在杠杆的另一端M处加一个力F使杠杆平衡，且要求所加的力要最小，那么这个力〔〕
A. 应沿MQ方向
B. 应沿MP方向
C. 应沿MN方向
D. 可沿任意方向
7. 以下各个过程中要做功的是〔〕
A. 人提水桶程度匀速走了10m
B. 人用力推车，但车未动
C. 沿斜面将物体匀速挪动5m
D. 冰块在冰面上自由滑行
8. 某学生从底楼匀速走上二楼，第一次花费30s，第二次花费20s。

那么两次上楼过程中，
学生所做的功〔〕
A. 第一次较大
B. 第二次较大
C. 两次一样大
D. 不知楼高不好判断
9. 一根轻质杠杆，在左右两端分别挂上200N和300N的重物时，杠杆恰好平衡。

假设将两边物重同时增加50N，那么杠杆〔〕
A. 左端下沉
B. 右端下沉
C. 仍然平衡
D. 无法确定
10. 如下图，杠杆处于平衡状态，Ｆ的力臂是〔〕
A. OF
B. OD
C. OC
D. OA
11. 标有“220V 40W〞和“36V 40W〞的两只电灯都正常发光时，以下判断正确的选项是〔〕
A. “220V 40W〞的灯较亮
B. “36V 40W〞的灯较亮
C. 通过它们的电流不同，所以亮度不同
D. 两只灯的亮度一样
12. 2003年10月16日，“神舟〞五号载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天〞梦，2021年10月“神舟〞六号又实现了多人多天，有人参与空间科学实验的航天壮举，当飞船减速着陆时，飞船的〔〕
A. 动能增加，重力势能减少
B. 动能减少，重力势能减少
C. 动能不变，重力势能不变
D. 动能不变，重力势能减少
13. 某家用电器正常工作时的功率约为300瓦，那么它可能是〔〕
A. 空调器
B. 白炽灯
C. 洗衣机
D. 复读机
14. 下面的现象中属于做功使物体内能增加的是〔〕
A. 水蒸气将水壶盖顶起
B. 用火炉给水加热
C. 钢锯条在水泥地上摩擦变热
D. 用太阳能热水器对水加热
15. 烟煤的热值是2.9×107J／kg，那么〔〕
A. 2千克烟煤完全燃烧时一定放出5.8×107焦耳的热量
B. 1千克烟煤燃烧时一定能放出2.9×107焦耳的热量
C. 1千克烟煤温度降低1℃释放出2.9×107焦耳的热量
D. 10千克烟煤的热值为2.9×108焦／千克
16. 额定电压一样的甲乙两灯，并联接在某电路中都正常发光，但甲比乙暗，以下说法正确的选项是〔〕
A. 甲灯的额定功率和实际功率都大
B. 乙灯的额定功率和实际功率都大
C. 甲灯的额定功率小，实际功率大
D. 乙灯的额定功率小，实际功率大
17. 如图1所示，开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆，在图２中正确表示开瓶盖时该杠杆的支点、动力和阻力的是〔〕
18. 甲用50N程度力推动一个重100N的箱子在程度地板上前进1m，所用时间是为1s；乙匀速举高这个箱子1m，所用时间是为2.4s. 比拟甲推箱子、乙举箱子所做的功Ｗ甲、Ｗ乙和做功的功率Ｐ甲、Ｐ乙，有〔〕
A. Ｗ甲＞Ｗ乙，Ｐ甲＞Ｐ乙
B. Ｗ甲＜Ｗ乙，Ｐ甲＜Ｐ乙
C. Ｗ甲＞Ｗ乙，Ｐ甲＜Ｐ乙
D. Ｗ甲＜Ｗ乙，Ｐ甲＞Ｐ乙
19. 如下图，一根尺子，在中点支起，两边挂上砝码，恰好平衡，在以下情况中，仍能保持平衡的是〔〕
A. 左右两边砝码组合向内挪动一格
B. 左右两边砝码组各减少一只
C. 左右两边砝码组合减少一半砝码
D. 左右两边砝码组各向外挪动
20. 如图，每个钩码的重力为0.5N，杠杆在程度位置平衡，那么弹簧秤的读数〔〕
A. 等于2N
B. 大于2N
C. 小于2N
D. 都有可能
21. 下面的现象中属于做功使物体内能增加的是〔〕
A. 水蒸气将水壶盖顶起
B. 用火炉给水加热
C. 钢锯条在水泥地上摩擦变热
D. 用太阳能热水器对水加热
22. 两个一样的篮球，外表潮湿，从不同高度自由落至同一地面,留下的印迹如下图。

关于初始时篮球的重力势能，以下说法正确的选项是〔〕
A. 落在a处的大
B. 落在b处的大
C. 两个一样大
D. 无法比拟大
23. 如下图，物体A通过动滑轮在程度拉力F的作用下沿程度面以2米/秒的速度匀速运动，此时弹簧秤B的读数为8牛顿，假如动滑轮，绳子，弹簧秤的重力和摩擦均不考虑，那么物体A与程度面的摩擦力以及2秒内F所做的功分别为〔〕
A. 8牛顿，32焦耳
B. 16牛顿，32焦耳
C. 8牛顿，64焦耳
D. 16牛顿，64焦耳
二. 填空题
24. 各种形式的能之间可以在一定的条件下互相转化，请按表中例如完成表格。

能量转化实例
化学能转化为电能使用干电池供电
用电热水器烧水
机械能转化为内能
25. 如下图，小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A，物体上升的速度为/s，人拉绳的力为250N，不计绳重和摩擦，人拉绳做功的功率为__________W，滑轮组的机械效率为_____，动滑轮重_____N。

26. 跳绳比赛中，小红同学1分钟跳了120次，每次跳起的高度为5厘米，她的质量是40kg，那么小红同学跳绳时的平均功率为瓦，跳一次做的功是焦。

〔g=10N/kg〕
27. 如下图的电路中，电源电压为6V，开关S断开时，电流表的示数为，开关S闭合时
电流表的示数为，那么电阻R2的阻值为欧，R1消耗的功率是瓦。

28. 以下图是小亮测定斜面机械效率的装置图。

每次实验时，被拉的小车沿同一斜面匀速向上运动。

下表是小亮设计的记录数据的表格。

〔1〕“较陡〞时，做的有用功为_________；总功为_________；机械效率为_________；
〔2〕分析表格中的实验数据，你能得到哪些结论？〔要求写两条〕
a．______________________________________________________________________；
b．_____________________________________________________________________。

三. 计算题
29. 有一台抽水机能在1小时内将30米3的水送到18米高的水塔上〔g取10N/kg〕，求：
〔1〕抽水机在1小时内所做的功；
〔2〕抽水机的功率。

30. 某工地用图所示的滑轮组匀速提升质量为500kg的物体，在重物上升的过程中，拉力F的功率为2500W，此时滑轮组的机械效率为80％，求：
〔1〕滑轮组做的有用功〔g取10N／kg〕。

〔2〕重物上升的速度。

F
G
31. 导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的长度，横截面积和材料。

小明根据白炽灯常在开灯瞬间灯丝被烧断的现象，提出了导体的电阻还与温度有关的观点。

为了证明他的观点，他设计了一个实验，如右图所示：将一废日光灯灯丝、一只电流表和一个标有“2.5V、1W〞的小灯泡串联在4.5V电源上，闭合开关，电流表的读数为, 小灯泡较亮，小明用酒精灯外焰加热日光灯灯丝，发现小灯泡逐渐变暗，当电流表的读数为，小明移去酒精灯，小灯泡又逐渐变亮。

根据上述材料，请你认真分析后，答复以下问题：
〔1〕小明所提出的观点，从科学方法上来说，是一种__________
〔2〕加热前后，废灯丝电阻值的变化范围是多少？
〔3〕当电流表读数为时，小灯泡的实际功率是多少？
试题答案一. 选择题
二. 填空题
24. 电能转化为内能双手摩擦产生热量
25. 75 80% 150
26. 40 20
28. 2焦 4焦 50%
坡度越陡，越费力
坡度越陡，机械效率越高
三. 计算题
29. 〔1〕5.4×105焦
〔2〕150W
30. 〔1〕4000焦
〔2〕0.4米/秒
31. 〔1〕假设
〔2〕5欧—
制卷人：歐陽文化、歐陽理複；制卷時間：二O二二年二月七日。