《2025年名师学案九年级物理下册人教版》

8.（中考·德州）从产品说明书得知，一台“6 V 3 W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为 0.1 $\Omega$，则小风扇正常工作 1 min 消耗的电能为______J；电动机线圈 1 min 产生的热量为______J。

答案： 180 1.5

9. 某电动机线圈的电阻是 2 $\Omega$，当两端加 40 V 电压时，通过它的电流为 5 A，则这台电动机的发热功率为______W，机械功率是______W，这台电动机的效率是______。

答案： 50 150 75%

10.（中考·永州）小华家有一个额定电压为 220 V、额定电流为 5 A 的电热水壶，该电热水壶正常工作 42 s 产生的热量为______J，这些热量的 80％被质量为 1 kg 的水吸收，水升高的温度为______℃，已知$c_{水}=4.2×10^{3}\ J/(kg·℃)$。

答案： 46200 8.8

11.（2024·天津）使用厨房中的电热水器将质量为 5 kg 的水从 20℃加热到 50℃，该热水器消耗了 0.2 kW·h 的电能。已知$c_{水}=4.2×10^{3}\ J/(kg·℃)$，求：
（1）水吸收的热量；
（2）该热水器的热效率。

答案： 解：
(1)水吸收的热量：$Q_{吸}=c_{水}m(t - t_{0}) = 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×5kg×(50^{\circ}C - 20^{\circ}C)=6.3×10^{5}J$；
(2)消耗的电能$W_{电}=0.2kW\cdot h = 7.2×10^{5}J$；该热水器的热效率：$\eta=\frac{Q_{吸}}{W_{电}}×100\%=\frac{6.3×10^{5}J}{7.2×10^{5}J}×100\% = 87.5\%$。

12.（2024·重庆）图甲是同学们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路原理图。电源电压为 3 V，R 是调节亮度的变阻器，最大阻值为 10 $\Omega$。灯 L 标有“2.5 V 0.5 W”字样。忽略温度对电阻的影响。求：
（1）灯 L 正常发光时的电阻；
（2）灯 L 正常发光时，变阻器 R 工作 10 min 产生的热量；
（3）电源电压降为 2.7 V 后，灯 L 的最小实际电功率。

答案： 解：
(1)灯 L 正常发光时的电阻为$R_{灯}=\frac{U_{1}^{2}}{P}=\frac{(2.5V)^{2}}{0.5W}=12.5\Omega$；
(2)灯 L 正常发光时，电路中的电流为$I=\frac{P}{U_{1}}=\frac{0.5W}{2.5V}=0.2A$，根据串联分压知识可知，变阻器两端的电压为$U_{2}=U - U_{1}=3V - 2.5V = 0.5V$，变阻器 R 工作 10 min 产生的热量$Q = W = U_{2}It = 0.5V×0.2A×10×60s = 60J$；
(3)电源电压降为 2.7 V 后，根据$P = I^{2}R$可知，当电路中电流最小时，灯 L 的实际电功率最小，忽略温度对电阻的影响，则当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，为$I_{实}=\frac{U}{R_{灯}+R_{滑}}=\frac{2.7V}{12.5\Omega + 10\Omega}=0.12A$，则灯 L 的最小实际电功率为$P_{实}=I_{实}^{2}\cdot R_{灯}=(0.12A)^{2}×12.5\Omega = 0.18W$。