《2025年同步练习册青岛出版社九年级物理全一册人教版》

19. 探究串联电路电流规律.
实验器材:电源、开关、导线、两个灯泡、.
① 将图甲中的实物电路连接完整,并将电流表接入电路,使它测量通过灯 $ L_1 $ 的电流.
② 请在线框中画出相对应的电路图.

③ 写出你的实验方案: .
④ 完成上述实验后,再用电压表测得灯泡 $ L_1 $ 两端电压如图乙所示,其大小为. 若电源电压为 3 V,请在图丙中标出此时 $ L_2 $ 两端的电压大小.

答案：
电流表
①

②
③用电流表测量通过L₂和任意位置电流.换用两个规格不同的灯泡(或将其中一个灯泡换成定值电阻),重做实验 ④1.6 V 　　　

20. 小明家新安装一台容积为 $ 0.5 m^3 $ 的太阳能热水器, 加满水后,经过 4 h 的阳光照射后水温由 $ 20^{\circ}C $升高到 $ 40^{\circ}C $. 问:
(1) 这 4 h 内水吸收多少热量?
(2) 若这些热量由效率为 20% 的火炉燃烧焦炭来提供,需要燃烧多少焦炭? (焦炭的热值 $ q = 3.0 × 10^7 J/kg $. )

答案： $(1)$ 计算水吸收的热量
- 首先根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$计算水的质量：
已知水的体积$V = 0.5m^{3}$，水的密度$\rho = 1.0×10^{3}kg/m^{3}$，由$\rho=\frac{m}{V}$可得$m=\rho V$，则$m = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×0.5m^{3}=500kg$。
- 然后根据热量计算公式$Q_{吸}=cm(t - t_{0})$计算水吸收的热量：
水的比热容$c = 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$，初温$t_{0}=20^{\circ}C$，末温$t = 40^{\circ}C$，代入公式可得：
$Q_{吸}=cm(t - t_{0})=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×500kg×(40^{\circ}C - 20^{\circ}C)$
$=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×500kg×20^{\circ}C$
$=4.2×10^{7}J$。
$(2)$ 计算需要燃烧焦炭的质量
- 先根据效率公式$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$计算焦炭完全燃烧放出的热量$Q_{放}$：
已知$\eta = 20\%$，$Q_{吸}=4.2×10^{7}J$，由$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$可得$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}$，则$Q_{放}=\frac{4.2×10^{7}J}{20\%}=2.1×10^{8}J$。
- 再根据热值公式$Q_{放}=mq$计算焦炭的质量$m_{焦}$：
已知焦炭的热值$q = 3.0×10^{7}J/kg$，由$Q_{放}=mq$可得$m_{焦}=\frac{Q_{放}}{q}$，则$m_{焦}=\frac{2.1×10^{8}J}{3.0×10^{7}J/kg}=7kg$。
综上，答案依次为：$(1)$$\boldsymbol{4.2×10^{7}J}$；$(2)$$\boldsymbol{7kg}$。

21. 在标准大气压下,完全燃烧质量为 5 kg、热值为 $ 1.26 × 10^7 J/kg $ 的干木柴,可以放出多少热量? 若不计热损失,则这些热量可把多少 kg 温度为 $ 20^{\circ}C $的水烧开? [已知 $ c_{水} = 4.2 × 10^3 J/(kg \cdot ^{\circ}C) $. ]

答案： 6.3×10⁷J 187.5 kg