《2025年三维数字课堂九年级物理上册人教版》

5. 某中学为学生供应开水,用锅炉将 $200kg$ 的水从 $25^{\circ}C$ 加热到 $100^{\circ}C$,燃烧了 $6kg$ 的无烟煤。[水的比热容是 $4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$,无烟煤的热值是 $3.4×10^{7}J/kg$] 求：
(1) 锅炉内 $200kg$ 的水吸收的热量是多少？
(2) $6kg$ 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
(3) 此锅炉的热效率是多少？(精确到 $0.1\%$)

答案： 解:
(1)$Q_{吸}=cm(t-t_{0})=4.2× 10^{3}\ J/(kg\cdot ^{\circ }C)× 200\ kg× (100\ ^{\circ }C-25\ ^{\circ }C)=6.3× 10^{7}\ J$。
(2)$Q_{放}=qm_{煤}=3.4× 10^{7}\ J/kg× 6\ kg=2.04× 10^{8}\ J$。
(3)$\eta =\frac {Q_{吸}}{Q_{放}}=\frac {6.3× 10^{7}\ J}{2.04× 10^{8}\ J}=30.9\% $。

6. 在图 1 所示的电路中,电阻 $R_{1}$ 为 $10\Omega$,只闭合开关 $S_{1}$ 时电流表的示数为 $0.3A$；再闭合开关 $S_{2}$ 后,电流表的示数为 $0.45A$。求：
(1) 电源电压；
(2) 电阻 $R_{2}$ 的大小。

答案： 解:
(1)只闭合开关$S_{1}$时,电路为电阻为$R_{1}$的电阻器的简单电路,电流表测电路中的电流,由$I=\frac {U}{R}$,可得电源的电压$U=I_{1}R_{1}=0.3\ A× 10\ \Omega =3\ V$。
(2)闭合开关$S_{2}$后,电阻为$R_{1}$、$R_{2}$的两电阻器并联,电流表测干路电流,因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过电阻为$R_{1}$的电阻器的电流不变,又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻为$R_{2}$的电阻器的电流$I_{2}=I-I_{1}=0.45\ A-0.3\ A=0.15\ A$,因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以$R_{2}=\frac {U}{I_{2}}=\frac {3\ V}{0.15\ A}=20\ \Omega $。

7. 如图 2 所示的电路中,A、B 两端的电压是 $6V$,灯 $L_{1}$ 的电阻是 $8\Omega$,通过的电流是 $0.2A$,求：
(1) 通过灯 $L_{2}$ 的电流；
(2) 灯 $L_{1}$ 两端的电压；
(3) 灯 $L_{2}$ 两端的电压和灯 $L_{2}$ 的电阻。

答案： 解:
(1)由题图,可知两灯泡串联,串联电路电流处处相等,通过灯$L_{2}$的电流$I_{2}=I_{1}=0.2\ A$。
(2)由$I=\frac {U}{R}$,可知$L_{1}$两端电压$U_{1}=I_{1}R_{1}=0.2\ A× 8\ \Omega =1.6\ V$。
(3)$L_{2}$两端电压$U_{2}=U-U_{1}=6\ V-1.6\ V=4.4\ V$;由$I=\frac {U}{R}$,可知$L_{2}$的电阻$R_{2}=\frac {U_{2}}{I_{2}}=\frac {4.4\ V}{0.2\ A}=22\ \Omega $。