18.4焦耳定律 2025-2026学年人教版物理九年级上学期

第4节　焦耳定律 第1课时　电流的热效应　焦耳定律 第十八章　电 功 率 01 基础进阶 02 素能攀升 03 思维拓展 目 录 1. （2024·菏泽）下列家用电器，利用电流的热效应工作的是（　D　） A. 电冰箱 B. 洗衣机 C. 电脑 D. 电饭煲 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 2. （2024·荆州段考）将规格都是“220V　100W”的一台电扇、一台电视机和一个电熨斗分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法中，正确的是（　C　） A. 电扇产生的热量最多 B. 电视机产生的热量最多 C. 电熨斗产生的热量最多 D. 三个用电器产生的热量一样多 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 3. 转换法 （2024·枣庄期末）如图所示为“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的一个实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，电路正确连接后，关于通电进行实验的过程，下列说法中正确的是（　B　） B ① 通过左边容器内电阻丝的电流比通过右边容器内电阻丝的电流大。 ② U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少，这种方法叫作转换法。 ③ 此装置可用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系。 ④ 如果通过5Ω电阻丝的电流为2A，那么在5s的时间内10Ω电阻丝产生的热量为200J。 A. ①④ B. ②④ C. ②③ D. ③④ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 4. 图像法 （2024·济宁期末）如图所示，甲、乙两个电阻的阻值之比R甲∶R乙＝ 　2∶1　；若将甲、乙两电阻串联在电压为3V的电源两端，则通电一段时间后，甲、乙两电阻产生的热量之比Q甲∶Q乙＝ 　2∶1　。 2∶1　 2∶1　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 5. 跨学科实践·工程实践 （2024·运城校级期末）如图甲所示，将锡纸条的中间剪掉一些，已知ab、bc、cd长度相等。如图乙所示，将锡纸条接在电池两极，很快锡纸条开始冒烟、着火。关于该实验现象的分析，正确的是（　C　） C A. ab段两端的电压等于bc段两端的电压 B. bc段产生的热量小于cd段产生的热量 C. 首先冒烟、燃烧的是ab段 D. 通过ab段的电流小于通过cd段的电流 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 6. （2024·成都期末）小明观察到电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的导线却几乎不发热，若用如图所示的装置做实验，可通过比较实验时的 　B、C　（填“A、B”“B、C”或“A、C”）两根液柱的高度来解释出现这种情况的原因。 B、C　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 7. （2024·烟台期末）多芯线是生产生活中常用的导线，由多根细导线制成，如图甲所示。多芯线接入电路时，各根导线之间的连接方式是 　并联　，所以多芯线的电阻 　小于　（填“大于”“小于”或“等于”）每根细导线的电阻。家庭电路中，有时导线折断后需要把两根导线连接起来使用，如图乙所示。相互连接处往往比别处更容易发热，加速老化，原因是连接处的电阻比别处的电阻 　大　。 并联　 小于　 大　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 8. 新情境·日常生活 （2024·岳阳期末）如图甲所示为便携式封口机，工作时利用电流的 　热　效应，使发热电阻温度快速升高，熔化塑料袋封口。如图乙所示为其原理电路图，封口机的电源电压是3V，发热电阻R的阻值为1Ω，闭合开关，则10s内产生 　90　J的热量。若使用时总把塑料袋烫坏，可以 　增大　（填“增大”或“减小”）发热电阻的阻值。 热　 90　 增大　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 9. 转换法 （2024·厦门期末）探究电流产生的热量与什么因素有关。实验器材：电源（3节干电池）、电热丝（5Ω、10Ω各1只）、红外电子测温枪（2支）、秒表（1只）、开关（1个）、导线若干。 （1） 探究电流产生的热量与电阻的关系，电路如图所示： ① 实验通过 　电热丝串联　实现控制电热丝R1、R2的电流与通电时间均相同；通过红外电子测温枪测量电热丝温度的变化量来反映 　产生热量　的多少。 电热丝串联　 产生热量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 ② 实验数据记录如表，分析得出结论： 　电流和通电时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多　。 电流和通电时间相同，电阻 越大，电流产生的热量越多　 通电时间t/min 0 1 2 3 4 温度T1/℃ 15.3 19.6 23.1 25.2 26.7 温度T2/℃ 15.3 23.8 29.8 32.5 35.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 （2） 探究电流产生的热量与电流的关系：以R1为研究对象，需要改变电流，在不增加器材的情况下，你的方法是 　改变电源电压　。 （写出一种方法即可） （3） 利用上述器材还可以探究电流产生的热量与 　加热时间　是否有关。 改变电源电压　 加热时间　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 10. ★在四个相同的水槽中盛有质量相等和温度相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝（R1＜R2）分别按下列四种方式连接放入水槽，并接入相同电源。通电相同时间后，水温最高的是（　D　） D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 返回目录 $$第4节　焦耳定律 第2课时　焦耳定律的应用　电热的利用与防止 第十八章　电 功 率 01 基础进阶 02 素能攀升 03 思维拓展 目 录 1. （2024·济南期中）下列情况中，属于防止电热产生危害的是（　A　） A. 电脑机箱里装有小风扇 B. 阴雨天家电通电除潮 C. 用电熨斗熨衣服 D. 冬天用电取暖器取暖 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 2. 电炉丝坏了，去掉四分之一，接在原来的电源上使用，在同样的时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（　B　） A. 3∶4 B. 4∶3 C. 4∶1 D. 1∶4 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 3. 小明家新购置了一个额定功率为3200W的电热水龙头。经过测试，正常工作时进水温度为20℃，出水温度为45℃，30s内的出水量为800mL，则这800mL的水吸收的热量Q＝ 　8.4×104　J，该电热水龙头的加热效率η＝ 　87.5％　。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）] 8.4×104　 87.5％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 4. 如图甲所示为一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等（插座本身消耗的电能由内部的电池提供）。小宁将装有质量为2kg、初温为10℃的水的电热水壶插在该插座上，这时插座屏幕上显示的信息如图乙所示，当水烧开时，屏幕上显示的信息如图丙所示，这段时间内水吸收的热量为 　7.56×105　J，电热水壶的实际功率为 　1500　W。[标准大气压下，电费单价为0.5元/（kW·h），c水＝4.2×103J/（kg·℃）] 7.56×105　 1500　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 5. 图像法 （2024·淄博）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列选项中，正确的是（　C　） ① 电源电压为6V。 ② 定值电阻R的阻值为5Ω。 ③ 滑动变阻器的最大阻值为10Ω。 ④ 滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为27J。 C A. 只有②③正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②④正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 6. 图像法 （2024·泉州期末）如图甲所示，R1的阻值为10Ω，图乙为小灯泡L的U－I图像。闭合开关S、S1，断开S2，电流表示数为0.5A，再闭合开关S2，电流表示数变为0.6A，则R2＝ 　50　Ω。若只闭合S，1min内电阻R1产生的热量为 　54　J。 50　 54　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 7. 图像法 如图甲所示，电源电压恒定，滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω。闭合开关，图乙是滑动变阻器R2的P－R2图像，则R1为 　10　Ω，电源电压为 　6　V；当滑片移至最右端时，通电10min电路产生的总热量为 　720　J。 10　 6　 720　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 8. （2024·长沙）小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服，内部电路简化如图所示。电源两端电压为6V，电热丝R1、R2的阻值恒定，R1＝4Ω。问： （1） 只闭合开关S1时，通过R1的电流是多大？ 解：（1） 只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，通过R1的电流I1＝＝＝1.5A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 （2） 只闭合开关S1时，R1的电功率是多少？ 解：（2） R1的电功率P1＝＝＝9W 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 （3） 电源两端的电压为6V时，“速热”挡的电功率为36W。若更换成电压为5V的电源，则使用“速热”挡通电10s产生的热量是多少？ 解：（3） 由图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，两开关都闭合时，R1、R2并联，由P＝可知，此时功率最大，为“速热”挡，已知电源两端电压为6V时，由P＝UI可得，干路中的电流I＝＝＝6A，通过R2的电流I2＝I－I1＝6V－1.5A＝4.5A，R2的阻值R2＝＝＝Ω，若更换成电压为5V的电源，此时电路中的电流I'＝＋＝＋＝5A，使用“速热”挡通电10s产生的热量Q＝W＝U'I't＝5V×5A×10s＝250J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 9. 新情境·科技民生 （2024·烟台期中）阅读短文，回答问题。电热膜是一种新型的电热器件，如图甲所示为一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，形成网状结构，其内部结构如图乙所示。电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生，所以电热膜本身温度并不太高，不易氧化，使用寿命长。制造电热膜时，会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象，导电墨线电阻随温度变化的关系如图丙所示，这种温度特性的优点是它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象，这是电热丝所不具备的，它保证了电热膜各处的温度均匀。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 （1） 电热膜取暖器工作时，利用了电流的 　热　效应，如图乙所示的电热膜电路，导电墨线的连接方式是 　并　联。 （2） 某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图丁C部分所示，这根导电墨线的电阻 　变大　（填“变大”“变小”或“不变”）。 热　 并　 变大　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 （3） 电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象，原因是电阻随温度的升高而 　增大　，温度高时发热功率 　减小　。（填“增大”“减小”或“不变”） （4） 市场售卖的电热膜额定电压是220V，房间取暖电热膜功率为220W每平方米，某家庭装修时考虑用电热膜为房间取暖，如果铺设面积为15m2，那么正常通电工作两小时消耗电能为 　6.6　kW·h。 增大　 减小　 6.6　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 $$