第十八章 第4节　焦耳定律-2025-2026学年人教版物理九年级

01 课堂5分钟 02 基础巩固 04 拓展培优 03 能力提升 第十八章　电功率 第4节　焦耳定律 1. (20分)电热毯的电阻丝断掉后不能将两个断头连接后继续使用， 原因是接头处的电阻 ，在电流相同时，由于电流的 ⁠效 应会导致接头处温度过高产生安全隐患. 大　 热　 2. (30分)(2024·佛山期末)如图为探究电流通过导体产生的热量跟 . 的关系的实验装置.实验过程中用U形管内的 ⁠ 来反映电流通过导体产生热量的多少.通电一段时间后， ⁠ (选填“左侧”或“右侧”)容器的液面上升较高. 电阻　 液面高度 差　 右 侧　 3. (20分)有三个用电器，分别为“220 V　60 W”的电风扇、“220 V　60 W”的白炽灯和“220 V　60 W”的电热器，在额定电压下工作相同的时间，它们产生的热量是 (　C　) A. 电风扇最多 B. 白炽灯最多 C. 电热器最多 D. 都一样 C 4. (15分)某导体的电阻为2 Ω，若通过2 A的电流，则1 min内产生了 多少热量？ 解：由题知t＝1 min＝60 s 导体产生的热量 Q＝I2Rt＝(2 A)2×2 Ω×60 s＝480 J 答：略. 5. (15分)(回归教材)“220 V　450 W”的电饭锅在220 V的电压下工 作时，1 min内产生了多少热量？ 解：由题知t＝1 min＝60 s 1 min内产生的热量 Q＝W＝Pt＝450 W×60 s＝27 000 J 答：略. 电流的热效应 1. [物理学与社会发展]超导材料具有零电阻、抗磁性等特殊的物理 性质，应用领域非常广泛.常温下的超导体，最适合制作(　D　) A. 家用保险丝 B. 白炽灯泡的灯丝 C. 电熨斗发热体 D. 高压输电线 D 2. 将一台“220 V　180 W”的榨汁机、一台“220 V　180 W”的电 风扇和一条“220 V　180 W”的电热毯，分别接入同一家庭电路 中，且通电时间相同，则下列说法正确的是 (　C　) A. 榨汁机产生的热量最多 B. 电风扇产生的热量最多 C. 电热毯产生的热量最多 D. 三者产生的热量一样多 C 探究电流产生的热量与哪些因素有关 3. [科学探究](2025·东莞期末)某同学用如图所示的实验装置“探究 电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，两个透明容器中封闭 着电阻丝和等量的空气. (1)通电后，透明容器中电阻丝的内能是通过 (选填“做功” 或“热传递”)的方式改变的.实验中通过观察两个U形管中液面 ⁠ 的变化来比较电流通过导体产生热量的多少. 做功　 高 度差　 甲 乙 (4)将图乙中的实验装置冷却到室温，把右侧容器外并联的电阻丝也 放入容器内，通电一段时间后， (选填“左”或“右”)侧容器 内电阻丝产生的热量多. (2)观察图甲，发现在通电时间和 相同时，B管中的液面高 度差更大，表明电流通过导体产生热量的多少与 有关. 电流　 电阻大小　 甲 乙 (3)采用图乙中的实验装置“探究电流通过导体产生的热量跟电流是 否有关”时，右侧容器中应该选用电阻为 Ω的电阻丝. 5　 左　 焦耳定律 4. [物理学与工程实践]将电能输送到几百千米之外的用户，在输电 线上会有能量的损耗，这主要是由于电流的 效应引起的.某段 输电线路的总电阻为0.5 Ω，输送电流为100 A，每输电1 min，这段 线路便会损耗 J的电能. 热　 3×105　 5. 如图所示，一只标有“6 V　3 W”字样的灯泡L与一个电阻为8 Ω 的定值电阻串联，接在电源电压恒定不变的电路中，接通电路后， 灯泡L恰好正常发光，则通过灯泡L的电流为 A；电源电压 为 V；5 min内定值电阻产生的热量为 J. 0.5　 10　 600　 6. (2024·福建中考)小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如 图所示.电热丝的电阻R为4 Ω，电动机标有“12 V　24 W”字样.闭 合开关S、S1，电动机正常工作.求： (1)电源电压； 解：(1)由题意得，电动机两端的电压U额＝12 V 闭合开关S、S1时，电路为只有电动机的简单电路 则电源电压U＝U额＝12 V 答：电源电压为12 V； (2)闭合开关S、S1，电动机1 min内消耗的电能； 解：(2)此时电动机1 min内消耗的电能W＝Pt＝24 W×60 s＝1 440 J (3)闭合开关S、S2，通电100 s，电热丝产生的热量. (3)闭合开关S、S2时，电路为只有电热丝的简单电路 则通电100 s电热丝产生的热量Q＝W＝UIt＝t'＝×100 s＝3 600 J 答： (2)电动机1 min内消耗的电能为1 440 J； (3)电热丝产生的热量 为3 600 J. 电热的防止和利用 7. [物理学与日常生活]下列现象或装置，利用了电流热效应的是 (　C　) ①电视机后罩有许多小孔；②电动机外壳上装散热片；③长期不用 的电视机隔段时间通一次电；④白炽灯；⑤电脑机箱里装有小风 扇；⑥电暖手宝；⑦与空调相连的导线很粗 A. ①②⑥ B. ①②⑤ C. ③④⑥ D. ②③⑥ C 8. 如图所示，若要探究电流通过导体产生的热量跟电流大 小的关系，应选 (选填“甲”或“乙”)装置；甲装置工作时电 阻为R1、R2的电阻丝产生的热量之比为 ；若通过电阻为R3 的电阻丝的电流为1 A，则1 min内乙装置产生的热量为 J. 乙　 1：2　 450　 甲 乙 【解析】乙装置中，电阻为R4、R5的两电阻丝并联，起到分流作用，所以乙装置的电阻和通电时间相同，而通过电阻为R3、R4的电阻丝 的电流大小不同，题图乙是探究电流通过导体产生热量跟电流大小 的关系；甲装置中两个电阻丝是串联关系，电流和通电时间相同， 所以它们产生热量之比等于电阻之比，为1：2；乙装置中，右侧两 电阻丝并联后与左侧电阻丝串联，通过左侧电阻丝的电流为1 A，则 通过右侧两电阻丝的电流都是0.5 A，所以乙装置产生的热量Q＝ Q3＋Q4＋Q5＝R3t＋R4t＋R5t＝(1 A)2×5 Ω×60 s＋(0.5 A)2× 5 Ω×60 s＋(0.5 A)2×5 Ω×60 s＝300 J＋75 J＋75 J＝450 J. 9. 如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝的电阻R1 为10 Ω.当开关S闭合后，电压表的示数为2 V，电流表的示数为 0.4 A. 求： (1)通电10 s电阻为R1的电阻丝产生的热量； 解：(1)通电10 s电阻为R1的电阻丝产生的热量 Q＝I2R1t＝(0.4 A)2×10 Ω×10 s＝16 J (2)电源电压. 解：(2)电阻为R1的电阻丝两端的电压U1＝IR1＝0.4 A×10 Ω＝4 V 电源电压U＝U1＋U2＝4 V＋2 V＝6 V 答：略. 10. 如表是某家用电扇的铭牌. (1)电扇正常工作时，电能主要转化为 能； 机械　 FS—36电扇 额定电压 220 V 额定功率 66 W 质量 6 kg (2)电扇使用事项中明确规定：“禁止用手或其他物体阻挡叶片转 动”，这是因为正常工作的电扇，如果叶片被卡住不转动时，电能 将全部转化为内能，很容易烧坏电动机线圈.已知线圈电阻为22 Ω， 正常工作的电扇叶片被卡住不转时，线圈中的电流为多少？若此状 态持续1 min，则线圈中电流产生的热量为多少？ 解：(2)叶片被卡住不转时，电动机为纯电阻用电器，通过线圈的 电流I＝＝＝10 A 线圈产生的热量Q＝I2Rt＝(10 A)2×22 Ω×60 s＝1.32×105 J 答：(2)线圈中的电流为10 A；若此状态持续1 min，则线圈中电流产 生的热量为1.32×105 J. 11. [科学思维](2024·西宁中考)如图是A和B两个定值电阻的U－I图 像，由图像可知，RA∶RB＝ ；若将A和B串联接在6 V的电 源两端，电路中的电流为 A；若将A和B并联接在6 V的电源 两端，通电10 s电路产生的热量为 J. 2∶1　 0.2　 54　 【解析】根据图像可知，RA＝＝＝20 Ω，RB＝＝＝10 Ω. 则A和B的电阻的比值＝＝；若将A和B串联接在6 V的电源两端，总电阻R＝RA＋RB＝20 Ω＋10 Ω＝30 Ω，电路中的电流I＝＝ ＝0.2 A；若将A和B并联接在6 V的电源两端，通电10 s电路产生 的热量Q＝t＋t＝×10 s＋×10 s＝18 J＋36 J＝54 J. $$