18.4 焦耳定律(吃透新教材)-【众相原创】2025-2026学年九年级全一册物理分层练（人教版2024）广西专版

吃透新教材 广西物理（ＲＪ） ５１　 第４节　焦耳定律 !"#$%& !"# １ ix1%e2 １．电流通过导体时电能转化为　内　能，这种现象叫作电流的热效应。 !"# ２ ¹ºWX ２．内容：电流通过导体产生的热量跟　电流的二次方　成正比，跟　导体的电阻　成正比，跟　通电 时间　成正比。这个规律叫作焦耳定律。 ３．公式：Ｑ＝　Ｉ２Ｒｔ　。其中热量Ｑ的单位是　Ｊ　，电流Ｉ的单位是　Ａ　，电阻Ｒ的单位是　Ω　 ， 时间ｔ的单位是　ｓ　。 ４．在纯电阻电路中，电流通过导体时，电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那 么电流产生的热量Ｑ就等于消耗的电能Ｗ，即Ｑ＝Ｗ＝ＵＩｔ；对于电能不能全部转化为内能的非纯电 阻电路（如含有电动机的电路），则 Ｑ＜Ｗ，此时计算电功只能用 Ｗ＝Ｐｔ＝ＵＩｔ，计算电热只能用 Ｑ＝Ｉ２Ｒｔ。 !"# ３ i%1r3[st ５．电热的利用：家里的电热水器、电饭锅、电熨斗、养鸡场的电热孵化器等。 ６．电热的防止：电视机上的散热孔、电脑上的微型风扇。 !"'()* １．（源于教材Ｐ１２０，图１８．４－１）如图所示的四种电器中，不是利用电流热效应工作的是 （Ｃ） ２．（源于教材Ｐ１２４，例题）某导体电阻为２Ω，通过的电流为０．４Ａ时，电功率为　０．３２　Ｗ；如果给 这个导体通电１ｍｉｎ，那么它产生的热量是　１９．２　Ｊ。 櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 毴 毴毴 毴 变 式 训 练 （１）如图所示电路中，电源电压不变，两个定值电阻 Ｒ１＝４０Ω、Ｒ２＝６０Ω，闭合开关后，电流表 的示数为０．１５Ａ，则通电１ｍｉｎ电路中产生的热量为　９０　Ｊ。 变式训练（１）图 　　 变式训练（２）图 （２）某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位，其内部简化电路如图所示，Ｒ１＝１６０Ω，Ｒ２＝ ４０Ω，当Ｓ１闭合，Ｓ２断开时，电热水壶处于　保温　挡；加热挡的电功率为　１５１２．５　Ｗ。 【方法指导】用电器挡位判断及计算：一般可根据公式Ｐ＝ Ｕ２ Ｒ 进行判断。由公式可知，在电源电压 一定时，电阻越小，电功率越大，挡位越高。 吃透新教材 ５２　 广西物理（ＲＪ） !"+,-. 例　在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图１甲、乙所示。两透明容器 中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个Ｕ 形管中液面高度差的变化。 【设计与进行实验】 （１）实验中被加热的材料选用空气是因为其比热容较 　小　，可以使实验现象更明显。 （２）实验中，我们是通过观察Ｕ形管中液面的　高度差　 来比较各容器中电阻丝产生热量的多少，这种物理研 究方法称为　转换　法。 【分析与论证】 　 甲 　 乙 图１ （３）在图１甲中，通过两电阻丝的电流　相等　；图中 Ｕ形管　不是　 （选填“是”或“不是”）连通 器，一段时间后Ｕ形管中液面如图１甲所示，可以得出结论：在电流和通电时间一定时，电流通过导 体产生的热量与导体的　电阻　有关。 （４）图１乙中容器外部的电阻丝的作用是为了使左右容器内电阻丝中的　电流　不相等，该实验是 为了探究电流通过导体产生的热量与通过导体的　电流　的关系。 【交流与评估】 （５）图１甲实验中５Ω的定值电阻和１０Ω的定值电阻串联的主要目的是　控制电路中的电流相等　； 图１乙中两个５Ω的定值电阻并联后再与一个５Ω的定值电阻串联的目的是　使通过两容器中电 阻的电流不同　。 【实验拓展】 图２ （６）如图２所示是物理实验小组探究“电流通过导体产生的热量 与哪些因素有关”的实验装置，其中Ｒ１＞Ｒ２。 ①为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，两瓶中 要装入　质量　相等、初温相同的同种液体；为了在较短时间内达 到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热 容　小于　 （选填“大于”“等于”或“小于”）水的比热容。实验中 用到的煤油是　绝缘体　（选填“导体”或“绝缘体”）。 ② 实验通过观察　温度计示数的变化　（选填“加热时间”或“温度计示数的变化”）来反映电阻丝 产生热量的多少。 ③ 图２是探究在通电时间相同和电流相同的情况下，导体产生的热量与　电阻大小　是否有关的 装置。 ３５　 　 教材母题改编 １．（１）如答图所示　（２）６ 第１题（１）答图 　　　 第２题（２）答图 ２．（１）电流表选择了大量程　电流表正负接线柱接反了 滑动变阻器同时接了上端两个接线柱　（２）如答图所示　 （３）４ 教材实验突破 例１　（１）如答图所示　（２）断开　右　（３）Ｄ　（４）５　Ｂ　 （５）电压表与滑动变阻器并联了　（６）变大 例１题（１）答图 　　 例２题（１）答图 例２　（１）如答图所示　（２）小灯泡断路　（３）０．１８　８．３　 （４）不合理　灯丝的电阻随温度的变化而变化 （５）温度　灯丝温度 第４节　欧姆定律在串、并联电路中的应用 第一课时　串、并联电路中电阻的关系 教材知识梳理 Ｕ１＋Ｕ２　Ｉ１＋Ｉ２　Ｒ１＋Ｒ２　 １ Ｒ１ ＋１ Ｒ２ 　 Ｒ１Ｒ２ Ｒ１＋Ｒ２ 教材母题改编 １．０．３　０．５　２∶３　【变式训练】Ｄ ２．０．０５　１６　３．Ｄ 第二课时　欧姆定律在串、并联电路中的应用 教材母题改编 １．Ｃ　【变式训练】０．０１５　３００　不会　２．串　３∶２ 第十八章　电功率 第１节　电能　电功 教材知识梳理 １．电　２．其他形式　光　机械　内 ３．千瓦时　ｋＷ·ｈ　焦耳　Ｊ　３．６×１０６ ４．电能表 ５．２０２０．５ｋＷ·ｈ　２２０Ｖ　标定电流　额定最大电流　２０　 ５０Ｈｚ　交流　接在这个电能表上的用电器，每消耗１ｋＷ·ｈ 的电能，电能表上的转盘转过３０００转 ６．之差　７．电功　８．ＵＩｔ　焦耳　Ｊ　 Ｕ２ Ｒ ｔ　Ｉ２Ｒｔ 教材母题改编 １．４０　２０　【变式训练】４１．８　２５．０８　随手关灯 ２．１０　１０８ 【变式训练】（１）１∶２　１∶２　２∶１　２∶１　（２）６　０．５　１８０ ３．Ｄ　【变式训练】ＣＤ 第２节　电功率 第一课时　电功率的理解及其简单计算 教材知识梳理 １．电功率　２．Ｐ　瓦特　瓦　Ｗ　千瓦（ｋＷ）　１０３　１０３ ３．电功与完成这些电功所用的时间　４． Ｗ ｔ ５．（１）ＵＩ　（２）Ｉ２Ｒ　 Ｕ２ Ｒ ６．电能　１ｋＷ　１ｈ 教材母题改编 １．２∶３　＜　【变式训练】ＡＣ　２．Ｂ ３．３．６４　６０．５　０．８　【变式训练】（１）４４００　１０００　（２）１１００ 　６．６×１０５　３３０　４　４．Ａ 第二课时　额定功率与实际功率 教材知识梳理 １．正常工作　实际使用 ２．额定电压　实际电压 ３．实际电压 ４．额定电压　额定功率　Ｐ＝ＵＩ　Ｐ＝ Ｕ２ Ｒ 　５．＝　＜　＞ 教材母题改编 １．８１０　长　２．Ｃ　【变式训练】甲　乙 教材实验突破 例　（１）如答图所示　（２）Ｃ　（３）短路　（４）Ｄ　（５）２．２　左 （６）０．８　大　亮　（７）错误　额定功率是小灯泡在额定 电压下的功率，多次测量算出的功率不是额定功率 （８）变大　小灯泡灯丝电阻随着温度的升高而变大 （９）电压 例题（１）答图 第４节　焦耳定律 教材知识梳理 １．内　２．电流的二次方　导体的电阻　通电时间 ３．Ｉ２Ｒｔ　Ｊ　Ａ　Ω　ｓ 教材母题改编 １．Ｃ　２．０．３２　１９．２ 【变式训练】（１）９０　（２）保温　１５１２．５ 教材实验突破 例　（１）小　（２）高度差　转换　（３）相等　不是　电阻　 （４）电流　电流　（５）控制电路中的电流相等　使通过两 容器中电阻的电流不同　（６）①质量　小于　绝缘体　 ②温度计示数的变化　③电阻大小 第十九章　生活用电 第１节　安全用电 教材知识梳理 １．２２０　相　中性 ２．大　３．小　大　４．大　５．电流　７．切断电源 教材母题改编 １．并　电流　热量 ２．短路　短路 ３．家庭电路中总功率过大　用电器短路 ４．高压　电弧　【变式训练】Ｂ ５．甲　拽着插头后面的电线拔插头，若插头处破损可能发生触 电事故 ６．都会　相线 ７．插线板不能放置在家中潮湿位置　同一插线板上不可以同 时使用多个大功率用电器（或用电器的插脚要与插孔中的金 属片完全接触，合理即可） 第２节　家庭电路的基本组成 教材知识梳理 １．切断　２．大　低　禁止　５．电流 ６．辨别相线和中性线　按住金属笔卡　相　中性 ９．切断　１０．总开关　保险装置 教材母题改编 １．Ａ ２．金属笔尖　金属笔尖　不发光　使用时避免误碰到金属笔 尖发生触电事故 【变式训练】导体　丙　相　不能 ３．①　大地 ４．断路　Ａ　不容易 ５．（１）不会　不会　不会　（２）会　不会 第二十章　电与磁 第１节　磁现象　磁场 教材知识梳理 １．铁　钴　镍　２．强　南极　Ｓ极　北极　Ｎ极 ３．排斥　吸引　４．磁性　５．偏转　磁场　磁场 ６．北（Ｎ）极　７．磁场　８．Ｎ　Ｓ １０．磁场　１１．南极　北极　１２．沈括 教材母题改编 １．Ｃ　２．异名磁极能够相互吸引　教室里带磁性的黑板擦 ３．地磁场　南　【变式训练】Ｓ　地磁场　沈括 ４．如答图所示　５．Ａ 　 第２节　电生磁 教材知识梳理 １．奥斯特　２．电流方向　３．条形磁体　电流方向 ４．安培定则　６．右手　电流　Ｎ　７．Ｎ、Ｓ极　电流 教材母题改编 １．Ａ　【变式训练】（１）磁场　（２）电流的方向　（３）磁 ２．Ｂ　３．如答图所示　【变式训练】Ｂ 教材实验突破 例　（１）轻敲　摩擦　（２）磁场的分布情况　（３）Ｎ　（４）条形 右　（５）电流　Ｓ　（６）不可以　（７）增大电源电压 （８）Ｂ　（９）磁　磁体　Ｓ　温度 第３节　电磁铁　电磁继电器 教材知识梳理 １．铁芯　２．匝数　强　电流　强 ３．电流的方向　通断电　电流的大小　线圈的匝数 ５．开关 ６．电流的磁效应　低　弱　高　强　７．低　Ｂ、Ｃ　Ａ、Ｂ 教材母题改编 １．电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系　将大铁钉上的线圈撤 下（或再缠上）若干圈，再用自制电磁铁靠近回形针，看吸引 回形针数目的变化 ２．（１）变小　更少　（２）控制电流大小相同　电流　线圈的匝 数越多 ３．磁　软铁 ４．Ｎ　正　左　【变式训练】Ｓ　增强　左 ５．无　绿　有　红　串联 【变式训练】Ｓ　弱电流、低电压 教材实验突破 例　（１）吸引大头针数量　转换　（２）增加　大　（３）甲　线 圈匝数越多　（４）通断　（５）大头针被磁化，同名磁极相 互排斥　（６）电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数 多少、有无铁芯有关。小明实验方案中甲、乙串联，电流相 等，甲线圈匝数多，无铁芯，乙线圈匝数少，有铁芯，没有控 制单一变量，所以无法探究电磁铁磁性强弱是否与铁芯有 无有关 第４节　电动机 教材知识梳理 １．电流　磁场　２．转子　定子　３．通电导体在磁场中受力转 动　４．（１）电刷　半圆环　（２）平衡位置　电流　５．电　机械 ６．受力运动　改变 教材母题改编 １．Ｃ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．４．４　２．４×１０５ ５．电流　ｂ　ｄ ６．Ｄ　【变式训练】磁场对电流的作用　电流（或磁场）　惯性 第６节　磁生电 教材知识梳理 １．法拉第　电现象　磁现象 ２．闭合　磁场　切割磁感线运动 ３．磁场方向　导体切割磁感线的方向　４．电磁感应 ５．转子　定子　６．机械能　电能　７．交变　５０ 教材母题改编 １．Ｄ　２．不同　改变　相反　两个发光二极管交替发光 ３．Ｂ　【变式训练】发电机　电动机 ４．Ｃ　【变式训练】乙　电磁感应 教材实验突破 例　（１）不会　（２）切割磁感线运动　（３）磁场　（４）闭合　 切割磁感线　（５）感应电流的大小与切割磁感线运动的 快慢有关　（６）电磁感应　机械　电磁铁 第二十一章　电磁波及其应用 第１节　电磁波的海洋 教材知识梳理 １．电流　可以　３×１０８ ２．（１）λ　ｍ　（２）赫兹（Ｈｚ）　（３）３×１０８　λｆ ３．γ射线　Ｘ射线　紫外线　可见光　红外线　无线电波 教材母题改编 １．迅速变化　电磁波　转换　【变式训练】Ａ ２．电磁波　１０６６．７ ３．Ｂ　【变式训练】紫外线　Ｘ射线　电磁波 ４．电磁波　声波 ５．Ｄ 第２、３节　广播、电视和移动通信 卫星通信和光纤通信 教材知识梳理 １．（１）广播电台　声音　电　天线　（２）收音机　电信号　声音 ２．（１）电磁波　声音　电　摄像机　（２）显示器　扬声器 ３．发射　接收　电磁波　电磁波 直线　中继站　３　全反射 教材母题改编 １．Ｃ　２．话筒　天线　３．三　电磁波　４．激光　反射　高                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考答案 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考答案 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考答案