18.4　焦耳定律 - 2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

第4节　焦耳定律 A　基础必会 B　能力提升 C 素养培优 A　基础必会 考点一　探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关 1.小蕾同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时,采用了如图所示的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器中密闭着等量空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。 (1)实验中通过观察两个U形管中________________的变化来比较电流通过电阻 丝产生热量的多少,这种实验方法叫____________;  (2)图甲所示的装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与__________的关系,通 电一段时间后,_______(选填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多;  (3)图乙所示的实验装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与__________的关系, 通电一段时间后,______(选填“c”或“d”)容器中电流产生的热量多;  (4)此实验还用到的实验方法是________________。  　液面高度差　 　转换法　 　电阻　 　b　 　电流　 　c　 　控制变量法　 考点二　焦耳定律及其应用 2. (2024秋·莆田质检)将两根发热电阻丝R1、R2串联起来接在电路中,如图所示, 若R1<R2,经过足够长的时间,先被点燃的火柴是( ) A.火柴甲 B.火柴乙 C.同时点燃 D.无法确定 B 3.车床照明灯的额定电流是1.5 A,如果该照明灯正常工作5 min,电流通过灯丝产 生的热量是1.62×104 J,那么它正常工作时灯丝的电阻是________Ω。  4. (2024秋·合肥质检)浴室除雾镜是在两片玻璃中间安上电热膜,利用电热使镜 面温度升高,水珠消失。某型号电热膜内部简化电路如图所示,共5根电阻丝加热, 每根电阻丝的阻值为24 Ω,电源电压为12 V,除雾工作5 min产生的热量为__________J。  　24　 　9 000　 5. (2024·新疆中考)如图所示的电路,定值电阻R1的阻值为10 Ω,定值电阻R2的阻值为20 Ω,闭合开关S后,电流表A的示数为0.10 A。求: (1)电阻R1两端的电压; (2)电源电压; (3)整个电路在1 min内产生的热量。 解:(1)由I=可得,电阻R1两端的电压: U1=IR1=0.10 A×10 Ω=1 V。 (2)电阻R2两端的电压: U2=IR2=0.10 A×20 Ω=2 V; 电源电压: U=U1+U2=1 V+2 V=3 V。 (3)整个电路在1 min内产生热量: Q=W=UIt=3 V×0.10 A×60 s=18 J。 考点三　电热的利用和防止 6.下列生活中的用电器不是利用电热工作的是( ) A.电炉　B.电熨斗　C.电风扇　D.电饭锅 7.电流的热效应在日常生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害,下列 情况中不属于防止电热危害的是( ) A.家电长时间停用,隔段时间应通电一次 B.电视机的后盖有许多孔 C.电动机外壳有许多散热片 D.电脑的CPU上有小风扇 C A 易错点　非纯电阻电路的电功和电热的计算 8.现有一台电动机,当电动机两端加220 V电压时,通过电动机线圈的电流为50 A。 若已知该电动机线圈的电阻是0.4 Ω,通电1 min该电动机消耗____________J的电 能,线圈产生___________J的热量,该电动机正常工作时电能转化为机械能的效率 是___________。  　6.6×105　 　6×104　 　90.9%　 B　能力提升 9.(2024秋·甘肃质检)根据Q=I2Rt和欧姆定律公式I=,可以得到电流通过导体时 产生的热量变形式Q=UIt和Q=t。下列说法正确的是( ) A.根据Q=UIt可知,相同时间内产生的热量与电阻无关 B.根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多 C.根据Q=t可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少 D.根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多 D 10.(2024·遂宁中考)在甲图所示的电路中,闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表A1的 示数变大,此时两电流表指针都指在刻度盘的中央,均如乙图所示,则通过R1的电 流为________A,R1∶R2=__________,在相同时间内两电阻产生的热量之比Q1∶Q2= __________。  　1.2　 　1∶4　 　4∶1　 11.如图所示,电源电压为6 V,定值电阻R1、R2的阻值分别为12 Ω、18 Ω,闭合开关S。求: (1)当S1闭合,S2接1时,通电10 s电路产生的热量; (2)当S1断开,S2接1时,通电1 min电阻R2产生的热量; (3)当S1闭合,S2接2时,通电10 s电路产生的总热量。 解:(1)当S1闭合,S2接1时,只有电阻R1接入电路,电阻R2被短路,电路是纯电阻电路, 所以通电10 s电路产生的热量: Q1=t1=×10 s=30 J。 (2)当S1断开,S2接1时,电阻R1和R2串联,电路中的总电阻:R=R1+R2=12 Ω+18 Ω= 30 Ω,串联电路电流处处相等,通过电阻R2的电流:I2=I===0.2 A 电流通过R2产生的热量: Q2=R2t2=(0.2 A)2×18 Ω×60 s=43.2 J。 (3)当S1闭合,S2接2时,R1、R2并联,电路产生的总热量Q总=QR1+QR2 QR1=t=×10 s=30 J QR2=t=×10 s=20 J 则Q总=QR1+QR2=30 J+20 J=50 J。 C 素养培优 12.(科学探究)为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,小军设计了如图所示的甲、 乙两种装置,他将两根阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中, 并通过短玻璃管与相同的气球相连,两次实验电源电压不变。 (1)实验中通过________________________变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。  (2)通电一段时间后,甲装置中气球_______(选填“A”或“B”)体积更大,说明通电时间一定 时,__________越大,电流产生的热量越多。  　气球膨胀的体积大小　 　B　 　电阻　 (3)若要探究电流产生的热量与电流的关系。应比较相同时间里气球_______和 _______________的体积大小。  (4)甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,与_______(选填气球字母标号)气 球相通的电阻丝产生的热量最多。  　A　 　C(或B　D)　 　C　 本课结束 $