18.4 焦耳定律-【支点·同步系列】2025-2026学年新教材九年级下册物理（人教版2024）

(3)电饭煲消耗的电能 烫机处于待机状态，由P=U1可得，P特，=U1:= W,=P,t1=1000W×30×60s=1.8×10J 220V×0.02A=4.4W 灯消耗的电能 (3)挂烫机处于加热状态时的功率P=U11=220V W2=P2t2=40W×60×60s=1.44×103J ×5A=1100W 抽油烟机消耗的电能 挂烫机消耗的电能W=P能，1：，十P特慨1将，=1100 W,=Pt=100W×18×60s=1.08×103J W×(30s+70s)+4.4W×(20s+30s)=110220J 厨房电器在调查时段内总共消耗的电能 (4)通电即加热，请注意防烫。（或使用完请及时拔掉 We=W,+W2+W,=1.8×10J+1,44×103J+1.08 插头，合理即可) ×103J=2.052×10°J=0.57kW·h 6.(1)电流(2)<(3)温度计示数水的比热容比煤 第4节焦耳定律 油的比热容大(4)质量相同本一。》 1烟油一10 知识清单 思维拓展 ①内②电阻③电流④电流的二次方⑤电热 1.504.0656×105852.B 归类探究 1.电流热量多 专项提优四家用电器电热综合计算 2.0.1230 1.解：(1)水吸收的热量Q最=c本m(1一1。)=4.2× 基础达标 10J/(kg·℃)X1kg×(100℃-10℃)=3.78×10J 1.热不能2.电流12 (2)电热水壶的加热效率”=W -器×10o%-号7× 3.D4.B5.C6.C7.A 8.C【解析】电动机产生的热量Q=IRt=(5A)2× 3.78×105J 100×300s=7.5×10°J. 100%=1000wX4205X100%=90% 2.解：(1)闭合开关，两个电阻串联，当滑片在最左端时， 能力提速 1.10变式81 滑动变阻器接人电路的阻值为0。根据P一子可知，」 2.绿1.1×103【解析】当开关S接右边时，R1、R和 该加热设备的最大电功率 绿灯串联，电路中的总电阻较大，根据欧姆定律可知 U2(220V)2 电路中的电流较小，根据P=R可知，电加热管R P大=R。=220 =2200W 的电功率较小，此时饮水机处于保温状态，绿灯亮。 (2)水吸收的热量Q袋=c*m△=4,2X103J/(g·℃)× 当开关S接左边时，R,和红灯串联，电路中的总电阻 2kg×(70℃-20℃)=4.2×103J 较小，根据欧姆定律可知电路中的电流较大，由P= IR可知，电加热管R,的电功率较大，此时饮水机处 本次加热过程消耗的电能W=Q一42X10」-5× 84% 于加热状态，红灯亮。饮水机处于加热状态时，R,两 103J 端的电压等于电源电压，则R,在100s内产生的热量 3.解：(1)根据参数可知，电热暖手袋正常工作时的电 Q-W-U _(220V) ×100s=1.1×103J。 流为 442 P550W 3.D 1=元-220V-2.5A 4.AB【解析】只闭合S,R:、R,串联，通电时间和电流 (2)袋内液体从10℃被加热至32℃吸收的热量为 大小均相等，两个电阻的阻值不相等，因此，可以探究 Q=cm△t=4.2×103J/kg·℃)X1kgX(32℃ 电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故A正确。 10℃)=9.24×10'J 只闭合S,若电路中的电流为0.2A,通电1min,R (3)该过程中电热暖手袋消耗的电能为 产生的热量Q=R,t=(0.2A)2×5n×60s=12J, W=Pt=550W×4×60s=1.32×103J 故B正确。闭合S和S,R:和R,并联后，再与R 电热暖手袋的加热效率为 串联，则通过R,的电流等于通过R:和R,的电流之 Q 和，则通过R的电流是通过R:的电流的2倍，故C 9-号×1o0%-818x1w%-70% 错误。闭合S,和S后，通过R,的电流是通过R:的 4.解：(1)电热水壶正常工作时的电功率P=1500W 电流的2倍，通电时间相同，电阻大小不同，根据焦耳 (2)电流做的功 定律可得，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度 W=Pt=1500W×300s=4.5×103J 差不一样，故D错误。 (3)水的质量 5.解：(1)当S在位置“1”时，只有加热电阻R,接入电 mk=p*V*=1X103kg/m3×2×10-3m3=2kg U U_220y=44n 路，由欧姆定律1=发可得，R,一=5A 水吸收的热量Q最=c本m东△1=4.2×103J/(kg·℃) ×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J (2)当S在位置“2”时，只有限流电阻R2接入电路，挂 由于不计热量损失，消耗的电热 物理九年级RJ版第4节 焦耳定律 知识清单 知识拓展 知识点1电流的热效应 电流的三种效应 1.电流通过导体时电能转化成① 能，这种现象叫作 1.电流的热效应：电流 电流的热效应。 通过导体时会产生热量。实 2.探究“影响导体发热的因素”： 际应用有白炽灯、电热毯、电 (1)在电流、通电时间相同的情况下，导体的② 越 熨斗、电烤箱等。 大，导体产生的热量越多。 2.电流的磁效应：电流 (2)在通电时间、电阻相同的情况下，通过导体的③ 越 通过导体时，导体周围会产 大，导体产生的热量越多。 生磁场。实际应用有电磁 知识点2焦耳定律 铁、电磁继电器等。（第二十 1.内容：电流通过导体产生的热量跟④ 章将学习) 成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 3.电流的化学效应：电 2.公式：Q=I2Rt。 流通过酸、碱、盐等的水溶液 其中：Q表示热量，单位为焦耳(J): 时，溶液会发生化学变化。 I表示电流，单位为安培(A): 实际应用有电解水、电镀等。 R表示电阻，单位为欧姆（Ω）； 课堂点拨 t表示时间，单位为秒(s)。 在非纯电阻电路中，电 说明：焦耳定律虽然是一个实验定律，但可以通过理论来推 流做功，只有一部分电能转 导。焦耳定律公式Q=IRt为计算热量时普遍适用的公式，只 化成内能，所以消耗的电能 有当导体消耗的电能全部转化为内能时，才可以使用Q=W= 大于电热，即W>Q,例如， Pt=UIt来计算热量。 电流通过电动机，一小部分 知识点3电热的利用和防止 电能转化成内能，还有一大 1.电热的利用：电热器是利用⑤ 来加热的设备，电 部分电能转化成机械能，此 炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤箱等都是常见的电热器。 时W=Q十W机。在非纯电 2.防止电热的危害：很多情况下人们不希望用电器的温度 阻电路中，计算消耗的电能 过高。电视机外壳装有散热窗、计算机内部装有散热风扇等，这 (电功)只能用W=Pt=UIt, 些措施都是为了降温。 计算电热只能用Q=IRt。 归类探究心… 所示的方式接入电路。开关闭合后，通过两根 电阻丝的 相等，根据温度计示数 考点1探究通电导体产生的热量与哪些 的变化可比较电阻丝产生 的多 因素有关 少。通电一段时间，发现甲瓶中温度计的示数 【例1】小华将电阻丝R,和 上升 R2(R1>R2)分别浸没在质量 R 【点拨】电流产生的热量跟电流大小、电阻 和初温均相同的煤油中，按右图 大小、通电时间有关。由于串联电路中电流处 物理九年级RJ版 处相等，且串联电路能控制通电时间相等，因 16A的延长线插座导线的最小标准横截面 此利用该装置可以探究电流产生热量的多少 积增大了。增大导线横截面积的目的是 跟电阻大小的关系。实验中根据温度计示数 的变化，判断电流产生热量的多少。在电流和 A.增大导线的电阻 通电时间相等时，电阻越大，电流产生的热量 B.减小通过导线的电流 越多。 C.增大导线两端的电压 考点2焦耳定律 D.减小导线发热的功率 【例2】两个电阻串联在电路中，R1=102, 4.电流的热效应在生产、生活中被广泛应用， R2=202。R1两端的电压为1V,通过R1的 但有时它也会给我们带来危害。下列情况 电流为 A,R2两端的电压为 不属于防止电热危害的是 () V。通电5min,R1产生的热量为 A.电视机的后盖有许多孔 J。 B.家电长时间停用，隔一段时间应通电一次 【点拨】知道R,两端的电压和它的阻值，根 C.电动机外壳有许多散热片 据欧姆定律求出通过R,的电流，根据串联电路 D.电脑主板的CPU上有小风扇 的电流特点和欧姆定律求出R,两端的电压，根 5.将规格均为“220V180W”的一台电冰箱、 据Q=I2Rt求出R1在5min内产生的热量。 一台电风扇和一张电热毯，分别接入同一家 庭电路中。若通电时间相同，则下列说法正 ……☑ 基础达标念… 确的是 一、填空题 A.电冰箱产生的热量最多 1.(2025南昌期未)随着科技进步，市面上出现 B.电风扇产生的热量最多 了利用纤维材料制成的、接上电池就可以发 C.电热毯产生的热量最多 热的“发热纸”，其利用了电流的 D.三者产生的热量一样多 效应；如果将这种“发热纸”的电阻降为零， 6.计算电流通过电风扇产生的热量，下列公式 则它接上电池后 (选填“仍能” 选用正确的是 或“不能”)发热。 2 2.下图是“探究通电导体产生的热量与 A.UIt B.R 大小的关系”的实验装置。通过左侧 C.I2Rt D.前面三个都可以 容器中电阻丝的电流为0.4A,在1min内 7.右图所示的是某小组同学 电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 设计的多挡位电热器电路， U不变，R1、R2为电阻丝且 R1>R2,则电热器功率最 大时，开关状态为 A.S1闭合，S2接aB.S1闭合，S2接b C.S1断开，S2接a D.S1断开，S2接b 二、选择题 8.一台电动机正常工作时，加在线圈两端的电 3.新的国家标准对延长线插座配用电缆的导 压是220V,通过线圈的电流是5A,线圈的 线横截面积要求进行了修改，额定电流为 电阻是102。这台电动机正常运转5min产 下册第十八章 生的热量是 装置，两个相同的透明容器中密封着等量的 A.3.3×105J B.1.1×103J 空气和电阻R1、R2,其中R1=52,R2=R C.7.5×104J D.250J =102。下列说法正确的是 e。。。4 能力提速 0，。4…4 一、填空题 1.如图所示，电源电压保持3V不变，R,= 102,R2=202。闭合开关S,则R1在 100s内产生的热量为 J。 生电0⊙ R R A.只闭合S,可以探究电流通过导体产生的 R2 A 热量与电阻的关系 第1题图 变式题图 B.只闭合S1,若电路中的电流为0.2A,通 变式·电路连接方式不同如图所示，电源 电1min,R,产生的热量为12J 电压保持3V不变，R1=102,R2=202。 C.闭合S1和S2,通过R1的电流是通过R2 闭合开关S,则通电1min,R1、R2产生的总 的电流的0.5倍 热量为 J。 D.闭合S,和S2后，左侧U形管内液柱的高 度差和右侧的高度差一样 2.某饮水机有加热和保温两个挡位，其工作原 三、计算题 理如下图所示，S是一个温控开关，R,是阻 5.小红用图甲所示的手持挂烫机帮家人熨烫衣 值为442的电加热管，R2是阻值为2002 的定值电阻。当饮水机处于保温状态时， 物，挂烫机内的水被加热汽化后挂烫机会喷 出水蒸气。图乙为挂烫机的电路简化示意 灯亮；当饮水机处于加热状态时， 图，R1为加热电阻，R2为限流电阻，S为自动 R1在100s内产生的热量为 温控开关。将挂烫机接入电路，S在位置“1” J。(不考虑温度对电阻的影响，且不计 时，前端电热板被加热，电路中的电流为5A; 红、绿灯的阻值) 当温度升到130℃时，S切换到位置“2”，挂烫 机处于待机状态，电路中的电流为0.02A;当 温度降到100℃时，S又回到位置“1”。 出 电热板 夕红凶绿 二、选择题 220V R2 R 3.用“220V800W”的电热水壶烧水。若不 计电阻的变化且不考虑能量损失，当把它接 入110V的电源上时，在32min内可将一壶 A 水烧开。若将该壶接在220V的电源上，烧 开同样一壶水所用时间为 002 A.12 min B.16 min C.24 min D.8 min 30 50 120150/s 4.(多选)下图是“探究电流的热效应”的实验 物理九年级RJ版 (1)求R1的阻值。 来比较电流通过电热丝产生的热 (2)求挂烫机待机状态的功率。 量多少；为了使烧瓶中的液体升温较快，实 (3)熨烫过程中，电路中的电流随时间变化 验中选用煤油而不选用水，主要是因为 的关系图像如图丙所示，求挂烫机0~150s 消耗的电能。 (4)小华改装此实验装置，用来测量煤油的 (4)请从使用安全或节能的角度为该挂烫机 比热容大小，则他应将烧瓶A中煤油换成与 的标签设计一条提示语。 其 (选填“质量”或“体积”)相 等的水，还必须使电热丝RA、RB阻值 (选填“相同”或“不同”)。水和煤 油的初温均为t。,通电一段时间后，水和煤 油的末温分别为t水、t煤油，请写出煤油比热 容的表达式：c煤浦= (已知水的比热容为c水) …心思维拓展 1.如图所示的是某家用电热水壶的电路简化示 意图，其有“高温”“低温”两挡。已知定值电 阻R,与R2阻值相等，“低温”挡正常工作时 的功率为484W,则R2的阻值为 2。 四、实验与探究题 在1个标准大气压下，电热水壶在“高温”挡 6.小明和小华同学为了探究“电流通过导体产 下正常工作，对初温为15℃、质量为1kg的 生的热量与电阻的关系”，设计了下图所示 水加热7min,该过程消耗的电能为 的实验电路。烧瓶A、B中盛有质量、初温 相等的煤油，RA与RB是阻值不同的电 J。若产生的热量全部被水 热丝。 吸收，则水的温度升高了 ℃。 度计 〔c水=4.2×103J/(kg·℃) 煤油 (1)RA与RB采用串联的连接方式，是为了 220Vo 第1题图 第2题图 控制通电时间、 相等。 2.如图所示，将多个阻值相同的电阻以不同的 (2)小明同学为比较RA与RB阻值的大小， 连接方式接入电路中，并将三个相同的空烧 用电压表分别测出RA与RB两端的电压大 瓶的瓶口分别用完全相同的气球密封。通电 小，发现UA<UB,则RA (选填 一段时间后体积变化最大的气球是() “>”“<”或“=”)RB0 A.a B.b C.c D.三个相同 (3)在相同时间内，可通过观察 下册第十八章