15.4焦耳定律（同步重难点训练）----2025-2026学年沪粤版物理九年级上学期

15.4 焦耳定律 重难点训练 一、单选题 1．将锡箔纸连接在干电池两端，利用电流的热效应可将锡箔纸点燃。下列电器中，主要利用该原理工作的是（　　） A．电暖器 B．电风扇 C．电视机 D．节能灯 【答案】A 【详解】A．电暖器主要将电能转化为内能，利用电流热效应，故A正确； B．电风扇主要将电能转化为机械能，故B错误； C．电视机主要将电能转化为光能、声能等，故C错误； D．节能灯主要将电能转化为光能，故D错误。 故选A。 2．下列用来防止电热危害的物体是（    ） A．供取暖用的电热毯 B．引爆炸药的电热装置 C．电熨斗的金属外壳 D．电视机的散热窗 【答案】D 【详解】A. 供取暖用的电热毯，利用了电热，故A不符合题意； B. 引爆炸药的电热装置，是对电热的应用，故B不符合题意； C. 电熨斗的金属外壳，利用电热得到高温，从而熨烫衣服，是对电热的应用，故C不符合题意； D. 电视机的散热窗，是将内部电路产生的热量及时散发出去，防止电热产生危害，故D符合题意； 故选D． 点睛：这类的题目从能的转化过程分析，很容易判断，特别是利用热效应工作的用电器，生活中我们都是很熟悉的． 3．在探究电流通过导体产生的热量跟什么因素有关的实验中，某同学将两只阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的装置。已知R1<R2，装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是( ) A．在相同的通电时间内，电阻丝R2产生的热量较多 B．此装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小是否有关 C．R1、R2串联是为了控制电流大小一定 D．电流通过导体产生的热量的多少是通过电阻大小来体现的 【答案】D 【详解】A．已知R1< R2，通过两个电阻的电流相等，由可知：在相同的通电时间内，电阻丝R2产生的热量较多。A选项正确，不符合题意； B．因两烧瓶内电热丝的电阻不等，是可以探究电热与电阻的关系的。B选项正确，不符合题意； C．串联电路中电流是相等的，两个电阻为了控制电流大小一定，C选项正确，不符合题意； D．在此实验中，电流产生热量的多少是通过温度计示数的变化显示出来的。D选项错误，符合题意。 故选D。 二、多选题 4．下列情况属于防止电热危害的是（　　） A．冬天用电暖器取暖 B．电脑机箱内装有小风扇 C．家用电器长时间不用，要隔一段时间通一次电 D．电动机外壳上有散热片 【答案】BD 【详解】A．冬天用电暖器取暖属于利用了电流的热效应，不属于防止电热危害，故A不符合题意； B．电流通过电脑内部的电路元件产生大量的热，容易烧坏电路元件，所以在电脑机箱内装有小风扇散热，属于防止电热危害，故B符合题意； C．家用电器长时间不用，要隔一段时间通一次电是为了防止家电受潮，属于利用电热，故C不符合题意； D．电动机工作时会产生大量的热，温度过高容易烧坏电动机，因此电动机外壳上有散热片，属于防止电热危害，故D符合题意。 故选BD。 三、填空题 5．如图所示是小桂同学“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的装置。瓶中各放置一根电阻丝，且R甲＞R乙，不改变滑动变阻器滑片的位置，相同时间内，可探究电流产生的热量与 的关系。实验中通过观察 来比较电阻丝产生热量的多少。 【答案】 电阻大小 温度计示数升高的多少 【详解】[1]图中两电阻丝串联，则电路中的电流相等，电阻R甲＞R乙，根据控制变量法可知，探究的是产生热量与电阻的关系。 [2]电阻丝产生热量的多少不能直接看出来，通过观察温度计示数的变化来反映吸收的热量的多少，这是转换法的应用。 6．如图所示，电源电压保持不变，。闭合开关S，则通电产生的总热量为 J。 【答案】81 【详解】由电路图可知，闭合开关，并联，且并联电路中电源电压与各支路两端电压相等，得， 通电1min时，两电阻分别产生热量，， 产生的总热量为。 7．电炉在工作时，电炉丝与导线是 联的，通过它们的电流相等．根据 定律，在相同情况下，电流通过导体产生的热量跟电阻 。电炉丝的电阻比导线大，因此产生的热量 ，所以电炉丝比导线热。 【答案】 串 焦耳 成正比 多 【详解】[1][2][3]串联电路中电流处处相等。电炉子工作时，电炉丝与导线是串联的，通过它们的电流相等；根据焦耳定律知，在I和t相同情况下，可得不同导体产生的热量之比为 即电流通过导体产生的热量跟电阻成正比。 [4]电炉丝的电阻比导线大，由焦耳定律知，电炉丝产生的热量多，所以电炉丝比导线热。 8．央视《是真的吗》节目中，主持人做了“电池口香糖锡纸取火工具”的实验：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图乙），将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火（如图甲），这里利用了电流的 效应。已知锡纸条上ab，bc，cd段长度相等，则 段的电阻最大，因为材料和长度相同时，横截面积越 （“大”或“小”），电阻越大。 【答案】 热 ab 小 【详解】[1]锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，由于锡纸条有电阻，当有电流通过时，会产生热量，这是利用了电流的热效应。 [2][3]由图可知，锡纸条上相同长度的ab的段、bc段、cd段，ab段横截面积较小，在材料和长度相同时，横截面积越小、电阻越大。 9．入冬以来，越来越多的家庭开始使用电热取暖器。如图甲所示，这款电热取暖器有高温挡和低温挡两个挡位，额定电压为220V，高温挡的功率为2200W，简化电路如图乙所示，R1的阻值为48.4Ω。 （1）该电热取暖器是利用电流的 效应工作的；当S1和S2同时闭合时，电热取暖器处于 挡； （2）电热取暖器处于低温挡时通过电阻R1的电流为( )，电热取暖器处于低温挡时的功率为( )；（除不尽保留一位小数） （3）在额定电压下，使用高温挡连续工作3h，电热取暖器产生的热量为( )。 【答案】 热 高温 4.5A 1000W 2.376×107J 【详解】（1）[1]电流通过电阻丝时，会产生热量，将电能转化为内能，故电热取暖器是利用电流的热效应工作的。 [2]当S1和S2同时闭合时，两个电热丝并联接入电路中，根据并联电路的电阻关系可知，此时电路中的总电阻是最小的，根据 可知，在电压一定时，电路消耗的功率最大，电热取暖器处于高温挡。 （2）[3]S1闭合、S2断开时，只有R1接入电路，此时为低温挡。通过电阻丝R1的电流 [4]低温挡的功率 （3）[5]电热取暖器产生的热量 Q=W=P高t=2200W×3×3600s=2.376×107J 四、实验题 10．小亮发现生活中用电器使用过程中会有同上题中小灯泡一样的情况，他继续探究设计了以下实验。 （1）为了探究用电器产生的热量与电流的关系，小亮在烧瓶内安装一根电阻丝并插入 来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。 （2）若想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，小红认为应选用煤油，理由是 。 （3）小亮接通电源后，电流表示数为0.5A，通电5min后，电阻丝产生的电热为 。 （4）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应选择乙图中 （选填“”或“”）与甲图中的烧瓶 （选填“串联”或“并联”）。 【答案】 温度计 见解析 RB 串联 【详解】（1）[1]电热器产生的热量不容易测量，为了探究电热器产生的热量与电流的关系，实验中采用转换法，在烧瓶内安装一根电阻丝并插入一支温度计，通过比较温度计示数的变化，以此来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。 （2）[2]若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，由于煤油的比热容小，吸收相同热量时温度升高更大，则应选用煤油。 （3）[3]电阻丝产生的电热为 （4）[4][5]根据控制变量法，若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相同，同时选择乙图中电阻不同的RB与甲图中的烧瓶串联。 11．为了比较水和煤油吸热的能力差异，某同学设计了如图甲所示的实验装置两个完全相同的电加热器，两个相同的烧杯中分别装有质量相等、初温度不等的水和煤油，并绘制出了它们温度随时间变化的图像。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。 (1)实验中，加热到某时刻时液体b的温度如图乙所示，该温度为 ℃。 (2)加热过程会闻到浓浓的煤油味道是因为分子在做 运动； (3)实验中通过比较 就可以比较液体吸收热量的多少。 (4)由图像丙可知，该实验测得的煤油的比热容为 J/(kg·℃)。 (5)为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，小明设计了实验装置丁：实验中通过观察U形管中 来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。 (6)该装置可探究电流产生的热量与 的关系。 【答案】(1)58 (2)无规则 (3)加热时间 (4)2.52×103 (5)液面高度差 (6)电流 【详解】（1）由图可知，温度计分度值为2℃，故读数为58℃。 （2）因为分子在做永不停息的无规则运动，温度升高，分子热运动更剧烈，更容易闻到煤油气味。 （3）因使用相同的加热器，其它条件相同，通过使用转换法，将吸收热量的多少转换为加热时间，更方便进行实验。 （4）水的比热容较大，升温较慢，故a图像是水，煤油和水吸收相同的热量，则 可得 （5）实验通过转换法，将电阻产生的热量的多少转化为U形管中页面的高度差。 （6）由图可知容器中电阻大小相同，左侧电阻位于干路，电流大，右侧电阻位于之路，电流小，故探究电流产生的热量与电流的关系。 五、计算题 12．定值电阻R0和标有“2.5V，0.2A”的小灯泡L的I-U图像如图甲。小宇将R0和L按照图乙的电路连接，闭合开关，此时电流表的示数为0.15A，求 (1)小灯泡L正常发光时的电阻； (2)如图乙，电流表的示数为0.15A时，小灯泡L的实际电功率； (3)若保持图乙条件不变，R0持续工作1min产生的热量。 【答案】(1)12.5Ω (2)0.225W (3)27J 【详解】（1）由题意可知，小灯泡正常发光时的电压U=2.5V，通过的电流为I=0.2A，则小灯泡正常发光时的电阻 （2）由图乙可知，电流表与小灯泡L串联，则电流表测量的是通过小灯泡的电流，则通过小灯泡的电流为I1=0.15A 由甲图可知，此时小灯泡两端的电压为U1=1.5V，则此时小灯泡的电功率 （3）根据并联电路电压规律可知，其他条件不变时，定值电阻R0两端电压 由图甲可知，此时通过R0的电流为I0=0.3A R0持续工作1min产生的热量Q等于消耗的电能W，即 13．如图所示是一款破壁机内部电路的简化示意图，该破壁机有两挡功率，、是加热电阻，，家庭电路电压为220V。只闭合开关，电动机正常工作，此时电路中的电流为2.5A。求： (1)电动机正常工作的电功率； (2)只闭合开关，该破壁机工作2min产生的热量。 【答案】(1)550W (2) 【详解】（1）只闭合开关，电动机单独接入电路且正常工作，则电动机正常工作的电功率 （2）只闭合开关时，被短路，单独接入电路，电路中电流为 则该破壁机工作2min产生的热量 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 15.4 焦耳定律 重难点训练 一、单选题 1．将锡箔纸连接在干电池两端，利用电流的热效应可将锡箔纸点燃。下列电器中，主要利用该原理工作的是（　　） A．电暖器 B．电风扇 C．电视机 D．节能灯 2．下列用来防止电热危害的物体是（    ） A．供取暖用的电热毯 B．引爆炸药的电热装置 C．电熨斗的金属外壳 D．电视机的散热窗 3．在探究电流通过导体产生的热量跟什么因素有关的实验中，某同学将两只阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的装置。已知R1<R2，装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是( ) A．在相同的通电时间内，电阻丝R2产生的热量较多 B．此装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小是否有关 C．R1、R2串联是为了控制电流大小一定 D．电流通过导体产生的热量的多少是通过电阻大小来体现的 二、多选题 4．下列情况属于防止电热危害的是（　　） A．冬天用电暖器取暖 B．电脑机箱内装有小风扇 C．家用电器长时间不用，要隔一段时间通一次电 D．电动机外壳上有散热片 三、填空题 5．如图所示是小桂同学“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的装置。瓶中各放置一根电阻丝，且R甲＞R乙，不改变滑动变阻器滑片的位置，相同时间内，可探究电流产生的热量与 的关系。实验中通过观察 来比较电阻丝产生热量的多少。 6．如图所示，电源电压保持不变，。闭合开关S，则通电产生的总热量为 J。 7．电炉在工作时，电炉丝与导线是 联的，通过它们的电流相等．根据 定律，在相同情况下，电流通过导体产生的热量跟电阻 。电炉丝的电阻比导线大，因此产生的热量 ，所以电炉丝比导线热。 8．央视《是真的吗》节目中，主持人做了“电池口香糖锡纸取火工具”的实验：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图乙），将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火（如图甲），这里利用了电流的 效应。已知锡纸条上ab，bc，cd段长度相等，则 段的电阻最大，因为材料和长度相同时，横截面积越 （“大”或“小”），电阻越大。 9．入冬以来，越来越多的家庭开始使用电热取暖器。如图甲所示，这款电热取暖器有高温挡和低温挡两个挡位，额定电压为220V，高温挡的功率为2200W，简化电路如图乙所示，R1的阻值为48.4Ω。 （1）该电热取暖器是利用电流的 效应工作的；当S1和S2同时闭合时，电热取暖器处于 挡； （2）电热取暖器处于低温挡时通过电阻R1的电流为( )，电热取暖器处于低温挡时的功率为( )；（除不尽保留一位小数） （3）在额定电压下，使用高温挡连续工作3h，电热取暖器产生的热量为( )。 四、实验题 10．小亮发现生活中用电器使用过程中会有同上题中小灯泡一样的情况，他继续探究设计了以下实验。 （1）为了探究用电器产生的热量与电流的关系，小亮在烧瓶内安装一根电阻丝并插入 来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。 （2）若想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，小红认为应选用煤油，理由是 。 （3）小亮接通电源后，电流表示数为0.5A，通电5min后，电阻丝产生的电热为 。 （4）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应选择乙图中 （选填“”或“”）与甲图中的烧瓶 （选填“串联”或“并联”）。 11．为了比较水和煤油吸热的能力差异，某同学设计了如图甲所示的实验装置两个完全相同的电加热器，两个相同的烧杯中分别装有质量相等、初温度不等的水和煤油，并绘制出了它们温度随时间变化的图像。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。 (1)实验中，加热到某时刻时液体b的温度如图乙所示，该温度为 ℃。 (2)加热过程会闻到浓浓的煤油味道是因为分子在做 运动； (3)实验中通过比较 就可以比较液体吸收热量的多少。 (4)由图像丙可知，该实验测得的煤油的比热容为 J/(kg·℃)。 (5)为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，小明设计了实验装置丁：实验中通过观察U形管中 来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。 (6)该装置可探究电流产生的热量与 的关系。 五、计算题 12．定值电阻R0和标有“2.5V，0.2A”的小灯泡L的I-U图像如图甲。小宇将R0和L按照图乙的电路连接，闭合开关，此时电流表的示数为0.15A，求 (1)小灯泡L正常发光时的电阻； (2)如图乙，电流表的示数为0.15A时，小灯泡L的实际电功率； (3)若保持图乙条件不变，R0持续工作1min产生的热量。 13．如图所示是一款破壁机内部电路的简化示意图，该破壁机有两挡功率，、是加热电阻，，家庭电路电压为220V。只闭合开关，电动机正常工作，此时电路中的电流为2.5A。求： (1)电动机正常工作的电功率； (2)只闭合开关，该破壁机工作2min产生的热量。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $