6.3 焦耳定律 同步练 2025-2026学年教科版物理九年级上册

6.3焦耳定律 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列利用电流的热效应工作的用电器是（　　） A．电风扇 B．电冰箱 C．电水壶 D．电视机 2．下列几个家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电冰箱 B．空调 C．洗衣机 D．电暖器 3．将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（　　） A．三个用电器产生的热量一样多 B．电风扇产生的热量最多 C．电视机产生的热量最多 D．电烙铁产生的热量最多 4．小明发现当给家中的电灯通电后，灯丝热得发光，而与灯泡串联的导线却不怎么热。对这一现象的解释，正确的是（　　） A．通过灯丝的电流大些 B．通过导线的电流大些 C．制成灯丝的材料电阻较小 D．导线和灯丝中的电流相同，但灯丝电阻更大 5．关于电功和电功率说法不正确的是（　　） A．用电器消耗的电能越多，电功率越大 B．电功率是表示电流做功快慢的物理量 C．千瓦时是电能的单位，千瓦是电功率的单位 D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同 6．如图所示是探究“影响电流热效应的因素”的实验装置，甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等质量的同种液体，电阻丝R甲、R乙分别浸没在两烧瓶的液体中且R甲≠R乙。有下列四种观点：①烧瓶内可以装入不同种类的液体；②温度计示数的变化可反映电阻丝产生热量的多少；③该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系；④该装置不能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。在不增加其他器材和仪表的条件下，上述观点中正确的有 （    ） A．②③ B．①②③ C．②③④ D．①②③④ 7．如图甲所示的电路中，电源电压恒为6V，灯泡L标有“6V  3W”，超导部件R1与流过它的电流I的关系如图乙所示。电路通电10s，灯泡L正常发光过程中，以下判断不正确的是（　　） A．R1的阻值为零 B．R1产生的电热为0J C．若R1被短接，L会变亮 D．L的实际功率为3W 8．标有“”的电熨斗和电动机都在额定电压下工作，则下列说法中正确的是（　　） A．通过电熨斗和电动机的电流都是 B．电熨斗和电动机线圈的电阻值都是 C．电熨斗和电动机在这内产生的热量相等 D．电熨斗和电动机在这0.5h内消耗的电能都是0.44kW·h 9．已知定值电阻R1和R2并联， 且R1：R2=2：1，下列说法正确的是（　　） A．U1：U2=1：2 B．I1：I2=1：2 C．P1：P2=2：1 D．Q1：Q2=2：1 10．有两根电热丝和，且，若单独用烧开一壶水，所用时间为。若将这两根电热丝分别串联和并联在同一电源中烧开同一壶水，则所需的时间分别为（不计热损失）（　　） A．、 B．、 C．、 D．、 二、多选题 11．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 12．连接家庭电路时，若接触不良，相比接触良好时连接处的电阻会 （选填“更大”或“更小”），电流通过时产生的热量会更多，容易引起火灾。把一个电阻为的电炉接入电压为的电路中，通电产生的热量为 。 13．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。 14．芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有 ，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的 效应。为了不影响芯片性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，散热部件通常选用 （导热性/隔热性）好的材料。 15．小京用如图所示的电路探究“电流产生的热量与哪些因素有关”。两个相同的烧瓶中装有质量和初温相同的煤油，甲、乙两电阻丝的横截面积和长度相同。电阻丝甲通过的电流 （选填“大于”“小于”或“等于”）电阻丝乙通过的电流。通电一定时间后，发现装有电阻丝甲的烧瓶中温度计示数更高，由此得出的实验结论是：其他条件一定时，电流产生的热量与 有关。 16．如图甲所示的插线板中，a接电源，b接微波炉，c接电烤箱，两个用电器 联接入电路中，用电器均正常工作时，a、b、c三处中电流最大的是 处，电烤箱工作时，利用的是电流的 效应，此电烤箱有高温和低温两个挡位，图乙是其内部加热简化电路，低温挡电功率为220W，R1电阻为44Ω，则R2电阻为 Ω。 四、实验题 17．在探究“影响电流热效应的因素”实验中： 次数 RA=10Ω RB=20Ω 通电时间/min 温度/℃ 通电时间/min 温度/℃ 1 0 17.3 0 17.5 2 1 17.9 1 18.6 3 2 18.4 2 19.7 4 3 18.9 3 20.6 (1)为了探究电热器产生的热量与 的关系，小明设计了如图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。为让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用 （选填“煤油”或“水”）； (2)为了测温方便准确，小明利用温度传感器替代温度计测量烧瓶内液体的温度。闭合开关，当I=0.1A时，每1分钟测量一次温度，得到的数据如表中。由此数据可得出的两个结论是： 、 ； (3)为了探究电热器产生的热量与另一因素的关系，小明接下来的操作是 。 五、综合题 18．小明家购买了一个多挡位电火锅，其内部电路如图所示，部分参数如表所示，R1、R2、R3均为发热电阻，R3的阻值为44Ω。旋转开关S，让其和触点1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同挡位的转换；不考虑电热丝的电阻随温度变化，c冰=4.2×103J/（kg•℃）。 物理量 参数 额定电压 220V 中温挡功率 1100W 低温挡功率 440W (1)此电火锅利用电流 效应原理工作。 (2)当旋转开关S跟触点3和4接触时，电火锅处于 挡。 (3)电加热器中的R2阻值为多少 ？ (4)在高温挡模式下，电路1min内消耗的电能是多少 ？ 学科网（北京）股份有限公司 《6.3焦耳定律》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D D A A C D B C 题号 11 答案 BD 1．C 【详解】AB．电冰箱、电风扇主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故AB不符合题意； C．电水壶工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故C符合题意； D．电视机在工作时，主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应工作的，故D不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】ABC．电冰箱、空调、洗衣机工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作，故ABC不符合题意； D．电暖器工作时主要是把电能转化为内能，利用了电流的热效应工作，故D符合题意。 故选D。 3．D 【分析】分别接入220V的电路中，三个用电器都正常工作，实际功率相同（等于额定功率）、通电时间相同，根据W=Pt可知消耗的电能相同，通过分析三种用电器使用时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器。 【详解】∵U=220V， ∴三种用电器的实际功率： P=P额=100W； 又∵W=Pt ∴三种用电器消耗的电能相同； ∵电视机将一部分电能转化为光能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能。 ∴产生热量最多的是电烙铁。 故选D。 4．D 【详解】因为灯丝和导线串联，所以通过灯丝和导线的电流、通电时间都相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt知道，灯丝电阻大，产生热量多，而导线电阻非常小，产生的热量就很小，所以电灯通电后，灯丝热得发光，而与灯泡串联的导线温度几乎感觉不到变化，故ABC错误，D正确。 故选D。 5．A 【详解】A．电功率的大小与电能多少和通电时间都有关系，时间不确定，功率大小不能确定，故A不正确，A符合题意； B．电功率是表示电流做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故B正确，B不符合题意； C．千瓦时也就是“度”，是电功的单位，千瓦是电功率的单位，故C正确，C不符合题意； D．消耗电能相同的电风扇和电烙铁，电风扇产生的热量远小于电烙铁产生的热量，故D正确，D不符合题意。 故选A。 6．A 【详解】①根据控制变量法，烧瓶内应该装入质量和初温相同的同种液体，通过液体温度上升的度数间接反映电热丝放出的热量多少，故①错误； ②温度计示数的变化可反映电阻丝产生热量的多少，温度升高的多说明电阻丝产生的热量多，故②正确； ③两根电热丝串联，电流和通电时间相同，电阻的大小不同，根据控制变量法可知，该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故③正确； ④移动滑片位置，可以改变电路中的电流，但要控制两次实验的通电时间相同，所以还需要增加秒表才能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，故④错误。 故选A。 7．C 【详解】AB．灯泡L标有“6V 3W”，由P=UI可知，灯泡的额定电流 已知电源电压恒为6V，所以电路中的最大电流为0.5A，由图乙可知，此时超导部件R1的阻值为零，因为超导部件R1的阻值为零，不会产生热量，即R1产生的电热为0J，故AB正确，不符合题意； C．此时超导部件R1的阻值为零，所以若R1被短接，L亮度不变，故C错误，符合题意； D．电源电压恒为6V，灯泡L正常发光，实际功率与额定功率相等，则L的实际功率为3W，故D正确，不符合题意。 故选C。 8．D 【详解】A．标有“”的电熨斗和电动机都在额定电压下工作，通过电熨斗和电动机的电流都是，故A错误； B．电熨斗为纯电阻元件，电阻为 电动机不是纯电阻电路，电流做功大部分转化为机械能，少量转化为热能，不能用此公式计算电阻。故B错误； CD．电熨斗和电动机在这0.5h内消耗的电能都是 电熨斗是纯电阻电路，消耗的电能全部转化为内能；电动机是非纯电阻电路，消耗的电能只有一小部分转化为内能，即电熨斗和电动机在这内产生的热量不相等，故C错误，D正确。 故选D。 9．B 【详解】A．在并联电路中，各支路两端的电压相等，即，所以，故Ａ错误； B．在电压相同的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比，所以，故B正确； C．根据电功率公式P=UI，因为，，所以，故C错误； D．根据焦耳定律Q=W=Pt（通电时间t相同），因为，所以，故D错误。 故选B。 10．C 【详解】烧开同一壶水所需热量相同，设为Q吸，不计热损失，单独用烧开一壶水时，吸收的热量 若将这两根电热丝串联接入电路，由串联电阻的规律，电路总电阻 由可得，电热丝串联烧开同一壶水所用的时间 若将这两根电热丝并联接入电路，则电路总电阻 电热丝并联在同一电源中烧开同一壶水所用的时间 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 11．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。 12． 更大 【详解】[1]电路中导线连接处由于接触不良，电流通过时受到的阻碍作用增大，因此相比接触良好时连接处的电阻会更大。 [2]电炉通电10min产生的热量 13．81 【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。 14． 电阻 热 导热性 【详解】[1]根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电流通过电阻会产生热量，因此当芯片中有电流通过时会产生热量，这是因为芯片元件有电阻。 [2]由于芯片元件有电阻，当电流通过导体时，将电能转化为内能，使导体发热，这种现象称为电流的热效应。 [3]为了降低芯片温度，散热部件需要快速将芯片产生的热量传递出去，所以常选用导热性好的材料，这样才能更有效地把热量传导到周围环境中。 15． 等于 电阻 【详解】[1][2]两个相同的烧瓶中装有质量和初温相同的煤油，两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相等，甲、乙两电阻丝的横截面积和长度相同，而材料不同，两电阻丝阻值不同，通电一定时间后，发现装有电阻丝甲的烧瓶中温度计示数更高，由此得出的实验结论是：其他条件一定时，电流产生的热量与电阻有关。 16． 并 a 热 176 【详解】[1]微波炉和电烤箱工作时互不影响，可以独立工作，所以它们是并联接入电路的。 [2]由图甲可知，a点在干路，b、c点在支路，根据并联电路的电流特点可知，a、b、c三处中电流最大的是a处。 [3]电烤箱工作时，将电能转化为内能，所以电烤箱是利用电流的热效应工作的。 [4]由图乙可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，即电烤箱处于低温挡；当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电烤箱处于高温挡；由可知，R1、R2的串联总电阻 根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值为 17．(1) 电阻 煤油 (2) 见解析 见解析 (3)见解析 【详解】（1）[1]图中两根阻值不同的电阻丝串联，电流相同，所以是为了探究电热器产生的热量与电阻的关系。 [2]电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法。因为煤油的比热容比水的比热容小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油升高的温度多，在短时间内用煤油做实验效果更明显，便于观察。 （2）[1]，由表可知，时间相同时，B中温度计示数较高，可得：电流和通电时间相等时，电阻越大，电热越多。 [2]由表可知，对于同一电阻丝，时间越长，温度计示数越高，可得：电阻和电流相同时，时间越长，电热越多。 （3）为了探究电热器产生的热量与另一因素（电流大小）的关系，可以调节滑动变阻器改变电流，记录相同时间A或B内的温度。 18．(1)热 (2)高温 (3) (4)1.32×105J 【详解】（1）电火锅是利用电流通过导体发热来加热的，故电火锅是利用了电流的热效应原理工作。 （2）由可知，当电源电压一定时，电路中的总电阻越小，总功率就越大，当开关S和触点3、4接触时，R2与R3并联，此时电路中的总电阻最小，总功率最大，电火锅处于高温挡。 （3）开关S跟触点2和3接触时，电路中只有R2，为中温挡，所以 （4）开关S跟触点3和4接触时，R2与R3并联，为高温挡 电路在此模式下1min内消耗的电能 学科网（北京）股份有限公司 $