18.4焦耳定律（暑假预习作业）2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 暑假预习同步练，以“知识梳理+分层训练”构建巩固路径，基础概念与综合应用衔接，适配初中物理焦耳定律预习需求，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |知识梳理|核心概念与公式（电流热效应、焦耳定律等）|填空式梳理强化记忆（如实验方法、公式单位）| |基础应用|单一知识点理解（现象判断、公式直接应用）|情境化选择/填空（如电暖器工作原理、导线连接）| |综合提升|多知识点综合（电路分析、实验探究、计算）|实验探究（控制变量法）与计算（电烘箱功率）结合|

18.4焦耳定律（暑假预习作业） 第一部分：知识梳理 一、电流的热效应 1.电流通过导体时电能转化为________，这个现象叫做电流的热效应。 2.生活中利用电流热效应工作的用电器： 、 、电烤箱等； 二、探究电流产生热量的多少与哪些因素有关 1.实验方法： ①________法：控制电流、电阻、通电时间其中两个量不变，研究第三个量对电热的影响； ② 法：电流产生的热量无法直接观察，通过 U 形管中________反映导体产生热量多少，液面高度差越大，产生热量越 。 2.实验结论： ①在电流和通电时间相同时，导体的电阻越________，产生的热量越多； ②在电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越________，产生的热量越多； ③在电流和电阻相同时，通电时间越________，产生的热量越多。 三、焦耳定律 1.内容：电流通过导体产生的热量跟________成正比，跟导体的________成正比，跟________成正比。 2.公式：________ 各物理量单位： Q—— 热量，单位________； I—— 电流，单位________； R—— 电阻，单位________； t—— 通电时间，单位________。 3.纯电阻用电器：电炉子、电热器等，Q W（填＞、＝、＜）； 推导公式（纯电阻电路，电能全部转化为内能）： Q= ；Q= 。 非纯电阻用电器：电动机、电风扇，电能一部分转化为机械能，Q W。 四、电热的利用和防止 1. 电热的利用（电热器） 电热器的主要组成部分是________，由电阻率________、熔点________的合金丝制成。 2. 电热的防止 用电器散热措施：电视机后盖有散热孔、电脑主机装散热风扇、电动机外壳做成凹凸状散热片、导线不用细导线（减小电阻减少发热）。 第二部分：课时训练 一、选择题（本题共12小题， 1~9题为单选题， 10~12题为多选题。） 1下图中的家用电器主要利用电流的热效应工作的是（     ） A．洗衣机 B．电暖器 C．笔记本电脑 D．台灯 2．将一台“220V  100W”的电风扇、一个“220V  100W”的充电器、一把“220V  100W”的电烙铁分别接到220V的电源上，在相同时间内，电流通过它们产生热量最多的是（    ） A．电风扇 B．充电器 C．电烙铁 D．电风扇和电烙铁 3．如图，导体a和b串联接在电路中，通电一段时间后，若a产生的热量比b的多，则（     ） A．a的电流比b的大 B．a的电流比b的小 C．a的电阻比b的大 D．a的电阻比b的小 4．下图电路设计中，相同时间内线框里、电阻丝产生总热量最多的是（    ） A． B． C． D． 5．两个电阻器与，阻值关系为，通过的电流分别为、，相同时间内，电流通过它们产生的热量之比为（　　） A． B． C． D． 6．下列应用属于电热防止的是（　　） A．鸡苗孵化器 B．手机内安装石墨片 C．电热毯 D．通电的电炉丝 7．白炽灯工作时，灯丝温度达到2000℃以上，而连接灯泡的导线却没有明显发热，这主要是因为（   ） A．导线的绝缘皮隔热 B．导线散热比灯丝快 C．导线的电阻远小于灯丝的电阻 D．导线中的电流小于灯丝中的电流 8．如图所示，在铝箔条上的A、B、C三处剪出宽度相同的缺口，将铝箔条的两端连到电池的两极上，此时通过A、B、C三处的电流相同，则铝箔条上产生热量最多的地方是（    ） A．A处 B．B处 C．C处 D．无法确定 9．如图是小明用厚度均匀但宽度不同的铝片自制的电热切割器，用来切割泡沫塑料。铝片最适合用于切割的部位是（　　） A．三段切割效果相 同 B．EF段 C．FG段 D．GH段 10．甲、乙为两段材料、长度均相同，但横截面积不同的电阻丝。将它们串联在电路中（如图所示），则通电一段时间后（　） A．甲导体两端的电压大 B．甲导体放出的热量多 C．乙导体消耗的电能多 D．乙导体电流做的功多 11．如图所示是某台电饭锅的工作原理示意图。电饭锅的加热板内有电阻为和的电阻器，通过开关可实现保温、加热两挡的切换。下列说法正确的是（     ） A．电饭锅主要是利用电流的热效应工作 B．当开关闭合时，电阻器和并联 C．开关由闭合到断开，通过的电流变大 D．当开关闭合时，此电饭锅处于加热状态 12．电阻丝与并联在电路中，通过与的电流分别、，与两端的电压分别、，与消耗的电功率分别、，10s内与产生的热量分别、。已知，则下列比例正确的是（    ） A． B． C． D． 二、填空题 13．如图所示是电工师傅常用的导线连接方式，采用该连接方式可有效增大导线的________，减小导线的电阻，从而有效防止因电流的________效应，引发火灾。 14．夏天，人们常用电热驱蚊器来驱蚊（如图），它是利用电流的________效应来工作的。其发热元件是一个阻值为10000Ω的电阻，工作时电流约为0.02A，通电100s产生的热量为________J；工作时蚊香片温度升高，这是通过__________的方式改变蚊香片的内能。 15．如图甲所示是家庭常用的真空封口机，图乙是其电热电路原理图，电源电压为220V，电热丝R阻值为。闭合开关S，电热丝温度升高，实现高温封口，通电5s内电阻R产生的热量为______J。 16．如图所示的电路中，定值电阻，开关闭合后，通过的电流之比为______，相同时间内产生的热量之比为______。 17．如图所示，将锡纸条的中间剪掉一些，其中AB、CD长度相等，直接将锡纸接在电池两极，很快锡纸冒烟，你认为_______段最先冒烟，原因是电流和通电时间相同， _______越大，产生的热量越多。 18．热熔胶枪是手工制作中常用的工具。如图所示，闭合开关后枪中的发热体温度升高，这是利用了电流的______效应；热熔胶枪的铭牌上标有“220V　22W”字样，它正常工作时的电阻是______，热熔胶枪正常工作1min产生的热量为______。 19．如图所示的电路中，电源电压不变，定值电阻，，闭合开关S，通电1min整个电路产生的热量为18J，则电阻上产生的热量为______J。 20．一台线圈电阻为0.3 Ω的电动机，接在12 V的电源上时，通过电动机的电流为0.5 A，在1 min内电流产生的热量为__________J，转化成的机械能是________J。 三、实验题 21．在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，装置如图所示。 (1)实验中要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中液面的________。 (2)甲装置可探究电流通过导体产生的热量与________的关系。通电一段时间后，________（选填“左”或“右”）侧容器连接的U形管中液面的高度差大。 (3)乙装置中，电阻的作用是使通过电阻和的电流________（选填“相等”或“不相等”）；相同的时间内，电阻和产生的热量之比为________。 (4)小明又设计了图丙所示的装置进行实验，两烧瓶中装入________（选填“同种”或“不同”）液体，该液体应是________（选填“导体”或“绝缘体”）。 四、计算题 22．某校师生自制了一台家用大功率电烘箱，正常工作时，100秒可产生的热量。已知家庭电路的电压为220V，求： (1)电功率P； (2)电流I。 23．如表，这是某品牌家用电暖器的铭牌。 ××牌电暖器 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定功率 1100W (1)电暖器正常工作时通过的电流是多少？ (2)电暖器正常工作100s产生的热量是多少？ 24．市面上有一款调温饭菜保温板，其内部电路简化如图所示。已知电源电压恒定不变，、均为定值发热电阻。当开关和都闭合时，电路中的总电流，已知，求： (1)通过的电流是多少？ (2)通电5min，电阻产生的热量是多少？ 试卷第2页，共7页 试卷第1页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $ 18.4焦耳定律（暑假预习作业） 第一部分：知识梳理 一、电流的热效应 1.电流通过导体时电能转化为________，这个现象叫做电流的热效应。 2.生活中利用电流热效应工作的用电器： 、 、电烤箱等； 二、探究电流产生热量的多少与哪些因素有关 1.实验方法： ①________法：控制电流、电阻、通电时间其中两个量不变，研究第三个量对电热的影响； ② 法：电流产生的热量无法直接观察，通过 U 形管中________反映导体产生热量多少，液面高度差越大，产生热量越 。 2.实验结论： ①在电流和通电时间相同时，导体的电阻越________，产生的热量越多； ②在电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越________，产生的热量越多； ③在电流和电阻相同时，通电时间越________，产生的热量越多。 三、焦耳定律 1.内容：电流通过导体产生的热量跟________成正比，跟导体的________成正比，跟________成正比。 2.公式：________ 各物理量单位： Q—— 热量，单位________； I—— 电流，单位________； R—— 电阻，单位________； t—— 通电时间，单位________。 3.纯电阻用电器：电炉子、电热器等，Q W（填＞、＝、＜）； 推导公式（纯电阻电路，电能全部转化为内能）： Q= 、Q= 。 非纯电阻用电器：电动机、电风扇，电能一部分转化为机械能，Q W。 四、电热的利用和防止 1. 电热的利用（电热器） 电热器的主要组成部分是________，由电阻率________、熔点________的合金丝制成。 2. 电热的防止 用电器散热措施：电视机后盖有散热孔、电脑主机装散热风扇、电动机外壳做成凹凸状散热片、导线不用细导线（减小电阻减少发热）。 【答案】 一、电流的热效应 1.内能 2.电熨斗 电水壶 二、探究电流产生热量的多少与哪些因素有关 1.控制变量 转换 液面高度差 多 2.大 大 长 三、焦耳定律 1.电流的二次方 电阻 通电时间 2.Q=I2Rt 焦耳 (J) 安培 (A) 欧姆 (Ω) 秒 (s) 3.＝ Q=UIt ＜ 四、电热利用与防止 1. 发热体 大 高 第二部分：课时训练 一、选择题（本题共12小题， 1~9题为单选题， 10~12题为多选题。） 1下图中的家用电器主要利用电流的热效应工作的是（     ） A．洗衣机 B．电暖器 C．笔记本电脑 D．台灯 【答案】B 【详解】A．洗衣机主要将电能转化为机械能，故A不符合题意； B．电暖器工作时主要将电能转化为内能，用来发热取暖，是主要利用电流的热效应工作，故B符合题意； CD． 笔记本电脑主要将电能转化为光能、声能，台灯主要将电能转化为光能，不是主要利用电流热效应工作，故CD不符合题意。 故选B。 2．将一台“220V  100W”的电风扇、一个“220V  100W”的充电器、一把“220V  100W”的电烙铁分别接到220V的电源上，在相同时间内，电流通过它们产生热量最多的是（    ） A．电风扇 B．充电器 C．电烙铁 D．电风扇和电烙铁 【答案】C 【详解】三个用电器的额定电压都是220V、额定功率都是100W，接入220V电源后都正常工作，实际功率等于额定功率。根据公式，相同时间内三个用电器消耗的总电能相等。电烙铁是纯电阻电器，工作时电能全部转化为热量；电风扇大部分电能转化为机械能，只有很少一部分转化为热量；充电器大部分电能转化为电池的化学能，只有很少一部分转化为热量；故电烙铁产生的热量最多。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．如图，导体a和b串联接在电路中，通电一段时间后，若a产生的热量比b的多，则（     ） A．a的电流比b的大 B．a的电流比b的小 C．a的电阻比b的大 D．a的电阻比b的小 【答案】C 【详解】导体和串联接在电路中，则通过导体和的电流相等，通电时间相同，由可知，产生的热量比的多，则的电阻比的大，故选C。 4．下图电路设计中，相同时间内线框里、电阻丝产生总热量最多的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由选项可知，电路皆为纯电阻电路，因此线框内电阻产生的热量等于电流所做的功，可用进行判断，电源电压恒定，电路总电阻越小，线框内电阻产生的热量越多。和并联，总电阻最小，此时线框中电阻产生的热量最多。 故选D。 5．两个电阻器与，阻值关系为，通过的电流分别为、，相同时间内，电流通过它们产生的热量之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据焦耳定律公式知，在相同的时间内 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．下列应用属于电热防止的是（　　） A．鸡苗孵化器 B．手机内安装石墨片 C．电热毯 D．通电的电炉丝 【答案】B 【详解】ACD．鸡苗孵化器、电热毯、通电的电炉丝，都是利用电流的热效应来获得需要的热量，属于电热的利用，故ACD不符合题意； B．手机工作时产生的热量会损坏内部电子元件，安装石墨片是利用石墨良好的导热性散发热量，避免热量堆积，属于电热的防止，故B符合题意。 故选B。 7．白炽灯工作时，灯丝温度达到2000℃以上，而连接灯泡的导线却没有明显发热，这主要是因为（   ） A．导线的绝缘皮隔热 B．导线散热比灯丝快 C．导线的电阻远小于灯丝的电阻 D．导线中的电流小于灯丝中的电流 【答案】C 【详解】因为灯泡与导线串联，所以通过灯泡和导线的电流和通电时间相等，而导线的电阻远小于灯丝的电阻，即，由公式知，电流通过灯丝产生的热量比通过导线产生的热量多，所以灯丝的温度可达到2000°C，而与灯丝相连的导线却不那么热，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 8．如图所示，在铝箔条上的A、B、C三处剪出宽度相同的缺口，将铝箔条的两端连到电池的两极上，此时通过A、B、C三处的电流相同，则铝箔条上产生热量最多的地方是（    ） A．A处 B．B处 C．C处 D．无法确定 【答案】A 【详解】由图可知，铝箔条A、B、C三处串联，串联电路中的电流处处相等，所以通过铝箔条A、B、C三处的电流是相同的。A、B、C三处的铝箔条材料和长度相同，而A处铝箔条的横截面积最小，所以A铝箔条的电阻最大，根据可知，在相同时间内，A处产生的热量最多。故选A。 9．如图是小明用厚度均匀但宽度不同的铝片自制的电热切割器，用来切割泡沫塑料。铝片最适合用于切割的部位是（　　） A．三段切割效果相同 B．EF段 C．FG段 D．GH段 【答案】C 【详解】根据焦耳定律可知，电流和通电时间均相同时，电阻越大，产生的热量越多；因为导体的电阻大小与材料、长度、横截面积有关，当导体材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大，所以FG段铝片的电阻最大，所以FG段铝片产生热量最多，用FG段去切割塑料泡沫，效果最好，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 10．甲、乙为两段材料、长度均相同，但横截面积不同的电阻丝。将它们串联在电路中（如图所示），则通电一段时间后（　　） A．甲导体两端的电压大 B．甲导体放出的热量多 C．乙导体消耗的电能多 D．乙导体电流做的功多 【答案】B 【详解】A．根据欧姆定律 ，在电流I相同的情况下，且，所以，故A符合题意； B．根据焦耳定律，在电流I和时间t相同的情况下，且，所以，故B符合题意； C．电路中消耗的电能 在电流I和时间t相同的情况下，且，所以，故C不符合题意； D．电流做的功等于消耗的电能，即，在电流I和时间t相同的情况下，且，所以，故D不符合题意。 故选AB。 11．如图所示是某台电饭锅的工作原理示意图。电饭锅的加热板内有电阻为和的电阻器，通过开关可实现保温、加热两挡的切换。下列说法正确的是（     ） A．电饭锅主要是利用电流的热效应工作 B．当开关闭合时，电阻器和并联 C．开关由闭合到断开，通过的电流变大 D．当开关闭合时，此电饭锅处于加热状态 【答案】AD 【详解】A．电饭锅工作时将电能转化为内能，主要利用电流的热效应工作，故A正确； B．当开关S闭合时，电阻R被开关S短路，电路只有R₀接入，故B错误； C．开关S闭合时，总电阻，电路电流；S断开后，总电阻，电路电流，可得，通过的电流变小，故C错误； D．电源电压U不变，开关S闭合时总电阻更小，根据，总功率更大，大功率对应加热状态，因此电饭锅处于加热状态，故D正确。 故选AD。 12．电阻丝与并联在电路中，通过与的电流分别、，与两端的电压分别、，与消耗的电功率分别、，10s内与产生的热量分别、。已知，则下列比例正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】AC 【详解】AB．电阻丝R1与R2并联在电路中，电阻丝两端的电压相同，所以 因为，所以 故A正确，B错误； C．根据，并联电路中电压相同，电功率的比等于电流的比，所以，故C正确； D．电阻产生的热量，电压和通电时间相同，所以产生的热量之比等于电流之比，所以，故D错误。 故选AC。 二、填空题 13．如图所示是电工师傅常用的导线连接方式，采用该连接方式可有效增大导线的________，减小导线的电阻，从而有效防止因电流的________效应，引发火灾。 【答案】 横截面积 热 【详解】根据电阻的影响因素：导体电阻和横截面积成反比，材料、长度不变时，这种连接方式增大了导线的横截面积，因此可以减小导线的电阻。 电流通过导体时会发热，将电能转化为内能，这是电流的热效应，若导线电阻过大，相同时间内产生的热量过多，容易引发火灾，该接法减小电阻，减少产热，可防止火灾。 14．夏天，人们常用电热驱蚊器来驱蚊（如图），它是利用电流的________效应来工作的。其发热元件是一个阻值为10000Ω的电阻，工作时电流约为0.02A，通电100s产生的热量为________J；工作时蚊香片温度升高，这是通过__________的方式改变蚊香片的内能。 【答案】 热 400 热传递 【详解】电热驱蚊器工作时将电能转化为了内能，是利用电流的热效应来工作的。 发热元件产生的热量 发热元件将热量传递给蚊香片，使蚊香片温度升高，是通过热传递的方式改变内能。 15．如图甲所示是家庭常用的真空封口机，图乙是其电热电路原理图，电源电压为220V，电热丝R阻值为。闭合开关S，电热丝温度升高，实现高温封口，通电5s内电阻R产生的热量为______J。 【答案】550 【详解】通电5s内电阻R产生的热量为 16．如图所示的电路中，定值电阻，开关闭合后，通过的电流之比为______，相同时间内产生的热量之比为______。 【答案】 【详解】[1]由图可知，与串联。  串联电路电流处处相等，所以通过、的电流之比 [2]由焦耳定律公式，串联时、时间相同，因此热量之比 已知，所以 17．如图所示，将锡纸条的中间剪掉一些，其中AB、CD长度相等，直接将锡纸接在电池两极，很快锡纸冒烟，你认为_______段最先冒烟，原因是电流和通电时间相同， _______越大，产生的热量越多。 【答案】 AB 电阻 【详解】和长度、材料相同，段横截面积更小，因此段电阻更大。 和串联在电路中，通过两段的电流、通电时间都相等，根据焦耳定律，电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，段温度升高更快，因此最先冒烟。 18．热熔胶枪是手工制作中常用的工具。如图所示，闭合开关后枪中的发热体温度升高，这是利用了电流的______效应；热熔胶枪的铭牌上标有“220V　22W”字样，它正常工作时的电阻是______，热熔胶枪正常工作1min产生的热量为______。 【答案】 热 2200/ 1320/ 【详解】电流通过发热体使其发热，将电能转化为内能，这是利用了电流的热效应。 根据电功率公式，变形得正常工作电阻 热熔胶枪是纯电阻用电器，正常工作时电能全部转化为内能，工作时间 产生的热量 19．如图所示的电路中，电源电压不变，定值电阻，，闭合开关S，通电1min整个电路产生的热量为18J，则电阻上产生的热量为______J。 【答案】12 【详解】由电路图可知，与串联，串联电路中电流I处处相等，且两个电阻通电时间t相同。根据焦耳定律，可得两电阻产生热量的比值 即。已知整个电路总热量 解得。 20．一台线圈电阻为0.3 Ω的电动机，接在12 V的电源上时，通过电动机的电流为0.5 A，在1 min内电流产生的热量为__________J，转化成的机械能是________J。 【答案】 4.5 355.5 【详解】[1]电流产生的热量为 [2]电动机消耗的总电能为 因此转化成的机械能为 三、实验题 21．在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，装置如图所示。 (1)实验中要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中液面的________。 (2)甲装置可探究电流通过导体产生的热量与________的关系。通电一段时间后，________（选填“左”或“右”）侧容器连接的U形管中液面的高度差大。 (3)乙装置中，电阻的作用是使通过电阻和的电流________（选填“相等”或“不相等”）；相同的时间内，电阻和产生的热量之比为________。 (4)小明又设计了图丙所示的装置进行实验，两烧瓶中装入________（选填“同种”或“不同”）液体，该液体应是________（选填“导体”或“绝缘体”）。 【答案】(1)高度差 (2) 电阻 右 (3) 不相等 4:1 (4) 同种 绝缘体 【详解】（1）本实验采用转换法，将电热的多少转换为U形管两侧液面高度差，液面高度差越大，说明产生的热量越多。 （2）甲装置中两个电阻丝串联，根据串联电路的特点，通过两个电阻的电流大小相等、通电时间相同，只有电阻的阻值不同，因此该装置可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。根据焦耳定律，在电流I和通电时间t相同时，电阻R越大，产生的热量越多；甲装置中右侧容器的电阻为10 Ω，大于左侧的5 Ω，因此右侧电阻产生的热量更多，对应U形管液面的高度差更大。 （3）乙装置中，和并联后，再与串联。根据并联电路的电流规律，干路电流等于各支路电流之和，因此通过的电流大于通过电流，电阻的作用是使通过和的电流不相等。 已知，设通过的电流为I，由于和阻值相等，两支路电流相等，因此干路中通过的电流为 2I。根据焦耳定律，相同时间内和产生的热量之比 （4）丙装置通过温度计示数变化反映产热多少，根据，需要控制液体比热容相同，因此要装入同种液体；如果液体是导体，会造成电阻丝短路，因此液体需要是绝缘体。 四、计算题 22．某校师生自制了一台家用大功率电烘箱，正常工作时，100秒可产生的热量。已知家庭电路的电压为220V，求： (1)电功率P； (2)电流I。 【答案】(1)2200W (2)10A 【详解】（1）电烘箱工作时消耗电能转化为内能，所以电功率 （2）家用大功率电烘箱工作电压220V，由可得，电流 23．如表，这是某品牌家用电暖器的铭牌。 ××牌电暖器 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定功率 1100W (1)电暖器正常工作时通过的电流是多少？ (2)电暖器正常工作100s产生的热量是多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据电功率公式，电暖器正常工作时通过的电流 （2）电暖器是纯电阻用电器，工作时消耗的电能全部转化为内能，因此产生的热量，电暖器正常工作100s产生的热量是 24．市面上有一款调温饭菜保温板，其内部电路简化如图所示。已知电源电压恒定不变，、均为定值发热电阻。当开关和都闭合时，电路中的总电流，已知，求： (1)通过的电流是多少？ (2)通电5min，电阻产生的热量是多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题意可知，当开关、都闭合时，与并联，干路电流，电源电压，即 通过的电流 则通过的电流是 （2）时间 是纯电阻，产生的热量等于电流所做的功为 试卷第12页，共13页 试卷第1页，共13页 学科网（北京）股份有限公司 $