18.4 焦耳定律 同步练 2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 初中物理人教版九年级全册第十八章第4节焦耳定律同步练，以“基础巩固-综合应用-实践创新”分层设计，通过多元题型构建从物理观念到科学探究的知识巩固路径。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|焦耳定律概念、公式直接应用|选择题1-6考查知识结构与串联电热关系，夯实物理观念| |进阶层|电路分析、图像与电热综合|多选题7-14结合U-I图像、实验装置分析，培养科学思维| |应用层|实验设计、计算与实际问题|实验题20探究电热丝选择，计算题22饮水机电路计算，提升科学探究能力|

人教版（新教材） · 九年级全册 第十八章 电功率第4节 焦耳定律 姓名： 班级： 一、选择题 1．在电学复习时小明绘制了下面的电学知识结构图，图中①②部分应填入的正确内容是（　　） A．电能 电流 B．电热 电流 C．电能 电功率 D．电热 电功率 2．如图，导体a和b申联接在电路中，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 3．如图是一种电热水壶工作电路的示意图，其中和是用来加热的电阻器，S1是总开关，S2是挡位开关，相关参数如表格所示。当开关S2接1时，电热水壶工作126s所产生热量被质量为1kg、初温20℃的水吸收（不计热量损失）。。下列说法正确的是（　　） 额定电压 220V 额定加热功率 1000W 额定保温功率 55W A．的阻值是48.4Ω B．水的末温是30℃ C．电热水壶处于保温状态时，消耗的功率为55W D．当开关接2时，在100s内产生的热量是5197.5J 4．如图是一种调温型电热毯的电路示意图，R1和R2是两根电热丝。图中虚线框内是“三刀四挡”滑动式调温开关，“三刀”（即AB、CD、EF三个滑片）只能同时并排向左或向右滑动，使开关处于“1”、“2”、“3”、“4”挡中的某一挡位上。当开关处于“4”挡时，电热毯不发热；当开关处于其他挡时，分别对应“高温”、“中温”、“低温”中的某一挡位。已知R1=55Ω，低温挡的功率为400W，下列说法正确的是（　　） ①电热丝不能用超导体材料来制作 ②开关处于“3”时对应高温挡，R1与R2并联 ③开关处于“2”时对应中温挡，电路中的电流为4A ④开关处于“1”时对应低温挡，R1在3min内可放出4.4×105J的热量 A．① B．①② C．①③ D．①②④ 5．将两根涂有绝缘漆、粗细均匀、材料相同的电阻丝分别紧密缠绕在两个大小相同的绝缘筒上，其缠绕圈数分别为18圈和25圈，做成两个定值电阻R1、R2，R1的电阻丝比R2的粗，将R1、R2串联在电路中工作一段时间，流过R1、R2的电流为I1、I2，根据焦耳定律，下列说法正确的是 A．R1产生的热量更多，因为工作时间相同且 B．R2产生的热量更多，因为工作时间相同且 C．R2产生的热量更多，因为工作时间相同且 D．R1、R2产生的热量不相同，因为工作时间相同且. 6．实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U - I图像如图甲所示，则图乙中有关此小灯泡功率P与 或P与I的图像可能正确的是 A． B． C． D． 二、多选题 7． 图像法是利用图像这种特殊且形象的工具，表达各科学量之间存在的内在关系或规律的方法。下列关于图像的解释， 正确的是（　　） A．甲图是某物体的熔化图像， 其中 BC 两点内能不相等 B．乙图是电阻和通电时间一定时， 电热 Q与电流 I的关系图 C．丙图说明，当电阻一定时， 电压与电流成正比 D．丁图是灯丝电阻的U-I图像，说明灯丝电阻随温度的升高而增大 8．小明同学用如图所示的实验装置“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，两个透明容器中封闭着等量的空气。下列分析正确的是（　　） A．通电后透明容器中的电阻丝的内能增大是通过热传递方式改变的 B．观察图甲中的A、B管，可得出电流通过导体产生的热量多少与电阻有关 C．用图乙中的装置探究“电流产生的热量跟电流大小是否有关”时，右边容器中应选用阻值为10Ω的电阻丝 D．用图甲中实验结论能解释“电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线几乎不发热” 9．在图所示的电路中，电源电压恒定，定值电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.6A。下列说法正确的是 A．10s内电流经过电阻R1产生的热量为36J B．再闭合开关S1时，电流表的示数不变 C．再闭合开关S1时，电路的总功率变小 D．若开关S、S1均闭合，电阻R1和R2两端的电压相等 10．图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图，将一根细金属丝置于圆柱形通道内，设定其工作温度为t0。使用时接通电路，金属丝升温到t0，风流过通道时，会带走部分热量，风速仪通过改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度不变，此时单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等，风速仪通过测量金属丝两端的电压、风进入通道时风的温度，从而实现对风速的测量。已知风速越大、金属丝和风的温度差越大，单位时间内风带走的热量越多；当风速一定时，单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变，下列说法正确的是（　　） A．金属丝升温到t0的过程中阻值不变 B．流入风速仪的风的温度不变时，所测风速增大，金属丝两端的电压增大 C．若风速仪测得的电压越大，流入风速仪的风的温度越高，则风速越大 D．若t0=150℃，风速仪测得温度为0℃与30℃的风速相同，则金属丝两端的电压之比为 11．如图所示，取口香糖锡纸，剪成如图所示形状，其中AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池正、负极，如图所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是（　　） A．通过AB和CD段的电流不相等 B．正常情况下，AB段会先着火 C．AB段的电压大于 CD段的电压 D．AB 和 CD段的电阻相等 12．如图所示，电源两端的电压为12V且保持不变，三个电阻均为定值电阻，电阻R1与R2的比值是4∶1。当开关S1闭合、S2断开时，10s内电流通过R1产生的热量是24J；当开关S1断开、S2闭合时，电流表示数为0.3A。下列分析正确的是（　　） A．电阻R1的阻值为60Ω B．电阻R3的阻值为25Ω C．开关S1断开、S2闭合时，电阻R3的功率为3.6W D．开关S1断开、S2闭合时，10s内电流通过R2产生的热量是13.5J 13．如图是一个电加热器的工作原理图，其中R1和R2是阻值不变的发热电阻；如表是它的部分参数。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是（　　） 额定电压 220V 额定加热功率 990W 额定保温功率 110W A．只闭合开关S，加热器处于保温状态 B．开关S闭合，S1由断开到闭合，电路中电流变大，R2的功率变大 C．加热器在保温状态下工作5min，产生3.3×104J的热量 D．电阻R1与R2的阻值之比为1：8 14．数形结合是物理学习中经常使用到的一种方法，它可以直观地反映各物理量之间的关系。下列四幅图像能正确反映物理现象和规律的是（　　） A．图甲：电流通过导体产生的热量与电流的关系 B．图乙：某物体的路程与时间的关系，且物体运动的速度为 C．图丙：压力一定时，压强与受力面积的关系 D．图丁：物体由静止开始下落的过程中，重力对物体做功与时间的关系 三、填空题 15．如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻、的电流　 　（选填“相等”或“不相等”）；观察U形管内液面高度差可知　 　（选填“”或“”）产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向　 　滑动。 16．用如图所示的装置可以探究电流通过用电器产生的热量与　 　(选填“电流”或“电阻”)的关系：若通过R1的电流为2A，则通电2分钟，R1的产生的热量为　 　J；若将R3更换为10Ω的电阻，　 　(选填“仍能”或“不能”)完成该实验探究。 17．如题图，是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。通电一段时间后，发现左侧容器连接的U形管液面高度差较大，这说明电流通过导体产生的热量跟　 　有关。如果通过R的电流为0.2A，30s内R2产生的热量为　 　J。将R1换成10Ω的电阻，再将R3拆下，此装置还能探究电流产生的热量与　 　的关系。 18．如图甲是某品牌的一款挂烫机，其简化电路如图乙，电源电压为220V，、是电热丝，，。开关S旋到不同的位置，分别接触两个不同的触点，使挂烫机有关闭、慢热、速热三个挡位。当开关S接触　 　两个触点时，挂烫机处于慢热挡；若挂烫机在速热挡工作1min，电热丝产生的热量为　 　J。 四、作图题 19． （1）如题图为一人体身高测量仪的电路示意图，A、B、C、D为四个接线柱，电表及一定值电阻未画出，金属板M可带动金属片P滑动，从而与R构成滑动变阻器，若弹簧下端金属线的电阻不计，电源电压保持不变，要求被测人身高变高时，电表的示数也增大，试根据题目要求，将“定值电阻”、“电流表”或“电压表”符号（选两个）填入电路AB和CD之间。 （2）如图所示，请你将图中各元件连接完整，完整的电路可用于探究电流产生的热量与电流大小的关系。 （3）根据图中的实物图画出相应的电路图，要求在图上标出元件名称。 五、实验探究题 20．某实验小组学习了电学知识后想要制作一个“电热点火器”（需要在较短的时间内点燃棉花），小组的同学们经讨论后确定了“电热点火器”的工作简化电路图如图甲所示。 （1）图乙是小组同学设计的电热丝连接的两种方案（两种方案中所用电热丝总长度相等，中间包裹等量的易燃棉花），结合图甲电路，应选择方案　 　。 （2）实验小组设计如图丙的实验电路，对材料编号为A、B、C的电热丝（长度相等）的阻值进行测量，请根据电路图将实物图连接完整。 （3）电热丝A连入电路，闭合开关，发现电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，电路出现的故障可能是电热丝A　 　。 （4）排除故障后，调节滑动变阻器，此时电压表示数为2V，电流表示数如图丁所示，为　 　A，计算出电热丝A的阻值为　 　Ω。重复以上步骤，再测出电热丝B、C的阻值分别为20Ω、5Ω。则制作时应选择材料编号为　 　的电热丝。 （5）通过进一步实施发现该电热点火器点燃棉花的时间仍然偏长，请结合实际提出一条合理的改进措施：　 　。 21．探究小组利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材如下：两节干电池、电流表、电压表、开关各一个，定值电阻R（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω），两个滑动变阻器R1“10 Ω，0.6 A”和R2“20 Ω，1 A”，导线若干。 （1）按照图甲，连接电路如图乙所示。图中有一根导线连接错误，请你在乙图中将连接错误的那条导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路正确连接； （2）纠正错误后，实验前需要将滑动变阻器的滑片移至最　 　（选填“左”或“右”）端，再闭合开关进行实验； （3）将5Ω的电阻接入电路，逐渐减小滑动变阻器的阻值，多次记录电流表和电压表的示数，得到如图丙所示图像。由图像可知，实验中选择的滑动变阻器是　 　（选填“R1”或“R2”）； （4）分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω四个定值电阻依次接入电路，调节滑片，保持每次电压表示数　 　V不变，获得实验数据如下表，第1次实验电流表示数如图丁所示，大小为　 　A。 实验序号 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 15 20 电流I/A 0.20 0.13 0.10 （5）根据表格数据，得到的实验结论是　 　。 （6）将图乙中的电阻更换为如图所示的实验装置，保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合开关，可以探究电流通过导体产生热量与　 　的关系。 六、计算题 22．如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为880W，保温电功率为88W，R1、R2均为电热丝（R1、R2的电阻不随温度变化）。 （1）饮水机处于保温状态时，电路中的电流是多少； （2）电热丝R1的电阻是多少； （3）保温状态下工作10分钟，R2上产生的热量是多少。 七、综合题 23．“手机原理大揭秘”调研活动：如今，手机的“智能化”为人们带来了极大的便利，它的原理你知道多少?请和九年级（1）班的同学进行以下的手机原理调研活动。 （1）指纹解锁技术。如图甲，只需手指轻轻触碰感应区即可解锁手机，感应区相当于手机电路中的　 　； （2）超级快充技术。某国产手机宣传具备88W有线超级快充技术，“快”主要是提高充电适配器的　 　来实现的； （3）电阻触摸屏。早期的智能手机使用的是电阻式触摸屏，其简化的原理图如图乙。触摸屏相当于一根电阻丝，当手指在P点施加一定的压力时，将电阻丝分成阻值为、的两部分，传感器读回、两端的电压并转化成电信号，从而确定触摸点的位置。电源电压保持不变，当触摸点向左移动时，的阻值　 　，通过的电流　 　（均选“变大”、“变小”或“不变”）； （4）快速散热。长时间使用会导致手机温度过高，因此手机的散热零件应选用导热快、比热容　 　（选“大”或“小”）的材料。 （5）手机充电时，电池会发热，过热会导致爆炸甚至火灾，请你对手机安全充电给出合理的建议　 　。 参考答案 1．【答案】A 2．【答案】C 3．【答案】D 4．【答案】A 5．【答案】B 6．【答案】D 7．【答案】A,D 8．【答案】B,D 9．【答案】A,D 10．【答案】B,C 11．【答案】B,C 12．【答案】A,B,D 13．【答案】A,B,C 14．【答案】C,D 15．【答案】相等；R2；右 16．【答案】电流；600；能 17．【答案】电流；1.5；电阻 18．【答案】2、3； 19．【答案】（1） （2） （3） 20．【答案】（1）Ⅱ （2） （3）断路 （4）0.2；10；C （5）选用阻值更小的电热丝 21．【答案】（1） （2）左 （3） （4）2；0.40 （5）当导体两端电压一定时，导体的电阻与通过导体的电流成反比 （6）电流 22．【答案】（1）解：根据电功率公式，变形得保温状态电路电流 （2）解：当开关S闭合时，被短路，电路为的简单电路，总电阻最小；根据公式，电压一定时，电阻越小，电功率越大，因此此时饮水机为加热状态。 的电阻 当开关断开时，与串联，总电阻最大，电功率最小，饮水机为保温状态。根据欧姆定律，保温状态电路总电阻 根据串联电路总电阻等于各串联电阻之和，得的电阻 （3）解：工作时间 保温状态串联电路电流处处相等，电路电流为，根据焦耳定律，得产生的热量​ 23．【答案】（1）开关 （2）电功率 （3）变大；不变 （4）大 （5）手机充电后及时拔下充电器 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $