18.4焦耳定律同步作业练习2025-2026学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 分层清晰，从基础夯实到素养提优，覆盖电流热效应、焦耳定律及应用，通过实验探究、综合计算与实际情境，构建物理观念与科学思维，适配新授课知识巩固与能力进阶。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础夯实|电流热效应、焦耳定律、电热利用与防止|中考题改编，如第1题判断热效应用电器，第3题实验探究控制变量法，强化物理观念与科学探究| |能力提升|能量转化、实验装置分析、电路与热量计算|综合题设计，如第7题比较不同用电器能量转化，第9题电路动态分析，培养科学推理与模型建构| |素养提优|电热膜实际应用|阅读题结合生活情境，如分析导电墨线电阻变化与功率计算，体现科学态度与社会责任|

第4节 焦耳定律 学科网（北京）股份有限公司 基础夯实 知识点 Ⅰ 电流的热效应 1.新师理观察「2024山东菏泽中考」下列家用电器，利用电流的热效应工作的是 ( ) A.电冰箱 B.洗衣机 C.电脑 D.电饭煲 2.「2024江苏盐城中考」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。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过 的方式改变芯片内能。 3.新科学探究「2025北京北师大实验中学月考」探究“电流通过导体产生的热量 Q 跟哪些因素有关”的实验电路如图所示。甲、乙、丙为三只规格相同的烧瓶，其中装有质量相同的煤油，烧瓶中电阻丝的阻值 请你观察图中所示实验电路，应用所学知识回答下列问题： (1)若探究电流通过导体产生的热量Q 与电阻R 的关系，应控制的变量是通电时间和 ，自变量是 。实验过程中，根据烧瓶内温度计的 (选填“示数”或“示数升高量”)，比较烧瓶甲和烧瓶 中电阻丝放热的多少。在此过程中主要利用了 法和 法来研究物理问题。 (2)利用图中所示的实验电路，还可以探究电流通过导体产生的热量Q 跟 是否有关。 知识点 2 焦耳定律 4.新安全与健康「2023广西中考」小明家连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，用久后发现连接处容易发热，其主要原因是连接处 ( ) A.电阻变小 B.电流比别处电流小 C.电阻变大 D.电流比别处电流大 5.「2024黑龙江牡丹江中考」两个电阻串联在电路中， 两端的电压为1 V，通过R₁的电流为 A，R₂两端的电压为 V,通电5min,R₁上产生的热量为 J。 知识点 3 电热的利用和防止 6.新安全与健康「2024陕西西安莲湖期末」电流的热效应在生产和生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害。下列事例中属于防止电热危害的是 ( ) A.电脑使用微型风扇散热 B.用电熨斗熨衣服 C.冬天用电暖器取暖 D.用电热水壶烧水 能力提升 7.新物质驱「2025福建福州一中月考，」将规格都是“220 V 150 W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，以下说法正确的是 ( ) A.三个用电器均将电能全部转化为内能 学科网（北京）股份有限公司 B.电烙铁消耗电能最快 C.三个用电器消耗的电能一样多 D.三个用电器产生的热量相等 8.新RPRR「2025河南省实验中学月考，如图所示是探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻丝 R₁、R₂，其中 5 Ω 下列说法正确的是 ( ) A.闭合S₁ 和S₂，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 B.只闭合S₁，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 C.闭合S₁ 和S₂，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样 D.闭合S₁ 和S₂，将图中R₃放入右侧密闭容器里，左侧U形管内液柱的高度差大 9.新鲜肥和「2024四川广安中考，她」如图所示，电源电压恒定不变，甲、乙为两只相同的电表。当开关S₁闭合、S₂断开时，甲、乙两电表示数之比为5：3，则两电表均为 (选填“电压表”或“电流表”)。一段时间后，电阻R₁产生的热量为Q₁；现同时更换两电表种类，并调整开关状态，使两电表均有正常示数，经过相同的时间，电阻R₁产生的热量为 Q₂，则Q₁：Q₂为 。 素养提优 10.「2025山东龙口期中」阅读短文，回答问题。 电热膜是一种新型的电热器件，如图所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，形成网状结构，其内部结构如图甲所示。电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生，所以电热膜本身温度并不太高，不易氧化，使用寿命长。在制造电热膜时，会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象，导电墨线电阻随温度变化的关系如图乙所示，这种温度特性的优点是它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象，这是电热丝所不具备的，它保证了电热膜各处的温度均匀。 (1)电热膜取暖器工作时，利用了电流的 效应，如图甲所示电热膜电路，导电墨线的连接方式是 联。 (2)某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图丙C部分，这根导电墨线的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象，原因是导电墨线电阻随温度的升高而增大，温度高时发热功率 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)市场售卖的电热膜额定电压是220 V，房间取暖电热膜每平方米功率为220 瓦，某家庭装修时考虑用电热膜为房间取暖，如果铺设面积为15 m²，则正常通电工作两小时消耗电能 kW·h。 第4节 焦耳定律 基础夯实 1. D四个选项中利用电流热效应工作的是电饭煲，故选 D。 总结归纳 电流的热效应：电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫作电流的热效应。生活中许多地方都要利用到电热，家里的电热水器、电饭煲、电熨斗，养鸡场的电热孵化器，都是利用电热的例子。 2.答案 电阻 热 热传递 解析 由于芯片元件有电阻，电流通过芯片时，芯片发热将电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应；芯片与散热部件紧密接触，通过热传递的方式将热量传递给散热部件，起到降温作用。 3.答案 (1)电流 电阻 示数升高量 乙 转换 控制变量 (2)电流大小 解析 (1)探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系，应控制通电时间和电流相同，改变电阻，故自变量是电阻，利用了控制变量法。实验中，通过温度计示数的变化即示数升高量来比较烧瓶甲和烧瓶乙中电阻丝放热多少，利用了转换法。(2)甲、丙中电阻阻值相同，同时闭合开关S₁、S₂，通电时间相同，电流不同，通过观察烧瓶甲、丙中温度计示数的变化量可以探究电流通过导体产生的热量跟电流的大小是否有关。 4C 连接插线板的导线折断后，小明把两根导线拧在一起继续使用，导线相互连接处因接触不良，导致该处的电阻较大，根据公式 可知，在电流、通电时间相同时，产生的热量较多，往往比别处更容易发热。 5.答案 0.1 2 30 解析 通过 R₁的电流 因串联电路中各处电流相等，所以，R₂两端的电压 ;通电5 min,R₁上产生的热量为 6. A电脑使用微型风扇散热，是防止电热带来危害；电熨斗、电暖器、电热水壶都是利用电流的热效应工作, 的,故选A。 能力提升 7. C电风扇、电视机工作时，其消耗的电能主要转化为机械能或光能和声能，故A 错误；三个用电器都是正常工作，实际功率等于额定功率，消耗电能一样快，故B错误；三个用电器都在额定电压下工作，实际功率相同都是150 W，由W=Pt可知，相同时间内三个用电器消耗的电能一样多，故C正确；电烙铁工作时，电能主要转化为内能，且相同时间内三个用电器消耗的电能相同，因此相同时间内，电烙铁产生的热量最多，故D错误。故选 C。 8. B 闭合S₁和S₂,R₁在干路上,R₂在支路上,两容器内电流与电阻均不同，根据控制变量法，不能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，故A 错误；只闭合S₁，R₁与R₂串联，电流与通电时间相同，根据控制变量法，能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故B正确；闭合S₁和S₂，R₁在干路上，R₂在支路上，R₁中的电流是R₂中的2倍，即 相同时间左侧密闭容器内与右侧密闭容器内产生的热量之比为 故左侧 U形管内液柱的高度差比右侧的高度差大，故C 错误；闭合S₁和S₂，将图中R₃放入右侧密闭容器里，两容器内电流相同，右侧容器内两电阻并联，其总电阻为 10Ω=5Ω=R₁,，即两侧容器内电阻也相等，相同时间内产生的热量相同，故左、右两侧U形管内液柱的高度差相同，故D 错误。故选 B。 答案 电流表 25:9 素养提优 10. 答案 (1)热 并 (2)变大 (3)减小 (4)6.6解析 (1)电热膜取暖器工作时，利用了电流的热效应；由图可知，每根导电墨线互不影响，是并联的；(2)某根导电墨线的局部导电材料脱落，C部分的凹形会导致导电墨线横截面积减小，电阻增大；(3)从图乙可以看出导电墨线的电阻随温度升高而增大，电源电压不变，根据 知发热功率减小；(4)由题意知，家庭装修用的是每平方米功率为220 瓦的电热膜，则铺设面积为15 m²|的电热膜的电功率 P= 由 得正常工作2小时消耗的电能 W= Pt=3.3 kW×2h=6.6kW·h。 $