18.7 焦耳定律-2026-2027学年九年级物理下册课时导练B本（人教版）

第18章电功率 18.7焦耳定律 练基础 知识点1电流的热效应 1、芯片主要是由 (填"导体"半导体"或"绝缘体")材料制成的，当芯片中有电流通过 时温度会升高，这是电流的效应。 答案：半导体；热 解析：半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间，芯片主要是由半导体材料制成的。芯片 具有一定的电阻，当芯片中有电流通过时会产生热量，温度会升高，这就是电流的热效应。 知识点2探究电热与电阻、电流的关系 2、如图是探究"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。将四段电阻丝、 b、c、d分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取5的电阻在 盒外与盒内电阻d并联。 (1)实验设计盒内封闭一定量的空气的优点是 在实验 中电流通过电阻产生的热量的多少是通过观察 来比较的。 (2)图乙中右侧盒外连接的52电阻的作用是 (3)图甲可探究电流产生的热量与 的关系，图乙可探究电流产生的热量与 的关系。 (4)实验方法物理研究方法有很多，本实验运用了两种方法：一是 法，二是转 换法。 答案：（1)空气受热容易膨胀，便于实验观察；两个U形管中液面的高度差（2)使通过 电阻c、d的电流不相等(3)电阻大小；电流大小(4)控制变量 解析：(1)盒内封闭一定量的空气，空气受热容易膨胀，便于实验观察，实验中通过观察两 个U形管中液面的高度差来比较电流通过电阻产生的热量多少。（2)题图乙中，右侧盒外连 接的5Ω电阻的作用是使通过电阻c、d的电流不相等。（3)由题图甲可知，两个盒中的电阻丝 37/108 第18章电功率 串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，探究的是电流产生的热量与电阻大小的关系。题 图乙中，当给电阻d再并联一个电阻时，通过c、d两电阻的电流不同，从而探究电流产生的 热量与电流大小的关系。(4)本实验运用了控制变量法和转换法。 知识点3焦耳定律 3、通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不太热，这是因为() A.电炉丝中有电流的热效应，而铜导线中没有电流的热效应 B.通过电炉丝的电流大，而通过铜导线的电流小 C.电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多 D.上述三种原因都起作用 答案：C 解析：电炉丝跟铜导线串联，通过它们的电流和通电时间都相等，电流通过铜导线和电炉 丝都会产生热量；电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多，即R电炉丝>R铜导线，根据Q=IPRt 可知，产生的热量Q电炉丝>Q铜导线，所以电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不太热。 故C正确，A、B、D错误。 4、将电能输送到几百千米之外的用户，在输电线上会有能量的损耗，这主要是由电流的 效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.52，输送电流为100A,每输电1min这段线路便会 损耗 J的电能。 答案：热；3×105 解析：电流在输送时，由于电流的热效应，导线发热，引起能量的损失。这段输电线上每输 电1min产生的热量Q=12Rt=(100A)2×0.52×60s=3×105J。 5、R1、R2分别连接成如图所示的甲、乙两种电路，R1=2R2,电源电压均为U。均闭合开关 后，甲电路中R1、R2在相同时间内产生的热量为Q甲1、Q甲2，则Q甲1Q甲2=一；乙电 路中R1、R2在相同时间内产生的热量分别为Qz1、Qz2,则Q乙1Qz2=一。 38/108 第18章电功率 R S 匆 乙 答案：2：1；1：2 解析：甲电路中，两电阻R1、R2串联，因为串联电路中电流处处相等，所以根据Q=2Rt可 得，在相同时间内产生的热量之比Q甲1：Q甲2=R1:R2=2:1。乙电路中，两电阻R1、R2并联， U2 因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以根据Q一Rt何得，在相同时间内产生的热量之 比Qz1:Qz2=R2:R1=1:2。 知识点4电热的利用和防止 6、下列事例中不属于利用电热的是（) A.用电饭锅煮饭B.用电热孵化器孵小鸡C.用洗衣机洗衣服D.用电熨斗熨衣服 答案：C 解析：用电饭锅煮饭、用电热孵化器孵小鸡和用电熨斗熨衣服，都属于利用电流的热效应， 故A、B、D不符合题意。洗衣机的主要部件是电动机，电动机工作时主要是将电能转化为机 械能，没有利用电热，C符合题意。 7、电流的热效应在日常生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害，下列情况中不属 于防止电热危害的是（) A.大数据服务器装有导热管 B.家电长时间停用，隔段时间应通电一次 C.电动机外壳有许多散热片 D.电脑的CPU上有小风扇 答案：B 解析：大数据服务器装有导热管是为了散热，故A不符合题意。家电隔一段时间应通电一次 是利用电流产生的热量来驱散潮气，从而保护用电器，故B符合题意。电动机的外壳有许多 散热片是为了加快散热，故C不符合题意。电脑的CPU上有小风扇是为了加快空气流动，加 快散热，故D不符合题意。 39/108 第18章电功率 练能力 1、如图所示为电阻R1和R2的I-U图像，下列说法正确的是() A.R2的电阻是202 B.两电阻串联，R1两端的电压与R2两端的电压之比为2：1 C.两电阻并联，R1的电功率与R2的电功率之比为2：1 D.两电阻串联，相同时间电流经过R1、R2产生的热量之比为1：1 ↑IIA 0.25 0.20 R R 0.15 0.10 0.05 0 0.51.01.52.02.5UW 答案：B 解析：A(x)根据&-号可知，R:的阻值R=%-200,R的阻值R,=a-10n.B U 6V 6V (V)两电阻串联，电流相等，根据U=IR可知，电压之比等于电阻之比，故R两端的电压与 R,两端的电压之比U:,-R:R,=21,C(X)两电阻并联，电压相等，根据P-只可知， U2 电功率之比等于电阻倒数的比，故R1和R2的电功率之比P1:P2=R2:R1=1:2。D（×)两电阻 串联，电流相等，根据Q=2Rt可知，相同时间电流经过R1、R2产生的热量之比等于电阻之比， 即Q1:Q2=R1:R2=2:1。 变式、许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有"低温"除雾和"高温"除霜功 能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻，下列分析 正确的是（) A.除雾状态，电路中只有R1工作 B.除霜状态，电路中只有R2工作 C.除雾状态，电路的总电流最大 D.除霜状态，电路的总功率最大 甲 40/108 第18章电功率 答案：D 解析：A(×)B（×)D(V)由电路图可知，只闭合S时，电路为R2的简单电路，此时电路 总电阻较大，根据P-可知，电路总功率较小，后视镜处于低温除雾状态；同时切合5，】 U2 时，R1、R,并联，此时电路的总电阻较小，根据P=R可知，电路的总功率较大，后视镜处 于"高温"除霜状态。C(×)在除雾状态时，电路的总电阻最大，根据欧姆定律可知，电路的总 电流最小。 2、国家标准《家用和类似用途电器的安全》中规定，电水壶电源线一般不应长于75c。这 是通过缩短电源线长度来减小一，从而一（填"增加"或”减少"）电源线通电时产生的热量。 答案：电阻；减少 解析：导体的电阻与导体的长度、粗细、材料及温度有关。其他条件相同时，电水壶电源线 的长度越短，电阻越小。根据焦耳定律Q=2Rt可知，在通电时间及电流一定的情况下，电源 线的电阻越小，电流通过电源线产生的热量越少。 3、如图所示，将两段电阻丝R1、R2分别安装在甲、乙两个相同的装置中（装有等量同种液体)， 已知R1>R2,通电一段时间后可以观测到 (填"甲"或"乙")装置中的温度变化更大；为 使两个装置中的温度变化更快，你可以采取什么方法？ (写出一种即可)。 温度 甲 乙 答案：甲；增大电源电压（答案不唯一） 解析：由题图可知，两段电阻丝R1、R2串联，通过它们的电流I相等，通电时间t也相等，R1>R2, 根据焦耳定律Q=2Rt可知，R1产生的热量Q1大于R2产生的热量Q2。因为两个装置中装有等 量同种液体，根据Q=cm△t可知，在c、m相同的情况下，Q越大，△t越大，所以甲装置中的 温度变化更大。根据焦耳定律Q=2Rt可知，要使两个装置中的温度变化更快，可以在电阻R 和通电时间不变的情况下，通过增大电路中的电流！来实现，根据欧姆定律I一R可知，增大 U 41/108 第18章电功率 电源电压可以增大电流1，从而使电阻丝产生的热量更多，温度变化更快（答案不唯一）。 4、在计算电动机的电功率时，小杰和小施产生了分歧，小杰利用公式P=UI计算电动机的电 功率，小施利用P=2R来计算电动机的电功率。（已知电动机线圈电阻为22，电动机工作时 两端的电压为220V,通过电动机的电流为4A) (1)请你判断这两位同学计算电动机的电功率的方法是否正确，并说明理由。 (2)这台电动机工作5min,电动机线圈产生的热量为多少？ (3)这台电动机工作5min所做的机械功为多少？ 答案：（1)小杰正确，小施不正确。因为利用P=2R算出的只是线圈的发热功率，而电动 机正常工作时将大部分电能转化为机械能，小部分电能转化为内能，所以利用P=2R来计算 电动机的电功率是错误的。 (2)这台电动机工作5min,电动机线圈产生的热量Q=2Rt=(4A)2×22×5×60s=9600J。 (3)这台电动机工作5min,电动机所做的机械功W=W电-Q=UIt-Q=220V×4A×5× 60s-9600J=254400。 易错提醒：电动机电路中的电功和电热。和纯电阻电路中电流做功全部转化为内能不同，电 动机工作时，电流通过电动机时一部分电能转化为电动机对外做的机械能，一部分电能转化为 内能。电流做的总功W=UIt,电流产生的热量Q=PRt,电动机对外做功为W对外=W电一Q。 42/108第18章电功率 18.7焦耳定律 练基础 知识点1电流的热效应 1、芯片主要是由 (填"导体"半导体"或"绝缘体")材料制成的，当芯片中有电流通过 时温度会升高，这是电流的效应。 知识点2探究电热与电阻、电流的关系 2、如图是探究"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。将四段电阻丝、 b、c、d分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取5的电阻在 盒外与盒内电阻d并联。 甲 乙 (1)实验设计盒内封闭一定量的空气的优点是 在实验 中电流通过电阻产生的热量的多少是通过观察 来比较的。 (2)图乙中右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是 (3)图甲可探究电流产生的热量与」 的关系，图乙可探究电流产生的热量与 的关系。 (4)实验方法物理研究方法有很多，本实验运用了两种方法：一是 法，二是转 换法。 知识点3焦耳定律 3、通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不太热，这是因为（) A.电炉丝中有电流的热效应，而铜导线中没有电流的热效应 B.通过电炉丝的电流大，而通过铜导线的电流小 C.电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多 D.上述三种原因都起作用 19/62 第18章电功率 4、将电能输送到几百千米之外的用户，在输电线上会有能量的损耗，这主要是由电流的 效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.52，输送电流为100A,每输电1min这段线路便会 损耗 J的电能。 5、R1、R2分别连接成如图所示的甲、乙两种电路，R1=2R2,电源电压均为U。均闭合开关 后，甲电路中R1、R2在相同时间内产生的热量为Q甲1、Q甲2，则Q甲1Q甲2=一；乙电 路中R1、R2在相同时间内产生的热量分别为Qz1、Q乙2，则Qz1:Q乙2=一。 R 甲 知识点4电热的利用和防止 6、下列事例中不属于利用电热的是（) A.用电饭锅煮饭B.用电热孵化器孵小鸡C.用洗衣机洗衣服D.用电熨斗熨衣服 7、电流的热效应在日常生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害，下列情况中不属 于防止电热危害的是() A.大数据服务器装有导热管 B.家电长时间停用，隔段时间应通电一次 C.电动机外壳有许多散热片 D.电脑的CPU上有小风扇 练能力 1、如图所示为电阻R,和R2的1-U图像，下列说法正确的是() A.R2的电阻是202 IIA 0.25 B.两电阻串联，R1两端的电压与R2两端的电压之比为2：1 0.20 R. 0.15 C.两电阻并联，R1的电功率与R2的电功率之比为2：1 0.10 0.05 D.两电阻串联，相同时间电流经过R1、R2产生的热量之比为1：1 0 0.51.01.52.02.50W 20/62 第18章电功率 变式、许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有"低温"除雾和"高温"除霜功 能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R和R2为加热电阻，下列分析 正确的是（) A.除雾状态，电路中只有R1工作 B.除霜状态，电路中只有R2工作 C.除雾状态，电路的总电流最大 D.除霜状态，电路的总功率最大 甲 乙 2、国家标准《家用和类似用途电器的安全》中规定，电水壶电源线一般不应长于75c。这 是通过缩短电源线长度来减小，从而（填"增加"或"减少"）电源线通电时产生的热量。 温度计 3、如图所示，将两段电阻丝R1、R2分别安装在甲、乙两个相同的装置中（装 有等量同种液体)，已知R1>R2,通电一段时间后可以观测到 (填"甲 "或"乙")装置中的温度变化更大；为使两个装置中的温度变化更快，你可 以采取什么方法 、 (写出一种即可)。 甲 4、在计算电动机的电功率时，小杰和小施产生了分歧，小杰利用公式P三U计算电动机的电 功率，小施利用P=2R来计算电动机的电功率。（已知电动机线圈电阻为22，电动机工作时 两端的电压为220V,通过电动机的电流为4A) (1)请你判断这两位同学计算电动机的电功率的方法是否正确，并说明理由。 （2)这台电动机工作5min,电动机线圈产生的热量为多少？ (3)这台电动机工作5min所做的机械功为多少？ 21/62