18.4焦耳定律 同步练习2025-2026学年人教版九年级物理全一册（有解析）

第4节焦耳定律
基础练
01 电流的热效应
1 下列规格都是“220 V 120 W”的用电器,当它们正常工作时，相同时间内产生热量最多的是 ( )
A.电烙铁 B.洗衣机
C.电风扇 D.电视机
02 焦耳定律及其简单应用
2 电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为( )
A.导线的绝缘皮隔热
B.导线散热比电阻丝快
C.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
D.导线的电阻远小于电阻丝的电阻，所以导线上产生的热量较少
3 某电热器接入 220 V 的电路中正常工作时，其电热丝的阻值为110Ω，则通过该电热丝的电流为 A，10s内该电热丝会产生 J的热量。
4 两只定值电阻R 和R 的I-U关系图像如图所示。当把这两只电阻并联接在3 V 的电源上时，通过干路的电流是 A，在相同时间内，产生的热量更多的是 (填“R ”或“R ”)。
03 焦耳定律探究实验
5 如图甲、乙所示是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验。
(1)在图甲中，通过两电阻丝的电流 ，是为了探究导体产生的热量与 的关系。
(2)图乙所示实验是为了探究导体产生的热量与 的关系。
(3)在实验中，我们是通过观察U形管中液面的 来比较各容器中电热丝产生热量的多少。
(4)英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的 成正比，跟 成正比。这个规律叫焦耳定律，其表达式为 。
04 电热的利用和防止
6下列实例中，属于防止电流热效应产生危害的是 ( )
A.养鸡场使用电热孵化器孵小鸡
B.家里使用电热水壶烧水
C.小明妈妈用电熨斗熨衣服
D.电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温
易错练
易错点：误认为用电器产生的电热一定等于消耗的电能
已知某电风扇接在 220 V 的电压上，其正常工作时的电流为0.1A，电阻为5 Ω，则电流1m in通过电风扇产生的热量为 ( )
A . 1 320 J B.5880 J
C.3 J D.63J
提分班
8如图所示，当滑动变阻器的滑片P 滑至 a端时，定值电阻 R 产生热量 Q 用时 9 min;当滑动变阻 (第8题图)器的滑片P 滑至 b 端时，定值电阻 R 产生相同热量Q 用时36 min，当滑动变阻器的滑片P 滑至中点时，若定值电阻 R 再产生热量 Q 用时是 ( )
A.20.5m in B.20.05 min
C.20.25 min D.22.25 min
9(多选)如图所示是两定值电阻 R 和 R 中的电流与其两端的电压关系图像。则下列说法中正确的是( )
A.将电阻R 接在2 V 的电源上,通电 1m in消耗的电能是24 J
B.当R 和R 两电阻串联后接在4 V 的电源上时，两电阻的功率之比是2：1
C.当R 和R 两电阻并联后接在4 V 的电源上时，相同时间产生的热量之比是1：2
D.给R 和R 两电阻两端加相同的电压，要让它们产生相同的热量，则通电时间之比是1:2
10有两根电热丝R 和R ,已知 若单独用 R 对一壶水加热，则所需时间为t ，若将这两根电热丝并联接入电路，则烧开同一壶水所需的时间为(不计热损失) ( )
A. 3t B t D.2t
11如图所示是 A、B两定值电阻的 U-I关系图像，由图像中信息可知：RA ( 填“>”“=”或“<”)RB;若将A、B 两电阻并联接在 4 V 电源的两端,1m in内电阻A产生的热量为 J。
培优练
12为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，小军设计了如图所示的甲、乙两种实验装置。他将两根阻值不同的电阻丝( 分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球(各气球均相同)连接，电源电压不变。
(1)利用甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系，将两根电阻丝串联的目的是使 相等。
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(2)在两次实验中，比较气球 B 与 D 的变化情况,气球 (填“B”或“D”)的膨胀程度更大一些。
第4节 焦耳定律
1. A解析用电器的额定功率相等，正常工作时，在相同时间内消耗的电能相等。电烙铁工作时把电能转化为内能；洗衣机、电风扇工作时把电能主要转化为机械能，有一部分转化为内能；电视机工作时把电能转化为光能、声能和内能。因此电烙铁产生的热量最多。故选 A。
2. D解析电炉中的电阻丝与连接的导线串联，所以通过它们的电流相等，故C不符合题意；通电时间相同，因为Q=l Rt,R电阻丝>R导线,所以 Q电阻丝>Q导线，即相同时间内导线产生的热量较少，热量的产生与散热快慢、隔热效果无关，故D 符合题意，A、B不符合题意。
3.2 4.4×10 解析 通过电热丝的电流 在 10 s 内共产生的热量 4.0.45 R 解析当R 、R 并联,两端电压为3 V时，由题图知，通过R 的电流. 通过 R 的电流 所以通过干路的电流I=I +I =0.3A+0.15 A=0.45 A;因为 ,通电时间t相同,由 Q=W=UIt知,R 产生的热量大于R 产生的热量。
5.(1)相等 导体的电阻 (2)电流 (3)高度差
(4)电阻 通电时间 ( 解析(1)在题图甲中，将容器中的电阻丝串联接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t都相同，故该实验是为了探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系。(2)在题图乙中，容器中电阻丝的阻值和通电时间都是相同的，而通过两个电阻丝的电流不同，故探究的是导体产生的热量与通过导体的电流的关系。(3)不能直接观察电流通过电阻丝产生热量的多少，产生的热量被容器内的气体吸收，气体内能增加，温度升高，因此，电阻丝产生的热量可以通过 U 形管中液面的高度差来反映。(4)英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫焦耳定律，其表达式为 Q =l Rt。
6. D解析 用电热孵化器孵小鸡、使用电热水壶烧水、用电熨斗熨衣服，都属于利用电流的热效应，故A、B、C不符合题意；当电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑降温，属于防止电流热效应产生的危害，故D符合题意。
7. C 解析电流1m in通过电风扇产生的热量 Q=
8. C解析当滑动变阻器的滑片 P 滑至 a 端时，定值电阻R 产生的热量 当滑动变阻器的滑片P滑至b端时，定值电阻R 产生的热量 所以 由于 36 min,所以 则R=R滑；当滑动变阻器的滑片P 滑至中点时，滑动变阻器接入电路中的阻值 设 R 两端的电压为 U ，此时 定值电阻 R 产生的热量 Q = 所以 即 20.25 min。故选C。
9. AD 解析由题图可知，当 时， .2A，由欧姆定律可得，R 的阻值 通电1m in消耗的电能 2 V×0.2 A×60s=24J,故A 正确;由题图可知,当 时， ，由欧姆定律可得，R 的阻值 当R 和R 两电阻串联后接在4 V的电源上时，根据串联电路电流特点可知通过两电阻的电流相等，由 可知两电阻的功率之比 故 B 错误；当R 和R 两电阻并联后接在4 V 的电源上时，根据并联电路电压特点可知两电阻两端的电压相等，由 可知两电阻相同时间产生的热量之比 故 C 错误;给 R 和R 两电阻两端加相同的电压，要让它们产生相同的热量，则通电时间之比 ,故D正确。故选AD。
10.破题思路.
B 解释烧开同一壶水所需的热量相同，设为Q吸，单独用R 对一壶水加热， 由题意知， 即 若将这两根电热丝并联接入电路中，并联的总电阻
设烧开同一壶水所需时间为t，则吸收的热量 t，解得 故选B。
11.> 48 解析 由题图可知，在电流相同时，A电阻两端的电压大，根据 可知， 若将A、B两电阻并联接在4 V 电源的两端，电阻两端的电压相同,通过RA的电流为0.2 A,1 min 内电阻A产生的热量 60s=48J。
12.(1)通过两根电阻丝的电流 (2)D 价格(1)利用题图甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系，将两根电阻丝串联的目的是使通过两根电阻丝的电流相等。(2)与气球 B、D相接的烧瓶中都是电阻丝R ，阻值相同；题图乙装置中 R 两端的电压等于电源电压，题图甲装置中 R 两端电压小于电源电压，由 可知，QB