18.4 焦耳定律 教材知识梳理 课时练习 （含答案）2025--2026年九年级物理人教版【2024】

18.4 焦耳定律 教材知识梳理 课时练习
班级：_______ 姓名：_______
知识点1 电流的热效应
电流的热效应：电流通过导体时①___能转化为②____能的现象.
知识点2 焦耳定律
1.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟③______的二次方成正比，跟导体的④______成正比，跟⑤____________成正比.
2.（1）焦耳定律的表达式：Q=⑥______（I表示电流，单位是A；R表示电阻，单位是Ω；t表示通电时间，单位是s.适用于所有电路）
（2）推导式：Q=W=UIt，结合欧姆定律I，则Qt（只适用于纯电阻电路）
3.电热与电功的关系：纯电阻电路中，W=Q；非纯电阻电路中，W⑦____Q.
知识点3 电热的利用和防止
1.电热的利用：生活中和许多产业中都要用到电热.家里的电熨斗、电饭锅等都是⑧______电热的电器.
2.电热的防止：电热过多会⑨______用电器，造成安全隐患.电脑里安装了小风扇就是用来及时散热的.
参考答案
①电 ②内 ③电流 ④电阻 ⑤通电时间 ⑥I2Rt ⑦＞ ⑧利用 ⑨烧坏
课时练习
01　　知识点过关练习
1．电流的热效应
概　　念：电流通过导体时电能转化成______，这种现象叫做电流的热效应．
探究实验：探究影响电流产生热量多少的因素的实验中，将电流产生的热量的多少通过________________展现出来；在探究产生电热多少与电阻大小关系时，必须在________和通电时间相同的情况下比较．
2．焦耳定律
内　　容：电流通过导体产生的热量跟______________成正比，跟______成正比，跟________正比．
公　　式：________，式中Q表示______，单位是______；I表示______，单位是______；R表示______，单位是______；t表示______，单位是______．变形公式为Q＝UIt、Q＝t.
注　　意：在纯电阻电路中，电能全部转化为电热，而没有转化为其他形式的能，即　　　，则有Q＝UIt、Q＝t；对于电能没有全部转化为电热的非纯电阻电路，如含有电动机的电路而言，则有Q3．电热的利用和防止
利用电热：家里的电暖器，电饭锅，电炉子等
防止电热带来的危害：电视机上的散热孔，电脑机箱内有小风扇，电动机外壳有许多散热片．
02　　基础题
1．下列属于防止电流热效应产生危害的实例是 (　　)
A．家里使用电热水壶烧水
B．电视机利用后盖的小孔散热
C．家里使用电饭锅煮饭
D．小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
2．下列家用电器中，利用电流的热效应工作的是
A．电风扇 B．电饭锅 C．吸尘器 D．电视机
3．甲、乙两个电热器的电阻之比为2∶3,通过的电流之比为3∶2,通电时间之比为5∶2,则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为 (　　)
A．15∶4　　　B．4∶15　　　C．9∶15　　　D．15∶9
4．下列各种方法和措施中，不是为了防止电热危害的是()
A．电脑机箱中安有电风扇
B．炎热夏天，连续长时间工作的电视机要停用一会儿
C．天气潮湿时，长期不用的电器隔一段时间要通一次电
D．电视机的后盖上有许多散热孔
5．当温度降到很低时，某些金属导体如铝在－271.76 ℃以下，铅在－265.95 ℃以下时，电阻就变成了零，这种现象称为超导现象．假如白炽灯的灯丝、电动车内线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝都用超导材料制作，当用电器通电时，假设这些导体的电阻都变为零，下列说法正确的是()
A．白炽灯仍能发光且更省电
B．电动机仍能转动且效率更高
C．电饭锅仍能煮饭且效率更高
D．电熨斗仍能熨烫衣服且更省电
6.热熔胶在室温下为固体，加热变为较强黏性的液体，冷却后，将物体牢牢地粘在一起，如图是热熔胶枪的外形，在枪嘴内有电热丝．电热丝的电阻是1 000 Ω，通过的电流是0.2 A时，1 min产生的热量是______J.
7．如图所示，将R1和R2串联后接在6 V的电源上，R1的阻值为10 Ω，R2的阻值为20 Ω，闭合开关，R1和R2两端电压之比为______，通电1 min，电阻R1产生的热量为______J.
03　　中档题
8．判断电流通过导体产生的热量，下面公式选用正确的是()
A．UIt B．I2Rt
C．()t D．前面三个都可以
9．(多选)如图是探究电流热效应的实验装置．烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积均相同，则()
A．在甲图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系
B．在乙图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系
C．在甲图中，闭合开关一段时间后，两个瓶中温度计示数相同
D．在乙图中，相同时间内，电流越大，温度计的示数升得越多
10．如图所示，在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝(R111．将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，R1∶R2＝2∶5.通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为()
A．2∶5 B．5∶2 C．4∶25 D．25∶4
第11题图　　第12题图
12．如图所示，是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置．已知R甲＝5 Ω，R乙＝10 Ω，在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两电阻丝______联在电路．若电路中的电流为0.3 A，则甲电阻丝在1 min内产生的热量为______J.
13．某导体电阻为10 Ω，通电5 min产生的热量是12 000 J，当通过该导体的电流增大为原来的2倍时，在相等时间内产生的热量是________J.
14．把一个电阻为44 Ω的电炉接入电压为220 V的电路中，通电10 min产生的热量为________J．连接家庭电路时，要注意检查线路连接处接触情况．若接触不良，电流通过时产生的热量会更多，容易引起火灾，因为相比接触良好时连接处的电阻________(填“更大”或“更小”)．
15．如图甲所示，两个透明容器中封闭着等量的空气，将两个容器中的电阻丝R1和R2串联接到电源两端，将容器外部的电阻丝R3和R2并联．
(1)图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与________的关系，电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的电流________．
(2)如图乙所示，某小组在实验中观察到左侧U型管中液面很快出现高度差，右侧U型管中液面高度差为零，原因是电阻丝________断路．
16．小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。
（1）该实验采用串联电路可以控制_______相同和_______相同；
（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是：_______________________________。
17．小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系,利用阻值相等的电阻丝R1、R2、R3,设计了如图甲所示的电路,将电阻丝R3和　　　　(填“R1”或“R2”)分别放在如图乙所示的两个相同装置中,实验通过U形管中　　　　　　　反映电阻丝产生热量的多少。
　　　　　
18．某车载保温杯的加热电路如图所示，车辆提供的电源电压为12V，其中，R1=4Ω为保护电阻，R2为发热电阻。使用时，电路中的电流为1A，求：
（1） R2的阻值；
（2）10s时间，发热电阻R2产生的热量。
19．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，电流表示数为0.2A，电阻R2的电功率为1.2W，电路的总功率为1.8W。求：
（1）电压表的示数；
（2）电阻R1的阻值；
（3）整个电路通电1min所产生的热量。

20．阅读短文，回答问题。
手机充电
手机充电时，充电器将的电压降到左右，充电器内部会有电流流过。但充电器插在插座上未接手机时，充电器内部也会有微电流通过。如果手机充满电后不及时与充电器断开，或长期不拔充电器还会加速充电器内元件的老化，从而增加充电器发生短路和电压击穿概率。有的充电器发热严重，外加居室环境密闭以及夏天天气炎热，就可能会引发充电器自燃自爆。
目前“超级快充”技术可以不到10分钟可把电池电量充达一半以上，极大方便了人们的使用。如图是某电池充电过程中，充电器输出的电流和电压关系。
（1）充电器插在插座上未接手机时，充电器内部 （选填“有”或“没有”）电流通过，此时充电器相当于 （选填“电源”“开关”或“用电器”）。
（2）手机充电器不及时拔掉容易造成元件过热的现象，甚至引起火灾，此过程中电能转化为 能。
（3）分析图像可知，超级快速充电器在充电过程功率 （选填“是”或“不是”）保持全程不变，理由是 。
参考答案
知识点过关练习
1．内能　温度计的示数变化　电流大小　2.电流的二次方　电阻通电时间　Q＝I2Rt　热量　J　电流　A　电阻　Ω　时间　s　Q＝W
基础题
1．B　2.B　3.A　4.C　5.B　6.2 400　7.1∶2　24
中档题
8.B　9.AD　10.D　11.A　12.串　27　13.4.8×104　14.6.6×105　更大　15.(1)电流　不同　(2)R2
16．【答案】
（1）电流； 通电时间 （2）电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关
【详解】
（1）该实验采用串联电路，两电阻丝的电流与通电时间相同。
（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，说明当电流与通电时间相同时，不同电阻的电阻丝产生的热量不同，可得电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关。
17．【答案】R1　液面的高度差
【详解】图甲中右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联,根据并联和串联电路电流的规律可知,闭合开关后,通过R1的电流大于通过R3的电流,而R1与R3的阻值和通电时间相同,故可以研究电流产生的热量与电流大小的关系,所以要将电阻丝R3和R1分别放在如图乙所示的两个相同装置中;实验中可以通过观察两个U形管中液面的高度差来比较电流通过电阻丝所产生的热量的多少。
18．【答案】（1）8Ω
（2）80J
【详解】（1）工作时，电路中的总电阻
发热电阻R2的阻值
（2）发热电阻R2产生的热量
19．【答案】（1）6V；（2）15Ω；（3）108J
【详解】解：由图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由P=UI可知，电压表的示数
（2）由P=UI可知，电源电压
由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压
U1=U-U2=9V-6V=3V
由欧姆定律可知，电阻R1的阻值
（3）由可知，整个电路通电1min所产生的热量
Q=W=Pt=1.8W×1×60s=108J
答：（1）电压表的示数为6V；
（2）电阻R1的阻值为15Ω；
（3）整个电路通电1min所产生的热量为108J。
20．【答案】（1）有；用电器　（2）内　（3）不是；不同时间电压与电流的乘积不是定值
【详解】（1）[1][2]由文中可知，充电器插在插座上未接手机时，充电器内部也会有微电流通过，因此此时也消耗电能，充电器相当于用电器。
（2）[3]手机充电器不及时拔掉容易造成元件过热的现象，是电流的热效应，此过程中电能转化为内能。
（3）[4][5]由两图可知，电压和电流都随时间有变化，不同时间的电压与电流的乘积是不同的，根据，充电过程功率也不是全程保持不变的。