18.4焦耳定律 跟踪练 2025-2026学年下学期初中物理人教版 （2024）九年级全一册

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18.4焦耳定律 跟踪练 2025-2026学年
下学期初中物理人教版 （2024）九年级全一册
一、单选题
1．下列家用电器中，主要利用电流的热效应工作的是（　　）
A．电冰箱 B．电熨斗
C．电视机 D．电风扇
2．将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，正常工作相同时间，则产生热量最多的是（　　）
A．电冰箱 B．电脑 C．电热毯 D．三者产生的热量一样多
3．“小太阳”取暖器通电一段时间后，取暖器中的电阻丝变得很烫，而连接取暖器的导线却不怎么热，这主要是因为（ ）
A．导线散热比电阻快
B．导线的绝缘皮隔热
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，导线消耗的电能很少
4．电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，下列解释正确的是（　　）
A．导线的电功率比电阻丝的小
B．导线的绝缘皮隔热
C．电流通过导线不产生热量
D．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
5．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，R1、R2、R3是三段电阻丝。下列说法正确的是（　　）
A．若R1和R2阻值不同，则可探究电热与电阻的关系
B．只有R1和R3阻值相同时，才可探究电热与电流的关系
C．不管R1、R2、R3阻值是否相同，都可探究电热与通电时间的关系
D．只有R1、R2和R3阻值相同时，才能探究电热与电流的关系
6．如图所示装置，两密闭容器中分别装有5Ω和10Ω电阻丝，且与U形管相连，小明利用它做实验。他将两电阻丝串联后接入电路后，观察比较两U形管中液面高度差的情况，小明此时是在探究电流产生的热量Q与（　　）
A．通电电流I的关系 B．总电压U的关系
C．通电时间t的关系 D．导体电阻R的关系
7．如图所示，将多个阻值相同的电阻以不同的连接方式接入电路中，并将三个相同的空烧瓶的瓶口分别用完全相同的气球密封。通电一段时间后体积变化最大的气球是（　　）
A．a B．b C．c D．三个相同
8．物理课上，老师做了一个小实验：将一张口香糖包装锡纸剪开，形成中间狭窄的条形，如图所示，随后锡纸中间狭窄的部分快速燃烧起来（危险操作请勿模仿）（　　）
A．锡纸中间狭窄的部分横截面积小，电阻大
B．通过锡纸中间狭窄部分的电流小于通过锡纸两端的电流
C．锡纸燃烧的原因是内能转化为电能
D．锡纸中间狭窄的部分产生的热量与锡纸两端产生的热量相同
9．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．用家用电饭锅煮米饭
B．用电热孵卵器孵小鸡
C．电脑使用微型风扇散热
D．家用电器长时间停用，隔一段时间通电一次
10．两个电热器的阻值之比为2:5，把它们并联起来接入电路中，相同时间内它们产生的热量之比是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
11．如图所示，电源电压保持不变，灯泡电阻不随温度变化。当S2和S3闭合，S1断开时，电压表的示数为6V，电流表A的示数为0.2A；当S1和S2闭合，S3断开时，电流表A的示数为0.4A，则通电两分钟L1产生的热量为 J，当S1和S3断开，S2闭合时，则L1和L2消耗的电功率之比为 。
12．电流产生的电热与电流、电阻和通电时间有关系，如图所示的实验装置，两个相同的透明容器中，封闭着等量的空气，通电前，左右两U形管内的液面相平，通电一段时间后， （选填“左侧”或“右侧”）U形管内的液面高度差较大。若通过R2的电流为1A，通电2min，R2产生的热量为 J。
13．甲是一个食品自动加热台的简化电路图，此加热台单独与图乙所示的电能表相连接。闭合图甲中的开关，加热台开始正常工作，当台内食品温度降到时，温度控制开关自动转接，使电路处于加热状态；当台内食品温度升高到时，自动转接到保温状态。已知加热功率为2kW。
(1)加热台利用电流的 来工作的。
(2)图甲中自动转接到“2”时，电路处于 状态（选填“加热”或“保温”）
(3)加热台在加热状态下正常工作5min消耗的电能使图乙中的电能表转过 转。
14．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。
15．某同学利用如图所示电路想测出某定值电阻的阻值和它通电时的电功率情况。已知，移动滑片P，电压表的示数从4V变化到6V时，通过滑动变阻器的电流变化了0.2A，则该定值电阻的阻值为 ，该过程它的电功率变化了 W。
16．如图（甲），电源电压保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，图（乙）是小灯泡L的图像。闭合开关S、，断开，电流表示数为0.5A，再闭合开关，电流表示数变为0.6A，则 Ω。若只闭合S，10min内电阻产生的热量为 J。
17．有两个定值电阻和，若将这两个电阻串联在电路中，则这两个电阻两端的电压之比 ；若将这两个电阻并联在电路中，在相同时间内电流通过两个电阻产生的热量之比 。
三、实验题
18．如图所示，小明和小华分别用该实验电路来探究电流产生的热量和哪些因素有关，两个相同的空气盒中装有质量、温度相同的空气，电阻丝、的阻值分别为，的阻值为。两人实验的电源电压相同且不变。
(1)该实验通过观察 来反映电流产生的热量。
(2)小明只闭合开关，他是想要探究电流产生的热量与 大小的关系，通电一段时间后，观察到的现象如图所示，表明在 和通电时间相同的情况下， 越大，电流产生的热量越多。
(3)小华要探究电流产生的热量与电流大小是否有关，他先将空气盒2内的电阻与电阻交换位置，目的是控制通电时间和 相同。
(4)若小明和小华分别在实验中加热时间相同，小明的实验中左侧U形管内液柱的高度差为，小华的实验中左侧U形管内液柱的高度差为，则 （选填“”“”或“”）。
四、计算题
19．如图甲所示为一款具有高、低温两挡的蒸汽电熨斗，其内部电路简化原理图如图乙所示，R1、R2均为电热丝，其中R2＝44Ω。电熨斗高温挡的额定功率为2100W。
(1)电热丝R1的阻值是多大？
(2)低温挡正常工作10min产生的热量是多少？
(3)家庭电路的电压是220V，室内某插座的额定电流为5A，用该插座给电熨斗供电，从安全用电的角度考虑，应使用电熨斗的哪个挡位？并说明理由。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C D A C D B A C A
1．B
【详解】电流通过导体会产生热量，将电能转化为内能的现象，叫做电流的热效应。
A．电冰箱主要靠压缩机工作，将电能转化为机械能，故A不符合题意；
B．电熨斗工作时将电能全部转化为内能，用来熨烫衣物，利用电流的热效应工作的，故B符合题意；
C．电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能，只有少部分电能转化为内能，故C不符合题意；
D．电风扇工作时，主要电能转化为机械能，只有少部分电能转化为内能，故D不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】电冰箱、电脑、电热毯的额定电压和额定功率相同，均正常工作相同的时间，根据可知，三者消耗的电能一样多；电热毯是电热器，将电能全部转化为内能，电冰箱、电脑只将一部分电能转化为内能，所以电热毯产生的热量最多，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】“小太阳”取暖器的电阻丝与导线串联，两者的电流和通电时间相同，由于导线的电阻远小于电阻丝的电阻，根据焦耳定律可知，导线产生的热量很少，消耗的电能也很少，故电阻丝变得很烫，而连接取暖器的导线却不怎么热，与导线散热快慢、绝缘皮隔热效果无关，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．A
【详解】AD．电阻丝跟导线串联，通过它们的电流I相等，因为，由可知，电阻丝的电功率比导线的电功率大，故A正确，D错误；
BC．导线和电阻丝都有电阻，由焦耳定律可知，电阻丝和导线都产生热量，绝缘皮是用来防止触电的，与隔热无关，故BC错误。
故选A。
5．C
【详解】A．探究电热与电阻的关系，应控制电流和通电时间相同，电阻的阻值不同，电阻R2和R3并联后再和电阻R1串联，由串并联电路电流的规律可知通过R1和R2的电流不同，不能探究电热与电阻的关系，故A错误；
B．探究电热与电流的关系，应控制电阻和通电时间相同，电流大小不同，R1和R3阻值相同，如果R1和R2阻值不同，不能探究电热与电流的关系，故B错误；
C．探究电热与通电时间的关系，应控制电流和电阻相同，通电时间不同，可以选择其中一个装置，通过改变通电时间，观察U形管液面高度差的变化，即可探究电热与通电时间的关系，故C正确；
D．探究电热与电流的关系，应控制电阻和通电时间相同，电流大小不同，只要R1和R2阻值相同，并不要求R3的阻值也与它们相同，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】由图可知，该电路为串联电路，电流和通电时间相同，电阻是不同的，故探究的是Q与电阻R的关系，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D
7．B
【详解】由电路图可知，三个烧瓶串联，串联电路中，电流处处相等，所以通过三个烧瓶的电流相同；烧瓶内电阻按照不同方式接入电路，a烧瓶中一个电阻，b烧瓶中两电阻串联，c烧瓶中两个电阻并联，由串、并联电阻规律可知，b烧瓶中电阻最大，而c烧瓶中电阻最小；
由焦耳定律可知，当电流和时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，瓶中气体温度越高，则气球体积就会越大，即b烧瓶气球体积最大。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8．A
【详解】A．锡纸中间狭窄部分横截面积小，在材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大，故A符合题意；
B．锡纸是串联在电路中，串联电路中电流处处相等，所以通过中间狭窄部分和两端的电流相等，故B不符合题意；
C．锡纸燃烧是因为电流通过时，电能转化为内能，温度升高达到着火点，不是内能转化为电能，故C不符合题意；
D．根据焦耳定律，锡纸中间狭窄的部分电阻大，电流相同，通电时间相同，因此锡纸中间狭窄的部分产生的热量大于锡纸两端产生的热量，故D不符合题意。
故选A。
9．C
【详解】A．用家用电饭锅煮米饭，是利用电流的热效应工作的，是电热的应用，故A不符合题意；
B．用电热孵卵器孵小鸡，是利用电流的热效应工作的，是电热的应用，故B不符合题意；
C．电脑使用微型风扇散热，是通过加快空气流动，是通过加快空气流动，利用强制对流的方式将热量带走，防止电脑使用过程中，产生的热量过多导致电脑烧坏，故C符合题意；
D．家用电器长时间停用，隔一段时间通电一次，通电后产生的热量可以对电器内部进行除湿，避免家用电器长期不用导致短路、漏电，以延长家用电器的使用寿命，故D不符合题意。
故选C。
10．A
【详解】由题意可知，两个电热器并联起来接入电路中，且两电阻之比为
由于并联电路中各支路两端的电压相等，所以由可得，相同时间内产生的热量之比
11． 288 1∶2
【详解】[1][2]当S2和S3闭合，S1断开时，电路为L2的简单电路，电流表A测量电路电流，电压表测量电源电压。电压表的示数为6V，故电源电压为6V，电流表A的示数为0.2A，根据欧姆定律可知L2的阻值
当S1和S2闭合，S3断开时，电路为L1的简单电路，电流表A、均测量电路电流，电流表A的示数为0.4A，则通电两分钟L1产生的热量
根据欧姆定律可知L1的阻值
当S1和S3断开，S2闭合时，则L1和L2串联，电流相等则L1和L2消耗的电功率之比
12． 右侧 1200
【详解】[1]根据图示可知，两个电阻串联接入电路中，电流大小和通电时间相同，电阻越大，产生的热量越多，右侧电阻大，产生的热量多，所以右侧U形管内的液面高度差较大。
[2]通电2min，产生的热量
13．(1)热效应
(2)保温
(3)100
【详解】（1）加热台将电能转化为内能，利用电流的热效应来工作的。
（2）图甲中自动转接到“”时，只有电阻连入电路，总电阻等于的阻值，自动转接到“”时，电阻和串联，总电阻等于和阻值之和，总电阻变大，由于电源电压不变，由可知，总功率变小，因此自动转接到“”时，电路处于保温状态。
（3）加热状态下正常工作消耗的电能
图乙中的电能表转的圈数
14． 2、3
【详解】[1][2]由图乙可知，当开关S接触3、4时，R1、R2并联，根据串并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，挂烫机处于速热挡； 当开关S接触2、3时只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，挂烫机处于慢热挡。
挂烫机速热挡的功率
挂烫机在速热挡工作1min产生的热量
15． 10 2
【详解】[1]由图可知，滑动变阻器和定值电阻串联，电压表测量定值电阻两端电压。由串联电路知识，通过滑动变阻器的电流和通过定值电阻的电流相等。则电压表的示数即定值电阻两端电压从4V变化到6V时，通过滑动变阻器的电流即定值电阻的电流变化了0.2A。根据欧姆定律，定值电阻两端电压和通过的电流成正比，根据正比例函数性质，该定值电阻的阻值为
[2]当电压表的示数为4V时，定值电阻所消耗功率为
当电压表的示数为6V时，定值电阻所消耗功率为
定值电阻所消耗功率的变化量为
16． 50 540
【详解】[1]据图可知，闭合开关S、，断开，电路为R1单独接入电路，此时电流表的示数是0.5A，即R1的电流是0.5A，可得电源电压为
再闭合开关，电路是R1、R2并联，电流表测干路电流，电流表示数变为0.6A，即干路电流是0.6A，由并联电流规律可得，R2的电流为
由于并联电路中电压相等，则R2的阻值为
[2]若只闭合S，电路是灯泡L和R1串联，据乙图可知，当电路中的电流是0.3A时，灯泡两端电压是2V，可计算R1两端电压是
此时灯泡L和R1两电压之和为
满足与电源电压相等，因此电路中的电流是0.3A，则10min内电阻产生的热量为
17． 2:3 3:2
【详解】[1]定值电阻和 串联在电路中，根据串联电路电流处处相等可得
则这两个电阻两端的电压之比
[2]若将这两个电阻并联在电路中，两个电阻两端的电压相等，由欧姆定律和焦耳定律可得，在相同时间内电流通过两个电阻产生的热量之比
18．(1)U形管内液柱的高度差
(2) 电阻 电流 电阻
(3)电阻
(4)＜
【详解】（1）电流产生的热量无法直接观察，实验中采用转换法，空气受热后体积膨胀，会使U形管内的液柱高度差发生变化，所以通过观察U形管内液柱的高度差来反映电流产生的热量。
（2）[1]小明只闭合开关时，电阻丝 与 串联在电路中，串联电路中电流处处相等，通电时间也相同，只有电阻的阻值不同，所以是探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
[2][3]串联电路中电流处处相等，即该实验控制了电流和通电时间相同，实验现象表明，在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。
（3）[1]探究电流产生的热量与电流大小是否有关时，需要控制电阻和通电时间相同，改变电流大小。将空气盒2内的电阻 与电阻交换位置，就是为了控制通电时间和电阻相同。
（4）小明的实验中， 与 串联，电路的总电阻较大，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流较小；小华的实验中，交换电阻位置后，电阻 与电阻并联，电阻并联后，相当于增加导体的横截面积，并联后总电阻变小了，的位置没有改变，电路的总电阻也变小了，电路中的电流变大了，的阻值不变，通电时间相同，根据焦耳定律可知，电流越大，产生的热量越多，所以小华做实验时，左侧U形管内液柱的高度差更大，即 。
19．(1)48.4Ω
(2)
(3)见解析
【详解】（1）由电路图可知，当开关、都闭合时，电阻与并联，电路的总电阻最小，根据电功率公式可知，此时电路的总功率最大，电熨斗处于高温挡；只闭合时，单独工作，电路的总电阻最大，根据电功率公式可知，此时电路的总功率最小，电熨斗处于低温挡。的功率为
则低温挡功率为
则电热丝R1的阻值为
（2）低温挡正常工作10min产生的热量
（3）该插座允许接入的用电器最大总功率为
电熨斗高温挡的额定功率为2100W，低温挡的额定功率为1000W，所以从安全用电的角度考虑，应使用电熨斗的低温挡。
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