参考答案
知识梳理 预习感知
知识点1 1. 电能 内能 2. 电热器 3. 电阻 电流 通电时间 多
知识点2 1. 电流 电阻 通电时间 2. I2Rt 3.
课堂练习 当堂反馈
1. C 【解析】洗衣机和电风扇主要把电能转化为机械能；电视机主要把电能转化为光能和声能；只有电暖气把电能转化为内能，利用了电流的热效应，选项C正确。
2. B 【解析】根据焦耳定律的内容，电流通过导体产生的热量，任何条件下都适用的公式是Q=I2Rt。当电能全部转化为内能时，Q=W，可根据计算电功的公式W=UIt或W=来计算。综上所述，只有选项B正确。
3. C 【解析】由Q=I2Rt可得，电阻丝的阻值R===110 Ω，故选项C正确。
4. D 【解析】四种连接方式中总电阻两端的电压相等，通电时间相等，根据焦耳定律公式Q=可知，总电阻R越小，电流产生的热量越多，由于两电阻并联时总电阻最小，故相同时间内产生热量最多，水温最高，选项D正确。
5. 热 通风散热 【解析】电视机工作时，部分电能转化为内能，故背面感觉有点热，电能转化为内能的现象称为电流的热效应。
6. 液面高度差的变化 电阻 电流 【解析】根据实验装置可知，电流通过导体产生热量使得容器中的空气受热膨胀，从而导致U形管中的液面发生变化，虽然热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；在图甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系；图乙装置中，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右容器中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系。
同步练习 易学精练
1. C 【解析】由题意可知，三个用电器的额定功率相同，根据W=Pt可知在正常工作相同时间内，消耗的电能相同，但电风扇工作时将电能转化为机械能和内能，电视机工作时将电能转化为声能、光能和内能，电烙铁工作时将电能转化为内能，所以消耗相同电能的情况下，电烙铁产生的热量最多，故选项C正确。
2. D 【解析】因为导线和电炉丝串联，电流和通电时间都相等，而电炉丝的电阻远大于导线的电阻，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电流通过电炉丝产生的热量远大于导线产生的热量，所以电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线几乎不发热，选项D正确。
3. A 【解析】将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的，由Q=可知，产生的热量变为2Q，故选项A正确；将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的，由Q=可知，热量变为原来的，故选项B错误；将电阻变为原来的，通电时间变为原来的2倍，由Q=可知，热量变为原来的4倍，故选项C错误；将电压变为原来的，电阻变为原来的2倍，由Q=可知，热量变为原来的，故选项D错误。故选A。
4. B 【解析】1 kg的自来水烧开大约需要吸收的热量Q吸=cm(t－t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－20 ℃)=3.36×105 J，则电热水壶的电阻由公式Q=得R==×3×60 s=25.9 Ω，所以选项B最接近实际。
5. D 【解析】因串联电路中各处的电流相等，所以两电阻丝串联时通过它们的电流相等，故A、B错误；由Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，右侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，B管液面较高，故C错误、D正确。
6. R1 当电流和通电时间相同时，电阻较大的R1比电阻较小的R2产生的热量多 【解析】左侧玻璃管内液柱上升的高度大于右侧，则左侧瓶内液体吸收的热量多，而液体吸收的热量是由电阻丝放出的，故电阻R1产生的热量多；已知R1>R2，且电阻R1、R2串联，所以通过它们的电流相同，通电时间也相同，由此可以说明电流和通电时间相同时，电阻较大的R1比电阻较小的R2产生的热量多。
7. 减少 【解析】根据公式P=UI可知，在输出功率P一定时，电压由400 kV提高到800 kV，即输电电压变为原来的两倍，则输电电流变为原来的。由焦耳定律Q=I2Rt可知，当电阻、通电时间一定时，电流变为原来的，产生的热量变为原来的。
8. 6.6×105 更大 【解析】由焦耳定律可知，电炉产生的热量Q=I2Rt==×10×60 s=6.6×105 J。由焦耳定律的公式Q=I2Rt可知，电流I和通电时间t一定，线路连接处接触不良，电流产生的热量Q增多，说明线路接触不良时，比接触良好时连接处的电阻更大。
9. 10 12 【解析】开关S0拨至b时，电压表测的是电阻R1两端的电压，开关S0拨至a时，电压表测的是电阻R1、R2两端的总电压，即电源电压。根据题意知，U1=U，则U2=U，由串联电路的分压作用得，U1∶U2=R1∶R2，即(U)∶(U)=5 Ω∶R2，解得R2=10 Ω，U1=U=×3 V=1 V，所以R1在1 min内产生的热量是Q==×60 s=12 J。
10. 短路 增大(变大) 热量(内能) 熔化 【解析】不经过用电器而直接接通电路，会使电路短路，此时电路中的电流增大(变大)，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在电阻R和通电时间t一定时，产生的热量(内能)增加，冰吸热而发生熔化。
11. 解：(1)当开关接“3”时，电阻R1、R2、R3串联，此时电路的总电阻最大，电热暖手器工作时的电流最小，即I===1 A；
人教版物理九年级全册
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
知识梳理 预习感知
知识点1 电流的热效应
1. 定义：电流通过导体时 转化成 ，这个现象叫做电流的热效应。?
2. 应用： 。
3. 影响因素：电流通过导体产生的热量跟导体的 、通过导体的 和 有关。导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，产生的热量也越 。
知识点2 焦耳定律
1. 内容：电流通过导体产生的热量跟 的二次方成正比，跟导体的 成正比，跟
成正比。
2. 公式：Q= 。?
3. 推导式：Q=W=UIt = (只适用于纯电阻电路)。
?课堂练习 当堂反馈
1. (知识点1)下列用电器中，利用电流热效应工作的是( )
A. 洗衣机 B. 电风扇 C. 电暖气 D. 电视机
2. (知识点2)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. D. 前面三个都可以
3. (知识点2)通过一根电阻丝的电流为2 A，通电1 min产生了2.64×104 J的热量，它的电阻是( )
A. 66 Ω B. 6600 Ω C. 110 Ω D. 220 Ω
4. (知识点2)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(R1A B
C D
5. (知识点1)婷婷一家人坐在电视机前观看电视节目，开机一段时间后，当她用手去摸电视机背面时，感觉有点热，这是因为电流的 效应。电视机的后盖有很多孔，这是为了 。?
6. (知识点2)如图甲和乙是研究“电热大小与哪些因素有关”的实验装置。通电后，若要比较电阻丝产生热量的多少，只需比较与之相连的U形管中 。图甲是探究电热与 关系的实验装置；图乙是探究电热与 关系的实验装置。?
甲 乙
同步练习 易学精练
1. 将规格都是“220 V 100 W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是( )
A. 三个用电器产生的热量相同 B. 电风扇产生的热量最多
C. 电烙铁产生的热量最多 D. 电视机产生的热量最多
2. 电炉通电一段时间后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线几乎不发热，这主要是因为( )
A. 通过导线的电流大于通过电炉丝的电流 B. 导线的电阻远大于电炉丝的电阻
C. 通过导线的电流小于通过电炉丝的电流 D. 导线的电阻远小于电炉丝的电阻
3. 当一个电阻的阻值为R时，将它接在电路中通电一段时间，产生的热量为Q。如果要使它产生的热量为2Q，下列办法中可行的是( )
A. 将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的
B. 将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的
C. 将电阻变为原来的，通电时间变为原来的2倍
D. 将电压变为原来的，电阻变为原来的2倍
4. 某同学为了估测一个铭牌缺失的家用电热水壶正常工作时的电阻，将壶中装入1 kg的自来水，按下开关后3 min水被烧开。则该电热水壶正常工作时的电阻约为[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]( )
A. 3 Ω
B. 30 Ω
C. 300 Ω
D. 3000 Ω
5. 如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前，A、B两U形管内的液面相平，接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则( )
A. I1>I2，A管中的液面较高 B. I1C. I1=I2，A管中的液面较高 D. I1=I2，A管中的液面较低
第5题 第6题
6. 如图是小明探究“影响电流热效应因素”的部分实验装置图。通电一段时间后，两段完全相同的液柱从同一高度上升到图示位置，可知电阻 产生热量多，由此可以说明： 。?
7. 在输电功率一定时，若将输电电压从400 kV提高到800 kV，则输电电流将从I变为 I，输电线路上损失的电能将 (选填“增加”“减少”或“不变”)。?
8. 把一个电阻为44 Ω的电炉接入电压为220 V的家庭电路中，通电10 min电炉产生的热量为
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 (选填“更大”或“更小”)。?
9. 如图所示，电源电压保持不变，R1=5 Ω，闭合开关S，开关S0拨至b时，电压表示数是拨至a时的三分之一，则R2= Ω；若电源电压为3 V，当开关S0拨至b时，R1在1 min内产生的热量是 J。?
10. 冬季，输电线结冰容易造成倒塔(杆)断线，影响电能的输送。为了保证正常供电，通常要给输电线除冰：在短时间内让输电线不经过用电器而直接接通，使电路 ，输电线中的电流 ，产生的 增加，使冰 (填物态变化名称)。?
11. 如图是某中学物理课外活动小组自制的电热暖手器的电路原理图。电源电压恒为8 V，S为单刀三掷开关，发热电阻分别是R1=2 Ω，R2=1 Ω，R3=5 Ω。问：
(1)该电热暖手器工作时的最小电流是多少?
(2)该电热暖手器消耗的最大电功率是多少?
(3)当开关调至“2”位置时，R2在1 min内最多可以产生多少焦耳的热量?
