2026-2027学年人教版九年级物理全一册《18.4 焦耳定律 》同步练习题（带答案）

第页2026-2027学年人教版九年级物理全一册《18.4焦耳定律》同步练习题（带答案）题型一电流的热效应与探究实验通法：探究"电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关"用控制变量法和转换法：热量多少通过温度计示数升高（或U形管液面高度差）来反映；探究与电阻的关系时把两电阻串联（控制电流和通电时间相同）；探究与电流的关系时在电阻、通电时间相同下改变电流。实验前两烧瓶中煤油的质量和初温必须相同。1．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（）A．电风扇B．电饭锅C．电视机D．洗衣机2．在探究"电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关"的实验中，通过观察温度计示数的变化来比较产生热量的多少，这种方法是（）A．控制变量法B．转换法C．等效替代法D．类比法3．探究"热量与电阻的关系"时，将两段阻值不同的电阻丝______联接入电路，控制______和通电时间相同。4．探究"热量与电流的关系"时，应控制______和______相同，改变通过导体的______。5．探究电热的实验中，为什么两烧瓶中要装质量和初温都相同的煤油，而且常用煤油而不用水？题型二焦耳定律的理解与计算通法：焦耳定律Q＝I²Rt适用于任何电路中电流产生的热量。纯电阻电路（电炉、电烙铁等）电能全部转化为内能，Q＝W＝UIt＝U²tR＝I²Rt，各公式通用；非纯电阻电路（电动机）电能大部分转化为机械能，Q＜W，求热量只能用Q＝I²Rt，不能用UIt或U²t6．如图所示，是物理兴趣小组发明的泡沫切割器，主要由输出电压为3V的电源和阻值为6Ω的电热丝构成。则该切割器正常工作时通过电热丝的电流是______A；电热丝1min内放出的热量是______J。7．关于焦耳定律Q＝I²Rt，下列说法正确的是（）A．它只适用于纯电阻电路B．它适用于任何电路中电流产生的热量C．电流产生的热量与电压一定成正比D．电流产生的热量与电阻一定成反比8．一段电阻丝的电阻R＝10Ω，通过的电流为0.5A，通电1min产生的热量为______J。9．在纯电阻电路中，电流做的功W与产生的热量Q的关系是（）A．W＝QB．W＞QC．W＜QD．无法比较10．某电炉丝的电阻为44Ω，通过的电流为5A，通电10s产生的热量为______J。题型三电热的利用与防止通法：电流热效应的利用是让电能转化为内能为我们服务，如电饭锅、电热水器、电熨斗、电热毯；防止是避免发热造成危害，如电视机散热窗、电动机散热翅片、电脑散热风扇、导线选较粗的。判断标准是"是否需要发热"：需要发热的是利用，不需要而发热的要防止。11．下列事例中，属于防止电热造成危害的是（）A．电饭锅煮饭B．电烙铁焊接C．电视机外壳上开散热窗D．电热毯取暖12．电动机工作时不可避免地发热，这是电流的______效应引起的；电动机外壳上装散热窗是为了______电热造成的危害（选填"利用"或"防止"）。13．电热水器、电熨斗、电暖器等电热器的共同特点是（）A．主要把电能转化为内能B．主要把电能转化为机械能C．主要把电能转化为化学能D．不消耗电能14．家庭电路中同时使用的用电器过多时电流过大，导线发热增多，容易引发事故，这是电流的______效应造成的；安装导线时应选用横截面积较______的铜导线。15．各举两例说明生活中"电热的利用"和"防止电热危害"，并简述理由。题型四串并联电路中的电热通法：串联电路中Q＝I²Rt，电流和通电时间相同，热量与电阻成正比，Q1∶Q2＝R1∶R2；并联电路中Q＝U²tR，电压和通电时间相同，热量与电阻成反比，Q1∶Q2＝R2∶R116．如图所示的电路中，R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.9A，电流表A2的示数为0.6A，则电源电压是______V，R2的阻值为______Ω；通电10s，电阻R1产生的热量为______J。17．R1∶R2＝1∶2的两个电阻串联接入电路，相同时间内产生的热量之比Q1∶Q2为（）A．1∶2B．2∶1C．1∶4D．4∶118．R1＝10Ω、R2＝40Ω的两个电阻并联接在电路中，通电时间相同，产生的热量之比Q1∶Q2＝______。19．串联电路中热量与电阻成正比、并联电路中热量与电阻成反比，所依据的公式分别是（）A．Q＝I²Rt和Q＝U²tB．Q＝UIt和Q＝I²RtC．都是Q＝I²RtD．都是Q＝U²t20．两电阻串联在电路中，相同时间内产生的热量之比Q1∶Q2＝3∶4，则R1∶R2＝______，U1∶U2＝______。题型五非纯电阻电路（电动机）通法：电动机问题抓两条线：整条电路按串联处理，用欧姆定律求电阻箱（或保护电阻）的电压；电动机两端电压U机＝U−IR0，输入电能W＝U机It，线圈发热Q＝I²R机t，输出机械能W机＝W−Q。热量只能用Q＝I²Rt，这是非纯电阻电路的关键。21．如图所示，电源电压恒为6V，R0为电阻箱，电动机线圈的电阻为2Ω。调节电阻箱R0使其接入电阻为4Ω，闭合开关，电动机正常转动，电流表的示数为0.8A，则此时电动机两端的电压是______V，100s内电流通过电动机线圈产生的热量是______J。22．电动机工作时，关于能量的转化，下列说法正确的是（）A．消耗的电能全部转化为机械能B．消耗的电能全部转化为内能C．电能主要转化为机械能，少部分转化为内能D．不消耗电能23．一台电动机线圈的电阻为1Ω，工作电流为2A，100s内线圈产生的热量为______J。24．一台电动机两端电压为3V，通过的电流为0.5A，线圈电阻为2Ω，通电10s，转化为机械能的电能是（）A．10JB．15JC．5JD．20J25．为什么电动机两端电压与电流的比值不等于线圈的电阻？题型六挡位与综合计算通法：电热器挡位问题的本质是比较功率大小：电压一定时由P＝U²R知电阻越小功率越大。串联总电阻最大→低温挡；只接入一个电阻→中温挡；并联总电阻最小→高温挡。先判断挡位对应的电路结构，再求总电阻，代入P＝U²R；热量问题配合Q＝W＝Pt或Q26．多挡位电热器中，"高温挡"意味着（）A．接入电路的电阻小，功率大B．接入电路的电阻大，功率大C．工作电压变高了D．通过的电流变小了27．一个R＝48.4Ω的电热器接在220V的电路中，它的功率为______W。28．两根相同的电热丝串联使用与单独使用其中一根相比（）A．总功率变为原来的1229．"220V1100W"的电热水器正常工作10min，产生的热量为______J（电能全部转化为内能）。30．一只电热水壶把质量2kg、初温20℃的水加热到100℃。（1）水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×10³J/(kg·℃)]（2）若加热用时7min，且电能全部被水吸收，电热水壶的功率是多少？参考答案与解析题型一电流的热效应与探究实验1．【答案】B【解析】电饭锅把电能全部转化为内能用来煮饭，是利用电流热效应，B正确。2．【答案】B【解析】热量多少看不见，通过温度计示数变化间接反映，是转换法，B正确。3．【答案】串；电流【解析】串联电流处处相同，正好控制电流和通电时间相同，只让电阻不同。4．【答案】电阻；通电时间；电流【解析】每次只改变一个量，其余量全部控制相同。5．【答案】只有煤油质量和初温相同，吸收热量后温度升高的多少才能直接反映吸收热量的多少。煤油的比热容比水小，相同质量的煤油吸收相同热量时温度升高得更多，温度计示数变化更明显，实验现象更直观、便于比较。【解析】控制初始条件一致＋比热容小升温明显。题型二焦耳定律的理解与计算6．【答案】0.5；90【解析】切割器在正常工作时通过电热丝的电流为：I＝＝＝0.5A；电热丝1min时间内放出的热量为：Q＝I2Rt＝（0.5A）2×6Ω×60s＝90J。7．【答案】B【解析】焦耳定律是电流热效应的普遍规律，任何电路都适用；后两项要在"电流相同"或"电压相同"的前提下才成立，B正确。8．【答案】150【解析】Q＝I²Rt＝(0.5A)²×10Ω×60s＝150J。9．【答案】A【解析】纯电阻电路中电能全部转化为内能，Q＝W，A正确。10．【答案】1.1×10⁴【解析】Q＝I²Rt＝25×44×10J＝11000J＝1.1×10⁴J。题型三电热的利用与防止11．【答案】C【解析】散热窗让热量散发出去，避免机内温度过高损坏元件，属于防止电热危害，C正确。12．【答案】热；防止【解析】线圈有电阻，电流通过时按焦耳定律发热；散热是防止过热损坏。13．【答案】A【解析】电热器利用电流热效应工作，电能主要转化为内能，A正确。14．【答案】热；大【解析】横截面积大的导线电阻小，相同电流下发热少，更安全。15．【答案】利用：电饭锅把电能转化为内能煮饭；电熨斗把电能转化为内能熨烫衣服。防止：电视机后盖开散热窗，把热量散出去避免元件过热；电动机外壳加散热翅片（或装风扇）降温。判断的标准是看我们"是否需要发热"：需要的是利用，不需要而发热的是危害，要设法散热。【解析】从"需要"与"不需要"两方面分类举例。题型四串并联电路中的电热16．【答案】3；5；917．【答案】A【解析】串联电流相同，Q＝I²Rt，热量与电阻成正比，Q1∶Q2＝1∶2，A正确。18．【答案】4∶1【解析】并联电压相同，Q＝U²tR，热量与电阻成反比，Q1∶Q2＝R2∶R119．【答案】A【解析】串联找"电流相同"用Q＝I²Rt；并联找"电压相同"用Q＝U²tR20．【答案】3∶4；3∶4【解析】串联Q＝I²Rt，热量与电阻成正比，R1∶R2＝3∶4；U＝IR，电压之比等于电阻之比，也是3∶4。题型五非纯电阻电路（电动机）21．【答案】2.8；128【解析】由欧姆定律I＝得电阻箱R0两端的电压：U0＝IR0＝0.8A×4Ω＝3.2V，根据串联电路电压的规律知此时电动机两端的电压为：U机＝U﹣U0＝6V﹣3.2V＝2.8V；100s内电流通过电动机线圈产生的热量是：Q＝I2R机t＝（0.8A）2×2Ω×100s＝128J。22．【答案】C【解析】电动机输出机械能，但线圈有电阻会发热，C正确。23．【答案】400【解析】Q＝I²Rt＝4×1×100J＝400J。24．【答案】A【解析】W＝UIt＝3V×0.5A×10s＝15J，Q＝I²Rt＝0.25×2×10J＝5J，W机＝W−Q＝10J，A正确。25．【答案】电动机不是纯电阻用电器，工作时电能大部分转化为机械能，只有少部分转化为内能。所以W＝UIt大于Q＝I²Rt，可得UI＞R。欧姆定律I＝U【解析】抓住W＞Q即UIt＞I²Rt。题型六挡位与综合计算26．【答案】A【解析】电压一定时，电阻越小