第23練焦耳定律

基礎過關練

一、選擇題

1.（2022?北京通州?九年級期末）如圖所示的四種家用電器中，主要利用電流熱效應工作的是（）

【答案】C

【詳解】

A.抽油煙機，利用電能轉化為機械能工作的，故A不符合題意；

B.電冰箱利用電能轉化為機械能，因為是利用壓縮機工作的，故B不符合題意;

C.電餅鐺利用電能轉化為內能工作，故是利用電流的熱效應，故C符合題意；

D.電視機是利用電能轉化為光能工作的，故D不符合題意。

故選Co

2.（2022?吉林?長春外國語學校九年級期末）如圖所示，將錫紙條的中間剪掉一些（如圖乙所示），已知詔、

反、cd長度相等，油段較細，將錫紙條接在電池兩極，很快錫紙條開始冒煙、著火，如圖甲所示。關于該

實驗的分析正確的是（）

A.成段的電阻小于cd段的電阻

B.而段產(chǎn)生的熱量最少

C.用普通紙代替錫紙也能著火

D.該實驗能說明短路帶來的危害

【答案】D

【詳解】

A.由圖中可知，曲段與歷段的長度相同，而演段的橫截面積較小，故可知"段的電阻大于爐段的電阻,

故A錯誤；

B.因錫紙條中各處的電流相同，且通電時間相同，故由。=。及可知，"段橫截面積最小，電阻最大，產(chǎn)

生的熱量最多，故B錯誤；

C.因普通紙不容易導電，是絕緣體，故用普通紙接在電源兩極時沒有電流流過，不會著火，故C錯誤；

D.用錫紙條將電源正負極直接相連后，此時電路中的電流過大，電流的熱效應使得錫紙條溫度升高，達到

錫紙條的燃點后會被點燃，說明在電路中，短路會造成電路中電流過大從而容易引起火災，故D正確。

故選D。

3.（2022?全國?九年級課時練習）如圖所示是家用電吹風的工作原理圖，圓弧形觸片可置于A、B、C三處,

電吹風工作時可以吹出熱風也可以吹出涼風，下列說法正確的是（）

A.電風扇工作時將機械能轉化為電能

B.電熱絲選材時要選擇導電性能好的銅絲

C.圓弧形觸片置于A處時電風扇和電熱絲串聯(lián)

D.圓弧形觸片置于8處時電吹風吹涼風

【答案】D

【詳解】

A.電風扇工作時將電能主要轉化為機械能，故A錯誤；

B.根據(jù)焦耳定律可知，電流產(chǎn)生的熱量與導體的電阻、通電時間、電流的大小有關；選擇電熱絲時，電熱

絲要有一定的電阻值，而銅絲的導電性較好，同種情況下的電阻很小，容易造成電路短路，故B錯誤；

C.圓弧形觸片置于A處時，電流的路徑有兩條，電風扇和電熱絲并聯(lián)，故C錯誤；

D.圓弧形觸片置于5處時，只有電動機接入電路，電吹風吹涼風，故D正確。

故選D。

4.（2022?北京海淀?九年級期末）在如圖所示的家用電器中，消耗電能主要是用來產(chǎn)生熱量的是（）

【答案】A

【詳解】

A.電熨斗通電后主要是發(fā)熱，把電能主要轉化為內能，是電流的熱效應，故A符合題意；

B.臺式電風扇通電后主要是轉動，把電能主要轉化為機械能，故B不符合題意；

C.電視機通電后主要是發(fā)光和產(chǎn)生聲音，把電能主要轉化為光能、聲能，故C不符合題意;

D.筆記本電腦通電后主要是把電能轉化為光能和聲能，故D不符合題意。

故選Ao

5.（2020?廣東順德?九年級階段練習）關于如圖所示的實驗，下列說法中錯誤的是（）

A.該實驗研究的是電流的熱效應，實驗中要控制兩燒瓶中煤油的質量相同

B.實驗中串聯(lián)的目的是為了控制通過兩電阻絲的電流相同

C.該裝置是探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關系

D.實驗中是通過觀察溫度計示數(shù)的高低來判斷電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少

【答案】C

【詳解】

A.該實驗探究的是電流產(chǎn)生熱量多少的影響因素，探究的是電流的熱效應，由于電流產(chǎn)生的熱量無法直接

觀察，需要借助觀察煤油吸收的熱量，則根據(jù)。=c，"At結合控制變量法可知，需要控制煤油的質量相同，故

A正確，不符合題意；

BC.如圖裝置中，兩電阻絲串聯(lián)，即通過的電流和通電時間相同，電阻不同，從而研究電流產(chǎn)生的熱量與

導體的電阻的關系，故B正確，不符合題意，C錯誤，符合題意；

D.實驗中通過觀察溫度計示數(shù)的高低來判斷電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少，采用的是轉換法，故D正確，

不符合題意。

故選Co

6.（2022?北京海淀?九年級期末）甲、乙兩只電熱杯及其銘牌如圖所示，若它們的電阻不隨溫度的變化而改

變，則下列說法中正確的是（）

甲乙

A.甲的電阻小于乙的電阻

B.兩電熱杯均正常工作時，相同時間內消耗的電能一樣多

C.若將乙接在電壓為110V的電路中，它的實際功率為250W

D.若將兩電熱杯串聯(lián)后接在電壓為220V的電路中，相同時間內甲產(chǎn)生的熱量較多

【答案】D

【詳解】

A.兩電加熱器均正常工作時的功率和額定功率相等，根據(jù)

U2

P=UI=P

R

的變形式

R4

可知，甲的功率較小，其電阻較大，故A錯誤；

B.兩電加熱器均正常工作時的功率和額定功率相等，由圖知甲的額定功率較小，根據(jù)卬可知，相同時

間內甲消耗的電能較少，故B錯誤；

C.乙的電阻

=1=96皿

500W

將乙接入110V的電路中，它的實際功率

U乙(110V)2

pz=125U

Rz~96BQ

故C錯誤；

D.兩電加熱器串聯(lián)后接在220V的電路中時通過它們的電流相等，甲的電阻大，由尸=7噥可知，甲的實際

功率較大，相同時間內甲產(chǎn)生的熱量較多，故D正確。

故選D。

7.（2022?廣東白云?九年級期末）如圖所示，阿里公司的數(shù)據(jù)運行服務器浸泡在裝有冷卻液的容器中。冷卻

液直接吸收服務器通電工作產(chǎn)生的熱量，再進入外循環(huán)冷卻，之后再送回服務器所在容器。以下分析正確

的是（）

A.此冷卻液屬于導電性能強的材料B.此冷卻液的比熱容應該很小

C.服務器的內能不會發(fā)生轉移D.冷卻液有效減小電熱產(chǎn)生的危害

【答案】D

【詳解】

A.服務器浸泡在冷卻液中，如果導電性強，會引起服務器短路，應選擇絕緣性好的材料，故A錯誤；

B.冷卻液選擇比熱容大的，在質量相同時，改變相同的溫度，相比比熱容小的物質吸收的熱量更多，故應

選擇比熱容大的物質。故B錯誤；

C.冷卻液的作用是將服務器的內能通過熱傳遞轉移走，內能減小，溫度降低，保護服務器，故C錯誤；

D.由于電流的熱效應，電流通過導體時一般都會發(fā)熱，設備內能增加，溫度升高，冷卻液通過熱傳遞將熱

量帶走，防止因溫度過高而損壞，可以保護設備。故D正確。

故選D。

8.（2022?天津河東?九年級期末）甲，乙兩個電熱器的電阻之比為3：2,通電相同時間產(chǎn)生的熱量之比為

8：3.則通過甲、乙的電流之比為（）

A.3：2B.2：3C.3：4D.4：3

【答案】D

【詳解】

由焦耳定律。=尸以可知，通過甲、乙的電流之比

故選D。

二、非選擇題

9.（2022?河南鄧州?九年級期末）如圖所示是燈泡L和電阻R的1-U圖像，若將兩元件串聯(lián)接入電路，使通

過L的電流為0.15A,則電源電壓是V；若將兩元件并聯(lián)接在2V的電源兩端，電路中的總電流為

A,通電5min電流通過電阻產(chǎn)生的熱量為J。

【答案】40.3560

【詳解】

[1]小燈泡L和電阻R串聯(lián)后接在某電路，使通過L的電流為0.15A,因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以,

電路中的電流/=0.15A,由圖象可知，它們兩端的電壓分別為

UL=1V,UR=3V

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓

U=UL+UR=1V+3V=4V

⑵小燈泡L和電阻R并聯(lián)接在電壓為2V的電源兩端時，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，它

們兩端的電壓

UL實=UR實=2V

由圖象可知，通過它們的電流分別為

/L=0.25A,ZR=0.1A

因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，電路中的總電流

/=/L+/R=0.25A+0.1A=0.35A

[3]通電5min電流通過電阻產(chǎn)生的熱量

0=W實/R/=2VX0.1Ax5x60s=60J

三、作圖題

10.（2021?全國?九年級課前預習）在研究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關的實驗中，用到圖所示

的實驗器材.若探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電流的關系，請你用筆畫線代替導線在圖中選擇合適的器

材完成實驗電路的連接.

二力

探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電流的關系時，需控制電阻和通電時間相同，所以選擇兩個相同的電阻串

聯(lián)；從電源正極依次串聯(lián)滑動變阻器、右側電阻裝置以及開關回到電源負極；如下圖所示:

四、實驗題

11.（2022?北京西城?九年級期末）小亮同學想探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、通電時間是否

有關。他連接了如圖甲所示的電路。在圖甲、乙中有AB,C三個相同的透明容器，其中密封著等量的空

氣，三個容器中都有一根電阻絲，電阻絲的阻值分別為5。、10。和5C。在C容器的外部有一根15。的電阻

絲和透明容器內5。的電阻絲并聯(lián)。

(1)小亮利用圖甲所示的電路進行實驗，他所探究的問題是：;

(2)該實驗中利用U形管中液面高度的變化來反映；

(3)若用圖乙的裝置替換圖甲中(選填"A”或"B”)密封容器進行實驗，可以探究電流通

過導體產(chǎn)生的熱量與通過導體的電流大小是否有關。在C容器外部并聯(lián)150電阻，作用是?

【答案】電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關系電阻絲產(chǎn)生的熱量多少B使圖乙裝置替換圖甲

裝置后，通過左右兩個透明容器中的5。的電阻絲時的電流不同

【詳解】

(1)口]由圖甲可知，兩端導體串聯(lián)，電阻不同，通過電流、通電時間相等，根據(jù)控制變量法可知小亮同學

想探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻是否有關，即探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關系。

(2)[2]U形管液面的高度發(fā)生變化，是因為氣體的熱脹冷縮，因此U行管的液面高度變化可以反映電阻絲

產(chǎn)生的熱量多少。

(3)[3]若探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與通過導體的電流大小是否有關，需保持其他條件不變，根據(jù)

Q可知，電阻大小需相同，故需用圖乙的裝置替換圖甲中瓦

[4]因為圖乙串聯(lián)在電路中，根據(jù)通過串聯(lián)電路的電流處處相等可知，/左=/右，由干路電流大于支路電流可

知，在C容器外部并聯(lián)15。電阻后，通過乙圖中50電阻絲的電流較小。

五、綜合題

12.(2022?全國?九年級課時練習)圖甲為一種新型電飯鍋，圖乙為其簡化電路，其中島和處均為電熱絲,

Si是自動控制開關，通過開關的控制，可實現(xiàn)智能化地控制食物在不同時間段的溫度。圖丙為其在工作的

30min內功率隨時間變化的圖象。已知其高溫檔的功率為600W,電阻衣1=5處。

(1)請寫出電飯鍋在低溫檔保溫時兩個開關的通斷狀態(tài)。

(2)求出電飯鍋在這30min內產(chǎn)生的熱量。

【詳解】

解：(1)由圖示電路圖可知，開關S閉合、S1斷開時，只有電阻R1接入電路，此時電路總電阻最大，S、

S1都閉合時，兩電阻并聯(lián)，此時電路中總電阻最小。電源電壓一定，由?=」可知，S閉合、S1斷開時，

R

電功率最小，處于保溫狀態(tài)；

U2

(2)題意可知，高溫擋電功率：Pi=600W,由(1)知，高溫擋時兩電阻并聯(lián)，已知：4=50，由戶=一

一R

得

與熱-R1+-一6

々呆溫與1

^=l^=lx600w=100w

由圖示圖象可知

r加熱=20min=1200s

/保溫=10min=600s

由

Q=W=pt

可得，30min內產(chǎn)生的熱量為

5

。=縊/加熱+/溫展溫=600Wx1200s+100Wx600s=7.8x10J

答：(1)S閉合、Si斷開時，電功率最小，處于低溫保溫狀檔；

(2)電飯鍋在這30min內產(chǎn)生的熱量為7.8X1()5J。

六、計算題

13.(2022?甘肅肅州?九年級期末)小致家的電暖爐上標有“220VU00W”的字樣，求:

(1)正常工作時通過電暖爐爐絲的電流是多少？

(2)正常工作時電暖爐爐絲的電阻是多少？

(3)該電暖爐正常工作100s產(chǎn)生的熱量是多少？

(4)當加在電暖爐爐絲兩端的電壓為110V時，它的實際功率是多少？

【答案】(1)5A；(2)44Q；(3)l.lxlO6J；(4)275W

【詳解】

解：(1)正常工作時通過電暖爐爐絲的電流是

P1100W

=5A

U220V

(2)正常工作時電暖爐爐絲的電阻是

尺上=迦=44Q

I5A

(3)該電暖爐正常工作100s產(chǎn)生的熱量是

W=PZ=1100Wxl00s=l.lxl05J

(4)當加在電暖爐爐絲兩端的電壓為110V時，它的實際功率是

c/^jnov)2

Jr-----------------------------=275W

R44Q

答：(1)正常工作時通過電暖爐爐絲的電流是5A；

(2)正常工作時電暖爐爐絲的電阻是44。；

(3)該電暖爐正常工作100s產(chǎn)生的熱量是L1X105J；

(4)當加在電暖爐爐絲兩端的電壓為110V時，它的實際功率是275W。

14.(2022?北京豐臺?九年級期末)如圖所示，是某電加熱飲水機的簡化電路圖，其中拈、此為阻值一定的

電熱絲。當飲水機處于加熱狀態(tài)時，水被迅速加熱，達到預定溫度時，通過控制開關S2,可使飲水機處于

保溫狀態(tài)。已知飲水機處于加熱狀態(tài)的功率為5