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第十八章 电功率
第4 节 焦耳定律
一、单选题
1．（2021·重庆渝中区·九年级期末）通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不太热，这是
因为（ ）
A．电炉丝有电流的热效应，而铜导线中没有电流的热效应
B．电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多
C．通过电炉丝的电流大，而通过铜导线的电流小
D．电炉丝容易导电，铜导线不容易导电
【答案】B
【详解】
电炉在使用时，电炉丝与铜导线是串联的，通过它们的电流相同，通电时间相同，但电炉丝的电阻远大于
铜导线的电阻，由焦耳定律 可知，电流通过电炉丝时产生的热量要比电流通过铜导线时产生的热
量多，所以通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不太热的原因是电炉丝的电阻比铜导线
的电阻大得多。
故选B。
2．（2021·安徽淮北市·九年级期末）随着生活水平的提高，家用电器越来越多，使用时若出现如图所示的
情形，会导致连接插座的导线发热，稍不小心就会导致火灾，究其原因是（ ）
A．电路中的用电器用电时间太长 B．电路中的用电器的总功率过大
C．电路中的用电器过多 D．电路中的用电器的总电阻过大
【答案】B
试卷第1页，总9页【详解】
A．电路中的用电器用电时间太长，如果用电器的总功率不大，或用电器没有全部工作，不会造成干路中
的电流过大，不会造成图中的情形，故A不符合题意；
B．图中在同一插座上同时使用几个大功率的用电器，会使用电器的总功率过大，会导致干路中的电流过
大，会使得连接插座的导线发热甚至燃烧起来，故B符合题意；
C．电路中用电器过多，只有用电器的功率较大且同时工作时，才会造成干路中的电流过大，故C不符合
题意；
D．若电路中用电器的总电阻过大，由欧姆定律可知干路中的电流较小，不会造成图中的情形，故D不符
合题意。
故选B。
3．（2021·广东佛山市·九年级期末）我国航母舰载机起飞采用了自行研制的电磁导射器，电磁弹射器的弹
射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体有强电流通过时，就可以受到强大的推力，图
中与弹射车工作原理一致的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】
由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体通以强电流时，即
可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A．手摇发电机是利用电磁感应制成的，故A错误，不符合题意；
B．电风扇含有电动机，电动机的原因是通电导体在磁场中受力而运动，故B正确，符合题意；
试卷第2页，总9页C．电热水壶利用的是电流的热效应，故C错误，不符合题意；
D．电磁起重机利用的是电流的磁效应，故D错误，不符合题意。
故选B。
4．（2021·山东烟台市·九年级期末）如图甲为探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装
置，两烧瓶中盛有等质量的煤油，电热丝R 、R 的电压与电流关系如图乙，则（ ）
1 2
A．R 的阻值较大
1
B．通过R 的电流较大
2
C．通电一段时间后，R 瓶中温度计的示数变化较大
2
D．若用水代替煤油实验效果会更好
【答案】C
【详解】
A．由电热丝R、R 的电压与电流关系可知两电阻阻值分别为
1 2
可知R 的阻值较小，故A不符合题意；
1
B．两电阻串联，通过的电流相同，故B不符合题意；
C．通电一段时间后，根据 可知，R 瓶中温度计的示数变化较大，故C符合题意；
2
D．因煤油的比热容小些，在质量相等的条件下，吸收相等的热量，升高的温度更明显，更便于观察比较，
故D不符合题意。
故选C。
5．（2021·北京丰台区·九年级期末）生活中我们把利用电流热效应工作的用电器称为“电热器”，下列各
用电器中属于电热器的是（ ）
A．电视机 B．电脑 C．电饭煲 D．电冰箱
【答案】C
试卷第3页，总9页【详解】
电饭煲工作时把电能转化为内能，其他均不是，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．（2021·海南九年级期末）如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确
的是（ ）
A．甲、乙两次实验都应用了控制变量法和转换法
B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D．甲实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
【答案】A
【详解】
A．甲、乙两次实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法，故A正确；
B．甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可
知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，故B错误；
C．乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒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，故C错误；
D．甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，其电阻值不同，所以是研究电流产生的
热量和电阻的关系，故D错误。
故选A。
7．（2021·四川自贡市·九年级期末）将两根电热丝R 和R 串联起来，接在如图所示的电路中通电，若R
1 2 1
＞R 则（ ）
2
A．甲火柴先被点燃 B．乙火柴先被点燃
试卷第4页，总9页C．两根火柴同时被点燃 D．无法比较
【答案】A
【详解】
R 和R 串联所以电流相等，因为R＞R 根据公式 得在一定时间内R 产生的热量多，所以甲火柴先
1 2 1 2 1
被点燃。
故选A。
8．（2021·北京师范大学广州实验学校九年级期末）如图所示，将阻值为5Ω和10Ω的电阻丝分别放在装
有相同质量煤油的烧瓶中，再用带有相同温度计的橡胶塞盖紧瓶口，煤油的初始温度相同，把两个电阻串
联起来连在电路中。不考虑热量损失，闭合开关，通电一段时间。下列说法中正确的是（ ）
A．右瓶的温度计示数较高
B．左瓶的煤油吸收的热量较多
C．R 两端的电压比R 两端的电压大
1 2
D．通过R 的电流比通过R 的电流大
1 2
【答案】A
【详解】
ABD．由图可知，R、R 两电阻丝串联，所以通过它们的电流相等；R 的阻值比R 大，根据 可知，
1 2 2 1
R 产生热量较多，右瓶的煤油吸收的热量较多，右瓶的温度计示数较高，故A正确，BD错误；
2
C．R 的阻值比R 小，根据串联电路分压关系可知，R 两端的电压比R 两端的电压小，故C错误。
1 2 1 2
故选A。
二、填空题
9．（2021·珠海市文园中学九年级期末）如图所示，将锡箔纸剪成中间较窄的细条，然后将其连接在电源
两端，很快发现细条中be段开始冒烟起火，这是因为细条将电池________， 导致电流很大造成的。若ab
段长度等于be段长度，则ab段电阻______bc段电阻（选填“大于”、“等于”或“小于”），说明同种
导体在长度一定时，________，电阻越大。
试卷第5页，总9页【答案】短路 小于 横截面积越小（或越细）
【详解】
[1]发现细条中be段开始冒烟起火，这是因为细条相当于导线连接在电源两端时把电源短路，电路中的电
流很大，电流具有热效应，使细条温度升到，当温度达到着火点时就燃烧。
[2][3]导体的电阻和导体的横截面积有关，横截面积越大，电阻越小，根据图可知ab段的横截面积大于bc
段的横截面积，所以ab段电阻小于bc段电阻。
10．（2021·云南文山壮族苗族自治州·九年级期末）均标有“220V 60W”的白炽灯、电风扇和电热器并联
在家庭电路中，都正常工作时，相同时间内电流做功____（选填“相等”或“不相等”）；相同时间内产
生热量Q ____（选填“大于”、“小于”或“等于”）Q 。
电风扇 电热器
【答案】相等 小于
【详解】
[1]由题意知，白炽灯、电风扇、电热器的额定电压都是220V，额定功率都是60W，把它们并联在照明电
路中，它们都能正常工作，由W=Pt可知，在相同时间内电流做功相等。
[2]电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，产生很少的热量，电热器工作时，电能几乎全部转化为热量。
三、实验题
11．（2021·北京西城区·九年级期末）实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同
的煤油、完全相同的温度计A和B，烧瓶内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝R 和R (R >R )。小兰将
1 2 1 2
它们与滑动变阻器、学生电源、开关、以及导线连接组成如图所示的电路，探究“电流通过导体产生的热
量跟什么因素有关。”
试卷第6页，总9页(1)此实验通过______反映电流通过导体时产生热量的多少；
(2)闭合开关S，通电一段时间后，观察到温度计A的示数比温度计B的示数______（选填“大”或
“小”），说明电流通过导体产生的热量跟______有关。
【答案】温度计示数升高的多少 大 电阻
【详解】
(1)[1]从图中可以看到，温度计是测量煤油的温度，而煤油是由导体加热的，电流通过导体时产生热量的多
少，导致煤油的不同升温，那么温度计示数不同，即此实验通过温度计示数升高的多少来反映电流通过导
体时产生热量的多少。
(2)[2][3]从图中可以看到，观察到温度计A的示数比温度计B的示数大,那么电阻丝R 和R 产生的热量关
1 2
系是 ，R >R，即电流通过导体产生的热量跟电阻有关。
1 2
四、计算题
12．（2021·宁夏中卫市·九年级期末）如图所示是小明家新购买的电热水壶，他发现水壶上有一铭牌如图
所示。请你通过计算回答下列问题：
(1)电热水壶正常工作时的电流是多少？
(2)该电水壶正常工作时的电阻为多大？
(3)电热水壶正常工作10min消耗的电能是多少焦？
(4)按国家标准，电热水壶电源线不得长于75cm。从用电安全角度考虑，电热水壶的电源线都很短的主要
原因是什么？（用焦耳定律解释）
【答案】(1)5.5A；(2)40Ω；(3)726000J；(4)见解析
【详解】
解：(1)由 可知，电热水壶正常工作时的电流为
(2)由 可知，该电水壶正常工作时的电阻为
试卷第7页，总9页(3)由 可知，电热水壶正常工作10min，即600s消耗的电能为
(4)电源线都很短，电阻小，由Q=I2Rt可知，在电流和时间一定时产生的热量少，导线不易发热，避免烧坏
电源引发火灾。
答：(1)电热水壶正常工作时的电流是5.5A；
(2)该电水壶正常工作时的电阻为40Ω；
(3)电热水壶正常工作10min消耗的电能是726000J；
(4)电源线都很短，电阻小，由Q=I2Rt可知，在电流和时间一定时产生的热量少，导线不易发热，避免烧坏
电源引发火灾。
五、综合题
13．（2021·全国九年级专题练习）电热膜是一种新型的电热器件，如图甲所示是一种常见的电热膜。电热
膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相
连，形成网状结构，其内部结构如图乙所示。电热膜通电工作时没有发红、炽热或发光现象的产生。它与
被加热的物体直接接触，产生的热量很快传给被加热物体，所以电热膜本身的温度并不太高，不易氧化，
使用寿命长。在制造电热膜时，会出现不同区域的导电墨线厚度不均匀的现象，厚的导电墨线电阻小。导
电墨线的电阻随温度变化的关系如图丙所示，这种温度特性的优点是，它不会因厚度不均匀而出现严重的
发热不均、局部过热的现象，这是电热丝所不具备的，它保证了电热膜各处的温度均衡。
(1)电热膜取暖器工作时，室内空气温度升高是通过______方式增加空气内能的。
(2)某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图丁中A部分，这根导电墨线的电阻会______。
A．变大 B．变小 C．不变 D．以上三种情况均有可能
试卷第8页，总9页(3)与传统的电热丝加热器相比，电热膜取暖器的发热效率高，原因是______。
(4)传统的电热丝发生接触不良时，会引起火灾，是因为______。
(5)将图戊中一块电热膜接入电路，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为I 和I ，则I ______I （选
A B A B
填“＞”、“＜”或“=”）。
(6)电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象，原因______。
【答案】热传递 A 电热膜通电工作时，没有发红、炽热现象 电热丝接触不良，会导致接触面
积变小，电阻变大，会使局部过热 ＜ 墨线温度升高时电阻增大，所以发热功率减小
【详解】
(1)[1]电热膜取暖器工作时放出热量，室内空气吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式使得室内温度升
高。
(2)[2]部分的凹形会导致横截面积变小，电阻变大，故选A。
(3)[3]此题可以从原文中获取答案：电热膜通电工作时，没有发红、炽热现象。
(4)[4]电阻的影响因素为：长短、横截面积和材料，电热丝接触不良，会导致接触面积变小，电阻变大，在
局部产生的热量过多。
(5)[5]因为墨线是并联的，如图中，若通过每条墨线的电流为I，则I =3I，I =9I，因此I ＜I 。
A B A B
(6)[6]从丙图可以看出随温度升高导电墨线电阻而增大，由 ，所以发热功率减小。
试卷第9页，总9页
