18.3 跨学科实践：为家庭节约用电提建议&18.4 焦耳定律-【众相原创】2025-2026学年九年级全一册物理分层练（人教版2024）广西专版

３０　 Ｗ０＝ＵＩｔ＝（１０Ω×０．２Ａ）×０．２Ａ×２×６０ｓ＝４８Ｊ （２分）… （２）当电压表的示数Ｕ０＝３Ｖ时， 通过Ｒ０的电流Ｉ０＝ Ｕ０ Ｒ０ ＝３Ｖ １０Ω ＝０．３Ａ （２分）…………… 滑动变阻器允许通过的最大电流为０．５Ａ，则电路中的最大 电流为０．３Ａ， ２ｍｉｎ内整个电路消耗的电能 Ｗ＝ＵＩ０ｔ＝６Ｖ×０．３Ａ×２×６０ｓ＝２１６Ｊ （２分）……………… 第２节　电功率 第一课时　电功率的理解及其简单计算 一阶　基础巩固分点练 １．Ｃ ２．电流做的功为５Ｊ　１ｓ内电流做的功为２０００Ｊ　长　短 ３．０．７５　１８０ ４．该灯泡的额定电压是２２０Ｖ　该灯泡的额定功率为１００Ｗ １０ ５．短　多　０．１８　１２１０　２４０００ 二阶　拓展提升综合练 ６．Ｂ ７．Ｃ ８．Ｄ ９．Ａ １０．Ｃ １１．Ｄ １２．７２０００　４０ １３．电流　大 １４．１∶１　２∶１　１∶２　１∶２ １５．０．４５　０．５ 三阶　冲刺Ａ＋培优练 １６．５　２ １７．１２　２．２５ 第二课时　额定功率与实际功率 一阶　基础巩固分点练 １．Ｃ　２．Ｃ ３．甲　暗 ４．Ｃ　５．Ｄ ６．Ｌ１　３ ７．大　小 ８．不变　０．５　２７．５ ９．Ｄ 二阶　拓展提升综合练 １０．Ａ １１．Ｂ １２．Ｄ １３．Ｄ １４．４８４　５０ １５．５　１．２ １６．解：（１）小灯泡Ｌ的额定功率 ＰＬ＝ＵＬＩＬ＝６Ｖ×０．６Ａ＝３．６Ｗ （２分）…………………… （２）由电路图可知，小灯泡Ｌ与电阻Ｒ串联，因串联电路中 总电压等于各分电压之和，所以，Ｒ两端的电压 ＵＲ＝Ｕ－ＵＬ＝９Ｖ－６Ｖ＝３Ｖ （１分）………………………… 因串联电路中各处的电流相等，所以，由Ｉ＝ Ｕ Ｒ 可得，定值电 阻Ｒ的阻值 Ｒ＝ ＵＲ ＩＲ ＝ ＵＲ ＩＬ ＝３Ｖ ０．６Ａ ＝５Ω （２分）…………………………… （３）整个电路１０ｍｉｎ消耗的电能 Ｗ＝ＵＩｔ＝９Ｖ×０．６Ａ×１０×６０ｓ＝３２４０Ｊ （２分）…………… 三阶　冲刺Ａ＋培优练 １７．３．６　１．５ １８．６０　４０ 第３节　跨学科实践：为家庭节约用电提建议 １．发光效率更高（或功率小更节能） ２．１０　１９２０　家用电器在长时间不用时要及时切断电源 ３．（１）３．９２×１０５　（２）①减小通电时间　③减小用电器的电功 率　４８ 第４节　焦耳定律 一阶　基础巩固分点练 １．Ｂ ２．Ｃ ３．热量　热 ４．Ｄ　５．Ｄ ６．焦耳　小 ７．１∶１　２∶１　１∶１　１∶２ ８．４０　２．４×１０４ ９．解：（１）使水温由２０℃升高到１００℃，水需要吸收热量 Ｑ吸＝ｃ水 ｍΔｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×１ｋｇ×（１００℃－２０℃）＝ ３．３６×１０５Ｊ （２分）…………………………………………… （２）不计热量损失，电热水壶消耗的电能等于水吸收的热 量，即Ｗ＝Ｑ吸＝３．３６×１０ ５Ｊ， 加热所需要的时间 ｔ＝ Ｗ Ｐ ＝３．３６ ×１０５Ｊ ８００Ｗ ＝４２０ｓ （２分）…………………………… 二阶　拓展提升综合练 １０．Ｄ １１．Ｂ １２．０．６　９０　４０ １３．（１）两侧液面高度差　转换　（２）电流　电阻　（３）电阻　 电流　（４）左 １４．解：（１）由电路图知，开关Ｓ接高温挡位时，由Ｉ＝ Ｕ Ｒ 可得， 电热丝Ｒ１的阻值Ｒ１＝ Ｕ Ｉ１ ＝２４Ｖ １．５Ａ ＝１６Ω （２分）………… （２）处于“低温”挡加热时， 通过座椅垫的电流Ｉ＝ Ｐ低 Ｕ ＝２４Ｗ ２４Ｖ ＝１Ａ （２分）…………… （３）处于“低温”挡加热５ｍｉｎ，电流通过Ｒ１产生的热量 Ｑ１＝Ｉ ２Ｒ１ｔ＝（１Ａ） ２×１６Ω×５×６０ｓ＝４８００Ｊ （２分）……… 小专题培优１１　特殊方法测小灯泡的电功率 １．（１）电流表　（２）②２．５　④电源　（３）０．７５ ２．（１）３．５　（４）０．７ ３．（２）闭合开关Ｓ，断开Ｓ１，再闭合Ｓ２　（３）Ｕ额× Ｕ－Ｕ额 Ｒ０ ４．（２）保持不动　（３）４．５　（４）０．５ ５．（１） Ｕ额 Ｒ０ 　（２）Ｓ和 Ｓ１　（３）Ｕ额×（Ｉ－ Ｕ额 Ｒ０ ） ６．（１）Ｕ额　（２）Ｓ、Ｓ１　（３） Ｕ１Ｕ额（Ｕ－Ｕ额） Ｒ０（Ｕ－Ｕ１） ７．（２）Ｕ额　（３） Ｕ额 ２ Ｒ１ ８．（２）保持滑动变阻器 Ｒ２的滑片位置不变，调节滑动变阻器 Ｒ１的滑片　（３） Ｉ２１ Ｉ２ Ｕ 小专题培优１２　电功率相关动态 电路分析与计算 １．Ｃ　２．ＢＣ　３．Ｂ　４．Ｂ　５．Ｃ ６．并　６　１．８ ７．Ｂ　８．Ｃ ９．Ｄ　１０．Ｄ １１．解：（１）小灯泡的电阻 ＲＬ＝ Ｕ２Ｌ ＰＬ ＝（６Ｖ） ２ ６Ｗ ＝６Ω （２分）……………………………… （２）闭合开关 Ｓ，小灯泡和滑动变阻器串联，由题意知小灯 泡正常发光，此时小灯泡两端的电压为６Ｖ， 电路中的电流Ｉ＝ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝６Ｗ ６Ｖ ＝１Ａ （１分）……………… 此时滑动变阻器两端的电压 ＵＲ＝ＩＲ＝１Ａ×３Ω＝３Ｖ （１分）…………………………… 则电源电压Ｕ＝ＵＬ＋ＵＲ＝６Ｖ＋３Ｖ＝９Ｖ （１分）…………… （３）当滑动变阻器的滑片 Ｐ移至某位置时，电压表的示数 为１Ｖ， 此时电路中的电流Ｉ′＝ ＵＬ′ ＲＬ ＝１Ｖ ６Ω ＝１ ６ Ａ （１分）…………… 此时整个电路的电功率 Ｐ总＝ＵＩ′＝９Ｖ× １ ６ Ａ＝１．５Ｗ （１分）……………………… １２．解：（１）当开关Ｓ１、Ｓ２断开，Ｓ３闭合时，此时电流表的示数为 ０．３Ａ，即电路中的电流Ｉ１＝０．３Ａ，由Ｉ＝ Ｕ Ｒ 可知， 电源电压Ｕ＝Ｕ１＝Ｉ１Ｒ１＝０．３Ａ×１０Ω＝３Ｖ （２分）……… （２）当开关Ｓ１断开，Ｓ２、Ｓ３闭合时，Ｒ１与Ｒ２并联； 由并联电路电流的规律知，通过Ｒ２的电流 Ｉ２＝Ｉ－Ｉ１＝０．４５Ａ－０．３Ａ＝０．１５Ａ （２分）………………… Ｒ２的阻值Ｒ２＝ Ｕ Ｉ２ ＝ ３Ｖ ０．１５Ａ ＝２０Ω （２分）………………… （３）当开关Ｓ１闭合，Ｓ２、Ｓ３断开时，两电阻串联，由串联电路 电阻的规律和欧姆定律可知电路中的电流 Ｉ′＝ Ｕ Ｒ１＋Ｒ２ ＝ ３Ｖ １０Ω＋２０Ω ＝０．１Ａ （２分）…………………… 通电１０ｓ电阻Ｒ１产生的热量 Ｑ＝Ｉ′２Ｒ１ｔ＝（０．１Ａ） ２×１０Ω×１０ｓ＝１Ｊ （２分）…………… １３．解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可得，灯泡正常发光时的电流 ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝３Ｗ ３Ｖ ＝１Ａ （２分）………………………………… 由Ｉ＝ Ｕ Ｒ 可得，灯泡正常发光时的电阻 ＲＬ＝ ＵＬ ＩＬ ＝３Ｖ １Ａ ＝３Ω （１分）………………………………… （２）当Ｓ闭合，Ｓ１、Ｓ２都断开时，灯泡 Ｌ与滑动变阻器 Ｒ１串 联，灯泡正常发光，所以，电路总电阻 Ｒ＝ Ｕ ＩＬ ＝１２Ｖ １Ａ ＝１２Ω （２分）………………………………… 所以，滑动变阻器接入电路的电阻 Ｒ１＝Ｒ－ＲＬ＝１２Ω－３Ω＝９Ω （１分）……………………… （３）闭合Ｓ、Ｓ１、Ｓ２时，Ｒ１与 Ｒ２并联，电流表测干路电流，由 欧姆定律知，通过定值电阻Ｒ２的电流 Ｉ２＝ Ｕ Ｒ２ ＝１２Ｖ １２Ω ＝１Ａ （２分）………………………………… 调节滑动变阻器Ｒ１，使Ｒ１以最大功率工作时，干路电流为 ３Ａ， 通过滑动变阻器的电流 Ｉ１＝Ｉ－Ｉ２＝３Ａ－１Ａ＝２Ａ （１分）…………………………… １ｍｉｎ内电流通过滑动变阻器做的功 Ｗ＝ＵＩ１ｔ＝１２Ｖ×２Ａ×６０ｓ＝１４４０Ｊ （２分）………………… 小专题培优１３　含图像类电功率计算 １．６　Ｒ２　【变式训练】＞　１∶２　４８ ２．Ｄ　３．ＢＤ ４．ＢＣ　５．ＡＢ ６．ＡＣ　７．ＡＤ ８．ＢＤ ９．３．５　５　０．７ １０．１０　电功率　０．３　０．９ １１．１０　３．６ １２．２０　６ １３．ＣＤ １４．６０　８　０．２ １５．ｂ　１５　６ １６．１０　５．６　４５ 小专题培优１４　电功率比值类计算 １．Ｄ ２．６　２∶３ ３．Ｄ ４．Ｄ ５．Ｃ ６．５∶１　１∶４ ７．Ｄ ８．２０　１２ ９．Ｃ １０．１∶２　９∶８ １１．４∶１　４０ １２．９　２０　１∶９ 小专题培优１５　电功率极值、范围类计算 １．１　１２ ２．１０　０．９ ３．Ｃ ４．ＢＣＤ ５．０～８．８　０．２１～１．６５ ６．１５　１．２～２．４ ７．解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可知，小灯泡正常工作时的电流 ＩＬ＝ ＰＬ ＵＬ ＝３Ｗ ６Ｖ ＝０．５Ａ （２分）………………………………… （２）当Ｓ２闭合，Ｓ１、Ｓ３断开时，小灯泡与滑动变阻器Ｒ２串联； 要使小灯泡正常发光，则此时电路中的电流Ｉ＝ＩＬ＝０．５Ａ， 由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻 Ｒ＝ Ｕ Ｉ ＝１５Ｖ ０．５Ａ ＝３０Ω （２分）………………………………… 小灯泡的电阻ＲＬ＝ ＵＬ ＩＬ ＝６Ｖ ０．５Ａ ＝１２Ω （２分）……………… Ｒ２接入电路中的阻值 Ｒ２＝Ｒ－ＲＬ＝３０Ω－１２Ω＝１８Ω （１分）……………………… （３）当Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３都闭合时，Ｒ１、Ｒ２并联，小灯泡被短路；当滑 动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的总电阻最大， 由Ｐ＝ Ｕ２ Ｒ 可知，整个电路消耗的功率最小；此时Ｒ１的电功率 Ｐ１＝ Ｕ２ Ｒ１ ＝（１５Ｖ） ２ １５Ω ＝１５Ｗ （２分）……………………………                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考答案 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考答案 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考答案 九全·第十八章 ９９　 第３节　跨学科实践：为家庭节约用电提建议 一、情境与问题 现代生活离不开电能，家用电器很多，它们 的用途也各不相同。各个房间里有照明用的灯 泡，厨房里有各种电炊具，客厅、卧室还有给我们 提供冬暖夏凉环境的空调，电视机等休闲类家用 电器。而我们在使用这些家用电器的过程中，时 刻在消耗着电能，所以我们在通过家用电器利用 电能提供便捷的同时，一定要从随手关灯、控制 空调合适的温度等细节方面来节约用电。 二、提出问题 １．家里有哪些常用的家用电器？ ２．你知道家中各种家用电器的功率大小吗？ ３．平时的生活中你家是如何做到节约用电的？ ４．比较一下一年中不同月份的耗电量，看看有没 有节约用电的措施可以实施？ 三、项目实施 电能是人们生活的重要资源，社会需求越来 越多，能源供应日益紧张，每个人都应具有节约 电能的意识。 １．传统的白炽灯（利用电流的热效应）逐渐淡出 人们的视野，取而代之的是新型的ＬＥＤ灯（发 光二极管），相比传统的白炽灯，新型的 ＬＥＤ 灯有哪些优点：　发光效率更高（或功率小更 节能）　。（写出一条即可） ２．春节假期，小明去看望奶奶，陪伴奶奶５天后 返回，发现家中电能表示数由 ３１７．４ｋＷ·ｈ 变为如图所示示数。经检查，家中除电视机 和数字机顶盒处于待机状态，其他用电器均 已关闭，则电视机和数字机顶盒待机状态下 总功率为　１０　Ｗ，在此期间，电能表指示灯 闪烁　１９２０　次。请从节约电能的角度提出 一条合理的建议：　家用电器在长时间不用 时要及时切断电源　（写出一条即可）。 ３．在跨学科实践课上，某小组同学开展了“节约 一度电”的项目化学习活动。下面是该小组 同学实践的过程，请协助完成下列内容： （１）收集生活中浪费电的现象 同学们了解到，家里和学校教室里的电 灯不能及时关掉，是一种很普遍的浪费电的 现象。另外，学校和家庭生活中家电待机耗 电问题常常被忽视，待机通常是指电器关闭 遥控器并不关闭电源开关或是没有拔掉电器 插头，让电源指示灯一直亮着。 实践小组的同学所在城市以家庭为单位 约７×１０５户，用电器平均每天按待机２０ｈ计 算，参考下表数据，估算每天该城市家庭用电器 待机浪费电的总量约为　３．９２×１０５　ｋＷ·ｈ。 常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 数量（台） １ １ ２ １ 待机功耗（Ｗ／台） １０ ２ ３ １０ （２）讨论该如何节约用电 实践小组的同学认为，节约用电应该从点滴 做起，以下措施切实可行。 ①随手关灯：根据公式Ｗ＝Ｐｔ可知，这样可以 节约用电的理由是　减小通电时间　。 ②不让用电器处于待机状态。 ③尽量使用节能灯。根据公式Ｗ＝Ｐｔ可知，这 样可以节约用电的理由是　减小用电器的电 功率　。实践小组同学所在的学校共有电灯 ３００盏，都是６０Ｗ的日光灯，如果都改用２０Ｗ 的节能灯，按平均每天用电４ｈ，则该学校更换 节能灯后一天可节约用电　４８　ｋＷ·ｈ。                                                 １００　 广西物理（ＲＪ） 第４节　焦耳定律 　　　　　　　　　　　　　　　　 *" +,-./0) !"# １ $%^+•–7 １．下列不是利用电流的热效应工作的是 （Ｂ ） ２．用如图的装置探究“影响电流热效应的因 素”，电阻丝Ｒ１和 Ｒ２分别密封在两只完全相 同的烧瓶中，且 Ｒ１＜Ｒ２，瓶中装有质量相等的 煤油。下列说法正确的是 （Ｃ ） Ａ．该装置用来探究电流热效应与电流大小的 关系 Ｂ．闭合开关后，装Ｒ１电阻丝的烧瓶中温度计 示数上升较快 Ｃ．实验中，通过温度计示数的变化来比较电 阻丝产生热量的多少 Ｄ．观察实验现象可知：在其他条件相同时，电 阻越大产生的热量越少 第２题图 　　　 第３题图 ３．如图是一款电脑主板ＣＰＵ（中央处理器）的散 热器。使用散热器的原因是芯片也有电阻， 电流通过它会产生　热量　，这种现象叫作 电流的　热　效应。 !"# ２ $%•+m81—˜ ４．下列事例中，属于防止电热的是 （Ｄ ） Ａ．用电饭锅煮米饭 Ｂ．用电烙铁对电线进行焊接 Ｃ．冬天利用电热炉取暖 Ｄ．电视机后盖上有很多小孔 ５．物理教材讨论了电流热效应的利用与危害，大 家要学会扬长避短。下列事例，属于防止电流 热效应产生危害的是 （Ｄ ） Ａ．养鸡场使用电热孵化器孵小鸡 Ｂ．家里使用电热水壶烧水 Ｃ．小明妈妈用电熨斗熨衣服 Ｄ．电脑温度过高时，风扇会及时启动，给电脑 降温 !"# ３ $™šc[ ６．合格的电饭煲其电源线线芯一般都比较粗，根 据　焦耳　定律可知，一定时间内为避免导线 发热过多，应让导线的电阻尽量　小　一些。 ７．两根电热丝，电阻之比为２∶１，若把它们串联接 在电路中，则通过它们的电流之比为　１∶１　， 则相同时间内产生的热量之比为　２∶１　； 若把它们并联接在电路中，电阻两端电压之 比为　１∶１　，则相同时间内产生的热量之 比为　１∶２　。 ８．一只电烙铁的额定电压为２２０Ｖ，在额定电压 下工作时的电阻为１２１０Ω，电烙铁正常工作 时的电功率为　４０　Ｗ，电烙铁正常工作 １０ｍｉｎ产生的热量为　２．４×１０４　Ｊ。 ９．额定功率为８００Ｗ的电热水壶正常工作时， 将质量为１ｋｇ、初温为２０℃的水烧开。已知外 界气压为标准大气压，ｃ水＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）， 不计热损失，求： （１）水吸收的热量； （２）加热所需要的时间。 解：（１）水温由２０℃升高到１００℃，水需要吸 收的热量 Ｑ吸＝ｃ水 ｍΔｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×１ｋｇ× （１００℃－２０℃）＝３．３６×１０５Ｊ （２分）……… （２）不计热量损失，电热水壶消耗的电能等于 水吸收的热量，即Ｗ＝Ｑ吸＝３．３６×１０ ５Ｊ， 加热所需要的时间 ｔ＝ Ｗ Ｐ ＝３．３６ ×１０５Ｊ ８００Ｗ ＝４２０ｓ （２分）……………                                                 书 九全·第十八章 １０１　 !" #$%&'() １０． !"#$ 用粗细均匀的电热丝加热烧水， 通电１５ｍｉｎ可烧开一壶水，若将两根相同的 电热丝串联起来使用，电源电压不变，则烧 开同样一壶水的时间是 （Ｄ ） Ａ．２．５ｍｉｎ Ｂ．５ｍｉｎ Ｃ．２０ｍｉｎ Ｄ．３０ｍｉｎ １１． %&'( 将“２２０Ｖ　１００Ｗ”的电风扇和 “２２０Ｖ　１００Ｗ”的电烙铁分别接入家庭电 路中，正常工作相同时间，关于两者消耗的电 能和产生的热量，下列说法正确的是 （Ｂ ） Ａ．消耗的电能和产生的热量都一样多 Ｂ．消耗的电能一样多，但产生的热量不一 样多 Ｃ．消耗的电能不一样多，但产生的热量一 样多 Ｄ．消耗的电能和产生的热量都不一样多 １２．某半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温 度变化的关系如图甲所示。小明利用这种 热敏电阻设计了如图乙所示的电路，其中电 热丝的阻值为５０Ω，电源电压为３６Ｖ。当环 境温度为２０℃时，电流表的示数是　０．６　Ａ， ５ｓ内电热丝产生的热量是　９０　Ｊ；当电流表 示数为０．４５Ａ时，环境温度是　４０　℃。 甲 　　 乙 １３．在探究“电流产生的热量与什么因素有关” 的实验中，用到了如图所示的实验装置。 甲 　　 乙 （１）本实验通过Ｕ形管中　两侧液面高度差　 的变化来反映密闭空气温度的变化，从而知 道容器中的电阻丝放出热量的多少，这种方 法在物理学中被称为　转换　法。 （２）甲实验表明，在　电流　相同、通电时间 相同的情况下，导体的　电阻　越大，这个 导体产生的热量越多。 （３）乙实验表明，在　电阻　相同、通电时间 相同的情况下，　电流　越大，导体产生的 热量越多。 （４）将图乙中的实验装置冷却到室温，把右 侧容器外并联的电阻丝也放入右侧容器内， 通电一段时间后，　左　（选填“左”或 “右”）侧容器内电阻丝产生的热量多。 １４．某一品牌的汽车座椅垫具有电加热功能，如 图甲所示，该座椅垫有“高温”、“低温”和 “关”三个挡位，“高温”挡时电路中的电流为 １．５Ａ，“低温”挡功率为２４Ｗ。该座椅垫加 热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为 ２４Ｖ，Ｓ为挡位切换开关。Ｒ１和 Ｒ２为电热 丝。求： （１）电热丝Ｒ１的阻值； （２）处于“低温”挡加热时，通过座椅垫的 电流； （３）处于“低温”挡加热 ５ｍｉｎ，电流通过 Ｒ１ 产生的热量。 解：（１）由电路图知，开关 Ｓ接高温挡位时， 由Ｉ＝ Ｕ Ｒ 可得， 电热丝Ｒ１的阻值Ｒ１＝ Ｕ Ｉ１ ＝２４Ｖ １．５Ａ ＝１６Ω （２分） … …………………………………… （２）处于“低温”挡加热时， 通过座椅垫的电流Ｉ＝ Ｐ低 Ｕ ＝２４Ｗ ２４Ｖ ＝１Ａ （２分） … …………………………………… （３）处于“低温”挡加热５ｍｉｎ，电流通过 Ｒ１ 产生的热量 Ｑ１＝Ｉ ２Ｒ１ｔ＝（１Ａ） ２×１６Ω×５×６０ｓ＝４８００Ｊ （２分）……………………………………                                                   