18.3 跨学科实践：为家庭节约用电提建议&18.4 焦耳定律-【学海风暴】2025-2026学年新教材九年级下册物理同步备课（人教版2024）安徽专版

第3节 跨学科实践：为家庭节约用电提建议 活动解读 1.核心知识：要节约用电，会计算电费，会识别耗电设备、能效标识，了解待机耗能和电能 转化过程的损耗。 2.学科素养：应用功率、能量、效率等物理概念分析电器耗电情况，优化使用家用电器的方 式；认识到能源是社会公共资源，节约用电有助于缓解电网高峰压力，保障社会整体能源安全； 节约用电可以减轻家庭经济压力。 3.活动步骤：(1)调查家中的用电情况。(2)家庭能源审计、设定目标与制订计划。(3)实 施节电措施、设备优化、房屋改造。(4)学习与分享。 实践专项训练 1.家庭电路中，电压为 V;关闭电 7.物理学与日常生活夏天到了，相 器后拔掉插头可减少 能耗。 比于空调，使用电风扇更节能环 2.能效标识中，等级 表示最节能；长 保。右图是一款电风扇的挡位旋 期选用此等级电器可减少 钮，当由2挡位调至3挡位时，电风扇能够 吹出更强劲的风。相较于2挡位，下列关于 3.使用空调时，建议夏季设定温度不低于 3挡位的说法正确的是 ( ℃，冬季不高于 ℃，以节 A.消耗电能更多 B.消耗电能更快 省用电。 C.消耗电能更少 D.消耗电能更慢 4.电热水器的功率为2500W,若每天减少使 8.以下行为可以节约电能的是 用1小时，每月（按30天算）可节约 A.夏天将空调温度设置为16℃ 度电，相当于节省 元。（电 B.洗衣机每次只洗一件衣服 价为0.6元/度) C.及时关闭不使用的电灯 5.消耗1kW·h的电能时，下列用电器正常工 D.冰箱门长时间敞开 作时间最长的是 ( ) 9.(2025新疆)小杨家的电热水壶的容量为 A.电烤箱 B.电熨斗 2L,用该电热水壶烧水时，壶内水温低于 C.电饭煲 D.节能灯 80℃时，加热效率是90%；壶内水温高于或 6.电器长期处于待机状态会消耗电能。对于 等于80℃时，加热效率是84%。已知水的 待机状态的电器，以下做法或说法正确的是 比热容是4.2×103J/(kg·℃)。若冬天自 来水的温度比夏天的低15℃，则用该电热 A.关闭电器但保持插头通电 水壶把2L的自来水烧开(1个标准大气压 B.拔掉插头或断开电源插座的开关 下)，冬天比夏天多消耗的电能约为() C.仅关闭电器屏幕 A.150kJ B.145 kJ D.无需任何操作 C.143 kJ D.140 kJ 九年级物理RJAH版 第4节 焦耳定律 0 8 要固提匠 1.探究通电导体产生的热量与哪些因素有关用到的实验方法：转换法和控制变量法。 2.焦耳定律：电流通过导体时产生的热量，跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比， 跟通电的时间成正比。公式为Q=IRt。 最课内基础闯关 知识点① 通电导体产生的热量与哪些因 202,电源电压U保持不变，开关S断开时 素有关 电流表示数为0.1A。则开关S闭合时， 1.小华将电阻丝R,和R2(R,>R2)分别浸没 1min内电路产生的热量为 Je 在质量和初温均相同的煤油中，按如图所示 4.在探究电流通过导体时产生 接入电路。开关闭合后，通过两根电阻丝的 热量的多少与什么因素有关 相等，根据温度计示数的变化 时，采用了右图所示的实验装 52 5 可比较电阻丝产生 的多少；通 置。在相同时间内左右两个容器中产生的 电一段时间，发现甲瓶中温度计的示数上升 热量之比为 A.1:1B.1:2 C.4:1 D.1:4 知识点3电热的利用和防止 B 5.(2025福建)将包装口香糖的锡 箔纸剪成右图所示的形状，其他 R R 条件相同时，C处的横截面积 第1题图 第2题图 小，电阻 。A、B两 2.如图所示的是“探究电流通过导体时产生的 端分别与电池正、负极接触，观察到C处起 热量与什么因素有关”的实验装置。三个电 火，该现象利用了电流的 效应。 阻均为102，两个透明容器中密封着等量的 6.(2025毫州谯城区期末)随着人们生活水平 空气。下列说法正确的是 ( 的提高，越来越多的用电器进入了我们的生 A.图示是为了探究导体产生的热量与电阻 活。下列图片中的用电器主要利用电流的 的关系 热效应工作的是 B.通过三个电阻的电流相等 C.通电一段时间后，左侧U形管中液面的高 度差比右侧的大 D.R3没有发热 A.电视机 B.电火锅 知识点2焦耳定律 3.(2025无为二模)如右图 所示，R1=10,R2= C.抽油烟机 D.洗衣机 下册第十八章 13 鼎课外拓展提高 7.(2025郴州期末)无烟电烤炉 220Vc 滑片P,使电流表的示数为0.5A,记录下第 是一种新兴的家用简易烧烤 200s时乙、丙容器中煤油的温度t,断开开 设备，使用方便、健康环保， 关。结果如下表。比较序号①②可知，当通 般有大火、中火、小火三挡。 过导体的电流和导体的 相等 其内部电路如右图所示，R1、 时，导体产生的热量与通电 有 R2均为发热电阻，且R1=552。当开关S2 关。比较序号②和 可知，导体产 断开、S1拨到b时，电烤炉处于 生的热量与电流大小有关。实验中，电阻R2 挡，此时电路消耗的电功率为P1;当开关S2 产生的热量为 闭合、S1拨到b时，电路消耗的电功率P2为 W;若P2=3P1则电阻R2的阻 值为 De 8.用下图所示的装置探究影响电流的热效应 的因素。甲、乙、丙三个相同的容器内均装 有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没 B 在煤油中，其中R1=R2=52,R3=10。 序号 电阻 I/A 时间/st。/℃t/℃ 闭合开关前，记录下煤油的初始温度t。,开 ① R 1 100 20 34 关S接a,调节滑动变阻器的滑片P,使电流 © R 1 200 20 48 表的示数为1A,记录下第100s和第200s ③ R2 0.5 200 20 27 ④ R3 0.5 200 20 34 时甲容器中煤油的温度t;开关S接b,调节 核心素养专练 9.核心素养·科学思维小红用图甲的手持挂 (3)熨烫过程中，电路中的电流随时间变化 烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内的水被加热 的关系如图丙所示。求挂烫机在0~150s 汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路，R, 内消耗的电能。 为加热电阻，R2为限流电阻，S为自动温控 ↑IIA 5.0 开关。将挂烫机接入电路，S在位置“1”，前 端电热板被加热，电路中的电流为5.0A;当 0.02-- 温度升到130℃时，S切换到位置“2”，挂烫机 30 50 1201506 处于待机状态，电路中的电流为0.02A,当温 度降到100℃时，S又回到位置“1”。 电热板 2 220V R R (1)求R1的阻值。 (2)求挂烫机待机状态的功率。 14 九年级物理RJAH版发光。在步骤②中，将S拨向触点1，L2、R:、R:依旧 串联，此时电压表测量L、R,两端的总电压U,则电 U_220VD2=880w:若P:=3P 的电功率P,一R=550 心_一U,小灯泡L的实际功率P 路中电流I=R=R 则P,=3 _880W-880w,由P=3可知，RR 3 3 U-U题XU。 U2(220V)2 -UsI= 串联时电路中的总电阻R一可一80W =1650, 3 第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议 根据串联电路的电阻特点可知，R,的阻值R,=R一 少实践专项训练 R,=1650-550=1100。 1.220待机2.1电费（或电能消耗） 8.电阻时间③250【解析】分析表格中①②两组 3.26204.7545 数据，通过导体的电流和导体的电阻相等，通电时间 5.D6.B7.B8.C 不同，煤油升高的温度不同，可知导体产生的热量与 9.D【解析】自来水的质量m=pV=1.0×103kg/m3× 通电时间有关；分析表格中②③两组数据，电阻和通 2×10-3m3=2kg,假设夏天自来水的初始温度为t, 电时间相同，通过导体的电流不同，煤油升高的温度 则冬天自来水的初始温度为t一15℃。烧水需要分两 不同，即电阻产生的热量不同，可知导体产生的热量 个阶段，夏季，从1到80℃，效率为90%：从80℃到 与电流大小有关；电阻R:产生的热量Q=R:t时= 100℃，效率为84%。冬季，从t-15℃到80℃，效率 (0.5A)×52×200s=250J。 ②核心素养专练 为90%：从80℃到100℃，效率为84%。则由刀= Q袋 9.解：(1)当S在位置“1”时，只有加热电阻R接人 可知，夏天消耗的电能W。=m(80C-2 电路。 90% cm(100℃-80℃) 由欧每定律1一景可得，风-名-0X-4n 84% 冬天消耗的电能W幸= (2)当S在位置“2”时，只有限流电阻R,接人电路，挂 cm[80℃-(1-15℃)] cm(100℃-80℃) 烫机处于待机状态。 90% 84% 由P=U1可得，P特=U1,=220V×0.02A=4.4W cm(95℃-t)+cm×20℃ (3)挂烫机处于加热状态时的功率P如=U11=220V 90% 84% ,冬天与夏天消耗的电能 ×5.0A=1100W 差△W=w-W.=m(95℃-D +cmX20℃ 90% 84% 挂烫机消耗的电能W=P如热‘如些十P传，t特，=1100W cm(80℃-t) cmX20℃ cmX15℃ ×(30s十70s)+4.4W×(20s+30s)=110220J 90% 84% 90% 实验突破一探究电流通过导体产生的 4.2×103J/(kg·℃)×2kg×15℃ 热量跟什么因素有关 90% =1.4×103J= 140kJ。故A,B、C不符合题意，D符合题意。 ②实验针对训练 1.(1)串(2)电阻(3)转换法(4)大 第4节焦耳定律 2.(1)甲、乙(2)电流(3)断头连接处电阻变大，根据 课内基础闯关 Q=I产R!可知，在电流和通电时间相同时，连接处产 1.电流热量多2.C3.27 生的热量多 4.C5.大热6.B 专题练习四电功与电热的综合计算 ©课外拓展提高 7.小火880110【解析】由图可知，当开关S,接a、 1.解：由图可知，两个电阻并联，电流表A1与R,串联， S闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可 故A测量R,所在支路的电流，电流表A测量干 路电流。 知，此时电路中的总电阻最小，由P二了可知，电路的 (1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过 总功率最大，电烤炉处于大火挡；当开关S接b、S断 R:的电流 开时，R1、R,串联，根据串联电路的电阻特点可知，此 12=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A 时电路中的总电阻最大，总功率最小，电烤炉处于小 (2)电源电压等于R,两端的电压，根据欧姆定律可 火挡：当开关S接b、S闭合时，只有R,工作，电烤炉 得，电源电压 处于中火挡。当开关S闭合、S拨到b时，电路消耗 U=U1=IR1=0.3A×20Q=6V HN下册参考答案