第3节 跨学科实践：为家庭节约用电提建议&第4节 焦耳定律-【探究在线】2025-2026学年九年级下册物理高效课堂导学案（人教版·新教材）

10.8411.4:31:5 专题4电功率之动态电路的分析与计算 u=是-88-a5A 1.C 2.C 3.B 4.BCD 5.D (1)中电流表示数为1.5A,并联电路干路电流等 6.(1)当滑片P置于最左端，开关S置于1时，电路 于各支路的电流之和，根据并联电路的电流特点 为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由I 可知通过R的电流IR=1.5A-0.5A=1A, 一只可得，电海的电压 U 根据欧姆定律可知定值电阻R的阻值R一 U=I1R1=0.8A×302=24V 6 1A-6Q; (2)当滑片P置于中点，开关S置于1时，R1与 (3)当开关S闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P 之R串联，电流表测电路中的电流，因串联电路 在中点时，L和滑动变阻器串联，电流表测量电路 中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流 电流，电流表的示数为0.25A, I:=- 24V =0.48A R+2R30n+2×40n 根据欧姆定律可知电路中总电阻R。=号- 6V 因电流表示数之比为4：5，所以，开关S置于2 0.25A=242, 时，电路中的电流 不计温度对灯丝电阻的影响，根据欧姆定律可知 1,=号×1=×0.48A=0.6A 灯泡的电阻风-是-。X=12Q, 此时电路中的总电阻 则滑动变阻器的总电阻R滑=2X(R总一R)= _U_24V 2×(242-122)=242, Re:=1-0.6A=40n R2的阻值 电源电压不变，根据P=U1-只可知电路中总电 R,=R-2R=40n-2×40n=20n 阻最大时，总功率最小， 开关S闭合后，根据串并联电路的电阻特点可 (3)当S置于2时，R2与R,串联，电压表测R两 知，当S2断开，且滑动变阻器的阻值全部接人电 端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表示数 路中时，总电阻最大，电路中的功率最小， 最大为15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最 大，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，此 电路中的小功率P=爱8.1w 时R2两端的电压为 第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议 U2=U-U最大=24V-15V=9V 1.B2.5010没有关 电路中的最小电流 3.0.029.504×106使用带开关的插座 1-瓷-品0-045A 4.22400800080 5.使用高效家电产品，有效提高能源利用率，实现节 此时滑动变阻器接入电路中的阻值 能减排，保护环境（合理即可） Re=≈3a.3n<40n 第4节焦耳定律 整个电路的最小电功率 第1课时焦耳定律 P小=UI小=24V×0.45A=10.8W 基础在线 7.(1)当开关S、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在 1.D 最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，灯泡 2.(1)转换法 和定值电阻并联，电流表测量干路电流。 (2)电阻大小当电流和通电时间一定时，电阻越 灯泡L正常发光，并联电路各并联支路两端的电 大产生的热量越多 压相等，根据并联电路的电压特点可知，电源电压 (3)5当电阻和通电时间一定时，电流越大产生 U=UR=UL=6 V; 的热量越多 (2)根据灯泡铭牌数据可知灯泡正常发光的电流 (4)与电炉丝相连的导线的电阻小 14 一探究在线·九 3.A4.120 分压电阻R2的阻值为 5.热效应108增大 6.6.6×1057.D R2一 R=2X-5n=82sn U 能力在线 保温16min,分压电阻R2产生的热量为 8.C9.B10.B11.闭合1800 Q2=I绿R2t=(0.25A)2×825×16×60s= 12.1211.2×104 4.95×104J 拓展在线 9.(1)由P= 尺可知，正常工作时，电热丝的电阻为 13.C R、U -(220V)2 第2课时焦耳定律的应用 =1000W=48.42 基础在线 (2)用该电热水壶把质量为1kg的水从20℃加 1.A2.电阻减少 热至100℃，水吸收的热量 3.440001:44.热6×105 Q吸=c*m(t-to)=4.2X103J/(kg·℃)X1kgX 5.电阻大增大电源电压增大电源电压，通过电 (100℃-20℃)=3.36×105J 路的电流I增大，由Q=PRt可知，铅笔尖处相同 (3)水壶正常工作，若电热丝产生的热量80%被 时间产生的电热变多 水吸收，则电热丝产生的热量为 6.(1)由图可知，电热水杯的额定电压为220V,额 Q=Q=3.36X103J=4.2×10J 定功率为880W,则正常工作时的电流 80% 1=号-0Y=4A 由W=Q=Pt 可得，该过程需要的时间为 (2)电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值 R==220YW2-55n 4-g-g-41200=420 P880W 专题5多挡位用电器问题 能力在线 1.D2.B3.C4.中880005.B 7.(1)闭合S、S时，电路中只有电动机正常工作，则 6.(1)由P=U1可知，保温挡时电路中的电流： 电源电压 U=U额=12V 4-是-8Y-0.5A: (2)根据W=Pt可知，电动机消耗的电能 (2)由图可知，温控开关S接3时，R1、R2并联，根 W=Pt1=24W×60s=1440J 据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电 (3)闭合S、S2,电路中只有电热丝R工作，通过电 阻最小，由？-发可，电路中的总功率最大，电 热丝R的电流 热壶处于加热挡； 1-是-8=3A U_(220V)=1000w, R2的电功率：P,=R=48.4n 通电100s电热丝R产生的热量 则电热壶加热挡的额定功率： Q=IRt2=(3A)2×42×100s=3600J Pm=P保+P2=110W+1000W=1110W; 8.(1)当S接a时，电路为R1的简单电路，电饭锅处 于高温挡，通过的电流为4A,根据欧姆定律可 (3)由P=Y可知，加热时，产生3.3×10丁的热 得，R1的阻值为 量所需的时间： R=-0Y-5n 4--8-3g1-0 (2)根据P=UI可得，电饭锅高温挡的功率为 7.(I)de旋转开关转至de时，R2、R3并联接入电 P高=UI高=220V×4A=880W 路，电路电阻最小，电功率最大 (3)当温度达到一定值时，开关S自动切换到b, (2)电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为 此时两电阻串联，电饭锅处于保温挡，通过的电流 0.25A,通电10min消耗的电能为 为0.25A.根据串联电路特点和欧姆定律可得， W=UIt=220V×0.25A×10×60s=3.3×104J 年级物理（下）一©第3节跨学科实践 1.我们的国家正在建立节约型社会，节约用电是 我们每个公民的义务和责任.下表对不同用电 器列出了其中一种省电方法和相应的省电原 理，请你补充完整 ( 电器名称 省电方法 省电原理 电风扇 不热的时候尽量不开 减少用电时间 电视机 尽量调低音量和亮度 减小工作电流 电灯 A.将灯泡换成功率小一些的 减少用电时间 B.将白炽灯换成节能灯提高发光效率 C.将白炽灯换成节能灯减少工作时间 D.光线不暗时尽量不开提高发光效率 2.为了解家中的用电情况，小明先后拍摄了两张 自家电能表的照片，如图所示，请判断：小明家 用的是 Hz频率的交流电，这段时间内 小明家共消耗电能kW·h;如果小明下 楼后，不知道有没有关闭空调，于是他用手表 边计时边观察电能表，发现下方铝质圆盘一分 钟之内转了40转，于是他判断，家中的空调 (填“关了”或“没有关”). kW·h kW·h 09155 09255 ○→ 220V5A(10A)50Hz 220V5A(10A)50H2 600r/kW·h) 600r/kW·h) 3.节约用电，从我做起.很多家用电器都有待机 功能，不使用时只用遥控器关闭，不断开电源， 但是家用电器在待机状态下也要消耗电能.不 同的电器待机功率不同，如表所示表格是晓强 查阅的他家空调的待机功率及使用情况.待机 时通过此空调的电流是 A;在不使用 17探究在线九年级物理（下） 为家庭节约用电提建议 空调时及时断开电源，每个月（按30天计）可 节约电能 J.调研发现：之所以 让电器待机，浪费电能，原因是人们感觉插拔 电器插头费事.为解决这个问题，请你设想一 种方法： 家用电器 空调 待机功率P/W 4.4 平均每天待机时间t/h 20 4.（海安市一模)一只标有“220V2kW”的LED 灯如图所示，正常工作1h消耗的电能为 kW·h,若家中只有这只LED灯工作，标有 “1200imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁 次.它正常发光时与一只“220V 10kW”的大功率射灯正常发光时亮度相当， 若两灯都正常工作1000h,使用LED灯比使 用大功率射灯节约 kW·h的电能； 若大功率射灯正常发光效率为16%，则LED 灯正常发光时的效率为 %: LED灯 5.我国出台了一系列有关“家电下乡”的政策，其 中对购买高能效、低能耗的家电产品实行政府 财政补贴，就国家这一政策对能源与社会发展 带来的影响，发表一条你的看法： 第4节 ©第1课时 基础在线 :知识要点分类练 …● 知识点1电流的热效应 1.(中考·菏泽)下列家用电器，利用电流的热效 应工作的是 () A.电冰箱 B.洗衣机 C.电脑 D.电饭煲 2.小云同学在做“探究电流通过导体产生的热量 与哪些因素有关”的实验，采用了如图甲、乙所 示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的 空气) (1)该实验是通过观察U形管两侧液面的高 度差来比较电流通过导体产生热量的多少，用 到的物理方法是 (2)图甲装置能探究电流通过导体产生的热量 与 的关系，其结论是 (3)利用图乙探究电流通过导体产生的热量与 电流的关系，实验过程中右边透明容器中电阻 丝阻值应该等于Ω，结论是 (4)由此实验结论可知“电炉丝热得发红而与 电炉丝相连的导线几乎不发热”是因为 知识点2焦耳定律 3.某小组学习了电学知识后，回家搜集了几个电 器铭牌，到学校对比发现甲同学家的电视机、 焦耳定律 焦耳定律 乙同学家的电风扇、丙同学家的电热毯这三个 铭牌上均标有“220V60W”字样，则它们正 常工作相同的时间，产生的热量 () A.电热毯最多 B.电风扇最多 C.电视机最多 D.一样多 4.(中考·安徽)如图所示，电源两端电压为6V, 电阻R2=202,闭合开关S,电压表示数为4V, 则通电100s整个电路产生的热量为 J. 第4题图 第5题图 5.塑料袋封口夹的电路图如图所示，它利用电流 的 实现高温封口.已知电源电压恒 为6V,电热丝R为12，闭合开关S,3s内产 生的热量为 J,若使用时总把塑料袋烫 坏，可以 (填“增大”或“减小”)R的阻值. 6.某品牌电熨斗的额定电压为220V,最大发热 功率为1100W,在最大发热功率下连续使用 10min,电熨斗产生的热量是 J. 知识点3电热的利用和防止 7.下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是 A.电热孵化器孵小鸡B.电热水壶烧水 C.电熨斗熨衣服 D.电脑微型风扇散热 ②能力在线沙方法能力整合练 8.【科学推理】为了探究电流产生的热量跟什么 因素有关，某同学设计了如图所示的装置.两 段阻值不同的电阻丝(R1<R2)密封在两个完 全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气 球相连.下列说法正确的是 () 第十八章18 A.该实验只用到“转换法” B.图中通过R1的电流大于通过R2的电流 C.相同时间内，B气球比A气球的膨胀程度大 D.该装置可探究电流产生的热量与电流大小 的关系 9.【科学思维】在“探究电流通过导体产生的热量 与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如 图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封 闭着等量的空气).下列说法正确的是 ( A.U形管中液面高度变化主要是由管中液体 的热胀冷缩引起 B.图甲装置可以探究电流通过导体产生的热 量与电阻的关系 C.图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝的 阻值应该为102 D.图乙装置不能探究电流通过导体产生的热 量与通电时间的关系 10.如图所示，定值电阻R。的阻值为202，电动 机的线圈电阻为22.闭合开关，电动机正常 工作，电流表A1的示数为0.3A,A2的示数 为0.8A,则 A A.电源电压为16V B.1min内电动机输出的机械能为150J C.通过电动机的电流为0.3A D.1min内电动机产生的热量为180J 19探究在线九年级物理（下） 11.物理“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天 气里，汽车后视镜会变模糊，影响行车安全 同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电 路.如图是加热电路原理图，电源电压12V, 加热电阻R1与R2阻值均为122，电路低温 挡除雾，高温挡除霜.当开关S闭合且S (填“闭合”或“断开”)时，处于除霜 模式；在除雾模式下，工作5min电路产生的 热量为 R R 4 -。12V0 -o220V0- 第11题图 第12题图 12.（中考·成都)小张想设计一个有“低温”“中 温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图 如图所示，电源电压为220V,R1、R2是电热 丝，开关S接触相邻的两个触点.她准备了三 根电热丝，R1=242Ω，另外两根电热丝的阻 值分别是1212和2422，R2该选取阻值为 2的电热丝.开关S接触“1”“2”两个触 点时，通电1min,电流产生的热量是 J ③拓展在线沙学科素养提升练 …0 13.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关 S,滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过 程中，R1消耗的电功率P随R,阻值变化关 系如图乙所示.下列分析错误的是 ( )》 P/W 3.6 S a Rb R, A 010 50R,/n 甲 A.定值电阻R2为102 B.电源电压为12V C.滑片P置于b端时，闭合开关S,电压表的 示数为10V D.滑片P置于b端时，闭合开关S,通电 1minR2产生的热量为24J ©第2课时 基础在线 >> “知识要点分类练 知识点焦耳定律的应用 1.(中考·陕西)用电烤箱烤面包时，烤箱上的电 热管会发红发烫，下列用电器的工作原理与电 烤箱烤面包时的工作原理相同的是() A.电蒸锅 B.洗衣机 C.电风扇 D.电冰箱 2.(中考·天津)国家标准《家用和类似用途电器 的安全》中规定，电水壶电源线一般不应长于 75cm.这是通过缩短电源线长度来减小 ,从而 (填“增加”或“减少”)电源 线通电时产生的热量 3.(中考·绥化)一款电热水龙头的简化电路如 图甲所示，表格是它铭牌上的参数.电源电压 恒定不变，R1和R2为发热电阻，当开关S、S 均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是 J.电阻R1和R2的阻值之比是 额定电压 220V 高温挡 2200W 额定功率 o220V 低温挡 440W 分 4.(中考·赤峰)电饭煲是常用的家用电器，它是 利用电流的 效应工作的.某品牌电饭煲 有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图，R =2422,R2=60.52.当该电饭煲处于“加热” 挡工作10min,其消耗的电能是 I. 220V: 焦耳定律的应用 5.学习电学知识后，小芳把裸铜线分别在两个削 尖的铅笔芯上绕几圈，使笔尖刚好接触，如图 所示，接上9V的电源，接触点出现了明亮的 电火花，是因为铅笔尖接触处的 ;若 想让电火花更亮些，方法是 原理是 学生电源00 6.【结合生活实际】（中考·陕西）如图，是小明家 新购置的便携式电热水杯及其相关参数， (1)电热水杯正常工作时的电流是多少？ (2)电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值是 多少？ 【品名】便携式电热水杯 容量】0.5L 额定电压】220V 【额定功率】880W 第十八章20 21 能力在线》方法能力整合练 7.(中考·福建)小闽设计的车载可加热果蔬搅 拌机工作电路图如图.电热丝R的阻值为 42,电动机标有“12V24W”字样.闭合开 关S、S,电动机正常工作.求： (1)电源电压. (2)闭合开关S、S,电动机1min内消耗的电能， (3)闭合开关S、S2,通电100s,电热丝R产生 的热量. 8.(中考·苏州)某电饭锅的电路如图所示，发热 盘内有发热电阻R1和分压电阻R2,S是温控 开关，当S接a时，电饭锅处于高温挡，通过的 电流为4A;当温度达到一定值时，开关S自 动切换到b,电饭锅处于保温挡，通过的电流为 0.25A.求： (1)R1的阻值； (2)电饭锅高温挡的功率； (3)保温16min,分压电阻R2产生的热量. R, …220Vo 21探究在线九年级物理（下） 9.(中考·遂宁)某电热水壶的额定电压为220V, 额定加热功率为1000W,电热丝R在电路中 的位置如图所示.[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 求： (1)正常工作时，电热丝的电阻R; (2)用该电热水壶把质量为1kg的水从20℃ 加热至100℃，水吸收的热量； (3)在第(2)问中，水壶正常工作，若电热丝产生 的热量80%被水吸收，则该过程需要多少秒？ 220V R