第18章 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-【精英新课堂·三点分层作业】2025-2026学年九年级下册物理（人教版·新教材）

第3节跨学科实践： 【项目提出】 电能是生产生活中所需要的重要能源，家 庭中怎样节约用电？ 【项目分析】 (1)调查家中的用电情况。 (2)了解用电器的耗电情况。 (3)提出节约用电的建议。 (4)评估采纳节电建议后的效果 【项目实施】 1.兴趣小组成员对各自家庭2024年下半年的 用电情况进行了调研，并制作了所调查家庭 下半年每月平均电费统计表。根据表中数 据绘制出了如图所示的“电费一月份”图像。 分析图像可以获取的信息是 (写出一条即可)。 电费/元 10 ī0H 0789101112月份 2.下表是小华家各用电器的日耗电数据，请将 表中空白部分填完整。若以0.5元/度的电 费计算，小明家四月份应付电费 元。 日消耗电能/ 电器名称 功率/W工作时间/h (kW·h) 灯泡60W(8只) 480 5 彩电 110 2 冰箱 200 6 空调 1000 2.5 电饭煲 800 1.5 3.实践小组的同学以家庭为单位，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（约7×105户）用电器待机 浪费电的总量约为 kW·h。 16物理九年级下册人教版 为家庭节约用电提建议 常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 数量/台 1 2 1 待机功耗/(W/台) 10 2 10 4.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 ②尽量关闭用电器，减少待机时间。 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 。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kW·h。 【展示交流】 5.小明提出了一些在生活中节约用电的小建 议，下列建议中仍有不节能因素的是( ) A.不看电视时，应及时用遥控器关闭电视机 B.教室中的电灯，做到人走灯灭 C.夏天用空调时，温度不要降得太低 D.尽量减少开关电冰箱门的次数 【项目拓展】 6.阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提 高人们节约用电的意识。某城市实施分时 电价，具体方案如下表： 用电时段 时段范围 电价 高峰期第一天8：00~21：000.55元/(kW·h) 低谷期21：00~第二天8：000.30元/(kW·h) 小华留心观察了一下自家电能表的电 子屏，分别记录了她家第一天早8：00、晚 21:00和第二天早8：00这三个时刻的读数，如 图所示。则她家这一天应付电费 元。 当前 当前 当前 2455.2kW·h 2463.2kW·h 2467.2kW·h 第一天早8：00第一天晚21：00第二天早8：00 第4节 A夯基础·逐点练 知识点个电流的热效应 1.(2024·菏泽中考)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.如图所示的是探究电流热效应的实验，有关 此实验，下列说法正确的是 A,该实验探究的是电流的热效应与电流大 小的关系 B.在实验中不需要采用控制变量法 C.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 D.实验中通过观察U形管内液面的高度差 来判断电流通过导体时产生热量的多少 知识点2焦耳定律 3.(多选)关于电流通过导体时产生的热量，以 下说法正确的是 A.根据Q=Rt可知，电阻越大，相同时间 内产生的热量越多 B根据Q= =尺1可知，在电压一定时，电阻越 大，相同时间内产生的热量越少 C.根据Q=UIt可知，相同时间内，电流产生 热量的多少与电阻无关 D.根据Q=IRt可知，在电流一定时，电阻 越大，相同时间内产生的热量越多 4.(2025·齐齐哈尔中考)英国物理学家焦耳 于1840年最先精确地确定电流产生的热量 跟电流、电阻和通电时间的关系。探究电流 产生的热量多少与电阻大小关系的实验装 置如图所示，将其接到电源两端，通电后，装 焦耳定律 置元件始终完好，则相同时间内电阻为R1、 R2的定值电阻产生的热量之比Q1：Q2= 。远距离输电过程中，电流的热 效应会引起电能的损耗。若某段时间内，从 某发电厂采用110kV的高压向目的地输电 时，输电线路损耗的电能为W1；在输电线路 可承受范围内，保持发电厂输送功率和输电 线路不变，不计温度对导线电阻的影响，将输 送电压提高到220kV后，相同时间内输电线 路损耗的电能为W2,则W1：W2= 易错点Q)非纯电阻电路不可以用Q=UIt 直接计算电流通过电阻产生 的热量 5.(2024·临沂中考)图甲是一款能自动变形、 万向行走的玩具坦克，其简化电路如图乙所 示。该玩具的电源电压为4.5V,闭合开关 后，“0.5V0.2W”的指示灯正常发光，线 圈电阻为0.52的电动机正常工作，则 甲 A.指示灯的灯丝电阻为0.82 B.电动机的发热功率为1.6W C.电动机的额定功率为0.08W D.电路的总功率为1.8W B提能力·整合练 6.(多选)某大功率用电器，用铝导线接到电源 上，工作不久发现导线过热，为使导线不过 热，下列措施中可行的是 ) A.将原铝导线加长 第十八章电功率 17 B.将原铝导线减短 C.换上比原铝线更粗的铝线，长短相同 D.换上长短、粗细与铝线相同的铜线 7.如图所示的是超市常用的塑料 R 袋封口夹电路原理图，电源电 压为5V,电热丝的电阻R为 12。闭合开关S,电热丝温度升高，利用电 流的 效应实现高温封口，3s内产生的 热量为 J。若使用时总把塑料袋烫坏， 可以 （选填“增大”或“减小”)电热丝 的电阻。 8.有三个用电器，一个是“220V60W”的电 风扇，一个是“220V40W”的电热毯，另一 个是“220V45W”的LED节能灯，都正常 工作相同的时间，产生热量最多的用电器是 ;若该用电器工作时的实际电压 只有额定电压的80%，则它在100s内产生 的热量为 J。(不考虑温度对其电 阻的影响) 9.(2024·无锡中考)用如图所示的装置探究 影响电流热效应的因素，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浸没在煤油中，其中R1=R2= 52,R3=102。闭合开关前，记录下煤油的 初温度to。开关S接a,调节滑动变阻器滑 片P,使电流表的示数为1A,记录下第100s 和第200s时甲容器中煤油的末温度t;开关 S接b,调节滑片P,使电流表的示数为0.5A, 记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温 度t,断开开关。结果如表，比较序号①②可 得：当通过导体的电流和导体的 相 等时，导体产生的热量与通电 有关。 比较序号②和 可知导体产生的热量 与电流大小有关。实验中，电阻R2产生的热 量为 J。 18 物理九年级下册人教版 序号 电阻 I/A 时间/sto/℃ t/℃ ① R 1 100 20 34 ② R 1 200 20 48 ③ R> 0.5 200 20 27 ④ R3 0.5 200 20 34 10.某小区宣传栏中有一段描述：“楼道停放电 动车，夺命只需100s,电动车短路产生火花 后30s出现明火…”。请你用所学的物 理知识解释电动车短路后产生火花的 原因。 11.(2024·福建中考)小闽设计的车载可加热 果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝的电 阻R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。电流表示数I最大=0.6A时，电路电功率最大，此时电路的最大电功率 P最大=UI最大=6V×0.6A=3.6W,所以整个电路电功率的变化范围为 0.6~3.6W。 阶段强化练习 1.B2.C3.B4.D5.D6.A7.36008.2369.2420 28.810.0.51.9511.解：(1)红灯由电路图可知，当开关S闭合，S' 打至触点N时，电路为R和指示灯A的串联电路，此时电路中电阻较小， 由P可知，此时电路功率较大，则电中药壶处于猛火挡，此时红灯亮， 故A灯是红灯。(2)由题意可知，猛火挡的额定功率为2420W,由P= R 可得，电阻R=-号20-20Q.当开关S阿合，S打至辙点M 时，电路为两电阻和指示灯B的串联电路，此时电路中电阻较大，功率较 小，电中药壶处于文火挡，故电中药壶文火挡的额定功率P火=长。 (220V)2 =242W。(3)由电能表表盘上的信息可知，电中药壶消耗的 20n+1802 电能w-W0,×100r=0kwh=1.2X10J,故电中药壶的实际功 3000r 率P-?-12×10」-200W,由P只可得，电中药壶的实际电压 60s U=√PR1=W√2000WX20=200V。 第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议 1.9月份的平均用电量最低2.2.40.221.22.51.2112.8 3.3.92×1054.①减小了通电时间③减小了用电器的电功率48 5.A6.5.6 第4节焦耳定律 夯基础·逐点练 1.D2.D3.BD4.R1:R24:15.D 提能力·整合练 6.BCD7.热75增大8.电热毯25609.电阻时间③250 10.答：电动车的蓄电池短路时电流过大，导线的电阻一定，根据Q=IRt 可知，较短的时间内导线产生大量的热量，使导线及其周围物质的温度升 高，达到其着火点时产生火花。11.解：(1)由电路图知，闭合开关S、S, 电路为电动机的简单电路，此时电动机正常工作，电动机两端的电压等于 电动机的额定电压，所以电源电压U=U额=12V。(2)此时电动机1min 内消耗的电能W=Pt=24W×60s=1440J。(3)闭合开关S、S2时，电路 40 为电热丝的简单电路，则通电100s电热丝R产生的热量Q=W=UIt'= R4-4282x100s=3601. 4Ω 小专题五电热综合计算 2.C3.0.882204.解：()由P=可得，保温1min消耒 能W=P保温t=60W×1×60s=3600J。(2)由P=UI可得，加热状态下 通过饮水机的电流1-體-0Y-3A。(3)当开关S闭合，S:断开 U 时，为R的简单电路，电路巾总电阻较大，由P只可知，此时电功率较 小，电热饮水机处于保温状态；当开关S、S2均闭合时，R1和R2并联，电路 中总电阻较小，此时电功率较大，电热饮水机处于加热状态。保温、加热两 种状态下，R1两端的电压不变、电功率不变，在加热状态下，R2的功率P2= P热P=660W-60w=600W,由P只可得，电阻R,一号 g600≈80.7n。521105066137低温22750 8.解：(1)当开关旋至“1”挡时，R3、R4串联，根据串联电路的电阻特点可 知，总电阻R=R十R,=100+100Q=2000,由1-景可知，电源电压 U=IR=0.5A×2002=100V。（2)当开关旋至“3”挡时，R1、R2并联，此 时电路中总电阻最小，由P-代可知，电功率最大，后视镜处于化霜功能： 当开关旋至“1”挡时，R,、R4串联，电路中的总电阻最大，此时的电功率最 小，后视镜处于防雾功能；当开关旋至“2”挡时，只有R3工作，后视镜处于除 腾功能后礼镜处于除露功能时的电功率户-发-0-10。 3当开启化霜功能时，后视镜的电功率P三式+无= 1002 100V)2=200w,玻璃吸收的热量Q=cm△t=0.75×103J/(kg·℃)X 1002 400×10-3kg×10℃=3000J,根据7= 警可知，后视镜消耗的电能W Qa-300J=6000J,由P-W可知，需要加热的时间=P化需200W W_6000J」 150% t 30s. 第十八章小结与复习 本章知识构建 ①3.6×10②U1t③电功④时间⑤热⑥电流的二次方⑦导体 的电阻⑧通电时间⑨IRt -41 中考考点演练 1.466201752.4806003.B4.B5.用电器9：26.灯泡L 0.97.(1) (2)①先将滑动变阻器的滑片调至电阻 最大处，再闭合开关②断路(3)0.75(4)①0.5③U·R Uo (5)不 能；由前面实验可知，小灯泡L正常发光时，I1=0.3A,R,与小灯泡L串 联。R。两端的电压U。=IR。=0.3A×202=6V>3V,即R两端的电压 大于电源电压，因此不能满足实验要求，所以不可行8.解：(1)S2拨到 1处时，闭合开关S,电路中只有灯泡L工作。电源电压U为6V,灯泡L 正常工作，灯泡L的电功率PL=UI=6V×0.5A=3W。(2)S2拨到 2处时，闭合开关S,灯泡L与定值电阻串联，电流表测量的是电路中的电 流。①根据I-只得，定值电阻两端的电压U=1R=0.3AX120=3.6V ②根据串联电路的电压特点可知：此时灯泡L两端的电压U'=U一UR= 6V-3.6V=2.4V;灯泡L工作100s消耗的电能W=UL'It=2.4V× 0.3A×100s=72J。9.(1)U形管两侧液面的高度差(2)电阻 (3)不相等小300(4)变大能10.2400012111.9×104 12.440001:4 第十九章生活用电 第1节安全用电 夯基础·逐点练 1.D2.用电器的总功率过大线路连接处电阻较大，在电流和通电时间 一定时，产生的热量较多3.短路相线4.C5.D6.C 提能力·整合练 7.C8.A9.D10.B11.乙电流12.并会13.答：(1)破损电线 的金属部分裸露在外容易发生触电事故，若我发现有人触电，应立即切断 电源。(2)在材料和长度一定时，这种细电线的横截面积小，电阻大，根据 Q=Rt可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流通过导体产生的 热量越多，所以容易引发火灾。14.解：(1)所有教室内用电器的总功率 P=(40W×10+300W+100W+300W)×15=16500W=16.5kW,由 P=可得，半小时内该校浪费的电能W=Pt=16.5kW×0.5h= t 825kw·h=8.25度。2)由P=UI得电路中总电流I-号-1600vW- 75A,因68A<75A<94A,所以应选择横截面积16mm的导线作为干 路导线。 42