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（PDF部分书稿）-【鸿鹄志·名师测控】2026-2027学年九年级全一册物理（人教版·新教材 贵州专版）

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.某实践小组成员对自己家2025年下半年的 用电情况进行了调研，并制作了家庭下半年 每月平均电费（电费单价不变）统计表（未画 出)。根据表中数据在图中绘制出“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)。 十电费/元 100 0789101112月份 2.如表是小华家各用电器日耗电数据，请将表 格补充完整。若以0.5元/度的电费计算， 小华家这个月应付电费 元。（一个 月按30天计) 日消耗电能 电器名称 功率/W 工作时间/h /(kW·h) 灯泡60W8个 480 5 电视机 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估算，某城市 约7×105户，用电器平均每天按待机20h计 算，参考如表数据，估算每天该城市家庭用电器 待机浪费电的总量约为 kW·h. 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） 2 待机功耗(W/台) 10 3 10 4.生活中该如何节约用电？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)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 。 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计算，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，温度不要调得太低 D.尽量减少开关电冰箱门的次数 6.阶梯电价、分时电价等计费方式会大大提高 人们节约用电的意识。某城市实施分时电 价，具体方案如表： 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第-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 第十八章电功率95 考点突破 一《高频考点》一 ○焦耳定律及其应用 【典例】某直流电动机标有 “36V18W”字样，经测 量其线圈电阻为2，使电 动机正常工作10min,则 电动机在这段时间内产生 的热量是 ( ) A.1.08×104J B.300J C.3.888×105J D.1.05×104J 【解析】因为直流电动机是 非纯电阻电路，它将电能主 要转化为机械能，只有很少 的一部分转化为内能，因此 不能用Q=W=Pt来计 算，应该先用P=UI的变 形式1吕求出经过导袋 的电流，然后用Q=PRt 计算出电动机线圈产生的 热量。 一《易错判断》 (正确打“/”，错误打“×”) 1.电流通过导体产生热量 的多少和比较不同物质吸 热的情况的实验中，吸收热 量的多少都是通过加热时 间判断出来的 ) 2.由1-只和Q=r可 推导出Q发，这个公式可 U 以计算所有用电器产生的电 热 96 九年级物理人教版全一册 第4节 焦耳定律 基础过关 逐点击破 知识点① 电流的热效应 1.(2026·黔东南期未)下列家用电器工作时，主要将电能转化为内 能的是 ( ) A.电视机 B.电暖器 C.电风扇 D.洗衣机 2.(2026·毕节期未)如图甲、乙所示是“探究电流产生的热量与哪 些因素有关”的实验装置。 50) 52 10Q 5Ω 甲 丙 (1)此实验中通过观察U形管液面 来比较电流产生热 量的多少。 (2)图乙中在两个相同的密闭容器中，各放置一根阻值相同的电 阻丝，在右侧容器外接一个相同阻值的电阻丝，此装置可探究 电流产生的热量与的关系。 (3)如图丙是冬季常用的一种暖手宝，通电加热时，暖手宝中的电 热丝很快就会发热，但连接暖手宝的导线却不热，这一现象可 用图 (选填“甲”或“乙”)装置的实验结论解释。 知识点②焦耳定律 3.一根阻值为502的电阻丝，通电100s,通过的电流为1A,则电 流通过电阻丝产生的热量为 J。 4.某款家用茶具煮茶时的电阻是552，正常情况下通过该茶具的电 流是A,其正常工作 s产生的热量是2.64×105J。 知识点③电热的利用和防止 5.下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是 ( 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 易错点]对非纯电阻电路热量计算理解有误 6.将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一床电 热毯分别接入220V电路中正常工作，通电时间相同。下列关于 它们的说法中错误的是 A.产生的热量相同 B.消耗的电能相同 C.工作电流相同 D.实际功率相同 [变式题]某小电动机的电阻为5Ω，接入220V电路中通过的电 流为6A,通电l0min消耗的电能W=UIt= J,产生 的热量Q=IRt= J,消耗的电能 (选填“大 于”“等于”或“小于”)产生的热量。 能力提升。整合运用 7.已知定值电阻R1:R2=3：4,若把它们并联 在同一电路中，通电后，它们的电流之比 I1:I2= ;若把它们串联在同一电路 中，通电5min,R1、R2产生的热量之比 Q1:Q2= 8.小明观察电热水器铭牌，发现上面标有 “220V5500W”字样，则正常工作2min, 产生的热量为 J。 [变式题1]计算时间 若使某额定电压为220V,内部电热丝阻值 为442的电热水器正常工作并产生8.8× 10J的热量，则需要 [变式题2]计算电热 S R2 小明了解到目前市场上还有 一种可三挡调温的电热水 o220V0 器，其内部结构如图所示。 电热丝R2=2202,R2>R1。电热水器处于 中温挡工作100s,产生的热量是8.8× 104J,则电热丝R1=2;家庭电路中的 用电器使用时，若导线相互连接处接触不 良，容易造成该处电阻变大，由焦耳定律可 知，在一定时间内，此处产生的热量 (选填“变多”“变少”或“不变”)。 9.(2026·贵州模拟)充电 充电桩 桩通过电缆（电线）与供 供电 装置 电装置相连，可为电动汽 电缆 车充电，如图所示。安装时，应根据充电桩 与供电装置的距离选择横截面积合适的电 缆。若距离较远，应选择横截面积大的还是 小的电缆？请用焦耳定律说明理由。 10.(2026·贵州一模)在如图所示的电路中， 电源电压恒为9V,小灯泡标有“6V 3W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影 响)。当开关S闭合时，小灯泡刚好正常发 光，求： (A) R (1)小灯泡正常发光时的电流。 (2)定值电阻R的阻值。 (3)通电20s定值电阻R产生的热量。 思维拓展 学科素养 11.(2026·贵州模拟)某家用电热壶有“高温” 和“保温”两个挡位，其简化电路如图所示， R1、R2是电热丝，开关S接“1”时，电热壶处 于 挡；已知高温挡功率P高=968W, R1=10502。开关S接“2”时，通电5min, 电流通过R2产生的热量为 J。 第十八章电功率97教材图片解读 命题点越大越大 重点实验突破 1.(1)①电流表 ② (2)正(3)不可行实验中应控制电阻器的 电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化(4)1027.5(5)电压表没有调零，指针 偏右（或电流表没有调零，指针偏左）2.(1)断开(2)定值电阻R断路(3)3(4)小丽 (5)换用规格更大的滑动变阻器（或减小电源电压）3.(1)左(2)断路(3)10(4)不合 理之处：用多次测量取平均值的方法计算灯丝电阻；理由：灯丝的电阻受温度影响，不同电 压下灯丝温度不同，电阻也不同，因此不能通过取平均值来减小误差。4.(1)最大值 (2) U 学生电 (3)小灯泡处断路(4)8.3(5)，U·R 贵州常考题型演练 1.C2.D3.C4.405.解：如图所示： 6.解：(1)由图乙可知，R。、R串 联，电流表测电路中的电流，当电流为0.15A时，由欧姆定律得，R。两端的电压为U。= IR,=0.15A×202=3V;(2)当电流为0.15A时，压敏电阻R两端的电压为U1=U 从=12V-3V=9V,由欧姆定律得，R的电阻为R号-9-602：(3)由图丙可知 R的电阻随压力的增大而减小，当压力为4N时，R的电阻为302，当电路中电流为0.15A 时，由欧蝴定体得，电路中总电阻R。=号-=0，由申联他路的电阻特点可知。 为了筛选出重力至少为4N的芒果，R的电阻为R,'=R。-R1=802-302=502> 20Ω，因此适当增加R。的电阻可以让重力小于4N的芒果被推离传送带，将重力至少为 4N的芒果继续被传送到指定位置。 第十八章电功率 第1节电能电功 高频考点28 易错判断1.×2.× 基础过关 1.A2.A3.1.34.68×1054.2025.17172.8569.145.D6.167.20 8.0.108能20 能力提升 9.C10.D11.化学1.872×10812.1：15：413.2822414.解：(1)因串联电 中电流处处相等，电路中份电流等于通过风的电流，即1=1一发一-名器0,5A:(2)曲1 得，R,两端的电压U,=IR,=0.5A×9Q=4.5V,因电源电压为串联电路总电压，故 U U=U1十U2=3V+4.5V=7.5V;(3)R2在1min内消耗的电能W=U2It=4.5V× 0.5A×1×60s=135J。 思维拓展 15.1603.36×10570% 第2节电功率 第1课时电功率的概念及简单计算 高频考点50.4 易错判断 X 基础过关 1.C2.A3.D4.4×1092×10125.56.0.0561407.B 第13页（共42页） 能力提升 8.B9.C10.3150.5[变式题]34.511.1.512.1213.解：由图可知，闭合开 关S时，R和R2并联，R1和R2两端的电压等于电源电压，电流表A测量R所在支路的 电流，电流表A测量干路的电流。(1)根据1-是和并联电路中电压特点可知，电源电压为 U=U1=I1R1=0.4A×15=6V;(2)根据并联电路中电流特点可知，流过R,的电流为 I2=I-I1=0.7A一0.4A=0.3A,R1和R2并联，R和R两端的电压等于电源电压，由 1-景得，电阻器风的阻值为k-号-=20：(8)根搭并联电路的电压特点可知。 闭合开关时，该电路的总功率为P=UI=6V×0.7A=4.2W。 思维拓展 14.2075 第2课时额定功率与实际功率 高频考点乙2：1 易错判断1.√2.X 基础过关 1.D2.D3.10004.电流表电压表小灯泡两端的电压通过小灯泡的电流P= UI伏安法 5.乙甲 A 能力提升 6.D7.D 思维拓展 _U_(6V)2 &解：)由P尺可得，灯泡的电阻RB3W =12:(2)闭合S、S与S时，R与L 并联，电流表测干路电流，滑动变阻器R被短路，因为灯泡正常发光，所以电源电压U=U= 6V,由P-7可得，灯泡正宿发光时的电流人是-咒=05A根据并联电路电流特点可 U 通过R的电流=-h=15A一0.5A=1A,由1=尽可得，R的电阻R==1A 62:(3)闭合S,断开S1与S2时，R与R串联，电压表测R两端的电压，当电压表的示数 U狱=3V时，电路中电流最小，总功率最小，此时R两端的电压U1=U一U2大=6V 3V=3V.则电路中的装小电流1-只-器=Q5A:电路总功率纷说木值P,=U4 6VX0.5A=3W 微专题5 1.3:22.4：13.101.25 小专题十一灯泡的亮度问题 1.D2.D3.B4.D5.C6.123(1)0.5甲1.50.757.5(2)3乙0.25 3.757.C8.D 小专题十二电功率的比值问题 1.49：812.9:253.16:94.电流4：55.2：36.2：37.3：18.1：2 第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议 1.9月份的用电量最低2.112.82.40.221.22.51.23.3.92×1054.(1)减 少通电时间(3)减小用电器的电功率485.A6.5.6 第4节焦耳定律 高频考点B 易错判断1.×2.× 基础过关 1.B2.(1)高度差(2)电流(3)甲3.50004.43005.D6.A[变式题]7.92× 1051.08×105大于 能力提升 7.4:33:48.6.6×105[变式题1]80[变式题2]55变多9.答：应选择横截面积 大的电缆；横截面积大的电缆，相同条件下电阻较小，根据Q=R:可知，在电流和通电时间 第14页（共42页） 一定时，电缆电阻越小，产生的热量越少，可避免电缆过热，保障充电安全。10.解：(1)闭合 开关S,小灯泡L与定值电阻R串联，小灯泡正常发光，已知小灯泡的额定电压U簸=6V, 额定功家Pm=3W,根据P=团得，小灯泡正常发光时的电流1-是-兴=05A: (2)根据串联电路电压规律，定值电阻两端电压UR=9V一6V=3V,根据串联电路电流规 律，通过尺的电流1：=1=05A,根据1只得，定值电阻R乎--6：(3)酒电 20s定值电阻R产生的热量Q=I严Rt=(0.5A)2×62X20s=30J。 思维拓展 11.高温600 小专题十三多挡位用电器的相关分析与计算 1.D2.C3.211005064.0.882205.解：(1)该电炉的整机最大功率为P机大= 1m心由P-川得，该电的正常工作时的说大电流为一P达-0≈1,1A 220V 因为10A<14.1A<16A,所以不能选用“220V10A”的甲插座，应选用“220V16A” 的乙插座；(2)仅使用取暖功能，且在其最大功率下工作时，电炉为纯电阻用电器，放出的热 量等于消耗的电能，由P-罗得，该电护可向外放出的热量为Q=W=P大4=180W×10 ×60s=1.08×10J:(3)该电炉在烹饪最大功率下工作时功率为P察：城大=2000W,由P= .U颜2(220V)2 尺得，R,的阻值为R=P室大=2000W=24.20:(4)当烹任功能处于最大功率时，为保 证不超过整机最大功率，取暖功能的最大可用功率为P取暖可用=P经机故大一P您饪敞大=3100W一 2000W=1100W,取暖功能的挡位功率分别是300W,600W,900W、1200W…因为900W <1100W<1200W,所以取暖功能最多可调至第3挡位(900W);此时电路的总功率为 P8=P察饪龄大十P取暖第=2000W十900W=2900W,由P=U1得，此时通过电源线的电 =片=2,900W≈13.2A。6.11001:47.解：高温：当开关S接1月 有R:接入电路，当开关S接2时，R2、R:串联，电路中的总电阻R总1=R2十R,当开关S接3 时，R、R串联，电路中的总电阻R:=R十R,根据卫代可知，电压不变时，电阻越大功 率越小，已知R1>R2,故当开关S接1时，电煮锅处于高温挡，当开关S接2时，电煮锅处于 中温挡，当开关S接3时，电煮锅处于低温挡，由P=U1可知，在额定电压下使用高温挡加 热时，电路巾的电流1：-号-20-10A:(2)当开关S接1时，电煮锅处于高温挡， 由P货可知，R的阻值R片92-20：当开关S接2时R,R申联，电流锅 处于巾温指，此时电路巾的点电阻R1一号-？-50，则R的阻值R一R R=552-222=332;(3)当开关S接3时，R、R,串联，电煮锅处于低温挡，此时电路中 的总电阻Re:=R+R=78Q十220=100Q,该款电煮锅的低温挡功率P-R, 220V=484W:(4)水吸收的热量Qa=cm(t-)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg× 100W (100℃一20℃)=6.72×10J,不计热量损失，消耗的电能W=Q吸=6.72×105J,由P= 可知加热时间1号056 t 小专题十四电学图像问题 1.D2.C3.2.74.31:25.C6.1P/W 小专题十五动态电路分析（二） 1.B2.D3.64.C5.D6.400.45 小专题十六有关极值和取值范围的计算 1.A2.C3.解：(1)小灯泡标有“6V3W”,则小灯泡的额定电压U1=6V,小灯泡的额定 U 、功率P=3W,由P衣可知，小灯泡的电阻R二÷=号冷12：(2)只闭合开关S和 S:时，小灯泡L与滑动变阻器R2串联，因为小灯泡L正常发光，由P=UI可知，电路中的电 流三L光-。Y0.5A,滑动变阻器两端的电压U,=U-UL=18V-6V=12V,由 第15页（共42页）