2.3电路中的电能（4）学案-2026-2027学年科学浙教版九年级上册

该初中科学导学案聚焦电路中的电能，核心围绕电流热效应及焦耳定律展开。通过生活中电热器实例导入，衔接前期电路基础，以填空式知识点梳理搭建学习支架，帮助学生系统理解电能转化及影响热量的因素。 资料特色在于典例与练习紧密联系实际，如电水壶、输电损耗等情境题，强化科学观念应用。实验探究题（如探究热量与电阻、电流关系）运用控制变量法，培养科学思维，同时设计分层练习，助力学生自主学习与问题解决能力提升。

浙教版九上§2.3电路中的电能（4） 学案 姓名 [学习目标] 1、了解电热器的工作原理是电流的热效应; 2、了解描述焦耳定律; 3、了解影响电流做功产生热量多少的因素; 4、应用焦耳定律计算电器产生的热量。 一、知识点梳理： 1、电流通过各种导体时，会使导体的温度 ，这种现象叫做电流的 。 2、从能量的转化看，电流通过导体发热的过程实质上是 的过程。各种各样的电热器都是利用 工作的。 3、焦耳定律的内容： 。 焦耳定律可以用以下的公式表示： ; 4、焦耳定律给出了电能向内能转化的 关系。 5、电流通过导体时，如果电能全部转化为内能， 那么，电热就正好等于 。 二、典例精析 例题1、 为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，应选择下列电路图中的( ) 例题2、我国特高压输电技术已处于世界领先水平，但科研人员仍在输电线的材料、工艺等方面刻苦攻坚。下列科研项目是为了降低输电过程中能量损耗的是（ ） A. 减小输电导线的密度 B. 增加输电导线的导电性 C. 增大输电导线的弹性 D. 提高输电导线的耐腐性 例题3、如图是探究焦耳定律的装置(R>R2)，下列说法正确的是（ ） A. 两烧瓶里都装煤油，是因为煤油比热容比水大，现象明显 B. 闭合开关后，甲烧瓶中温度计示数升高比乙烧瓶快 C. 该实验是探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系。 D. 该实验运用了控制变量法和类比法 （例题3图） （例题4图） 例题4、如下图甲为小灯泡L和电阻R的电流与电压的关系图像，图乙为所对应的电路图，电源电压为3V。下列说法错误的是( ) A. 定值电阻R的大小为10Ω B. S1和S2均闭合时灯泡亮度与只闭合S1时相同 C. S1和S均闭合时电流表示数为0.9A D. S1和S均闭合时，电阻R在1min所产生的热量为30J 例题5、如图甲，是一款家用电水壶内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，电阻均为96.8欧，通过转动旋钮开关可实现加热和保温两种功能。(c=4.2×103J/(kg.℃)) （1）将电水壶的开关S闭合后，旋钮开关在如图甲示位置，此时电水壶处于 (填“加热”或“保温”); （2）小科用电水壶给体积为1L的水加热，2分钟后水温升高了5°C，在此过程中水至少吸收的热量为_ 焦，电热水壶的加热效率为 。 三、巩固练习： 1、下列用电器主要利用电流热效应工作的是( ) A. 油烟机 B. 电热毯 C. 洗衣机 D. 平板电脑 2、规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一只电饭煲正常工作相同时间，下列说法正确的是( ) A. 三个用电器产生的热量一样多 B. 电风扇产生的热量最多 C. 电视机产生的热量最多 D. 三者消耗的电能相等 3、如图所示，轿车的后挡风玻璃上装有多条金属丝，通电后可以除霜除雾。下列说法正确的是( ) A. 常温下玻璃和金属丝都是导体 B.金属丝的电阻大小由通过它的电流决定 C. 在冬天，车窗玻璃外侧相较内侧更容易起雾 D. 金属丝通电后能除霜除雾是利用了电流的热效应 （第3题图） （第4题图） 4、 如图，两个完全相同的烧瓶中装满煤油，瓶中分别装两条电阻丝，电阻R1和R2的电阻不同，瓶塞中各插一根两端开口相同的细玻璃管，将两条电阻丝连接在电路中。此实验装置不能研究的问题是( ) A. 通电导体放出的热量与电流大小是否有关 B. 导体的电阻大小同哪些因素有关 C. 通电导体放出的热量与电阻大小是否有关 D. 电能是否可以转化为热能 5、家庭电路中，由于线路连接处接触不良，造成局部过热，也可能会引起火灾。下列关于接触不良处过热的原因分析正确的是( ) A. 因电阻变大，使得通过此处电流比电路中其他部分电流小，长时间通电造成的 B. 因电阻变小，使得通过此处电流变大，长时间通电造成的 C. 因电阻变小，使得此处电压变大，长时间通电造成的 D. 此处电流与电路中其他部分电流相等，因电阻变大，长时间通电造成的 6、图中是一种多档位加热杯垫，图乙是其内部简化电路图，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻。闭合开关S1和S2时，下列说法正确的是( ) A. 此时电路处于保温档 B. R1两端的电压小于R2两端的电压 C. 流过R1的电流大于流过R2的电流 D. 加热杯垫的工作原理是电流的磁效应 （第6题图） （第7题图） 7、如图是研究电热跟哪些因素有关的装置，将R1、R2两电阻丝((R1＞R2)封在两只完全相同的烧瓶内，瓶内装入等质量的煤油。下列说法正确的是( ) A. 该装置可以探究电热与电阻的关系 B. 滑动变阻器的滑片向左移，两瓶中煤油温度上升更慢 C. 闭合开关后，甲温度计上升比乙慢 D. 烧瓶内选用煤油而不是水，原因是煤油比热容更小而升温慢 7、如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是( ) A. 甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 B. 甲实验通电一段时间后，左边容器内空气吸收的热量更多。 C. 乙实验要保持两个电阻丝两端电压相等 D. 乙实验中通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同。 9、甲、乙两电热丝电阻之比为2:3，通过的电流之比为3:1，则相同时间内产生的热量之比为( ) A. 2:1 B. 6:1 C. 1:2 D. 1:6 10、小科用如图所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系。甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等质量的煤油，瓶内电阻的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。 实验一:闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h,和h2。实验二:断开开关，当两根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器连入电路的阻值。再闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h3和h4。 (1)除电流表和秒表外，本实验中还需要用到的测量工具为 ; (2)实验步骤二中，减小滑动变阻器接入电路的阻值，其目的是 ; (3)多次重复实验均发现h<h3，则可以得出的结论为： 。 参考答案： 一、知识点梳理： 1、 升高 热效应 2、 电能转化为内能 电流的热效应 3、 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 Q ＝ I 2 Rt 4、 定量 5、 电功。 二、典例精析： 例题1、C 解析：要探究电流通过导体产生的热量与电阻关系，需要使用控制变量法，需控制通过电阻的电流相同，而电阻需要不同，因此需让不同阻值的定值电阻串联连接，故ABD错误，C正确。故答案为C。 例题2、B 解析：A、减小导线密度仅能减轻导线自身重量，不会改变导线电阻，无法降低输电能量损耗，A不符合题意;B、增加导线导电性会减小导线电阻，根据焦耳定律，相同电流、时间下导线发热减少，能降低输电过程的能量损耗，B符合题意;C、增大导线弹性只能改善导线拉伸、形变性能，和导线电阻无关，不能减少电能损耗，C不符合题意;D、提高导线耐腐蚀性仅能延长导线使用年限，无法减小电阻、降低输电能量损耗，D不符合题意。故B符合题意。 例题3、B 解析：A.根据Q=cm∆t可知，煤油的比热容小，则吸收相同的热量时温度变化较大，实验现象明显，所以两个烧瓶内都装煤油，故A错误;B.根据图片可知，两个电阻丝串联，则通过的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，因R1>R2，所以甲中电阻丝产生的热量大于乙中电阻丝产生的热量。两个烧瓶中煤油的质量相同，根据Q=cm∆t可知，甲烧瓶中温度计示数升高比乙烧瓶快，故B正确;C根据图片可知，两电阻串联，则通过电阻的电流相同和加热时间相同，只有两个电阻大小不同，故是用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系，故C错误;D.在实验中，通过温度计示数的变化大小判断电阻丝产生热量多少，即该实验中运用了控制变量法和转换法，故D错误。故B符合题意。 例题4、D 解析：A、根据图甲中信息当U=2V时，I=0.2A，根据R=U/I=3V/0.3A=10Ω，故A选项正确;B、当S和S1均闭合，定值电阻R和小灯泡并联在电路中，小灯泡的电压为电源电压，当只闭合S时，只有小灯泡接入电路，小灯泡的电压也为电源电压，小灯泡的实际功率相同，亮度相同，故B选项正确;C、根据图甲信息，电源电压为3V，小灯泡的电流为0.6A，定值电阻的电流0.3A，并联电路中总电流等于各支路电流之和，因此电流表的示数为0.6A+0.3A=0.9A，故C选项正确;D、S和S1均闭合，电阻R和小灯泡并联在电路中，R两端的电压为3V，电流为0.3A，t=60s,根据Q=W=UIt=3V×0.3A×60s=54J，故D选项错误，故D符合题意。 例题5、（1）保温 （2）2.1×104J 35% 解析：(1)由图甲可知，当开关S闭合、旋转开关接1时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路中的总电阻最大，此时电路中的总功率最小，电水壶处于保温挡;(2)水的质量:m=p水V=1kg，水吸收的热量:Q=cm∆t=2.1×104J;电水壶消耗的电能:W=U2t/R2 =6×104J，效率效率=Q/W=2.1×104J/6x104J×100% =35% 。 三、巩固练习： 1、B 2、D 3、D 4、A 5、D 6、C 7、A 8、B 9、B 10、（1）刻度尺 （2）增大电流 （3）当导体电阻、通电时间相同时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多。 学科网（北京）股份有限公司 $