【新课标●新课堂】2.3电路中的电能（第4课时）作业-2026-2027学年浙教版科学九年级上册

**基本信息** 分层清晰，从基础概念到中考应用梯度递进，注重科学思维培养与探究实践能力提升，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础与巩固|电流热效应识别、电阻影响因素、热量简单计算|选择填空结合，如第1题识别热效应电器，第7题电阻与横截面积关系，夯实科学观念| |拓展与提高|实验控制变量法应用、电功率与热量综合计算|中考真题改编（第11题）、生活情境计算（第12题电风扇），培养推理论证能力| |走进中考|电阻-温度关系分析、实验方案优化设计|图像分析（第14题）与实验改进（第15题），强化探究实践与创新思维|

第3节 电路中的电能（第4课时）同步作业 （学生版） 一、基础与巩固 1.下列电器中，利用电流的热效应来工作的是（　　） A．电视机 B．电熨斗 C．电风扇 D．节能灯 2.将规格都是“220V、150W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（　　） A．电烙铁产生的热量最多 B．电风扇产生的热量最多 C．电视机产生的热量最多 D．三个用电器产生的热量一样多 3.如图所示装置中，甲、乙两个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的煤油，烧瓶中的电阻丝分别为R甲、R乙（其中R甲＞R乙），瓶塞上都有相同的玻璃管。小周用该装置探究“电热多少与哪些因素有关”实验，其中错误的是（　　） A．该装置可探究“电热多少与电阻大小有关” B．该装置无法完成“电热多少与电流大小有关” C．该探究实验中运用了控制变量法、转换法 D．通电时间相同，玻璃管内液柱高低关系为h甲＞h乙 4.“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器，用来切割塑料泡沫，如图所示。下列分析正确的是（　　） A．通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等 B．加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等 C．EF、FG和GH三段铝片的电阻相等 D．用GH段去切割塑料泡沫，效果最好 5.如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝的阻值大于的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（　　） A．a、b为同种物质 B．a的比热容小于b的比热容 C．相同时间内a、b吸收的热量相等 D．的电功率大于的电功率 6.小乐认为电流通过导体时产生的热量可能与通过导体的电流、导体电阻和通电时间有关。她用如图所示实验装置进行探究，接入的三根电阻丝规格相同（阻值为5Ω）；两个相同的空气盒各自连接一个相同的U形管，两U形管装有同种液体并封闭等量的空气，且两U形管内的各液面相平。则该实验（　　） A．通电后能观察到管②中的液面比管①中的液面升得更快 B．可探究导体产生的热量与导体电阻的关系 C．无法探究导体产生的热量与通电时间的关系 D．运用了控制变量法和转换法 7.将包装口香糖的锡箔纸剪成如图形状，其他条件相同时，C处的横截面积小，电阻 。A、B两端分别与电池正负极接触，观察到C处起火，该现象利用了电流的 效应。 8．芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有 ，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的 效应。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过 的方式改变芯片内能。 9．电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，但连接电炉的导线却不怎么热。电路中，通过导线与电阻丝的电流 ，而导线电阻远 电阻丝电阻，使导线在相同时间内产生的热量很 。 10．一种简易的泡沫塑料切割装置电路如图所示，电源电压为6V，用以切割的金属电热丝R的阻值为1Ω，闭合开关S后，电路中电流为 A，10s内电热丝R产生的热量为 J。若要减小电热丝R的发热功率，请写出一种合理做法： 。 二、拓展与提高 11．（2024·江苏无锡·中考真题）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、、浸没在煤油中，其中、。闭合开关前，记录下煤油的初温度，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，结果如下表，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，电阻产生的热量为 J。 序号 电阻 I/A 时间/s /℃ t/℃ ① 1 100 20 34 ② 1 200 20 48 ③ 0.5 200 20 27 ④ 0.5 200 20 34 12.电动机已广泛应用于我们的生产和生活中，它实现了电能向其它形式能的转化，如：电风扇消耗的电能转化为内能和机械能。下表是某品牌电风扇的铭牌参数，若此电风扇正常工作1h， 品牌 某品牌 型号 **﹣35X67Bh7 额定电压 220V 额定功率 55W 送风模式 普通/睡眠/智能 控制方式 遥控/触摸按键 毛重 6.40kg 净重 5.46kg 求： （1）电风扇消耗的电能； （2）电风扇的额定电流； （3）电风扇线圈中电流产生的热量（已知该品牌电风扇线圈电阻为32Ω）。 13.图甲为某款电热煲汤锅，其简化电路如图乙所示。S为手动开关，为自动温控开关，温度达到时，自动切换到保温状态，和均为阻值不变的电热丝。煲汤锅部分参数如下表，求： 额定电压 额定功率 220V 加热 保温 1100W 100W （1）煲汤锅处于加热状态时，电路中的电流； （2）电热丝的阻值； （3）某次煲汤锅对初温为、质量为的汤汁加热（汤汁沸点），不考虑汤汁质量变化和热量损失，煲汤锅正常工作20min所消耗的电能。 三、走进中考 14．（2025·江苏镇江·中考真题）某电蚊香器中所用加热片的电阻与温度的关系图像如图所示，将此加热片接在电压恒定的电源两端，初温为25℃，刚开始时，随着温度的升高，加热片中的电流不断 ，温度达到 ℃时功率达到最大值。若该电蚊香器的实际功率为10W，则工作12h，可使标有“”字样的电能表指示灯闪烁 次。 15．（2023·温州）用图甲电路研究电热与电流的关系，若要比较不同设定电流值时的电热多少，调节电流大小过程中，电热丝已经开始加热，因而会影响实验的准确性。为解决这一问题，小明设计图乙电路进行研究。 图中电路包括调试电路和实验电路，R1和R2是阻值都为20欧的电热丝，R2放置在装有煤油的保温容器中。实验中通过调试电路，使电热丝R2在调试过程中不发热。实验步骤如下： ①用数字温度计测量并记录装有R2的保温容器内煤油的温度。 ②将开关S与“1”连接，调节滑动变阻器，直至电流表示数为0.2安。 ③将开关S拨至“2”，使R2工作50秒，断开开关S，测量并记录 　 　。 ④再将电流值分别设定为0.3安、0.4安、0.5安、0.6安，重复上述步骤。记录相关数据，并计算每次升高的温度Δt（Δt可反映电热的多少），整理Δt、I2的数据如图丙。 （1）将步骤③补充完整。 （2）在答题纸图丙中画出Δt与I2的关系图像。 （3）小明想改变电热丝阻值，用上述实验中设定的电流值，继续研究电热与电流的关系：保持R1不变，将R2更换为30欧的电热丝，重复上述步骤。他的做法是否合理，说明理由：　 　。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 电路中的电能（第4课时）同步作业 （教师版） 一、基础与巩固 1.下列电器中，利用电流的热效应来工作的是（　　） A．电视机 B．电熨斗 C．电风扇 D．节能灯 【答案】B。 【解析】A.电视机主要是把电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，A不符合题意； B.电熨斗工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，B符合题意； C.电风扇的电动机工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意； D.节能灯工作时，电能转化为光能，故D不符合题意。 2.将规格都是“220V、150W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（　　） A．电烙铁产生的热量最多 B．电风扇产生的热量最多 C．电视机产生的热量最多 D．三个用电器产生的热量一样多 【答案】A。 【解析】由于U＝220V，则三种用电器的实际功率：P＝P额＝150W；通电时间相同，根据W＝Pt可知，所以三种用电器消耗的电能相同； 电视机将大部分电能转化为光能和声能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能，故产生热量最多的是电烙铁。 3.如图所示装置中，甲、乙两个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的煤油，烧瓶中的电阻丝分别为R甲、R乙（其中R甲＞R乙），瓶塞上都有相同的玻璃管。小周用该装置探究“电热多少与哪些因素有关”实验，其中错误的是（　　） A．该装置可探究“电热多少与电阻大小有关” B．该装置无法完成“电热多少与电流大小有关” C．该探究实验中运用了控制变量法、转换法 D．通电时间相同，玻璃管内液柱高低关系为h甲＞h乙 【答案】B。 【解析】A、图中两个电阻串联，控制电流和通电时间相同，电阻不等，故装置可探究“电热多少与电阻大小有关”，故A正确； B、探究电流产生的热量跟电流关系，必须改变电流，保持电阻和通电时间不变，选用同一个装置加热相同时间，通过滑动变阻器改变电流，故可以探究电流产生的 热量与电流的关系，故B错误； C、由于此实验中，电热是不易观察的，通过温度计升高的示数来反映产生电热的多少，采用的是转换法；实验中需要相同的量和不同的量，采用的是控制变量法；故C正确； D、装置中电流和通电时间相同，R甲＞R乙；根据焦耳定律知，甲产生的热量多，根据转换法知，通电时间相同，玻璃管内液柱高低关系为h甲＞h乙；故D正确。 4.“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器，用来切割塑料泡沫，如图所示。下列分析正确的是（　　） A．通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等 B．加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等 C．EF、FG和GH三段铝片的电阻相等 D．用GH段去切割塑料泡沫，效果最好 【答案】A 【解析】A．由图可知，EF、FG和GH三段铝片是串联在电路中的，根据串联电路的电流特点：串联电路中各处的电流相等，所以通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等，故A正确； BC．电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关（本题中温度、材料相同）。由图可知，三段铝片长度均为，但宽度不同（即横截面积不同），根据“在材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大”,可知三段铝片的电阻关系为；根据欧姆定律（相同，不同），所以加在GH、EF、FG三段铝片两端的电压关系为,故BC错误； D．根据焦耳定律（、相同），电阻越大，产生的热量越多。因为，所以FG段电阻最大，产生热量最多，用FG段去切割塑料泡沫，效果最好，故D错误。 故选A。 5.如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝的阻值大于的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（　　） A．a、b为同种物质 B．a的比热容小于b的比热容 C．相同时间内a、b吸收的热量相等 D．的电功率大于的电功率 【答案】B 【解析】A．由图像可知，a、b沸点不同，所以a、b不是同种物质，故A错误； CD．电热丝的阻值大于的阻值，工作电压相同，根据，的电功率小于的电功率，因为是纯电阻电路，根据可知相同时间产生的热量少于产生的热量，电热丝产生的热量均被液体吸收，所以相同时间内a吸收的热量少于b吸收的热量，故CD错误； B．相同时间内a吸收的热量少于b吸收的热量，由图像可知，沸腾前相同时间内a升高的温度大于b升高的温度，且液体a的质量大于b的质量，根据可知a的比热容小于b的比热容，故B正确。 故选B。 6.小乐认为电流通过导体时产生的热量可能与通过导体的电流、导体电阻和通电时间有关。她用如图所示实验装置进行探究，接入的三根电阻丝规格相同（阻值为5Ω）；两个相同的空气盒各自连接一个相同的U形管，两U形管装有同种液体并封闭等量的空气，且两U形管内的各液面相平。则该实验（　　） A．通电后能观察到管②中的液面比管①中的液面升得更快 B．可探究导体产生的热量与导体电阻的关系 C．无法探究导体产生的热量与通电时间的关系 D．运用了控制变量法和转换法 【答案】D。 【解析】AB、右侧容器中的5Ω电阻与容器外等值的电阻并联后与左侧5Ω的电阻丝串联，根据并联电路电压的规律和欧姆定律，通过B容器中的5Ω电阻与容器外等值的电阻的电流相等，根据并联电路的电流规律可知通过B容器中电阻丝的电流为通过A容器中电阻丝的电流的一半，两容器中电阻丝的通电时间相同，根据控制变量法可知探究的是电流通过导体产生的热量多少与电流大小的关系，故B错误； 根据焦耳定律Q＝I2Rt可知通电后左侧电阻产生的热量大于右侧电阻产生的热量，所以能观察到管①中的液面比管②中的液面升得更快，故A错误； C、控制通过左侧电阻的电流不变，改变通电时间，比较U形管液面的高度差，可探究导体产生的热量与通电时间的关系，故C错误； D、容器中电热丝产生的热量多少是通过与容器相连的U形管液面的高度差来反应的，用到了转换法；电流通过导体产生的热量与导体的电阻、通过导体的电流和通电时间有关，研究某个因素时需控制其它因素不变，所以用到了控制变量法，故D正确。 7.将包装口香糖的锡箔纸剪成如图形状，其他条件相同时，C处的横截面积小，电阻 。A、B两端分别与电池正负极接触，观察到C处起火，该现象利用了电流的 效应。 【答案】大 热 【解析】[1]导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关，其他条件相同时，导体的长度越长、横截面积越小导体的电阻越大，由图可知，其他条件相同时，C处的横截面积小，故C处的电阻大。 [2] A、B两端分别与电池正负极接触，观察到C处起火，说明电流通过导体产生了热量，即电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。 8．芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有 ，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的 效应。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过 的方式改变芯片内能。 【答案】 电阻 热 热传递 【解析】[1][2]由于芯片原件有电阻，电流通过导体时，导体发热是电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应。 [3]散热部件与芯片紧密接触，热量通过热传递的方式传递给散热部件，从而起到降温作用。 9．电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，但连接电炉的导线却不怎么热。电路中，通过导线与电阻丝的电流 ，而导线电阻远 电阻丝电阻，使导线在相同时间内产生的热量很 。 【答案】 相等 小于 少 【解析】[1]因为电炉中的电阻丝和导线是串联的，根据串联电路的电流特点，通过导线与电阻丝的电流相等。 [2][3]根据焦耳定律，电阻丝很烫而连接电炉的导线却不怎么热，是因为在电流和时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量Q就越多，就会越热，因为导线电阻远小于电阻丝电阻，所以在相同时间内，导线产生的热量很少。 10．一种简易的泡沫塑料切割装置电路如图所示，电源电压为6V，用以切割的金属电热丝R的阻值为1Ω，闭合开关S后，电路中电流为 A，10s内电热丝R产生的热量为 J。若要减小电热丝R的发热功率，请写出一种合理做法： 。 【答案】 6 360 减小电源电压 【解析】[1]由图得，电路为R的简单电路，由欧姆定律得，电路中电流为 [2]10s内电热丝R产生的热量为 [3]由得，可以通过减小电源电压或者增大R的阻值，减小电热丝R的发热功率。 二、拓展与提高 11．（2024·江苏无锡·中考真题）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、、浸没在煤油中，其中、。闭合开关前，记录下煤油的初温度，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，结果如下表，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，电阻产生的热量为 J。 序号 电阻 I/A 时间/s /℃ t/℃ ① 1 100 20 34 ② 1 200 20 48 ③ 0.5 200 20 27 ④ 0.5 200 20 34 【答案】 电阻 时间 ③ 250 【解析】[1][2]比较序号①②，电阻和导体中的电流不变，通电时间越长，升高的温度越高，可以得到当通过导体的电流和导体的电阻相等时，导体产生的热量与通电时间有关。 [3]探究导体产生的热量与电流大小的关系，保持电阻和通电时间相同，改变电流大小，R1和R2的阻值相等，所以比较序号②和③得到导体产生的热量与电流大小有关。 [4]开关S接b，R2和R3串联，电路中的电流是0.5A，通电时间是200s，电阻产生的热量为 Q=I2R2t=(0.5A)2×5Ω×200s=250J 12.电动机已广泛应用于我们的生产和生活中，它实现了电能向其它形式能的转化，如：电风扇消耗的电能转化为内能和机械能。下表是某品牌电风扇的铭牌参数，若此电风扇正常工作1h， 品牌 某品牌 型号 **﹣35X67Bh7 额定电压 220V 额定功率 55W 送风模式 普通/睡眠/智能 控制方式 遥控/触摸按键 毛重 6.40kg 净重 5.46kg 求： （1）电风扇消耗的电能； （2）电风扇的额定电流； （3）电风扇线圈中电流产生的热量（已知该品牌电风扇线圈电阻为32Ω）。 【答案】(1)0.055kW·h (2)0.25A (3)7200J 【解析】（1）由题意可知电风扇正常工作时的功率为额定功率 ，工作时间 。电风扇消耗的电能为 （2）由题意可知额定电压 ，额定功率 ，电风扇的额定电流为 （3）由题意可知，线圈电阻 ，额定电流 ，时间 根据焦耳定律可得电风扇产生的热量为 13.图甲为某款电热煲汤锅，其简化电路如图乙所示。S为手动开关，为自动温控开关，温度达到时，自动切换到保温状态，和均为阻值不变的电热丝。煲汤锅部分参数如下表，求： 额定电压 额定功率 220V 加热 保温 1100W 100W （1）煲汤锅处于加热状态时，电路中的电流； （2）电热丝的阻值； （3）某次煲汤锅对初温为、质量为的汤汁加热（汤汁沸点），不考虑汤汁质量变化和热量损失，煲汤锅正常工作20min所消耗的电能。 【答案】(1)5A； (2)； (3) 【解析】（1）由得 （2）当开关和均闭合时，短路，单独工作，电路阻值小，功率大，为加热挡。由得 当开关闭合，断开时，和串联，电路阻值大，功率小，为保温挡。此时电路总电阻 由串联电路的电阻关系可得 （3）加热汤汁直到沸腾所需吸收的热量为 不考虑汤汁质量变化和热量损失，则加热消耗的电能 加热需要的时间 正常工作20分钟，则保温的时间为 保温消耗的电能为 则煲汤锅正常工作20min所消耗的电能 三、走进中考 14．（2025·江苏镇江·中考真题）某电蚊香器中所用加热片的电阻与温度的关系图像如图所示，将此加热片接在电压恒定的电源两端，初温为25℃，刚开始时，随着温度的升高，加热片中的电流不断 ，温度达到 ℃时功率达到最大值。若该电蚊香器的实际功率为10W，则工作12h，可使标有“”字样的电能表指示灯闪烁 次。 【答案】 变大 180 360 【详解】[1][2]由图像可以看出，加热片的电阻刚开始时随温度的升高电阻减小，又加热片两端的电压恒定，所以加热片的电流不断增大，直到温度为180℃，电阻最小，电流最大，功率达到最大值。 [3]电蚊香器的实际功率为P=10W=0.01kW，工作时间t=12h，则电蚊香器消耗的电能为 则电能表指示灯闪烁的次数为 15．（2023·温州）用图甲电路研究电热与电流的关系，若要比较不同设定电流值时的电热多少，调节电流大小过程中，电热丝已经开始加热，因而会影响实验的准确性。为解决这一问题，小明设计图乙电路进行研究。 图中电路包括调试电路和实验电路，R1和R2是阻值都为20欧的电热丝，R2放置在装有煤油的保温容器中。实验中通过调试电路，使电热丝R2在调试过程中不发热。实验步骤如下： ①用数字温度计测量并记录装有R2的保温容器内煤油的温度。 ②将开关S与“1”连接，调节滑动变阻器，直至电流表示数为0.2安。 ③将开关S拨至“2”，使R2工作50秒，断开开关S，测量并记录 　 　。 ④再将电流值分别设定为0.3安、0.4安、0.5安、0.6安，重复上述步骤。记录相关数据，并计算每次升高的温度Δt（Δt可反映电热的多少），整理Δt、I2的数据如图丙。 （1）将步骤③补充完整。 （2）在答题纸图丙中画出Δt与I2的关系图像。 （3）小明想改变电热丝阻值，用上述实验中设定的电流值，继续研究电热与电流的关系：保持R1不变，将R2更换为30欧的电热丝，重复上述步骤。他的做法是否合理，说明理由：　 　。 【答案】（1）煤油的温度；（2）见解答图；（3）不合理，由于调试电路的电流为设定值时，开关S由“1”拔至“2”，根据欧姆定律可知，通过30欧电热丝的电流不是设定值，电流发生变化，对实验结果产生影响。 【解析】（1）由电流的热效应可知，电流通过R2时，会产生热量，煤油吸收其产生的热量，温度升高，因此步骤③为将开关S拨至“2”，使R2工作50秒，断开开关S，测量并记录煤油的温度； （2）根据Q吸＝cmΔt可知，煤油的比热容一定，质量不变，因此煤油吸收的热量与其温度的变化量Δt成正比；根据焦耳定律可知，在电阻一定和相同的时间内，电流通过导体产生的热量与12成正比，由此可知，Δt与I2应成正比例关系，其图像应为一条过原点的直线，由于存在实验误差，则图像如下图所示：； （3）由于调试电路的电流为设定值时，开关S由“1”拔至“2”，根据欧姆定律可知，通过30欧电热丝的电流不是设定值，电流发生变化，对实验结果产生影响，故小明的想法是不合理的。 故答案为：（1）煤油的温度；（2）见解答图；（3）不合理，由于调试电路的电流为设定值时，开关S由“1”拔至“2”，根据欧姆定律可知，通过30欧电热丝的电流不是设定值，电流发生变化，对实验结果产生影响。 学科网（北京）股份有限公司 $