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-【高效课堂】2026-2027学年九年级下册物理同步导学案（人教版·新教材）

温馨提示：请做完题后再看答案！ 参考答案 第十八章电功率 第1节电能电功 1.B2.C3.207.2×1024.180人离开时随手关灯5.D 6.2.16×105化学 7aR=R+R=18n1是-=8=0,5A. 电流表示数为0.5A。 (2)W2=PRt=(0.5A)2×122×10s=30J, 10s内R2消耗的电能为30J。 8.D9.D10.B11.A 12.2.41.08在电路中串联一个开关13.209 14.（1)由图甲可知，R1、R2串联，由图乙可知，当通过电鳗身体的电 流为0.10mA时，R2两端的电压U4s=1.0V,根据串联电路的 特点和欧姆定律可知， R的阻值：R-2-0xA-10n: .1.0V (2)设电源电压为U,根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电 源电压：U=U1+UaB=0.10×10-3A×R1+1.0V…① 由图乙可知，当通过电鳗身体的电流为0.05mA时，R2两端的 电压为1.5V,根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压： U=U1′+UB'=0.05X10-3AXR+1.5V.…② 联立①②两式可解得：电源电压U=2V,R1的阻值：R1=1042; (3)当电流等于0.05mA时，5秒内R2消耗的电能：W=UaB'I't =1.5V×0.05×10-3A×5s=3.75×10-4J. 第2节电功率 第1课时电功率及其简单计算 1.A2.B3.B4.B5.A6.C 7.由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2 测R2支路的电流。 (①)因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由1=只可得， 电源的电压：U=I2R2=0.8A×102=8V。 (2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R 的电流：I1=I-I2=2A-0.8A=1.2A, 电阻R1消耗的电功率：P1=UI1=8VX1.2A=9.6W。 8.A9.A10.B 11.1:11:21:22:11:12:1 12.变小变小0.613.3：11.3 14.（1)当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路， 由1{可得，电源的电压： U=I1R1=1A×62=6V。当S闭合，S、S2断开时，R1与R2 串联，电流表测电路中的电流， —25 此时电路中的总电阻： R-U-.6V T0.2A=300, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电阻R2的阻值： R2=R-R1=302-62=242,P2=PR2=0.96W。 (2)当S、S2闭合，S断开时，R1与R2并联， 因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各 用电器功率之和， 所以，电路的总功率： P发+发-0+ 242 =7.5W。 答：略。 第2课时额定功率与实际功率 1.C2.D3.B4.86000.5暗5.126 6.(1)小灯泡的额定功率：P额=U额I额=2.5V×0.5A=1.25W; (2)由图知，开关接2时，R、R、小灯泡串联， 灯卷地阻R告-台》50， 小灯泡恰好正常发光，所以I=I=IR=I。=0.5A, 由电路的总电阻R,=号。=12， 则：R十R=R总-R=122-52=72…① 由题知：3R。=4R…②，解①②可得：R=42,R=32; (3)电源电压一定，当开关接1时，总电阻最小，电路中电流最大， 由P=PR知，此时通过灯泡的电流最大，功率最大，台灯最亮， 台灯在此挡位工作1h消耗的电能： U wR+R0YM0X1X3600s=1.4X10*。 7.C8.B9.C10.D11.C12.甲0.5100 13.(1)当S、S2都闭合时，R1与L并联，电流表A1测R1支路的电 流，电流表A测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相 等，且小灯泡L恰好正常发光， 所以，由I=U/R可得，小灯泡的额定电压即电源的电压： Uz=U=I1R1=0.6A×202=12V。 (2)当S、S都断开时，R与L串联，电流表A测电路中的电流， 此时R2两端的电压： U2=IR2=0.2AX402=8V, 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，小灯泡两端的电压： U2'=U-U2=12V-8V=4V, 则小灯泡的实际功率： P'=Uz'T=4VX0.2A=0.8W。 (3)当S、S2都闭合时，通过小灯泡的电流： I=I+-I1=1A-0.6A=0.4A, 则小灯泡的额定功率： PL=ULIL=12VX0.4A=4.8W. —26— 第3节测量小灯泡的电功率 1.C 2.(1)稍大于改变小灯泡两端的电压 (2)最大阻值防止电流过大，烧坏电路元件 3.(1)3(2)保护电路(3)0.75 4.C 5.(1)灯泡断路(2)灯泡短路 (3)滑动变阻器没有“一下一上”连接 (4)电压表与滑动变阻器并联 6.(1) i (2)小灯泡的实际功率较小(3)0.625 (4)小灯泡的电阻随温度的变化而变化 7.(1)电流表(2)①b②2.5(3)0.75 8.(1) (2)B(3)10(4)3灯的实际功率越大，灯越亮 9.C 专题一电功率之灯泡亮度问题 1.C2.串联大3.电流表为0.3A1.4421.6 4.短路4.95.B6.D7.L2183 8.L10.49.A10.B11.A12.A 专题二特殊方法测电功率 1.100.25(2Uk(12-I1)2.(3)R:（4)12·1-1 、I2R1 3.15.5(3)x :偏小 4.(1)R,(2)S.S,(3)s(U-U) U2Ro 第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议 (1)由表格数据知空调的功率为P空调=2750W,根据P=UI得客厅 空调正常工作时的电流为：I=P整1=250V-12.5A; U220V (2)由表格数据知电水壶的功率为P本童=1000w,根据P= R得 电水壶正常工作时的电阻为：R二p本=000比=48.4n: (3)由表格数据知厨房电器电饭煲的功率为：P电饭煲=1000W= 1kW,工作时间为：t1=30min=0.5h; 灯的功率为：P灯=40W=0.04kW,工作时间为：t2=60min=1h; 抽油烟机的功率为：P轴油烟机=100W=0.1kW,工作时间为：t3= 18min=0.3h; —27 厨房在调查时段内总共消耗的电能为： W=P电饭煲41十P灯t2十P轴油烟机t3=1kWX0.5h十0.04kW×1h十 0.1kWX0.3h=0.57kW·h; W75 (4)2.5kwh×30=75kw·h,i=g=2x004h=937.5h。 (5)①用电器不处于待机状态②随手关灯 第4节焦耳定律 1.电阻热热传递2.C3.C4.D 5.(1)只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，R1的电功率： .- =9W; (2)由图可知，只闭合开关S,时，电路为R1的简单电路，两开关 都闭合时，两电阻并联，由P-及可知，此时功率最大，为速热。 挡，由可得，电路中的总电阻：R-号-议=1n, 若更换成电压为5V的电源，此时使用“速热”挡通电10s产生的 热量：Q-U-发-2501. 答：(1)只闭合开关S时，R的电功率是9W; (2)使用“速热”挡通电10s产生的热量是250J。 6.C7.A8.D9.AB 10.电阻较大增大电源电压Q=PRt 11.10009012.加热1214.2×105 13.(1)根据电路图可知，开关S闭合，S、S2断开时，只有电动机M 接入电路，此时吹冷风，通过电动机的电流为I=0.5A,则吹冷风 时电动机的功率为：P=U1=220V×0.5A=110W。 (2)根据电路图可知，当S、S闭合，S2断开时，电动机M与R 并联，此时吹温风，由欧姆定律可得，此时流过电阻R,的电流 为-是-8X2A 根据并联电路中的电流规律可知，吹温风时电路中的总电流 为：I温=I+I1=0.5A+2A=2.5A。 (3)根据电路图可知，S、S、S均闭合时，电动机M、R、R2均并 联，此时吹热风，则此时电阻R2的电功率为P2=P急一P一P1= 1100W-110W-220V×2A=550W: -发得，电阻R的阻值为：R-号- 由P= =882. 答：略。 专题三电功率之动态电路 1.C2.B3.BD4.B5.81.26.C7.C8.D 9.BC10.0.360.911.C12.C 专题四电功率之图象分析 1.C2.D3.D4.C5.D 专题五电功率之比例问题 1.B2.A3.A4.C5.D6.C7.A —28 专题六电功、电功率的综合计算 1.(1)开关S、S2、S闭合，R2和L并联，R1被短路，电流表A测干 路电流。 -=12Y2 小灯泡L的电阻R=产=18W=80: 开关SS闭合，通过小灯泡的电流14名-8器-0,5A, 通过R的电流1-荒-8器-1A: 电流表A的示数I=1灯十I2=0.75A+1A=1.75A。 (2)开关S1、S2闭合，S3断开，小灯泡L接入电路，R1被短路，R2 被断路；小灯泡L的实际发光功率P-0Y)=12.5w。 RL 80 (3)开关S闭合，S2、S断开，R1和L串联，R2被断路； P-18=1.5A: 小灯泡正常发光，小灯泡的电流14=立=12V 电路消耗的总功率P总=I12(R.十R1)=(1.5A)2X(3十82)= 24.75W. 2.(1)只闭合S,滑动变阻器滑片位于最左端时，R1、R3和R2的最 大阻值串联； R的电功率：P三W=80)-8W。 10s (2)只闭合S、S,滑动变阻器滑片位于最右端时，R2、R3被短路， 电路为R1的简单电路，电流表A1测电路的电流； 只闭合S、S2,滑动变阻器滑片位于最左端时，R1、R2被短路，电 路为R的简单电路，电流表A2测电路的电流； 欧姆定律可知，定值电阻R与R的比值：。=元：二L。· 4-A-3 (3)由P=UI可知，电源电压一定时，电路中的电流最小时，电路 消耗的电功率最小，由欧姆定律可知此时电路中的电阻最大， 由电路图可知，只闭合S,滑动变阻器滑片位于最左端时，R1、R 和R2的最大阻值串联，此时电路中的总电阻最大，电路消耗的 最小电功率与R消耗电功率之比：P:P=(R十R2十R)· R3=8:1, 由(1)知，P3=8W,故P最小=8P3=64W。 答：略。 3.(1)由图甲可知，只闭合开关S,测速电路中可变电阻R。和灯泡 L串联，电流表测电路中的电流。当车速到达80km/h时，电流 表指针满偏，即I=0.6A,由图乙可知此时R。的阻值为52，根据 串联电路的电阻规律和欧姆定律可得，电源电压：U=IR=I(R +R)=0.6A×(52+102)=9V; (2)感应开关S2、S再自动闭合时，灯泡短路，供暖电路中定值电 阻R与可变电阻R。并联。 根据图乙可知速度为零时，R。的阻值为152， 根据并联电路的电压规律可知，此时R1与R两端的电压相等， —29- 均等于电源电压， 由W=可得，2,5min内供暖电路消耗的总电能 w-发爱 _r(9V)2(9V)2 L152T152] ×2.5×60s=1620J; (3)根据P=UI可得，“8V,3.2W”的小灯泡正常工作时通过它 的电流： =P题=3.2W=0.4A,小于0.6A, 1=U=8V 故在保证该电路安全的前提下，电路允许通过的最大电流为I大 =I=0.4A, 根据串联电路的电压规律可得，此时R,两端的最小电压：U,= U'-U颢=12V-8V=4V, 根据1一发可得，R商最小阻值：R?-及-X=10, 由图乙数据可得，R。的阻值与车速关系： R,=-80+15, 故当R,-100,有：-日+15=10， 解得v=40km/h。 4.闭合开关，R。和R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量 变阻器两端的电压。 (1)I=0.6A。 (2)当滑动变阻器接入电路电阻最大时，电路中电阻最大，电流 最小，由图象知，此时电路中电流I'=0.1A,变阻器的电功率P= 0.5W, 根据P=UI可得，滑动变阻器两端的电压： P_0.5W=5V。 UR=7-0.1A (3)变阻器连入电路的电阻为0时，电源电压：U=IR。=0.6AX R0…① 变阻器接入电路电阻最大时，根据串联电路特点和欧姆定律表 示电源电压： U=UR+I'R=5V+0.1AXR…② 解①②可得：U=6V,R=102, 滑动变阻器消耗的电功率： P=rR=(R4R》R=R-RR UR 所以，当R=R。=102时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则滑动 变阻器的最大功率： U2(6V)2 P最大=4R,4×100 =0.9W。 答：略。 专题七电功率之极值与范围计算 1.B2.B3.D4.D5.C6.C7.D8.6V182.4 —3013 第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议 (湖北中考改编)为了解家中用电情况并提出节约用电的建议，某同学对家庭电器用电情况调查如 下，家庭电路电压为220V。 家用电器用电情况调查表 班级九(3)班 姓名 时段18：00一19：00 房间 家用电器 功率/W 数量 使用时长/min 房间 家用电器 功率/W 数量 使用时长/min 客厅 空调 2750 1 60 厨房 电饭煲 1000 1 30 客厅 电水壶 1000 1 6 厨房 灯 40 1 60 客厅 吊灯 80 1 60 厨房 抽油烟机 100 1 18 客厅 筒灯 5 10 0 (1)求客厅空调正常工作时的电流。 (2)求电水壶正常工作时的电阻。 (3)表中的厨房电器在调查时段内总共消耗的电能为多少kW·h? (4)2025年武汉市节能宣传周的主题是：绿色转型，节能增效，焕“新”引领。提倡居民夏季期间空调 温度设定在26℃~28℃。小明将家中的一台额定电压为220V,制冷额定功率为1000W的空 调，温度设定从原来24℃改为28℃，仅此一项措施，小明就发现家中的电能表平均每天少走 2.5kW·h.若某边远山区的一所小学每间教室仅有两盏“220V40W”节能灯，那么小明家中的 这台空调一个月（按30天计算）所节约的电能，可供这两盏节能灯正常发光多少小时？ (5)就家庭、学校和社会如何节约用电，请你提出两条合理化的建议：① ② 14 第4节焦耳定律 01基础达标 (2)电源两端电压为6V时，“速热”挡的电功 率为36W。若更换成电压为5V的电源，则使 知识点一电流的热效应 用“速热”挡通电10s产生的热量是多少？ 1.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。 知识点二焦耳定律及其应用 2.甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通电相同 时间产生的热量之比为5：1，则通过甲、乙的电 流之比为 () A.4:1 B.1:4 C.2:1 D.1:2 3.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V, 线圈的电阻为2Ω，线圈中通过的电流为10A。 这台电动机工作1s产生的热量为( A.3800JB.72200JC.200J D.4000J 4.如图所示的装置，R1=R2=R3。下列说法正 确的是 () 易错点不能区分电能与电热 6.将规格都是“220V150W”的一台电风扇、一 台电视机和一只电烙铁分别接人家庭电路中， 正常工作相同时间，以下说法正确的是（) A.该装置探究的是电热与电阻的关系 A.三个用电器均能将电能全部转化为内能 B.若该装置完好，相同时间内两侧U形管内 液面高度差相同 区根据R-号可计算出三个用电器的电型 C.若R3断路，则相同时间内两侧U形管内液 : 相等 面高度差不同 C.三个用电器消耗的电能一样多 D.若该装置完好，相同时间内电流通过R1和 D.三个用电器产生的热量相等 R2产生的热量之比为4：1 02能力提升 5.(长沙中考)小明为爷爷设计了一款有“速热” 7.电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相 和“保温”两挡的防寒服，内部电路简化如图所 连的导线却不怎么发热。其原因是（ 示。电源两端电压为6V,电热丝R1、R2的阻 A.电炉丝的电阻大 值恒定，R1=42。 B.导线的电阻大 (1)只闭合开关S时，R1的电功率是多少？ C.通过导线的电流小 15 D.通过电炉丝的电流大 两种功能，对应功率分别为 8.要使电热器在单位时间内产生的供热量减半， 400W和40W。当开关S、 220W S,Rz 以下方法可行的是 S2均闭合，饮水机处于 A.电阻丝不变，把加在它两端的电压减小 (填“保温”或“加热”)状 一半 态，R的阻值为 2;用饮水机给2kg B.电阻丝不变，把通过它的电流减小一半 的水加热，当水温升高50℃，水吸收的热量为 C.保持电压不变，使电阻丝的电阻减半 J[c水=4.2×103J/(kg·C)]。 03 D.把电热器的电阻和加在它两端的电压均减 思维拓展 小一半 13.某电吹风的简化电路 9.(多选)如图所示，在探究“电流通过导体时产 图如图所示，R1、R2 ~220V 生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置 是电热丝，M是电动 中，两个透明容器中分别接入了电阻丝R1和 机，开关S闭合，开关 S、S2断开时吹冷风，通过电动机的电流为 R2,且密封着等量的空气。将导线a和b接人 0.5A;开关S、S1闭合，开关S2断开时吹温 电路进行实验，下列说法正确的是( ) 风，R1的阻值为1102；开关S、S、S2均闭合 A.若R1=R2=5,则可以探究电流通过导体 时吹热风，电吹风的总功率为1100W。求： 产生的热量与电流的关系 (1)吹冷风时电动机的功率。 B.去掉5Ω的电阻，若要探究电流通过导体产生 (2)吹温风时电路中的总电流。 的热量与电阻的关系，则R和R2电阻不同 (3)R2的阻值。 C.若R1=R2=52,将容器外52的电阻换成 10Ω，则不能探究电流通过导体产生的热量 与电流的关系 D.该实验装置不可以探究电流通过导体产生 的热量与通电时间的关系 第9题图 第10题图 10.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 ;若让电火花更亮些，方法是 ,原理是 11.某电动机内阻R=12,额定电压为10V,现将 它接在10V电源上，通电后被卡住了，10s内 产生的热量为 J,修理好正常工作 时，通过电动机的电流为1A,10s内输出的机 械能为J。 12.(成都中考)如图为一个电热饮水机的电路简 图，其额定电压为220V,具有“加热”“保温”