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-【学海风暴】2026-2027九年级下册物理同步备课（人教版·新教材 安徽专版）

的亮度取决于其实际功率。 2.(1)如下图所示(2)断路(3)0.240.6 3.(1)小灯泡断路（或R。短路）(2)0.51(3)大于 【解析】(1)闭合开关，发现小灯泡不亮，两个电流表的 示数相同。电流表A,测量R。所在支路的电流，电流 表A2测量干路电流，说明小灯泡所在支路电流为零， 则电路的故障可能是小灯泡断路或R。短路。(2)当 小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡正常发光；由图甲 知小灯泡与电阻R。并联，它们两端的电压相等，由欧 姆定律得，通过电阻R。的电流为1。=号=5？ 0.5A。故调节滑动变阻器的滑片，使电流表A,示数 为0.5A时，小灯泡正常发光。图乙中，电流表选用的 测量范围是0~3A,分度值为0.1A,示数为0.9A:根 据并联电路的电流规律可知，通过小灯泡的电流为I =0.9A一0.5A=0.4A,此时小灯泡两端电压为额 定电压2.5V,则小灯泡的额定功率为P=UI= 2.5V×0.4A=1W。(3)由图丙可知，小灯泡电阻随 温度升高而增大：当小灯泡两端电压为额定电压的一 半时，通过小灯泡的电流大于其额定电流的一半，根 据P=UI可知，此时小灯泡的实际功率大于其额定 功率的四分之一。 4.(1)8(2)C、D断开开关(4)1.5 5.(2)S,S,S(3V=(U-UU (U-U1)R。 【解析】(1)断开开关S2,闭合开关S、S,移动滑动变阻 器滑片，使电压表的示数为U时，小灯泡正常发光。 (2)保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关S,,闭 合开关S、S2,读出电压表示数为U1。(3)在(2)中，定 值电阻与滑动变阻器串联，因电压表示数为U,,所以 电路中电流为，根据串联电路电压的规律，滑动型 阻器两端的电压为U一U1,滑动变阻器接入电路中的 电阻R。=U一U-U-U)R,在1)中，根据串联 U U R。 电路电流的规律和欧姆定律可得，小灯泡的额定电流 ”-记小灯泡的 1= U 九年级物理RJAH版 U颜(U-U颜)U1 额定功率Pa=U1氧=(U-U)R。 6.(1)如下图所示(2)断开(3)0.245(4)U U-U颜 Ro 【解析】(1)电源由两节新干电池组成，电源电压是 3V,电压表选择0~3V的测量范围。电路为串联电 路，电压表测量定值电阻两端的电压，并联在定值电 阻两端，滑动变阻器“一上一下”接进电路。(2)为了 电路安全，在连接电路时要将开关断开。(3)图中电 流表连接的是0一0.6A测量范围，分度值为0.02A, 示数为0,24A。定值电阻的阻值为R=7=0.24 =5。(4)保持滑片位置不动，闭合开关，将开关拨 到触点1，电压表测量灯泡和定值电阻两端的电压之 和，读出电压表的示数为U,则定值电阻两端的电压 为UR=U-U通过电路的电流1三R=R。, 、U-U额 小灯泡的额定功率为P:=UI=UXR。 第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议 实践专项训练 1.微波炉节能灯 2.7545 3.B4.B5.B 6.D【解析】自来水的质量m=pV=1.0×103kg/m3× 2×10-3m3=2kg,假设夏天自来水的初始温度为t, 则冬天自来水的初始温度为t一15℃。烧水需要分两 个阶段，夏季，从t到80℃，效率为90%：从80℃到 100℃，效率为84%。冬季，从t一15℃到80℃，效率 Q吸 为90%：从80℃到100℃，效率为84%。则由7= 可知，夏天消耗的电能wg=m(80C-2十 90% cm(100℃一80C),冬天消耗的电能W。= 84% cm[80℃-(t-15℃)】+cm(100℃-80℃)= 90% 84% cm(95℃-t)+cmX20℃ 90% 84% ，冬天与夏天消耗的电能 差Aw=wk-W.=m(95C-2+cnX20℃ 90% 84% cm(80℃-t) cmX20℃ cmX15℃ 90% 84% 90% 4,2×103J/kg·℃)×2kgX15℃=1.4×10J= 90% 140kJ。故A、B、C不符合题意，D符合题意。 第4节焦耳定律 课内基础闯关 1.电阻大小乙 2.C 3.200【解析】电阻丝20s内产生的热量Q=I2Rt= (1A)2×10×20s=200J. 4.C5.大热6.B >课外拓展提高 7.小火880110【解析】由图可知，当开关S接a、 S闭合时，R,、R2并联，根据并联电路的电阻特点可 J户 知，此时电路中的总电阻最小，由P=尺可知，电路的 总功率最大，电烤炉处于大火挡；当开关S,接b、S2断 开时，R,、R,串联，根据串联电路的电阻特点可知，此 时电路中的总电阻最大，总功率最小，电烤炉处于小 火挡：当开关S接b、S2闭合时，只有R,工作，电烤炉 处于中火挡。当开关S2闭合、S拨到b时，电路消耗 的电功率P,= U_(220V)=80w;若P:=3P R1552 则P,= P-80W-80w,由P=R可知，R、R: 3 3 3 串联时电路中的总电阻R=g-（220V少=1650， P1880 W 3 根据串联电路的电阻特点可知，R,的阻值R2=R一 R,=165-55=1102。 8.电阻时间③250【解析】分析表格中①②两组 数据，通过导体的电流和导体的电阻相等，通电时间 不同，煤油升高的温度不同，可知导体产生的热量与 通电时间有关；分析表格中②③两组数据，电阻和通 电时间相同，通过导体的电流不同，煤油升高的温度 不同，即电阻产生的热量不同，可知导体产生的热量 与电流大小有关；电阻R:产生的热量Q=IR,t时= (0.5A)2×52×200s=250J。 少核心素养专练 9.解：(1)S拨到1处时，煮茶器处于加热状态，此时R, 单独工作；S拨到2处时，煮茶器处于保温状态，此时 R和R2串联。由图乙可知，加热状态下，R,的功率 P 为880W,则加热过程中电路中的电流为1，= 880W 220V=4A (2)加热10min煮茶器消耗的电能为W=Pmt=880 W×10×60s=5.28×105J U2(220V)2 (3)R,的阻值为R,=P.=880W =550 由图乙可知，保温状态下，R,的功率为8.8W,根据P 8.8W =2R可知，电路中的电流为1，=√R=550 0.4A则煮茶器保温状态的电功率为P保=U12=220 V×0.4A=88W 实验突破一探究电流通过导体产生的 热量跟什么因素有关 乡实验针对训练 1.(1)串(2)电阻(3)转换法(4)大 2.(1)甲、乙(2)电流(3)断头连接处电阻变大，根据 Q=IRt可知，在电流和通电时间相同时，连接处产 生的热量多 专题练习四电功与电热的综合计算 ==6V)2 1.解：1)灯泡的电阻R。=P-3W=120 (2)闭合S,断开S、S2时，灯泡与R2串联，此时灯泡 正常发光，则电路中的电流等于灯泡的额定电流。 P_3W 1=1a==6V=0.5A 由题意知R,:R2=1:2,因此R2=2R=2×122= 242 根据串联电路的电阻规律可知，总电阻R=R,.十R =122+242=362 根据欧姆定律可得电源电压U=IR。=0.5A×362 =18V (3)所有开关均闭合时，灯泡L被短路，R,与R2并 联，电源电压U=18V,工作时间t=1min=60s 并联电路中各支路两端电压等于电源电压，由W= U U=R可知，电阻R,消耗的电能 W,= Ut_18V)×60s-=1620J R 122 电阻R。消耗的电能W2= Ut_(18V)2×60s= R, 240 810J 整个电路消耗的电能W=W,+W2=1620J+810J= 2430J 2.解：(1)根据P=尺可知，电路总电阻越大，总功率越 下册详解详析 5△第3节 跨学科实践：为家庭节约用电提建议 ● 1.核心知识：要节约用电，会计算电费，会识别耗电设备、能效标识，了解待机耗能和电能 转化过程的损耗。 2.学科素养：应用功率、能量、效率等物理概念分析电器耗电情况，优化使用家用电器的方 式；认识到能源是社会公共资源，节约用电有助于缓解电网高峰压力，保障社会整体能源安全； 节约用电可以减轻家庭经济压力。 3.活动步骤：(1)调查家中的用电情况。(2)家庭能源审计、设定目标与制订计划。(3)实 施节电措施、设备优化、房屋改造。(4)学习与分享。 实践专项训练 1.小明按照每度电0.5元的计费标准，根据节 扇的挡位旋钮，当由2挡位调至3 能灯、白炽灯、电视机和微波炉四个家用电 挡位时，电风扇能够吹出更强劲 器正常工作1h所用的电费（单位：元）绘制 的风。相较于2挡位，下列关于3 了下图所示的柱状图。由图可知，相同时间 挡位的说法正确的是 内消耗电能最多的是 ,最少 A.消耗电能更多 B.消耗电能更快 的是 C.消耗电能更少 D.消耗电能更慢 0.7 0.6 5.使用电器时我们要做到节约用电。下面的 0.6 做法不正确的是 ( 0.4 0.3 0.2 A.电器不使用时切断电源 0.1 0.050.01 0 B.离开1小时，为了方便，尽量让电脑、电视 微波炉电视机白炽灯节能灯 待机 2.某电热水器的功率为2500W,若每天减少 C.使用节能灯泡 使用1小时，每月（按30天算）可节约 D.离开教室时关灯 度电，相当于节省 元。 6.小杨家的电热水壶的容量为2L,用该电热 (电价为0.6元/度) 水壶烧水时，壶内水温低于80℃时，加热效 3.电器长期处于待机状态会消耗电能。对于 率是90%；壶内水温高于或等于80℃时，加 待机状态的电器，以下做法或说法正确的是 热效率是84%。已知水的比热容是4.2× ( 103J/(kg·℃)。若冬天自来水的温度比夏 A.关闭电器但保持插头通电 天的低15℃，则用该电热水壶把2L的自来 B.拔掉插头或断开电源插座的开关 水烧开(1个标准大气压下)，冬天比夏天多 C.仅关闭电器屏幕 消耗的电能约为 D.无须任何操作 A.150kJ B.145 kJ 4.物理学与日常生活夏天到了，相比于空调， C.143 kJ D.140 kl 使用电风扇更节能环保。下图是一款电风 12 九年级物理RJAH版 第4节 焦耳定律 0 要恩提匠 1.探究通电导体产生的热量与哪些因素有关用到的实验方法：转换法和控制变量法。 2.焦耳定律：电流通过导体时产生的热量，跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比， 跟通电的时间成正比。公式为Q=IRt。 课内基础闯关 知识点① 通电导体产生的热量与哪些因 知识点2 焦耳定律 素有关 3.(2026铜仁期末)一根电阻丝的阻值是10， 1.(2026惠州惠阳区模拟)如图所示的实验装 通过它的电流为1A,则该电阻丝20s内产 置中，电源电压为3V,电阻丝R,=102,R2 生的热量为 J。 4.在探究电流通过导体时产生 =20Ω，两个气球相同。该装置可用来探究 热量的多少与什么因素有关 电流的热效应跟 的关系。 时，采用了右图所示的实验装 闭合开关后，密闭烧瓶内等量的空气被加 5 置。在相同时间内左右两个容器中电阻丝 热，可观察到 (选填“甲”或“乙”) 产生的热量之比为 气球先鼓起来。 A.1:1B.1:2 C.4:1 D.1:4 知识点3电热的利用和防止 甲气球 5.将包装口香糖的锡箔纸剪成右 图所示的形状，其他条件相同 时，C处的横截面积小，电阻 R R, 。将A、B两端分别与 第1题图 第2题图 电池正、负极接触，观察到C处起火，该现象 2.如图所示的是“探究电流通过导体时产生的 利用了电流的 效应。 热量与什么因素有关”的实验装置。三个电 6.随着人们生活水平的提高，越来越多的用电 阻均为10Ω，两个透明容器中密封着等量的 器进入了我们的生活。下列图片中的用电 空气。下列说法正确的是 器主要利用电流的热效应工作的是() A.设计此装置是为了探究导体产生的热量 与电阻的关系 B.通过三个电阻的电流相等 A.电视机 B.电火锅 C通电一段时间后，左侧U形管中液面的高 度差比右侧的大 D.R3没有发热 C.抽油烟机 D.洗衣机 下册第十八章 13 课外拓展提高 7.无烟电烤炉是一种新兴的家 220Vg 滑片，使电流表的示数为0.5A,记录下第 用简易烧烤设备，使用方便 200s时乙、丙容器中煤油的温度t。断开开 健康环保，一般有大火、中火、 关，结果如下表。比较序号①②可知，当通 小火三挡。其内部电路如右 过导体的电流和导体的 相等 图所示，R1、R2均为发热电 时，导体产生的热量与通电 有 阻，且R1=552。当开关S2断开、S拨到b 关。比较序号②和 可知，导体产 时，电烤炉处于 挡，此时电路消 生的热量与电流大小有关。实验中，电阻R, 耗的电功率为P1;当开关S2闭合、S拨到b 产生的热量为 时，电路消耗的电功率P2为 W; 若P2=3P1,则电阻R2的阻值为 2. 8.用如图所示的装置探究影响电流的热效应 R 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R,、R2、R3浸没 在煤油中，其中R1=R2=52,R3=10。 序号 电阻 I/A 时间/st。/℃ t/℃ 闭合开关前，记录下煤油的初始温度t。;使 ① R 1 100 20 34 开关S接a,调节滑动变阻器的滑片，使电流 ② R 1 200 20 48 ③ R2 0.5 200 20 27 表的示数为1A,记录下第100s和第200s ④ R 0.5 200 20 34 时甲容器中煤油的温度t;开关S接b,调节 核心素养专练 9.核心素养·科学思维(2026佛山禅城区模 (2)加热10min煮茶器消耗的电能。 拟)“围炉煮茶”是现代人喜爱的休闲方式。 (3)R1的阻值和煮茶器保温状态的电功率。 某款煮茶器简化电路如图甲所示，R,和R2 均为电热丝（阻值不随温度变化而变化）。S 拨到1处时，煮茶器处于加热状态：S拨到2 处时，煮茶器处于保温状态。已知某次加热 和保温全过程中R,的电功率随时间变化的 图像如图乙。求： ↑P/W 880 S Q R2 R 8.8 o220 Vo- 010 30 t/min 乙 (1)加热过程中电路中的电流。 14 九年级物理RJAH版