浙教版科学九上§2.3电路中的电能（4） 课时学案

浙教版科学九上§2.3电路中的电能（4）课时学案​​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。​​​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。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＝I2Rt4、定量5、电功。​​​例题11．（浙教版科学九上§2.3电路中的电能（4）课时学案）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()A． B．C． D．例题22．（2026·青田模拟）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33．（浙教版科学九上§2.3电路中的电能（4）课时学案）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44．（浙教版科学九上§2.3电路中的电能（4）课时学案）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10ΩB．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0.9AD．S1和S均闭合时，电阻R在1min所产生的热量为30J例题55．（浙教版科学九上§2.3电路中的电能（4）课时学案）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℃，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。​​​6．（2024九上·温州月考）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7．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8．（浙教版科学九上§2.3电路中的电能（4）课时学案）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9．（浙教版科学九上§2.3电路中的电能（4）课时学案）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10．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11．（浙教版科学九上§2.3电路中的电能（4）课时学案）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12．（浙教版科学九上§2.3电路中的电能（4）课时学案）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13．（浙教版科学九上§2.3电路中的电能（4）课时学案）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。14．（浙教版科学九上§2.3电路中的电能（4）课时学案）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．1：615．（浙教版科学九上§2.3电路中的电能（4）课时学案）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：。

答案解析部分1．【答案】C【知识点】控制变量法；影响电流热效应的因素（焦耳定律）【解析】【分析】电流通过导体的电流与导体的电阻、电流和通电时间有关，根据控制变量法的要求分析判断。

【解答】根据控制变量法的要求可知，探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，需要控制通电时间和电流大小相同，只改变电阻。

AD.只有一个电阻，无法控制电流和时间相同，故A、D不合题意；

B.两个电阻并联，则通过它们的电流不等，故B不合题意；

C.两个电阻串联，则通过的电流和时间相同，故C符合题意；

故选C。2．【答案】B【知识点】影响电阻大小的因素；影响电流热效应的因素（焦耳定律）【解析】【分析】（1）输电线上电能损耗的原理：电流通过有电阻的导线时会产生电热损耗，焦耳定律公式\(Q=I^{2}Rt\)，导线电阻越小，相同输电条件下产生的热量越少，电能损耗越低；导电性越强的材料，电阻越小。

（2）导线各项物理性质的作用区分：密度影响导线自重，弹性影响导线形变能力，耐腐蚀性影响导线使用寿命，这三者均无法改变导线电阻，不能减少输电时的电能损耗；只有提升导电性能够减小导线电阻，降低能量损耗。

【解答】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。

故答案为：B。3．【答案】B【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）【解析】【分析】A.根据Q=cm△t可知，质量相同的不同物质吸收相同的热量时，比热容越大，则升高的温度更小；

B.根据图片确定时间、电流和电阻大小，根据焦耳定律Q=I2Rt比较二者产生热量多少即可；

C.根据图片分析影响电阻产生热量多少的哪个因素不同即可；

D.根据实验过程确定使用的物理研究方法。

【解答】A.烧瓶中使用煤油，是因为煤油的比热容比水小，相同质量的煤油和水吸收相同热量时，煤油温度变化更大，实验现象更明显，故A错误；

B.由图可知，R1和R2串联，因此通过两电阻的电流和通电时间都相等，已知R1>R2，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电阻R1产生的热量更多，甲烧瓶中煤油吸收的热量更多，因此温度计示数升高比乙烧瓶更快，故B正确；

C.该实验中，电流、通电时间都相同，只有电阻大小不同，因此实验探究的是电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系，故C错误；

D.该实验中，控制电流、通电时间相同，改变电阻，用到了控制变量法；同时通过温度计示数的变化，间接反映电流产生热量的多少，用到了转换法，故D错误。

故选B。4．【答案】D【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用【解析】【分析】A.从图像中提取关于电阻R的电压和电流，然后根据R=UI计算它的阻值；

B.根据并联电路的电压特点比较灯泡两端电压的变化，再根据P=U2R比较它的实际功率大小即可；

C.根据图象确定通过灯泡和电阻的电流，然后根据并联电路I总=IL+IR计算电流表的示数；

D.根据W=UIt计算电阻产生的热量。

【解答】A.定值电阻的I-U图像是正比例直线，由图甲可知，当电压为3V时，通过它的电流为0.3A，

则定值电阻的阻值为：R=UI=3V0.3A=10Ω，故A正确，不合题意；

B.只闭合S1时，只有灯泡接入电路，灯泡两端电压等于电源电压3V；

当S1和S2均闭合时，R与L并联，并联电路各支路电压等于电源电压，则灯泡两端电压仍然是3V。

根据P=U2R可知，亮度不变，故B正确，不合题意；

C.当S1和S2均闭合时，R与L并联，由图甲可知，当U=3V时，通过L的电流为0.A，通过R的电流为0.3A，5．【答案】（1）保温（2）2.1×104J；35%【知识点】能量利用效率；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算【解析】【分析】（1）根据公式P=U2R比较开关在不同位置时总功率大小，从而确定对应的工作状态；

（2）根据m=ρ水V计算电水壶内水的质量，根据Q吸=c水mΔt计算水吸收的热量，根据W=U2R2t计算电水壶消耗的电能，最后根据η=Q吸W计算电水壶的热效率。

【解答】（1）根据甲图可知，当开关S闭合、旋转开关接1时，定值电阻R1、R2串联，此时总电阻为R串联；

当开关S闭合、旋转开关接2时，只有R2单独工作，此时总电阻为R2；

根据串联电路的特点可知，R串＞R2；

由P=U2R可知，总功率P6．【答案】B【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）【解析】【分析】电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应。发生电流的热效应时，电能转化为内能。

【解答】电热毯是利用电流热效应工作的，油烟机、平板电脑、洗衣机不是利用电流热效应工作的，故B符合题意，ABD不符合题意。

故选B。7．【答案】D【知识点】电功计算公式的应用；常用电热器【解析】【分析】电饭煲利用电流热效应工作，可知消耗相同电能时，电饭煲产生的热量最多。

【解答】三者功率相同，工作相同的时间，由W=Pt可知，三者消耗的电能相同，由于电饭煲主要将电能转化为内能，可知产生热量最多的是电饭煲。

故答案为：D。8．【答案】D【知识点】液化及液化现象；导体、半导体和绝缘体；影响电阻大小的因素；影响电流热效应的因素（焦耳定律）【解析】【分析】A.容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；

B.电阻是导体本身的一种性质，它的大小由导体的材料、长度、横截面积和温度决定；

C.液化时需要放热，注意分析玻璃哪一侧的空气较高即可；

D.电流通过导体时会产生热量，这是电流的热效应。

【解答】A.常温下，玻璃是绝缘体，金属丝是导体，故A错误；

B.电阻是导体本身的一种性质，它的大小由导体的材料、长度、横截面积和温度决定，与通过导体的电流、导体两端的电压无关，故B错误；

C.天时，车内温度高于车外温度，车内温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃，会液化形成小雾滴，因此车窗玻璃内侧比外侧更容易起雾，故C错误；

D.金属丝通电后，电流通过金属丝发热，使霜熔化、雾汽化，从而达到除霜除雾的效果，这个过程利用了电流的热效应，故D正确。

故选D。9．【答案】B【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）【解析】【分析】ABC.电流通过导体产生的热量与电流、时间和电阻大小有关，探究某个因素对物理量的影响时，需要控制其它两个因素相同，根据图片分析是否能够达到目的即可；

D.温度升高，液体的体积膨胀，则玻璃管内液面升高，据此分析判断。

【解答】A.若给电路串联滑动变阻器，改变滑动变阻器接入的电阻，就可以改变电路电流大小。对同一电阻，保持电阻和通电时间相同，比较不同电流下同一玻璃管中煤油液面的变化，就可以探究通电导体放出的热量与电流大小是否有关，故A正确，不合题意；

B.本实验中只有两个不同阻值的电阻，没有控制材料、长度、横截面积等变量的实验设计，无法探究导体的电阻大小和哪些因素有关，故B错误，符合题意；

C.由图可知，两个电阻丝串联，电流相同、通电时间相同，电阻不同，根据煤油玻璃管液面上升的高度，就可以探究通电导体放出热量与电阻大小的关系，故C正确，不合题意；

D.通电后电阻丝发热，煤油温度升高，玻璃管液面上升，证明电流通过电阻丝发热，电能转化为内能（热能），故D正确，不合题意。

故选B。10．【答案】D【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析；影响电流热效应的因素（焦耳定律）【解析】【分析】在串联电路中，各处的电流是相同的；当线路连接处接触不良时，该处的电阻会增大，根据P=I2R可知该处发热功率的变化；由Q=I2Rt可知长时间通电时电流产生热量的变化。

【解答】导线与用电器串联接入电路中，根据串联电路的电流规律可知，此处电流与电路中其他部分电流相等；当线路连接处接触不良时，该处的电阻会增大，由P=I2R可知，该处的发热功率增大；根据Q=I2Rt可知，长时间通电时在接触不良处电流产生的热量过多，从而造成接触不良处过热，会引发火灾；故D正确，ABC错误。

故选答案为D。11．【答案】C【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用【解析】【分析】AB.根据并联电路的电压规律比较二者电压大小，根据P=U2R比较两个开关都闭合时总功率大小，从而确定对应的工作状态；

C.根据公式I=UR比较通过两个电阻的电流大小；

D.电流通过导体时都会发热，这就是电流的磁效应。

【解答】A.闭合开关S1和S2时，R1和R2并联接入电路。根据并联电路各支路两端电压相等可知，R1两端的电压等于R2两端的电压。并联电路的总电阻小于任意一个分电阻，则此时总电阻最小，根据公式P=U2R可知，此时总功率最大，电路处于加热档，故A、B错误；

C.二者并联时电压相等，且电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻，根据公式I=U12．【答案】A【知识点】欧姆定律及其应用；比热容；影响电流热效应的因素（焦耳定律）【解析】【分析】A.根据图片分析影响电流产生热量的哪个因素不同即可；

B.根据滑片移动方向确定变阻器接入阻值变化，进而判断总电阻的变化，然后根据欧姆定律I=UR分析总电流大小，最后根据焦耳定律Q=I2Rt分析产生热量多少，最终确定升温快慢；

C.首先根据Q=I2Rt分析产生热量多少，然后根据Q=cm△t分析升温快慢；

D.根据Q=cm△t可知，质量相同的不同位置吸收相同的热量时，比热容大的升温少。

【解答】A.由图可知，R1与R2串联，因此通过两个电阻丝的电流和通电时间都相同，只有电阻大小不同，符合控制变量法探究电热与电阻关系的要求，因此该装置可以探究电热与电阻的关系，故A正确；

B.滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路总电阻减小，根据欧姆定律I=UR可知，电路电流增大。根据焦耳定律Q=I2Rt可知，相同时间内两电阻产生的热量更多，因此两瓶中煤油温度上升会更快，故B错误；

C.根据焦耳定律Q=I2Rt可知，串联电路中电流、通电时间相同，且R1＞R2，因此R1产生的热量更多。甲烧瓶对应R1，吸收更多热量后温度上升更快，即甲温度计上升比乙快，故C错误；13．【答案】B【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）【解析】【分析】A.根据甲图分析影响电流产生热量的哪个因素不同即可；

BD.根据焦耳定律Q=I2Rt分析电阻产生热量多少；

C.根据串联电路各处电流都相等的规律判断。

【解答】A.甲装置中，两个容器内的电阻阻值相等，通电时间相同；但右侧容器外并联了一个相同的电阻，因此干路电流大于支路电流，那么左边容器电阻的电流大于右边容器电阻的电流，则该实验是探究电流产生的热量与电流大小的关系，故A错误；

B.甲实验中，左右