第六章 电功率 复习课 学案 2023-2024学年教科版物理九年级上册

第六章 复习课 素养目标 1.结合电流做功过程中的能量转化,理解消耗的电能、电功、导体产生的热量,弄清楚三者之间的关系;会测量电能,能熟练应用电功公式和焦耳定律及其变形公式解决问题。 2.结合电功率的定义、电功公式、焦耳定律,区分电功率、电热功率;能熟练选择适当的功率公式进行分析和计算。 3.会根据P=UI测量小灯泡的额定功率和实际功率;能根据转换法和控制变量法,设计实验探究导体产生热量多少的影响因素。 ◎重点:利用电功率、焦耳定律及其变形公式进行分析和计算;测量小灯泡的电功率。 【思维导图】 【单元达标】 达标点1电能的计量 例1　如图所示的电能表的读数是 kW·h;若该电能表的表盘转了360转,则此时的用电器消耗了 kW·h的电能。 思路导引　电能表读数时,注意最后一位是小数,单位是kW·h;已知电能表消耗1 kW·h时转的转数N,电能表实际的转数n,则用电器消耗的电能为W=。 达标检测 1.小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。这个月他家的用电量是 度,若小林家所在地区每度电的电费是0.6元,这个月他家应交 元电费。 【答案】达标点一 例1　201.8　0.6 达标检测 1.80　48 解析　这个月消耗的电能W=866.9 kW·h-786.9 kW·h=80 kW·h=80度,这个月应交的电费为0.6元/度×80度=48元。 达标点2电功、电功率的计算 例2　如图所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,灯泡L上标有“6 V　3.6 W”,将R2的滑片P移至b端,先闭合S、S2,电流表示数I=0.12 A;再将R2的滑片P移至a端,L正常发光,忽略温度对灯泡电阻的影响。 (1)求电源电压U。 (2)最后闭合S1,电流表示数变为I'=0.9 A,求R1的阻值。 (3)若R2的滑片P的位置及各开关状态任意组合,求电路工作时的最小电功率。 思路导引　利用P=求出灯泡L的电阻,利用P=UI求灯泡的额定电流;(1)当S、S2闭合,将R2的滑片P移至a端时,电路为灯泡L的简单电路,灯泡L正常发光,电压为额定电压,也是电源电压;(2)当S、S1、S2闭合,R2的滑片P移至a端时,电阻R1与灯泡L并联,利用并联电路的电流特点求出通过R1的电流,利用R=求R1的阻值;(3)由P=可知,电源电压U恒定时,电路中的总电阻最大时,电路的电功率最小。利用串联电路的电阻特点求出电路中的最大电阻,利用P=求出电路中的最小电功率。 达标检测 2.某些电阻的阻值会随温度的变化而明显改变,利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计,从而用来测量温度。在如图甲所示的电路中,电流表量程为0~0.6 A,电源电压恒为6 V,R滑为滑动变阻器,电阻R作为温度计的测温探头。当t≥0 ℃时,R的阻值随温度t的变化关系图像如图乙所示。闭合开关S后,把R放入0 ℃环境中,调节滑动变阻器R滑,使电流表指针恰好满偏(即0.6 A),然后保持R滑的阻值不变。 (1)在0 ℃环境中通电30 s,整个电路消耗的电能是多少? (2)滑动变阻器接入电路的电阻R滑为多大? (3)再把测温探头R放到100 ℃环境中时,R消耗的电功率多少? 【答案】达标点二 例2 解:灯泡L的电阻RL===10 Ω 灯泡的额定电流IL额===0.6 A (1)当S、S2闭合,将R2的滑片P移至a端时,电路为灯泡L的简单电路,此时电源电压与灯泡L两端的电压相等,因为此时灯泡正常发光,所以电源电压U=UL额=6 V (2)当S、S1、S2闭合,R2的滑片P移至a端时,电阻R1与灯泡L并联,通过灯泡L的电流: IL=IL额=0.6 A 此时R1中的电流I1=I'-IL=0.9 A-0.6 A=0.3 A 定值电阻R1的阻值R1===20 Ω (3)当S、S2闭合,将R2的滑片P移至b端时,滑动变阻器的最大阻值与灯泡L串联,此时电路的总电阻: R总===50 Ω 滑动变阻器的最大阻值: R2=R总-RL=50 Ω-10 Ω=40 Ω 由P=可知,电源电压U恒定时,电路中的总电阻最大时,电路的电功率最小,因为R1>RL,所以当定值电阻R1与变阻器R2的最大阻值串联时,电路的总电阻最大,此时应闭合开关S、S1,断开S2,总电阻R=R2+R1=40 Ω+20 Ω=60 Ω 电路的最小电功率:P===0.6 W 达标检测 2.解:闭合开关S后,滑动变阻器R滑与测温探头R串联,电流表测电路中的电流 (1)在0 ℃环境下电路中的电流I=0.6 A 则通电30 s内整个电路消耗的电能: W=UIt=6 V×0.6 A×30 s=108 J (2)当R放入0 ℃环境中时,由图乙可知,测温探头电阻R0=2 Ω,电路的总电阻: R总===10 Ω 滑动变阻器接入电路的电阻: R滑=R总-R0=10 Ω