第18章 电功率 小结与复习（讲解课件）-【优翼·学练优】2024-2025学年九年级物理全一册同步备课（人教版）

第十八章 小结与复习 第十八章 电功率 优翼理综学科号 电功率 电能表 电能 定义 公式 电功 电功率 物理意义 单位及换算 公式 实际功率与 额定功率 焦耳定律 电流热效应 公式 防止和利用 单位及换算 知识结构 2 1.电能 (1)单位：度，度的学名叫做________，符号是kW·h。 (2)能量单位：________。 (3)单位换算：1度 ＝________kW·h＝________J 2.电能的计量 (1)用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过________计量出来。 焦耳(J) 1 3.6×106 千瓦时 电能、电功 电能表 重点回顾 3 (2)认识电能表。 (3)电能的计量：在一段时间内的前、后两次示数________就是这段时间内所消耗电能，字母表示：________。另外一种方法： 2019.9 600 相减 W末 -W初 重点回顾 3.电功 (1)定义：______转化为其他形式的能的过程，也可以说成是电流做功的过程。______做功的多少。用符号____表示。 (2)公式：________，电功的单位是____；电压单位是____；电流单位是____；通电时间单位是____。 (3)推导式：W=______=________(仅适用于纯电阻电路)。 电流 W W＝UIt J I2Rt　 U2 R t 电能 V A s 重点回顾 5 如图是小李家的电能表、她家所使用的用电器总功率不能超过_______W。将一台额定功率为880 W 的电暖气单独接入电路中，正常工作30 min，通过电暖气的电流是_____A，电能表的转盘转了________转。 4 400　　 4 1 320 例1 典例精析 在学习了电能表的相关知识后，大明发现家中电压力锅的铭牌上标有“1100W”，于是利用家中的电能表来测出电压力锅的实际电功率，看看测出的实际电功率是否为“1100W”。 例2 (1)如图所示是大明家上月初和上月末的电能表的表盘，他家上月消耗的电能为_____度，若 按 0.5元/度的标准收费，他家本月 应缴纳的电费为_____元。 68.1 34.1 典例精析 (2)测量时，他断开家里其他用电器，只让电压力锅单独工作 3 min，观察到电能表指示灯闪烁了80次，则电压力锅在这段时间内消耗的电能是________J，该电压力锅的实际电功率是________W。 1.8×105 1 000 典例精析 1.电功率 (1)物理意义：电功率是表示电流做功_______的物理量。 (2)定义：电流在某段时间内的_______与_______的比值。用符号____表示。 (3)单位：瓦特，简称瓦，符号是______，其他常用电功率单位还有______、______。 (4)单位换算：1kW＝_______W，1 mW＝_______W 快慢 电功 时间 P W kW 103 10－3 mW 电功率 重点回顾 (5)公式：P＝______，电功率单位是____；电功单位是____；做功时间单位是____。 (6)推导式：P=______=________=________(仅适用于纯电阻电路)。 2.“千瓦时”的来历 两套单位： W t W J s UI I2R U2 R 功率P 时间t 电能W 单位1 W s J 单位2 kW h kW·h 1J=1W×1s 1kW·h=1kW×1h 重点回顾 3.额定功率实际功率 (1)额定功率：用电器在___________下工作时的电功率。 (2)实际功率：用电器在___________下工作时的电功率。 (3)一个标有“36 V 25 W”的灯泡，其中“36 V”表示该灯泡的________为36 V，“25 W”表示该灯泡的________为25W。 4.电功率的测量 (1)测量出一段时间消耗的电能，根据P=W/t 算出。 (2)测量此刻的电压和电流值，根据P=UI 算出。 额定电压 实际电压 额定电压 额定功率 重点回顾 图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1 W；再闭合开关S1电流表示数变化了_______A，此时电路消耗的总功率为_______W。 0.2　　 1.4　　　　 例3 典例精析 如图是电饭锅工作原理的简化电路图，其额定电压为 220V，电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和低温焖饭挡。S2 为挡位自动控制开关，R1 和R2均为电热丝，R1的阻值为1210Ω，高温烧煮挡的额定功率为 840W，电饭锅正常工作时，高温烧煮10 min消耗的电能为__________J，电饭锅低温焖饭时的额定功率为________W，电热丝R2 的阻值为________Ω。 5.04×105　　　　 40　　 60.5　　 例4 典例精析 1.电流的热效应：电流通过导体时_____能转化为_____能的现象。 2.焦耳定律 (1)定义：电流通过导体产生的热量跟______的二次方成正比，跟导体的______成正比，跟___________成正比。 (2)公式：_________。热量的单位是____；电流单位是____；电阻单位是____；通电时间单位是____。 电流　 电 电阻 通电时间 内 Q＝I2Rt　 焦耳定律 J Ω V s 重点回顾 14 电吹风是现代家庭常用的电器，如图是小华家中使用的电吹风，使用过程中，她发现电吹风既可以吹热风，又可以吹冷风。她由此断定：在电吹风中有带有风扇的电动机和可以发热的电热丝。 例5 (1)电吹风可以单独吹冷风，下面两个电路哪一个更符合实际情况？ 典例精析 (2)小华查看说明书得知该型号电吹风吹热风时的功率为460W，吹冷风时的功率为20W，求电吹风正常工作且吹热风时电热丝的功率、电阻及1min内电流通过电热丝所产生的热量。 解：吹热风时，电热丝与电动机并联。 电热丝的功率：P电热丝=P总-P冷=460W-20W=440W 电热丝产生的热量为Q=I2Rt=P电热丝·t=440W×60s=2.64×104J 典例精析 【设计与进行实验】 1.实验原理：P＝UI 2.用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表通过小灯泡的电流。用滑动变阻器调节小灯泡两端的电压。 3.要选择合适电源，选择适合的量程。 测量小灯泡的电功率 V A 重点实验突破 4.调节小灯泡两端的电压分别为1倍的额定电压，0.8倍的额定电压，1.2倍的额定电压。 5.注意观察灯泡亮度并记录。算出各电压下灯泡的电功率。 【数据处理和分析】 6.设计实验数据记录表格(如下表所示)，计算灯泡的电功率。 实验次数 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W 灯泡亮度 1 2 3 重点实验突破 【交流与反思】 6.不能用多次测量求出电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因（电压改变，功率也改变） 7.实验中电压表大量程损坏，小量程小于小灯泡额定电压，应采取的措施(将电压表并联在滑动变阻器两端) 8.实验评估及改进 9.特殊方法测电功率 重点实验突破 (1)实验电路如图所示，请你用笔画线代替导线，完成电路。 例6 小明同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为 2.5V，电源为两节新干电池，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。 典例精析 (2)小明将电路连好后，闭合开关。发现小灯泡发光很微弱，电流表、电压表均有示数，左右移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡亮度和两表示数均不变，其原因可能是_______________ _________________________________。 (3)改正错误后，小明同学调节滑动变阻器观察到电压表示数为2 V，为使小灯泡两端电压达到额定电压，应将滑动变阻器的滑片P向____(选填“左”或“右”)调节。当 小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所 示，该小灯泡的额定电功率为______W。 接入电路中的是下面两个接线柱　 右 0.6 典例精析 (5)通过计算分析以上数据，你还有什么新的发现__________ _____________________________________________________。 (4)小明依次测出了六组实验数据，如下表所示。请你根据表中数据在图丙所示的坐标纸上作出小灯泡的I－U图像。 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.9 电流I/A 0.10 0.16 0.20 0.22 0.26 电功率P/W 亮度变化 暗→亮 小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的实际电功率越大 典例精析 【设计和进行实验】 1.被加热的材料选用煤油或空气的原因(①煤油比热容较小，温度上升快，实验现象更明显；②空气受热容易膨胀，可使U形管中液柱上升快，实验现象更明显；③都是绝缘体) 2.实物图的连接与电路设计。 探究影响电流热效应的因素 重点实验突破 3.转换法的应用 (1)被加热的材料是煤油(通过温度计示数的变化量，来反映电阻丝产生电热的多少) (2)被加热的材料是空气(通过U形管内液面高度差，来反映电阻丝产生电热的多少) 4.控制变量法的应用 (1)被加热物质的要求(物质种类、质量、初温均相同) (2)探究电热与电阻的关系(选择两个阻值不同的电阻丝串联) 重点实验突破 (3)探究电热与电流的关系(选择两个阻值相同的电阻丝串联，再将其中一个电阻丝并联一个电阻丝分流) (4)探究电热与通电时间的关系(选择一个电阻丝，分别接入不同的时间) 【数据处理和分析】 5.设计实验数据记录表格，记录数据并分析。(为使实验现象更明显，应选择阻值差别大的电阻丝) 重点实验突破 【交流与反思】 6.实验方案的评估，分析实验中出现的问题。 7.实验结论：在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多；在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。 重点实验突破 小刚在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验中，所用的实验器材如图甲所示，其中两个透明容器内密封着等质量的空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。 (1)实验中是通过观察U形管中液面的________来显示容器内空气温度的变化，这里采用的方法是________。 高度差　 转换法 例7 典例精析 (2)如图的装置中，闭合开关后通过两电热丝的电流______；该装置可以探究电流产生的热量与_____的关系，一段时间后，____(选填“左”或“右”)容器所接U形管中液面高度差较大，得出的结论是：______________________________ ________________________________________________。 相同 电阻 右 在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多 典例精析 (3)在电流与通电时间相同的条件下，选用表中的长度和横截面积都相同的两种材料进行实验。为了使实验现象最明显，可以选用铜与___________进行对比。 镍铬合金 材料 铜 铝 钨 镍铬合金 电阻(Ω) 0.0175 0.029 0.053 1.0 (4)小刚调整了实验装置继续探究，如图，两个密闭容器中的电阻一样大，将一个相同阻值的电阻和其中一个电阻并联(位于外部)。 典例精析 ①如图探究的是电流产生的热量跟_______的关系，电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的_______不同。 ②在实验中观察到左侧U形管中液面很快出现高度差，右侧U形管中液面高度差为零，原因可能是电阻丝_____断路。 ③改正错误后，通电一段时间，____(选填 “左”或“右”)容器内的电阻丝产生的热量多。 得出的结论是：_______________________ _____________________________________。 电流 电流 R2 左 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多　 典例精析 (5)小刚发现电热水壶在工作时，其内部的电热丝发热很多，而与电热丝连接的导线却发热很少，原因是___________________ _____________________________________________________。 (6)实验过后小刚提出了一个问题：用Q＝I2Rt 可以计算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q＝UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？______。请用实例说明原因_______________ ______________________________________________________ ______________________________________________________。 通过导线和电热丝的电流相同。而导线的电阻很小，所以导线产生的热量很少 电动机工作时，电能转化为机械能和内能，则W>Q，所以不能用Q＝UIt来计算电流通过任何用电器产生的热量 不能 典例精析 1.如图所示是现在家庭常用的电子式电能表表盘，表盘上标有3200 imp/(kW·h)，表示每消耗1 kW·h的电能，指示灯闪烁3200次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6 min，电能表指示灯闪烁了320次。该家用电器的额定电功率是______W，则这个家用电器可能是__________(选填“电热水壶”“台灯”或“电视机”)。 1 000　　 电热水壶　　　　　 当堂小练 2. 下表为某电烤箱铭牌的部分参数，其简化电路如图所示。当开关S闭合时，电烤箱处于____温挡。当电烤箱在高温挡工作时，1 min 消耗的电能是_________J。 额定电压 220 V 额定功率 高温挡 1 100 W 低温挡 440 W 高 6.6×104　 当堂小练 3.两个额定电压为220 V的白炽灯 L1 和 L2 的U－I 特性曲线如图所示。求： (1)当L2正常发光时，通过L2的电流为0.45 A， 那么L2的额定功率是多大？ (2)L2正常发光时的电阻是多大？(结果保 留一位小数) (3)现将L1和L2串联后接在220 V的电源两 端。此时L1消耗的实际功率为多大？ 当堂小练 解：(1)L2正常发光时U2＝220 V　I2＝0.45 A L2的额定功率为P2＝U2I2＝220 V×0.45 A＝99 W (2)由欧姆定律I＝ 知L2正常发光时的电阻为 R2＝ ≈488.9 Ω (3)根据串联电路电流、电压的特点可知，此时通过L1、L2的电流相同，其两端电压之和为220 V，由图可知，符合此条件时，此时通过L1、L2的电流为0.25 A，L1、L2两端电压分别为U1′＝160 V，U2′＝60 V，所以L1消耗的实际功率为P1′＝U1′I1′＝160 V×0.25 A＝40 W。 当堂小练 $$