第十八章《电功率》知识点汇总 2024-2025学年人教版九年级全一册物理

九年级物理第十八章《电功率》知识点汇总 第一节 电能 电功 知识点1、电能 （1） 发电机和电池——其他形式的能转化为电能 自然界存在的各种形式的能，如化学能、水能、风能、太阳能、核能都可以转化为电能。发电机和电池就是实现这种转化的装置。 （2） 用电器——电能转化为其他形式的能 电灯把电能转化为光能和内能，给我们照明。电吹风把电能转化为动能和内能，使湿头发加快变干；行驶中的电动自行车，把电能转化为动能，为我们代步；电能的使用，把电能转化为光能和声能，为我们传达信息…… 知识点2、电能的计量 1、 电能的单位： 电能的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J。 电能的常用单位是千瓦时，符号Kw.h.日常生活中所说的用子多少度“度”电就是用了多少“千瓦时”。换算关系是：1kW.h=3.6×106J。 2、 电能的计量工具——电能表 ①作用：测量用电器在一段时间内消耗的电能。 ②读数方法以：一段时间内，电能表计数器上前后两次读数之差，就是用户在该段时间内用电的千瓦时数。即用电度数。注意电能表中最后一位数字是小数。 ③重要参数的意义： a、“220 V”表示这个电能表的额定电压是220V，应该在电压为220V 的电路中使用； b、“10（20 A）”表示这个电能表的标定电流为10A，在短时间内使用 时，电流允许大些，但不能超过20 A。 c、“50 Hz”表示这个电能表在50 Hz的交流电中使用； d、“600 revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的表盘转过600转。 难点聚焦：转盘转数和消耗的电能W之间的关系： a、根据电能表转盘转数计算消耗的电能，若电电能表表盘标有N，则转盘转过转消耗的电能W= b、根据消耗的电能W，计算电能表转盘转过转过的转数， 知识点3、电功 　　1．定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。 　　2．实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。 　　电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 　　3．规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。 　　4．计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出： 5、 串、并联电路中电功的特点： ①串联电路：电阻R1 、R2串联在总电压不U的电路中，设它们两端的电压分别为、，电路中的电流为I。则在时间内电流所做的功分别是，，，又因为，故 ②并联电路：电阻R1 、R2并联在总电压为的电路中，设通过它们的电流分别为、，电路中的电压为。则在时间内电流所做的功分别是，，，又因为，故 无论用电器串联或并联。电流等于电流通过各用电器（或各支路）做功之和，表示为 ③串、并联电路中电功分配关系 a、串联电路：电流通过各用电器所做功与其电阻成正比，即= b、并联电路中，各用电器的电功与其电阻成反比，即=（各支路通电时间都相同） 第二节 电功率 知识点1、电功率： ①定义：电流在1秒内所做的功叫电功率。 ②意义：表示消耗电能的快慢。③符号：P ④单位：瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW），毫瓦（mW),1 kW＝103 W， l W=103 mW ⑤电功率的定义式：P= W=Pt t= ⑥电功率的计算式：根据电功率的定义式：P=及电功的计算公式W=UIt可以推导出电功率的计算式： P=UI ⑦推导式：a、根据欧姆定律，可推导出； b、根据欧姆定律可得，可推导出 因此电功率可以用计算 注意： 只适用于纯电阻电路，即将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子，电饭锅待均属于纯电阻电路，而当电流渡过电动机等非纯电阻电路的用电器时，消耗的电能主要转化为机械能，有少量电能转化为内能，就不能再用这两个公式计算其电功率了。 ⑧串联电路和并联电路中电功率的计算 串联电路 并联电路 电路图 电流 电压 电阻 分配 电压： 电流： 电功率 ，，， ，， ， 电功率的分配 知识点2、“千瓦时”的来历 由P= 变形后得到 W=Pt ，若P的单位用千瓦，t 的单位用小时，则得到功率的另一个单位——千瓦时。1kW.h是功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能。 1kW.h=1kW×1h=1000W×3600s=3.6×106J “1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。 P=可使用两套单位：“W、J、s”、“kw、kwh、h” 知识点3、额定功率和实际功率 　　额定电压：用电器正常工作时的电压。 额定功率：用电器在额定电压下的功率。 用电器在实际工作时，所获得的电压不一定等于它的额定电压，它实际获得的电压称为实际电压，用电器在实际电压下的电功率称为实际功率。 用电器实际工作时的三种情况： ①U实<U额 P实<P额——用电器不能正常工作。（如果是灯泡，则表现为灯光发暗，灯丝发红）； ②U实>U额 P实>P额——用电器不能正常工作，有可能烧坏。（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）； ③U实=U额 P实=P额——用电器正常工作。 电灯泡上的“PZ220 25W”表示额定电压是220V，额定功率是25W。 知识点4、电功率的测量 ①实际功率随电压变化而变化根据得 可得 ②根据　如果U 减小为原来的 则P′= 如： 　　 　　③灯L1“220V 100W”，灯L2“220V 25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。 　　　　两灯串联时，灯L2亮，两灯并联时，灯L1亮。 要比较灯泡的亮度，必须比较灯泡的实际功率，实际功率大则灯泡亮。根据公式可知，在额定电压相等的情况下，额定功率越小，其电阻越大，所以　又因为灯L1与灯L2串联，所以通过两灯的电流相等，根据可知：　若灯L1与灯L2并联，则两灯两端的电压相等，根据可知：. 判断哪个灯亮的口诀“串小（功率）并大” （U额  相同） 点拨：若两个用电器串联时，一般用比较实际功率的大小；若两个用电器并联时，一般用比较实际功率的大小。 串并联电路P实与R大小的关系 项目 串联电路 并联电路 P实与R的关系 串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大 并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大 灯泡发光亮度 实际电压大的P实越大，因此实际电压大的灯泡较亮 通过电流大的P实越大，因此通过电流大的灯泡较亮 电阻大的P实越大，因此电阻大的灯泡较亮 电阻小的P实越大，因此电阻小的灯泡较亮 串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器阻值增大时分压也大，小灯泡实际电压减小，小灯泡发光较暗 并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电路中各部分互不干扰，所以通过小灯泡所在支路的电流不变，小灯泡发光情况不变 第三节 测量小灯泡的电功率 知识点1、伏安法测小灯泡的电功率 【实验原理】 P=UI 【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器。 【实验电路图】 【实验步骤】 ①按电路图连接实物。（开关断开、将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大（右）端。根据小灯泡的额定电压和额定功率等数值选择电源电压以及电流表和电压表的量程） ②检查电路无误后，闭合开关。移动滑片，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡的额定功率。 ③调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压略高于额定电压（不能超过额客电压的1.2倍），观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。 ④调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压小于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。 【实验表格】 次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 发光情况 1 2 3 【实验分析】： （1）小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。 （2） 灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大。 （3） 灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。 【难点聚焦】 （1）伏安法测小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器的作用：①闭合开关前，应该先调 节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的电阻最大、电路中的电流最小，这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏； ②接通电源后，移动滑动变阻器的滑片，可以调节小灯泡两端的电压。 【注意事项】 ①接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大，以保护电路。 ②电压表和电流表的量程，应大于小灯泡的额定电压和额定电流，以免烧坏电表。； ③调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压略高于额定电压时要注意不能超过额客电压的1.2倍。 ④不需要计算电功率的平均值。 知识点2 实验中电路故障的判断 伏安法测小灯泡电功率故障的分析及排除 现象 故障原因 排除方法 闭合开关，小灯泡亮，但两表指针反向偏转 两电表的“+”“-”接线柱接反，可能损坏电表 将连接电表的两导线对调，或将电源的正负极对调 电压表、电流表指针偏转角度过小（超出最大刻度） （1）电压表、电流表选择的量程过大（小）；（2）电源电压大度低（高） 重新选择量程，调换电源，检查电路。 无论怎样移动变阻器的滑片，电流表或电压表示数无变化 变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使变阻器接成了定值电阻 滑动变阻器采用“一上一下”的接线方法 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。 电路中存在断路 检查电路 电流表有示数，电压表无示数 （1）电压表损坏（2）灯泡短路 更换电压表，检查电路 灯泡较亮，电压表示数低于额定电压或灯泡较暗，电压表示数高于额定电压 电压表接错，没有测灯泡两端的电压 将电压表并联在灯泡两端 闭合开关后，灯泡不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针偏转很大 （1）电流表、电压表位置互换，电压表直接测电源电压；（2）灯泡断路 将两表位置互换，更换灯泡。 闭合开关前，灯泡已亮，电流表和电压表也正常偏转，而闭合开关后，灯泡反而不熄灭，两表也不再偏转 将开关错误地并联在电源两端，开关闭合前，电路为通路，开关闭合后，电源被短路，这种错误会烧坏电源，实验时应设法避免 将开并串联在电路中 闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后回到零刻度线处，电压表仍有示数 灯泡两端的实际电压超过它的额定电压，所以灯泡发出强光，但很快被烧坏，故电流表马上回到零刻度线，而电压表两端仍与电源连通，所以电压表仍有示数 闭合开关前，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处 第四节 焦耳定律 知识点1、电流的热效应 （1） 电流通过导体时电能转化成热能（电能转化为内能），这个现象叫做电流的热效应。 （2）电热与导体本身的电阻、通过导体的电流以及通电时间有关。导体本身的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，导体产生的热量越多。 知识点2、焦耳定律 焦耳定律：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。 计算公式：Q=I2Rt（适用于所有电路）Q、I、R、t分别表示热量、电流、电阻、和通电时间，对应的单位分别为J、A、Ω、s 对于纯电阻电路可推导出：Q=W=UIt= t=Pt 有关焦耳定律的注意事项：对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q＝W），这时以下公式均成立Q=UIt Q=t Q=Pt；对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q＝I2Rt。 　①串联电路中常用公式：Q=I2Rt。Q1：Q2：Q3：…Qn=R1：R2：R3：…：Rn 　　并联电路中常用公式：Q= t    Q1：Q2= R2：R1 　　②无论用电器串联或并联。计算在一定时间所产生的总热量  常用公式Q= Q1+Q2+…Qn 　　③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q=t=Pt 　　4．应用──电热器： 　　①定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。 　　②原理：焦耳定律。 　　③组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。 　　④优点：清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。 学科网（北京）股份有限公司 $$