第十八章《电功率》（知识梳理）-【上好课】2024-2025学年九年级全一册物理同步精品课堂（人教版）

第十八章 电功率 知识梳理 全章思维导图 分节思维导图 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 考点梳理 电能 电功 考点一 1.电能 （1）来源：电源， 能转化为 能； （2）利用：用电器， 能转化为 的能； （3）国际单位： （ ）； （4）常用单位：度（ ）； （5）单位换算：1度=1kW·h= W×3600s= J； （6）“1度”的规定： 的用电器工作 消耗的电能就是1kW·h，即“1度”。 2.电能表 （1）电能表：是测量用电器在一段时间内消耗的 的仪器。 （2）铭牌：如图所示电能表上“220V” “10（20）A”“50Hz”“3000r/kW·h” 等字样，分别表示的意思： ①220V： ； ②10（20）A： ； ③50Hz： ； ④3000r/kW·h： 。 （3）读数： Ⅰ.测量较大电功时，用 读数。 ①刻度盘的示数前 位是整数，最后 位是 数； ②电能表前后两次示数之 ，就是这段时间内用电的度数。 Ⅱ.测量较小电功时，用 读数： 例如铭牌上的参数为N r/kW·h，某用电器单独工作转盘转n圈消耗的电能为：W= kW·h或W= J。 3. 电功 （1）电流做功的过程，实际就是 能转化为 能的过程；电流做了多少功，就有多少 能转化为其他形式的能（消耗了多少电能）； （2）公式： （适用于 电路）； （3）符号： ，单位： ； （4）对于纯电阻电路可推导出：W=UIt= = 。 电功率 考点二 1.电功率 （1）物理意义：表示电流做功的 （用电器的电功率越大，它在相同的时间内消耗的电能越 ） （2）定义：通过用电器的电流相同时，用电器两端的电压越大，电功率 ；用电器两端的电压相同时，通过用电器的电流越大，电功率 。可得：电功率等于电流与电压的 。 （3）计算公式： （适用于所有电路）；对于 电路可推导出： ； ①串联电路中常用的公式：，可得：P1：P2= ； ②并联电路中常用的公式：，可得：P1：P2= ； （4）符号及单位：电功率用 表示，国际单位 ，常用单位 ； （5）单位换算：1kΩ=1000Ω= Ω，1MΩ=1000000Ω= Ω。 【知识扩展】用公式及其变形计算电功率时要注意单位的换算与统一。若P、t的单位是W、s，则W的单位是J；若P、t的单位是kW、h，则W的单位是kW·h。 2.额定功率与实际功率 （1）额定电压：用电器 时的电压； （2）额定功率：用电器在 下工作时的功率； （3）灯泡铭牌：某灯泡上标有“220V 25W”字样，分别表示该灯泡的 是220V， 是25W。 （4）用电器所消耗的功率与用电器两端的电压的关系： 实际电压 实际功率 用电器工作情况 U实=U额 P实 P额 用电器 正常工作（灯正常发光） U实＜U额 P实 P额 用电器 正常工作（灯光暗淡） U实＞U额 P实 P额 用电器 正常工作（灯发光强烈），可能会 用电器 3.测量小灯泡的电功率 （1）实验原理：P=UI （2）实验电路图： （3）实验结论：小灯泡的电压不同，功率不同；电压 ，功率 ； （4）影响灯泡亮暗的因素：灯泡的亮暗只与它的 有关， 越大，灯泡越亮，反之灯泡越暗。 焦耳定律 考点三 1.电流的热效应 （1）电流通过导体时， 转化成了 ，这种现象叫做电流的热效应。 （2）实验表明：在相等时间内， 相同时，电阻较大的导体比电阻较小的导体产生的热量 ；在 相同、通电时间相同时，电流较大的电阻比电流较小的电阻产生的热量 。 【知识扩展】实验运用了转换法，即通过观察玻璃管中液柱的上升情况，上升的高度越大，说明电阻产生的热量越多。 2.焦耳定律 （1）表述： ，这个规律叫做焦耳定律。 （2）公式： 。公式中各符号的意义及单位： Q——热量—— （ ）； I—— —— （ ）； R—— —— （ ）； t—— —— （ ）。 注意：在使用焦耳定律公式进行计算时，公式中的各物理量要对应于同一导体或同一段电路。 （3）公式推导：纯电阻电路中，电能全部转化为 ，那么电流产生的热量Q和消耗的电能W的关系是 ，再根据欧姆定律，就得到 。 【知识扩展】电能、电功率、电热在计算时的公式选择： 纯电阻电路 非纯电阻电路 电能 W=UIt= I2Rt = t W=Pt W=UIt W=Pt 电功率 P= =UI=I2R= P= =UI 电热 Q=I2Rt=UIt = t Q=I2Rt 电能与电热的关系 W=Q W＞Q 发热功率 P热=I2R 3.电热的利用与防止 （1）电热的利用——电热器 ①原理：电流的 ； ②主要结构： ； ③优点：清洁卫生，不污染环境， ；可以方便地控制和调节温度； ④常见的电热器：电饭煲、电烙铁、电熨斗、电烤箱。 （2）电热的危害和防止 ①危害：烧坏用电器；加速绝缘材料的老化；造成输电过程中电能的损失； ②如何防止：安装散热风扇、散热片、散热窗、减少热量的产生。 重点实验探究 考点四 实验一：测量小灯泡的电功率 【设计和进行实验】 1.实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器，待测小灯泡和导线 2.实验电路图： 3.实验步骤：①按照所设计的电路图连接好电路，并设计出实验记录表格； ②闭合开关，分别让电压表的示数U实=U额、U实＜U额、U实≈1.2U额，在表格中记下每次电压表、电流表的示数，观察并记录每次小灯泡的亮度； ③整理实验器材； ④把表中数据代入公式 ，计算出三种情况下的电功率，最后完成实验报告。 【命题点】 1.滑动变阻器在电路中的作用：一是保护电路；二是 ； 2.连接电路时的操作：开关断开，滑动变阻器的接线柱 接入电路，闭合开关前滑片应移动到 ； 3.小灯泡的U—I图象不是直线的原因：灯丝电阻随温度的升高而 ； 4.多次测量测目的：测不同 下小灯泡的实际功率及亮暗情况； 5.不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因：电压改变， 也改变。 【实验结论】 ①小灯泡的亮度取决于小灯泡的 ，实际功率越大，小灯泡越 ； ②小灯泡的电压不同，功率 ；电压越高，功率越 。 实验二：探究并影响电流热效应的因素 【设计和进行实验】 1.实验装置： 2.实验步骤：（1）探究电流产生的热量与电阻大小的关系 ①两个透明容器中密封着 的空气； ②两容器中的电阻丝 起来接到电源两端； ③通电一段时间后，比较两个U形管中 。 （2）探究电流产生的热量与电流大小的关系 ①两个透明容器中密封着 的空气； ②在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻 ； ③在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中 。 【命题点】 1.被加热材料选用空气或煤油的原因： ①空气受热 变化大，实验现象更明显； ②煤油的 小，实验现象更明显。 2.转换法的应用： ①被加热的材料是煤油，利用 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 来反映电阻丝产生电热的多少。 3.多次测量的目的：避免偶然因素对实验结论的影响，得出 。 【实验结论】 通电导体产生的热量与 、 以及 有关。导体的电阻越大、通过导体的电流越大、通电时间越长，电流通过导体时产生的热量就越 。 $$第十八章 电功率 知识梳理 全章思维导图 分节思维导图 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 考点梳理 电能 电功 考点一 1.电能 （1）来源：电源，其他形式的能转化为电能； （2）利用：用电器，电能转化为其他形式的能； （3）国际单位：焦耳（J）； （4）常用单位：度（千瓦时）； （5）单位换算：1度=1kW·h=1×103W×3600s=3.6×106J； （6）“1度”的规定：1kW的用电器工作1h消耗的电能就是1kW·h，即“1度”。 2.电能表 （1）电能表：是测量用电器在一段时间内消耗的电能的仪器。 （2）铭牌：如图所示电能表上“220V” “10（20）A”“50Hz”“3000r/kW·h” 等字样，分别表示的意思： ①220V：这个电能表应该在220V的电路中使用； ②10（20）A：这个电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A； ③50Hz：这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用； ④3000r/kW·h：接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过3000转。 （3）读数： Ⅰ.测量较大电功时，用刻度盘读数。 ①刻度盘的示数前四位是整数，最后一位是小数； ②电能表前后两次示数之差，就是这段时间内用电的度数。 Ⅱ.测量较小电功时，用表盘转数读数： 例如铭牌上的参数为N r/kW·h，某用电器单独工作转盘转n圈消耗的电能为：W= kW·h或W= ×3.6×106J。 3. 电功 （1）电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式能的过程；电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能（消耗了多少电能）； （2）公式：W=UIt（适用于所有电路）； （3）符号：W，单位：J； （4）对于纯电阻电路可推导出：W=UIt=I2Rt= t。 电功率 考点二 1.电功率 （1）物理意义：表示电流做功的快慢（用电器的电功率越大，它在相同的时间内消耗的电能越多） （2）定义：通过用电器的电流相同时，用电器两端的电压越大，电功率越大；用电器两端的电压相同时，通过用电器的电流越大，电功率越大。可得：电功率等于电流与电压的乘积。 （3）计算公式：（适用于所有电路）；对于纯电阻电路可推导出：； ①串联电路中常用的公式：，可得：P1：P2=R1：R2； ②并联电路中常用的公式：，可得：P1：P2=R2：R1； （4）符号及单位：电功率用P表示，国际单位W，常用单位kW； （5）单位换算：1kΩ=1000Ω=103Ω，1MΩ=1000000Ω=106Ω。 【知识扩展】用公式及其变形计算电功率时要注意单位的换算与统一。若P、t的单位是W、s，则W的单位是J；若P、t的单位是kW、h，则W的单位是kW·h。 2.额定功率与实际功率 （1）额定电压：用电器正常工作时的电压； （2）额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率； （3）灯泡铭牌：某灯泡上标有“220V 25W”字样，分别表示该灯泡的额定电压是220V，额定功率是25W。 （4）用电器所消耗的功率与用电器两端的电压的关系： 实际电压 实际功率 用电器工作情况 U实=U额 P实=P额 用电器能正常工作（灯正常发光） U实＜U额 P实＜P额 用电器不能正常工作（灯光暗淡） U实＞U额 P实＞P额 用电器不能正常工作（灯发光强烈），可能会损坏用电器 3.测量小灯泡的电功率 （1）实验原理：P=UI （2）实验电路图： （3）实验结论：小灯泡的电压不同，功率不同；电压越高，功率越大； （4）影响灯泡亮暗的因素：灯泡的亮暗只与它的实际功率有关，实际功率越大，灯泡越亮，反之灯泡越暗。 焦耳定律 考点三 1.电流的热效应 （1）电流通过导体时，电能转化成了内能，这种现象叫做电流的热效应。 （2）实验表明：在相等时间内，电流相同时，电阻较大的导体比电阻较小的导体产生的热量多；在电阻相同、通电时间相同时，电流较大的电阻比电流较小的电阻产生的热量多。 【知识扩展】实验运用了转换法，即通过观察玻璃管中液柱的上升情况，上升的高度越大，说明电阻产生的热量越多。 2.焦耳定律 （1）表述：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，这个规律叫做焦耳定律。 （2）公式：Q=I2Rt。公式中各符号的意义及单位： Q——热量——焦耳（J）； I——电流——安培（A）； R——电阻——欧姆（Ω）； t——时间——秒（s）。 注意：在使用焦耳定律公式进行计算时，公式中的各物理量要对应于同一导体或同一段电路。 （3）公式推导：纯电阻电路中，电能全部转化为内能，那么电流产生的热量Q和消耗的电能W的关系是Q=W，再根据欧姆定律，就得到。 【知识扩展】电能、电功率、电热在计算时的公式选择： 纯电阻电路 非纯电阻电路 电能 W=UIt= I2Rt = t W=Pt W=UIt W=Pt 电功率 P= =UI=I2R= P= =UI 电热 Q=I2Rt=UIt = t Q=I2Rt 电能与电热的关系 W=Q W＞Q 发热功率 P热=I2R 3.电热的利用与防止 （1）电热的利用——电热器 ①原理：电流的热效应； ②主要结构：发热体； ③优点：清洁卫生，不污染环境，效率高；可以方便地控制和调节温度； ④常见的电热器：电饭煲、电烙铁、电熨斗、电烤箱。 （2）电热的危害和防止 ①危害：烧坏用电器；加速绝缘材料的老化；造成输电过程中电能的损失； ②如何防止：安装散热风扇、散热片、散热窗、减少热量的产生。 重点实验探究 考点四 实验一：测量小灯泡的电功率 【设计和进行实验】 1.实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器，待测小灯泡和导线 2.实验电路图： 3.实验步骤：①按照所设计的电路图连接好电路，并设计出实验记录表格； ②闭合开关，分别让电压表的示数U实=U额、U实＜U额、U实≈1.2U额，在表格中记下每次电压表、电流表的示数，观察并记录每次小灯泡的亮度； ③整理实验器材； ④把表中数据代入公式P=UI，计算出三种情况下的电功率，最后完成实验报告。 【命题点】 1.滑动变阻器在电路中的作用：一是保护电路；二是改变加在小灯泡两端的电压； 2.连接电路时的操作：开关断开，滑动变阻器的接线柱一上一下接入电路，闭合开关前滑片应移动到阻值最大处； 3.小灯泡的U—I图象不是直线的原因：灯丝电阻随温度的升高而增大； 4.多次测量测目的：测不同电压下小灯泡的实际功率及亮暗情况； 5.不能用多次测量求出的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。 【实验结论】 ①小灯泡的亮度取决于小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮； ②小灯泡的电压不同，功率不同；电压越高，功率越大。 实验二：探究并影响电流热效应的因素 【设计和进行实验】 1.实验装置： 2.实验步骤：（1）探究电流产生的热量与电阻大小的关系 ①两个透明容器中密封着等量的空气； ②两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端； ③通电一段时间后，比较两个U形管中液面高度变化。 （2）探究电流产生的热量与电流大小的关系 ①两个透明容器中密封着等量的空气； ②在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联； ③在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。 【命题点】 1.被加热材料选用空气或煤油的原因： ①空气受热体积变化大，实验现象更明显； ②煤油的比热容小，实验现象更明显。 2.转换法的应用： ①被加热的材料是煤油，利用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形管中液面的高度差来反映电阻丝产生电热的多少。 3.多次测量的目的：避免偶然因素对实验结论的影响，得出普遍规律。 【实验结论】 通电导体产生的热量与导体本身的电阻、通过导体的电流以及通电时间有关。导体的电阻越大、通过导体的电流越大、通电时间越长，电流通过导体时产生的热量就越多。 $$