第18章 电功率复习导学案 --2024-2025学年人教版物理九年级上学期

人教版九年级第18章 《电功率》复习学案 班级： 姓名： . 【复习目标】 1．理解用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程，会正确计算电功。 2．领悟实际功率与额定功率，能灵活解决电功率的相关计算问题。 3．会设计测定小灯泡电功率的实验方案，并做出正确的评估。 4．能利用焦耳定律解决电热问题，并理解电热与电功的关系。 5．初步掌握生活用电常识，做到安全用电。 【知识回顾】 1、 电能 电功 1、 电功 （1） 电功的定义： 所做的功叫电功，电功的符号是 。 （2） 电功的单位 电功的单位是 ，简称 ，符号为 。电功的常用单位是 ，学名 ，符号为 。1kW·h= J （3）电功和电能的关系 电流做功的过程，实际上就是 转化为 的过程。比如电流通过电灯做功，电能转化为 ；电流通过电动机做功，电能转化为 ；电流通过电热器做功，电能转化为 。电流做了多少功也就意味着有多少 能发生了转化，即电流做了多少功就可以说消耗了多少电能。 （4）电功的计算公式： . 2、 电能的计量 （1） 工具： 。 用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过 （也叫电度表）计量出来。 （2） 电能表的认识 ①如图是一种电能表的表盘。表盘上的数字表示已经 的电能，单位是 ，计数器的最后一位是 ，即此时电能表上的示数为 kW·h。用电能表月底的读数 月初的读数，就表示这个月所消耗的电能。 ②“220 V”表示这个电能表的额定电压是220V，即这个电能表应该在 V的电路中使用。 ③“10（20 A）”表示这个电能表的标定电流为 A，允许最大电流为 A。 ④“50Hz”表示这个电能表在频率为 Hz的交流电中使用： ⑤“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 转。因此可根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时，可以列比例式： = 3、 串并联电路电功特点：在串联电路和并联电路中，电流所做的总功等于各用电器电功之 。即电路在一段时间内消耗的总的电能等于各个用电器消耗的电能之 。 2、 电功率 1、 电功率 （1）电功率的定义：在物理学中用电功率来表示电流做功的 ，电功率等于 与 之比，用符号 来表示。 （2）电功率的单位：电功率的基本单位是 ，简称 ，符号是 ，常用单位还有 ，符号为 ，1kW= W。 （3） 电功率的计算公式： ①P=，变形公式有W＝ ，t= 。 在代入数据时，要注意单位，当功率P的单位为瓦特（W）时，电功W的单位为 ，时间t的单位为 ；当功率P的单位为千瓦（kW）时，电功W的单位为 ，时间t的单位为 。 ②P==UI=I2R= 其中电功W的单位取 ；电功率P的单位取 ；电压U的单位取 ；电流I的单位取 ；电阻R的单位取 ；通电时间t的单位取 。 （3）串并联电路电功率特点： 在串联电路和并联电路中，总功率等于各用电器电功率之 。 2、 额定电压 额定功率 （1） 额定电压：用电器 工作时的电压叫额定电压。 （2） 额定功率：用电器在 电压下的功率叫额定功率。 （3） 额定电流：用电器在 工作时的电流叫额定电流。 （4）用电器实际工作时的三种情况： ①U实＜U额，P实＜P额，用电器 正常工作。（如果是灯泡，则表现为灯光发 ）； ②U实＞U额，P实＞P额，用电器 正常工作，有可能烧坏。（如果是灯泡，则表现为灯光极 ）； ③U实=U额，P实＝P额，用电器 工作。 注意： ①电灯泡铭牌上标的“220V 25W”表示 电压是220V， 功率是25W。 ②灯泡的亮度是由其所消耗的 电功率决定的，与 电压和 功率无关。 ③额定电压相同，额定功率不同的灯泡，灯丝越粗，额定功率越 。 ④将这两个灯泡串联，额定功率大的，实际功率 ；将这两个灯泡并联，额定功率大的，实际功率 。 （5）串并联电路P与R大小的关系： ①两用电器串联时的实际功率P的大小比较可用公式P=I2R，因为串联电路中 处处相等，所以串联电路中电阻越大的用电器实际消耗的电功率越 。 ②两用电器并联时的实际功率P的大小比较可用公式P=，因为并联电路中各支路的电压 ，所以并联电路中电阻越大的用电器实际消耗的电功率越 。 3、 电功率的测量 用电功率公式P=UI可得，电功率可以通过 和 的测量来间接测量，电流可以用 测量，电压可以用 测量。 3、 测量小灯泡的电功率 测量小灯泡电功率的实验 1、【实验原理】P= 。 2、【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、 、 、滑动变阻器。 3、【实验电路图】 4、【实验步骤】 （1）按电路图连接实物电路。 （2）检查无误后， 开关。移动滑片，使小灯泡在 电压下发光，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 ，使小灯泡两端的电压约为额定电压的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 ，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。 5、【实验表格】 次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 2 3 6、【注意事项】 （1）接通电源前应将开关处于 状态，将滑动变阻器的阻值调到最 ； （2）连好电路后可通过 的方法选择电压表和电流表的量程； （3）滑动变阻器的作用： 、 。 （4） （选填“需要”或“不需要”）计算电功率的平均值。 四、焦耳定律 1、电流的热效应：电流通过导体时电能转化 ，这个现象叫做电流的热效应。 2、焦耳定律 （1）内容：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，跟通电 成正比。 （2）定义式：Q= （普遍适用） （3）推导式：Q=UIt=Pt=t （4） 有关焦耳定律的注意事项 ①对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能 转化为内能，即Q=W，这时以下公式也成立Q= 、Q= 、Q= ； ②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。即Q＜W，求Q时只能用Q= 。 （5） 串并联电路中电流产生热量的特点 在串联电路和并联电路中，电流产生的总热量等于部分电热之 。 3、电热的利用和防止 （1）利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。 （2）防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。 【精练】 1、小阳在家中看电视，感觉室内较冷，他打开了电暖气取暖，下列物理量中变小的是（　　） A．电视机两端的电压 B．干路中的电流 C．电路的总电阻 D．电路的总功率 2、一只家用电能表标有“1500r/(kW·h)”的字样，今若让一台录音机工作，测得电能表旋转1r的时间恰好为100s，则这台录音机的功率为（　　） A．15W B．24W C．41.7W D．66.7W 3、小刚家里连接热水器的插头与插座接触不良，在热水器使用一段时间后发现插头与插座过热．下列关于插头与插座过热的原因解释正确的是（　　） A．由于接触不良，导致电路中电流过大，插头与插座过热 B．由于接触不良，电路中没有电流通过，插头与插座是被热水烫热的 C．由于接触不良，导致电路中总功率过大，插头与插座过热 D．由于接触不良，导致接触处电阻过大，插头与插座过热 4、有两个电路元件A和B，其两端电压与流过元件电流的关系如图甲所示。把它们并联在电路中，如图乙所示，闭合开关S，这时电压表的示数为3V，则电流表的示数和电路中消耗的总功率分别是（　　） A．0.60A，1.8W B．0.70A，1.8W C．1.30A，2.1W D．1.30A，3.9W 5、如图甲所示是刘红同学设计的电路，闭合开关，滑动变阻器的滑片P滑动的过程中，得到电压表与电流表示数的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压是15V，R1阻值为20Ω B．当R的阻值为20Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大 C．滑动变阻器的最大电阻为60Ω D．当滑片P从右向左滑动过程中，电路中消耗的电功率越来越小 6、如图所示的电路中，闭合开关，滑动变阻器滑片向右滑动的过程中（　　） A．灯泡L1亮度变亮，L2亮度不变 B．灯泡L1亮度变亮，L2亮度变暗 C．灯泡L1亮度不变，L2亮度变亮 D．灯泡L1亮度变暗，L2亮度变亮 7、小明同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验。已知电源两端电压为6V且保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电阻R的阻值为10Ω，滑动变阻器R0的规格为“20Ω，0.5A”。将开关S闭合后，为保证电路中各元件正常工作，则以下说法中正确的是（　　） A．电路消耗的最大功率为3W B．电压表示数变化量的最大值为1V C．通过电阻R的电流最大值为0.4A D．滑动变阻器R0接入电路的最小阻值为5Ω 8、（多选）近几年，国产品牌手机快充技术发展迅速，手机充电功率已经达到120W，远远领先国外同类型品牌。如图所示一块手机用的锂电池，工作时电池电压约4V，容量为4000mA•h。关于此电池下列说法正确的是（　　） A．电池放电时电能转化为化学能 B．此电池充满电大约储存了57600J 的电能 C．给电池充电时，这块电池相当于电路中的用电器 D．若采用120W的超快闪充充电器给这块电池充电，理论上充满电大约需要8分钟 9、（多选）如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 1.25W”。若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，电路中各元件均安全工作，小灯泡两端电压不允许超过额定电压。闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．电路的最大电功率是3.6W B．电流表的示数变化范围是0.24～0.5A C．滑动变阻器的阻值调节范围是7～20Ω D．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 10、（多选）灯泡L上标有“6V 6W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图（甲）所示．现把灯泡L接入如图 （乙）所示的电路中，若电路电压为10V不变，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～15V”．则下列说法正确的是（　　） A．灯泡L正常发光时，电压表的示数为6V B．当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为9V C．灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大 D．为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为6W 11、某用电器上标有“220V、60W”表示的含义是__________________，________________。 12、一个灯泡上标有“PZ220－25”，它正常工作时的电阻是_____________Ω，如果把它接入一个110V的电路中，它消耗的功率是_______________w。 13、小明家新买了一个自动电饭锅，铭牌上部分数据如图所示。此电饭锅正常工作时的电阻是________Ω，正常工作2h耗电____________kW﹒h，合________________J。 14灯泡Ll标有“6V 3W”的字样，灯泡L2标有“6V 6W”的字样，将它们串联在电路中，要使每个灯泡都不损坏，这段电路两端所加最大电压为_____________V；灯L3标有“220V 25W”的字样，灯L4标有“220 V 60W”的字样，将L3、L4两灯串联接到220V的电路中，灯__________更亮些。 15、如图所示，当S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝5：3，当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲：I乙＝_________，此时，R1与R2消耗的功率之比P1：P2＝___________。 16、家庭中的电灯、电视机、电风扇等用电器都是________联在电路中的。小林家4月底电能表读数为2708.7 kW·h，5月底电能表读数如图所示，那么5月份他家消耗了___________kW·h的电能。 17、如下图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。 （1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的___________不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为___________，才能符合实验研究的要求； （2）在第（1）问实验中测得，左侧容器内电阻丝的电流大小为1A，则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为___________A；U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明：___________； （3）本实验是研究电流的___________效应，从能量转化的角度分析，是___________。 18、在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的分组实验中： （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整． （2）小明闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是 ．排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W. （3）小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率（如下表），你认为这样处理数据是 （合理／不合理）的，理由： . （4）下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中，正确的是 ． 19、如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“3V 1.2W”的字样，R1、R2为定值电阻，R1＝15Ω，R2＝30Ω．当开关S闭合，S1、S2都断开时小灯泡L正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求： （1）电压表的示数； （2）当开关S，S1闭合，S2断开时，电流表的示数； （3）当开关S，S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率。 20、某家用电热水壶有加热和保温两档，内部电路简化示意图如图甲所示，其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶烧水过程中，消耗的电功率随时间变化的图象如图乙所示。求： (1)该电热水壶加热和保温时电流之比； (2)电阻R2的阻值； (3)给1.2kg的水加热，使水温从20℃升至80℃热水壶的工作效率为90%，需要多长加热时间。 6 学科网（北京）股份有限公司 $$