第十五章 电能与电功率概念总结 2024-2025学年沪粤版物理九年级上册

第十五章：电能与电功率 15.1 电能与电功 1.物理学中，当电能转化为其它形式的能时，我们就说电流做了功 2.电流做功的实质就是：把电能转化为其它形式的能。 用电照明时，电能主要转化为光能；用电取暖时，电能转化为内能；电机转动时，电能转化为机械能；电镀物品时，电能转化为化学能；暖风机工作时，电能转化为机械能和内能。 3.电能或者电功的符号：W 单位：焦耳（J） 千瓦时（俗称度）（kw·h） 1kw·h=3.6x106J 4.电流做功计算公式： U电压，单位V； I电流，单位A； t时间，单位s P电功率，单位W；t时间，单位s 5.电能表： 测量电功（或用电器消耗电能）的多少 ①220V，50Hz：该电能表额定交流电压为220V，频率为50Hz。 ②10（20）A：该电能表标定电流为10A， 短时间内通过的电流允许大些，但最大电流不能超过20A。 ③该电能表允许的最大电功率：P=UI=220V×20A=4400W。 ④600r/kw·h ：每消耗1kw·h的电能，电能表的转盘转动600圈。 ⑤消耗的电能： （n为实际转过圈数，N为标示的圈数） 15.2 认识电功率 1.物理学中，把用电器单位时间内所做的功叫电功率，用P表示。 2.物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。100W表示1s时间做功100 J。 3.单位：W 瓦 ，KW 千瓦 （国际单位为 瓦 ） 其他单位J/s； 公式： （定义式；W为功，单位J；t为时间，单位s） （决定式；U为电压，单位V；I为电流，单位A） （纯电阻电路） （纯电阻电路） （并联和串联总电功率） 4.常见用电器的电功率：家用空调约为1000W；电视机电脑约为100-200W；电吹风机约为500-2000W；电饭煲约800W 5.例子：如图所示，电源两端的电压保持不变．电阻R1的阻值为20 Ω，电阻R2的阻值为30 Ω，当闭合开关S时，电流表的示数为0.2 A．求： (1)电源两端的电压； (2)电路消耗的总功率 . 解：（1） （2） 答：。。。 15.3 怎样使用电器正常工作 1.实验：测量小灯泡的电功率 实验原理： 实验方法：伏安法 实验电路图： 实验前，断开开关，将滑动变阻器滑片置于最大阻值处。实验时， 观察记录电压表和电流表示数，改变滑动变阻器阻值，多次测量。测小灯泡额定电压下的额定电功率；测小灯泡不同电压下的实际电功率 故障分析：①电流表和电压表都没有示数，除了L之外的干路某处断路 ②电流表没有示数，电压表示数最大，灯泡L断路 ③电流表示数最大，电压表没有示数，灯泡L短路 小灯泡的亮度取决于：实际电功率 2.例子：在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。他们所设计的实验电路如图甲所示： (1)正确操作后，小明同学闭合开关，电压表示数（如图乙所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V； (2)小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，.并绘制成图丙所示的图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W； (3)该实验中滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω； (4)小组的同学完成上述试验后，小华提议用这些器材探究电流与电压的关系，小明立刻说明无法完成此实验，小明认为不能完成此实验探究的理由是 。 参考答案 (1) 1.5 左 (2)0.5 (3)10 (4)灯泡电阻随温度发生变化 15.4 探究焦耳定律 1.电流的热效应：电流通过导体，使导体发热的现象 2.实验：①探究通电导体放出的热量跟电阻的关系 转换法：利用U型管液面高度差的大小表示放出热量多少 控制变量法：控制电流大小和通电时间相同 等效电路 ②探究通电导体放出的热量跟电流的关系 转换法：利用U型管液面高度差的大小表示放出热量多少 控制变量法：控制电阻大小和通电时间相同 等效电路 3.焦耳定律：电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟电阻成正比，跟通电时间成正比。 （Q热量，单位J；I电流，单位A；R电阻，单位；t时间，单位s） （纯电阻电路） （纯电阻电路） 4.多档位问题与电热综合计算 串联的电阻越多，电功率越小！并联的支路越多，电功率越大！ ①串联类型：：低温挡 高温挡 ②并联类型： 高温挡 低温挡 例1．小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位。“低温”挡功率为24W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝，电热丝R2阻值为12Ω。求： （1）电热丝R1的阻值是多少？ （2）“高温”挡的功率为多少？ （3）座椅垫高温挡工作3min电流做了多少功？ 解：（1）S接3位置时，处于低温挡，由得总电阻 串联电路中 （2）S接2位置时，处于高温挡，由得 （3）由得 答： 例2．（2022广东中考）某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻。取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1320W，R1=55Ω。求： （1）取暖器工作时通过R1的电流； （2）取暖器处于低温挡时，工作1min产生的热量； （3）R2的阻值。 解：（1）由得，通过R1的电流 （2）S1闭合，S2断开时，处于低温挡， P1=UI1=220V×4A=880W Q=W1=P1 t=880W×60s=52800J （3）S1和S2闭合时，处于高温档，P2=P高 - P1=1320W-880W=440W 由得 答：。。。 物理十五章概念总结1 学科网（北京）股份有限公司 $$