第十八章 电功率2024-2025学年人教版物理九年级全一册

人教版九年级物理十八章电功率重要考点及典型例题 考点1：电能与其他形式的能的相互转化 例1：请写出图中电器工作过程中的能量转化。 (1)图甲，电风扇转动时的能量转化：________能→________能。 (2)图乙，太阳能电池板发电时的能量转化：________能→________能。 (3)图丙，用电热水壶烧水时的能量转化：________能→________能。 (4)图丁，用充电宝给手机充电时，充电宝中的能量转化：________能→________能；手机电池中的能量转化：________能→________能。 点拨：注意区分充电宝给手机充电及给充电宝充电这两种情况，前者作为电源提供电能，后者作为用电器消耗电能。 考点2：电能表 例2：下图是小明家的电能表在2月底和3月底时的示数。 (1)小明家使用的电能表允许通过的最大电流为________A。 (2)小明家3月份消耗的电能为________kW·h。若电价为0.8元/(kW·h)，则小明家3月份的电费为________元。 (3)让空调单独工作1 min，期间电能表的指示灯闪烁了40次，则电路中消耗的电能为________kW·h，合________J。 (4)若小明家某天消耗了4 kW·h的电能，则该电能表的指示灯在这一天内闪烁了________次。 点拨：1.注意电能表示数的最后一位是小数，且单位是kW·h。 2．根据电能表的转盘转数n(或指示灯的闪烁次数)和电能表参数N[如600 r/(kW·h)]，计算用电器消耗的电能：W＝；计算电能表的转数：n＝NW。 考点3：对电功的理解及计算 例3：关于电功，下列说法不正确的是 (　　) A.电功是表示电流做功多少的物理量 B.电流做功越多，消耗的电能就越多 C.用电能表可以测量电流做功的多少 D.电流越大，电流做功一定越多 例4：如图所示，电源电压不变，R2的电阻为30 Ω。闭合开关后，电压表的示数为3 V，电流表的示数为0.2 A，通电时间为60 s。求： (1)电流通过R1做的功； (2)电路消耗的总电能。 点拨：1.电功是表示电流做功多少的物理量 2.纯电阻电路（用电器将电能全部转化为内能，如：定值电阻）中，求电功可以结合欧姆定律，推导可得： 考点4：电功率的理解 例5：下列关于电功率的说法中正确的是 (　　) A.电功率越大，消耗的电能越多 B.电流做功越多，电功率越大 C.通电时间越短，电功率越大 D.电功率越大，消耗电能越快 点拨：电功率表示电流做功的快慢(比值定义法)，用电器的电功率大，则做功快，但不一定多，时间也不一定短。电功率在数值上等于单位时间内电流做的功，即 。 考点5：电功率的简单计算 例6：(1)某用电器工作120 s消耗了1 200 J的电能，则该用电器的电功率P＝________(填公式)＝________W。 (2)某灯泡以25 W的电功率工作40 h，则该灯泡消耗的电能W＝________(填公式)＝________kW·h。 (3)2.16×106 J的电能可以使电功率为40 W的电风扇工作的时间t＝________(填公式)＝________h。 (4)一台空调接在220 V的电路中，此时通过它的电流为5 A，则该空调的电功率P＝________(填公式)＝________W。 (5)当通过小灯泡的电流为200 mA时，小灯泡的电阻为15 Ω，则小灯泡的电功率P＝________(填公式)＝________W。 (6)将一个20 Ω的电阻接在8 V的电源两端时，它的电功率P＝______(填公式)＝________W。 点拨：1.用P＝计算时注意统一单位，要根据情况选择合适的单位。 2．用P＝UI(或P＝、P＝I2R)计算时，I、U、R的单位分别是A、V、Ω，P的单位是W。 考点6：串、并联电路中电功率的计算 例7：如图1－甲、乙所示的电路中，电源电压均为3 V，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω。求：(1)图甲中，闭合开关后，电路中的电流、R1的电功率、R2的电功率、电路的总功率；(2)图乙中，闭合开关后，R1的电功率、R2的电功率、电路的总功率、干路中的电流。 点拨：1.电功率相关的计算方法：由I＝和P＝UI可知，对任何一段导体，知道U、I、R、P中任意两个量可求出另外两个量(注意四个量对应同一时刻的同一段导体)。 2．电路中总功率的计算方法：(1)P总＝U总I总；(2)P总＝P1＋P2。 考点7：串、并联电路中电功率比例问题 例8：已知电阻R1∶R2＝1∶5，若将它们串联在电路中，则两电阻的电功率之比P1∶P2＝__________；若将它们并联在电路中，则两电阻的电功率之比P1′∶P2′＝__________。 点拨：1.串联电路中I＝I1＝I2，由P＝I2R可得，P1∶P2＝R1∶R2(成正比)； 2.并联电路中U＝U1＝U2，由P＝可得，P1∶P2＝R2∶R1(成反比)。 考点8：额定功率与实际功率的理解 例9：某灯泡的铭牌信息如图1所示，请完成下列问题。 (1)灯泡的额定电压是________V，额定功率是________W。若将灯泡接到220 V的电压下工作，则它的实际功率是________W。 (2)若将灯泡接到200 V的电压下工作，则灯泡的实际功率________额定功率，其亮度________正常工作时的亮度。(均选填“大于”“小于”或“等于”，下同) (3)若将灯泡接到230 V的电压下工作，则灯泡的实际功率________40 W，其亮度________正常工作时的亮度。 点拨：1.用电器的额定功率是一个常数，不随其两端电压的变化而变化，而实际功率随用电器两端电压的变化而变化。 2．灯泡的亮度由它的实际功率决定，与额定功率无关，实际功率越大，灯泡越亮。 3.用电器正常工作，说明该用电器两端的实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率 考点9：额定功率与实际功率的相关计算 例10：某品牌电热水壶的铭牌如图2所示。(电热水壶中电热丝的电阻不变) (1)求电热水壶正常工作时的电流。 (2)求电热水壶电热丝的电阻。 (3)若电热水壶工作时两端的实际电压为200 V，则电热水壶的实际 功率是多少？ 考点10：伏安法测量小灯泡的电功率 例11：课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。 (1)请将电路连接完整（要求滑动变阻器滑片左移时，灯泡变亮）。 (2)为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用_________（选填字母）。 A．“10Ω　0.5A”的滑动变阻器 B．“20Ω　2A”的滑动变阻器 C．“5Ω　1A”的滑动变阻器 (3)闭合开关后，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是_________。 (4)故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向_________端移动（选填“左”或“右”）。 (5)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_________W。 (6)实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下： ①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R′的滑片，使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V； ③再将_________，此时电压表的示数为14V； ④小灯泡的额定功率P额=_________W。 考点11：灯泡的亮度及安全问题(假设灯丝的电阻不变) 例12：L1、L2两个钨丝灯泡分别标有“24 V　12 W”和“12 V　 12 W”，灯丝电阻不变，在保证电路安全的情况下，回答下列问题。(均选填“L1”“L2”或“一样”) (1)两灯都正常发光时，比较亮度发现________亮。 (2)将两灯并联接入电路中，________的电阻较大，根据P＝比较亮度可知________亮。电路的电压最大可以达到________V。 点拨：1.比较灯泡的亮度就是比较灯泡的实际功率，先分别求出两灯泡的电阻，当两灯泡串联时，用P＝I2R比较实际功率(电阻大的灯泡更亮)；当两灯泡并联时，用比较实际功率(电阻小的灯泡更亮)。 考点12：探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关 例13：如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。 (1) 在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中___________来比较的，应用的物理科学探究方法是___________； (2)图甲可探究电流产生的热量与___________的关系，通电一段时间后，___________（选填“左”或“右”）侧盒子中的电阻产生的热量多； (3)图乙可探究电流产生的热量与___________的关系； (4)由公式可知，图乙中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为___________； (5)将图乙右侧两个电阻都放入密封盒中，可探究电流产生热量和___________的关系。 （6） 图乙中，容器外的电阻R的作用是使通过R1和R2的________不同。 （7） 正确连接图乙中的电路，闭合开关一段时间后，小明发现左侧U形管中液面的高度差大于右侧U形管中液面的高度差，可以得出结论：____________________________________。 点拨：实验运用的方法：(1)转换法(将不易测量或观察的量转换成易观察和测量的量)；(2)控制变量法(多个因素共同影响时，若要探究某一个因素的影响效果，需要控制其他因素不变)。 考点13：焦耳定律及电热与电能的关系 例14：(1)一根阻值为100 Ω的电阻丝R1接在某一电源上，通电100 s，通过的电流为0.2 A，则电阻丝R1产生的热量为多少？ (2)用电阻丝R2替换上述R1后，通过R2的电流为0.4 A，通电120 s，电阻丝R2产生的热量为多少？ (3)标有“220 V　1 000 W”字样的电热水壶正常工作1 min产生的热量为多少？ 例15：电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，同时还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉，其能量流向图如图2所示。现有一台电动机，其线圈电阻为0.4 Ω，当电动机两端电压为220 V时，通过电动机线圈的电流为50 A。 (1)该电动机在220 V电压下工作1 min消耗的电能是__________J，产生的热量是__________J，有__________J的电能转化为机械能。 (2)若这台电动机被卡住不转了，则该电动机此时的发热功率是__________W。 点拨：转子不转动时，电动机相当于纯电阻用电器，可以结合欧姆定律，运用推导式。 1.焦耳定律(Q＝I2Rt)可用于计算任何用电器产生的热量。 2.电热与电功(电能)的关系： 考点14：电热的比例问题 例16：如图所示电路图，电源电压恒定不变，R2=2R1，闭合开关S1，通过R1、R2两电阻的电流之比是 ________，相同时间内R1、R2两电阻产生的热量之比是 ________；将电流表和电压表的位置互换，再将开关S1、S2均闭合后，R1、R2两电阻的电流之比是 ________，相同时间内R1、R2两电阻产生的热量之比是 ________。 点拨：比例关系：串联电路中I1＝I2，由Q＝I2Rt可知Q1∶Q2＝R1∶R2(成正比)；并联电路中U1＝U2，由Q＝可知Q1∶Q2＝R2∶R1(成反比)。 考点15：电热的利用与防止 例17：下列现象或装置中，属于利用电热的是__________。(选填序号) ①电视机后盖有许多小孔；②电动机外壳上装有散热片； ③电热水器；④电熨斗； ⑤电脑机箱里装有小风扇；⑥电饭锅。 考点16：多档位用电器 例18：下表为某电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图1所示，R1和R2均为电热丝。 XX牌电烤箱 额定电压 220 V 额定功率 高温挡 1 100 W 低温挡 440 W (1)求电烤箱在高温挡工作时的电流(2)求电烤箱在高温挡正常工作1 h消耗的电能。(3)求R2的阻值。 例19：某电加热器有加热和保温两个功能，图2－甲是其工作原理图，S1为总控开关，S2为温控开关，R1、R2均为电热丝(阻值不变)。该电加热器的额定电压为220 V，某次正常工作30 min，其电功率随时间变化的图像如图2－乙所示。 (1)求R2的阻值（2）求该次工作中电加热器消耗的电能。(3)求电热丝R1的阻值。 答案 1. （1）电、机械 （2） 太阳、电 （3） 电、内 （4） 化学、电、电、化学 2. （1）40 （2）301、240.8 （3）0.025、90000 （4）6400 3.D 4.解：(1)电路中R1、R2串联，电压表测R1两端电压。 电流通过R1做的功：W1＝U1It＝3 V×0.2 A×60 s＝36 J (2)电阻R2两端的电压：U2＝IR2＝0.2 A×30 Ω＝6 V R2消耗的电能：W2＝U2It＝6 V×0.2 A×60 s＝72 J 电路消耗的总电能：W＝W1＋W2＝36 J＋72 J＝108 J 5.D 6（1）.、10 （2） Pt、1 （3） 、15 （4） UI、1100 （5） I2R、0.6 （6） 、3.2 7.解：(1)甲电路中的总电阻：R＝R1＋R2＝5 Ω＋10 Ω＝15 Ω 电路中的电流：I＝＝＝0.2 A 由P＝UI＝I2R可得，R1的电功率： P1＝I2R1＝(0.2 A)2×5 Ω＝0.2 W R2的电功率：P2＝I2R2＝(0.2 A)2×10 Ω＝0.4 W 电路的总功率：P总＝P1＋P2＝0.2 W＋0.4 W＝0.6 W (2)乙电路中，由P＝UI＝可得，R1的电功率： P1′＝＝＝1.8 W R2的电功率：P2′＝＝＝0.9 W 电路的总功率：P总′＝P1′＋P2′＝1.8 W＋0.9 W＝2.7 W 干路中的电流：I′＝＝＝0.9 A 8.1:5、 5:1 9.（1）220、40/40 （2）小于、小于 （3）大于、大于 10.解：(1)电热水壶正常工作时的电流：I＝＝＝5.5 A (2)电热水壶电热丝的电阻：R＝＝＝40 Ω (3)由P＝UI＝可得，电热水壶的实际功率： P实＝＝＝1 000 W 11.（1） （2）B （3）小灯泡断路 （4）左 （5）0.5 （7） 滑动变阻器的滑片移至最右端、1.8 12. （1）一样 （2）L1、L2、12 13.（1）液面高度差、转换法 （2）电阻、右 （3）电流 （4）4:1 （5）电阻 （6）电流 （7）在电阻相同、通电时间相同时，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多 14.解：(1)电阻丝R1产生的热量： Q1＝IR1t1＝(0.2 A)2×100 Ω×100 s＝400 J (2)电源电压：U＝I1R1＝0.2 A×100 Ω＝20 V 电阻丝R2产生的热量：Q2＝UI2t2＝20 V×0.4 A×120 s＝960 J 解：(3)电热水壶正常工作1 min产生的热量： Q3＝Pt3＝1 000 W×60 s＝60 000 J 15.（1）6.6×105、6×105、6×105 （2）1.21×105 16.1:1、 1:2、 2:1、 2:1 17.346 18.解： （1）高温档电流： (2)电烤箱在高温挡正常工作1 h消耗的电能： W＝P高t＝1 100×10－3 kW×1 h＝1.1 kW·h (3)高温挡时，电路为R1的简单电路， 由P＝UI＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝44 Ω 低温挡时，两电热丝串联，电路中的总电阻： R＝＝＝110 Ω R2的阻值：R2＝R－R1＝110 Ω－44 Ω＝66 Ω 19.解：（1）R2的阻值： (2)该次工作中电加热器消耗的电能： W总＝P加t加＋P保t保＝4 840 W×10×60 s＋440 W×20×60 s＝ 3.432×106 J (3)加热状态下电热丝R1的电功率： P1＝P加－P保＝4 840 W－440 W＝4 400 W 电热丝R1的阻值：R1＝＝＝11 Ω 学科网（北京）股份有限公司 $$