寒假分层作业 第十五章电能与电功率 2024-2025学年沪粤版物理九年级上册

2024-2025学年度沪粤版物理九年级上册寒假分层作业-第十五章电能与电功率 本章知识梳理 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 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 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 ------------基础提升----------- 1．两个电阻并联在电压为U的电源上，其功率之比P1∶P2=9∶25，若将这两个电阻器串联在同一电源上，其功率之比为（   ） A．9∶25 B．25∶9 C．5∶3 D．3∶5 2．如图所示，电源两端电压不变，。先闭合开关S1，再闭合开关S2，下列分析正确的是（   ） A．电路电阻之比为1∶2 B．电流表示数之比为2∶1 C．电路消耗的电功率之比为1∶3 D．电路消耗的电功率之比为2∶3 3．如图所示，给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手，下列解释正确的是（　　） A．通过导线的电流比通过电炉丝的电流小得多 B．导线的电阻比电炉丝的电阻大得多 C．导线的电功率比电炉丝的电功率小得多 D．电流通过导线时没有产生热效应 4．如图所示是定值电阻甲和小灯泡乙（6V；3W）的图像，将它们串联在电路中，下列说法正确的是（　　） A．该电路允许的最大电压为12V B．当电源电压为7V时，电路消耗的最大功率为2.8W C．当小灯泡正常发光时，电阻消耗的功率为3W D．若将两者并联起来，电路消耗的最大功率为7.2W 5．如图所示的实验装置，是探究电流通过导体时产热的多少与哪些因素有关的实验装置，下列相关说法正确的是（　　） A．可通过U形管中液面高度差来计算产热多少 B．通过该装置所反应的实验现象可知，当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的电热越多 C．该实验装置可以探究电流的热效应与电流大小的关系 D．若R3开路，会导致右侧U形管液面高度上升比左侧的快 -----------能力提升-------------- 6．一只电烙铁标有“220V 100W”字样，它正常工作，消耗电能是 ；把它接入110V电路中，它的实际功率是 W。 7．小雨在家里利用电能表和手表测客厅空调的电功率，家里电能表上标有“  ”等字样，当家里只有空调工作时，电能表在内转了216转，则空调的实际功率为 。 8．将定值电阻和串联在某电源两端，消耗的电功率为0.9W，电路总电功率为；再将它们并联在同一电源两端，消耗的电功率为2.5W，电路总电功率为。则 。 9．如图所示，的阻值为，闭合开关S，电流表的示数为，电压表的示数为，则电路总功率为 。 10．标有“6V  3W”的小灯泡接在9V的电源上，为使其正常发光，应 联一个阻值为 Ω的电阻，此时该电阻消耗的功率为 W。 11．如图所示，电源电压不变，当开关S闭合后滑动变阻器的滑片P向右移动过程中，电压表V1的示数 ，电流表A的示数 （均选填“变大”“变小”或“不变”），电压表V1示数变化量 （选填“大于”“小于”或“等于”）电压表V2的示数变化量，电灯的亮度 （选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 12．如图是智能加热杯垫的简化电路图，和均为电阻丝，杯垫有加热和保温两个挡位，加热功率为40W，保温功率为10W。则开关和均闭合时，智能加热杯垫处于 挡，保温挡通电2min产生的热量是 J。    13．如图a所示，电源电压为6V保持不变，灯泡L1、L2规格均为“6V 3W”，灯泡L1、L2的I-U图像均如图b所示，L3规格为“6V 6W”。闭合S1、S2、S3时，发光较亮的灯泡是 （选填“L1”、“L2”或“L3”）；闭合S1，断开S2、S3时，整个电路消耗的电功率为 W。 14．在综合实践活动中，小峰设计了一种煮饭电路，如图甲所示，图中R1和R2均为电阻丝，S1是自动控制开关，煮饭时，将该电路接入220V的电源，在30min内，电路总功率随时间变化的图像如图乙所示。在0~5min内通过R1的电流是 A，30min内电路消耗的电能是 J，10~15min内R1的电功率是 W。 15．如图1所示，电源电压恒为9V，标有“6V；6W”字样，标有“6V；3W”字样，闭合开关后，两灯均能发光，此时两端的电压为 V，灯泡 （选填“”或“”）会更亮一些；如图2所示，电源电压为6V，当开关S闭合后，电路总功率变化了1.8W，则电流表示数变化了 A，电阻 Ω，（忽略温度对灯丝电阻的影响）。 16．如图所示，串联的两电阻丝（）封闭在两个完全相同的烧瓶中，并通过玻璃管与相同的气球相连。闭合开关，通过两电阻丝的电流 （选填“相等”或“不相等”），密闭烧瓶内的空气被加热，观察到 （选填“A”或“B”）气球先鼓起来，该装置 （选填“能”或“不能”）解释“电炉丝热得发红而连接它的导线却几乎不发热”这一现象。 17．标有“12V 12W”、“12V 6W”的灯L1和L2（设灯丝电阻不随温度改变），若两灯的灯丝是用长度相同的钨丝制成，则灯丝较粗的是 灯，若将它们串联在电源电压为18V的电路中，则灯L1的实际功率为 W。 18．在如图所示的电路中，定值电阻的阻值为，电动机线圈电阻为，闭合开关，电流表、的示数分别为0.8A、0.3A，则10s内电流通过电动机产生的热量为 J，10s内电动机消耗的电能为 J。 19．某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图，电源电压6V，阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为1A。则电动机两端的电压为 V，2min内电动机线圈产生的热量是 J。 -----------拓展突破----------- 20．通常用电能表来计量各种用电器工作时消耗的电能。张丽在月初读表时电能表示数如图所示，求： (1)按现行电价0.60元/度计算，当小丽家月末电能表的示数显示为多少时，表明张丽家需要交120元的电费？ (2)张丽测得当只有某用电器单独使用时，电能表转盘在10min内转过400转，则该用电器的电功率为多少W？ 21．小明利用一个手动开关和一个红外移动感应开关（有人经过感应开关时自动闭合，30s后自动断开）、两个白炽灯给爷爷房间设计了一个夜灯工作电路，如图所示。床灯标有“220V 22W”字样，地灯标有“220V 5W”字样。求： (1)床灯正常工作时的电流多大？ (2)地灯正常工作时的电阻； (3)地灯正常工作两次消耗的电能。 22．图甲是具有高温、低温两挡的电热饭盒，低温挡电功率为121W，简化电路如图乙所示， R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。求： (1)低温挡工作时的电流是多少? (2)低温挡加热5min，共产生多少热量? (3) R1的阻值是多少? 23．某同学用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L1的额定功率，电源两端电压恒定不变。 (1)闭合开关S后，为使小灯泡L1正常发光，应 。当小灯泡L1正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则L1的额定功率P1= W； (2)该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系。他断开开关S，保持滑动变阻器滑片位置不变，用L2替换L1，闭合开关S后，需要向左移动滑片P才能使小灯泡L2正常发光。依据上述现象，可推断出P2 P1（选填“>”“=”或“＜”），他继续完成了P2的测量后，验证了推断。 24．如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。 (1)实验中通过观察 的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 （填序号）； ①比较不同物质的吸热能力 ②探究电流与电压、电阻的关系 (2)闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示。表明在电流和通电时间相同的情况下， 越大，产生的热量越多； (3)乙图中与并联，目的是使通过与的 不同； (4)某小组在利用乙图装置实验时，若接通电路一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧形管的液面高度不变，经检查电路也没有出现故障，则可能的原因是 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 寒假分层作业-第十五章电能与电功率 参考答案 1．B 2．C 3．C 4．B 5．C 6． 0.05 25 7．1200 8．6∶25 9．1.35 10． 串 6 1.5 11． 变大 变大 等于 变亮 12． 加热 1200 13． L3 2.7 14． 5 1.584×106 176 15． 3 L2 0.3 20 16． 相等 B 能 17． L1 3 18． 5 30 19． 4 60 20．(1) (2)1200W 解：（1）如图所示，月初电能表示数为，需要消耗的电能为 所以月末电能表的示数应为 （2）该用电器消耗电能为 则该用电器的电功率为 21．(1)0.1A (2) (3) 解：（1）床灯正常工作时的电流为 （2）地灯正常工作时的电阻为 （3）地灯正常工作一次消耗的电能为 则地灯正常工作两次消耗的电能为 22．(1)0.55A (2)3.63×104J (3)80Ω 解：（1）低温挡电功率为121W，低温挡工作时的电流是 （2）低温挡加热5min，共产生热量 （3）低温挡时，两电阻串联，总电阻为 R2的阻值是R1的4倍，则 23．(1) 调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V 0.75 (2)< 24．(1) U形管液面高度差 ① (2)电阻 (3)电流 (4)左侧容器漏气 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$