第十五章 电能与电功率 章末知识复习 2025-2026学年物理沪粤版九年级上册

第十五章 电能与电功率 章末知识复习 建体系　思维导图 01 电流 其他形式 W 焦耳 3.6×106 UIt I2Rt 消耗的电能 比 快慢 P W 千瓦 103 UI I2R 初中同步学习导与练·物理·YH·九全(粤) 正常工作 额定电压 实际电压 ＞ ＞ ＜ ＜ UI 发热 导体的电阻 通过导体的电流 通电时间 电流的二次方 电阻 通电的时间 I2Rt 串重点　考点突破 02 考点一　与电能表有关的计算 1.小林家的电能表4月底的示数为824.6 kW·h,5月底的示数如图所示,则他家5月份用电　 　kW·h。他家用电器同时工作时总电流不能超过　 　A,总功率不能超过　 　W。若他观察到在1 min的时间内,电能表上的转盘转了25转,观察期间他家工作电器消耗的电能是　 　J。  108 20 4 400 3.6×104 3 2.某电热水壶工作5 min,使图示电能表上的转盘转过300转,该电热水壶消耗的电能为　 　kW·h,电功率为　 　W。 0.1 1 200 4 考点二　额定功率和实际功率 3.如图所示电路中,电源电压为3 V,灯泡L1、L2上分别标有“3 V　2.5 W”“3 V　5 W”字样。开关闭合后,下列说法正确的是( ) A.通过L1的电流比通过L2的电流小　 B.L1的电阻比L2的电阻小 C.L1两端的电压和L2两端的电压大小相等 D.L1的实际功率比L2的实际功率大 D 5 4.现有“220 V　100 W”的灯泡一个,正常发光5 h消耗的电能为　 　kW·h。将它接在电压为“110 V”的电路中,实际功率为　 　W,消耗1 kW·h的电能可供它连续工作 　 　h。(不考虑温度对灯泡电阻的影响)  0.5 25 40 6 5.如图甲是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像,其中　 　(选填“a”或“b”)是小灯泡的I-U图像,如果将它们串联在电路中,通过它们的电流是0.4 A,此电路电源电压是　 　V;若将它们按图乙所示接入另一电路中,闭合开关S、S1,通过电阻R的电流为 0.2 A,小灯泡此时的实际功率为 　 　W。  a 5 1.2 7 6.(2025惠来县期末)两盏灯L1和L2,分别标有“220 V　25 W”和“220 V　100 W”字样,如图所示,要使L1与L2组成串联电路,应　 　,此时,L1与L2的电阻之比为　 　,L1与L2消耗的电功率之比为　 　。(假设灯丝电阻不变)  闭合开关S2,断开开关S1、S3 4∶1 4∶1 8 7.(2025惠州期末)如图所示,已知电源电压为3 V,小灯泡L的规格为“3 V　0.9 W”,滑动变阻器的规格为“20 Ω　 1 A”,电流表量程为0～3 A,则小灯泡正常发光时阻值RL= 　 　Ω。当开关S1、S2同时闭合,把滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡的亮度将　 　(选填“变亮”“变暗”或“不变”),电路的总功率将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  10 不变 变大 9 8.把标有“220 V　40 W”的灯泡L1和标有“40 V　40 W”的灯泡L2串联接在电压恒为220 V的照明电路中,且两灯泡电阻不变,求: (1)两个灯泡的电阻。 答案:(1)L1的电阻为1 210 Ω　L2的电阻为40 Ω 10 (2)两个灯泡的实际功率之比。 解析:(2)因为串联电路中电流处处相等,由P=I2R可得, P1实∶P2实=R1∶R2=1 210 Ω∶40 Ω=121∶4。 答案:(2)L1与L2的实际功率之比为121∶4 11 9.将额定电压为2.5 V的灯泡连入如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,滑片从b端向a端滑动,当滑片滑到a端时,灯泡恰好正常发光,得到如图乙所示的I-U图像。求: (1)灯泡的额定功率。 答案:(1)0.75 W 12 (2)滑片在a端时,1 min内整个电路消耗的电能。 解析:(2)滑片滑到a端时,灯泡恰好正常发光,说明灯泡两端的电压等于电源电压,即U=UL额=2.5 V, 此时1 min内整个电路消耗的电能W=UIL额t=2.5 V×0.3 A× 60 s=45 J。 答案:(2)45 J 13 (3)滑片在b端时,滑动变阻器消耗的电功率及整个电路消耗的电功率。 答案:(3)0.3 W　0.5 W 14 考点三　电功、电功率、电热的计算 10.(2025普宁市期末)如果加在某定值电阻两端的电压从8 V升高到10 V,通过该电阻的电流变化了0.1 A,则该电阻的电功率变化了( ) A.0.2 W B.1.8 W C.2.0 W D.8.0 W B 15 11.灯泡L1、L2标有“3 V　0.75 W”“3 V　1.5 W”的字样,将它们接入如图甲所示的电路中,闭合开关,L1和L2正常发光,则电路总电阻R=　 　Ω;将它们接入如图乙所示的电路中,闭合开关,L1正常发光,则电源2的电压U=　 　V,此时L2的实际功率P=　 　W。(假设灯丝电阻不变)  4 4.5 0.375 16 12.(2025高州市期末)某款电热毛巾架的内部电路原理图如图甲所示,电源电压为220 V,R1和R2均为发热电阻,可通过开关S实现高温、低温挡的切换。图乙为该毛巾架在正常工作 20 min内电流随时间变化的图像,则当S接1时为　 　挡,其功率为　 　W,R2的阻值为　 　Ω。  高温 220 880 17 13.(2025中山期末)如图所示,小明设计了一种有高温、低温两个挡位的电热切割刀,用到的器材有12 V的学生电源、阻值均为6 Ω的电阻丝R1和R2,导线若干,开关两个。求: (1)当只闭合S1时,切割刀的工作电流。 答案:(1)2 A 18 (2)切割刀低温挡工作时的功率。 (3)切割刀在高温挡切割物件2 min,产生的热量。 解析:(2)切割刀低温挡工作时的功率为P低=UI=12 V×2 A= 24 W。 答案:(2)24 W　(3)5 760 J 19 过实验　一题通关 03 实验一　测量小灯泡的电功率 要点梳理 电流表 实验器材 电源、　 　、　 　、　 　、小灯泡、开关、导线若干  实验原理 　 　  电压表 滑动变阻器 P=UI 20 实验电路 实验设计 测量出小灯泡两端的　 　和通过小灯泡的 　 　,就可以计算小灯泡的实际电功率  电压 电流 21 主要步骤 1.使小灯泡两端的电压等于额定电压,测量出小灯泡的　 　功率。  2.使小灯泡两端的电压略低于额定电压,测量出小灯泡的　 　功率。  3.使小灯泡两端的电压略高于额定电压,测量出小灯泡的　 　功率  额定 实际 实际 22 主要步骤 电压关系 功率关系 小灯泡亮度 U实>U额 P实>P额 最亮 U实=U额 P实=P额 亮 U实<U额 P实<P额 暗 23 实验结论 1.小灯泡两端电压不同,电功率就不同。 2.小灯泡两端电压越高,实际功率越　 　,小灯泡越　 　。  3.灯丝温度越高,灯丝电阻越　 　  滑动变阻 器的作用 1.在实验中,滑动变阻器串联在电路中,起到分压的作用。 2.调节滑片P,改变电压表的读数,从而测出小灯泡在不同电压下的电功率 大 亮 大 24 多次测量 的目的 测量小灯泡在不同电压下的实际功率,不能取平均值 注意事项 1.连接电路时开关要断开,滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。 2.电压表量程的选择:根据电源电压、干电池的节数、小灯泡额定电压等确定。 25 一题通关 如图所示,小明同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材:电源(电压恒为6 V)、小灯泡(额定电压为2.5 V,正常发光时灯丝电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为R1(10 Ω　1 A)和R2(30 Ω　0.5 A)的滑动变阻器各一个,导线若干。 26 基础设问 (1)小明同学连接了如图甲所示的电路,其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线,将电路连接正确。 答案:如图所示 27 (2)连接电路时,滑动变阻器应选　 　(选填“R1”或“R2”)。 (3)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,电路故障原因可能是小灯泡　 　。  (4)排除故障,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2.2 V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片向　 　(选填“左”或“右”)端移动。通过实验绘制出小灯泡的U-I图像,如图乙所示,小灯泡的额定功率为　 　W。  R2 短路 右 0.625 28 拓展设问 (5)小光同学设计了如图丙所示电路,来测量另一个小灯泡的额定功率(已知小灯泡的额定电压为U额),R0阻值已知。 ①断开开关S3,闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器滑片P,使得电流表示数为　 　(用字母表示),此时小灯泡正常发光;  ②保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关S2,闭合开关S1、S3,记下电流表的示数为I; ③小灯泡额定功率的表达式P额= 　(用字母U额、I、R0表示)。  29 实验二　探究通电导体产生的热量与哪些因素有关 要点梳理 实验装 置图 实验器材 电源、开关、锥形瓶两个、电阻丝(R1=5 Ω、R2=10 Ω)、煤油、　 　、钟表、导线  温度计 30 设计实验 1.保持电流和通电时间不变,只改变电阻丝的　 　,观察温度计的示数。  2.保持电阻和通电时间不变,只改变　 　,观察温度计的示数  实验结论 1.当通过导体的电流一定时,通电导体的电阻越大,导体产生的热量越　 　。  2.当电阻一定时,通过导体的电流越大,导体产生的热量越　 　。 3.通电时间越长,导体产生的热量越　   电阻 电流大小 多 多 多 31 一题通关 小红用如图1所示的装置探究“通电导体产生的热量与通过导体的电流的关系”,在相同烧瓶内装满了煤油,在烧瓶口塞一玻璃管,与烧瓶内煤油相连。 32 基础设问 (1)烧瓶内装入的煤油是　 　(选填“导体”或“绝缘体”)。选用煤油不选用水的原因是　 . 　。实验中,通过观察 　 　比较导体放热的多少,用到的实验方法是　 　。  绝缘体 煤油的比热容小,质量相 同的煤油吸收相同的热量升高的温度高 玻璃管内煤油上升的高度 转换法 33 (2)请根据实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。 答案:如图所示 34 (3)为达到实验目的,选用的两电阻丝R1与R2的阻值应　 　;通过R1的电流　 　通过R2的电流,利用的串、并联电路中的电流规律是　 　。 (4)通电一段时间后,乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大,说明　 　。 相同 小于 并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和 当电阻一定时,通过导体的电流越大,导体产生的热量越多 35 拓展设问 (5)新考向　　实验改进　小红用如图2所示的装置,进一步探究“通电导体产生的热量与通过导体的电流的关系”,经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像。根据焦耳定律可知,图3中能正确反映h I关系的是　 　(选填“A”“B”或“C”)。  A 36 (6)邻组的小刚用如图4所示的实验装置探究“通电导体产生的热量与电阻的关系”。   ①连接好电路,将滑动变阻器的滑片移至　 　(选填“A”或“B”)端,分别标记两烧瓶内玻璃管中液面的起始位置;  图4 B 37 ②闭合开关,通电t0时间后,分别标记此时两烧瓶内玻璃管内液面的位置; ③比较发现　 　 Ω电阻丝所在烧瓶内玻璃管中的液面上升的高度更大;  ④当通过导体的电流一定时,通电导体的电阻越大,导体产生的热量越　 　。  10 多 38 谢谢观赏！ 39 t 解析:(1)由P=可得,R1===1 210 Ω,R2=== 40 Ω。 解析:(1)灯泡正常发光时的电压=2.5 V, 由图乙可知灯泡的额定电流=0.3 A, 灯泡的额定功率==2.5 V×0.3 A=0.75 W。 解析:(3)由图乙可知,当滑片位于b端时,UL=1 V,I′=0.2 A, 灯泡的实际功率=ULI′=1 V×0.2 A=0.2 W, 滑动变阻器两端电压U0=U-UL=2.5 V-1 V=1.5 V, 滑动变阻器消耗的电功率P0=U0I′=1.5 V×0.2 A=0.3 W, 整个电路消耗的总功率为P总=+P0=0.2 W+0.3 W=0.5 W。 解析:(1)由图乙可知,当只闭合开关S1时,只有R1接入电路,此时总电阻较大,根据P=可知功率较小,电热切割刀处于低温挡,此时切割刀的工作电流为I===2 A。 (3)由图乙可知,当闭合开关S1、S2时,电阻丝R1、R2并联,此时总电阻较小,根据P=知功率较大,电热切割刀处于高温挡, 高温挡的电功率为P高=+=+=48 W, U额×(I-) $$