第十八章　电功率 章末知识复习课件 2025-2026学年物理人教版九年级全一册

第十八章　电功率 章末知识复习 建体系　思维导图 01 电能表 转化 Ult I2Rt 度 3.6×106 快慢 UI 103 电 内 电流的二次方 导体的电阻 通电时间 I2Rt 过实验　一题通关 02 实验　探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关 图解实验 两个U形管中 液面的高度差 转换 电流 电阻 相平 漏气 等量 热胀冷缩明显 分流 电阻 电流 电阻 电流 电阻 电流 2 一题通关 在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”时,小明和小红分别用图1和图2的装置进行实验。 3 基础设问　 (1)为了判断导体放出热量的多少,我们采用下面的方法: ①在图1中,两透明容器中密封着等质量的空气,玻璃管内装有带颜色的液体,我们通过观察U形管中液面的　 　来比较各容器中电热丝产生热量的多少。  ②在图2中,两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温相同的煤油,相同的温度计A和B。通过观察温度计的示数变化比较容器中电热丝产生热量的多少,不选用水而选用煤油的原因是水的　 　太大。  ③图1和图2两种比较导体放热多少的方法中,比较方便的是 　 　,用到的实验方法是　 　。  高度差 比热容 图1 转换法 4 (2)为了探究电流通过导体时产生的热量与多个因素中某一因素的关系,我们需要用的实验方法是　 　。  ①在图1甲中,通过两电热丝的电流　 　;该实验可以探究电流通过导体产生的热量与导体　 　的关系。通电一段时间后,左边容器中玻璃管内液面上升的高度较大,说明　 . 　。  ②图1乙所示的实验可以探究电流通过导体产生的热量与通过导体的 　 　的关系。通电一段时间后,　 　(选填“左”或“右”)边 容器内液面上升得高,说明　 . 　。  控制变量法 相等 电阻 在电流和通电时间相同时,导体的电阻 越大,导体产生的热量越多 电流 左 在导体的电阻和通电时间相同时, 通过导体的电流越大,导体产生的热量越多 5 (3)英国物理学家焦耳通过大量实验,最先确定了电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系:电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的　 　成正比,跟　 　成正比,这个规律叫作焦耳定律,其表达式为　 　。  拓展设问　 (4)小明用图1甲所示的装置进行实验,若电源电压为3 V且恒定不变,通电1 min,电阻为10 Ω的电热丝产生的热量为　 　J。  电阻 通电时间 Q=I2Rt 24 6 (5)如图3所示的装置可以探究电流产生热量与电流的关系,要完成该实验,则R1　 　(选填“>”“<”或“=”)R2,接入R3的目的是　 . 　。  = 减小通过 R2的电流 7 串重难　逐点突破 03 知识点一　电能　电功 典例1 在如图甲所示的电路中,电源电压为6 V且保持不变,电阻器R1的阻值为30 Ω。闭合开关S,电流表的示数如图乙所示。求: 8 (1)通过电阻器R1的电流。 答案:(1)0.2 A　 9 (2)电阻器R2的阻值。 答案:(2)10 Ω 10 (3)若一段时间内电流对电阻器R1做的功为30 J,这段时间内电流通过电阻器R2做的功W2。 答案:(3)90 J 11 针对训练 1.现代社会生活和生产几乎处处离不开电。用电,实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是( ) A.用电器通过电流做功把电能转化为其他形式的能 B.发电站把电能转化为其他形式的能 C.电功和电能的单位都是瓦特 D.电功和电能是同一个物理量 A 12 知识点二　电功率的理解与计算 典例2 (2024北京)如图所示是某款两挡电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝,R1=550 Ω,R2=44 Ω,该电热器接入电压为220 V的电路 中。求: 13 (1)低温挡时电路中的电流。 答案:(1)0.4 A 14 (2)高温挡时电热器的电功率。 答案:(2)1 188 W 15 2.关于标有“220 V　24 W”字样的甲灯和标有“220 V　40 W”字样的乙灯,下列说法中正确的是( ) A.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻 B.串联后接在220 V的电路中,因为通过它们的电流相等,所以一样亮 C.串联后接在220 V的电路中,因为甲灯实际功率较大,所以甲灯较亮 D.串联后接在220 V的电路中,因为乙灯额定功率较大,所以乙灯较亮 针对训练 C 16 3.如图甲所示是某创客小组自制的肺活量测试装置,吹气时气球膨胀,隔板向上运动。电源电压保持不变,R1=10 Ω,当闭合开关S,小明向气球吹气,两电表示数变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( ) A.吹气时,电压表示数变大 B.电源电压为9 V C.隔板带动指针在a端时,R0接入电路的阻值为10 Ω D.隔板带动指针在a、b中点时,R1的功率为0.9 W D 17 4.(2024南通)图甲是灯泡L的I-U图像,灯泡的额定电压为2.5 V。将灯泡L接入图乙电路,已知电阻器R0的阻值为5 Ω,电流表的测量范围为0～0.6 A,电源电压可调。在电路安全工作的前提下,下列判断正确的是(提示:可在图甲中作出电阻器R0的I-U图像)( ) A.两条支路中的电流不可能相同 B.灯泡的实际功率总比电阻器的功率大 C.电路总功率最大可达到1.5 W D.电源可调的最大电压为1.8 V D 18 5.(多选题)如图所示的电路中,电源电压不变,小灯泡上标有“3 V　 1.2 W”字样,滑动变阻器的规格是“0.5 A　50 Ω”,电压表的测量范围是0～3 V、电流表的测量范围都是0～0.6 A。闭合开关S,小灯泡正常发光,则下列说法中正确的是( ) A.闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P滑至最右端 B.滑片P向右滑动时,小灯泡亮度不变 C.电路的最小功率是1.38 W D.滑动变阻器允许接入的最小电阻为15 Ω BCD 19 6.如图所示为某品牌电蒸锅原理的电路图,该电蒸锅具有加热和保温两个挡位,由温控开关S1控制,部分参数如表所示。已知定值电阻R2的阻值为176 Ω,则保温时通过该电蒸锅的电流是　 　A。  1 ××电蒸锅 挡位 额定电压 加热功率 加热挡 220 V 1 100 W 20 7.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻。当滑动变阻器R2的滑片P从a点移到b点时,滑动变阻器的U-I图像如图乙所示。在滑片P移动过程中,电压表的示数与电流表的示数比值　 　(选填“变大”“变小”或“不变”);电源电压为　 　V;定值电阻R1的阻值为 　 　Ω,该电路的最大电功率为　 　W。  变小 18 30 10.8 21 8.(2024齐齐哈尔)如图甲所示的电路,电源电压为12 V且保持不变,R2为阻值未知的定值电阻,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流随它们两端电压变化的图像。当同时闭合开关S1、S2和S3时,小灯泡L的实际功率为P,定值电阻R1的功率为P1,则P∶P1=　 　;当闭合开关S1、断开开关S2和S3时,小灯泡的实际功率为0.6 W,此时灯丝电阻为R,则R∶R2=　 　。 4∶3 1∶5 22 9.如图所示的电路中,电源电压恒为5 V,电压表V1、V2的测量范围均为0～3 V,电流表的测量范围为0～0.6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω　 1 A”,灯泡标有“2.5 V　0.25 A”字样。闭合开关S后,若要求三只电表的示数均不能超过所选的测量范围,且灯泡两端电压不能超过其额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则: (1)滑动变阻器的电阻允许调节的范围是　 　Ω。  (2)电流表示数的变化范围是　 　A。  (3)电压表V1的变化范围是　 　V。  (4)电压表V2的变化范围是　 　V。  (5)10 s内电路总电能最大可以是　 　J,最小可以是　 　J。  10～15 0.2～0.25 2～2.5 2.5～3 12.5 10 23 知识点三　电热问题 典例3 　物理学与日常生活 如图甲所示是一款家用电暖器,有“低温”“中温”“高温”三挡,铭牌如表(“高温”挡功率空出)所示,图乙为其简化的电路原理图,S是自我保护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全。闭合S1为“低温”挡。请完成下列问题: 额定电压 220 V 额定功率 低温挡 440 W 中温挡 1 760 W 高温挡 24 (1)“低温”挡正常工作时的电阻是多少? 答案:(1)110 Ω　 25 (2)“高温”挡正常工作时的总功率和总电流是多少? 答案:(2)2 200 W　10 A 26 (3)若某房间内空气质量为60 kg(保持不变),空气温度为10℃,设定空气的比热容约为1.1×103 J/(kg·℃)且保持不变,用该电暖器的“高温”挡正常工作一段时间后,房间空气温度升到30℃,假设放出热量的50%被房间内的空气吸收,那么该电暖器工作了多长时间? 答案:(3)20 min 27 10.如图所示,电源电压恒为10 V,滑动变阻器R的最大电阻为20 Ω,直流电动机 的额定电压为6 V,线圈电阻为2 Ω。当闭合开关S,滑片P移到中点时,电动机刚好正常工作,电动机主要将电能转化为　 　,此时电路中的电流为　 　A,整个电路通电100 s产生的内能为　 　J。 针对训练 机械能 0.4 192 28 11.生活中导线与插座连接时,有人会将直导线的裸露端直接插入接线孔,但更好的接法是先将导线裸露端折成“U形”再插入,如图所示。这种“U形”接入法可以增大连接处的接触面积,会更安全。请你用学过的物理知识解释其中的道理。 答案:“U形”接入法可以增大连接处的接触面积,在长度和材料不变时,连接处的电阻小,根据Q=I2Rt可得,当电流、通电时间一定时,电阻越小,连接处产生的热量越少,更安全。 29 12.(2024遵义二模)如图甲所示的空气炸锅能快速烹饪食物,图乙是其加热部分的简化电路图,电源电压为220 V,R1、R2均为电热丝,R1的阻值为110 Ω,R2的阻值为55 Ω。开关S接2、3时处于慢热挡;开关S接3、4时处于速热挡。求: (1)空气炸锅处于慢热挡时的电流。 答案:(1)2 A　 30 (2)空气炸锅处于慢热挡15 min,电热丝产生的热量。 (3)空气炸锅处于速热挡时的总功率。 解析:(2)空气炸锅处于慢热挡15 min,电热丝产生的热量 Q=UIt=220 V×2 A×15×60 s=3.96×105 J。 答案:(2)3.96×105 J　(3)1 320 W 31 谢谢观赏！ 32 解析:(1)由图甲可知,电阻器R1与电阻器R2并联, 根据欧姆定律可知,通过电阻器R1的电流为I1===0.2 A。 解析:(2)由于电流表在干路上,测量干路电流,所以电流表的示数一定大于0.2 A,所以读取电流表数值时,应使用“0～3 A”的测量范围,所以I总=0.8 A, 根据并联电路的电流特点可知,通过电阻器R2的电流为 I2=I总-I1=0.8 A-0.2 A=0.6 A, 根据欧姆定律可知,电阻器R2的阻值为 R2===10 Ω。 解析:(3)在并联电路中,根据W=t可知,在电压与时间相同时,有= =,则 W2===90 J。 解析:根据P=可知,当S1闭合,S2断开时,电路中仅R1工作,电热器处于低温挡;S1和S2闭合时,R1和R2并联,电热器处于高温挡。 (1)低温挡时电路中的电流 I1===0.4 A。 解析:(2)高温挡时通过R2的电流为 I2===5 A, 高温挡时电热器的电功率为P=UI=U×(I1+I2)=220 V×(0.4 A+5 A)= 1 188 W。 解析:(1)闭合S1为“低温”挡,R1单独接入电路,由P=可得,“低温”挡正常工作时的电阻是R1===110 Ω。 解析:(2)闭合S1为“低温”挡,R1单独接入电路,单独闭合S2为“中温”挡,“高温”挡为S1、S2同时闭合,R1、R2并联,P高温=P低温+P中温=440 W+1 760 W= 2 200 W。　 根据P=UI可得“高温”挡正常工作时的电流I===10 A。 解析:(3)空气吸收的热量 Q吸=cmΔt=1.1×103 J/(kg·℃)×60 kg×(30 ℃-10 ℃)=1.32×106 J, 根据η=可得电暖器放出的热量为W===2.64×106 J, 根据P=可得“高温”挡正常工作的时间 t===1 200 s= 20 min。 解析:(1)开关S接2、3时,电路中只有R1工作,为慢热挡,此时电路中的 电流I===2 A。 (3)开关S接3、4时,R1、R2并联,处于速热挡,由欧姆定律得,通过R2的电流I2===4 A, 干路电流为I总=I+I2=2 A+4 A=6 A, 空气炸锅处于速热挡时的总功率 P=UI总=220 V×6 A=1 320 W。 $$