第十八章 电功率 整合与提升-【鸿鹄志·名师测控】2025-2026学年新教材九年级全一册物理（人教版2024 广西专版）

第十八章整合与提升 本章知识构建 常用单位： 、千瓦时(kW·h):换算关系：lkW.h 电能 电能 测量仪表： ,其计数器前后两次示数之差就是这段时间内的用电量 电功 电功：电流所做的功 电功公式：W= 电流做功的实质：电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程 定义：电功与完成这些电功所用的时间之比，表示电流做功的 单位：瓦特(W)、千瓦(kW)、毫瓦(mW);换算关系：1kW= W- mW 公式：P= (定义式)，P=UI(决定式) 电 也功率推导式，P=TR,P=发只适用十纯电组电路 功 用电器正常工作时的电压叫作 ,用电器在额定电压下工作时 率 的电功率叫作 额定功率 U实=U额时，P实 P额；U实>U额时，P实P额；U实<U额时， P实P额 跨学科实践：为家庭节约用电提建议 电流的热效应：电流通过导体时电能转化成 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成比，跟导体的电阻成 比，跟通电时间成 比 焦耳定律公式：Q 推导式：Q-U- 尺，只适用于纯电阻电路 电热的利用和防止 教材图片解读 教材图片 考查内容 教材图片 命题点电流的热效应 考查内容 命题点电能表 观察如图所示电能表： 电炉工作时将 能转 “220V”表示 化为 能，这利用了电流 的 效应；电炉丝热得发 休神拉制 “5(80)A”表示这个电能表的 红而导线却几乎不发热，这是 为5A, 教材P120图18.4-1 因为导线的电阻远 教材P112图18.1-2 为80A;该电能表 炉丝的电阻。 允许接入的用电器的最大电功 率为 W。 第十八章电功率106 重点实验突破 一个错误结论，请你分析结论错误的原 因： 实验① 测量小灯泡的电功率（选做） 1.小贵和小州利用图甲所示电路，测量标有 “2.5V”字样的灯泡L的电功率 (7)实验室有如下三个滑动变阻器，本实验 中选用的是 (填字母)滑动变阻器。 i山d A.“521A” B.“3021A” C.“5020.1A” °063 (8)测出灯泡L的额定功率后，小贵把灯泡L 甲 两端电压调为额定电压的一半，发现测得 (1)用笔画线代替导线，将图甲中实物图连 的电功率 (选填“大于”“小于”或 接完整。实际连线时，开关应 “等于”)其额定功率的四分之一，原因是 (2)闭合开关，移动滑片P,发现电流表示数 几乎为零，电压表的示数接近电源电压 (9)小贵将实验中的灯泡换成5、102 且几乎不变。为排除故障，小贵检查了 20Ω的定值电阻，他想完成的探究实验 开关并拧紧两端接线柱，小州则将灯泡L 是 与灯座拧紧。若电路中只有一处故障， 实验2 电热与电阻、电流的关系 则 (选填“小贵”或“小州”)排除 2.如图是探究“电流通过导体时产生的热量与 故障的操作是正确的。 哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器 (3)排除故障后进行实验，闭合开关，发现电 压表的示数为0.5V。为使灯泡L两端 中密封着等量的空气。U形管内注入适量 红墨水，R1=52,R2=102: 电压达到额定电压，应将滑动变阻器的 滑片P向（选填“A”或“B”)端移动， 直到观察到电压表示数为2.5V,此时电 流表示数如图乙所示，通过灯泡L的电 流为 A,则灯泡L正常发光时的 5 10Q 电阻为 2,电功率为 W。 (1)该装置可探究在 相同的情况下， 【补充设问】 导体产生的热量与 大小的关系。 (4)本实验多次测量的目的是 (2)某实验小组发现通电后靠近R侧U形管 A.求平均值以减小误差 中的液面高度几乎不变，发生此现象的原 B.收集多组实验数据以寻找规律 因可能是 (5)如图丙是小贵根据实 ↑1/A 0. (写一条即可) 验数据绘制灯泡L的0.4 【补充设问】 I-U图像，图中阴影部0.2 (3)实验中如果单独观察R1或R2所在装 分面积表示的是 3 U/V 置，会发现随着通电时间的增加，U形管 丙 中液面的高度差增大，这表明：在电阻和 (6)小州根据图丙所示图像得出结论：灯丝 电流不变时，通电时间越长，电流通过导 电阻随其两端电压的升高而增大。这是 体产生的热量越 107 物理I九年级全册 【拓展设问】 B.“110V25W”的白炽灯最亮 (4)实验中通过观察U形管中液面高度的变 C.“36V25W”的白炽灯最亮 化反映密闭空气温度的变化，在研究许多 D.三个白炽灯一样亮 物理问题时都会用到这种方法，下列实例 5.(2025·崇左宁明县期末)如图所示，电源电 采用的研究方法与此相同的是 压保持不变。当在a、b间接“6V3W”的 A.探究电流与电压、电阻的关系 灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开 B.扩散现象表明分子在不停地做无规则 开关，在a、b间换接一个“6V6W”的灯泡 运动 后，再闭合开关，下列说法中正确的是（不计 C.研究光的传播时，引入“光线” 温度对灯丝电阻的影响) D.探究平面镜成像的特点 A.换接的灯泡可能烧坏 广西常考题型演练 B.灯泡L可能烧坏 C.灯泡L的实际功率变小 考点① 电能、电功、电功率 D.电路总功率变小 1.(2025·桂林期未)下列属于主要把电能转 6.(多选)(2025·北海期末)图甲所示的电路 化为机械能的是 中，滑片置于a端时小灯泡恰好正常发光， 滑片置于b端时电流表示数为0.1A。已知 小灯泡的额定电压为3.0V,图乙是它的U-I 图像，以下说法中正确的是 A.电灯照明 B.用电取暖 U/V C.电镀物品 D.电梯运行 00.10.20.3/A 甲 2.小明家有一个规格为“220V1000W”的 A.电源电压为3V 用电器，则这个用电器可能是 ( B.滑动变阻器的最大电阻为52 A.台灯B.电饭锅C.电视机D.计算器 C.小灯泡的额定功率为0.9W 3.(2024·南宁校级模拟改编)关于图中小明 D.该电路总功率的变化范围为0.05~0.9W 家的电能表，下列选项正确的是 7.(广西)如图是简易榨汁杯的电路原理图，工 A.电能表的示数为2023.6J 当 电量 作时有榨汁、加热、保温三挡。当闭合开关 B.电能表能正常工作的最大 2023.6kWh 脉冲跳闸 时，榨汁杯处于榨汁挡；只闭合开关S 电流是60A 220V50Hz5(60)A 1200imp/(kW-h) 时，榨汁杯处于 挡 C.电能表是测量电功率的仪表 D.指示灯代替了老式电能表的转盘，闪得越 S 快，电路消耗电能越多 4.(2025·柳州模拟)分别标有“220V25W” (第7题图) (第8题图) “110V25W“36V25W”字样的三个白 8.(河池宜州区模拟)如图所示，电源电压为 炽灯，它们各自在额定电压下工作时( 4.5V且保特不变，定值电阻R为52，滑动 A.“220V25W”的白炽灯最亮 变阻器R'上标有“2020.5A”的字样，电 第十八章电功率108 流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量 U/V 范围为03V。闭合开关，在移动R'滑片P 的过程中，为保证电路元件安全，滑动变阻 器R接入电路的最小阻值为Ω，定值电 0.1 UA 阻R的最大功率为 W。 甲 9.如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S、 (1)求滑动变阻器的最大阻值。 S,电压表示数为3V,电流表示数为0.3A; (2)求电源电压和电路的最小功率。 闭合开关S,断开开关S1,电压表示数为 (3)滑杆AP从底端上移到顶端的过程中， 2V。求： 滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化， (1)定值电阻R2的阻值。 记录下几组水位和对应的电流表示数， (2)当闭合开关S,断开开关S1时，电路中的 数据如表。当电流表的示数为0.25A 电流。 时，水位达到警戒值，求警戒水位 (3)只闭合开关S,定值电阻R消耗的电功率。 水位h/cm 10 15 20 30 电流I/A 0.1 0.120.15 0.3 10.(2024·广西模拟)某兴趣小组设计了一个 监测湖水水位的报警装置，其原理如图甲 所示。电源电压恒定，定值电阻R。的阻值 为302，R是竖直放置的长条形电阻片，浮 子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移 动，AP与R组成滑动变阻器。当电流表的 示数达到设定数值时，表示水位达到警戒 水位，装置发出报警信号。已知滑杆AP从 底端上移到顶端的过程中，电压表示数与 电流表示数的U-I图像如图乙所示。 109物理1九年级全册 考点② 焦耳定律 温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控 11.(多选)（南宁兴宁区模拟）如图是教材上探 制温控开关S1可实现“保温”“加热”两个挡 究电流产生的热量与哪些因素有关的实验 位的切换。电源电压U=220V,R1、R2是 装置，两个透明容器中密封着等量的空气。 电热丝，“加热”时恒温箱的电功率P加热= 下列分析正确的是 550W,“保温”时恒温箱的电功率P保温 110W。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关 S,S置于“加热”挡位，箱内温度从20℃升 至设定的恒温温度，用时130s,该段时间内 的加热效率？=80%。恒温箱内空气质量 为2.6kg,箱内空气的比热容c=1.0× 103J/(kg·℃)。求： A.U形管液面高度变化是因为管中液体热 (1)恒温箱处于“保温”挡时，电路中的电流。 胀冷缩 (2)电热丝R2的电阻。 B.甲实验是为了探究电流产生的热量与电 (3)恒温箱的恒温温度。 阻的关系 C.甲、乙装置均无法探究电流产生的热量 气孔 与通电时间的关系 D.乙图中，通电一段时间后左右两边容器 气到 内电阻产生的热量之比是4：1 12.（2025·柳州期未)如图是太阳能风扇安全帽 一款工地常用的太阳能风 扇安全帽，帽顶的太阳能电 池板可将太阳能转化为电 能，并驱动风扇的电动机转动。已知风扇电 动机的工作电压为3V,工作电流为50mA。 工人在户外工作时，如果帽上的风扇正常 转动了1h,相当于消耗了电能 J,这 些电能转化成 (填写 能量形式)。 13.(柳州模拟)如图所示是某电 R, S. 蒸锅的内部简化电路图，有 加热和保温两个挡位，其中 S …220V。 R1=4842、R2=44。只 闭合S时，电蒸锅处于 挡；当S、S 均闭合时，通过R1、R2的电流之比I1：I2= ;使用加热挡5min,电蒸锅产生 的热量是 J 14.(2024·南宁校级段考)恒温箱广泛应用于 医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒 第十八章电功率110课后提升 6.D7.B8.BD9.串161 思维拓展 10.解：(1)小灯泡的额定电压是6V,额定功率是3W,由P=UI得，小灯 泡的篱定电流：山，-是-兴-Q5A:2)小灯泡正常发光时电路中的电 流：I=I,=0.5A,滑动变阻器两端的电压：U=U总-U1=8V-6V= U_2V 2V,由欧姆定律得，滑动变阻器R接人电路的阻值：R-7一0.5A-4Ω： ③)由欧折定律袋小灯泡的电阻R--六-12n.当电压表示数 为3V时，小灯泡两端的电压为3V,由P-UI一得，此时小灯泡的 功率：P实=)2=(3V2 =0.75W. R 122 微专题6 1.3:22.2.43.101.25 小专题十二灯泡的亮度问题 1.D2.D3.B4.D5.C6.123(1)0.5甲1.50.757.5 (2)3乙0.253.757.C8.CD 小专题十三电功率的比值问题 1.49:812.保温1：193.25：184.16：95.2：36.1：4 7.2:38.1：2 第3节跨学科实践：为家庭节约用电提建议 1.9月份的用电量最低2.112.82.40.221.22.51.23.3.92 ×1054.(1)减少通电时间(3)减小用电器的电功率485.A6.5.6 第4节焦耳定律 新知梳理 ①内U形管中液面高度的变化电流大小②二次方电阻通电 时间Q=IRtQ=W 课堂巩固 1.C2.(1)高度差转换法(2)电阻右(3)不相等能3.5000 4.43005.D6.A[变式题]7.92×1051.08×105大于 课后提升 7.D8.4:33:49.6.6×105[变式题1]80[变式题2]55变多 10.解：(1)由图可知，当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电流表测 量通过R,的电流，由1=是可知，R两端的电压：U,=1R=0.2A× 302=6V,则电源电压：U=U1=6V;(2)当闭合开关S、S时，R1、R2并 联，电流表测量干路的总电流，根据并联电路的电流特点可知，通过R2的 电流：I2=I一I1=0.5A一0.2A=0.3A,根据并联电路的电压特点可知， R肉端的电压U,=U=6V.由1=发知，R的电阻：R-受-头 202;(3)当闭合开关S、S时，1min内电流通过R2产生的热量：Q=W2= U2I2t=6V×0.3A×1×60s=108J. 思维拓展 11.1.32×104小于 小专题十四多挡位用电器 1.D2.C3.低温1.1×1054.0.882205.解：分析电路可知，当开 关S闭合、S断开时，电路是由R2组成的简单电路，当开关S和S均闭合 时，电路是由R2和R1组成的并联电路，因为并联电路的电阻比并联的任 何一个电阻器的阻值都小，所以由P发可知，此时电水壶处于加热状态。 (①)当开关S闭合，S,断开时，电水壶处于保温状态，由P-U得，1-号 -代-0.2A:(2)当开关S和S,均闭合时，电水壶处于加热状态，并联 220V 第16页（共42页） 电路中的总电功率等于两电阻器的电功率之和，则R,的电功率P1=P加 一P4=80W-44W=836W;(3)由P=W得，在加热状态下，该电水壶 t 工作50s消耗的电能W=P加mt=880W×50s=4.4×101J。6.解： (1)低温；(2)当S闭合、S2接1时，蛋糕机处于中温挡，电路为R1的简单 电路，处于中温指时的电流：1-景-织81Λ：8)当s闭合s接2 时，R,R并联：为高温挡，通过R的电流：上=是一器2A,干路中 的电流：I=I1+I2=1A十2A=3A,该过程消耗的电能：W=UIt=220V ×3A×5×60s=1.98×10J:(4)A:改装前中温挡功率为P中一京 220V)2=220W,使中温挡功率变为原来的1.5倍，则改装后中温挡功 220n 率P中'=220W×1.5=330W,增加的功率P增=P中′一P中=330W一 20W=10w,由P-发得，R的阻值：R--0”-40Q 小专题十五电学图像问题 1.D2.C3.D4.31:25.C6.BC 小专题十六动态电路分析（二） 1.B2.D3.64.C5.D6.BD 小专题十七有关极值和取值范围的计算 1.BC2.1211:33.解：(1)小灯泡的额定电压为4V,由图丙可知小 灯泡正常发光时的电流是0.4A,由欧姆定律得，小灯泡正常发光时的电 阻R.-=。V=100:(2)当S闭合，S,断开时，R与小灯泡串联 电压表测量小灯泡两端的电压，其示数为1V,由图丙可知此时电路中的 电流为0.2A,由欧姆定律和串联电路电压规律得，电源电压U=I1R1十 U,=0.2A×202+1V=5V;(3)将R1与灯泡L的位置调换，当S断 开、S2闭合时，R1、R2串联，滑动变阻器的电功率P2=P总一P1=UI一PR U Ue U 一R+R(R,+RR=R+RR-R —,当R2=R1= -+4R (5V)2(5V)2 200时，P,最大，此时P,=200十2004X200-0.3125w,故滑动变 阻器的最大电功率为0.3125W。4.解：(1)由P=U1得，灯泡的额定电 流为是--0,5A南1一景得，灯泡的电阻为R费- =122;(2)只闭合S时，灯泡L和R1串联，此时小灯泡正常发光，电路中 电流为I额=0.5A,由欧姆定律和串联电路电压规律得，电源电压为U= U颜十UR=U颜十I颜R1=6V十0.5A×62=9V;(3)只闭合S2时，灯泡L 和滑动变阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端电压，当电压表示 数为6V时，灯泡两端的电压为U.=U一U2=9V一6V=3V,此时电路 中电流为卡之00.25入，由欧姆定律得，滑动阻器连人电路中 的阻值：R号=。，入=24Ω：(4)只闭合S,时，灯泡L与滑动变阻器 R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器 接入电路中的电阻最大时，电路的总电阻最大，电路中的电流最小，因串联 U 电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的最小电流I最小一尽 U 9V R1十R灰-122十60Q一0.125A,当开关都闭合时，R与R2并联，电流 表测干路电流，电压表测电源两端的电压，因并联电路中各支路两端的电 压相等，所以，通过R,的电流1二名-。1.5A,已知滑动变阻器R 允许通过的最大电流为1A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之 和，所以，电路中的最大电流I最大=I1十12最大=1.5A十1A=2.5A<3A, 第17页（共42页） 电路安全，则保证电路安全情况下通电10s,电路消耗的最大电能为W大= UI最大t=9V×2.5A×10s=225J,电路消耗的最小电能为W最小=U1最小t =9V×0.125A×10s=11.25J。5.AD6.解：由电路图可知，闭合开 关，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量R。两端的电压，电流表测量 电路中的电流。(1)闭合开关S,电压表的示数为10V,此时通过R。的电 流：山发=880.5A:(2R两端的电压为Up=U-U=18V-0V =8V,通过R的电流Ip=I。=0.5A,此时R消耗的电功率为P=UpIp= 8V×0.5A=4W;(3)当电路中电压表的指针达到满偏时，为15V,此时 电流表的示数1=-5y-0.75A,此时电路中的电流超过了电流表的 R。202 测量范围，电路不安全，所以电压表的指针不能达到满偏；当电路中电流表 的指针达到满偏时，为电路中最大安全电流I1=0.6A,由欧姆定律得，此 时电压表的示数U1=I1R。=0.6A×202=12V,此时电压表的示数未超 过最大测量范围，所以在保证电路安全的情况下，电流表的指针可以达到 满偏，电压表的最大示数为12V,由欧姆定律得，此时R接入电路的电阻 R型-U-18V2Y-100,电压表示数的最小值和最大值之 II 0.6A 化为1：2，则电压表的最小示数为6V,此时电路中的电流1。发- =O.3A,由欧姆定律得，R接入电路的电阻R2= Un_U-U: 12 12 18V一6Y=40Q,所以R接入电路的电阻范围是10一40Q。 0.3A 第十八章整合与提升 本章知识构建 焦耳(J)3.6×106电能表U1t快慢103106 额定电压 额定功率=><内能正正正R 教材图片解读 这个电能表应该在220V的电路中使用标定电流额定最大电流 17600电内热小于 重点实验突破 1.（1)三 断开(2)小州(3)A0.551.25 (4)B(5)电压为0.5V时灯泡L的实际电功率(6)灯丝的电阻与灯丝 两端的电压无关，而与温度有关，灯丝两端电压增大时，电功率变大，灯丝 的温度升高，故其电阻增大(7)B(8)大于灯丝的电阻随温度的升高 而增大(9)探究电压一定时电流与电阻的关系2.(1)电流电阻 (2)容器漏气（或电阻丝R1短路）(3)多(4)B 广西常考题型演练 1.D2.B3.B4.D5.B6.AC7.S1保温8.41.259.解： (1)由图可知，闭合开关S、S,只有R2接入电路中，R1被短路，电压表测 R两端电压，即电源两端的电压，所以电源电压U=3V.由1一是可得，定 值电阻R,的阻值：R,号=。310Q;2)当闭合开关S,断开开关S 时，两定值电阻串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中的电流，由串 联电路的电流特点可得，电路中的电流：了一瓷--0,2A:(3》由串联 电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1=U一U2=3V-2V=1V,R 消耗的电功率：P=U1'=1V×0.2A=0.2W。10.解：(1)闭合开关， R、R串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路的电 流，当滑片P置于最下端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电流表 示数为0.1A,电压表示数为6V,由欧姆定律得，滑动变阻器的最大阻值 第18页（共42页）