第十五章 电能与电功率 本章总结-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级上册物理课时通(沪粤版2024)

本章总结（答案P19》 能讲 71111111 本章知识梳理· /// 电能的利用：通过电能转化为其他形式的能量来实现，电功是度量电能转化为 其他形式的能量的多少的物理量 电能与电功 电功单位 常用的电功单位有焦和千瓦时 换算关系：1kW·h=3.6×109J 定义：把电流在某段时间内所做的功与这段时间的比叫做电功率，即P平 常用的电功率单位有瓦和千瓦 电功率 单位 换算关系：1kW=1000W 影响电功率 电功率的大小与用电器两端的电压、通过用电器的电流有关 大小的因素 电能与 公式P=UI 电功率 U实=U额，P实=P额 额定功率 U实>U额，P实>P额 U实<U额，P实<P额 电功率的测量 测量小灯泡的电功率原理：P=Ⅱ 电流的热效应：电流通过导体时，电能转化成内能，导致导体会发热的现象 内容：电流通过导体时产生的热量，跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻 焦耳定律 成正比，跟通电的时间成正比 计算公式：Q=PR ←通中考心 3.(滨州中考)如图所示，电源电压恒定不变，定 值电阻R1的阻值为102.闭合开关，电流表 1.(安徽中考)如图所示，电源两端电压为6V, ①的示数为0.5A,④的示数为0.3A,则电源 电阻R2=202,闭合开关S,电压表示数为 4V,则通电100s整个电路产生的热量为 电压为 V,定值电阻R2在1min内 消耗的电能为 52 R 第1题图 第2题图 2.(鸡西中考)如图所示是“探究通电导体产生的 4.(上海中考)某导体两端的电压为3V,10s秒 热量与 大小关系”的实验装置.通过 内通过该导体横截面的电荷量为5C,通过该 左侧容器中电阻丝的电流为0.4A,在1min 导体的电流为 A,这段时间内电流所 内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 做的功为 J,若导体两端的电压变为 J 6V,则导体的电阻为 0. 126 优+学·课时通△ 5.(沈阳中考)如图所示是定值电阻R1和R2的8.（济南中考）如图所示是“220V15W”的 I一U关系图像，由图像可知，R,和R2的大小 LED灯和“220V15W”的白炽灯正常工作 关系为R R2(选填“>”“=”或 时将电能转化为内能和光能的占比图.当两灯 均正常工作时，下列说法正确的是( ) “<”).当R1和R2串联时，R1和R2两端的 内能 电压之比U1:U2= ;当R1和R2并 10 光能 20% 联时，若通过R1的电流为0.63A,则10s内 光能90% 内能80% R2消耗的电能为 IA LED灯 白炽灯 0.6 A.灯两端的实际电压：LED灯低于白炽灯 0.4 1R2 0.2 B.相同时间产生的内能：LED灯多于白炽灯 3U亦 C.相同时间消耗的电能：LED灯少于白炽灯 22 6.(盐城中考)在“对家庭用电的调查研究”综合实 D.电能转化为光能的效率：LED灯高于白 炽灯 践活动中，小明发现自己家中电能表表盘如图， 9.(济宁中考)图中，小灯泡L1、L2的额定电压相 此时，该电能表的示数为 kW·h,他家同时 同.闭合开关后，发现L1比L2亮，下列分析正 工作的用电器总功率不能超过 W.小 确的是( 明想测家中电水壶的功率，只让电水壶在电路 中工作，若指示灯闪烁了48次，用时1min,则 该电水壶的功率为 W A.L1的额定功率比L2的额定功率大 kW·h 003266 B.L1两端电压比L2两端电压小 DDS1716型 C.L1的电阻比L2的电阻大 电子式单相电能表 O脉冲 D.通过L1的电流比通过L2的电流小 220V10(40)A50Hz 1600imp/kW·h) 10.(临沂中考)图甲是一款能自动变形、万向行 走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示.该玩 7.(眉山中考)如图所示电路，电源电压恒定，滑 具的电源电压为4.5V,闭合开关后，“0.5V 动变阻器R标有“2022A”,灯泡L标有 0.2W”的指示灯正常发光，线圈电阻为 “4V2W”,灯泡电阻不变.S闭合，滑片P 0.52的电动机正常工作，则() 在R的中点时，灯泡正常发光，则电源电压为 V.当P移到最右端时，电路的总功率 为 W(结果保留一位小数). A.指示灯的灯丝电阻为0.82 B.电动机的发热功率为1.6W C.电动机的额定功率为0.08W D.电路的总功率为1.8W △九年级·上册.物理.HY 127 11.(枣庄中考)如图甲所示的电路中，电源电压 (选填“>”“=”或“<”)P2,他继续完 不变，小灯泡L的阻值不变，滑动变阻器R 成了P2的测量后，验证了推断. 的规格是“10021A”.闭合开关，在保证电 13.(安徽中考)如图所示的电路中，电源两端电 路元件安全且能使小灯泡正常发光的前提 压为U=9V,R1、R2、R3均为定值电阻，其 下，最大范围内移动滑片，绘制了通过变阻器 中R2=452,R3=302. 的电流与变阻器阻值关系的图像，如图乙所 (1)当闭合开关S和S1,断开开关S2时，求 示.下列说法正确的是( R3两端的电压U3· P IA (2)当开关S、S1和S2均闭合时，求电流表的 0.3 示数I. 0.2 0.1 (3)当闭合开关S,断开开关S1和S2时，电压 020406080100R/2 表示数为6V,求R1消耗的电功率P. 甲 A.电源电压为6V B.小灯泡的电阻为102 C.小灯泡的额定功率为1.8W D.当整个电路电功率最小时，20s内滑动变 A 阻器消耗的电能为12J 12.（北京中考)某同学进行了如下实验： (1)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，电源两端电压保持 不变 1 2 0W26%3 0 0.6 2063 甲 乙 ①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置 在 (选端“A”或“B”)端。 ②闭合开关，应 ,以确定小灯泡L1正常发光，此时电流 表示数如图乙所示，则L1的额定功率P,= 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，保持滑动变阻器滑片位置不 变，将L1替换为L2,闭合开关后，发现电压 表示数为2.3V.依据上述现象，可推断出P1 128 优+学案·课时通△UR小12V 电路的最小电阻R小=I大 10.解：由题图可知，闭合开关，灯泡L与滑动变阻器R =242,所以 0.5A 串联，电压表测R两端的电压. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为24~ _=4V 60,故D错误. (1)灯泡的电阻：RL=元0.5A=8D, 12.D (2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，当 13.解：(1)已知灯泡的额定电压和额定功率，由P= U R可得，灯泡的电阻R-=6 =122. R=8n时，电路中的电流：I=R。R+RL U U 3 W 6 V (2)只闭合S,R。与变阻器R串联，变阻器电阻 82十80=0.375A,滑动变阻器的电功率：P,= 5R 5×1000=200;电路电流1= IR=(0.375A)2×82=1.125W. (3)当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R1、R2 Uap10 V J U R。-200=0.5A.电源电压U=I1(R。+R)= 时，电路中的电流分别为1：=R。一R,十R,1= 0.5A×(162+202)=18V. U U (3)只闭合S2时，L与R串联，电压表测变阻器两 RR,十R,因当滑动变阻器接人电路的阻值 端的电压，电流表测电路中的电流，由P=UI可 分别为R1、R2时，滑动变阻器的电功率均为P2, 得，灯泡正常工作时的电流L三七= 由P=UI=I2R可得，P2=I12R1=I22R2,即 0R,=。D一R2,整理可得(R,一 0.5A,电流表量程为0~0.6A,因串联电路的电 R+RL 流处处相等，所以，为了保证各元件的安全，电路中 R2)(RL2-R1R2)=0,由R1≠R2可知，R1R2= 最大电流1mx=IL=0.5A,最大功率Px R2=(82)2=6422. UImx=18VX0.5A=9W.电压表量程为0~ 15V,当电压表示数最大为15V时，变阻器接入的 核心素养·科学探究 阻值最大，电路中电流最小，则灯泡两端的最小电 1.(1)如图所示 压UL'=U-U大=18V-15V=3V,电路中的 最小电流1曲=1二R=120=0.25A,最小功 Pin=UI min =18 VX0.25 A=4.5 W. 电路消耗的总功率范围为4.5~9W. 升阶训练专题十三电功率之 」 比例和图像问题 (2)断开右0~3V(3)B(4)0.7 1.2:12:3解析：从题图甲可知，当电压为6V (5)灯泡电阻随温度发生变化(6)左 时，通过R1的电流为1A,根据欧姆定律可知，R1= (7)①电压②设计平均电功率一栏 灯泡在不同电压下的功率不同，计算出来的电功率 光-960，当电压为6V时，通过R,的电流为 的平均值不具备任何实际意义(8)R2(9)不能 在探究电流与电压的关系时，必须保证电阻阻值不 U2_6V=30,则R 2A,根据欧姆定律可知，R:=1,一2A 变，而小灯泡的电阻随两端电压的改变而改变 (10)当实际电压远大于灯的额定电压时，小灯泡会 R2=6n:32=2:1.将R1、R2接入电源电压不变 被烧毁(11)①U额②滑片位置 的电路中，设电源电压为U,当只闭合S时，两电阻 U2 串联，电路消耗的总功率为P1=R一60十30 U ③U额× U-U额 R。 2.(1)①高度差②温度计的示数水的比热容太大 U g0:当S和S都闭合时，电路为R1的简单电路， ③转换法(2)控制变量①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 U2U2 量越多②电流左在导体的电阻和通电时间相 电路消耗的总功率为P,一R=60故P1:P: 同时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多 U2 (3)使通过R1和R2的电流不相等(4)R3 0_60=2:3. (5)160(6)A U2-92 本章总结 60 1.1202.电流12 2.S、S3:22:3解析：当闭合开关SS,断开3.3364.0.51565.<1：29.9225 开关S2时，电阻R1、R2并联；根据并联电路的分流 6.326.6880018007.92.9 R1I23 特点可知尽。一行2；两电阻并联，它们两端的电 8.D9.C10.D 11.C解析：由题图乙可知，当滑动变阻器接入电路的 P1 UI 电阻为202时，电路中的电流为0.3A,则滑动变 压相等，R1与R2消耗的电功率之比 P,UI2 阻器两端的电压为U=IR=0.3A×202=6V, I1_2 而电源电压应该大于6V,故A错误.由题意及欧姆 I23 定律可得，电源电压U电=I1R+I1R1-0.3AX 3.(1)ec(2)3:14.C5.2042.1 RL+0.3A×202①，当电路中的电流I2=0.1A 6.C7.C8.C9.A 时，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电 19 源电压U=I2R+I2R2=0.1A×R+0.1AX8.解：(1)电 1002②，联立①②，解得RL=202,U电=12V,故 B错误.由题意可得，要保证电路安全且灯泡正常 (2)①卡车的行驶速度为0=三=72km 1h 发光，则通过灯泡的电流最大为其额定电流，结合 72km/h=20m/s. 上述分析可得，小灯泡的额定电流为0.3A,额定 ②卡车所做的机械功为W=Pt=172×103W× 电压为U海=U一U=12V6V=6V,则小灯泡 3600s=6.192×103J, 的额定功率为P=U领I=6VX0.3A=1.8W, 故C正确.电源电压不变，当电路中电流最小时，总 根据W=F,可知，卡车所受牵引力为F=W 功率最小，由题图乙可知，最小电流为0.1A,此时 变阻器接入电路的阻值为100Ω，则这种情况下 6.192×108J=8.6×103N. 20s内滑动变阻器消耗的电能为W=I小2R潘大t= 72×103m (0.1A)2×1002×20s=20J,故D错误.故选C. 12.(1)①A②移动滑动变阻器滑片使电压表示数为 ③根据1一Q W可知，燃料完全燃烧放出的热量为 2.5V0.75(2)< Q放 w_6.192×10J=1.72×102J, 13.解：(1)由题中电路可知，当闭合开关S和S1,断开 36% 开关S2时，电路中只有R3,所以此时R?两端的电 消耗燃油的质量为m= Qk=1.72×10°J 压U3等于电源电压，即U3=U=9V. q4.3×10J/kg (2)由题中电路可知，当开关S、S和S2均闭合时， 40kg. R,被短路，R,和R3并联，电流表测干路电流，根 则减排二氧化碳的质量为m′=3.3m=3.3X 据并联电路电压的特点可知，R2和R。两端的电压 40kg=132kg. 都等于电源电压，根据欧姆定律可得，通过R2支路 9.(1)转移(2)做功(3)弹性势能 U9V 的电流为1，一R450-0.2A 10.(1)并24(2)D(3)4×1052000 (4)如图所示. (5)0.0252.6 U 9V 通过R:支路的电流为L,一R,一30n0.3A, 根据并联电路电流的特点可知，此时干路电流为 I=I2+I3=0.2A+0.3A=0.5A, 因此电流表的示数为0.5A. (3)由题中电路可知，当闭合开关S,断开开关S1和 S2时，R1和R3串联，电压表测R3两端电压，电流 绿 红 表测电路电流，此时电压表示数为6V,则电路中 11.B 电流为r受-002A 12.(1)乙同学正确.理由：一个圆形铁片由“冷若冰 霜”，变成“炙手可热”，铁片的温度升高，内能增加， 根据串联电路电压的特点可知，R1两端的电压为 改变物体内能的方式除了热传递之外还有做功，所 U1=U-U3'=9V-6V=3V. 以还可以通过做功的方式来使铁片温度升高，比如 则R1,消耗的电功率为P=U1I'=3V×0.2A= 可以用钢丝球摩擦铁片，将机械能转化为内能，铁 0.6W. 片的温度也会升高. 中考新考向 (2)丁同学正确.热量能自发地从高温物体传递给 低温物体，不能自发地从低温物体传递给高温物 1.2938.311002848.30.15 体，但当存在外部干预，如机械做功，热量传递的方 2.(1)10.22264(2)240.81 向是可以改变的.例如，冰箱的工作原理就是通过 3.(1)C(2)<(3)3.35×105 电能做功，将热量从温度较低的内部传递到温度较 4.A 高的外部，从而保持冰箱内部的低温，所以丁同学 5.C解析：A.车子后轮是轮轴，轮半径大于轴半径， 实际测量，发现人施加在车上的推力比绳子上的拉 的说法正确. 力小很多，故后轮是一种省力机械，故A正确，不符 限时训练 合题意.BD.把木箱从斜面底端匀速拉到顶端，人做 的有用功W有则=Gh=2000NX0.8m=1600J,人 限时训练1功和功率的计算 做的总功W总=Fs=1000NX2m=2000J,故拉 升木箱的过程中，人至少要做2000J的功，斜面的 1.5040 -w题X100%=)600J 2.D解析：题图中是一个动滑轮，用2段绳子拉动物 机械效率η=W 2000J ×100%= 体，匀速运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，摩擦 80%,故BD正确，不符合题意.C把木箱从斜板底 力f=2F,=2X10N=20N,选项A错误；物体移 端匀速拉到顶端的过程中，做的额外功即为克服摩 动的距离s=vt=3m/sX2s=6m,则F1移动的距 擦力做的功，即fs=W感一W有用，解得∫= 离为2s=2×6m=12m,F1所做的功W=F1× W。-W有用_2000J-1600J=200N,故C错误， 2s=10N×12m=120J,选项B错误；F1的功率 2 m P,-”_120J=60W,选项C错误：机械对物体微 符合题意 6.内能做功机械能 功W2=fs=20N×6m=120J,则机械对物体做功 7.(1)①机械能②电能(2)顺时针(3)36(4)4 的功率P,--120J=60w,选项D正确。 (5)1084.3 t 2s 20