专题02 电功率(期末复习讲义)九年级物理上学期新教材教科版
2026-01-23
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2份
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56页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理教科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 2 电功率 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 电功率 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.74 MB |
| 发布时间 | 2026-01-23 |
| 更新时间 | 2026-01-23 |
| 作者 | 学物知理 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-12-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55657796.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理电功率专题复习讲义通过表格系统梳理电功、电功率、焦耳定律核心知识,涵盖概念、公式、单位及测量方法,以“考点-题型-解题技巧”框架呈现知识脉络,突出公式应用、实验操作等重难点的内在联系。
讲义亮点在于“实验探究与计算结合”的分层设计,如伏安法测电功率实验题培养科学探究能力,焦耳定律公式选择技巧强化科学思维,基础通关练与变式题满足不同学生需求,助力教师实施精准复习教学。
内容正文:
专题02 电功率(期末复习讲义)
电功
1.能结合实例认识电流做功,明确用电流做功的本质和电流做功与电能的关系。
2.知道电流做功与电压、电流、通电时间成正比,能用公式W=UIt计算电功,了解电功单位及换算关系。
3.认识电能表的作用与读数方法。理解电能表参数含义。
电功公式W=UIt的应用、电功单位的换算关系及电能表的作用读数方法属于常考点。考题形式以选择题、填空题、计算题为主。
电功率
1.能理解电功率是表示电流做功快慢的物理量,掌握定义式及推导式,准确区分电功与电功率概念。
2.能区分额定功率与实际功率,知道用电器额定电压、功率是正常工作时的数值,实际功率是实际电压下的功率。
3.能利用额定电压和额定功率进行简单的计算和解决生活问题。
4.会用“伏安法”测小灯泡电功率,知道实验原理、电路连接、操作步骤及数据处理方法,能探究不同电压下实际功率与发光情况的关系。
5.会用电能表和秒表测量电功率。
电功率的单位、计算、测量属于常考点,考题多以填空题、选择题和计算题为主。
焦耳定律
1知道电流的热效应,能列举电熨斗、电炉等利用热效应的实例,以及电视机、电脑等需防止热效应危害的场景。
2.掌握焦耳定律。能准确运用公式进行定量计算,明确各物理量单位。
3.区分电功与电热的关系。知道纯电阻电路中(如电炉)电热等于电功,非纯电阻电路中电热小于电功。
焦耳定律的应用和电流热效应的利用与防止属于常考点,考题多以填空和选择、计算题为主。
考点01 电功
1.电功
1.电功的概念:
电能转化为其它形式能的过程就是电流做功的过程。
2.电能与电功的关系:
电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程。
电流做多少功,就消耗了多少电能。
3.电流做功的形式:
电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
电流做功时,能量转化情况见下表:
用电器
能量转化形式
电风扇
电能转化为机械能和内能
日光灯
电能转化为光能
电热器
电能转化为内能
给蓄电池充电
电能转化为化学能
电动机
电能主要转化为机械能
4.单位:
焦耳(J)和千瓦时(kW·h)。
5.计算公式: W=UIt
特别强调:运用公式时,各个物理量单位必须为国际单位:
电功W:焦耳(J) 电压U:伏特(V) 电流(I):安培(A) 时间t:秒(S)
2.电能
1.电能的概念:
电流所具有的能量,叫电能。电能由电源提供。
2.电能的作用:
通过用电器把电能转化为人们需要的其它形式的能。
3.电能的来源:
电能属于二次能源,通过发电机或各类电池,把其他形式的能转化为电能。
4.电能单位:
(1)国际单位:焦耳(J)。
(2)常用单位:千瓦时(kW·h)------度。
(3)单位换算:1度=1千瓦时=1 kW·h=3.6×106J
5.电能的测量:电能表
(1)电能表作用:
测量用电器在某段时间内消耗的电能。
(2)铭牌含义:
①“220V”“20A”:电能表额定电压220V。标定电流10A;允许通过的最大电流是20A。
②“1000R/kW·h”:每消耗一度电电能表转盘转1000转。
③“50HZ”表示接在50HZ的交流电路中。
(4)测量方法:
①测量较大电能时用刻度盘读数:前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
W=W2—-W1
特别提醒:最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
②测量较小电功时,用表盘转数计算:
例如:电能表表盘上标有“1200r/kW·h”,表示用电器消每耗1 kW·h的电能,转盘转动1200圈。当电能表转盘转过60r时,消耗的电能
W= 60r/1200r/kW·h =0.05 kW·h
考点02 电功率
1.电功率
1.定义:
电流做的功与通电时间之比。
2.物理意义:
表示电流做功快慢。
3.单位:
(1)国际单位:瓦特(W),简称“瓦”。
(2)常用单位:兆瓦(Mw)、千瓦(kw)。
(3)换算: 1Mw=1000Kw 1 Kw=1000w
4.公式:
(1)基本公式: ① P=UI ② P=W/t(适用于所有电路)
(2)推导公式:(适用于纯电阻电路)
③ P= I2R 常用在串联电路;
④ P= U2/R 常用在并联电路;
5.常见用电器的大约功率:
2.额定电压与
额定功率
1.额定电压和额定功率:
(1)额定电压:用电器正常工作时的电压,常用U额表示。
(2)额定功率:用电器在额定电压下的功率,常用P额表示。
2.实际电压和实际功率:
(1)实际电压U实:实际加在用电器两端的电压。
(2)实际功率P实:用电器在实际电压下工作时的功率。
(3)一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率,但可以有多个实际电压和实际功率。
(4)灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的,实际功率越大,灯泡越亮。
3.灯泡实际功率和额定功率的关系:
(1)当小灯两端的实际电压等于额定电压时:U实 =U额,
小灯的实际功率等于额定功率:P实=P额;小灯正常发光。
(2)当小灯两端的实际电压低于额定电压时:U实<U额,
小灯的实际功率低于额定功率:P实<P额;小灯发光暗淡或不亮。
(3)当小灯两端的实际电压高于额定电压时:U实>U额,
小灯的实际功率高于额定功率:P实>P额;小灯发光偏亮易被烧坏。
4.已知“额定电压和额定功率”可以求出什么?
例如 一个“PZ22O-100”的灯泡正常发光,则可以求出:
(1)灯泡两端实际电压为:220V。
(2)灯泡的实际功率为:100W。
(3)额定电流:I=P/U=0.45A。
(4)灯丝阻值R=U2额/P=484Ω。
3.测量电功率
1.家庭电路中:
(1)观察电能表铭牌,记下每消耗1kW·h电能时电能表的转数(或指示灯闪烁次数)3000转;
(2)关闭其他用电器,只让待测用电器工作,用停表(或手表)测量待测用电器工作时电能表的转盘转n转(或指示灯闪烁n次)所用的时间t(s);
(3)计算出待测用电器的实际功率 P= W/t =1.2×103J×n/t (W)
例如:一天,小亮让电热水器单独工作3 min,测得家中如图所示的电能表的转盘转了100 r,热水器的实际功率为多少?
用电器消耗的电能:
W = 100/1000kW·h =0.1kW·h= 3.6X105J
工作时间:t=0.05h=180s
实际功率:
P=W/t=3.6X105J/180s=2000w。
2.实验室:用伏安法测电功率
(1)实验原理:P=UI
(2)实验方法:用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出通过小灯泡的电流,根据公式P=UI计算出小灯泡的电功率,这种测量方法也叫做伏安法。
(3)实验电路图:
(4)测量额定功率的关键:
调节滑动变阻器,使电压表示数为灯泡的额定电压。
(5)实验步骤:
A.按照电路图连接电路。
B.调节滑动变阻器,使其接入电路中的电阻最大。
C.闭合开关,调节滑片,分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压,观察小灯泡的亮度,读出电压表、电流表的示数并记录在表格中。
(6)实验记录表格:
(7)实验结论:
A.小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大。
B.小灯泡的亮暗由小灯泡实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮。
考点03 焦耳定律
1.电流的热效应
1.定义:
电流通过导体时,把电能转化为内能的现象。
2.电热器:
利用电流热效应工作的设备。
3.实验:
【设计实验】
如图所示,是一个密封有空气和电阻丝并插有温度计的容器,通电时电阻丝产生的热量被空气吸收,空气的温度就会升高。因此,我们可以通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少。
【进行实验】(1)闭合开关,若仅改变给电阻丝加热的
时间,观察温度计示数的变化,能得出什么结论?
实验现象:通电时间越长,温度计的示数变化越大。
实验结论:
对同一电阻丝,在电流大小不变的情况下,通电时间越长,空气的温度越 ______,表明电流产生的热量越 _______。
(2)若仅调节滑动变阻器,改变通过电阻
丝的电流,观察温度计示数的变化,能得出什么结论?
实验现象:时间一定时,电流较大时温度计的示数变化大。
实验结论:
对同一电阻丝,在通电时间相同的情况下,通过的电流越大,空气的温度越_____,表明电流越大,产生的热量越 _____。
(3)将两段不同阻值的电阻丝R1和R2( R1>R2 )分别密封在装有等质量空气的2个容器中个容器中,两支相同的温度计分别穿过瓶口插入容器中。请你依据电路图,将两个容器与其他器材串联起来。
闭合开关,观察两支温度计示数的变化,能得出什么结论?
(3)实验现象:阻值较大的电阻R1对应的温度计的示数变化大。
实验结论:在通电电流大小不变,通电时间相同的情况下,电阻越大,空气的温度越 ___,表明电阻越大,电流产生的热量越 ____。
【实验结论】
电流产生的热量跟电流大小、导体电阻以及通电时间有关。
在当电流和电阻一定时,通电时间越长,产生的热量越多。
当电阻和通电时间一定时,电流越大,产生的热量越多。
当电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多。。
2.焦耳定律
1.定律内容:
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
2.定律公式:
Q=I2Rt (适用于所有电路)
(1)单位:J、A、 Ω、S。
(2)变形公式:已知其中3个物理量,就可以求第4个量。
(3)定律的推导:
若电流做的功全部用来产生热量,
即 Q = W
因为电功 W = UIt
根据欧姆定律 U = IR
所以 Q = W = UIt = I2Rt
3.电功与电热:
(1)电功是指电流通过一段电路所做的功,它的大小表示电路消耗电能的多少,也表示有多少电能转化为其他形式的能。
(2)电热是指电流通过一段电路做功时,电能转化为内能的那一部分。
若电流做的功全部用来产生热量, 即 Q = W。
4.对于纯电阻电路可推导出:
Q=W=UIt; Q=W= U2t/R; Q=W=Pt。
特别强调:电能必须全部转化为内能才能用。
5.发热功率:
P热=Q/t=I2Rt/t=I2R
3.电热的利用和防止
1.电热器:
(1)定义:利用电流的热效应而制成的发热设备。
(2)组成:电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝制成。
(3)优点:清洁卫生无污染、热效率高、方便控制和调节温度。
2.电热的防止:
用电器开散热窗、电脑装电风扇等。
题型一 电功
解|题|技|巧
选择恰当公式正确计算电功、电能
(1)公式的选择:
计算电功(能)有4种方法,其中W=UIt和W=Pt适合于所有电路。对于电能全部转化为内能的用电器(即纯电阻电路),也可以用公式W=U2/Rt 或W=I2Rt 计算。
(2)注意单位要统一:
计算电流做的功或消耗的电能,根据相应的公式先统一相关量的单位,再进行计算,以上公式均采用国际单位制。但是,对于公W=Pt可以分别采用常用单位或国际单位。
。
【例1】如图所示是小李同学家上月初和月末的电能表盘示意图,小李同学家电路干路中的电流不得超过______A,上月消耗的电能为______ kW•h。年发电量可达1.5×109 kW•h的攀枝花银江水电站将于2025年投产发电,投产发电后的银江水电站可满足______户小李同学这样的家庭用电需求。
【答案】20,125,1.0×106
【详解】10(20A)表示电能表允许通过的最大电流为20A,因此小明家干路中的电流不得超过20A。
上月消耗的电能为
5713.4 kW•h-5588.4 kW•h=125 kW•h
小李同学家每年消耗的电能为
125 kW•h×12=1500 kW•h
投产发电后的银江水电站可以满足的家庭用电的户数为
【变式1-1】(2025·江苏无锡·一模)在“比较两个灯泡的亮暗”活动中,同学们设计了如图所示的电路。现在利用此电路探究电流做功与电压的关系。两个灯泡的电阻必须 (选填“相等”或“不相等”),将两个灯泡串联是控制了 和通电时间相等。
【答案】 不相等 电流
【详解】[1]探究电流做功与电压的关系,运用控制变量法,要控制电流,通电时间相同,电压不相等。
[2]两个灯泡串联是为了控制通过两个灯泡的电流相等。
【变式1-2】(25-26九年级上·江苏徐州·月考)如图所示,电源电压恒为8V,电阻R1的阻值为4Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为6V,则电阻R2的电阻为 Ω;1min内电流通过R2做的功是 J。
【答案】 12 180
【详解】[1]如图,两个电阻串联,电压表测量R2的电压,R1两端的电压
电路中的电流
电阻R2的电阻
[2]1min内电流通过R2做的功
【变式1-3】(2025·山东济南·二模)科技改变生活。如图所示是零碳光伏智慧座椅,能给手机无线充电,由其说明图表信息可知,“蓄电池容量”表示其最大储存的 能;氢燃料汽车的优点之一是氢气的 (填物理量名称)大,与相同质量的汽油相比可释放更多能量。
【答案】 电 热值
【详解】[1]由题意得,零碳光伏智慧座椅的蓄电池容量为,根据电功计算公式可知,蓄电池容量表示其最大储存的电能。
[2]完全燃烧相同质量的氢和汽油,氢燃料可释放出更多能量,所以由可得,氢气燃料的热值大。
【变式1-4】(25-26九年级上·广东惠州·期中)能量是与物体运动有关的物理量,生活中很多现象中存在能量的转化:
(1)电灯发光时,将电能转化为内能和 能;
(2)手机充电时,将电能转化为手机电池的 能;
(3)古人钻木取火时,将 能转化为内能。
【答案】(1)光
(2)化学
(3)机械
【详解】(1)电灯发光时,电流通过灯丝做功,电能主要转化为光能(用于照明)和内能(表现为发热)。
(2)手机充电过程中,电池作为用电器,通过化学反应存储能量,电能被转化为电池内部的化学能,以便后续放电使用。
(3)钻木取火时,通过摩擦做功(如转动木棍),消耗机械运动产生的能量,将其转化为内能,使木头温度升高至着火点。
【变式1-5】(25-26九年级上·北京·期中)如图所示,电源两端的电压U恒定,电阻,闭合开关S,电流表A、的示数分别为0.6A和0.2A。求:
(1)电阻的阻值;
(2)10s内消耗的电能。
【答案】(1)5
(2)4J
【详解】(1)由电路图可知,闭合开关,两电阻并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量通过R1的电流。由欧姆定律可得,电源电压U=I1R1=0.2A×10Ω=2V
根据并联电路的电流特点,通过R2的电流为I2=I-I1= 0.6A-0.2A=0.4A
由欧姆定律可得电阻R2的阻值为
(2)10s内消耗的电能W1=UI1t=2V×0.2A×10s=4J
【变式1-6】(25-26九年级上·吉林长春·月考)如图所示的电能表,其应该接在电压为 的电路中使用,并且把它 联安装在路上。若安装时此表示数为零,则从安装电能表后到现在为止,用电器已消耗了 电能,电能表转盘已转了 r(圈)。
【答案】 220 串 20
【详解】[1]电能表参数“220V”表示其应接在电压为220V的电路中使用。
[2]电能表是测量电路总电能的仪表,需串联在干路中。
[3]电能表读数单位为,最后一位是小数位,当前示数为,安装时示数为0,故消耗电能为。
[4]电能表参数“”表示每消耗电能,转盘转3000圈,消耗电能,电能表转盘转的圈数为
【变式1-7】(24-25九年级上·重庆·期中)如图是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
C.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗电能越快
D.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2kW
【答案】B
【详解】A.由图知电能表允许通过的最大电流为40A,因此小英家干路中的电流不得超过40A,故A错误;
BC.1600imp/kW·h表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁1600次,电能表上指示灯闪烁的次数越多,则电路中消耗的电能越多,故B正确,C错误;
D.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能为
故D错误。
故选B。
题型二 电功率
解|题|技|巧
灯泡亮度和测电功率:
(1)决定因素:
灯泡的亮暗是由灯泡的实际功率决定的,灯泡消耗的实际功率越大,灯泡就越亮。
(2)测电功率:只有电流表时,利用并联电路电压相等的规律,用电流表和已知阻值的定值电阻串联,然后与小灯泡并联,间接测出灯泡两端的电压。
只有电压表时,利用串联电路电流相等的规律,将已知电阻和小灯泡串联,用电压表测出已知电阻两端的电压,便可以间接测出通过小灯泡的电流。
【例2】(25-26九年级上·全国·课后作业)电功率
(1)物理意义:表示消耗电能的 。电功率用字母 表示。
(2)定义:电流所做的功与时间之比。
(3)单位
①在国际单位制中,电功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是 ,常用单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW)。
②换算关系:1kW= W,1mW= W。
(4)计算公式
①基本公式: (计算式,适用于所有电路)。
②推导公式:由P=UI及,可推导出(导出式只适用于纯电阻电路)。
【答案】 快慢 P W UI
【解析】【小题1】[1][2]电功率:电流所做的功与时间之比。表示消耗电能的快慢,用字母P表示。
【小题2】[3][4][5]在国际单位制中,电功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W,常用单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW)。其中1kW=103W,。
【小题3】[6]电功率定义式为,又,有(计算式,适用于所有电路),结合欧姆定律有推导式(导出式只适用于纯电阻电路)。
【变式2-1】(24-25九年级上·山东东营·期中)下面是小朋同学对电功率的认识,你认为正确的是( )
A.用电器的电功率越大,消耗的电能就越多
B.电流对用电器做的电功越多,消耗的电能就越快
C.消耗电能快的用电器电功率就越大
D.消耗同样多的电能,电功率大的用电器工作时间长
【答案】C
【详解】A.根据可知,消耗电能的多少与电功率和通电时间有关,只知道电功率大,无法判断消耗电能的多少,故A错误;
B.电功的多少表示消耗电能的多少,而消耗电能的快慢用电功率表示,电功多不代表消耗电能快,故B错误;
C.电功率是表示消耗电能快慢的物理量,所以消耗电能快的用电器电功率就越大,故C正确;
D.根据可知,消耗同样多的电能,电功率大的用电器工作时间短,故D错误。
故选C。
【变式2-2】(24-25九年级上·江西赣州·期末)老师在物理课堂上用手机拍摄同学做实验的视频时,发现只剩6%的电量了。由于无法及时充电,老师就开启了“省电模式”,如图所示,延长了手机的使用时间。手机开启“省电模式”后,下列说法正确的是( )
A.增大了手机的电功率 B.减小了手机的电功率
C.增大了手机消耗的电能 D.减小了手机消耗的电能
【答案】B
【详解】AB.当剩余的电量一定时,即剩余的电能一定时,开启了“省电模式”,延长了时间,根据可知,电功率变小,故A错误;B正确;
CD.当剩余的电量一定时,即剩余的电能一定时,开启了“省电模式”,减少了耗电功率,由于时间未知,故手机消耗的电能的多少未知,故CD错误。
故选B。
【变式2-3】(2025·山东济南·二模)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.甲灯的额定功率是一定的
B.两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大
C.两灯均正常发光时,相同时间内乙灯消耗的电能较多
D.将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为50W
【答案】D
【详解】A.灯泡的额定功率是一定的,实际功率随着实际电压的变化而变化,所以甲灯的额定功率是一定的,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,甲灯是220V、25W,乙灯是220V、100W,由可知甲灯灯丝电阻较大,故B正确,不符合题意;
C.两灯均正常发光时,利用可知相同时间内乙灯消耗的电能较多,故C正确,不符合题意;
D.当乙灯接入110V电路中,由可知,在电阻不变的情况下,功率与电压的平方成正比,当电压变为110V,即为额定电压的,则实际功率就是额定功率的,所以此时的实际功率
故D错误,符合题意。
故选D。
【变式2-4】(24-25九年级上·河南·期中)小明观察到用、乙两只白炽灯上分别标有“PZ220V-100W”和甲“PZ220V-25W”字样,(不计温度对灯丝电阻的影响)下列分析正确的是( )
A.若灯丝的材料、粗细相同,甲灯的灯丝比乙灯的灯丝长
B.若将两灯串联接入电压为220V的电路,甲灯比乙灯亮
C.若将两灯分别接入电压为220V的电路,甲灯消耗的电能多
D.若将两灯串联,甲、乙两灯不可能都正常发光
【答案】D
【详解】A.根据题意知道,两灯的额定电压相同,甲灯的额定功率较大;由知道,额定电压相同时,额定功率大的电阻小,则甲灯灯丝电阻小(即);由于在灯丝的粗细和材料相同的情况下,电阻与长度成正比,所以,乙灯的灯丝比甲灯的灯丝长,故A错误;
B.两灯串联在220V的电路中,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,且乙灯泡的电阻较大,由知道,乙灯的实际功率较大,则乙灯较亮,故B错误;
C.若将两灯分别接入电压为220V的电路,两灯均正常发光,但不知道通电时间,则根据W=Pt知道,无法判断消耗电能的多少,故C错误;
D.若将两灯串联,由于串联电路的电流处处相等,且两灯的电阻不同,则甲、乙两灯两端的电压不同,则无法同时达到相同的额定电压值,所以两灯不能同时正常发光,故D正确。
故选D。
【变式2-5】(25-26九年级上·北京·月考)两个定值绕线电阻器上分别标有“1500Ω 10W”和“1500Ω 20W”,将它们串联后接入电路,它们消耗的电功率之比为( )
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.4∶1
【答案】B
【详解】两个电阻器串联,电流相等,由题意可知,两个电阻器的阻值均为1500Ω,也相等,根据可知,它们消耗的电功率也相等,即消耗的电功率之比为1∶1,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式2-6】(2025·江西上饶·一模)如图所示,电源电压恒为10V,小灯泡标有“2.5V 1.25W”的字样(设小灯泡电阻不变)。小灯泡正常发光时,求:
(1)电路中的电流;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)电路的总功率;
(4)当电压表示数为8V时,小灯泡的实际功率。
【答案】(1)
0.5A
(2)
15Ω
(3)
5W
(4)
0.8W
【详解】(1)闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。小灯泡正常发光时,电路电流
(2)根据串联电路的电压规律,滑动变阻器两端的电压为
根据欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的阻值为
(3)电路的总功率为
(4)小灯泡电阻不变,故小灯泡的电阻为
当电压表示数为8V时,小灯泡两端的电压
小灯泡的实际功率
【变式2-7】(2025·吉林·模拟预测)实验室有一只标有“2.5V”字样的灯泡,额定功率模糊不清。小林用图甲所示电路测量其在不同电压U下的功率P,并作出图乙所示的灯泡的关系图线:
(1)按图甲正确连接实物电路时,电压表应选择 的量程;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑动触头应置于 (选填“A”或“B”)端;
(3)根据图乙可知:
①图像并不是通过原点的直线,其原因是 ;
②该灯泡的额定功率为 W;
(4)若实验中,小林正确操作,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电压表、电流表示数均为0,经检查电表完好,则故障可能是 。
【答案】(1)0~3V
(2)A
(3) 小灯泡的电阻随温度升高而增大 0.9
(4)滑动变阻器断路
【详解】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表量程选0~3V。
(2)为保护电路,闭合开关前,应将变阻器调到阻值最大端,即A端。
(3)[1]根据可知,若电阻一定,功率与电压成正比,但是灯丝电阻随温度升高而增大,所以图像并不是通过原点的直线。
[2]小灯泡的额定电压为2.5V,则
由图乙可知,此时功率即额定功率为0.9W。
(4)小灯泡始终不亮,电流表示数均为0,可判断电路故障为断路;电压表示数为0,说明电压表未与电源连通,则故障可能是滑动变阻器断路或者开关断路。
【变式2-8】(2025·四川泸州·三模)如图是一款家用电热水壶工作原理图,虚线框内为电热水壶的发热部位,它工作时有两挡,分别是加热挡和保温挡(即开关S掷于“1”或“2”位置)。已知电源电压为220V,R1=44Ω,外界为一个标准大气压,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)。问:
(1)当开关S置于什么位置时电热水壶处于加热挡?它的功率是多大?
(2)保温状态下整个电路消耗电功率为40W,则电阻R2为多大?
(3)若热水壶正常工作,将体积为1L、初温为12℃的水烧开需要7min,求电水壶的加热效率η是多少?
【答案】(1)1100W
(2)1166Ω
(3)80%
【详解】(1)要使电热水壶处于加热挡,根据,电路接入电阻越小,功率越大。因此应将关开S置于2位置,R2短路,只有R1接入电路,此时功率为
(2)将开关S置于1位置,R1与R2串联接入,此时处于保温状态,整个电路消耗电功率为40W,串联电路总电阻为
则电阻R2为
(3)水的质量为
水吸收的热量为
加热消耗的电能为
电水壶的加热效率
题型三 焦耳定律
解|题|技|巧
选择恰当公式正确计算电热:
1.纯电阻电路:电流通过用电器时,电能全部转化为内能,电流产生的热量就等于消耗的电能,即电热等于电功 Q热量=W 。
例如,电取暖器、电饭煲、热水器等这些用电器工作时电能全部转化为内能,产生的热量均可用下列公式计算:Q放= W总=Pt=UIt= U2t/R =I2Rt
2.非纯电阻电路:电流通过用电器时,电能主要转化为其它形式的能量,只有一部分转化为内能,即电热小于电功 Q热量<W。
例如,电风扇、洗衣机等。这种情况下,计算电流产生热量的公式为: Q =I2Rt
【例3】(2025·陕西西安·三模)如图,是某实验小组探究影响电流热效应的因素的装置,甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油,电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中。闭合开关前,记录下煤油的初始温度。开关S接a,调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数为I1,记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度;开关S接b,调节滑片P,使电流表的示数为I2,记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度。关于该实验过程,下列说法不正确的是( )
A.瓶内液体选择煤油而不用水,原因之一是因为煤油比热容比水小
B.开关S接a后的实验过程,是为了探究导体产生的热量与通电时间是否有关
C.该实验装置无法探究导体产生的热量与电流大小是否有关
D.探究导体产生的热量与电阻大小是否有关时,应选取阻值大小不同的R2和R3
【答案】C
【详解】A.瓶内液体选择煤油而不用水,原因之一是因为煤油比热容比水小,吸热相同,温度变化明显,故A正确,不符合题意;
B.开关S接a后的实验过程,R1与电流表和变阻器串联在电路中,调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数为I1,记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度,根据控制变量法,只改变了通电时间,所以是为了探究导体产生的热量与通电时间是否有关,故B正确,不符合题意;
C.探究导体产生的热量与电流大小是否有关,要控制电阻和通电时间相同,只改变电流大小,开关S接a后的实验过程,通电100s,记下甲容器中煤油的末温度,再改变电路的电流,通电100s,记下甲容器中煤油的末温度,故该实验装置可以探究导体产生的热量与电流大小是否有关,故C错误,符合题意;
D.探究导体产生的热量与电阻大小是否有关时,要控制电流和通电时间相同,只改变电阻大小,开关S接b,R2和R3串联在电路中,通过的电流电流和通电时间相同,故取阻值大小不同的R2和R3,可探究导体产生的热量与电阻大小是否有关,故D正确,不符合题意。
故选C。
【变式3-2】(25-26九年级上·北京·月考)小明为“探究电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”,小明采用了如图甲所示的实验装置,三个封闭的玻璃瓶内装满煤油,用插有细玻璃管的橡皮塞封闭玻璃瓶,煤油中的电阻丝通过橡皮塞上的接线柱与电路相连,电阻、、阻值如图乙所示。
(1)本实验中,用 表示电流通过电阻丝产生的热量。
(2)小明用图甲所示装置完成一次实验后,用装电阻丝的烧瓶替换装有电阻丝的烧瓶,闭合开关,开始计时前,需要进行的操作是
(3)小明继续完成本实验,发现初温相同时,温度计、、的示数、、最终满足,于是得出结论: 。
(4)小明想到一个快速完成实验的方式,可以将三个电阻丝 接入电路。
(5)实验装置甲还可以研究相同时间,电流通过导体产生的热量与 的关系。
【答案】(1)温度计变化的示数
(2)将烧瓶中的液体冷却到室温
(3)电流和通电时间相同时,电阻越大,产生热量越多
(4)串联
(5)电流
【详解】(1)温度计变化的示数,反映了液体温度的变化,说明液体吸收的热量即导体产生热量的多少,实验中采用了转换法,通过温度计示数的变化来反映电阻丝放出热量的多少。
(2)实验中用温度计变化的示数,反映导体产生热量的多少,则实验前应确保温度计的示数保持相同,即为室温。故应将烧瓶中的液体温度冷却到室温。
(3)说明电阻丝产生的热量,在本实验中,电流和通电时间相同,,因此可以得出结论:电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
(4)串联电路中电流处处相等,故可以将三个电阻丝串联接入电路。
(5)实验装置甲中有滑动变阻器,可以改变电路中电流的大小,故可以研究通电时间相同时,电流通过导体产生的热量与电流的关系。
【变式3-2】(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)电子黑板在播放视频时的功率为1000W,黑屏模式的功率为100W。若一节课上老师播放视频10min,其余的30min电子黑板都处于黑屏模式,则电子黑板在40min内消耗的总电能是 J。黑屏模式时,电子黑板的电源线不怎么热,但在播放视频时会明显发热,这是因为 。
【答案】 见解析
【详解】[1]由可得,电子黑板播放视频10min消耗的电能为
电子黑板处于黑屏模式时消耗的电能为
所以电子黑板在40min内消耗的总电能为
[2]电路的电压保持不变时,因为,所以电功率越大,电流越大,则电子黑板在播放视频时的电源线中的电流较大,又因为电源线的电阻一定,根据,则相同时间内,电流越大,电源线产生的热量越多,所以在播放视频时电源线会明显发热,而黑屏模式时,电子黑板的电源线不怎么热。
【变式3-3】(2025·四川都江堰·二模)如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,通电前,A、B两个U形管的液面相平,通电一段时间后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则( )
A. I1=I2,A管中的液面较低
B. I1>I2,A管中的液面较高
C. I1=I2,A管中的液面较高
D. I1<I2,A管中的液面较低
【答案】B
【详解】由题图可知,右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,I1>I2;由Q=I²Rt可知,通电时间相同时,I1>I2,R1=R2,所以左侧电阻产生的热量较多,密闭空气吸收热量后,体积不变,压强变大,左侧容器内气体的压强与大气压的差值较大,A测玻璃管液面较高。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
【变式3-4】(2025·北京朝阳·二模)电炉工作时,电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热。下列说法正确的是( )
A.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
B.导线的电阻大于电炉丝的电阻
C.导线的电功率小于电炉丝的电功率
D.电流通过导线时没有产生热效应
【答案】C
【详解】A.导线和电炉丝串联,由串联电流规律可知,通过导线的电流等于通过电炉丝的电流,故A错误;
B.由于导线和电炉丝的电流相同,且在同一电路中,时间相同,根据可知,导线的电阻小于电炉丝的电阻,故B错误;
C.根据可知,通电时间相同,电炉丝产生的热量多,是由于导线的电功率小于电炉丝的电功率,故C正确;
D.电流通过导线,由于导线的电阻小,产生的电热少,而不是没有产生热效应,故D错误。
故选C。
【变式3-5】(2025·安徽阜阳·二模)将一理想的电流表接入如图所示的电路中,R1、R2、R3为定值电阻,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω。当闭合开关后,电流表示数为0.3A,则( )
A.电源电压为18V
B.流过R2的电流为0.3A
C.电路消耗的总功率为3.6W
D.10s内电流通过电阻R3产生的热量为2.7J
【答案】C
【详解】A.据图可知,闭合开关后,R1、R3串联,R2被短路,电流表测电路中的电流,当电流表示数为0.3A,可得电源电压为
故A不符合题意;
B.由于R2被短路,因此流过R2的电流为0,故B不符合题意;
C.由可知,电路消耗的总功率为
故C符合题意;
D.已知R3的阻值为30Ω,电路中的电流为0.3A,根据可得,10s内电流通过电阻R3产生的热量为
故D不符合题意。
故选C。
【变式3-6】(2025·四川广元·二模)将规格都是“220V、1000W”的一台空调、一台吹风机和电烤箱分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是( )
A.电烤箱产生的热量最多 B.空调产生的热量最多
C.吹风机产生的热量最多 D.三个用电器产生的热量一样多
【答案】A
【详解】家庭电路电压是220V,三个电器都在额定电压下工作,实际功率相同都是1000W,通电相同时间,由W=Pt可知,三个用电器在相同时内消耗的电能相同。
A.电烤箱工作时,电能全部转化为内能,产生的热量最多,故A正确;
B.空调工作时,大部分电能使压缩机和电风扇转动,转化成机械能;只有一小部分电能使压缩机和电风扇的线圈发热,产生少量的热量,故B不正确;
C.吹风机工作时,一部分电能使风扇转动,转化成机械能;一部分电能使电热丝发热,产生热量,故C不正确。
D.三个用电器消耗的电能相同,但产生的热量不同,故D不正确。
故选A。
【变式3-7】如图甲为一只家用电吹风,它内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇。
(1)小丽给家里的猫咪洗完澡,用电吹风帮猫咪吹干毛发后,发现原本干净的电吹风尾部吸附了不少毛发,造成这一现象的物理原理是______;
(2)如图乙为电吹风的内部电路简图,通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能,电热丝应该接在图中______(选填“A”或“B”)位置;
(3)该电吹风的部分参数如下表,电吹风冷风挡正常工作时,通过风扇的电流是多少?(保留两位小数)电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少?
额定电压
220V
热风功率
1250W
冷风功率
40W
【答案】(1)流体中流速越大的位置,压强越小;(2)B;(3)0.18A,7.26×104J
【详解】(1)在使用电风扇时,入风口处空气流速较大,根据流体压强与流速的关系可知,流速越大的位置,压强越小,所以就能把这些毛发压到压强小的地方去。
(2)由图乙所示,电吹风内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇并联,开关S1控制干路,开关S2应该控制电热丝的支路,所以风扇装在A处,电热丝装在B处,当开关S1闭合S2断开时,风扇正常工作吹冷风;当两个开关都闭合时,风扇和电热丝同时工作,电吹风吹出热风。
(3)由表中参数可得通过风扇的电流为
I=P/U=40W/220V=0.18A
电吹风热风档正常工作时,电热丝的电功率为
P1=1250W-40W=1210W
则电热丝的电阻为
R===40Ω
电热产生的热量为
Q=W=Pt=1210W×1×60s=7.26×104J
+
期末基础通关练(测试时间:20分钟)
1.(25-26九年级上·广东中山·月考)下列关于电功率的说法,错误的是( )
A.千瓦时不是电功率的单位,是电能的单位
B.电功率是表示消耗电能快慢的物理量
C.灯泡的亮度不是决定于电流的大小,而是决定于灯泡的实际功率
D.电流通过用电器消耗的电能越多,电功率就越大
【答案】D
【详解】A.千瓦时(kW・h),是 “千瓦(kW)”(电功率单位)与 “小时(h)”(时间单位)的乘积,根据公式,它是电能的单位,不是电功率单位,故A正确,不符合题意;
B.电功率的物理意义就是表示电流做功(消耗电能)的快慢,故B正确,不符合题意;
C.灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮,而非单纯由电流大小决定,故C正确,不符合题意;
D.根据电功率公式,电功率的大小由电能和时间共同决定。电流通过用电器消耗的电能多,但如果所用时间很长,电功率不一定大,故D错误,符合题意。
故选D。
2.(25-26九年级上·北京·月考)下列用电器功率接近1kW的是( )
A.台式计算机 B.电视机 C.电冰箱 D.电热水壶
【答案】D
【详解】A.台式计算机的功率在100W左右,故A不符合题意;
B.电视机的功率在100W左右,故B不符合题意;
C.电冰箱的功率在200W左右,故C不符合题意;
D.电热水壶的功率比较大,约为1kW,故D符合题意。
故选D。
3.(25-26九年级上·陕西西安·月考)小李家的走廊灯很容易烧坏,为解决这一问题,她设计如下电路,和都是“220V 40W”的灯泡(设灯泡和的电阻不变,电源电压不变),下列说法不正确的是( )
A.灯泡的电阻是1210Ω
B.闭合S,断开,灯泡和灯泡串联
C.两灯泡都亮时,电路消耗的总功率是80W
D.两灯泡都亮时,比只亮一盏灯时更省电
【答案】C
【详解】A.灯泡的电阻是,故A正确,不符合题意;
B.闭合S,断开,电流依次流经两灯泡,所以和是串联关系。故B正确,不符合题意;
C.两灯泡都亮时,即S闭合,断开,两灯泡串联。电路的总电阻
电路消耗的总功率,故C错误,符合题意;
D.两灯都亮时总功率为20W,只亮一盏灯时,即闭合S和,被短路,只有工作,功率为40W。根据,相同时间内,功率越小耗电越少,因此两灯都亮时更省电,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.(24-25九年级上·安徽安庆·期末)下图是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化可以反映密闭空气温度的变化。下列做法中也用到类似方法的是( )
A.在探究电阻中的电流跟其两端的电压的关系时,保持电阻不变来研究电流和电压的关系
B.将发声的音叉靠近乒乓球,乒乓球被弹开说明音叉在振动
C.两个电阻并联时,可用并联的总电阻来代替两个电阻
D.通过改变电阻丝长度,来判断相同粗细的同种电阻丝其电阻大小与长度的关系
【答案】B
【详解】电流产生热量的多少是不易观察的,所以通过U形管中液面高度变化显示,采用的是转换法。
A.在探究电阻中的电流跟其两端的电压的关系时,需要控制电阻不变来研究电流和电压的关系,这里是用的控制变量法,故A不符合题意;
B.将发声的音叉靠近乒乓球,乒乓球被弹开说明音叉在振动,即将音叉的振动转化为乒乓球的跳动,即转换法,故B符合题意;
C.两个电阻并联时,可用并联的总电阻来代替两个电阻,即等效替代法,故C不符合题意;
D.通过改变电阻丝长度,来判断相同粗细的同种电阻丝其电阻大小与长度的关系,采用的是控制变量法,故D不符合题意。
故选B。
5.(25-26九年级上·陕西咸阳·月考)如图-1所示,手指轻轻触碰手机屏幕感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,则感应区相当于手机电路中的 ;如图-2所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电,如果三部手机同时充电,那么这三部手机的连接方式是 ;若手机电池的充电电压为4V,电池容量为6000mA·h,则手机电池充满电后储存的电能为 J。
【答案】 开关 并联
【详解】[1]手指触碰感应区,识别正确指纹手机自动开锁,这就如同开关控制电路通断一样,感应区控制着手机开锁电路的开启,所以感应区相当于手机电路中的开关。
[2]并联电路的特点是各用电器之间互不影响,能独立工作。三部手机同时充电,每部手机都能独立进行充电,互不干扰,符合并联电路的特征,所以这三部手机的连接方式是并联。
[3]若手机电池的充电电压为4V,电池容量为6000mA·h,则手机电池充满电后储存的电能为
6.(25-26九年级上·天津·月考)小明家电能表上月底和本月底的示数如图所示,他家本月消耗电能 kW·h;小明将一个电风扇单独接入电路中,10min内电能表的指示灯闪烁了32次,此过程中电风扇消耗电能 J,其功率为 W。
【答案】 100.5 60
【详解】[1]由图示电能表可知,上月底电能表的示数为2818.2kW·h,本月底电能表示数为2918.7kW·h,本月消耗的电能是
[2]电风扇10min消耗的电能为
[3]电风扇的电功率为
7.(24-25九年级上·福建龙岩·期末)如图甲所示电路,电源电压不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图像。闭合开关S时,电压表的示数为2V,则电源电压为 V,定值电阻R消耗的功率为 W。
【答案】 8 3.6
【详解】[1]由图甲可知,闭合开关S,定值电阻R与灯泡L串联,电压表测量灯泡L两端的电压。由图乙可知,定值电阻R的阻值为
当电压表示数为2V时,通过小灯泡的电流为0.6A,根据串联电路电流的特点可知,
由欧姆定律可知,定值电阻R两端的电压为
根据串联电压的特点可知,电源电压为
[2]定值电阻R消耗的功率为
8.(25-26九年级上·河南周口·月考)某型号的电烤箱有“高温”和“低温”两挡。电路如图,开关S接 时,是“高温”挡。当开关S分别接“1”和“2”时,电流表的示数为5A和1A,则电阻Ω、 Ω。电烤箱处于“高温”挡工作10min产生的热量为 J。
【答案】 1 176
【详解】[1]开关接2时,两个电阻串联在电路中;开关接1时,电阻R被短路,电路中只有有电流通过,此时电阻小于两个电阻串联的阻值。而电路电压不变,根据可知,此时电路功率大于开关断开时的电路功率,所以此状态电路处于高温挡。
[2]开关接2时,电流表示数为1A,则有
电阻两端电压为
则
[3]该电路工作时,电能全部转化为内能,有
9.(25-26九年级上·天津南开·月考)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为,电源电压为。
(1)图甲中实物图已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整。(要求图中滑动变阻器连入电路的阻值最大)
(2)闭合开关前,发现电流表的示数如图乙所示,出现这个现象的原因是 。
(3)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为,为使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)改变滑动变阻器接入电路的阻值,多次测量,并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(5)当灯泡两端电压变大时,灯丝温度会变高,请你根据图丙中的数据,用一句话概括小灯泡灯丝电阻变化的规律: 。
【答案】(1)
(2)电流表未调零
(3)右
(4)0.75
(5)小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)要求滑动变阻器接入阻值最大,应将滑动变阻器的B接线柱与小灯泡的右端接线柱相连,此时滑片远离 B 端,接入电阻最大。如图所示:
(2)闭合开关前电流表有示数,是因为电流表未调零。
(3)电压表的示数2.2V小于额定电压2.5V,需增大小灯泡两端电压。根据串联电路分压规律,应减小滑动变阻器接入电阻,故滑片向右移动。
(4)由图丙,当电压为2.5V时,对应的电流为0.3A,小灯泡的额定功率为
(5)由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,但随着电压的增加电流增加的越来越慢,说明灯泡的电阻阻值在变大。根据可知,灯泡功率变大,温度升高,说明灯丝的电阻随温度的升高而增大。
10.(25-26九年级上·山东济南·月考)图甲所示的空气炸锅是利用其内部加热电阻来加热空气,风扇再将加热后的热空气吹到锅内,借助食物本身的油脂进行煎炸。其主要技术参数如图乙,内部电路简化为图丙所示。已知加热电阻的阻值为且保持不变,现在将其接入家庭电路、正常工作。
通过计算回答:
(1)此时,空气炸锅的总电流?
(2)此时,通过加热电阻的电流?
(3)工作10min,空气炸锅将消耗多少电能?
(4)这10min内,加热电阻所产生的热量?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)空气炸锅正常工作,其两端电压为额定电压,总功率为额定功率。通过空气炸锅的总电流
(2)由电路图可知,加热电阻与电动机并联,并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压。所以加热电阻两端的电压
根据欧姆定律可得,通过加热电阻的电流为:
(3)空气炸锅正常工作时的总功率。工作时间
根据电能计算公式可得,消耗的电能为:
(4)加热电阻在10min内产生的热量,可根据焦耳定律计算。工作时间
根据焦耳定律,可得加热电阻产生的热量为
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专题02 电功率(期末复习讲义)
电功
1.能结合实例认识电流做功,明确用电流做功的本质和电流做功与电能的关系。
2.知道电流做功与电压、电流、通电时间成正比,能用公式W=UIt计算电功,了解电功单位及换算关系。
3.认识电能表的作用与读数方法。理解电能表参数含义。
电功公式W=UIt的应用、电功单位的换算关系及电能表的作用读数方法属于常考点。考题形式以选择题、填空题、计算题为主。
电功率
1.能理解电功率是表示电流做功快慢的物理量,掌握定义式及推导式,准确区分电功与电功率概念。
2.能区分额定功率与实际功率,知道用电器额定电压、功率是正常工作时的数值,实际功率是实际电压下的功率。
3.能利用额定电压和额定功率进行简单的计算和解决生活问题。
4.会用“伏安法”测小灯泡电功率,知道实验原理、电路连接、操作步骤及数据处理方法,能探究不同电压下实际功率与发光情况的关系。
5.会用电能表和秒表测量电功率。
电功率的单位、计算、测量属于常考点,考题多以填空题、选择题和计算题为主。
焦耳定律
1知道电流的热效应,能列举电熨斗、电炉等利用热效应的实例,以及电视机、电脑等需防止热效应危害的场景。
2.掌握焦耳定律。能准确运用公式进行定量计算,明确各物理量单位。
3.区分电功与电热的关系。知道纯电阻电路中(如电炉)电热等于电功,非纯电阻电路中电热小于电功。
焦耳定律的应用和电流热效应的利用与防止属于常考点,考题多以填空和选择、计算题为主。
考点01 电功
1.电功
1.电功的概念:
电能转化为其它形式能的过程就是电流做功的过程。
2.电能与电功的关系:
电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程。
电流做多少功,就消耗了多少电能。
3.电流做功的形式:
电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
电流做功时,能量转化情况见下表:
用电器
能量转化形式
电风扇
电能转化为机械能和内能
日光灯
电能转化为光能
电热器
电能转化为内能
给蓄电池充电
电能转化为化学能
电动机
电能主要转化为机械能
4.单位:
焦耳(J)和千瓦时(kW·h)。
5.计算公式: W=UIt
特别强调:运用公式时,各个物理量单位必须为国际单位:
电功W:焦耳(J) 电压U:伏特(V) 电流(I):安培(A) 时间t:秒(S)
2.电能
1.电能的概念:
电流所具有的能量,叫电能。电能由电源提供。
2.电能的作用:
通过用电器把电能转化为人们需要的其它形式的能。
3.电能的来源:
电能属于二次能源,通过发电机或各类电池,把其他形式的能转化为电能。
4.电能单位:
(1)国际单位:焦耳(J)。
(2)常用单位:千瓦时(kW·h)------度。
(3)单位换算:1度=1千瓦时=1 kW·h=3.6×106J
5.电能的测量:电能表
(1)电能表作用:
测量用电器在某段时间内消耗的电能。
(2)铭牌含义:
①“220V”“20A”:电能表额定电压220V。标定电流10A;允许通过的最大电流是20A。
②“1000R/kW·h”:每消耗一度电电能表转盘转1000转。
③“50HZ”表示接在50HZ的交流电路中。
(4)测量方法:
①测量较大电能时用刻度盘读数:前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
W=W2—-W1
特别提醒:最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
②测量较小电功时,用表盘转数计算:
例如:电能表表盘上标有“1200r/kW·h”,表示用电器消每耗1 kW·h的电能,转盘转动1200圈。当电能表转盘转过60r时,消耗的电能
W= 60r/1200r/kW·h =0.05 kW·h
考点02 电功率
1.电功率
1.定义:
电流做的功与通电时间之比。
2.物理意义:
表示电流做功快慢。
3.单位:
(1)国际单位:瓦特(W),简称“瓦”。
(2)常用单位:兆瓦(Mw)、千瓦(kw)。
(3)换算: 1Mw=1000Kw 1 Kw=1000w
4.公式:
(1)基本公式: ① P=UI ② P=W/t(适用于所有电路)
(2)推导公式:(适用于纯电阻电路)
③ P= I2R 常用在串联电路;
④ P= U2/R 常用在并联电路;
5.常见用电器的大约功率:
2.额定电压与
额定功率
1.额定电压和额定功率:
(1)额定电压:用电器正常工作时的电压,常用U额表示。
(2)额定功率:用电器在额定电压下的功率,常用P额表示。
2.实际电压和实际功率:
(1)实际电压U实:实际加在用电器两端的电压。
(2)实际功率P实:用电器在实际电压下工作时的功率。
(3)一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率,但可以有多个实际电压和实际功率。
(4)灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的,实际功率越大,灯泡越亮。
3.灯泡实际功率和额定功率的关系:
(1)当小灯两端的实际电压等于额定电压时:U实 =U额,
小灯的实际功率等于额定功率:P实=P额;小灯正常发光。
(2)当小灯两端的实际电压低于额定电压时:U实<U额,
小灯的实际功率低于额定功率:P实<P额;小灯发光暗淡或不亮。
(3)当小灯两端的实际电压高于额定电压时:U实>U额,
小灯的实际功率高于额定功率:P实>P额;小灯发光偏亮易被烧坏。
4.已知“额定电压和额定功率”可以求出什么?
例如 一个“PZ22O-100”的灯泡正常发光,则可以求出:
(1)灯泡两端实际电压为:220V。
(2)灯泡的实际功率为:100W。
(3)额定电流:I=P/U=0.45A。
(4)灯丝阻值R=U2额/P=484Ω。
3.测量电功率
1.家庭电路中:
(1)观察电能表铭牌,记下每消耗1kW·h电能时电能表的转数(或指示灯闪烁次数)3000转;
(2)关闭其他用电器,只让待测用电器工作,用停表(或手表)测量待测用电器工作时电能表的转盘转n转(或指示灯闪烁n次)所用的时间t(s);
(3)计算出待测用电器的实际功率 P= W/t =1.2×103J×n/t (W)
例如:一天,小亮让电热水器单独工作3 min,测得家中如图所示的电能表的转盘转了100 r,热水器的实际功率为多少?
用电器消耗的电能:
W = 100/1000kW·h =0.1kW·h= 3.6X105J
工作时间:t=0.05h=180s
实际功率:
P=W/t=3.6X105J/180s=2000w。
2.实验室:用伏安法测电功率
(1)实验原理:P=UI
(2)实验方法:用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出通过小灯泡的电流,根据公式P=UI计算出小灯泡的电功率,这种测量方法也叫做伏安法。
(3)实验电路图:
(4)测量额定功率的关键:
调节滑动变阻器,使电压表示数为灯泡的额定电压。
(5)实验步骤:
A.按照电路图连接电路。
B.调节滑动变阻器,使其接入电路中的电阻最大。
C.闭合开关,调节滑片,分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压,观察小灯泡的亮度,读出电压表、电流表的示数并记录在表格中。
(6)实验记录表格:
(7)实验结论:
A.小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大。
B.小灯泡的亮暗由小灯泡实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮。
考点03 焦耳定律
1.电流的热效应
1.定义:
电流通过导体时,把电能转化为内能的现象。
2.电热器:
利用电流热效应工作的设备。
3.实验:
【设计实验】
如图所示,是一个密封有空气和电阻丝并插有温度计的容器,通电时电阻丝产生的热量被空气吸收,空气的温度就会升高。因此,我们可以通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少。
【进行实验】(1)闭合开关,若仅改变给电阻丝加热的
时间,观察温度计示数的变化,能得出什么结论?
实验现象:通电时间越长,温度计的示数变化越大。
实验结论:
对同一电阻丝,在电流大小不变的情况下,通电时间越长,空气的温度越 ______,表明电流产生的热量越 _______。
(2)若仅调节滑动变阻器,改变通过电阻
丝的电流,观察温度计示数的变化,能得出什么结论?
实验现象:时间一定时,电流较大时温度计的示数变化大。
实验结论:
对同一电阻丝,在通电时间相同的情况下,通过的电流越大,空气的温度越_____,表明电流越大,产生的热量越 _____。
(3)将两段不同阻值的电阻丝R1和R2( R1>R2 )分别密封在装有等质量空气的2个容器中个容器中,两支相同的温度计分别穿过瓶口插入容器中。请你依据电路图,将两个容器与其他器材串联起来。
闭合开关,观察两支温度计示数的变化,能得出什么结论?
(3)实验现象:阻值较大的电阻R1对应的温度计的示数变化大。
实验结论:在通电电流大小不变,通电时间相同的情况下,电阻越大,空气的温度越 ___,表明电阻越大,电流产生的热量越 ____。
【实验结论】
电流产生的热量跟电流大小、导体电阻以及通电时间有关。
在当电流和电阻一定时,通电时间越长,产生的热量越多。
当电阻和通电时间一定时,电流越大,产生的热量越多。
当电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多。。
2.焦耳定律
1.定律内容:
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
2.定律公式:
Q=I2Rt (适用于所有电路)
(1)单位:J、A、 Ω、S。
(2)变形公式:已知其中3个物理量,就可以求第4个量。
(3)定律的推导:
若电流做的功全部用来产生热量,
即 Q = W
因为电功 W = UIt
根据欧姆定律 U = IR
所以 Q = W = UIt = I2Rt
3.电功与电热:
(1)电功是指电流通过一段电路所做的功,它的大小表示电路消耗电能的多少,也表示有多少电能转化为其他形式的能。
(2)电热是指电流通过一段电路做功时,电能转化为内能的那一部分。
若电流做的功全部用来产生热量, 即 Q = W。
4.对于纯电阻电路可推导出:
Q=W=UIt; Q=W= U2t/R; Q=W=Pt。
特别强调:电能必须全部转化为内能才能用。
5.发热功率:
P热=Q/t=I2Rt/t=I2R
3.电热的利用和防止
1.电热器:
(1)定义:利用电流的热效应而制成的发热设备。
(2)组成:电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝制成。
(3)优点:清洁卫生无污染、热效率高、方便控制和调节温度。
2.电热的防止:
用电器开散热窗、电脑装电风扇等。
题型一 电功
解|题|技|巧
选择恰当公式正确计算电功、电能
(1)公式的选择:
计算电功(能)有4种方法,其中W=UIt和W=Pt适合于所有电路。对于电能全部转化为内能的用电器(即纯电阻电路),也可以用公式W=U2/Rt 或W=I2Rt 计算。
(2)注意单位要统一:
计算电流做的功或消耗的电能,根据相应的公式先统一相关量的单位,再进行计算,以上公式均采用国际单位制。但是,对于公W=Pt可以分别采用常用单位或国际单位。
。
【例1】如图所示是小李同学家上月初和月末的电能表盘示意图,小李同学家电路干路中的电流不得超过______A,上月消耗的电能为______ kW•h。年发电量可达1.5×109 kW•h的攀枝花银江水电站将于2025年投产发电,投产发电后的银江水电站可满足______户小李同学这样的家庭用电需求。
【变式1-1】(2025·江苏无锡·一模)在“比较两个灯泡的亮暗”活动中,同学们设计了如图所示的电路。现在利用此电路探究电流做功与电压的关系。两个灯泡的电阻必须 (选填“相等”或“不相等”),将两个灯泡串联是控制了 和通电时间相等。
【变式1-2】(25-26九年级上·江苏徐州·月考)如图所示,电源电压恒为8V,电阻R1的阻值为4Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为6V,则电阻R2的电阻为 Ω;1min内电流通过R2做的功是 J。
【变式1-3】(2025·山东济南·二模)科技改变生活。如图所示是零碳光伏智慧座椅,能给手机无线充电,由其说明图表信息可知,“蓄电池容量”表示其最大储存的 能;氢燃料汽车的优点之一是氢气的 (填物理量名称)大,与相同质量的汽油相比可释放更多能量。
【变式1-4】(25-26九年级上·广东惠州·期中)能量是与物体运动有关的物理量,生活中很多现象中存在能量的转化:
(1)电灯发光时,将电能转化为内能和 能;
(2)手机充电时,将电能转化为手机电池的 能;
(3)古人钻木取火时,将 能转化为内能。
【变式1-5】(25-26九年级上·北京·期中)如图所示,电源两端的电压U恒定,电阻,闭合开关S,电流表A、的示数分别为0.6A和0.2A。求:
(1)电阻的阻值;
(2)10s内消耗的电能。
【变式1-6】(25-26九年级上·吉林长春·月考)如图所示的电能表,其应该接在电压为 的电路中使用,并且把它 联安装在路上。若安装时此表示数为零,则从安装电能表后到现在为止,用电器已消耗了 电能,电能表转盘已转了 r(圈)。
【变式1-7】(24-25九年级上·重庆·期中)如图是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
C.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗电能越快
D.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2kW
题型二 电功率
解|题|技|巧
灯泡亮度和测电功率:
(1)决定因素:
灯泡的亮暗是由灯泡的实际功率决定的,灯泡消耗的实际功率越大,灯泡就越亮。
(2)测电功率:只有电流表时,利用并联电路电压相等的规律,用电流表和已知阻值的定值电阻串联,然后与小灯泡并联,间接测出灯泡两端的电压。
只有电压表时,利用串联电路电流相等的规律,将已知电阻和小灯泡串联,用电压表测出已知电阻两端的电压,便可以间接测出通过小灯泡的电流。
【例2】(25-26九年级上·全国·课后作业)电功率
(1)物理意义:表示消耗电能的 。电功率用字母 表示。
(2)定义:电流所做的功与时间之比。
(3)单位
①在国际单位制中,电功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是 ,常用单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW)。
②换算关系:1kW= W,1mW= W。
(4)计算公式
①基本公式: (计算式,适用于所有电路)。
②推导公式:由P=UI及,可推导出(导出式只适用于纯电阻电路)。
【变式2-1】(24-25九年级上·山东东营·期中)下面是小朋同学对电功率的认识,你认为正确的是( )
A.用电器的电功率越大,消耗的电能就越多
B.电流对用电器做的电功越多,消耗的电能就越快
C.消耗电能快的用电器电功率就越大
D.消耗同样多的电能,电功率大的用电器工作时间长
【变式2-2】(24-25九年级上·江西赣州·期末)老师在物理课堂上用手机拍摄同学做实验的视频时,发现只剩6%的电量了。由于无法及时充电,老师就开启了“省电模式”,如图所示,延长了手机的使用时间。手机开启“省电模式”后,下列说法正确的是( )
A.增大了手机的电功率 B.减小了手机的电功率
C.增大了手机消耗的电能 D.减小了手机消耗的电能
【变式2-3】(2025·山东济南·二模)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.甲灯的额定功率是一定的
B.两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大
C.两灯均正常发光时,相同时间内乙灯消耗的电能较多
D.将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为50W
【变式2-4】(24-25九年级上·河南·期中)小明观察到用、乙两只白炽灯上分别标有“PZ220V-100W”和甲“PZ220V-25W”字样,(不计温度对灯丝电阻的影响)下列分析正确的是( )
A.若灯丝的材料、粗细相同,甲灯的灯丝比乙灯的灯丝长
B.若将两灯串联接入电压为220V的电路,甲灯比乙灯亮
C.若将两灯分别接入电压为220V的电路,甲灯消耗的电能多
D.若将两灯串联,甲、乙两灯不可能都正常发光
【变式2-5】(25-26九年级上·北京·月考)两个定值绕线电阻器上分别标有“1500Ω 10W”和“1500Ω 20W”,将它们串联后接入电路,它们消耗的电功率之比为( )
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.4∶1
【变式2-6】(2025·江西上饶·一模)如图所示,电源电压恒为10V,小灯泡标有“2.5V 1.25W”的字样(设小灯泡电阻不变)。小灯泡正常发光时,求:
(1)电路中的电流;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)电路的总功率;
(4)当电压表示数为8V时,小灯泡的实际功率。
【变式2-7】(2025·吉林·模拟预测)实验室有一只标有“2.5V”字样的灯泡,额定功率模糊不清。小林用图甲所示电路测量其在不同电压U下的功率P,并作出图乙所示的灯泡的关系图线:
(1)按图甲正确连接实物电路时,电压表应选择 的量程;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑动触头应置于 (选填“A”或“B”)端;
(3)根据图乙可知:
①图像并不是通过原点的直线,其原因是 ;
②该灯泡的额定功率为 W;
(4)若实验中,小林正确操作,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电压表、电流表示数均为0,经检查电表完好,则故障可能是 。
【变式2-8】(2025·四川泸州·三模)如图是一款家用电热水壶工作原理图,虚线框内为电热水壶的发热部位,它工作时有两挡,分别是加热挡和保温挡(即开关S掷于“1”或“2”位置)。已知电源电压为220V,R1=44Ω,外界为一个标准大气压,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)。问:
(1)当开关S置于什么位置时电热水壶处于加热挡?它的功率是多大?
(2)保温状态下整个电路消耗电功率为40W,则电阻R2为多大?
(3)若热水壶正常工作,将体积为1L、初温为12℃的水烧开需要7min,求电水壶的加热效率η是多少?
题型三 焦耳定律
解|题|技|巧
选择恰当公式正确计算电热:
1.纯电阻电路:电流通过用电器时,电能全部转化为内能,电流产生的热量就等于消耗的电能,即电热等于电功 Q热量=W 。
例如,电取暖器、电饭煲、热水器等这些用电器工作时电能全部转化为内能,产生的热量均可用下列公式计算:Q放= W总=Pt=UIt= U2t/R =I2Rt
2.非纯电阻电路:电流通过用电器时,电能主要转化为其它形式的能量,只有一部分转化为内能,即电热小于电功 Q热量<W。
例如,电风扇、洗衣机等。这种情况下,计算电流产生热量的公式为: Q =I2Rt
【例3】(2025·陕西西安·三模)如图,是某实验小组探究影响电流热效应的因素的装置,甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油,电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中。闭合开关前,记录下煤油的初始温度。开关S接a,调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数为I1,记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度;开关S接b,调节滑片P,使电流表的示数为I2,记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度。关于该实验过程,下列说法不正确的是( )
A.瓶内液体选择煤油而不用水,原因之一是因为煤油比热容比水小
B.开关S接a后的实验过程,是为了探究导体产生的热量与通电时间是否有关
C.该实验装置无法探究导体产生的热量与电流大小是否有关
D.探究导体产生的热量与电阻大小是否有关时,应选取阻值大小不同的R2和R3
【变式3-2】(25-26九年级上·北京·月考)小明为“探究电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”,小明采用了如图甲所示的实验装置,三个封闭的玻璃瓶内装满煤油,用插有细玻璃管的橡皮塞封闭玻璃瓶,煤油中的电阻丝通过橡皮塞上的接线柱与电路相连,电阻、、阻值如图乙所示。
(1)本实验中,用 表示电流通过电阻丝产生的热量。
(2)小明用图甲所示装置完成一次实验后,用装电阻丝的烧瓶替换装有电阻丝的烧瓶,闭合开关,开始计时前,需要进行的操作是
(3)小明继续完成本实验,发现初温相同时,温度计、、的示数、、最终满足,于是得出结论: 。
(4)小明想到一个快速完成实验的方式,可以将三个电阻丝 接入电路。
(5)实验装置甲还可以研究相同时间,电流通过导体产生的热量与 的关系。
【变式3-2】(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)电子黑板在播放视频时的功率为1000W,黑屏模式的功率为100W。若一节课上老师播放视频10min,其余的30min电子黑板都处于黑屏模式,则电子黑板在40min内消耗的总电能是 J。黑屏模式时,电子黑板的电源线不怎么热,但在播放视频时会明显发热,这是因为 。
【变式3-3】(2025·四川都江堰·二模)如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,通电前,A、B两个U形管的液面相平,通电一段时间后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则( )
A. I1=I2,A管中的液面较低
B. I1>I2,A管中的液面较高
C. I1=I2,A管中的液面较高
D. I1<I2,A管中的液面较低
【变式3-4】(2025·北京朝阳·二模)电炉工作时,电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热。下列说法正确的是( )
A.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
B.导线的电阻大于电炉丝的电阻
C.导线的电功率小于电炉丝的电功率
D.电流通过导线时没有产生热效应
【变式3-5】(2025·安徽阜阳·二模)将一理想的电流表接入如图所示的电路中,R1、R2、R3为定值电阻,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω。当闭合开关后,电流表示数为0.3A,则( )
A.电源电压为18V
B.流过R2的电流为0.3A
C.电路消耗的总功率为3.6W
D.10s内电流通过电阻R3产生的热量为2.7J
【变式3-6】(2025·四川广元·二模)将规格都是“220V、1000W”的一台空调、一台吹风机和电烤箱分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是( )
A.电烤箱产生的热量最多 B.空调产生的热量最多
C.吹风机产生的热量最多 D.三个用电器产生的热量一样多
【变式3-7】如图甲为一只家用电吹风,它内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇。
(1)小丽给家里的猫咪洗完澡,用电吹风帮猫咪吹干毛发后,发现原本干净的电吹风尾部吸附了不少毛发,造成这一现象的物理原理是______;
(2)如图乙为电吹风的内部电路简图,通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能,电热丝应该接在图中______(选填“A”或“B”)位置;
(3)该电吹风的部分参数如下表,电吹风冷风挡正常工作时,通过风扇的电流是多少?(保留两位小数)电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少?
额定电压
220V
热风功率
1250W
冷风功率
40W
期末基础通关练(测试时间:20分钟)
1.(25-26九年级上·广东中山·月考)下列关于电功率的说法,错误的是( )
A.千瓦时不是电功率的单位,是电能的单位
B.电功率是表示消耗电能快慢的物理量
C.灯泡的亮度不是决定于电流的大小,而是决定于灯泡的实际功率
D.电流通过用电器消耗的电能越多,电功率就越大
2.(25-26九年级上·北京·月考)下列用电器功率接近1kW的是( )
A.台式计算机 B.电视机 C.电冰箱 D.电热水壶
3.(25-26九年级上·陕西西安·月考)小李家的走廊灯很容易烧坏,为解决这一问题,她设计如下电路,和都是“220V 40W”的灯泡(设灯泡和的电阻不变,电源电压不变),下列说法不正确的是( )
A.灯泡的电阻是1210Ω
B.闭合S,断开,灯泡和灯泡串联
C.两灯泡都亮时,电路消耗的总功率是80W
D.两灯泡都亮时,比只亮一盏灯时更省电
4.(24-25九年级上·安徽安庆·期末)下图是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化可以反映密闭空气温度的变化。下列做法中也用到类似方法的是( )
A.在探究电阻中的电流跟其两端的电压的关系时,保持电阻不变来研究电流和电压的关系
B.将发声的音叉靠近乒乓球,乒乓球被弹开说明音叉在振动
C.两个电阻并联时,可用并联的总电阻来代替两个电阻
D.通过改变电阻丝长度,来判断相同粗细的同种电阻丝其电阻大小与长度的关系
5.(25-26九年级上·陕西咸阳·月考)如图-1所示,手指轻轻触碰手机屏幕感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,则感应区相当于手机电路中的 ;如图-2所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电,如果三部手机同时充电,那么这三部手机的连接方式是 ;若手机电池的充电电压为4V,电池容量为6000mA·h,则手机电池充满电后储存的电能为 J。
6.(25-26九年级上·天津·月考)小明家电能表上月底和本月底的示数如图所示,他家本月消耗电能 kW·h;小明将一个电风扇单独接入电路中,10min内电能表的指示灯闪烁了32次,此过程中电风扇消耗电能 J,其功率为 W。
7.(24-25九年级上·福建龙岩·期末)如图甲所示电路,电源电压不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图像。闭合开关S时,电压表的示数为2V,则电源电压为 V,定值电阻R消耗的功率为 W。
8.(25-26九年级上·河南周口·月考)某型号的电烤箱有“高温”和“低温”两挡。电路如图,开关S接 时,是“高温”挡。当开关S分别接“1”和“2”时,电流表的示数为5A和1A,则电阻Ω、 Ω。电烤箱处于“高温”挡工作10min产生的热量为 J。
9.(25-26九年级上·天津南开·月考)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为,电源电压为。
(1)图甲中实物图已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整。(要求图中滑动变阻器连入电路的阻值最大)
(2)闭合开关前,发现电流表的示数如图乙所示,出现这个现象的原因是 。
(3)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为,为使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)改变滑动变阻器接入电路的阻值,多次测量,并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(5)当灯泡两端电压变大时,灯丝温度会变高,请你根据图丙中的数据,用一句话概括小灯泡灯丝电阻变化的规律: 。
10.(25-26九年级上·山东济南·月考)图甲所示的空气炸锅是利用其内部加热电阻来加热空气,风扇再将加热后的热空气吹到锅内,借助食物本身的油脂进行煎炸。其主要技术参数如图乙,内部电路简化为图丙所示。已知加热电阻的阻值为且保持不变,现在将其接入家庭电路、正常工作。
通过计算回答:
(1)此时,空气炸锅的总电流?
(2)此时,通过加热电阻的电流?
(3)工作10min,空气炸锅将消耗多少电能?
(4)这10min内,加热电阻所产生的热量?
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