第18章 电功率整合与提升-【鸿鹄志·名师测控】2025-2026学年九年级下册物理（人教版·新教材）山西专版

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：1kW·h= J 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) 电功率 电 雅导式：P=PR,P二R,只适用于纯电阻电路 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颜；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 U2 推导式：Q=UIt= ,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 命题点电流的热效应 教材图片 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 “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 电 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 18 物理Ⅱ九年级下册 ☑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.小明和小兰利用图甲所示电路，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。 A.“521A” B.“3021A” C.“5020.1A” 0 (8)测出灯泡L的额定功率后，小明把灯泡L 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)小明将实验中的灯泡换成52、102、 且几乎不变。为排除故障，小明检查了 20Ω的定值电阻，他想完成的探究实验 开关并拧紧其两端接线柱，小兰则将灯 是 泡L与灯座拧紧。若电路中只有一处故 实验2 电热与电阻、电流的关系 障，则 (选填“小明”或“小兰”)排 除故障的操作是正确的。 2.如图是探究“电流通过导体时产生的热量与 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 中密封着等量的空气。U形管内注入适量 压表的示数为0.5V。为使灯泡L两端 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 52 0】 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)如图丙是小明根据实0.6A (写一条即可) 验数据绘制的灯泡L0.4 【补充设问】 0.2 的I-U图像，图中阴 (3)实验中如果单独观察R或R2所在装 影部分面积表示的是 0123U/V 丙 置，会发现随着通电时间的增加，U形管 中液面的高度差增大，这表明：在电阻和 (6)小兰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 第十八章电功率19 【拓展设问】 A.“220V25W”的白炽灯最亮 (4)实验中通过观察U形管中液面高度的变 B.“110V25W”的白炽灯最亮 化反映密闭空气温度的变化，在研究许多 C.“36V25W”的白炽灯最亮 物理问题时都会用到这种方法，下列实例 D.三个白炽灯一样亮 采用的研究方法与此相同的是 5.如图所示，电源电压保持不变。当在a、b间 A.探究电流与电压、电阻的关系 接“6V3W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰 B.扩散现象表明分子在不停地做无规则 能正常发光；断开开关，在a、b间换接一个 运动 “6V6W”的灯泡后，再闭合开关，下列说 C.研究光的传播时，引入“光线” 法中正确的是（不计温度对灯丝电阻的影 D.探究平面镜成像的特点 响) A.换接的灯泡可能烧坏 回山西常考题型演练 B.灯泡L可能烧坏 考点① 电能、电功、电功率 C.灯泡L的实际功率变小 1.下列属于主要把电能转化为机械能的是( D.电路总功率变小 6.(2025·吕梁交城县模拟)如图甲所示是小 伟设计的方向盘自动加热套的电路图。电 源电压恒为6V,其中R1是热敏电阻，其阻 A.电灯照明 B.用电取暖 值与温度的关系如图乙所示，R2是定值电 阻，其阻值为102。闭合开关，当方向盘的 温度降低到某一值时，温控系统就会自动加 热升温；当温度升高到设定温度时，系统会 C.电镀物品 D.电梯运行 停止加热。下列判断正确的是 ) 2.(2025·山东烟台)电能是现代社会生活的 ↑R/2 重要资源，每个人都应该有节约用电的意 15 识。下列用电器正常工作1小时所消耗的 R温控系统 10 B 电能最接近1度电的是 ( ) 010203040 t/℃ 分 A.台灯 B.智能手机 A.方向盘温度降低时，温控系统AB两端的 C,家用空调 D.笔记本电脑 电压会变大 3.关于图中小明家的电能表，下列选项正确的 B.方向盘温度降低时，电路中的电功率增大 是 ( C.当温度为10℃时，电路中的电流为0.24A A.电能表的示数为2023.6J 当前 电量 D.当定值电阻R2两端电压为2V时，方向 B.电能表能正常工作的最大 2023.6kWh 盘温度为10℃ 脉冲跳闸 电流是60A 220V50Hz5(60)A∩ 1200imp/(kW.h) 7.(2025·河南)某电热水壶的额定电压为 C.电能表是测量电功率的仪表 220V,额定功率为1100W,将它接入家庭 D.指示灯代替了老式电能表的转盘，闪得越 电路中正常工作。在标准大气压下，将壶内 快，电路消耗电能越多 质量为1kg、初温为23℃的水烧开，不计热 4.分别标有“220V25W“110V25W” 量损失，至少需要的时间为 s,此过程 “36V25W”字样的三个白炽灯，它们各自 中通过电热水壶的电流为A。[已知c* 在额定电压下工作时 =4.2×103J/(kg·℃)] 20物理Ⅱ九年级下册 8.如图所示，电源电压为4.5V 11.如图所示，电源电压保持不变。闭合开关 且保持不变，定值电阻R为 S、S,电压表示数为3V,电流表示数为 A 52,滑动变阻器R'上标有 0.3A;闭合开关S,断开开关S,,电压表示 “2020.5A”的字样，电流表的测量范围 数为2V。求： 为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V。 (1)定值电阻R2的阻值 闭合开关，在移动R滑片P的过程中，为保 (2)当闭合开关S,断开开关S时，电路中 证电路元器件安全，滑动变阻器R'接入电路 的电流。 的最小阻值为 ,定值电阻R的最大功 (3)只闭合开关S,定值电阻R1消耗的电 率为W。 功率。 9.(2025·朔州二模)小明记录了如下错题，请 你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正 确解答过程。 A 错题记录 错题改正 定值电阻R两端 电压从1V增大 错误之处： 到3V的过程 错因分析： 中，通过该定值电 阻的电流增大了 0.2A,则该定值 正确解答： 电阻的电功率变 化量为W。 解：由P=UI 得，定值电阻的 电功率的变化量 △P=△UAI= (3V-1V)X 0.2A=2V× 0.2A=0.4W 10.(吕梁交城县期末)新能源汽车以其节能环 保、噪声低、在自家车库就能充电等优点，越 考点2 焦耳定律 来越受人们的青睐。小新想利用身边的器 材，测量一下爸爸的新能源汽车在充电时， 12.教材图片变式如图是教材上探究电流产生 从显示屏显示的充电状态为50%到充满电 的热量与哪些因素有关的实验装置，两个 的充电功率，请你帮他设计并完成实验。 透明容器中密封着等量的空气。下列分析 (1)选用器材： 正确的是 (2)实验方案： (3)充电功率表达式：P= 第十八章电功率21 A.U形管液面高度变化是因为管中液体热 电功率P保温=110W。将恒温箱两气孔封 胀冷缩 闭，闭合开关S,S,置于“加热”挡位，箱内 B.乙装置是为了探究电流产生的热量与电 温度从20℃升至设定的恒温温度，用时 阻的关系 130s,该段时间内的加热效率)=80%。恒 C.甲、乙装置均无法探究电流产生的热量 温箱内空气质量为2.6kg,箱内空气的比 与通电时间的关系 热容c=1.0×103J/(kg·℃)。求： D.乙装置中，通电一段时间后左右两边容 (1)恒温箱处于“保温”挡时，电路中的电流。 器内电阻丝产生的热量之比是4：1 (2)电热丝R2的电阻。 13.如图所示是某电蒸锅的内部简化电路图，有 (3)恒温箱的恒温温度。 加热和保温两个挡位，其中R=484Ω、R2= 气孔 442。只闭合S,时，电蒸锅处于 11 2 挡；当S1、S2均闭合时，通过R1、R2的电流 气孔 3 之比I1:12= ;使用加热挡5min, 电蒸锅产生的热量是 J。 R 220V。 S 14.(2025·运城模拟)在高压输电线路中，电 线长时间受风吹、日晒、雨淋以及自身重力 等因素的影响，可能会出现输电线部分股 线断裂（如图所示），这一现象会加速输电 线的老化，甚至引发火灾。请你用所学的 物理知识解释输电线部分股线断裂会加速 输电线老化甚至引发火灾的原因。 15.恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业 部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为 电源开关，通过控制温控开关S,可实现“保 温”“加热”两个挡位的切换。电源电压U= 220V,R1、R2是电热丝，“加热”时恒温箱 的电功率P加热=550W,“保温”时恒温箱的 22物理Ⅱ九年级下册大测量范围，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Rm= U-U一U=18V12Y-10Q,电压表示数的最小值和最大值之比为 I 0.6A 1:2,则电压表的最小示数为6V,此时电路中的电流一号== 0.3A,由欧姆定律得，R接人电路的电阻Re==U一U=-18V一-6Y I2 12 0.3A =402,所以R接入电路的电阻范围是10~402. 第十八章整合与提升 本章知识构建 焦耳(J)3.6×10°电能表U1t快慢10310° P 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)小兰(3)A0.551.25 A B (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R短路）(3)多(4)B 山西常考题型演练 1.D2.C3.B4.D5.B6.C7.29458.41.259.公式运用 不当错误地认为电功率变化量是电压变化量与电流变化量的乘积定 值电阻R两端的电压变化量△U=U2一U1=3V一1V=2V,电流变化量 △1=0.2A,R=4V=2V △I0.2A =10Q,R的电功率变化量△P=B-P-% -3V)2-1)=0.8w。10.(1)电能表、电子表(2)①记录 R 102100 电能表的示数，记为W。:②关闭家中其他用电器，只让新能源汽车充电，汽 车从充电状态为50%到充满电时，记录电能表的示数，记为W;③同时，用电 子表测出该汽车从充电状态为50%到充满电所用的时间(h)(3)W-W 11.解：(1)由图可知，闭合开关S、S1,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{可 得，定值电阻R的阻值：R-号-头-100：(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：广二发=号02A: (3)由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1=U-U2=3V一2V =1V,R1消耗的电功率：P=U1I'=1V×0.2A=0.2W。12.D 13.保温1：113.6×10514.输电线部分股线断裂处，横截面积变小， 该处的电阻较大，串联在电路中，通过输电线的电流和通电时间相等，根据 Q=Rt可知，连接处产生的热量较多，所以会加速输电线的老化，甚至引 发火灾。15.解：(1)由图可知，开关S1接2、3时，R1与R2并联，根据P 尺可知，总电阻最小，总功率最大，为加热挡，开关S,接1时，电路为只 有R,的简单电路，电路中的总电阻最大，总功率最小，为保温挡，所以恒温 箱处于保温指时，根据P得，电路巾的电流为1题-器=0Y 220V =0.5A;(2)因为恒温箱由保温挡切换到加热挡的过程中，R的电压不 变，电阻不变，电功率不变，所以P1=P保温=110W,R2的功率为P2=P知热 第4页（共24页） 一P1=550W一110W=440W,因为并联电路中各支路两端的电压相等， 所以由P-发可得，风的电阻为R-g-00-100:(8)由P 平得，加热挡加热130s所消耗的电能为w=Pm=50w×130s=7.15 ×104J,空气吸收的热量为Q吸=7W=80%×7.15×104J=5.72×104J, 根据Q=cm△t得，空气升高的温度为△= Q吸= cm 1.0X10J/(kg·℃)×2,6kg=22℃，恒温箱的恒温温度为1=，十△1= 5.72×104J 20℃+22℃=42℃。 第十九章生活用电 第1节安全用电 新知梳理 ①(1)220 相线中性线(2)大(3)变大②(1)相线中性线 (2)大大量升高③(1)相线闭合(2)电弧跨步电压④防雷 课堂巩固 1.B2.电路中总功率过大3.短路4.短路5.C6.跨步电压电弧 7.C 课后提升 8.C9.D10.B11.C12.A13.220相断开电源 思维拓展 14.会会 第2节家庭电路的基本组成 新知梳理 ①(1)①大低电流②小于等于大于达到超过(2)断开 切断 ②相线和中性线金属笔卡相中性③(1)中性线相线保 护线相线中性线保护线(2)相切断④进户线电能表总开 关（含保险装置）插座并串相 课堂巩固 1.过大大2.空气开关3.(1)有(2)乙4.发光不发光5.A 6.A7.B 课后提升 8.A9.A10.解：如图所示： 相线 11.电烤箱和电饭锅属 中性线 保护线 0 三 U开关 插座灯泡 于大功率用电器，没有打开空调之前，电烤箱和电饭锅能正常工作，说明电 路没有短路，打开空调之后，家里断电了，因为空调属于大功率用电器，三 个大功率用电器是并联的，同时工作会导致电路中的总功率过大，空气开 关跳闸。 小专题七家庭电路故障分析 1.C2.C3.D4.(1)断路(2)短路(3)正常5.C6.C 第3节跨学科实践：为家庭电路做设计 1.总功率2.4400不能3.当插座分支回路出现故障而被切断时，照明等 其他分支回路不会受到影响4. 曰相线5.B能 中性线 保护线 6.粗不是家庭用电需求电流承载能力成本 第十九章整合与提升 本章知识构建 用电器的总功率过大发生短路电弧跨步电压大于大低220 电阻器金属笔卡中性线相线保护线人体大地电能表并 串相 教材图片解读 用电器的总功率过大短路低压高压电弧跨步电压防雷防 第5页（共24页） 雷相线和中性线是否带电①大地进户线电能表总开关（含 保险装置)插座用电器导线 山西常考题型演练 1.B2.B3.D4.D5.B6.触电7.短路电流8.保险丝是用电 阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制作的，保险丝电阻和通电时间一定，根 据焦耳定律Q=Rt可知，电路中电流过大时，会产生大量的热，使保险丝 的温度升高，达到保险丝的熔点，保险丝熔断，切断电源，从而保护用电器 或人身安全，所以保险丝能“保险”。9.B10.C11.C12.C13.B 14.B15.C16.中性不发光发光17.相线保护线 18.解：如图所示： 御锋线19.b:使用测电笔时，手必须接触 开关灯泡 笔尾金属体才能使测电笔中电阻很大的电阻器和人体串联起来构成通路， 尽管有电流通过人体，但电流很小，加在人体上的电压在安全电压以内，所 以不会发生触电事故。 第二十章电与磁 第1节磁现象磁场 第1课时磁现象 新知梳理 ①铁钴 镍②强南极S极北极N极中间 3排斥吸引 ④磁性 课堂巩固 1.B2.两端磁极3.同名磁极相互排斥4.C5.D6.没有磁化 S[变式题]B7.A 课后提升 8.A9.C10.D11.C12.N异名磁极相互吸引 13. N N 甲 思维拓展 14.(1)巴克球、适量铁屑(2)把巴克球放在铁屑里翻转几下，拿出来观察 (3)吸引铁屑数量最多的两个部位就是该巴克球的磁极 第2课时磁场 新知梳理 ①偏转北极磁力 ②磁场NS③地磁场北极南极沈括 课堂巩固 1.A2.方向磁体3.C4.A5.D6.地磁场S(或南)地理 课后提升 7.D8.D9.S(或南)10.SSN11.弱Q 12.解：如图所示： 地磁的(N)极 思维拓展 13.B 第2节电生磁 新知梳理 ①奥斯特磁场电流方向磁场②条形磁体电流方向安培 ③右手电流N极性电流 课堂巩固 1.C2.（1)通电导线周围存在磁场（2)电流产生的磁场方向跟电流的方 向有关3.(1)条形磁体磁极(2)显示磁场方向(3)没有改变电流 方向4.A5.D6.解：如图所示：中s 第6页（共24页）