第十八章 电功率（举一反三·单元复习讲义）物理新教材人教版九年级全一册

该初中物理电功率单元复习讲义通过知识框架与知识精讲系统构建知识体系，以5个核心知识点（电能与电功、电功率等）为脉络，结合情景导入和中考高频考点提示，用知识归纳分点呈现概念、公式、单位及实验要点，清晰展现重难点及内在联系。 讲义亮点在于例题与变式题分层设计，如测量小灯泡电功率实验的故障分析（科学探究）、焦耳定律的实验装置题（科学思维），搭配跨学科实践题培养节约用电意识（科学态度与责任），助力不同学生掌握方法，支持教师实施精准化复习教学。

第十八章 电功率 【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（5个知识归纳+5个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 大家想一想：100W 的灯泡和 25W 的灯泡，哪个更亮？是不是 100W 灯泡就一定比 25W 的亮？ 电功率是中考电学的压轴高频考点 知识归纳 【知识点1 电能与电功】 1.电流所做的功叫电功，符号W；实质是电能转化为其他形式的能。 2.单位：国际单位焦耳(J)，常用单位千瓦时kW·h（度）；换算：1kW·h=3.6×106J。 3.电能表是测量消耗电能（电功）的仪表。 (1)220V表示：电能表应在 220V 的电路中使用； (2)10(20)：标定电流 10A，允许通过的最大电流为 20A； (3)600imp/（kW·h）：每消耗1kW·h电能，指示灯闪烁600次。 4.消耗电能计算式： W=。 5.电功通用公式：W=UIt；纯电阻推导公式：W=I2Rt、W=t。 【例1】（25-26•九年级下·陕西西安•期末）小郡一家出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作，其他用电器都已关闭。小郡看到家里电能表的示数为5640.8kW·h，过了7天小郡回家再次查看电能表的示数如图所示。下列说法正确的是（     ） A．这段时间冰箱消耗的电能是70kW·h B．电能表是测量电功率的仪表 C．该电能表允许通过的最大电流为40A D．其他家电和冰箱一同正常工作后，电能表的指示灯闪烁速度不变 【答案】C 【详解】A．这段时间冰箱消耗电能 故A错误； B．电能表是测量电功的仪表，故B错误； C．电能表参数“10(40)A”中，40A表示允许通过的最大电流，故C正确； D．其他家电和冰箱一同正常工作后，电路总功率变大，由 可知单位时间内消耗电能变多，指示灯闪烁速度变快，故D错误。 故选C。 【变式1-1】（25-26•九年级下·山西临汾•期末）自然界中的能量种类有很多，它们之间可以相互转化。下列有关能量的转化正确的是（     ） A．电热水壶工作时将电能转化为内能 B．发电机工作时将电能转化为机械能 C．蓄电池充电时将化学能转化为电能 D．电动机工作时将机械能转化为电能 【答案】A 【详解】A．电热水壶工作时，电热丝主要将电能转化为内能，故A正确； B．发电机工作时将机械能转化为电能，故B错误； C．蓄电池充电时将电能转化为化学能，故C错误； D．电动机将电能转化为机械能，故D错误。 故选A。 【变式1-2】（25-26•九年级下·河北邯郸•期末）电功大小与电流、电压、通电时间都有关。用如图所示装置探究电功大小的影响因素，请回答以下问题： (1)该装置可用来探究电功与 _______（选填“电压”或“电流”）的关系； (2)根据 __________，我们可以比较相同时间内电流做功的多少。在实验中，两灯泡规格应 ________（填“相同”或“不相同”）； (3)实验中发现L1更亮且电压表V1示数更大，这说明 __________相等时，_______越大，电流做功越多。 【答案】(1)电压 (2) 灯泡的亮度 不相同 (3) 电流和通电时间 电压 【详解】（1）由图可知，两灯串联，电压表V1测灯L1的两端电压，电压表V2测L2的两端电压。由于串联电路中各处电流相等，所以通过两灯的电流相等，而在同一电路中，通电时间相同，根据控制变量法可知，该装置可用来探究电功与电压的关系。 （2）灯泡越亮，说明相同时间内灯泡消耗的电能越多，电流做功越多，故在本实验中，根据灯泡的亮度来比较相同时间内电流做功的多少；为了使两灯的电压不同，应选用规格不相同的灯泡进行实验。 （3）[1][2]由于串联电路中各处电流相等，所以通过两灯的电流相等，实验中发现L1更亮，且电压表V1示数更大，说明电流和通电时间相等时，电压越大，电流做的功越多。 【知识点2 电功率】 1.电功率物理意义：表示电流做功的快慢。符号P。 2.注意：功率大不代表做功多，做功多少由电功率和时间共同决定，公式W=Pt。 3.定义式：P=；计算式（通用）：P=UI。 4.纯电阻推导公式：P=I2R、P=。 5.单位：国际单位瓦 (W)，常用单位kW；1kW=1000W。 6.额定功率与实际功率: U实=U额，则P实=P额，用电器正常工作； U实<U额，则P实<P额，用电器发光偏暗； U实>U额，则P实>P额，容易烧坏用电器。 【例2】（25-26•九年级下·湖北十堰•期末）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。 【变式2-1】（25-26•九年级下·江西赣州•期末）某学校的消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，其简化电路如图所示。发热电阻，紫外线灯L的规格为“ ”。闭合开关和，消毒柜正常工作，则L与R是______（填“串联”或“并联”）的，R的电功率为______W，紫外线灯L正常工作消耗的电能为______J。 【答案】 并联 440 5000 【详解】由电路图可知，闭合开关和后，电流分别经过两条独立支路流过和，两个用电器两端都直接接在电源两端，因此与是并联；并联电路中各支路电压等于电源电压，根据电功率公式，可得R的电功率 紫外线灯正常工作时功率为额定功率，根据，可得紫外线灯L正常工作1min40s消耗的电能 【变式2-2】（25-26•九年级下·湖南衡阳•期末）如图所示，是某同学“测量小灯泡电功率”的电路图，已知电源电压恒为12V，小灯泡标有“5V”字样，滑动变阻器标有“50Ω、2A”字样，假设小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。闭合开关，移动滑动变阻器滑片至某一位置时，电压表和电流表示数分别4V、0.8A，求： (1)灯泡电阻； (2)灯泡的额定功率； (3)此时滑动变阻器的实际功率。 【答案】(1)5Ω (2)5W (3)6.4W 【详解】（1）由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中的电流。根据串联电路的电流关系，此时通过灯泡的电流 灯泡电阻 （2）灯泡额定功率 （3）根据串联电路的电压关系，滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器的实际功率 【知识点3 测量小灯泡电功率实验】 1.实验原理：P=UI。 2.滑动变阻器作用： ①保护电路； ②改变小灯泡两端电压。 3.实验多次测量目的：探究小灯泡在不同电压下的实际功率。 能不能求电功率平均值？不能（对比：测定值电阻多次测量目的：求平均值减小误差） 4.故障分析 ①灯不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压：小灯泡断路； ②灯不亮，电流表有示数，电压表无示数：小灯泡短路； ③移动滑片灯泡始终很亮，亮度不变：滑动变阻器接上面两个接线柱； ④移动滑片灯泡始终很暗，亮度不变：滑动变阻器接下面两个接线柱。 5.实验现象：灯泡两端电压越高，实际功率越大，灯泡越亮；灯丝温度升高，灯丝电阻变大。 【例3】（25-26•九年级下·河南洛阳•期末）洛洛用如图所示的电路图“测量小灯泡的电功率”，下列说法正确的是（   ） A．此实验中，多次测量求平均值可减小误差 B．此实验中，灯泡越亮，其额定功率就越大 C．利用此电路，可以“测量小灯泡的电阻” D．利用此电路，可以“探究电流与电压的关系” 【答案】C 【详解】A．灯泡在不同电压下的实际功率不同，求平均值没有意义，故A错误； B．额定功率是指额定电压下的功率，是灯泡的一个固定值，与灯泡的亮度无关，灯泡越亮，实际功率越大，而不是额定功率越大，故B错误； C．根据欧姆定律，利用此电路，通过电压表可测灯泡两端电压，电流表可测通过灯泡的电流，能计算出灯泡的电阻，所以可以“测量小灯泡的电阻”，故C正确； D．探究电流与电压的关系时，需要控制电阻不变，但小灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是定值，所以利用此电路，不可以“探究电流与电压的关系”，故D错误。 故选C。 【变式3-1】（25-26•九年级下·安徽合肥•期末）某学习小组用如图甲所示实验电路测量小灯泡的电功率，根据所测数据绘制出小灯泡的图像如图乙所示。已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压不变。闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，小灯泡的功率是______W。 【答案】0.5 【详解】当小灯泡正发光时，它两端电压为额定电压2.5V，由图像可知，此时通过小灯泡的电流为0.2A，小灯泡的功率是 【变式3-2】（25-26•九年级下·江苏泰州•期末）小海进行“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图，灯泡标有“2.5 V”字样。 (1)如图甲，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于__________端。 (2)某次实验电压表的示数如图乙所示，为__________；小海测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，可知小灯泡的额定功率为__________。 (3)图丙曲线是因小灯泡电阻随温度升高而增大。受此启发，小海将图甲电路改装成简易温度传感器以测量高温物体的温度。他将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪，要求此电表的示数应随待测物体温度的升高而增大，他应该选__________改装。（选填“电压表”或“电流表”） 【答案】(1)b (2) 1.2 1 (3)电压表 【详解】（1）闭合开关前，滑动变阻器应调到最大阻值处，保护电路。 图甲中滑动变阻器接了左下接线柱，滑片移到b端时，接入电路的电阻丝最长，电阻最大。 （2）电压表量程，分度值，示数为；灯泡额定电压，从丙图 U-I 曲线找到对应电流，则小灯泡额定功率 （3）温度升高时，与灯丝同种材料的电阻丝电阻会增大。电路总电阻随之增大，在电源电压不变的情况下，根据欧姆定律，电路中的总电流会减小，因此电流表的示数会减小。根据串联电路分压规律，电阻越大，分得的电压越大，所以电阻丝两端的电压会增大，即电压表的示数会增大。题目要求电表的示数随待测物体温度的升高而增大，因此他应该选择电压表改装。 【知识点4 焦耳定律】 1.电流的热效应：电能转化为内能。 2.焦耳定律公式（通用）：Q=I2Rt。 3.纯电阻电路：Q=W；非纯电阻（电动机）：消耗电能W>产生热量Q。 4.电动机总电功：W=UIt；发热：Q=I2Rt；输出机械能：W机=W-Q。 【例4】（25-26•九年级下·广东茂名•期末）如图为“探究焦耳定律”的实验装置．两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高．下列说法正确的是（    ） A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法 B．右侧电阻丝的阻值比左侧小 C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小 D．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系 【答案】D 【详解】分析：电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关． （1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想； （2）根据焦耳定律判定电阻产生热量的多少，从而判定出U形管中液面的高度差的变化关系； （3）探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变； （4）探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时，要控制电流、通电时间不变． 解答：A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是转换法；故A不正确； BCD、由图可以看出，两个电阻丝是串联在一起的，所以电流是相等的，故C错误，右侧玻璃管中液面比左侧高，说明右侧产生的热量较多，根据焦耳定律可知，在电流强度和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多．所以右侧电阻丝的阻值比左侧大，故B错误；该装置是用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系的，故D正确． 故选D 【变式4-1】（25-26•九年级下·福建泉州•期末）小明家在买微波炉时，听到两种说法：一种说法是微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费，另一种说法是微波炉很费电，微波炉一开电能表就转得飞快。后者是从________的角度说的（填“电功”或“电功率”）。家庭电路中，有时导线长度不够，需把两根导线连接起来使用，如图，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，原因是通电时连接处的电阻比别处的电阻较________（填“大”或“小”）。 【答案】 电功率 大 【详解】[1]电能表是测量用电器消耗电能(电功)的仪表，其转动快慢反映的是电流做功的快慢。电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率越大，电流做功越快，电能表转动越快。因此，“微波炉一开电能表就转得飞快”描述的是微波炉的电功率较大。 [2]在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，导线连接处与导线串联在电路中，通过二者的电流相等、通电时间相等，由可知，连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。 【变式4-2】（25-26•九年级下·湖南长沙•期末）如图是焦耳定律的实验装置，其中R1=5Ω，R2=R3=10Ω。只闭合S1时，R1和R2串联，这是为了探究电流产生热量与_______的关系；闭合S1和S2，通过R1的电流是R2的2倍，发现左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大，这说明________（填“电流”或“电阻”）对产生热量多少影响更大。 【答案】 电阻 电流 【详解】[1] 当只闭合时，和串联。在串联电路中，电流处处相等，且两个电阻的通电时间也相同，而，，电阻不同。根据控制变量法，此时是为了探究电流产生热量与电阻的关系。 [2]闭合和时，与并联后再与串联，，根据并联电路的电流特点可知通过和的电流相等，在干路上，通过的电流是的倍，是阻值的倍，发现左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大，反映了产生的电热比大，由焦耳定律可知，在这种情况下，电流的变化对热量的产生影响更加明显，即电流对产生热量多少影响更大。 【知识点5 为家庭节约用电提建议】 1.根据公式W=Pt，节约用电有两条基本途径： ①在功率一定时，缩短用电器工作时间，减少电能消耗； ②在时间一定时，减小用电器的电功率，减少电能消耗。 2.易错点 ①节约用电，不能降低家庭电路电压 220V，家庭电路电压保持不变。 ②待机状态电路中仍有微弱电流，会消耗电能。 【例5】（25-26•九年级下·江苏苏州•期末）在“为家庭节约用电提建议”的实践活动中，小明调查了家中用电器的耗电情况，并提出了以下建议，其中能节约用电的是（     ） A．准备离开家前，随手将照明灯关闭 B．空调制热时，将温度设定得越高越好 C．使用电脑时，将显示屏亮度调到最高 D．长时间不看电视机，将它调成待机状态 【答案】A 【详解】A．离开家后不需要照明时随手关闭照明灯，避免了无用的电能消耗，可以节约用电，故A符合题意； B．空调制热时设定温度越高，空调需要消耗更多电能维持室内高温，会浪费电能，故B不符合题意； C．显示屏亮度调到最高时功率更大，相同时间内消耗电能更多，会浪费电能，故C不符合题意； D．电视机处于待机状态仍然会消耗电能，长时间待机也会浪费电能，故D不符合题意。 故选A。 【变式5-1】（25-26•九年级下·湖北襄阳•期末）小明在学习了《为家庭节约用电提建议》后，查询了家里用电器的待机功率，如下表。 家用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 数量/台 1 1 4 1 待机功率W/台 10 2 3 10 小明家的用电器平均每天按待机20h，参考表中数据，每天待机浪费的电能是________kW·h，另外小明还发现，60W的白炽灯的亮度和20W的节能灯的亮度相当。本着“节约用电，从我做起”，小明决定采取两条措施来节约用电：①________，②________。 【答案】 0.68 及时关闭电器电源 用节能灯代替白炽灯 【详解】[1]由表格数据可知，小明家用电器总待机功率为 每天待机浪费的电能是 [2]根据题中待机功耗数据，待机状态会持续消耗电能，因此减少待机时间可节约用电。所以采取的措施为：在不使用用电器时，及时关闭电器电源。 [3]题中提到60W白炽灯与20W节能灯亮度相当，说明节能灯效率更高，相同时间消耗的电能更少。所以采取的措施为：用节能灯代替白炽灯。 【变式5-2】（25-26•九年级下·辽宁朝阳•期末）跨学科实践 家庭用电调查与节电方案设计 随着家用电器日益普及，家庭用电量与日俱增。节能减耗既是国家倡导的社会风尚，也是每个家庭节约开支的有效途径。某中学物理兴趣小组开展了“家庭节电小卫士”项目式学习，制订了“家庭用电调查一数据分析一节电方案设计宣传推广”的学习流程。 家庭用电调查：小组成员小明记录了他家一台老旧电热水器（额定功率为2000W）的使用数据：为了随时有热水，该热水器24小时处于通电加热状态，每天实际用于洗澡，洗碗的热水所消耗的电能仅为6kW·h。 数据分析：通过分析，他们认识到很多电能被浪费了。 方案设计与宣传：他们决定设计一个可行的节电方案，并向家人和邻居进行宣传。请根据上述项目式学习过程，回答下列问题： (1)在该电热水器工作的过程中，发生的能量转化主要是电能→___________。 (2)兴趣小组的同学认为，根据公式可知，可以通过减小用电器的实际功率或减少工作时间来节约用电，下列建议中，属于通过减小用电器的实际功率来达到省电目的的是___________（填序号）。 A．用电灯照明时，选新型节能灯 B．洗衣机洗薄衣服时，选择快洗挡位 C．用电风扇吹凉时，选择高转速挡 D．用手机上网课时，把亮度调高 (3)兴趣小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，请你就具体用电情况为家庭节约用电提一条建议：___________。 (4)发电厂输送电能若能采用超导材料电缆，可以大大降低由于电流___________效应引起的电能损耗。 【答案】(1)内能 (2)A (3)随手关灯 (4)热 【详解】（1）电热水器工作时，电流做功产生热量，水吸收热量后温度升高，该过程中主要是将电能转化为内能。 （2）A．新型节能灯与传统照明灯相比较，发光亮度差不多，但实际功率要小得多，属于通过减小用电器的实际功率来达到省电目的，故A符合题意； B．洗衣机洗薄衣服时，选择快洗程序，主要是通过缩短工作时间来减少电能消耗，故B不符合题意； C．用电风扇吹凉时，转速越高实际功率越大，相同时间消耗的电能越多，故C不符合题意； D．用手机上网课时，把亮度调高，增大了手机的实际功率，未达到省电目的，故D不符合题意。 故选A。 （3）节约用电可从以下几方面着手：①人离开时随手关灯；②不要让电脑、电视机长时间处于待机状态；③电视机的音量和亮度不要开得太大；④空调温度不要设置太低；⑤尽量采用自然光，减少开灯时间。 （4）普通输电线有电阻，电流通过导体时会发热，这种现象是电流的热效应，会造成电能损耗；超导材料电阻为零，用超导电缆输电可以降低这种损耗。 模块三 课后作业 一、单选题(共5题) 1.（25-26•九年级下·福建宁德•期末）关于电功、电能和电功率，下列说法正确的是（     ） A．电能的单位是瓦特 B．电功是表示电流做功的快慢的物理量 C．电流做了多少功就有多少电能发生转化 D．电功率是表示电流做功多少的物理量 【答案】C 【详解】A．电能的单位是焦耳、千瓦时，故A错误； B．电功是表示电流做功多少的物理量，故B错误； C．电流做功的过程就是电能转化为其他形式能量的过程，电流做了多少功，就有多少电能发生转化，故C正确； D．电功率是表示电流做功快慢的物理量，故D错误。 故选 C。 2.（25-26•九年级下·新疆阿克苏•期末）某定值电阻两端电压为时，电功率为，当两端电压变为 时，电功率为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据电功率公式，对于定值电阻，电阻不变，电功率与电压的平方成正比。已知时，；时，则有 因此 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3.（25-26•九年级下·辽宁铁岭•期末）生活中常用的电水壶和节能灯，其铭牌参数分别为：电水壶“220V  1500W”，节能灯“220V  20W”。结合电功和电功率的知识，下列说法正确的是（　　） A．电水壶的电功率比节能灯大，所以电水壶一定比节能灯消耗的电能多 B．电功率是描述电流做功快慢的物理量，电水壶电功率越大，说明它电流做功越快 C．电流通过节能灯做功时，电能会全部转化为光能 D．若某用电器电流做功越多，则该用电器的实际电功率一定越大 【答案】B 【详解】A．根据可知，消耗电能的多少不仅与电功率有关，还与工作时间有关。虽然电水壶的电功率比节能灯大，但如果节能灯工作时间很长，而电水壶工作时间很短，那么节能灯消耗的电能可能比电水壶多，故A错误‌； B．电功率是描述电流做功快慢的物理量，电水壶电功率越大，说明在相同时间内，它电流做功越多，即电流做功越快，故B‌正确‌； C．电流通过节能灯做功时，电能主要转化为光能，但也会有一部分电能转化为内能等其他形式的能，故C错误‌； D．根据可知，实际电功率不仅与电流做功的多少有关，还与做功时间有关。若某用电器电流做功多，但做功时间也很长，那么它的实际电功率不一定大，故D错误。 故选B。 4.（25-26•九年级下·广东中山•期末）用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8V”字样，闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，分析错误的是（　　） A．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电压表的示数几乎等于电源电压，电流表几乎无示数，原因是小灯泡断路 B．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱 C．当小灯泡的实际电压为3V时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动 D．电压表无示数，电流表有示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路 【答案】C 【详解】A．小灯泡不亮，电流表几乎无示数，说明电路可能断路，电压表的示数几乎等于电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即故障原因是小灯泡断路，故A正确，不符合题意； B．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，说明电路中电阻较大，且滑动变阻器没有变阻的作用，即故障原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱，故B正确，不符合题意； C．当小灯泡的实际电压为3V时，小于灯泡额定电压3.8V，要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，因此应将滑动变阻器滑片向右移动，故C错误，符合题意； D．电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡不亮，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，因此电路故障可能是小灯泡短路，故D正确，不符合题意。 故选C。 5.（25-26•九年级下·安徽芜湖•期末）某手机电池标注“3.7V 4000mA·h”，其10%的电量可供手机通话0.8h或待机48h，电池电压保持3.7V不变。下列说法正确的是（　　） A．用输出功率为20W的充电器，将手机电池从零电量充满需要2.96h B．电池充满电后 ，可储存148W·h的电能 C．手机在通话状态时的电功率为18.5W D．手机在通话状态时的电功率是待机状态时的60倍 【答案】D 【详解】AB．，电池充满后储存电能为 充满时间，故AB错误； C．10%电量为 通话功率，故C错误； D．待机功率 功率比 即通话功率是待机的60倍，故D正确。 故选D。 二、多项选择题(共2题) 6.（25-26•九年级下·北京朝阳•期末）关于电功和电功率，下列说法中正确的是（　　） A．电功率是表示电流做功快慢的物理量 B．在相同时间内，用电器消耗的电能越多，电功率一定越大 C．用电器工作时的电功率一定等于它的额定功率 D．额定功率越大的用电器，工作相同时间，消耗的电能就会越多 【答案】AB 【详解】A．电功率的物理意义就是描述电流做功的快慢，做功越快电功率越大，故A正确； B．由电功率定义式可知，时间相同时，用电器消耗的电能越大，电功率越大，故B正确； C．额定功率是用电器在额定电压下的功率，用电器实际工作时的功率由实际工作电压决定，不一定等于额定功率，故C错误； D．由电功公式可知，消耗电能多少由实际功率和工作时间共同决定，未说明用电器正常工作时，实际功率不一定等于额定功率，因此额定功率大的用电器工作相同时间消耗的电能不一定更多，故D错误。 故选AB。 7.（25-26•九年级下·云南迪庆•期末）如图所示，电源电压保持不变，当S1闭合，S2接1时，小灯泡正常发光（忽略温度对灯泡电阻的影响）；当S2由1接到2时，下列说法正确的是（     ） A．电流表示数变小，小灯泡亮度变暗 B．电压表示数不变，小灯泡电功率不变 C．电路消耗的总功率变小 D．电压表示数与电流表示数比值变小 【答案】BC 【详解】由图可知，当S1闭合，S2接1时，与灯泡并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压；当S2由1接到2时，电路只有接入，电流表测电路中的电流，电压表仍测电源电压，故电压表示数不变、电流表示数变小，但灯泡两端电压始终等于电源电压，且灯泡电阻不变，根据可知，灯泡的功率不变、亮度不变；根据可知，电源电压不变，总电流变小，故总功率变小；电压表示数与电流表示数的比值等于电路总电阻，根据并联电路电阻特点可知，当S2由1接到2时电路中总电阻变大，即电压表示数与电流表示数比值变大，故B、C正确，A、D错误。 故选BC。 三、填空题(共6题) 8.（25-26•九年级下·湖北襄阳•期末）如下图所示，通过插座接入电路的用电器同时工作时，电路中消耗的总功率过大，引起干路中的______过大。根据焦耳定律可知，干路上的电流产生过多的______，使导线的温度急剧升高，从而烧坏插座和干路的导线，容易引起火灾。 【答案】 电流 热量 【详解】[1][2]通过插座接入电路的用电器同时工作时，电路中消耗的总功率过大，根据,电压一定，总功率过大，引起干路中的电流过大。根据焦耳定律可知，干路上的电流产生过多的热量，使导线的温度急剧升高，从而烧坏插座和干路的导线，容易引起火灾。 9.（25-26•九年级下·湖北孝感•期末）如图是甲、乙两个定值电阻的电流与电压关系的图像，根据图像可得R甲:R乙=________，若将甲、乙并联后接在同一电路上，在相同时间内消耗的电功W甲:W乙=________ 【答案】 1:4 4:1 【详解】[1]由图像可知，当通过两电阻电流为I0时U甲＝U0，U乙＝4U0，根据可得 甲乙两电阻之比为 [2]根据W＝UIt，可得 则有 故 10.（25-26•九年级下·陕西宝鸡•期末）如图所示电路，小灯泡L上标有“2.5V  0.5W”，电源电压保持不变。闭合开关S一段时间后，小灯泡正常工作消耗电能300J，在这段时间内电流通过电阻R做的电功是240J，则电阻R的阻值是______Ω。 【答案】10 【详解】由图可知，灯泡和电阻串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流，小灯泡正常工作的功率PL=0.5W，小灯泡正常工作的时间 通过电路的电流 根据得到电阻R的阻值 11.（25-26•九年级下·四川宜宾•期末）实验小组用电能表参数是3200imp/（kW·h）的电子式电能表来测量电水壶的功率，他们将其余所有用电器关闭，只让电水壶工作，数出电能表指示灯在3min内闪烁了128次，则该水壶在3min内消耗的电能是_______kW·h，该水壶的实际功率是_______W。细心的小明发现不同用电器工作时电能表的指示灯闪烁的快慢是变化的，电能表指示灯闪烁的越快，说明电流通过用电器所做的电功______（填“越多”、“越少”、“越快”或“越慢”）。 【答案】 0.04 800 越快 【详解】[1]该水壶在3min内消耗的电能为 [2] 该水壶的实际功率是 [3]电能表是测量电功的仪表，电能表指示灯闪烁的越快，表明相同时间内用电器消耗的电能越多，即说明电流通过用电器所做的电功越快。 12.（25-26•九年级下·广东梅州•期末）一台电风扇正常工作时，两端的电压为220V，线圈电阻为1.5Ω，通过线圈的电流为0.2A，这台电扇正常工作1min消耗_____J的电功，产生_____J的热量。 【答案】 2640 3.6 【详解】[1]由可知，这台电风扇工作1min消耗的电能 [2]由Q=I2Rt 可知，1min内电流通过线圈产生的热量 Q=I2Rt=(0.2)2×1.5Ω×60s=3.6J 13.（25-26•九年级下·山东泰安•期末）如图甲所示，电源电压不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最右端a滑到最左端b的过程中，由电压表和电流表示数绘制的U-I图像如图乙所示，则电源电压是______ V，滑动变阻器阻值最大是______Ω，10s内，电路消耗的最大电功为______。 【答案】 9 60 27J 【详解】[1][2]由图像甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压；当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知此时电路中的电流最小，由图乙可知电路中的最小电流为，此时电压表的示数为6V，根据欧姆定律可得滑动变阻器的电阻 电源电压       ① 当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流为，此时电压表的示数为0，则电源电压       ② 由于电源电压不变，联立①②解得：电源电压，定值电阻的阻值。 [3]根据可知通过电路的电流最大时，10s内电路消耗的电功最大，则10s内，电路消耗的最大电功为 四、作图与简答(共2题) 14.（25-26•九年级下·江苏泰州•期末）小红想要测量一个标有3.8V的小灯泡的额定电功率，但她手中的电压表量程0﹣15V已损坏，电源为3节全新干电池，请你思考所需器材，并将设计电路画在虚线框内。 【答案】 【详解】3节干电池的电压为4.5V，而小灯泡的额定电压为3.8V，电压表只能选用小量程接入电路，因为大量程已损坏，而要测量小灯泡的额定功率，电路中，滑动变阻器、小灯泡及电流表串联接入，小灯泡正常工作时，变阻器两端的电压 所以可将电压表并联在变阻器两端，当其示数为0.7V时，小灯泡正常工作，可测出其额定电功率，作图如下： 15.（25-26•九年级下·天津南开•期末）小红学习焦耳定律时观察到，家里的电炉子炉丝热得发红，但与其串联的导线却不热，于是她分析是由于导线的电阻比电炉丝的电阻小很多造成的。于是她得出结论：纯电阻电路中，阻值小的电阻接入电路时产生的热量一定小。请你运用所学知识举例分析论证小红的观点是错的（举例可不限于图中情境所用的器材）。 【答案】见解析 【详解】用两个电阻R1=100Ω，R2=200Ω，将它们分别接入电压恒为220V的电路中，通电时间10s，R1产生的热量 R2产生的热量 R1电阻较小，产生的热量较多，所以小红的观点是错的。 五、实验题(共2题) 16.（25-26•九年级下·云南昆明•期末）小明学习了焦耳定律后找来两根相同的电阻丝，分别在甲、乙两瓶中装入质量相同的不同液体，用如图所示装置探究液体的吸热能力；（不考虑实验过程中的热量损失） 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃ 甲瓶液体 200 10 5 50 乙瓶液体 200 10 5 90 (1)本实验不能直接测量液体吸收热量的多少，所以采用________（选填序号）间接反映液体吸收热量的多少； A．通电时间 B．温度计示数的变化 (2)表中是小明做的某次实验数据，可知，________瓶中的液体的吸热能力较弱； (3)若在甲、乙两瓶中装入质量和初温相同的煤油，在瓶中更换阻值不同的电阻丝，使，则该装置可用来探究电流产生的热量与________的关系。闭合开关后发现________瓶中液体升高的温度更快。 【答案】(1)A (2)乙 (3) 电阻 甲 【详解】（1）两根电阻丝相同，则相同的时间内放出的热量相同，甲、乙两种液体吸收热量也相同，加热时间越长，液体吸收的热量越多，故可以用通电时间来表示吸收热量的多少。故选A。 （2）分析表格中的数据，加热相同的时间，甲、乙两种液体吸收的热量相同，甲、乙两种液体质量相同，乙液体升温较快，乙液体吸收热量的能力比较弱。 （3）[1]加热相同的物体，质量相同，初温相同，在瓶中电阻丝的阻值不同，使，电阻丝的阻值不同，电阻串联，通过电阻的电流相同，通电时间相同，则该装置可用来探究电流产生的热量与电阻的关系。 [2]根据焦耳定律可知，电流相同，通电时间相同，甲瓶电阻较大，产生的热量较多。 17.（25-26•九年级下·河北保定•期末）在测定额定电压为“2.5V”的小灯泡（正常发光时电阻约为8）电功率的实验中，电源为两节新干电池。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整； (2)电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是___________； (3)继续移动滑动变阻器滑片使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________； (4)在实验时，电压表出现了故障不能使用。小强向老师借了一只已知阻值为的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，继续测量额定电压为的小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整： ①闭合、断开，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为； ②闭合、，断开，滑动变阻器的滑片位置不动，记录电流表的示数为； ③小灯泡的额定功率___________（用、和表示）。 【答案】(1) (2)向左移动滑动变阻器滑片 (3)0.65 (4) 【详解】（1）小灯泡与电压表并联，滑动变阻器与小灯泡串联，因此需将小灯泡左端的接线柱与电源负极接线柱连接。 （2）闭合开关后小灯泡不亮但电流表有示数，说明电路是通路，灯泡不亮的原因可能是滑动变阻器接入电阻过大，导致电流过小，所以接下来应向左移动滑动变阻器滑片。 （3）图乙中电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，示数为0.26A。小灯泡额定功率 （4）闭合S、S1，断开S2时，定值电阻与小灯泡并联，电流表测通过的电流。调节滑片使电流为，此时两端电压为，根据并联电路电压相等，小灯泡两端电压也为，小灯泡正常发光； 闭合S、S2，断开S1时，电流表测干路电流I，此时小灯泡和仍并联，电压不变，小灯泡仍正常发光。干路电流I等于小灯泡的额定电流与通过的电流之和；小灯泡的额定电流 小灯泡的额定功率 六、计算题(共2题) 18.（25-26•九年级下·黑龙江哈尔滨•期末）如图所示，电源两端电压为9V保持不变，定值电阻R0阻值为10Ω。闭合开关后，调节滑动变阻器R的滑片至某一位置时，电流表的示数为0.3A。请计算： (1)电压表的示数； (2)定值电阻R0工作10s产生的热量； (3)此时滑动变阻器R的电功率。 【答案】(1)3V (2)9J (3)1.8W 【详解】（1）由图可知，R和R0串联，电压表测R0两端的电压，即电压表的示数为 （2）定值电阻产生的热量为 （3）滑动变阻器R两端的电压为 此时滑动变阻器R的电功率为 19.（25-26•九年级下·河南新乡•期末）如图甲所示的是某品牌分体式火锅的加热器，其质量约为3kg，底部与桌面的有效接触面积约为，除配套使用的锅外，其他可加热锅具亦可放在上面加热。如图乙是此加热器的简化电路图，是电热丝，通过开关可实现低温、高温两个挡位的切换，其铭牌如表所示。[g取10N/kg，气压为一个标准大气压，，] 额定电压 220V 额定电功率 低温挡 440W 高温挡 1320W (1)求加热器对水平桌面的压强。 (2)求电热丝的阻值。 (3)在锅中加入1kg初温为20℃的水，放在加热器上用高温挡加热，正常工作时将水烧开需要400s，则烧水过程中的加热效率是多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）加热器的重力 加热器对水平桌面的压力等于自身重力，即 已知底部与桌面的有效接触面积 根据压强公式，可得对桌面的压强为 （2）由电路图可知，当开关​、闭合时，​、​并联，电路总电阻最小，根据可知总功率最大，为高温挡，此时 ；当开关闭合、​断开时，只有工作，电路总电阻最大，总功率最小，为低温挡，此时。 高温挡时的电功率为两个挡位功率之差 根据可得的阻值为 （3）1个标准大气压下水的沸点为，水吸收的热量 高温挡正常工作消耗的电能 加热效率 七、阅读题(共1题) 20.（25-26•九年级下·广东深圳•期末）阅读材料，回答问题 远程输电 发电厂发出的电并不是只供附近的人们使用，还要传输到很远的地方。如图甲是电能输送的示意图。在输电线上，由于电流的热效应，必然有一部分电能转化成内能而损失掉，导线越长，损失越多。目前远距离送电主要采取高压送电的方式来实施。在保证输送功率不变的情况下，采用提高电压的方法减少线路上的损失。如把发电机、高压输电线、变压器这些统称为供电设备，电能输送的示意图就可以作如图乙的简化。 请结合短文和所学知识回答下列问题： (1)从发电厂发出电到进入家庭，变压器使电压的大小经过了_________改变，最终直接进入家庭的电压 为。输电过程中导线的温度升高，本质是通过_________的方式改变内能； (2)在输电阶段，输电线上常用如图丙装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的_________，从而减小了导线的_________，以达到减少输电线上电能损失的目的； (3)如果供电设备的输出电压恒为，通过总电阻为的输电线向居民楼内用户供电，家用电器的实际电压_________（小于/等于/大于）； (4)采用高压输电可减少电能在线路上的损失，原因是由焦耳定律可知：导线电阻、通电时间不变的情况下，只有减小I，才可以减小电能的损失。又由可知，当发电站输送功率一定时，要减小I，需增大输电电压，若输电电压由提高到，则提高电压后输电线路上损耗的功率与原来损耗的功率之比为_________； (5)如图是某地消防部门公布的2023年各场所火灾数据统计图，其中住宅火灾占比达，不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上，小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。 请你任选一个同学的观点，用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因：________； （一）选择小梦的观点； （二）选择小兰的观点。 【答案】(1) 两次 做功 (2) 横截面积 电阻 (3)小于 (4)1∶100 (5)见解析 【详解】（1）[1]由图可知，从发电厂发出电到进入家庭，电压先经过升压变压器升压，在经过降压变压器降压，所以需要经过两次变压。 [2]电流经过导线时，由于电流做功，导线的温度升高，内能增大，所以是通过做功的方式改变内能。 （2）[1][2]将四根导线并联起来使用，相当于增大了导线的横截面积，由于导体的电阻与导体的横截面积有关，在其它条件相同时，导体的横截面积越大，导体的电阻越小，所以减小了导线的电阻。 （3）如果供电设备的输出电压恒为220V，通过总电阻为0.5Ω的输电线向居民楼内用户供电，0.5Ω的输电线与用电器串联，则输电线也分担电压，所以家用电器的实际电压小于220V。 （4）若输电电压由22kV提高到220kV，由P=UI可知，输电功率保持不变，输电电压提高10倍，则输电电流减小为原来的0.1倍；由可知，输电导线的电阻一定时，输电导线消耗的电功率减小为原来的0.01倍，即提高电压后输电线路上损耗的功率与原来损耗的功率之比为1∶100。 （5）小梦的观点：电路发生短路时，电路中的电阻很小，而家庭电路两端的电压保持不变，根据欧姆定律可知，通过电线的电流很大；在电线电阻和通电时间一定时，又根据焦耳定律可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。 小兰的观点：用电器总功率过大时，而家庭电路两端的电压保持不变，根据P=UI可知，通过电线的电流很大；在电线的电阻和通电时间一定时，又根据焦耳定律可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。 第 26 页 共 28 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十八章 电功率 【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（5个知识归纳+5个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 大家想一想：100W 的灯泡和 25W 的灯泡，哪个更亮？是不是 100W 灯泡就一定比 25W 的亮？ 电功率是中考电学的压轴高频考点 知识归纳 【知识点1 电能与电功】 1.电流所做的功叫电功，符号 ；实质是电能转化为 的能。 2.单位：国际单位 ，常用单位千瓦时 （度）；换算： 。 3.电能表是测量 （电功）的仪表。 (1)220V表示： ； (2)10(20)：标定电流 10A， ； (3)600imp/（kW·h）：每消耗1kW·h电能，指示灯闪烁600次。 4.消耗电能计算式： W=。 5.电功通用公式： ；纯电阻推导公式：W=I2Rt、W=t。 【例1】（25-26•九年级下·陕西西安•期末）小郡一家出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作，其他用电器都已关闭。小郡看到家里电能表的示数为5640.8kW·h，过了7天小郡回家再次查看电能表的示数如图所示。下列说法正确的是（     ） A．这段时间冰箱消耗的电能是70kW·h B．电能表是测量电功率的仪表 C．该电能表允许通过的最大电流为40A D．其他家电和冰箱一同正常工作后，电能表的指示灯闪烁速度不变 【变式1-1】（25-26•九年级下·山西临汾•期末）自然界中的能量种类有很多，它们之间可以相互转化。下列有关能量的转化正确的是（     ） A．电热水壶工作时将电能转化为内能 B．发电机工作时将电能转化为机械能 C．蓄电池充电时将化学能转化为电能 D．电动机工作时将机械能转化为电能 【变式1-2】（25-26•九年级下·河北邯郸•期末）电功大小与电流、电压、通电时间都有关。用如图所示装置探究电功大小的影响因素，请回答以下问题： (1)该装置可用来探究电功与 _______（选填“电压”或“电流”）的关系； (2)根据 __________，我们可以比较相同时间内电流做功的多少。在实验中，两灯泡规格应 ________（填“相同”或“不相同”）； (3)实验中发现L1更亮且电压表V1示数更大，这说明 __________相等时，_______越大，电流做功越多。 【知识点2 电功率】 1.电功率物理意义：表示电流做功的 。符号 。 2.注意：功率大不代表做功多，做功多少由 和 共同决定，公式W= 。 3.定义式：P=；计算式（通用）：P= 。 4.纯电阻推导公式：P=I2R、P=。 5.单位：国际单位瓦 (W)，常用单位 ；1kW= W。 6.额定功率与实际功率: U实=U额，则P实=P额，用电器 工作； U实<U额，则P实<P额，用电器发光 ； U实>U额，则P实>P额，容易烧坏用 。 【例2】（25-26•九年级下·湖北十堰•期末）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 【变式2-1】（25-26•九年级下·江西赣州•期末）某学校的消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，其简化电路如图所示。发热电阻，紫外线灯L的规格为“ ”。闭合开关和，消毒柜正常工作，则L与R是______（填“串联”或“并联”）的，R的电功率为______W，紫外线灯L正常工作消耗的电能为______J。 【变式2-2】（25-26•九年级下·湖南衡阳•期末）如图所示，是某同学“测量小灯泡电功率”的电路图，已知电源电压恒为12V，小灯泡标有“5V”字样，滑动变阻器标有“50Ω、2A”字样，假设小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。闭合开关，移动滑动变阻器滑片至某一位置时，电压表和电流表示数分别4V、0.8A，求： (1)灯泡电阻； (2)灯泡的额定功率； (3)此时滑动变阻器的实际功率。 【知识点3 测量小灯泡电功率实验】 1.实验原理：P= 。 2.滑动变阻器作用： ①保护电路； ② 。 3.实验多次测量目的：探究小灯泡在不同电压下的实际功率。 能不能求电功率平均值？ （对比：测定值电阻多次测量目的：求平均值减小误差） 4.故障分析 ①灯不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压： ； ②灯不亮，电流表有示数，电压表无示数： ； ③移动滑片灯泡始终很亮，亮度不变：滑动变阻器接 ； ④移动滑片灯泡始终很暗，亮度不变：滑动变阻器接 。 5.实验现象：灯泡两端电压越高，实际功率 ，灯泡越亮；灯丝温度升高，灯丝电阻 。 【例3】（25-26•九年级下·河南洛阳•期末）洛洛用如图所示的电路图“测量小灯泡的电功率”，下列说法正确的是（   ） A．此实验中，多次测量求平均值可减小误差 B．此实验中，灯泡越亮，其额定功率就越大 C．利用此电路，可以“测量小灯泡的电阻” D．利用此电路，可以“探究电流与电压的关系” 【变式3-1】（25-26•九年级下·安徽合肥•期末）某学习小组用如图甲所示实验电路测量小灯泡的电功率，根据所测数据绘制出小灯泡的图像如图乙所示。已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压不变。闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，小灯泡的功率是______W。 【变式3-2】（25-26•九年级下·江苏泰州•期末）小海进行“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图，灯泡标有“2.5 V”字样。 (1)如图甲，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于__________端。 (2)某次实验电压表的示数如图乙所示，为__________；小海测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，可知小灯泡的额定功率为__________。 (3)图丙曲线是因小灯泡电阻随温度升高而增大。受此启发，小海将图甲电路改装成简易温度传感器以测量高温物体的温度。他将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪，要求此电表的示数应随待测物体温度的升高而增大，他应该选__________改装。（选填“电压表”或“电流表”） 【知识点4 焦耳定律】 1.电流的热效应：电能转化为 。 2.焦耳定律公式（通用）：Q= 。 3.纯电阻电路：Q=W；非纯电阻（电动机）：消耗电能W>产生热量Q。 4.电动机总电功：W= ；发热：Q= ；输出机械能：W机= 。 【例4】（25-26•九年级下·广东茂名•期末）如图为“探究焦耳定律”的实验装置．两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高．下列说法正确的是（    ） A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法 B．右侧电阻丝的阻值比左侧小 C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小 D．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系 【变式4-1】（25-26•九年级下·福建泉州•期末）小明家在买微波炉时，听到两种说法：一种说法是微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费，另一种说法是微波炉很费电，微波炉一开电能表就转得飞快。后者是从________的角度说的（填“电功”或“电功率”）。家庭电路中，有时导线长度不够，需把两根导线连接起来使用，如图，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，原因是通电时连接处的电阻比别处的电阻较________（填“大”或“小”）。 【变式4-2】（25-26•九年级下·湖南长沙•期末）如图是焦耳定律的实验装置，其中R1=5Ω，R2=R3=10Ω。只闭合S1时，R1和R2串联，这是为了探究电流产生热量与_______的关系；闭合S1和S2，通过R1的电流是R2的2倍，发现左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大，这说明________（填“电流”或“电阻”）对产生热量多少影响更大。 【知识点5 为家庭节约用电提建议】 1.根据公式W= ，节约用电有两条基本途径： ①在功率一定时， ，减少电能消耗； ②在时间一定时， ，减少电能消耗。 2.易错点 ①节约用电， ，家庭电路电压保持不变。 ②待机状态电路中仍有微弱 ，会消耗电能。 【例5】（25-26•九年级下·江苏苏州•期末）在“为家庭节约用电提建议”的实践活动中，小明调查了家中用电器的耗电情况，并提出了以下建议，其中能节约用电的是（     ） A．准备离开家前，随手将照明灯关闭 B．空调制热时，将温度设定得越高越好 C．使用电脑时，将显示屏亮度调到最高 D．长时间不看电视机，将它调成待机状态 【变式5-1】（25-26•九年级下·湖北襄阳•期末）小明在学习了《为家庭节约用电提建议》后，查询了家里用电器的待机功率，如下表。 家用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 数量/台 1 1 4 1 待机功率W/台 10 2 3 10 小明家的用电器平均每天按待机20h，参考表中数据，每天待机浪费的电能是________kW·h，另外小明还发现，60W的白炽灯的亮度和20W的节能灯的亮度相当。本着“节约用电，从我做起”，小明决定采取两条措施来节约用电：①________，②________。 【变式5-2】（25-26•九年级下·辽宁朝阳•期末）跨学科实践 家庭用电调查与节电方案设计 随着家用电器日益普及，家庭用电量与日俱增。节能减耗既是国家倡导的社会风尚，也是每个家庭节约开支的有效途径。某中学物理兴趣小组开展了“家庭节电小卫士”项目式学习，制订了“家庭用电调查一数据分析一节电方案设计宣传推广”的学习流程。 家庭用电调查：小组成员小明记录了他家一台老旧电热水器（额定功率为2000W）的使用数据：为了随时有热水，该热水器24小时处于通电加热状态，每天实际用于洗澡，洗碗的热水所消耗的电能仅为6kW·h。 数据分析：通过分析，他们认识到很多电能被浪费了。 方案设计与宣传：他们决定设计一个可行的节电方案，并向家人和邻居进行宣传。请根据上述项目式学习过程，回答下列问题： (1)在该电热水器工作的过程中，发生的能量转化主要是电能→___________。 (2)兴趣小组的同学认为，根据公式可知，可以通过减小用电器的实际功率或减少工作时间来节约用电，下列建议中，属于通过减小用电器的实际功率来达到省电目的的是___________（填序号）。 A．用电灯照明时，选新型节能灯 B．洗衣机洗薄衣服时，选择快洗挡位 C．用电风扇吹凉时，选择高转速挡 D．用手机上网课时，把亮度调高 (3)兴趣小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，请你就具体用电情况为家庭节约用电提一条建议：___________。 (4)发电厂输送电能若能采用超导材料电缆，可以大大降低由于电流___________效应引起的电能损耗。 模块三 课后作业 一、单选题(共5题) 1.（25-26•九年级下·福建宁德•期末）关于电功、电能和电功率，下列说法正确的是（     ） A．电能的单位是瓦特 B．电功是表示电流做功的快慢的物理量 C．电流做了多少功就有多少电能发生转化 D．电功率是表示电流做功多少的物理量 2.（25-26•九年级下·新疆阿克苏•期末）某定值电阻两端电压为时，电功率为，当两端电压变为 时，电功率为（　　） A． B． C． D． 3.（25-26•九年级下·辽宁铁岭•期末）生活中常用的电水壶和节能灯，其铭牌参数分别为：电水壶“220V  1500W”，节能灯“220V  20W”。结合电功和电功率的知识，下列说法正确的是（　　） A．电水壶的电功率比节能灯大，所以电水壶一定比节能灯消耗的电能多 B．电功率是描述电流做功快慢的物理量，电水壶电功率越大，说明它电流做功越快 C．电流通过节能灯做功时，电能会全部转化为光能 D．若某用电器电流做功越多，则该用电器的实际电功率一定越大 4.（25-26•九年级下·广东中山•期末）用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8V”字样，闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，分析错误的是（　　） A．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电压表的示数几乎等于电源电压，电流表几乎无示数，原因是小灯泡断路 B．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱 C．当小灯泡的实际电压为3V时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动 D．电压表无示数，电流表有示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路 5.（25-26•九年级下·安徽芜湖•期末）某手机电池标注“3.7V 4000mA·h”，其10%的电量可供手机通话0.8h或待机48h，电池电压保持3.7V不变。下列说法正确的是（　　） A．用输出功率为20W的充电器，将手机电池从零电量充满需要2.96h B．电池充满电后 ，可储存148W·h的电能 C．手机在通话状态时的电功率为18.5W D．手机在通话状态时的电功率是待机状态时的60倍 二、多项选择题(共2题) 6.（25-26•九年级下·北京朝阳•期末）关于电功和电功率，下列说法中正确的是（　　） A．电功率是表示电流做功快慢的物理量 B．在相同时间内，用电器消耗的电能越多，电功率一定越大 C．用电器工作时的电功率一定等于它的额定功率 D．额定功率越大的用电器，工作相同时间，消耗的电能就会越多 7.（25-26•九年级下·云南迪庆•期末）如图所示，电源电压保持不变，当S1闭合，S2接1时，小灯泡正常发光（忽略温度对灯泡电阻的影响）；当S2由1接到2时，下列说法正确的是（     ） A．电流表示数变小，小灯泡亮度变暗 B．电压表示数不变，小灯泡电功率不变 C．电路消耗的总功率变小 D．电压表示数与电流表示数比值变小 三、填空题(共6题) 8.（25-26•九年级下·湖北襄阳•期末）如下图所示，通过插座接入电路的用电器同时工作时，电路中消耗的总功率过大，引起干路中的______过大。根据焦耳定律可知，干路上的电流产生过多的______，使导线的温度急剧升高，从而烧坏插座和干路的导线，容易引起火灾。 9.（25-26•九年级下·湖北孝感•期末）如图是甲、乙两个定值电阻的电流与电压关系的图像，根据图像可得R甲:R乙=________，若将甲、乙并联后接在同一电路上，在相同时间内消耗的电功W甲:W乙=________ 10.（25-26•九年级下·陕西宝鸡•期末）如图所示电路，小灯泡L上标有“2.5V  0.5W”，电源电压保持不变。闭合开关S一段时间后，小灯泡正常工作消耗电能300J，在这段时间内电流通过电阻R做的电功是240J，则电阻R的阻值是______Ω。 11.（25-26•九年级下·四川宜宾•期末）实验小组用电能表参数是3200imp/（kW·h）的电子式电能表来测量电水壶的功率，他们将其余所有用电器关闭，只让电水壶工作，数出电能表指示灯在3min内闪烁了128次，则该水壶在3min内消耗的电能是_______kW·h，该水壶的实际功率是_______W。细心的小明发现不同用电器工作时电能表的指示灯闪烁的快慢是变化的，电能表指示灯闪烁的越快，说明电流通过用电器所做的电功______（填“越多”、“越少”、“越快”或“越慢”）。 12.（25-26•九年级下·广东梅州•期末）一台电风扇正常工作时，两端的电压为220V，线圈电阻为1.5Ω，通过线圈的电流为0.2A，这台电扇正常工作1min消耗_____J的电功，产生_____J的热量。 13.（25-26•九年级下·山东泰安•期末）如图甲所示，电源电压不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最右端a滑到最左端b的过程中，由电压表和电流表示数绘制的U-I图像如图乙所示，则电源电压是______ V，滑动变阻器阻值最大是______Ω，10s内，电路消耗的最大电功为______。 四、作图与简答(共2题) 14.（25-26•九年级下·江苏泰州•期末）小红想要测量一个标有3.8V的小灯泡的额定电功率，但她手中的电压表量程0﹣15V已损坏，电源为3节全新干电池，请你思考所需器材，并将设计电路画在虚线框内。 15.（25-26•九年级下·天津南开•期末）小红学习焦耳定律时观察到，家里的电炉子炉丝热得发红，但与其串联的导线却不热，于是她分析是由于导线的电阻比电炉丝的电阻小很多造成的。于是她得出结论：纯电阻电路中，阻值小的电阻接入电路时产生的热量一定小。请你运用所学知识举例分析论证小红的观点是错的（举例可不限于图中情境所用的器材）。 五、实验题(共2题) 16.（25-26•九年级下·云南昆明•期末）小明学习了焦耳定律后找来两根相同的电阻丝，分别在甲、乙两瓶中装入质量相同的不同液体，用如图所示装置探究液体的吸热能力；（不考虑实验过程中的热量损失） 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃ 甲瓶液体 200 10 5 50 乙瓶液体 200 10 5 90 (1)本实验不能直接测量液体吸收热量的多少，所以采用________（选填序号）间接反映液体吸收热量的多少； A．通电时间 B．温度计示数的变化 (2)表中是小明做的某次实验数据，可知，________瓶中的液体的吸热能力较弱； (3)若在甲、乙两瓶中装入质量和初温相同的煤油，在瓶中更换阻值不同的电阻丝，使，则该装置可用来探究电流产生的热量与________的关系。闭合开关后发现________瓶中液体升高的温度更快。 17.（25-26•九年级下·河北保定•期末）在测定额定电压为“2.5V”的小灯泡（正常发光时电阻约为8）电功率的实验中，电源为两节新干电池。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整； (2)电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是___________； (3)继续移动滑动变阻器滑片使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________； (4)在实验时，电压表出现了故障不能使用。小强向老师借了一只已知阻值为的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，继续测量额定电压为的小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整： ①闭合、断开，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为； ②闭合、，断开，滑动变阻器的滑片位置不动，记录电流表的示数为； ③小灯泡的额定功率___________（用、和表示）。 六、计算题(共2题) 18.（25-26•九年级下·黑龙江哈尔滨•期末）如图所示，电源两端电压为9V保持不变，定值电阻R0阻值为10Ω。闭合开关后，调节滑动变阻器R的滑片至某一位置时，电流表的示数为0.3A。请计算： (1)电压表的示数； (2)定值电阻R0工作10s产生的热量； (3)此时滑动变阻器R的电功率。 19.（25-26•九年级下·河南新乡•期末）如图甲所示的是某品牌分体式火锅的加热器，其质量约为3kg，底部与桌面的有效接触面积约为，除配套使用的锅外，其他可加热锅具亦可放在上面加热。如图乙是此加热器的简化电路图，是电热丝，通过开关可实现低温、高温两个挡位的切换，其铭牌如表所示。[g取10N/kg，气压为一个标准大气压，，] 额定电压 220V 额定电功率 低温挡 440W 高温挡 1320W (1)求加热器对水平桌面的压强。 (2)求电热丝的阻值。 (3)在锅中加入1kg初温为20℃的水，放在加热器上用高温挡加热，正常工作时将水烧开需要400s，则烧水过程中的加热效率是多少？ 七、阅读题(共1题) 20.（25-26•九年级下·广东深圳•期末）阅读材料，回答问题 远程输电 发电厂发出的电并不是只供附近的人们使用，还要传输到很远的地方。如图甲是电能输送的示意图。在输电线上，由于电流的热效应，必然有一部分电能转化成内能而损失掉，导线越长，损失越多。目前远距离送电主要采取高压送电的方式来实施。在保证输送功率不变的情况下，采用提高电压的方法减少线路上的损失。如把发电机、高压输电线、变压器这些统称为供电设备，电能输送的示意图就可以作如图乙的简化。 请结合短文和所学知识回答下列问题： (1)从发电厂发出电到进入家庭，变压器使电压的大小经过了_________改变，最终直接进入家庭的电压 为。输电过程中导线的温度升高，本质是通过_________的方式改变内能； (2)在输电阶段，输电线上常用如图丙装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的_________，从而减小了导线的_________，以达到减少输电线上电能损失的目的； (3)如果供电设备的输出电压恒为，通过总电阻为的输电线向居民楼内用户供电，家用电器的实际电压_________（小于/等于/大于）； (4)采用高压输电可减少电能在线路上的损失，原因是由焦耳定律可知：导线电阻、通电时间不变的情况下，只有减小I，才可以减小电能的损失。又由可知，当发电站输送功率一定时，要减小I，需增大输电电压，若输电电压由提高到，则提高电压后输电线路上损耗的功率与原来损耗的功率之比为_________； (5)如图是某地消防部门公布的2023年各场所火灾数据统计图，其中住宅火灾占比达，不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上，小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。 请你任选一个同学的观点，用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因：________； （一）选择小梦的观点； （二）选择小兰的观点。 第 13 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $