第十八章 章末整合提升-【教材解读】2022-2023学年人教版物理九年级全册（有详解）

章末整合提升
知识体系·全构建
答案：①焦耳(J)、千瓦时(kW·h)②3.6X 106③ ④焦耳(J)、千瓦时(kW·h) ⑤做功快慢⑥瓦(W)、千瓦(kW)、毫瓦(mW)⑦1 000⑧1 000⑨⑩
专题整合·深拓展
专题一 串、并联电路中电功、电功率、电热的比例问题
利用串、并联电路中电功、电功率、电热的特点以及电流、电压的特点，根据已知物理量，求其他相关物理量或物理量的比值。以两个电阻串、并联为例，有以下关系：
串联电路：，
并联电路：。
【例1】(黑龙江龙东中考)如图所示，闭合开关后，电流表A1、A2的示数比为1：4，则下列说法正确的是 ( )
A．通过R1、R2的电流之比是1：4
B．R1、R2两端的电压之比是3：1
C．R1、R2的阻值之比是1：3
D．R1、R2的电功率之比是1：3
解析：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1、R2的电流之比，故A错误；因并联电路中各支路两端的电压相等，所以R1、R 2两端的电压之比是1：1，故B错误；由可得，R1、R2的阻值之比，故C错误；由可得，R1、R2的电功率之比，故D正确。
答案：D
专题二实验探究专题
本章中的实验探究主要有测量小灯泡的电功率，探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关。
(1)测量小灯泡的电功率主要考查的内容有实验器材、实验电路图、实物图的连接、各仪器的用法、电路故障的分析与排除、数据处理等。应该特别注意的是在测量小灯泡的电功率的实验中，多次测量的目的是找出小灯泡的实际功率与实际电压的关系，而不是取平均值来减小误差。
(2)对探究电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关的实验，主要考查对本实验中控制变量法及转换法的应用与理解。
【例2】(安徽中考)要求测量额定电压为2．5 V的小灯泡的电功率。
(1)按照电路图甲，将图乙中的实物连接成实验电路。
(2)在电路连接过程中开关应处于 状态；闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片移到 (根据你连接的实物电路选填“最右端”或“最左端”)。
(3)实验时某次电压表的示数为2．20 V，对应电流表示数如图丙所示，则小灯泡此时的电功率为 w；要想测出小灯泡的额定功率，接下来的操作是： 。
解析：(1)要测小灯泡的额定功率，在有电流表和电压表时可以采用伏安法来测量，所以电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，接入电路中的滑动变阻器要采用“一上一下”的接法。
(2)连接电路过程中，开关要始终处于断开状态。闭合开关前，要使接入的滑动变阻器电阻最大，连接左下(或右下)接线柱，滑片移到最右端(或最左端)。
(3)从图丙知电流表用的是0～0.6 A的量程，所以读数为0.24A，小灯泡的电功率；要想测额定功率还需要调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压达到2.5 V，当电压表示数达到2.5 V时记下电流表的示数，通过即可计算出小灯泡的额定功率。
答案：(1)如图所示。 (2)断开 最右端 (3)0.528移动滑动变阻器的滑片，使电压表的读数为2．5 V
【例3】小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系。在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。
(1)通电一段时间后，小明发现 烧瓶中温度计的示数大，表明其他条件相同时，导体的电阻越 ，产生的热量越多。
(2)本实验使用了控制变量的科学方法：通过两金属丝串联的方式，控制 和 相同；还使用了转换的科学方法：把导体产生热量的多少转换为 。为了保证这种转换的科学性，实验中采取的措施是 。
解析：本题考查影响电热的因素。
(1)通电时间、电流分别相同时，电阻越大产生的热量越多，铜丝的电阻小于镍铬合金丝的电阻，所以乙瓶中温度计示数较大；这个实验表明其他条件相同时，电阻越大产生的热量越多。
(2)串联电路中的用电器同时工作，所以通电时间相同，串联电路中的电流处处相同，所以通过铜丝和镍铬合金丝的电流相同；通电的电阻丝产生的热量被用两个相同的烧瓶盛着的同质量、同初温的煤油吸收，煤油吸收热量的多少可以通过温度计的示数变化来判断，温度计示数越大表明电阻丝放出的热量越多。
答案：(1)乙 大 (2)通电时间 电流 温度计示数的大小 两个相同的烧瓶盛着同质量、同初温的煤油
专题三 电功、电功率、电热的综合计算
1．相关公式
本章中电功、电功率、电热的计算公式比较多，正确选择公式能使我们计算简单，思路清晰，且准确性高，有关公式列表比较如下：
物理量 电能全部转化为内能的电路 电能部分转化为内能的电路
电功
电功率
电热
发热功率
2．公式的选择
先审题明确已知的物理量和所求量，然后再分析电路的性质(电能是否全部转化为内能)，看哪个公式已知量多，就选用哪个公式。欧姆定律只适用于电能全部转化为内能的电路。
3．注意事项
进行计算时，一般可认为用电器的电阻不随温度的变化而变化。此类题目常常出示用电器铭牌或说明书，给出了额定电压、额定功率等条件，要注意运用来计算额定电流和用电器的电阻，若给出了实际电压，则实际功率为。
【例4】 (重庆中考)小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三挡并可手动调节，其额定电压为220 V，低温挡、中温挡的额定功率分别为22 w 和44 W。利用所学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接A或B。当它接人家庭电路中正常工作时：
(1)低温挡加热的电流多大
(2)中温挡加热5 h，消耗多少千瓦时电
(3)高温挡加热的额定功率是多少瓦
解析：(1)由可得，低温挡加热的电流
(2)由可得，中温挡加热5 h消耗的电能。
(3)根据可知，电压一定时，电路中的总电阻越小，电路的总功率越大，则总电阻最小时电热马桶盖处于高温挡，总电阻最大时处于低温挡，中间为中温挡。根据开关的闭合、断开情况判断电热马桶盖处于什么挡位。当开关S1闭合、S2接B时，电路为R1的简单电路，马桶盖处于中温挡，由可得。R1的阻值；当开关S1断开、S2接B时，R1与R2串联，马桶盖处于低温挡，则电路中的总电阻，所以，R2的阻值R2=R-R1=2200Ω一1100Ω一1100 Ω；当开关S1闭合、S2接A时，R1与R2并联，电热马桶盖处于高温挡，由于R1=R2，所以P1=P2，所以高温挡加热的额定功率。
答案：(1)0.1 A (2)0.22kW·h (3)88 w
专题四教材常考配图解读
上图是教材第99页图18.4—1，属于物理研究和物理成果在现实中的应用，考试时常结合串并联电路、电功、电功率、欧姆定律和焦耳定律综合考查物理知识的迁移和综合计算能力。
【例5】(湖南岳阳中考)图甲是某款家用电熨斗。电路原理如图乙所示，R1、R2为发热体，R1的阻值为110 Ω，通过S1、S2实现温度控制。电源电压为电熨斗的额定电压220 V，电熨斗消耗的最大功率为660 W．
(1)只闭合S1，求通过R1的电流。
(2)只闭合S2，求R2在60 s内产生的热量。
(3)为适应更多衣料，小明对电路做了改进(如图丙所示)。当电熨斗控制开关S1、S2处于原低温工作状态不变时，移动滑片P，相应发热体的功率可在原功率的25％～100％之间变化。滑动变阻器最大阻值至少为多少
解析：(1)只闭合S1时，R1接入电路，由欧姆定律得通过R1的电流。
(2)S1、S2都闭合时，电熨斗消耗的功率最大，R 2消耗的电功率消耗的电功率只闭合s2时，R 2消耗的电功率P 2不变，所以R2在60 s内产生的热量。
(3)由，得,可知S1断开、S2闭合时，电熨斗处于低温工作状态。当R2的发热功率为原功率的25％，即R 2的最小功率时，由得R2两端的实际电压为,滑动变阻器两端的实际电压，通过滑动变阻器和R2的实际电流；所以滑动变阻器的最大阻值。
答案：(1)2 A (2)13200 J (3)220Ω