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九上第三章 期末备考
（复习范围：3.6-3.8）
考点一、电能和电能的测量
考点精要：电功：电流所做的功叫电功，用字母W表示，电流做功的过程，就是电能转变为其他形式能的过程(如内能、光能、机械能)。电功的国际单位：焦耳，生活中还常用“千瓦时”(度)做电功的单位，1 kW·h＝3.6×106J。测量电功的仪表是电能表，可测量用电器消耗的电能。
电能表的表盘如图所示，电能表的各参数表示的物理意义：600r/kw h，表示每消耗1kw h的电能，电能表的转盘转600转，“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A，最大瞬间电流是20A，220V表示该电能表的额定电压，50Hz表示该电能表在频率为50Hz的交流电电路中使用。
典例1：（2022·浙江天台实验中学九年级）评价一款空调有很多参数，其中一项叫做“能效比”。“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小明家需要一台制冷量为3200瓦的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则制冷消耗的电功率为___________W。家里的电能表如图所示，若单独让空调工作，测得1分钟内电能表转盘转了60转，则这段时间空调消耗的电能是___________千瓦时，实际电功率为___________W。
【答案】1000 1200
【解析】[1]“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比，则有
解得制冷时消耗的电功率为1000W。
[2]内转盘转了60转，空调消耗的电能
[3]实际电功率
考点二、电功、电功率及其计算
考点精要：①公式W=Pt=UI t ( http: / / www.21cnjy.com )和P= W/t=UI适用于所有电功和电功率的计算，而W=I2Rt=t和P=I2R=只适用于纯电阻电路(即电能只转化为内能)的计算。②对于电阻不变的用电器， ( http: / / www.21cnjy.com )额定电压、额定功率和实际电压、实际功率存在着以下关系：P实/P额=(U实/U额)2
典例2：（2021·丽水模拟）华为公司推出5G折叠屏MateXs手机，该款手机屏幕可向外折叠、可弯曲。请完成下列问题：
（1）在同一家庭电路中，该手机充电时，与正在烧水的电水壶的连接方式是________(填“串联”或“并联”) ；
（2）该手机采用双电池结构，电池总容量可达4500mA·h，电池的总电压为4伏，则电池充满电后储存的电能为________焦。
【答案】（1）并联（2）6.48×104
【解析】（1）如果用电器相互影响，那么它们串联；如果不相互影响，那么它们并联；
（2）根据公式W=UIt计算电池储存的电能。
【解答】（1）手机充电时，即使电水壶损坏了对它也没有影响，因此它们为并联。
（2）电池充满电后储存的电能：W=UIt=4V×4.5A×3600s=6.48×104J。
考点三、额定功率和实际功率，求实际功率和实际电压问题
考点精要：用电器正常工作时的电压叫额定电压，用电器在额定电压下的功率叫额定功率；用电器工作时实际加的电压叫实际电压，用电器在实际电压下的功率叫实际功率，每个用电器的额定功率只有1个，而实际功率有很多个，电压不同，实际功率就不同，实际值和额定值的关系为：U实＝U额时，P实＝P额，用电器处于正常工作状态；U实＜U额时，P实＜P额，用电器不能正常工作；U实＞U额时，P实＞P额，用电器寿命减短，且容易烧坏。
典例3：（2022·浙江杭州·九年级期末）如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L，接在a、b两点间时，通过小灯泡的电流是0.5A，则L1的实际功率为___________；若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间，则L2的实际功率___________额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】1.25W 小于
【解析】[1]根据“2.5V0.5A”可知，灯泡的额定电流为0.5A，即通过灯泡的电流为0.5A时，它正常发光，那么它的实际功率等于额定功率，即P1=U1I1=2.5V×0.5A=1.25W
[2]灯泡L1的电阻
灯泡L2的电阻，则R2>R1
根据R总=R+R1可知，流入L2的电流肯定小于流入L1的电流，即通过L2的电流肯定小于0.5A，即L2的实际功率肯定小于额定功率。
考点四、测小灯泡的电功率
考点精要：实验目的：探究小灯泡在不同电压下的发光情况。
实验原理：P＝UI。
实验结论：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。
实验有关注意事项：①连接电路时，开关应该打开，滑动变阻器应达到最大位置；②滑动变阻器的作用：用于调节小灯泡两端的电压，使它分别等于额定电压、高于和低于额定电压的1/5③电表要选择合适的量程，一般遵循“能小则小”的原则；④使小灯泡正常发光的操作(移动滑片，眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压)；⑤温度对灯泡灯丝电阻的影响(温度越高，灯丝电阻越大)；⑥实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大，灯泡越亮)；⑦实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律)；⑧不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因(电压改变，功率也改变)。
典例4：（2022·浙江宁波·中考真题）小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下（第4次实验时电流表指针位置如图乙所示）：
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数/A 0.17 0.24 0.30 ★ 0.37
（1）该小灯泡的额定功率为___________W；
（2）用描点法（实验数据对应的点用“×”表示）在图丙上画出该小灯泡灯丝的I-U曲线；___________
（3）小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时，发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。小宁反思：电阻是导体的一种性质，决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素，那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化！小宁思考后得出这个因素就是___________。
【答案】0.85 温度
【解析】（1）[1]灯泡额定电压为2.5V，如图乙所示，电流表接0~0.6A量程，电流表示数为0.34A，额定功率为
（2）[2]利用描点法将各个点再坐标图中描出来，再用光滑的曲线将这些点连接起来。如图所示
（3）[3]灯泡两端电压越高，电流越大，灯泡实际功率越大，温度越高，温度会影响导体电阻值，温度越高，电阻越大。
考点五、电流的热效应和焦耳定律
考点精要：电流热效应：电流通过导体时，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。用控制变量法进行研究(在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。)焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体的电阻和通电时间成正比，表达式：Q＝I2Rt。
典例5：（2022·浙江台州·中考真题）某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时，制作了如图甲所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹。
（1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中___________的散失；
（2）保持水的质量和电流不变，换用不同阻值的电阻丝R，记录水温变化和通电时间t的数据，整理部分数据并绘制图像如图乙。
根据上述实验，可以得出结论：___________；
（3）保持水的质量、电阻和通电时间不变，改变电流大小，相关数据整理如下表。
电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
升高的温/℃ 0.4 0.9 ___________ 2.5 3.6
请分析表中数据，并将表中所缺的数据补上。
【答案】热量 见解析 1.6
【解析】（1）[1]优质保温材料可以保温也可以隔热，采用优质保温材料可以减少实验过程中热量的散失。
（2）[2]水的质量相同，水温变化ΔT与吸热的多少成正比，水温变化ΔT越大，电阻丝放出热量的越多，即当电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比。
（3）[3]不计热量损失，则Q吸=Q放 cmΔT=I2Rt
第3次升高的温度
考点六、电功和电热的综合计算
考点精要：①当指示灯亮时，指示灯与发热电阻串联，电路中的总电阻最大，根据P=UI=U2/R可知电路的总功率，据此判断其状态；②当指示灯亮时其两端的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出发热电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出指示灯的电阻值；③双金属开关闭合时，电路为发热电阻的简单电路，根据P=UI=U2/R求出温度控制器所消耗的电功率；④由图乙可知，一个周期的时间为3min，恒温时间为150s，加热时间为30s，根据电阻的串联和W=U2/Rt求出一个周期内温度控制器消耗的电能，1h内有20个周期，据此求出温度控制器1小时所消耗的电能。
典例6：（2022·浙江丽水·中考真题）空气炸锅是种新型家电，如图甲是某型号空气炸锅；其内部电路可简化为图乙，部分参数和食品加热时间如表所示，其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风扇形成循环的热流，使盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。
部分参数
风扇额定功率/W 80
发热管额定功率/W 1320
额定电压/V 220
食品加热时间
薯条/分 12-15
鸡翅/分 18-20
（1）正常工作时，求通过发热管的电流；______
（2）某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟，求所消耗的电能；______
（3）根据空气炸锅的工作原理，发热管风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是______。
【答案】6A 1.26×106J 风扇、发热管、盛放篮
【解析】解：（1）[1]由知道，正常工作时，通过发热管的电流
（2）[2]空气炸锅炸加热时的总功率P=P1+P2=1320W+80W=1400W
该空气炸锅炸所消耗的电能
（3）[3]根据题意知道，食物用盛放篮盛放后，只有上表面方便通过空气加热，因此放在最下；通过发热管加热后的锅内空气密度变小，浮力大于重力会上升，要利用大功率风扇把热空气吹到食物上，所以，风扇在最上面，发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是风扇、发热管、盛放篮。
考点七、核能
考点精要：核裂变是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出巨大能量的现象。
核聚变是2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核，同时释放出能量的现象
典例7：（2022·浙江嘉兴·九年级期末）2020年12月，“嫦娥五号”探测器在月球上采集了1731克月壤（其中约900克取自月表）。月壤中含有的“氦-3”（He-3）被科学家们称为“完美能源”，据科学家估算10吨“氦-3”就能满足我国一年所需的能源需求。
（1）使用“氦-3”作为能源，需通过__________（选填“轻核聚变”或“重核裂变”）释放其内部的核能；
（2）采集器把这900克月表的月壤放入距月表1米高的收集器中，采集器克服重力做了多少功_____________？（已知物体在月球表面受到的重力是地球上的）
（3）在返回过程中，“嫦娥五号”上升器发动机以向上3000牛的力工作6分钟，成功将携带样品的上升器送入到离月球表面高度约为15千米的预定环月轨道。则“嫦娥五号”上升器发动机的功率至少多大__________？
【答案】轻核聚变 1.5J 1.25×105W
【解析】（1）[1]由两个较轻的核生成一个较重的核的过程属于聚变，使用“氦-3”作为能源，通过使用“氦-3”作为能源，释放其内部的核能。
（2）[2]月壤在月球上所受重力
采集器克服重力做功W=Gh=1.5N×1m=1.5J
（3）[3]上升器发动机做的功W发=F发s=3000N×15000m=4.5×107J
上升器发动机的功率
考点八、核电站
考点精要：(1)核反应堆:可控制地进行核反应的装置，称为核反应堆。核反应堆是核电站核心部分，它以铀为核燃料。
(2)核电站原理:利用核反应堆提供能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电。
典例8：（2022·浙江衢州·九年级期末）“华龙一号”是我国自主研发的核电机组，安全等级高。该机组利用核能的途径可以用图________（选填“甲”或“乙”）表示，这个过程________（选填“属于”或“不属于”）化学变化。
【答案】甲 不属于
【解析】[1]目前核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的，图甲是核裂变的链式反应，用图甲表示。
[2]核电机组发电的过程是将核裂变产生的核能，不是原子内部的化学反应释放出来的能量，不是化学变化。
考点九、放射性
考点精要：
射线 组成 穿透本领
a射线 带正电的高速运动的氦原子核 最弱，在空气中只能前进几厘米
β射线 带负电的高速运动的电子流 较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板
γ射线 能量很高的电磁波 很强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土
典例9：常见的射线有：α射线、β射线、γ射线。
（1）α射线：一束在电场中偏向________极板的射线，α粒子就是氦原子核。
（2）β射线：是一种带负电的高速运动的________，具有很强的贯穿本领。
（3）γ射线：是一种波长很短的电磁波，其穿透本领最________。主要应用：可用来检测钢板或纸张的厚度，金属内部的砂眼及裂缝；可用来检查和医治恶性肿瘤，照射种子使种子变异，培育优良品种；可用该射线做手术——________。
【答案】（1）负 （2）电子流 （3）强；γ刀治癌
【解析】（1）α射线：一束在电场中偏向负极板的射线，α粒子就是氦原子核。
（2）β射线：是一种带负电的高速运动的电子流，具有很强的贯穿本领。
（3）γ射线：是一种波长很短的电磁波，其穿透本领最强。主要应用：可用来检测钢板或纸张的厚度，金属内部的砂眼及裂缝；可用来检查和医治恶性肿瘤，照射种子使种子变异，培育优良品种；可用该射线做手术——γ刀治癌。
考点十、能量的转化与守恒定律
考点精要：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。这就是能量转化和守恒定律。
典例10：（2022·浙江·宁波市九年级期末）2020年12月17日，探月工程“嫦娥五号”返回器成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。这次返回任务采用了高速再入轨道技术。如返回轨道图所示，返回器以“打水漂”的方式返回，避免了返回器由于速度过快存在燃烧殆尽的风险。以下有关返回器分析不正确的是（ ）
A．返回过程中，返回器始终机械能守恒
B．反弹过程中，返回器的动能部分转换为势能
C．返回过程中，返回器要克服摩擦力做功产生热能
D．刚进入大气层时，返回器的动能第二次比第一次小
【答案】A
【解析】AC．返回过程中，飞船外壳与空气摩擦温度不断升高，这是通过做功的方式将机械能转化为内能，故返回器机械能不守恒，故A错误，C正确，故A符合题意；
B．反弹过程中，克服引力做功，返回器的动能部分转换为势能，故B正确，不符合题意；
D．刚进入大气层时，由于克服摩擦做功，所以，返回器的动能第二次比第一次小，故D正确，不符合题意。故选A。
考点十一、能量转化和转移的方向性
考点精要：
（一）内能总是自发地从高温物体转移到低温物体，而不能从低温物体自发地转移到高温物体
如烧杯中的热水变冷等，是内能自发地从高温物体转移到低温物体。电冰箱、空调制冷，都是从低温物体的内部吸热，向外面放热，使内能从低温物体转移到高温物体。这种转移不是自发进行的，必须要有附加的条件:消耗电能，电动机(压缩机)做功。
（二）机械能可自发地转化为内能，但内能无法自发地转化为机械能
如汽车制动刹车时，由于摩擦，机械能转变成地面、轮胎及空气的内能，但是这些内能不能再次转化为汽车的机械能而使汽车重新启动。可见，能量的转移和转化是有 一定的方向性的。能量可以自发地朝一个方向进行，但不能自发地朝反方向进行。
典例11：（2022·浙江金华·九年级期末）俗语说：“水往低处流”；空气不会自行聚拢；在烧杯中的水，上面的水不可能沸腾，下面的水结冰。这些事例都说明了一个问题：能量的转化和转移都是有___________的。核电站是利用核能进行发电的，目前核电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核___________（选填“聚变”或“裂变”）。
【答案】方向 裂变
【解析】[1]由于能量的转化和转移都是具有方向性的，所以“水往低处流”、空气不会自行聚拢、在烧杯中的水，上面的水不可能沸腾，下面的水不可能结冰。
[2]获取核能的主要途径为核裂变和核聚变，目前核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的。
1．（2022·浙江金华市九年级开学考试）疫情期间，人们利用5G无人配送车实现了非接触安心送，如图为一辆在水平路面上匀速行驶的无人配送车，速度为10千米/时，空载时质量为360千克，轮胎与路面的总接触面积为240厘米2，下列说法正确的是（ ）
A．该车所受的牵引力和阻力是对相互作用力 B．该车行驶过程中机械能守恒
C．该车行驶2千米需要12分钟 D．空载时，轮胎与地面的压强为15帕
【答案】C
【解析】A．该车所受的牵引力和阻力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一个物体上，是平衡力，不是相互作用力，故A错误；
B．该车行驶过程中，由于摩擦，机械能会转化为内能，故不守恒，故B错误；
C．由知道，行驶的时间为故C正确；
D．空载时该车对路面的压强为故D错误。
2.如图所示，将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中。接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是( )
A.L1的电阻比L2的小 B.申联时，L1两端的电压比L2的小
C.正常工作时L1灯暗一些 D.若将两灯并联接人电路，L1灯亮一些
【答案】C
【解析】①灯泡的亮度与它的实际功率的大小有关；
②在串联电路中，功率与电阻成正比；在并联电路中，功率与电阻成反比，据此分析判断。
（1）将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接人电路中，L1要亮一些，则功率P1>P2。根据“串联电路，功率与电阻成正比”可知，电阻R1>R2。
（2）当它们正常工作时，它们两端的额定电压相等，相当于它们并联。根据“并联电路中，功率与电阻成反比”可知，此时的功率P1
3．（2022·浙江温州·一模）将灯L1（6伏6瓦）和L2（3伏3瓦）串联接入电源电压为9伏电路中，闭合开关后，两灯都发光。下列关于L1、L2的说法正确的是（ ）
A．实际功率一样大 B．额定功率一样大 C．亮度一样亮 D．都能正常发光
【答案】D
【解析】ACD． L1的电阻为 L2的电阻为
则电路中的电流为
则L1的实际功率为 L2的实际功率为
两者实际功率不同，故A错误，实际功率决定亮度，所以两个小灯泡发光亮度不同，故C错误；因为两者的实际功率都等于额定功率，所以两个小灯泡都正常发光，故D正确。
B．根据题意中给出的小灯泡规格可知，两者额定功率不同，故B错误。故选D。
4.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，线圈中通过的电流为10A．这台电动机工作1s消耗的电能为W，产生的热量为Q，则（ ）
A.W=3800J，Q=200J B.W=3800J，Q=3800J
C.W=7200J，Q=200J D.W=7200J，Q=3800J
【答案】A
【解析】电动机消耗的电能：；产生的热量 ；故选A．
5.（2021九上·椒江期末）小亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（ ）
A.此电能表转盘每小时转过 2500 转 B.电能表是测量电路中用电器功率的仪器
C.在此期间电风扇消耗的电能是36000J D.电风扇的实际功率是100W
【答案】D
【解析】（1）电能表上220V是它的工作电压，10（20A）表示：电能表的标定电流是10A，允许通过的最大电流是20A；表示每消耗电能转盘转过2500转，据此选择即可。
（2）已知电能和时间根据公式计算功率。
【解答】A.表示每消耗电能转盘转过2500转，故A错误；
B.电能表是测量电路中消耗电能多少的仪器，故B错误；
C.电能表转过5转消耗的电能：，故C错误；
D.电风扇的实际功率为：，故D正确。
6．（2022·浙江宁波·九年级期末）如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则以下说法正确的是（ ）
A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联
C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是10A
D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
【答案】D
【解析】AB．根据图乙可知，开关接触1和2时，没有电阻丝被接通，此时水龙头不发热，应该为冷水档。当开关接触2和3时，此时只有R2自己工作，总电阻为R2；当开关接触3和4时，此时两个阻丝并排连接，为并联，总电阻为R并；根据并联电路的特点可知，R2>R并；根据可知，P2C．当开关接触2和3时，此时只有R2自己工作，此时为温水档，电流为
故C错误；
D．当开关接触3和4时，此时两个电阻丝并排连接，为并联，则此时总功率为
，故D正确。
7．（2022·浙江金华·九年级期末）俗语说：“水往低处流”；空气不会自行聚拢；在烧杯中的水，上面的水不可能沸腾，下面的水结冰。这些事例都说明了一个问题：能量的转化和转移都是有___________的。核电站是利用核能进行发电的，目前核电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核___________（选填“聚变”或“裂变”）。
【答案】方向 裂变
【解析】[1]由于能量的转化和转移都是具有方向性的，所以“水往低处流”、空气不会自行聚拢、在烧杯中的水，上面的水不可能沸腾，下面的水不可能结冰。
[2]获取核能的主要途径为核裂变和核聚变，目前核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的。
8．（2022·浙江湖州·中考真题）你一定剪过指甲吧！为什么指甲被剪断之后不是原地掉下来，而是“飞”出去？原来，指甲受到指甲钳的挤压，改变了___________，当指甲被指甲钳剪断后，指甲的___________转化为指甲的动能，让指甲“飞”出去。
【答案】形状 弹性势能
【解析】[1][2]指甲被挤压后发生形变，此时指甲具有弹性势能，当指甲被指甲钳剪断后，指甲的弹性势能转化为指甲的动能。
9．（2022·浙江宁波·中考真题）1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功！2003年10月16日，我国首次载人航天飞行圆满成功！2021年10月16日，神舟十三号发射圆满成功！为此，人民日报发了一条微博——“跨越时空的同一天”。
（1）如图是地球公转示意图。10月16日，地球位于图中___________（填字母）点附近。
（2）核能的释放有重核裂变和轻核聚变两种途径，其中原子弹爆炸时核能是通过___________的途径释放。
【答案】C 重核裂变##核裂变
【分析】地球公转的方向是自西向东，公转的周期是一年，公转产生的地理现象是：①昼夜长短的变化；②四季的形成。当太阳光线直射赤道时是北半球的春分日（日期是3月21日前后）或秋分日（日期是9月23日前后）；当太阳光线直射北回归线时是北半球的夏至日（日期是6月22日前后）；当太阳光线直射南回归线时是北半球的冬至日（日期是12月22日前后）。据图中不同字母的位置解答。
【解析】（1）10月16日地球运行在北半球的秋分日与冬至日位置之间即图中的C点附近，此时太阳直射南半球。
（2）核能的释放有重核裂变和轻核聚变两种途径，原子弹爆炸时核能是通过重核裂变的途径释放。
10．（2022·浙江·衢州市三模）月球上的“土壤”主要由月球岩石碎屑、粉末等物质组成。太空中长期的太阳风，使得月壤中携带了大量的可作为清洁能源的氦-3，规模总计有100万至500万吨，远远超过了地球的储量。
（1）月壤中岩石碎屑、粉末这些成分相当于地球土壤中的______。（“矿物质”或“腐殖质”）
（2）氦-3是一种氦气同位素气体，它的核内中子比“正常”氦少一个（如图甲，氦-3原子核外有______个电子；
（3）把两个氦-3原子砸在一起会产生巨大的能量（如图乙），这种现象叫做______。（填“重核裂变”或“氦核聚变”）
【答案】矿物质 2 氢核聚变
【解析】（1）[1]腐殖质指的是被生物分解时候的剩余的富含大量对植物有有利作用的土壤所含的物质，也对整个生态系统有直接的正面作用。矿物质，是地壳中自然存在的化合物或天然元素，又称无机盐。月壤中岩石碎屑、粉末这些成分相当于地球土壤中的矿物质。
（2）[2]氦-3的原子序数为2，即原子核内有2个质子。根据核外电子数等于质子数可知，它的原子内有2个电子。
（3）[3]根据图片可知，两个氦-3原子结合在一起形成一个质量更大的原子，这种现象叫氦核聚变。
11．（2022·浙江宁波·中考真题）盛夏，室外温度达36℃，小宁将客厅空调的设定温度设置为28℃，发现空调正常工作时的工作周期：工作10min后会停止工作，5min后再重新工作周而复始。从该空调铭牌上获悉，空调的制冷额定功率为2000W。
（1）空调正常工作时，一个工作周期内消耗的电能为___________J。
（2）为了节能减排，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗。在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，工作时间会___________（填“大于”“等于”或“小于”）10min。
【答案】 小于
【解析】（1）[1]由题意可知，一个工作周期内，工作10min，停止5min，空调的制冷额定功率为2000W，则一个工作周期内消耗的电能
一个工作周期内消耗的电能为。
（2）[2]由题意可知，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗，那么外界的热量会比较少地传递进来，在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，室内温度会降温更快，即空调新的一个工作周期内，工作时间会小于10min。
12．（2021·浙江·九年级专题练习）2020年12月，嫦娥五号探测器从月球上采样并顺利返回地球。
（1）12月3日，嫦娥五号的上升器与着陆器顺利分离（如图甲），携带返回器返回地球。在分离过程中，以着陆器为参照物，上升器是______的。
（2）飞离月球时，若上升器在牛的推力作用下，沿推力方向飞行了米，在该过程中，推力做功______焦。
（3）如图乙为返回器的两种返回技术。嫦娥五号返回器采用“跳跃式返回”，与“直接进入返回”相比，返回器着陆时的速度更小。请从能量的转化角度分析其原因：______。
【答案】运动 4.5×107 见解析
【解析】（1）[1]以着陆器为参照物，上升器相对于着陆器的位置发生改变，上升器是运动的。
（2）[2]在该过程中，推力做功W=Fs=3×103N×1.5×104m=4.5×107J
（3）[3]返回器采用“跳跃式返回”，这样能延长返回器与空气的摩擦时间，通过克服摩擦做功来减小返回器的机械能，机械能转化为内能，着陆时的速度更小。
13.（2022·丽水模拟）小华利用电能表和手表估测规格为“220V 1100W”的电水壶的实际功率，电能表表盘如图所示。
（1）这种电水壶正常工作时，内部电热丝的电阻是多大？
（2）在此电水壶中加水，将其接入电路并工作，数出电能表的指示灯在3min内闪烁80次，则：
①电路在3min内消耗的电能是多大？
②电路的实际电功率是多大？
（3）①上一问算出的电路实际电功率________ (选填“大于”“等于”或“小于”)电水壶额定功率。②造成此现象的原因是________。
【答案】（1）P＝ ＝ ＝44Ω
（2）①电路在3min内消耗的电能：W＝ kW h＝0.1kW h；
②电路的实际电功率：P实＝ ＝2kW＝2000W。
（3）大于；家庭电路中其他用电器仍在工作
【解析】（1）已知额定功率和额定电压根据公式计算电热丝的电阻；
（2）①已知电能表闪烁的次数根据计算消耗的电能；
②已知消耗的电能和时间根据公式计算实际功率；
（3）①将实际功率与额定功率进行比较即可；
②如果有其它用电器一起工作，那么测出的功率就是它们的功率之和，自然就要大一些。
14．（2022·浙江杭州·一模）如图所示，一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连。质量为m的物体，以一定的速度从A点出发，最高到达离水平面高度为h的C点，然后下滑，经B点后停在D点；D点恰为AB的中点。（忽略空气阻力）
（1）物体从A点到B点的过程中，受到的摩擦力方向是水平向___________；
（2）物体从B点到C点的过程中，能量转化的情况是___________；
（3）物体从A点出发到停在D点的过程中，克服摩擦力做的功是___________。
【答案】左 动能转化为重力势能 3mgh
【解析】（1）[1]物体从A点到B点的过程中，受到的摩擦力方向与物体相对水平面运动的方向相反，即水平向左。
（2）[2]物体在B点时有一定的速度，具有一定的动能，到C点的过程中，其速度为0，动能为0，具有一定的高度，重力势能最大，故物体从B点到C点的过程中，能量转化的情况是动能转化为重力势能。
（3）[3]因BC段光滑，故物体在这段路程中机械能守恒（没有克服摩擦力做功），从C点到B点，重力做的功为W=mgh
物体做功的过程就是能的转化过程，物体下滑到B点时重力势能全部转化为动能，即B点的动能为mgh，已知物体经B点后停在D点（动能为0），故这个过程中克服摩擦力做的功为动能减小量，即为mgh；AB段粗糙程度相同，物体对水平面的压力相同，根据影响滑动摩擦力大小的因素可知，物体在水平面上运动时受到的滑动摩擦力大小保持不变，因AD=DB，根据W=fs，故从A点出发运动到D点克服摩擦力做的功等于物体从B点运动D点做的功，等于物体从D点运动B点做的功,故物体从A点出发到停在D点的过程中，克服摩擦力做的功是W总=3W=3mgh
15．（2022·浙江·金华市第九中学九年级阶段练习）如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器，其工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中从而提高空气湿度。下表是小明从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数，其发热电路如下图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，通过旋转可以实现档位的转换。
（1）小明在开始加热前测得水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，若从加热到沸腾最短时间为3分钟，则该电热槽中的水加热到沸腾需吸收的热量为多少？（不计热损失）
（2）R1的阻值为多少？
（3）该加湿器在低档时的发热功率是多少？
额定电压 220V
额定最大发热功率 400W
水箱容积 4L
适用面积 40~60m2
【答案】（1）72000焦；（2）121欧；（3）200瓦
【解析】解：（1）加热时间最短时，电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失，
该电热槽中的水加热到沸腾需吸收的热量为
（2）电热加湿器在高挡时，R2被短路，电路中只有R1，
R1的阻值
（3）当加湿器在低挡时，R1与R2串联，
由R1、R2为阻值相同的发热电阻可得R2=R1=121Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以低挡时的发热功率
16（2021九上·余姚月考）电热桌垫在冬天很受欢迎（如图甲）。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由8伏电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R1均为6欧，R2均为2欧。
（1）按如图乙电路，当S1闭合、S2断开时电热桌垫处于 档（选填“关”、“低温”或“高温”）。
（2）图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦？
（3）若该电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2 （选填“断开”或“闭合”）。
（4）图乙中当电热桌垫处于低温档时，求10分钟内产生的热量是多少焦？（不考虑温度的变化对电阻的影响）
【答案】（1）低温
（2）当S1、S2均闭合时，电热桌垫消耗的功率最大，
答：图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是32瓦
（3）闭合
（4）当图乙开关S1闭合，S2断开，低温档，
答：10分钟内产生的热量是4800焦。
【解析】（1）根据电功率的公式比较三种状态下总功率的大小即可；
（2）当S1、S2均闭合时，R1被短路，只有R2工作，电热桌垫消耗的功率最大，根据 计算出最大功率即可；
（3）根据电功率的公式比较三种状态下总功率的大小即可；
（4）当图乙开关S1闭合，S2断开，两个电阻串联，此时为低温档，根据 计算出产生的热量即可。
【解答】（1）根据乙图可知，当开关S1断开时，整个电路没有电流，此时为“关”；
当开关S1闭合，S2闭合时，此时只有R2工作，总电阻为R2；
当开关S1闭合，S2断开时，此时两个电阻串联，总电阻为R串；则R2根据电功率的公式可知，P2>P串； 则前者为高温，后者为低温。
（3）根据图丙可知，开关S1闭合，S2断开时，只有R1单独工作，此时电功率为P1；
开关S1和S2都闭合时，两个电阻并联，此时的电功率为P并；
因为P并=P1+P2，所以P并>P2；
则前者为低温，后者为高温；
那么电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2闭合。
17.（2022·浙江绍兴·九年级期末）为了比较水和煤油吸热能力的大小，小组同学设计了如图甲、乙两个电路。其中两电源的电压相等、所用器材都能安全工作；四个烧瓶完全相同，其中装有初温和质量相同的水或煤油，并分别配上规格完全相同的温度计和阻值相同的电阻丝R1、R2，实验提供秒表若干。
同学们选择了其中一个电路进行连接，并通过实验得到了以下数据：
物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 升高温度/℃ ①
水 300 20 30 10 12
煤油 300 20 30 10 6
（1）由数据可知，同学们是通过___________（选填字母）的方法来比较两者吸热能力大小的；
A．吸收相同的热量，比较温度升高大小
B．升高相同的温度，比较吸收热量多少
（2）表中①处需要填写的测量内容是___________；
（3）实验中，当电热丝开始加热时，眼睛应观察___________ ；
（4）从节约电能的角度考虑，同学们应选择 ___________电路（选填“甲”或“乙”）进行实验。
【答案】B 加热或通电时间 温度计示数 甲
【解析】（1）[1]根据表格数据可知，物质的质量和升高的温度都相同，只有加热时间不同，因此比较吸热能力大小的方法为：升高相同的温度，比较吸收热量多少，故选B。
（2）[2]根据前面的分析可知，物质吸收热量的多少通过加热时间的长短来反映，则表格中①处填写的内容为：加热或通电时间。
（3）[3]实验中要记录水和煤油温度都升高10℃时的加热时间，因此眼睛应该观察温度计的示数。
（4）[4]甲图串联，电路中的总电阻较大，总电流较小，根据公式W=UIt可知，相同时间内消耗的电能更少，从节约电能的角度考虑，同学们应选择甲电路进行实验。
18.（2022·浙江·中考真题）学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I-U关系曲线如图乙，已知小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。回答下列问题：
（1）闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为___________V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）实验时，变阻器的滑片向左移动过程中，电流表与电压表示数的比值将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】3.8 变小
【解析】（1）[1]小灯泡的额定电压为3.8V，当电压表示数为3.8V时灯泡正常工作，此时灯泡的功率为额定功率，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率。
（2）[2]图中，电压表测灯的电压，电流测灯的电流，当滑片向左滑动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律，电路中电流变大，灯的电压变大，根据P=UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，因灯丝的电阻随温度的升高而变大，故灯丝的电阻变大；
由欧姆定律，电流表与电压表示数的比值即灯的电阻的倒数，故电流表与电压表示数的比值将变小。
19．（2022·浙江舟山·九年级期末）为了“测量小灯泡的电功率”，某小组同学设计了如图甲所示的电路图，已知小灯泡上标有“2.5V”字样。请回答下列问题：
（1）请用笔画线代替导线，根据图甲中的电路图将图乙中的实物图连接完整；( )
（2）实验过程中灯泡突然熄灭，对故障进行分析：可能是灯泡断路，也可能是滑动变阻器断路。通过下列操作能判断出故障是灯泡断路还是滑动变阻器断路的是( )
A．直接观察电流表示数
B．直接观察电压表示数
C．将一根导线并联在灯泡两端，观察电流表是否有示数
D．将另一个完好的灯泡并联在灯泡两端，观察电流表是否有示数
（3）图丙是某同学根据实验测得的数据，画出的小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像。由图可知小灯泡的额定功率是___________。
【答案】 BCD 1W
【解析】（1）[1]由图甲可知，变阻器的滑片向右移动，连入电路的电阻变小，连接变阻器右下方的接线柱，电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压是2.5V，电压表的量程选择0~3V，实物图连接如下：
（2）A．无论是灯泡断路，还是变阻器断路，对电流表的影响都相同，无法判断，故A不符合题意；
B．如果电压表没有示数，那么说明整个电路没有电流，即变阻器断路。如果电压表有示数，那么说明电流从电压表流过，而没有从灯泡流过，即灯泡断路，故B符合题意；
C．将一根导线并联在灯泡两端，如果电流表有示数，那么灯泡断路；否则，变阻器断路，故C符合题意；
D．将另一个完好的灯泡并联在灯泡两端，如果电流表有示数，那么灯泡断路；否则，变阻器断路，故D符合题意。故选BCD。
（3）根据图丙可知，灯泡的电压为2.5V时，通过电流为0.4A，则灯泡额定功率为P=UI=2.5V×0.4A=1W
20．（2022·浙江杭州·二模）探究小灯泡的电功率是初中科学非常重要的实验。
（1）探究小灯泡的电功率与电压有关的实验中，小组同学设计了图甲的电路图。小灯泡的电功率与电压有关，电压越大，功率越大。则支持该结论的实验现象是___________。
（2）为了测定额定电压为“2.5V”的小灯泡的额定电功率，小明按图乙连接电路。
①闭合开关，将滑动变阻器滑片P移到某一位置，电压表示数如图丙所示，此时为测定小灯泡额定功率，小明接下来应该如何操作？___________。
②当电压表示数为2.5伏，此时电流表读数为0.3安，小明根据P=UI算出小灯泡的额定功率为0.75W，断开开关，发现电流表的指针如图丁所示，则小灯泡的额定功率的真实值 ___________0.75W（填大于、等于或小于）。
【答案】电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮 滑片向左移动，直到电压表示数为2.5V 大于
【解析】（1）[1]甲中两灯串联，通过两盏灯的电流相等，灯的电压越大，由P=UI知道，灯的实际功率越大，灯越亮；支持该结论的实验现象是电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮。
（2）①[2]灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理知道，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，所以，滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压2.5V。
②[3]由图知道，电路中无电流时，电流表的指针指在零刻度线的左侧，则测量电流时，电流表的示数要小于灯泡的额定电流，由P=UI知道，测得的灯泡的实际功率偏小，即小灯泡的额定功率的真实值大于0.75W。
21．（2022·浙江杭州·九年级期末）小乐利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定。
（1）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数；则出现该故障的原因可能是小灯泡发生__（选填“断路”或“短路”）。
（2）排除故障，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图乙所示，接下来应调节滑动变阻器的滑片，直到__，再读出电流表的示数，算出小灯泡的额定功率。
（3）在电压表损坏的情况下，小乐又设计了如图丙所示电路，其中定值电阻的阻值为R0，也测出了额定电压为U0的小灯泡的额定功率；其实验步骤如下：①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器滑片，使电流表的示数为需要的值，此时小灯泡正常发光；②保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I。小灯泡的额定功率P额＝__（用U0、I、R0表示）。
【答案】短路 电压表的示数为2.5V
【解析】（1）[1]连接好电路后闭合开关，灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数说明电路是通路；则出现该故障的原因可能是小灯泡发生短路。
（2）[2]图乙所示电压表示数是2.3V，故接下来应调节滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为2.5V，再读出电流表的示数，算出小灯泡的额定功率。
（3）[3]①先闭合开关S、S1，断开S2，此时灯泡与R0并联，电流表测R0的电流。当灯泡正常发光时，R0两端的电压为U0，则此时通过电流表的示数为
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，此时灯泡与R0并联，电流表测干路的电流。此时电流表的示数为I，即总电流为I。根据并联电路的电流规律可知，此时通过灯泡的额定电流
那么灯泡额定功率
22.（2022·四川绵阳·中考真题）某同学用如图所示实验电路图测量小灯泡L1、 L2的功率。L1标有“”字样，L2标有“”字样，阻值都约为。电源电压恒为，电压表只有“”量程可以用，定值电阻。回答问题，完成实验。
（1）电流表量程应选___________。（填序号）
A． B． C． D．
（2）滑动变阻器规格应选___________。（填序号）
A． B． C． D．
（3）正确连接了实物电路，将L1接入电路。
（4）闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，让电压表示数分别为，读出电流表示数，填在表中。根据表中数据，L1的额定功率___________W。
实验次数 1 2 3 4 5
电压 1.0 2.2 2.5 2.8 3.0
电流 接入L1 0.10 0.22 0.25 0.28 0.30
接入L2 0.10 0.23 0.26 0.29 0.31
（5）断开开关S，用L2替换L1，重复第（4）步测量操作，将测得的数据填入上表。
（6）该同学根据表中数据，计算L2的额定功率，他立即意识到这个结果不是L2的额定功率。要测得L2的额定功率，还需要的测量操作是：___________。
【答案】C D 0.625 调节滑动变阻器，让电流表示数为，读出电压表示数
【解析】（1）[1]由图知道，小灯泡L1或L2与定值电阻和滑动变阻器是串联关系，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路的电流，根据题意知道，小灯泡L1、 L2的阻值都约为10Ω，且L1标有“”字样，L2标有“”字样，由欧姆定律知道，当电路接小灯泡L1时，允许通过的电流是
由于0.25A，0.3A都小于0.6A，故电流表量程应选，故C符合题意。故选C。
（2）[2] 根据题意知道，电路中电流最大是0.3A，此时由欧姆定律知道
，解得
因为两个灯泡的额定电流大于0.2A，所以选择变阻器100Ω 1A，D符合题意。故选D。
（4）[3]根据题意知道，灯泡L1的额定电压是2.5V，由实验数据知道，此时的电流大小是0.25A，由知道，L1的额定功率
（6）[4]根据题意知道，灯泡L2的额定电路是0.3A，故第（4）步测量操作不正确，正确的操作应是调节滑动变阻器，让电流表示数为，读出电压表示数，由计算L2的额定功率。
典例分析
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九上第三章 期末备考
（复习范围：3.6-3.8）
考点一、电能和电能的测量
考点精要：电功：电流所做的功叫电功，用字母W表示，电流做功的过程，就是电能转变为其他形式能的过程(如内能、光能、机械能)。电功的国际单位：焦耳，生活中还常用“千瓦时”(度)做电功的单位，1 kW·h＝3.6×106J。测量电功的仪表是电能表，可测量用电器消耗的电能。
电能表的表盘如图所示，电能表的各参数表示的物理意义：600r/kw h，表示每消耗1kw h的电能，电能表的转盘转600转，“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A，最大瞬间电流是20A，220V表示该电能表的额定电压，50Hz表示该电能表在频率为50Hz的交流电电路中使用。
典例1：（2022·浙江天台实验中学九年级）评价一款空调有很多参数，其中一项叫做“能效比”。“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小明家需要一台制冷量为3200瓦的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则制冷消耗的电功率为___________W。家里的电能表如图所示，若单独让空调工作，测得1分钟内电能表转盘转了60转，则这段时间空调消耗的电能是___________千瓦时，实际电功率为___________W。
考点二、电功、电功率及其计算
考点精要：①公式W=Pt=UI t ( http: / / www.21cnjy.com )和P= W/t=UI适用于所有电功和电功率的计算，而W=I2Rt=t和P=I2R=只适用于纯电阻电路(即电能只转化为内能)的计算。②对于电阻不变的用电器， ( http: / / www.21cnjy.com )额定电压、额定功率和实际电压、实际功率存在着以下关系：P实/P额=(U实/U额)2
典例2：（2021·丽水模拟）华为公司推出5G折叠屏MateXs手机，该款手机屏幕可向外折叠、可弯曲。请完成下列问题：
（1）在同一家庭电路中，该手机充电时，与正在烧水的电水壶的连接方式是________(填“串联”或“并联”) ；
（2）该手机采用双电池结构，电池总容量可达4500mA·h，电池的总电压为4伏，则电池充满电后储存的电能为________焦。
考点三、额定功率和实际功率，求实际功率和实际电压问题
考点精要：用电器正常工作时的电压叫额定电压，用电器在额定电压下的功率叫额定功率；用电器工作时实际加的电压叫实际电压，用电器在实际电压下的功率叫实际功率，每个用电器的额定功率只有1个，而实际功率有很多个，电压不同，实际功率就不同，实际值和额定值的关系为：U实＝U额时，P实＝P额，用电器处于正常工作状态；U实＜U额时，P实＜P额，用电器不能正常工作；U实＞U额时，P实＞P额，用电器寿命减短，且容易烧坏。
典例3：（2022·浙江杭州·九年级期末）如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L，接在a、b两点间时，通过小灯泡的电流是0.5A，则L1的实际功率为___________；若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间，则L2的实际功率___________额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
考点四、测小灯泡的电功率
考点精要：实验目的：探究小灯泡在不同电压下的发光情况。
实验原理：P＝UI。
实验结论：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。
实验有关注意事项：①连接电路时，开关应该打开，滑动变阻器应达到最大位置；②滑动变阻器的作用：用于调节小灯泡两端的电压，使它分别等于额定电压、高于和低于额定电压的1/5③电表要选择合适的量程，一般遵循“能小则小”的原则；④使小灯泡正常发光的操作(移动滑片，眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压)；⑤温度对灯泡灯丝电阻的影响(温度越高，灯丝电阻越大)；⑥实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大，灯泡越亮)；⑦实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律)；⑧不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因(电压改变，功率也改变)。
典例4：（2022·浙江宁波·中考真题）小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下（第4次实验时电流表指针位置如图乙所示）：
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数/A 0.17 0.24 0.30 ★ 0.37
（1）该小灯泡的额定功率为___________W；
（2）用描点法（实验数据对应的点用“×”表示）在图丙上画出该小灯泡灯丝的I-U曲线；___________
（3）小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时，发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。小宁反思：电阻是导体的一种性质，决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素，那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化！小宁思考后得出这个因素就是___________。
考点五、电流的热效应和焦耳定律
考点精要：电流热效应：电流通过导体时，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。用控制变量法进行研究(在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。)焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体的电阻和通电时间成正比，表达式：Q＝I2Rt。
典例5：（2022·浙江台州·中考真题）某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时，制作了如图甲所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹。
（1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中___________的散失；
（2）保持水的质量和电流不变，换用不同阻值的电阻丝R，记录水温变化和通电时间t的数据，整理部分数据并绘制图像如图乙。
根据上述实验，可以得出结论：___________；
（3）保持水的质量、电阻和通电时间不变，改变电流大小，相关数据整理如下表。
电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
升高的温/℃ 0.4 0.9 ___________ 2.5 3.6
请分析表中数据，并将表中所缺的数据补上。
考点六、电功和电热的综合计算
考点精要：①当指示灯亮时，指示灯与发热电阻串联，电路中的总电阻最大，根据P=UI=U2/R可知电路的总功率，据此判断其状态；②当指示灯亮时其两端的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出发热电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出指示灯的电阻值；③双金属开关闭合时，电路为发热电阻的简单电路，根据P=UI=U2/R求出温度控制器所消耗的电功率；④由图乙可知，一个周期的时间为3min，恒温时间为150s，加热时间为30s，根据电阻的串联和W=U2/Rt求出一个周期内温度控制器消耗的电能，1h内有20个周期，据此求出温度控制器1小时所消耗的电能。
典例6：（2022·浙江丽水·中考真题）空气炸锅是种新型家电，如图甲是某型号空气炸锅；其内部电路可简化为图乙，部分参数和食品加热时间如表所示，其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风扇形成循环的热流，使盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。
部分参数
风扇额定功率/W 80
发热管额定功率/W 1320
额定电压/V 220
食品加热时间
薯条/分 12-15
鸡翅/分 18-20
（1）正常工作时，求通过发热管的电流；______
（2）某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟，求所消耗的电能；______
（3）根据空气炸锅的工作原理，发热管风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是______。
考点七、核能
考点精要：核裂变是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出巨大能量的现象。
核聚变是2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核，同时释放出能量的现象
典例7：（2022·浙江嘉兴·九年级期末）2020年12月，“嫦娥五号”探测器在月球上采集了1731克月壤（其中约900克取自月表）。月壤中含有的“氦-3”（He-3）被科学家们称为“完美能源”，据科学家估算10吨“氦-3”就能满足我国一年所需的能源需求。
（1）使用“氦-3”作为能源，需通过__________（选填“轻核聚变”或“重核裂变”）释放其内部的核能；
（2）采集器把这900克月表的月壤放入距月表1米高的收集器中，采集器克服重力做了多少功_____________？（已知物体在月球表面受到的重力是地球上的）
（3）在返回过程中，“嫦娥五号”上升器发动机以向上3000牛的力工作6分钟，成功将携带样品的上升器送入到离月球表面高度约为15千米的预定环月轨道。则“嫦娥五号”上升器发动机的功率至少多大__________？
考点八、核电站
考点精要：(1)核反应堆:可控制地进行核反应的装置，称为核反应堆。核反应堆是核电站核心部分，它以铀为核燃料。
(2)核电站原理:利用核反应堆提供能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电。
典例8：（2022·浙江衢州·九年级期末）“华龙一号”是我国自主研发的核电机组，安全等级高。该机组利用核能的途径可以用图________（选填“甲”或“乙”）表示，这个过程________（选填“属于”或“不属于”）化学变化。
考点九、放射性
考点精要：
射线 组成 穿透本领
a射线 带正电的高速运动的氦原子核 最弱，在空气中只能前进几厘米
β射线 带负电的高速运动的电子流 较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板
γ射线 能量很高的电磁波 很强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土
典例9：常见的射线有：α射线、β射线、γ射线。
（1）α射线：一束在电场中偏向________极板的射线，α粒子就是氦原子核。
（2）β射线：是一种带负电的高速运动的________，具有很强的贯穿本领。
（3）γ射线：是一种波长很短的电磁波，其穿透本领最________。主要应用：可用来检测钢板或纸张的厚度，金属内部的砂眼及裂缝；可用来检查和医治恶性肿瘤，照射种子使种子变异，培育优良品种；可用该射线做手术——________。
考点十、能量的转化与守恒定律
考点精要：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。这就是能量转化和守恒定律。
典例10：（2022·浙江·宁波市九年级期末）2020年12月17日，探月工程“嫦娥五号”返回器成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。这次返回任务采用了高速再入轨道技术。如返回轨道图所示，返回器以“打水漂”的方式返回，避免了返回器由于速度过快存在燃烧殆尽的风险。以下有关返回器分析不正确的是（ ）
A．返回过程中，返回器始终机械能守恒
B．反弹过程中，返回器的动能部分转换为势能
C．返回过程中，返回器要克服摩擦力做功产生热能
D．刚进入大气层时，返回器的动能第二次比第一次小
考点十一、能量转化和转移的方向性
考点精要：
（一）内能总是自发地从高温物体转移到低温物体，而不能从低温物体自发地转移到高温物体
如烧杯中的热水变冷等，是内能自发地从高温物体转移到低温物体。电冰箱、空调制冷，都是从低温物体的内部吸热，向外面放热，使内能从低温物体转移到高温物体。这种转移不是自发进行的，必须要有附加的条件:消耗电能，电动机(压缩机)做功。
（二）机械能可自发地转化为内能，但内能无法自发地转化为机械能
如汽车制动刹车时，由于摩擦，机械能转变成地面、轮胎及空气的内能，但是这些内能不能再次转化为汽车的机械能而使汽车重新启动。可见，能量的转移和转化是有 一定的方向性的。能量可以自发地朝一个方向进行，但不能自发地朝反方向进行。
典例11：（2022·浙江金华·九年级期末）俗语说：“水往低处流”；空气不会自行聚拢；在烧杯中的水，上面的水不可能沸腾，下面的水结冰。这些事例都说明了一个问题：能量的转化和转移都是有___________的。核电站是利用核能进行发电的，目前核电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核___________（选填“聚变”或“裂变”）。
1．（2022·浙江金华市九年级开学考试）疫情期间，人们利用5G无人配送车实现了非接触安心送，如图为一辆在水平路面上匀速行驶的无人配送车，速度为10千米/时，空载时质量为360千克，轮胎与路面的总接触面积为240厘米2，下列说法正确的是（ ）
A．该车所受的牵引力和阻力是对相互作用力 B．该车行驶过程中机械能守恒
C．该车行驶2千米需要12分钟 D．空载时，轮胎与地面的压强为15帕
2.如图所示，将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中。接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是( )
A.L1的电阻比L2的小 B.申联时，L1两端的电压比L2的小
C.正常工作时L1灯暗一些 D.若将两灯并联接人电路，L1灯亮一些
3．（2022·浙江温州·一模）将灯L1（6伏6瓦）和L2（3伏3瓦）串联接入电源电压为9伏电路中，闭合开关后，两灯都发光。下列关于L1、L2的说法正确的是（ ）
A．实际功率一样大 B．额定功率一样大 C．亮度一样亮 D．都能正常发光
4.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，线圈中通过的电流为10A．这台电动机工作1s消耗的电能为W，产生的热量为Q，则（ ）
A.W=3800J，Q=200J B.W=3800J，Q=3800J
C.W=7200J，Q=200J D.W=7200J，Q=3800J
5.（2021九上·椒江期末）小亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（ ）
A.此电能表转盘每小时转过 2500 转 B.电能表是测量电路中用电器功率的仪器
C.在此期间电风扇消耗的电能是36000J D.电风扇的实际功率是100W
6．（2022·浙江宁波·九年级期末）如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则以下说法正确的是（ ）
A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联
C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是10A
D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
7．（2022·浙江金华·九年级期末）俗语说：“水往低处流”；空气不会自行聚拢；在烧杯中的水，上面的水不可能沸腾，下面的水结冰。这些事例都说明了一个问题：能量的转化和转移都是有___________的。核电站是利用核能进行发电的，目前核电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核___________（选填“聚变”或“裂变”）。
8．（2022·浙江湖州·中考真题）你一定剪过指甲吧！为什么指甲被剪断之后不是原地掉下来，而是“飞”出去？原来，指甲受到指甲钳的挤压，改变了___________，当指甲被指甲钳剪断后，指甲的___________转化为指甲的动能，让指甲“飞”出去。
9．（2022·浙江宁波·中考真题）1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功！2003年10月16日，我国首次载人航天飞行圆满成功！2021年10月16日，神舟十三号发射圆满成功！为此，人民日报发了一条微博——“跨越时空的同一天”。
（1）如图是地球公转示意图。10月16日，地球位于图中___________（填字母）点附近。
（2）核能的释放有重核裂变和轻核聚变两种途径，其中原子弹爆炸时核能是通过___________的途径释放。
10．（2022·浙江·衢州市三模）月球上的“土壤”主要由月球岩石碎屑、粉末等物质组成。太空中长期的太阳风，使得月壤中携带了大量的可作为清洁能源的氦-3，规模总计有100万至500万吨，远远超过了地球的储量。
（1）月壤中岩石碎屑、粉末这些成分相当于地球土壤中的______。（“矿物质”或“腐殖质”）
（2）氦-3是一种氦气同位素气体，它的核内中子比“正常”氦少一个（如图甲，氦-3原子核外有______个电子；
（3）把两个氦-3原子砸在一起会产生巨大的能量（如图乙），这种现象叫做______。（填“重核裂变”或“氦核聚变”）
11．（2022·浙江宁波·中考真题）盛夏，室外温度达36℃，小宁将客厅空调的设定温度设置为28℃，发现空调正常工作时的工作周期：工作10min后会停止工作，5min后再重新工作周而复始。从该空调铭牌上获悉，空调的制冷额定功率为2000W。
（1）空调正常工作时，一个工作周期内消耗的电能为___________J。
（2）为了节能减排，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗。在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，工作时间会___________（填“大于”“等于”或“小于”）10min。
12．（2021·浙江·九年级专题练习）2020年12月，嫦娥五号探测器从月球上采样并顺利返回地球。
（1）12月3日，嫦娥五号的上升器与着陆器顺利分离（如图甲），携带返回器返回地球。在分离过程中，以着陆器为参照物，上升器是______的。
（2）飞离月球时，若上升器在牛的推力作用下，沿推力方向飞行了米，在该过程中，推力做功______焦。
（3）如图乙为返回器的两种返回技术。嫦娥五号返回器采用“跳跃式返回”，与“直接进入返回”相比，返回器着陆时的速度更小。请从能量的转化角度分析其原因：______。
13.（2022·丽水模拟）小华利用电能表和手表估测规格为“220V 1100W”的电水壶的实际功率，电能表表盘如图所示。
（1）这种电水壶正常工作时，内部电热丝的电阻是多大？
（2）在此电水壶中加水，将其接入电路并工作，数出电能表的指示灯在3min内闪烁80次，则：
①电路在3min内消耗的电能是多大？
②电路的实际电功率是多大？
（3）①上一问算出的电路实际电功率________ (选填“大于”“等于”或“小于”)电水壶额定功率。②造成此现象的原因是________。
14．（2022·浙江杭州·一模）如图所示，一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连。质量为m的物体，以一定的速度从A点出发，最高到达离水平面高度为h的C点，然后下滑，经B点后停在D点；D点恰为AB的中点。（忽略空气阻力）
（1）物体从A点到B点的过程中，受到的摩擦力方向是水平向___________；
（2）物体从B点到C点的过程中，能量转化的情况是___________；
（3）物体从A点出发到停在D点的过程中，克服摩擦力做的功是___________。
15．（2022·浙江·金华市第九中学九年级阶段练习）如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器，其工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中从而提高空气湿度。下表是小明从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数，其发热电路如下图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，通过旋转可以实现档位的转换。
（1）小明在开始加热前测得水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，若从加热到沸腾最短时间为3分钟，则该电热槽中的水加热到沸腾需吸收的热量为多少？（不计热损失）
（2）R1的阻值为多少？
（3）该加湿器在低档时的发热功率是多少？
额定电压 220V
额定最大发热功率 400W
水箱容积 4L
适用面积 40~60m2
16（2021九上·余姚月考）电热桌垫在冬天很受欢迎（如图甲）。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由8伏电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R1均为6欧，R2均为2欧。
（1）按如图乙电路，当S1闭合、S2断开时电热桌垫处于 档（选填“关”、“低温”或“高温”）。
（2）图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦？
（3）若该电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2 （选填“断开”或“闭合”）。
（4）图乙中当电热桌垫处于低温档时，求10分钟内产生的热量是多少焦？（不考虑温度的变化对电阻的影响）
17.（2022·浙江绍兴·九年级期末）为了比较水和煤油吸热能力的大小，小组同学设计了如图甲、乙两个电路。其中两电源的电压相等、所用器材都能安全工作；四个烧瓶完全相同，其中装有初温和质量相同的水或煤油，并分别配上规格完全相同的温度计和阻值相同的电阻丝R1、R2，实验提供秒表若干。
同学们选择了其中一个电路进行连接，并通过实验得到了以下数据：
物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 升高温度/℃ ①
水 300 20 30 10 12
煤油 300 20 30 10 6
（1）由数据可知，同学们是通过___________（选填字母）的方法来比较两者吸热能力大小的；
A．吸收相同的热量，比较温度升高大小
B．升高相同的温度，比较吸收热量多少
（2）表中①处需要填写的测量内容是___________；
（3）实验中，当电热丝开始加热时，眼睛应观察___________ ；
（4）从节约电能的角度考虑，同学们应选择 ___________电路（选填“甲”或“乙”）进行实验。
18.（2022·浙江·中考真题）学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I-U关系曲线如图乙，已知小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。回答下列问题：
（1）闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为___________V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）实验时，变阻器的滑片向左移动过程中，电流表与电压表示数的比值将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。
19．（2022·浙江舟山·九年级期末）为了“测量小灯泡的电功率”，某小组同学设计了如图甲所示的电路图，已知小灯泡上标有“2.5V”字样。请回答下列问题：
（1）请用笔画线代替导线，根据图甲中的电路图将图乙中的实物图连接完整；( )
（2）实验过程中灯泡突然熄灭，对故障进行分析：可能是灯泡断路，也可能是滑动变阻器断路。通过下列操作能判断出故障是灯泡断路还是滑动变阻器断路的是( )
A．直接观察电流表示数
B．直接观察电压表示数
C．将一根导线并联在灯泡两端，观察电流表是否有示数
D．将另一个完好的灯泡并联在灯泡两端，观察电流表是否有示数
（3）图丙是某同学根据实验测得的数据，画出的小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像。由图可知小灯泡的额定功率是___________。
20．（2022·浙江杭州·二模）探究小灯泡的电功率是初中科学非常重要的实验。
（1）探究小灯泡的电功率与电压有关的实验中，小组同学设计了图甲的电路图。小灯泡的电功率与电压有关，电压越大，功率越大。则支持该结论的实验现象是___________。
（2）为了测定额定电压为“2.5V”的小灯泡的额定电功率，小明按图乙连接电路。
①闭合开关，将滑动变阻器滑片P移到某一位置，电压表示数如图丙所示，此时为测定小灯泡额定功率，小明接下来应该如何操作？___________。
②当电压表示数为2.5伏，此时电流表读数为0.3安，小明根据P=UI算出小灯泡的额定功率为0.75W，断开开关，发现电流表的指针如图丁所示，则小灯泡的额定功率的真实值 ___________0.75W（填大于、等于或小于）。
21．（2022·浙江杭州·九年级期末）小乐利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定。
（1）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数；则出现该故障的原因可能是小灯泡发生__（选填“断路”或“短路”）。
（2）排除故障，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图乙所示，接下来应调节滑动变阻器的滑片，直到__，再读出电流表的示数，算出小灯泡的额定功率。
（3）在电压表损坏的情况下，小乐又设计了如图丙所示电路，其中定值电阻的阻值为R0，也测出了额定电压为U0的小灯泡的额定功率；其实验步骤如下：①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器滑片，使电流表的示数为需要的值，此时小灯泡正常发光；②保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I。小灯泡的额定功率P额＝__（用U0、I、R0表示）。
22.（2022·四川绵阳·中考真题）某同学用如图所示实验电路图测量小灯泡L1、 L2的功率。L1标有“”字样，L2标有“”字样，阻值都约为。电源电压恒为，电压表只有“”量程可以用，定值电阻。回答问题，完成实验。
（1）电流表量程应选___________。（填序号）
A． B． C． D．
（2）滑动变阻器规格应选___________。（填序号）
A． B． C． D．
（3）正确连接了实物电路，将L1接入电路。
（4）闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，让电压表示数分别为，读出电流表示数，填在表中。根据表中数据，L1的额定功率___________W。
实验次数 1 2 3 4 5
电压 1.0 2.2 2.5 2.8 3.0
电流 接入L1 0.10 0.22 0.25 0.28 0.30
接入L2 0.10 0.23 0.26 0.29 0.31
（5）断开开关S，用L2替换L1，重复第（4）步测量操作，将测得的数据填入上表。
（6）该同学根据表中数据，计算L2的额定功率，他立即意识到这个结果不是L2的额定功率。要测得L2的额定功率，还需要的测量操作是：___________。
典例分析
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典例分析
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