第18章 电功率 复习学案 2022-2023学年人教版九年级物理

第十八章 电功率
重点 电功率和电热的计算、电功率的测量、额定功率与实际功率
难点 电功率的测量、家用电器功率的计算
易错点 电功和电功率、额定功率与实际功率、焦耳定律
高频考点 利用电功率的知识解决实际问题、用电器的安全使用、电功率的测量
本专题涉及的考点有：电功率的计算，测量小灯泡的电功率，额定功率与实际功率的计算等知识。尤其是电功率的测量，家用电器的功率的计算是每年中考的压轴题，难度大，分值高，需要更多的关注。
电功率的计算是中考的热点，也是教师和学生备考的重点，近年来，侧重点是电功率的测量的实验探究，电热与效率等综合应用。
第一节 电能 电功
【知识点】电能与电功、电能表
【解读】
1.知道电能表的作用，会读电能表；
2. 知道影响电流做功的因素；
3. 懂得运用公式计算电功；
4．知道电流做功的过程就是电能转化的过程。
1.电能表
（1）电能表是测量电功率或电能的仪器。
（2）1KW h=1度=3.6×106J。
注意：用户在某一段时间内消耗的电能，就是这段时间内电能表显示器所显示的始末两次次数之差。显示器所显示的数字最后一位是小数部分，前面的是整数部分。
2.电功
（1）电流做功的过程实际是电能转化为其他形式的能的过程。
（2）公式W=UIt
注意：在纯电阻电路中，Q=W，即所有电能转化为热能。
3.常见题型
题型一：电能与电功
(
例
1.
（★★）
如图所示电路，电源电压恒定不变，电阻R
1
=20Ω，R
2
=60Ω．当S断开时，电流表的示数为0.3A；当S闭合时，电流表的示数为
　　　　　　　
А，电路1min内总共产生的热量为
　　　　　　　
J．
)【考点】电能与电功
【解答】
【答案】0.4；144．
【教学建议】S断开时，只有R1接入电路，则由欧姆定律可求得电源电压；S闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，则由欧姆定律可求得通过R2的电流，由并联电路的电流规律可知电流表的示数；
由焦耳定律可求得电路在1min内产生的热量；
【方法链接】本题考查欧姆定律及焦耳定律的使用，要求学生能正确分析电路，明确电路的结构才能正确应用物理规律求解．
题型二：电能表
(
例
2
.
（
★★）
小华家电能表4月底的示数为
，5月底的示数为
，则小华家5月份消耗的电能为
　　　　　　　
kW h，应付电费
　　　　　　　
元（按每度电均价0.5元计算）．
)
【考点】电能表
【解答】小华家5月份消耗的电能为2178.2kw h-2138.2kw h=40kw h，
应付电费40kw h×0.5元/kw h=20元．
【答案】40；20．
【教学建议】电能表月初与月末的读数之差就是当月消耗的电能，消耗的电能与每度电均价的乘积就是应付的电费．
【方法链接】本题考查电能表的读数以及家庭消耗电能的计算和电费的计算，关键是计算消耗的电能．
第二节 电功率
【知识点】电功率、额定功率与实际功率、串并联电路的总功率
【解读】
1.理解电功率的意义；
2.知道电功和电功率的区别；
3.学会推导公式和运用公式进行解题；
1.电功率
（1）电功率是描述电流做功快慢的物理量。
（2）公式P==UI。
（3）单位：瓦特（W），1KW=1000W。
注意：在纯电阻电路中，I=；结合P=UI，还可得到两个变形公式P=或P=I2R。
2.额定功率与实际功率
每个用电器的额定电压值和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率可以有无数个。额定电压和额定功率与实际电压和实际功率的关系如下：
电压关系 功率关系 用电器工作情况
U实=U额 P实=P额 用电器正常工作
U实U实>U额 P实>P额 已损坏用电器
3.常见题型
题型一：电功率
(
例
1.
（
★★）
关于电功和电功率，下列说法中错误的是（　　）
A．J和kW h都是电功的单位
B．电功是表示电流做功多少的物理量
C．电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程
D．如果做同样多的功，电功率越大，电流做功时间越长
)
【考点】电功率和电功
【解答】A、电功的国际单位是J，常用单位是kW h，故A正确；
B、电功是表示电流做功多少的，故B正确；
C、电流做功的过程实质是消耗电能转化为其他形式能的过程，故C正确；
D、由可知，做同样的功，所用时间越短时，用电器消耗的功率就越大，故D错．
【答案】D
【教学建议】电流做功的过程实质是消耗电能转化为其他形式能的过程，国际单位J，常用单位kW h；
单位时间内做功的多少叫电功率，电功率是表示电流做功快慢的物理量，国际单位W，还有kW．
【方法链接】本题考查了学生对功和功率的概念、单位、物理意义的了解与掌握，电流做功多、不一定快．
题型二：额定功率和实际功率
(
例
2.
（
★★）
关于用电器的额定功率，下列说法中正确的是（　　）
A
．用电器消耗电能越多，额定功率越大
B
．用电器中的电流越小，额定功率越小
C
．用电器上的电压减小时，额定功率不变
D
．用电器因停电不工作时，额定功率为零
)
【考点】额定功率和实际功率
【解答】用电器正常工作时，其两端的电压为额定电压，在额定电压下的功率为额定功率．
所以，A、额定功率与用电器消耗电能的多少无关，故A说法错误，不符合题意．
B、额定功率与用电器中电流的大小无关，故B说法错误，不符合题意．
C、用电器上的电压减小时，其实际功率减小，而额定功率不变，故C说法正确，符合题意．
D、用电器因停电不工作时，其实际电压为零，实际功率为零，而额定功率不变，故D说法错误，不符合题意．
【答案】C
【教学建议】根据额定电压和额定功率的概念进行分析，即用电器正常工作时的电压为额定电压，在额定电压下的功率为额定功率．
【方法链接】本题考查了学生对额定功率和实际功率的了解与掌握，应能灵活把握两种功率的关系，属于基础题目．
题型三：串并联电路的总功率
(
例
3.
（
★★）
电阻R
1
、R
2
并联起来接在电路中，消耗的功率之比为4：3，如果R
1
、R
2
串联在电路中，则R
1
、R
2
消耗的功率之比为（　　）
A．4：3
B．3：4
C．16：9
D．9：16
)
【考点】串并联电路的总功率
【解答】
【答案】B
【教学建议】电阻R1、R2并联起来接在电路中，电阻两端的电压U相等，已知两电阻功率之比，由可求出两电阻阻值之比；
电阻R1、R2串联在电路中，流过电阻的电流I相等，已知电阻之比，由P=I2R可求出两电阻的功率之比．
【方法链接】本题考查了并联电路与串联电路的特点、电功率公式，是一道基础题；知道串、并联电路的特点，熟练应用功率公式是解题的关键．
第三节 测量小灯泡的电功率
【知识点】伏安法测小灯泡的电功率、伏安法测电阻与测功率的异同
【解读】
1.知道小灯泡的额定功率和实际功率的区别；
2.懂得伏安法测量小灯泡电功率；
1.测量小灯泡电功率
（1）测量小灯泡电功率的原理是P=UI，实验中需要的器材有电压表和电流表。
（2）在测量小灯泡的电功率的实验中，连接电路时，应根据电源和小灯泡的阻值确定电压表和电流表的量程；实验前开关应该是断开的，闭合开关前滑动变阻器滑片应放在阻值最大的位置。
（3）为了改变小灯泡两端的电压，你计划在电路中串联一个滑动变阻器，它的主要作用是通过改变连入电路中电阻的阻值，改变通过电路中的电流，进而使小灯泡两端的电压发生变化。
（4）实验中发现当U实＞U额时，灯泡发光异常亮；当U实＜U额时，灯泡发光较暗；当U实=U额时，灯泡发光正常。你体会到用电器的功率不一定等于其额定功率，它的实际功率取决于其两端的电压。
2.常见题型
题型一：伏安法测小灯泡的电功率
(
例
1.
（★★）
如图甲所示电路，某同学想测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定电功率．
（1）在图甲中连接一根导线（用笔画线代替），使得闭合开关后，滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡变亮．
（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为
__________
A，小灯泡的额定电功率为
________
W
)
【考点】伏安法测小灯泡的电功率
【解答】（1）滑动变阻器接A接线柱，滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，小灯泡变亮，电路图如图所示；
故答案为：电路图如图所示．
（2）由图乙知，电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表量程是0.3A，灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
【答案】0.3；0.75．
【教学建议】（1）滑动变阻器接A接线柱，滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，小灯泡变亮；
（2）由图乙确定电流表量程与最小分度值，读出电流表示数，然后由公式P=UI求出灯泡功率．
【方法链接】本题考查了连接实物电路图、电流表读数、求灯泡额定功率，这是电学实验的常考内容；对电流表读数时，应先确定电流表的量程与最小分度值，根据电流表指针位置读出电流表示数，读数时视线要与电流表刻度线垂直．
题型二：伏安法测电阻与测功率的异同点
(
例
2.
（★★）
某兴趣
小组在用电压表和电流表测量电阻和电功率的实验中，设计的电路图如图甲所示：在某次实验中，电流表和电压表的示数如图乙所示．那么，电流表的读数为
__________
A，电压表的读数为
__________
V，此时电阻R的阻值为
__________
Ω，电阻R消耗的电功率为
__________
W．
)
【考点】伏安法测电阻与测功率的异同点
【解答】电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.3A，电压表选择0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.5V，
【答案】0.3；2.5；8.33；0.75．
【教学建议】（1）电压表和电流表读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少，再观察指针的位置读出示数；
（2）知道了电流与电压，利用欧姆定律的变形公式可求出电阻的大小，再根据P=UI计算电功率的大小．
【方法链接】本题考查了电流表、电压表的读数，欧姆定律及其变形公式的应用，电功率的计算等，总体难度不大．
第四节 焦耳定律
【知识点】电与热、电热和电功、电热的利用和防止
【解读】
1.知道电流的热效应；
2.掌握公式的推导和运用；
3.了解电热的利用和防止。
1.焦耳定律
（1）内容：通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比。
（2）公式：Q=I2Rt
注意：当电功全部用来产生热（即纯电阻电路）时，Q=W=Pt=。
2.电热器特点
（1）电阻率大；
（2）熔点高。
3.常见题型
题型一：电热和电功
(
例
1.
（
★★）
将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是
A．三个用电器产生的热量一样多 B．电风扇产生的热量最多
C．电视机产生的热量最多 D．电烙铁产生的热量最多
理由：
________________
．
)
【考点】电热和电功
【解答】∵U=220V，
∴三种用电器的实际功率：
P=P额=100W；
又∵W=Pt
∴三种用电器消耗的电能相同；
∵电视机将一部分电能转化为光能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能．
∴产生热量最多的是电烙铁．
【答案】D；电烙铁将电能全部转化为内能．
【教学建议】分别接入220V的电路中，三个用电器都正常工作，实际功率相同（等于额定功率）、通电时间相同，根据W=Pt可知消耗的电能相同，通过分析三种用电器使用时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器．
【方法链接】电流做功的实质：电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程，能分析三种用电器的能量转化是本题的关键．
题型二：电热的利用和防止
(
例
2.
（
★★）
电流具有热效应，只要有电流通过导体，导体就要发热．电热既有积极的一面，又有消极的一面，请分别列举利用电热为人们服务和电热给人们带来危害的例子：
（1）利用电热的例子：
________________
；
（2）电热危害的例子：
________________
．
)
【考点】电热的利用和防止
【解答】（1）利用电热的例子：电热水器、电饭锅、电热水壶、电烙铁、电暖气等；（2）电热危害的例子：电线发热引起火灾、电动机因电热而烧坏；
【答案】（1）电热水器；（2）电线发热引起火灾．
【教学建议】电热有有利的一面，也有有害的一面，解答本题关键是看电热为我们服务还是我们不需要电热而是把它及时散发掉．
【方法链接】用电器工作时如果温度过高，会造成危害，要考虑如何散热．电视、收音机外壳上的散热孔，电脑里的散热风扇，电动机外壳上的散热片，等等都是有效防止电热危害、及时散热的措施．