第十五章电能与电功率 复习课学案（含答案） 2023-2024学年物理沪粤版九年级上册

第十五 章复习课
学习目标
1.回忆电能、电功的概念及其关系,能区分额定功率与实际功率,知道焦耳定律。
2.通过探究,知道电流一定时,导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。
3.重点:理解电功率和电流、电压之间的关系,并能进行简单计算。
4.有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
学法指导
1.回顾过程中,注意独立回忆,并结合学习笔记梳理相关知识点的注意事项以及研究得出的过程。
2.整个复习过程时间约10分钟,梳理和推理过程中,注意各知识点的衔接。
【预习导学】
1.电能的单位和计量。
(1)电能常用的单位是 ,学名叫作千瓦时,符号是 ;而它的国际单位是 ,符号是 。这两个单位之间的关系是 。
(2)电能表上一些参数的意义:一般的电能表上都标有“220 V　50 Hz”的字样,这表示该电能表应该在220 V、50 Hz的交流电路中使用;电能表上如果标“10(20)A”表示这个电能表的标定电流是10 A,短时间内允许通过的最大电流为20 A。电能表上如果标“1500 r/(kW·h)”表示: 。
2.电功率的概念。
电功率是用来表示 的物理量,它等于用电器 。
3.电功率的计算。
定义式:P= 。推导式:P= 。变形式: 。
4.额定电压和额定功率。
额定电压: 。额定功率: 。
5.伏安法测灯泡的额定功率。
(1)①原理: 。②请在下列空白处画出该实验的实验电路图。
(2)选择和连接实物时需注意以下几点:
①电源:其电压高于灯泡的 。
②滑动变阻器:接入电路时阻值要调到 ,且接入电路中的电阻值能够调节(即接线柱的选择,要求为“一上一下”)。根据能否将灯泡的电压调节至额定电压来选择滑动变阻器的规格。
③电压表:并联在灯泡的两端,电流从“+”接线柱流入,“-”接线柱流出,根据 选择电压表量程。
④电流表: 在电路里,电流从“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。根据I额= 或I额=选择量程。
6.焦耳定律。
(1)实验目的: 。
(2)实验原理: 。
实验采用煤油的目的: 。
(3)实验方法:该实验中运用了控制变量法,如探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系时,采取的措施是 。
(4)焦耳定律:电流通过导体产生的热量 。
(5)计算公式: (适用于所有电路)。
【答案】1.(1)度　kW·h　焦耳　J　1 kW·h=3.6×106 J
(2)接在这个电能表上的用电器每消耗1 kW·h的电,电能表上的转盘就转1500转
2.消耗电能的快慢　单位时间内消耗的电能
3.　UI　P=I2R、P=
4.用电器正常工作时的电压　用电器在额定电压下工作的功率
5.(1)①P=UI
②
(2)①额定电压　②最大值　③额定电压　④串联
6.(1)研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关
(2)实验原理:根据瓶中煤油的温度变化来判断电流通过电阻丝产生电热的多少
实验采用煤油的目的:煤油在相同条件下吸热温度升高得快,并且煤油是绝缘体
(3)实验方法:将两电阻串联起来,控制通过它们的电流相等,还可以控制通电时间相等
(4)焦耳定律:跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比
(5)Q=I2Rt
【合作探究】
任务驱动1利用焦耳定律进行计算
1.小华家买了一个家用电吹风,如图甲所示。其简化电路图如图乙所示,主要技术参数如表所示。
型号 SHZ2010-624
热风温度 50 ℃~75 ℃
额定功率 热风时:1000 W
冷风时:120 W
额定电压 220 V
质量 0.5 kg
请回答下列问题:
(1)当电吹风吹冷风时,正常工作5 min消耗的电能是多少
(2)当选择开关旋至何处时,电吹风正常工作的功率最大 此时电路中的总电流是多大
(3)当电路供电电压为200 V时,电吹风电热丝的实际电功率为多大 (计算结果保留一位小数)
小组同学讨论此题的解题思路,由A组同学整理,并由B组同学板演。
小组讨论,对于通过断开或闭合电路中的开关实现电路的变化,这类题目的解题关键是什么
【答案】任务驱动一
1.(1)当电吹风吹冷风时,由P=得,消耗电能:W=Pt=120 W×5×60 s=3.6×104 J。
(2)当选择开关旋至A、B点时,电吹风的电功率最大,由Pmax=UI得电路中的电流Imax===4.55 A.
(3)电热丝的额定功率:P额=1000 W-120 W=880 W。
电热丝的电阻:R===55 Ω,电热丝的实际功率:P实===727.3 W。
答:解决此类动态电路问题,首先要弄清开关闭合与断开时的等效电路,再根据电功率的相关知识进行运算。
任务驱动2焦耳定律的应用
2.怎样用一只电压表、一只已知阻值的电阻R1 、开关、电源和一只滑动变阻器R来测量一只已知额定电压U0的灯泡的额定功率P0 写出实验步骤、需要测量的物理量和计算公式。
小组讨论此题的解题思路,由A组同学整理,并由B组同学板演。
3.某工厂开发研制了一种高、中、低三挡家用电火锅,观察其内部结构发现是由两个相同的发热电阻丝构成。改变挡位就是改变电热丝连入电路的方式,研究发现:旋动开关,当转换开关在中挡位置时,发热功率为600 W,这时只有一个电阻丝连入电路。那么,当转换开关分别处于高、低两挡位置时,其发热功率分别为 W和 W。
小组讨论,回答下列问题:
(1)电火锅工作的原理是 。
(2)电火锅产生的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)电火锅消耗的电能,大小可以表示为 。
(3)若两电阻丝串联在电路中,则它的发热功率为P= = ;若两电阻丝并联在电路中,则它的发热功率为P= = 。
【答案】任务驱动二
2.实验步骤如下:
(1)测量电路图如图所示,灯泡与电阻R1并联,电流表串联在定值电阻R1支路中,滑动变阻器的滑片置于阻值最大处;
(2)闭合开关,调节滑片的位置,使电流表的示数与定值电阻的乘积等于U0;
(3)保持滑片位置不动,再把电流表与灯泡串联,测出通过灯泡的电流为IL;
(4)计算灯泡的额定功率P0=U0·IL。
3.1200　300
(1)电流的热效应
(2)等于　W=t
(3)　300 W　　1200 W
单元实践作业
学读家用电能表,通过电能表计算电费。