18章 章末复习 课件 (共29张PPT)2023-2024学年物理人教版九年级全一册

(共29张PPT)
章末复习
第十八章
【网络构建】
电
能
电
功
来源
应用
单位
电能表
电功
电源把不同形式的能转化为电能
用电器将电能转化成其他形式的能
1 kW·h=3.6×106 J 焦、千瓦时
计量用电器一段时间内消耗的电能
电能表的参数
电流所做的功
公式：W=UIt
W=I2Rt 推导公式
电
功
率
电
功
率
意义
定义
单位
额定电压 额定功率
公式
表示电流做功的快慢
等于电功与时间之比
瓦(W)、千瓦(kW)、毫瓦(mW)
P=UI
P=I2R
电
功
率
推导公式
测
量
小
灯
泡
的
电
功
率
原理：P=UI
器材：电源、电压表、电流表、小灯泡、滑
动变阻器、开关、导线若干
电
功
率
电路图
实验
结论
(1)当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光；
(2)当U实>U额时，P实>P额，小灯泡发光较亮；
(3)当U实< U额时， P实< P额，小灯泡发光暗淡。
灯泡的亮度取决于实际功率的大小
焦耳定律
电流的热效应：电流通过导体时电能转化成内能的现象
影响因素：电流、电压、通电时间
电
功
率
公式：Q=I2Rt
电热与电功：纯电阻电路Q=W；非纯电阻电路Q应用：电热器
防止：散热器、散热扇、散热孔
【考点突破】
一、电能 电功
例1　关于电功，下列说法正确的是(　　)
A.电流通过电灯做功时，电能只能转化为光能
B.用电器消耗的电能越多，电流做的功越少
C.电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能量的多少
D.电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能
D
解析　电流通过电灯做功时，电能转化为内能和光能，故A错误；
电流通过用电器做功时电能转化为其他形式的能，电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的多少，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能，故B、C错误，D正确。
变式训练1　如图所示为小明家的电能表，此时电能表的读数是________ kW·h。若小明在家用电暖气取暖，该电能表的转盘在5 min内转了500转，则这段时间内小明家中用电器消耗的电能为________ J。将电暖器单独接在220 V的电路中，电流为2 A，工作1 min后，该电暖器消耗的电能为________ J。
2 021.6
7.2×105
26 400
解析　根据题图所示可知电能表的示数为2 021.6 kW·h；该电能表上“2 500 r/(kW·h)”表示电路中用电器每消耗1 kW·h电能，电能表的铝盘转过2 500转；铝盘转500转时用电器消耗的电能为：W＝ kW·h＝0.2 kW·
h＝7.2×105 J；电暖器单独接在220 V的电路中，电流为2 A，工作1 min后，该电暖器消耗的电能为：W＝UIt＝220 V×2 A×60 s＝26 400 J。
例2　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.用电器工作时的电功率一定等于它的额定功率
C.电流通过用电器所做的功越多，电功率一定越大
D.额定功率越大的用电器，电流通过它所做的电功一定越多
A
解析　电功率是表示电流做功快慢的物理量，即电功率越大，做功越快，故A正确；
用电器工作过程中其两端的实际电压可能小于额定电压，所以用电器的实际电功率可能小于它的额定功率，故B错误；
电流做功多，可能在很长时间内完成，做功不一定快，即其电功率不一定大，故C错误；
额定功率越大的用电器，工作时间不确定，正常工作时电流通过它所做的电功不一定越多，故D错误。
变式训练2　两个电路元件甲和乙的电流与电压的关系如图所示。若将元件甲、乙并联后接在电压为2 V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为______ W；若将它们串联后接在电压为3 V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为________ W。
1.2
0.6
解析　当甲、乙并联接在电压为2 V的电源两
端时，由题图可知，此时流经甲的电流为I1＝
0.4 A，流经乙的电流为I2＝0.2 A，所以甲、乙
消耗的总功率为：P总＝P甲＋P乙 ＝U1I1 ＋U1I2
＝2 V×0.4 A＋2 V×0.2 A＝1.2 W；当甲、乙
串联接在电压为3 V的电源两端时，由题图可知，此时电路电流为I3＝0.2 A，甲两端电压为U2＝1 V，乙两端电压为U3＝2 V，所以甲、乙消耗的总功率为：P总′＝P甲′＋P乙′ ＝U2I3＋U3I3＝1 V×0.2 A＋2 V×0.2 A＝0.6 W。
例3　将分别标有“6 V　6 W”的灯泡L1和“6 V　3 W”的灯泡L2并联接在6 V的电源上，则实际功率较大的是________(选填“L1”和“L2”)，电路中干路的电流是________ A。
L1
1.5
解析　两灯并联接在6 V电源两端，实际电压等于额定电压，所以实际功率等于额定功率，所以灯泡L1实际功率较大；
所以干路电流为I＝I1＋I2＝1 A＋0.5 A＝1.5 A。
变式训练3　如图所示，将额定电压相同的灯L1、L2串联在电路中，闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因是(　　)
A.灯L1的额定功率较大
B.灯L2两端的电压较大
C.灯L1的电阻较大
D.通过灯L1的电流较大
C
解析　由题图可知，两个灯泡是串联的，串联电路的
电流处处相等，闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2较
暗，说明灯泡L1的实际功率大，根据P＝I2R知，灯L1
的电阻比L2的电阻大。根据U＝IR知，灯L1两端的电压大，灯L2两端电压较小，故B、D错误，C正确；
两个灯泡的额定电压相等，灯泡L1的电阻大，根据P＝ 可知，灯L1额定功率小，故A错误。
三、电功率的测量
例4　小军同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6 V，小灯泡的额定电压为2.5 V(灯丝电阻约为12 Ω)。
(1)为了能够顺利完成该探究实验，下列两种规格的滑动变阻器应选用________(选填“A”或“B”)。
A.“10 Ω　5 A”的滑动变阻器
B.“50 Ω　0.5 A”的滑动变阻器
B
测量灯泡电功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，灯泡正常工作时，滑动变阻器两端的电压为：
U滑＝U－U额＝6 V－2.5 V＝3.5 V，
则应选“50 Ω　0.5 A”的滑动变阻器，故选B。
(2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是______________。
小灯泡断路
解析　闭合开关后，小灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的；电流表无示数，说明电路存在断路；电压表有示数，说明与电压表并联的灯泡断路。
(3)根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象(如图乙所示)，分析图象可知：小灯泡的额定功率为________ W。
解析　根据题图乙知，当小灯泡两端的电压为额定电压U＝2.5 V时，电流I＝0.25 A，
故小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5 V×0.25 A＝0.625 W。
0.625
(4)完成上面实验后，小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经坏了，于是他又找来了两个开关和一个定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤：
①______________________(填写S、S1、S2的通
断情况)，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示
数为________；
②_________________________(填写S、S1、S2的
通断情况)，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1；
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝________。
断开S2，闭合开关S、S1
U－U额
再断开S1，闭合开关S、S2
解析　分析实验的原理可以得出其具体的步骤为：
①断开S2，闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑
片，使电压表示数为U－U额；
②断开S1，闭合开关S、S2，保持滑动变阻器的滑
片位置不变，读出电压表示数为U1；
四、焦耳定律
例5　(多选)如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是(　　)
A.用U形管中液面高度差反映电流产生热量
的多少
B.通电后可探究电流产生的热量与电流大小
的关系
C.通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系
D.通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大
AC
解析　电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，
但空气吸收热量后温度的变化可以通过U形管中液
面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，
故A正确；
由题图可知，左侧容器中的电阻丝与右侧容器中
的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流与通电时间相同，两个容器中的电阻丝阻值不同，因此装置可探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误，C正确；
已知右侧容器中的电阻丝阻值大于左侧容器中电阻丝阻值，由Q＝I2Rt知右侧容器中的电阻丝产生的热量较多，因此右侧容器中的U形管液面高度差较大，故D错误。
变式训练4　(2023·抚顺)用如图所示的装置可探究电流产生热量与________(选填“电流”或“电阻”)的关系，若通过R2的电流为1 A，通电1 min，R2产生的热量为________ J。若将R3更换为10 Ω的电阻，________(选填“仍能”或“不能”)完成该实验探究。
电流
300
仍能
解析　根据控制变量法的思想，R1和R2的电
阻相同，R3与R1并联进行分流，因此R1和R2
的电流不同，所以可以探究电流产生热量与
电流的关系。根据焦耳定律，R2产生的热量
Q＝I2Rt＝(1 A)2×5 Ω×1×60 s＝300 J。若将
R3更换为10 Ω的电阻，R3仍与R1并联进行分流，R1和R2的电流仍然不同，因此仍能完成该实验探究。