第十八章　电功率 总结提升 课时作业 2024-2025学年物理人教版九年级全一册（含答案）

第十八章总结提升
一、电功
1.定义:电流通过某段电路所做的功叫做　　　　。
2.实质:电流做功的过程,实际就是电能转化为　　　　　　　　的过程。
3.规定:电流在某段电路上所做的功,等于这段电路　　　　　　、电路中的　　　　和通电时间的　　　　。
4.计算公式:　　　　。
5.单位:国际单位是　　　　,常用单位:度(kW·h)。1度=1千瓦时=1 kW·h=　　　　J。
6.测量电功:电能表是测量　　　　　　　　　　　　　　　　的仪器;电能表上标有“220 V”　“10(20)A”“3 000 r/(kW·h)”等字样,则“220 V”表示:　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
“10(20)A”表示: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
“3 000 r/(kW·h)”表示: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
二、电功率
1.定义:电流所做的功与所用时间的比叫做　　　　。
2.物理意义:表示电流做功　　　　的物理量。灯泡的亮度取决于灯泡的　　　　　。实际功率越大,灯泡越亮。
3.电功率计算公式:　　　　　　　　(适用于所有电路)。对于纯电阻电路可推导出　　　　　、
　　　　。
4.单位:国际单位:　　　　;常用单位:　　　　。
5.额定功率和实际功率
(1)额定电压:用电器　　　　　　的电压。额定电压也是用电器铭牌上标着的电压。
(2)额定功率:用电器在　　　　　　　　　的电功率。额定功率也是用电器铭牌上标着的功率。
(3)实际功率:用电器在　　　　　　　　的电功率。
三、焦耳定律
1.内容:电流通过导体产生的热量跟　　　　　　　　成正比,跟　　　　　　成正比,跟　　　　
成正比。
2.表达式:　　　　　　。
上周一中午 本周一中午 (图18.1-4) 命题点:电能表读数 1.小明家一周前、后电能表示数如图所示,则该周小明家用电　　kW·h,假如小明家所在地区每度电的电费是0.5元,则小明家这周应付电费 　　　　　元。
(图18.2-1) 命题点:额定电压、额定功率 2.某节能灯铭牌上标有“220 V　24 W”字样。其中“220 V”表示　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;“24 W”表示　　　　　　　　　　　　　　　　。若该节能灯正常工作5 h,用电 　　　　kW·h。
(图18.4-1) 命题点:电流的热效应 3.电热器是利用电流的　　　　工作的,在电饭锅、电熨斗、电风扇中,不属于电热器的是　　　　。
(图18.4-2) 命题点:影响电流热效应的因素 4.此装置可以探究电流产生的热量跟　　　　　　的关系,一段时间后, 　　　　(选填“左”或“右”)侧容器内电阻丝产生的热量较多。
测量小灯泡的电功率
1.实验电路图及实物图
2.实验原理:　　　　　　　　。
3.实验操作
(1)将电压表和电流表指针调零,　　　　开关,按照电路图连接电路。滑动变阻器遵循　　　　的原则连入电路,将滑动变阻器的滑片移到　　　　　处。开关闭合前要先进行　　　　。
(2)闭合开关,调节滑片,使电压表示数依次为2 V、2.5 V和3 V,依次记下电压表示数U和对应的电流表示数I,记录在表格中。
(3)观察并比较三次小灯泡的发光情况,将现象记录在表格中。
次数 电压U/V 电流I/A 发光情况 电功率P/W
1 2 0.28 较暗 0.56
2 2.5 0.3 正常 0.75
3 3 0.34 较亮 1.02
4.实验结论
(1)当U实>U额时,P实　　　　P额,小灯泡　　　　。
(2)当U实=U额时,P实　　　　P额,小灯泡　　　　。
(3)当U实5.交流与反思
(1)滑动变阻器在电路中的作用:保护电路和改变　　　　两端的电压。
(2)量程的选择
①电压表的量程一般根据题中的电源电压或　　　　　　　　　　来判断;
②电流表的量程由I=　　　　或I=　　　　决定。
(3)滑动变阻器的规格选取利用R滑=　　　　决定。
(4)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是 　　　　　　　　,测量多组数据的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)小灯泡的亮暗只与实际功率有关,实际功率越大,小灯泡越　　　　。
(6)小灯泡的U-I图象不是一条直线的原因是　　　　　　　　　　　。
(7)实验中电压表示数太大,无论怎样移动滑动变阻器都无法测量小灯泡的电功率,应采取的措施是　　　　　　　　或者　　　　　　　　　　　　　　　　。
探究影响电流热效应的因素
1.实验装置图
　　　　
甲　　　　　　　　　　　乙
2.实验方法
(1)转换法的应用:利用U形管中　　　　的变化来反映电阻丝产生热量的多少。
(2)控制变量法的应用
①探究电流产生的热量与电阻的关系:控制通过电阻丝的电流和通电时间相同,选择两个电阻
　　　　的电阻丝;
②探究电流产生的热量与电流的关系:控制电阻丝阻值和通电时间相同,改变通过两电阻丝的
　　　　大小;
③探究电流产生的热量与通电时间的关系:控制电阻丝的阻值和通过电阻丝的电流相同,改变
　　　　　　　　　　。
3.实验操作
(1)探究电流产生的热量与电阻的关系时,如图甲所示,将两个容器中的电阻丝　　　　联起来接到电源两端,通过两电阻丝的电流　　　,通电一段时间后,比较两个容器中U形管液面的高度差。
(2)探究电流产生的热量与电流的关系时,如图乙所示,两个密闭容器中的电阻丝阻值都是5 Ω,在右侧容器的外部,将一个5 Ω的电阻与这个电阻　　　　联,因此通过左侧容器中电阻丝的电流
　　　　通过右侧容器中电阻丝的电流。在通电时间相同时,观察两个U形管中液面的高度差。
(3)探究电流产生的热量与通电时间的关系时,如图甲所示,将这套装置接到电源两端,在通电过程中,只观察与左侧容器相通的U形管中液面高度差的变化情况,发现随着通电时间越长,U形管中液面高度差越　　　　。
4.实验结论
(1)在电阻和通电时间相同的情况下,通过　　　　　　　　　,电流产生的热量越多。
(2)在电流和通电时间相同的情况下,　　　　　,电流产生的热量越多。
(3)在电阻和通过导体的电流相同的情况下,　　　　　　　,电流产生的热量越多。
5.交流与反思
(1)被加热的材料选用煤油或空气的原因:　　　　小,可以使实验现象更明显。
(2)在实验中发现U形管两侧液面高度不变,原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
电流做功的实质
1.以下家用电器中,消耗的电能主要转化为机械能的是 (　　)
A.洗衣机　　　　　 B.电饭锅 C.电烤箱 D.日光灯
电功的计算
2.(2024凉山州中考)小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,二者的I-U关系图象如图乙所示,　　　　　　(选填“A”或“B”)图象是小灯泡的I-U关系图象,B图象所代表元件的阻值为
　　　　Ω,当电压表示数为8 V时,小灯泡L和定值电阻R在10 s内消耗的总电能为　　　　J。
　　　　
甲　　　　　　　　　　乙
电能表
3.(2024苏州中考)电热水器是利用电流的　　　　效应工作的。小明利用电能表测量某家电的实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察到家中的电能表示数如图所示,为　　　　kW·h,电能表指示灯1 min内闪烁80次,则1 min内消耗的电能为　　　　J。
电功率
4.(2024长春中考)1 kW·h的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是 (　　)
A.节能灯 B.电饭煲
C.电视机 D.电烤箱
5.在如图甲所示的电路中,L是额定电压为2.5 V的小灯泡,R为滑动变阻器。闭合开关后,滑片P在左右移动过程中电流表A与电压表V1的示数变化关系如图乙所示。当电流表的示数为0.2 A时,两个电压表的示数相等。下列说法正确的是 (　　)
　　　
甲　　　　　　　　　乙
A.电压表V1的示数为1 V时,小灯泡的功率为1 W
B.电源电压为3 V
C.小灯泡正常工作时滑动变阻器接入电路的电阻为20 Ω
D.小灯泡正常工作时电路的总功率为1.2 W
6.(2024自贡中考)如图所示是一款有两个挡位的挂烫机的工作电路图,正常工作电压为220 V,加热电阻R1=44 Ω,R2=88 Ω,只闭合开关S1时,挂烫机的功率是　　　　W。同时闭合开关S1、S2,挂烫机工作1 min消耗的总电能为　　　　J。
焦耳定律
7.探究焦耳定律的实验装置如图所示。通电前,A、B两个U形管的液面相平,接通电路,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,电路接通一段时间后,下列说法正确的是(　　)
A.I1=I2,A管中的液面高度差较小 B.I1=I2,A管中的液面高度差较大
C.I1>I2,A管中的液面高度差较大 D.I18.(2024北京朝阳区一模)小阳为了探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关,他连接了如图所示的电路进行实验,图中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油,以及阻值不等的电阻丝R1和R2。主要实验步骤如下:①如图所示,将装有R1的烧瓶连入电路,闭合开关,同时开始计时,通电时间为2 min时,停止计时,断开开关,记录相关数据。②用装有R2的烧瓶替换装有R1的烧瓶连入电路,闭合开关,同时开始计时,通电时间为2 min时,停止计时,断开开关,记录相关数据。
(1)该实验中,通过　　　　　　　　　反映电流通过导体产生热量的多少。
(2)小阳实验步骤中存在的问题是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)针对小阳实验步骤中存在的问题,请你写出改进的方法。(可画图辅助说明)
【详解答案】
教材要点梳理
一、电功
1.电功
2.其他形式的能
3.两端的电压　电流　乘积
4.W=UIt
5.焦耳(J)　3.6×106
6.用电器在一段时间内消耗的电能　电能表应该在220 V的电路中使用　电能表的标定电流为10 A,额定最大电流为20 A　接在这个电能表上的用电器,每消耗1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过3 000转
二、电功率
1.电功率
2.快慢　实际功率
3.P=UI=　P=I2R　P=
4.瓦特(W)　千瓦(kW)
5.(1)正常工作时　(2)额定电压下工作时
(3)实际电压下工作时
三、焦耳定律
1.电流的二次方　导体的电阻　通电时间
2.Q=I2Rt
教材图片专练
1.41.8　20.9
2.节能灯的额定电压为220 V　节能灯的额定功率为24 W　0.12
3.热效应　电风扇
4.电阻　右
教材实验突破
实验1　测量小灯泡的电功率
2.P=UI
3.(1)断开　一上一下　阻值最大　试触
4.(1)>　较亮　(2)=　正常发光
(3)<　较暗
5.(1)小灯泡
(2)①小灯泡的额定电压
②　
(3)
(4)小灯泡两端的电压改变,功率也改变,求平均值无意义　测量不同电压下小灯泡的实际功率
(5)亮
(6)灯丝电阻随温度的升高而增大
(7)减小电源电压　换用最大阻值更大的滑动变阻器
实验2　探究影响电流热效应的因素
2.(1)液面高度差
(2)①不同　②电流　③通电时间的长短
3.(1)串　相同
(2)并　大于　(3)大
4.(1)导体的电流越大
(2)电阻越大
(3)通电时间越长
5.(1)比热容
(2)U形管气密性不好
高频考点过关
1.A
2.A　40　48　解析:由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,即定值电阻的I-U关系图象是一条直线,所以图线B表示定值电阻R的I-U关系图象,小灯泡的电阻随温度的变化而改变,故图线A表示小灯泡的I-U关系图象;由图线B可知,电阻R两端电压U1=4 V时,对应电流I1=0.1 A,由欧姆定律得,R的阻值R===40 Ω;由图甲可知,小灯泡与定值电阻并联,当电压表示数为8 V时,则小灯泡和电阻R两端的电压都为8 V,由图乙可知通过小灯泡的电流IL=0.4 A,通过电阻R的电流IR=0.2 A,根据并联电路的电流特点得出干路电流I=IL+IR=0.4 A+0.2 A=0.6 A,U=8 V,时间t=10 s,则小灯泡和定值电阻消耗的总电能为W=UIt=8 V×0.6 A×10 s=48 J。
3.热　3 023.6　9.0×104　解析:电热水器根据电流的热效应工作;图中所示的电能表示数为3 023.6 kW·h;1 min内电热水器消耗的电能:W=×3.6×106 J=9.0×104 J。
4.A　解析:选项中的四个用电器中节能灯的电功率最小,电视机的电功率较大,电饭煲和电烤箱的电功率更大,在消耗电能相同时,根据t=可知,电功率越小,用电器工作的时间越长,所以1 kW·h的电能可供节能灯正常工作的时间最长。
5.B　解析:由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测小灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。A.由图乙知,当电压表V1的示数为1 V时,通过小灯泡的电流小于0.2 A,小灯泡的功率为P=UI<1 V×0.2 A<1 W,故A错误;B.根据图乙可知,当电流表示数为0.2 A时,电压表V1的示数为U1=1.5 V,由题意可知,此时两电压表的示数相等,即U2=U1=1.5 V,由串联电路的电压特点可知,电源电压:U=U1+U2=1.5 V+1.5 V=3 V,故B正确;C.小灯泡在额定电压下正常发光,因此小灯泡正常发光时其两端的电压UL=U额=2.5 V,由图乙可知,此时通过小灯泡的电流为IL=0.25 A,由串联电路的电流特点可知,此时电路中的电流:I=I滑=IL=0.25 A,由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UL=3 V-2.5 V=0.5 V,由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻:R阻===2 Ω,故C错误;D.小灯泡正常工作时电路的总功率:P=UI=3 V×0.25 A=0.75 W,故D错误。
6.1 100　99 000　解析:由电路图可知,只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,此时挂烫机的功率是P===1 100 W;同时闭合开关S1、S2时,R1、R2并联,挂烫机工作1 min消耗的总电能:W=t+t=×60 s+×60 s=99 000 J。
7.C　解析:由图可知,右侧两电阻丝并联后再与左侧电阻丝串联,根据串、并联电路的电流特点可知I1>I2,因通电时间相同,I1>I2,R1=R2=5 Ω,由Q=I2Rt可知,左侧容器中电阻丝R1产生的热量较多,密闭空气吸收热量后,体积不变,压强变大,所以左侧容器内气体的压强与大气压的差值较大,故A管中的液面高度差较大。故ABD错误,C正确。
8.(1)温度计示数变化
(2)没有控制通过R1和R2的电流大小相等
(3)将两个电阻串联接入电路中。