第18章 本章复习总结学年九年级物理同步精品课堂提升版原卷版.docx
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第18章本章复习总结学年九年级物理同步精品课堂提升版原卷版
专题突破一:
电功、电功率
知识点1:
电能、电功
1.用电器工作的过程,实际上就是电流经过用电器时把电能转化为其他形式能的过程。
2.电能用电能表来测量,电能的国际单位是J,生活中常用单位是kW·h,它们之间的关系1kW·h=3.6×106J。
3.电能表用前后两次的读数差来表示某段时间内用电的度数。
测量较小电功时,用表盘转数读数。
4.电能计算公式:
W=UIt=Pt(适用于所有电路)
5.电能表铭牌上一些参数的含义:
(1)“220V”表示这个电能表在220V的电路中使用;
(2)“5(10)A”表示标定电流是10A,额定最大电流是20A,电流表工作时的电流不能超过额定最大电流;
(3)“2500R/kW·h”表示接上这块电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转2500转。
知识点二:
电功率
1.电功率是表示用电器消耗电能的快慢。
符号:
P,它等于电流在单位时间内所做的功。
灯泡的亮度取决于灯泡的P。
2.单位:
瓦特(瓦,W),常用单位为千瓦(kW),1kW=103W
3.1千瓦时是功率为1kW的用电器使用1h消耗的电能。
电功率的定义式:
变形W=Pt
第一种单位:
P——电功率——瓦特(W);W——电功——焦耳(J);
t——通电时间——秒(s)。
第二种单位:
P——电功率——千瓦(kW);W——电功——千瓦时(kW·h);
t——通电时间——小时(h)。
电功率计算公式:
=UI(适用于所有电路)
对于纯电阻电路可推导出:
P=I2R=
知识点三:
额定功率和实际功率
电灯泡上的“PZ22025”表示额定电压是220V,额定功率是25W。
(1)额定电压U额是用电器正常工作时的电压,也就是用电器上标着的电压值。
额定功率P额是用电器在额定电压下的功率,也就是用电器上标着的功率值。
用电器上标出的电流是当用电器两端加上额定电压时通过它的电流。
P额=U额I额。
额定功率是用电器的重要性能指标,在设计用电器时必须确定它的性能和工作条件。
(2)实际功率是用电器在非额定电压下实际消耗的功率,灯炮的亮度就由实际功率决定。
由公式P=UI可知实际功率的大小随用电器两端电压的变化而变化。
(3)实际功率和额定功率的关系:
①U实=U额,则P实=P额,用电器正常工作;
②U实
③U实>U额,则P实>P额,可能损坏用电器。
知识点四:
测量小灯泡电功率
1.实验原理:
P=UI。
2.实验电路图:
3.器材:
电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线,小灯泡(标有2.5V字样)
滑动变阻器的作用:
⑴通电改变电路中的电阻,使小灯泡两端的电压为额定电压和非额定电压,从而测出灯泡的额定功率和实际功率;⑵保护电路。
4.实验步骤:
(1)画出电路图;
(2)按电路图连接实物电路,连接的过程中,开关要断开,滑动变阻器的滑片要位于阻值最大处处;
(3)连接好后,注意检查电路连接情况;
(4)检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为额定电压值,读出此时电流表的示数;
(5)再调节滑动变阻器,使电压表的示数约为额定电压的1.2倍,观察小灯泡的亮度,读出此时电流表的示数;
(6)调节滑动变阻器,使电压表的示数低于额定电压,观察小灯泡的亮度,读出此时电流表的示数;
(7)整理实验器材。
5.记录数据的表格:
6.由实验可得出:
灯泡的亮度由实际功率功率决定。
【例1-1】小明利用电能表测某家用电器的电功率.当电路中只有这个用电器工作时,测得在15min内,消耗电能0.2KWh,这个用电器可能是( )
A.电饭煲B.电冰箱C.电视机D.收音机
【例1-2】小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图,他仔细观察照片后,得到下列结论,你认为正确的是( )
A.电能表的额定功率为2500W
B.电能表的标定电流为5A
C.拍照片时,小明家已消耗的电能为9316kW•h
D.拍照片时,小明家已消耗的电能为931.6J
【解答】解:
A.电压值和电流值的乘积代表功率,但这是接在这个电能表上的用电器的最大功率不许超过的数值,所以A不正确;
B.电能表上的电流值,代表标定电流,即长时间稳定工作时不许超过的最大电流,所以B正确;
CD.拍照片时电能表的示数为931.6kW•h,也就是说小明家已消耗的电能为931.6kW•h,所以CD错误.故选B.
【例1-3】在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.
(1)连接电路时开关应 ,电流表的量程应选 A.
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.
(3)闭合开关前,图1中滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端.
(4)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图2所示)为 V若他想测量小灯泡的额定功率,应将图1中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V.
(5)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图3所示的,I﹣U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W.
(6)小勇同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 (写出一种即可).
(4)由图2知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V;
要使灯泡两端的电压增大,应减小滑动变阻器的阻值,将滑片向右滑动即B端滑动;
(5)由图象知,当U=2.5V,I=0.2A,则P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(6)小灯泡始终不亮,电流表无示数,则电路断路,电压表有示数,则与电压表并联的小灯泡断路.
【例1-4】标有“2V,1W”字样的小灯泡和标有“20Ώ,1A”字样的滑动变阻器,连接在如图所示的电路中,其中电源电压为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“O~3V”.闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表、电压表示数的范围是( )
A.0.25A~O.6A1V~2V
B.0.3A~0.5A1V~1.5V
C.0.25A~0.5A11.5V~2V
D.0.25A~0.5A1V~2V
【变式训练1-1】如图所示,电路中的电源电压相同且保持不变,所有的灯泡规格相同,且不考虑温度对电阻的影响,闭合开关,以下比较a,b、d三灯实际功率的大小关系式中正确的是( )
A.Pa=Pd=PbB.Pa>Pd>PbC.Pa=Pd>PbD.Pa<Pd=Pb
【变式训练1-2】有两只定值电阻RA和RB,各自的电流与电压关系如图象中的A、B.则( )
A.若将它们串连接在电源两端,RA的电流是RB的2倍
B.若将它们并连接在电源两端,RA的电压是RB的2倍
C.若将它们串连接在电源两端,RA的电功率是RB的2倍
D.若将它们并连接在电源两端,RA的电功率是RB的2倍
【变式训练1-3】如图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向上滑动时,观察到的现象是( )
A.灯泡变暗,电压表示数变大
B.灯泡变亮,电压表示数不变
C.电路消耗的总功率变小,电压表示数不变
D.电路消耗的总功率变大,电压表示数变大
【变式训练1-4】电子式电能表表盘上标有“3000imp/(kW•h)”字样,将某用电器单独接在该表上工作20min,电能表指示灯闪烁了300次.该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW•h,它的电功率是 W.
【变式训练1-5】对于“电流做功与哪些因素有关”的问题,刘星同学作了如下猜想:
猜想A:
电流做功可能与电压有关;
猜想B:
电流做功可能与电流有关;
猜想C:
电流做功可能与通电时间有关.
为了验证自己的猜想,他选择了如图甲所示的装置(除电阻丝阻值不同外,其余条件均相同)及电源.开关.电压表.导线若干.他将两电阻丝串联后接入电路,如图乙所示.
(1)将两电阻丝串联接入电路的目的是为了控制通过电阻丝的 和通电时间相同,他采用的科学探究方法是:
.
(2)接通电路前他想:
通电一段时间后观察温度计示数的变化,若两只温度计示数变化不同,则说明电流做功与电阻丝两端的 有关;这就验证了猜想 .
【变式训练1-6】图2是某品牌家用电饭锅的工作原理图,已知R2的阻值为44Ω;单独闭合开关S1时,电饭锅处于保温状态,此时的保温功率为40W.求:
(1)R1阻值是多少?
(2)同时闭合开关S1、S2,电饭锅工作1min消耗多少电能?
专题突破二:
焦耳定律
1.电流的热效应:
电流通过导体时电能转化成内能叫做电流的热效应,举例:
电流通过电炉丝时,炉丝会热得发红;电流通过灯泡内的钨丝时,钨丝会发热至白炽状态等。
2.焦耳定律
(1)内容:
电流通过导体产生的热量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,这个规律叫做焦耳定律。
(2)数学表达式:
Q=I2Rt,式中热量Q、电流I、电阻R、时间t的单位分别是J、A、Ω、s,且1J=1A
·Ω·s
【例2-1】将规格都是“220V200W”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,下列有关电流通过它们产生热量的说法中,正确的是( )
A.电风扇产生的热量最多B.电视机产生的热量最多
C.电烙铁产生的热量最多D.三者产生的热量一样多
【解答】∵接在家庭电路中,U=220V,
∴三种用电器的实际功率:
P=P额=200W;
又∵W=Pt
∴三种用电器消耗的电能相同;
【变式训练2-1】一台“220V1000W”的电热水器,消耗1度电它能正常工作_____h;如果它的电源线比标准的细,则它的电阻比标准电源线的电阻大,产生的热量______。
【变式训练2-2】小洁家购买了一台电饭锅,在使用时闻到橡胶的焦糊味,用手摸其电源线发现很热,而其它用电器仍正常工作,请你用所学的物理知识帮小洁分析发生这一现象的原因是()
A.电压太高 B.导线太短 C.导线太粗 D.导线太细
【变式训练2-3】如图所示,A、B两段同种材料制成的实心导体电阻值相等,A导体比B导体的长度和横截面积都小。
将它们串联在电路中,通电一段时间后,A导体升高的温度(选填“大于”、“等于”或“小于”)B导体升高的温度。
【变式训练2-4】用如图所示的实验装置探究“电流相同时,通过导体产生的热量与电阻大小的关系”(图中甲、乙是完全相同的密闭容器,实验前,A、B两“U”形管内液面是相平的).
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(2)电流产生的热量不易直接测量,因此,在这个实验中是通过观察“U”形管中液面的 来显示甲、乙容器内空气温度的变化.通过对比观察,你认为 (选填“甲”或“乙”)容器中的电阻产生的热量多.由此可知:
在电流相同、通电时间相同的情况下, 越大,电流产生的热量越多.
(3)当密闭容器中的空气温度升高时,空气的内能将会 (选填“变大”或“变小”或“不变”).
(4)根据你得出的结论,简要解释:
电炉工作时,电炉丝热得发红,而与电炉丝连接的导线却几乎不发热,这是为什么?
【变式训练2-5】某中学为解决同学们的饮水问题,新购置了一批台式饮水机,其铭牌如表所示.图是饮水机的电路图,S是用感温材料制造的温控开关,R1是电阻,R2是供加热的电阻丝.分析电路图可知,当S接通时,饮水机处于加热状态,当S断开时处于保温状态.
额定频率
50Hz
环境温度
10℃~38℃
加热功率
550W
环境湿度
≤90%
额定电压
220V
制热水能力
≥90℃5L/h
(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是多大?
(2)正常工作时该饮水机将热水罐中0.6kg,l8℃的水加热到93℃,用时6min.用这些数据及题目中的信息,计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率.[C水=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的四分之一,则R1与R2的比值应是多少?
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