初中物理九年級(jí)全一冊(cè)電流做功

第一節(jié)電流做功1.從題型上看，本章知識(shí)涉及的主要題型有選擇、填空、實(shí)驗(yàn)探究、計(jì)算.2．從命題形式上看

(1)選擇題和填空題主要結(jié)合日常生活事例考查常見家用電器的額定功率、電能表的使用、電功、電功率的簡(jiǎn)單計(jì)算.(2)計(jì)算題主要結(jié)合生活實(shí)際考查電功、電功率的計(jì)算，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)與電能、內(nèi)能、機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化相結(jié)合的綜合計(jì)算題.(3)實(shí)驗(yàn)探究題涉及的主要實(shí)驗(yàn)是：①探究電流做功與哪些因素有關(guān)；②探究電流做功的快慢與哪些因素有關(guān)；③測(cè)量小燈泡的電功率.3．從命題趨勢(shì)上分析，本章知識(shí)的重要命題點(diǎn)是

(1)電能表的讀數(shù)及相關(guān)計(jì)算；

(2)結(jié)合生活實(shí)際，考查電功、電功率的綜合計(jì)算；

(3)電路故障的判斷；

(4)伏安法測(cè)小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)過程.考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三焦耳定律(重點(diǎn)、難點(diǎn)、高頻考點(diǎn))

燈泡的亮暗是由它消耗的電功率(實(shí)際功率)決定的，消耗的電功率(實(shí)際功率)越大，燈泡就越亮.1.正常發(fā)光時(shí)，額定功率越大的燈泡越亮.2.若兩燈泡串聯(lián)，根據(jù)①I1=I2；②P=I2R，可知：電阻越大的燈泡越亮.3.若兩燈泡并聯(lián)，根據(jù)①U1=U2；②可知：電阻越小的燈泡越亮.燈泡亮暗的比較【典例1】將額定電壓相同的兩個(gè)燈泡L1、L2串聯(lián)后接入電路中，如圖所示.接通電路后發(fā)現(xiàn)L1要亮一些，則下列判斷正確的是()A．L1的電阻比L2的小B．L1的額定功率比L2的大C．兩燈正常工作時(shí)L1發(fā)光要暗一些D．若將兩燈并聯(lián)接入電路，L1發(fā)光要亮一些C

1.W=Pt=UIt、是普遍適用的公式.2.結(jié)合歐姆定律可得這些公式只適用于純電阻電路中計(jì)算電功、電功率.3.若電功單位選“kW·h”，則電功率、時(shí)間應(yīng)分別用kW、h作單位；若電功單位選“J”，則電功率、時(shí)間應(yīng)分別用W、s作單位.正確地選擇單位可以簡(jiǎn)便計(jì)算.電功、電功率的計(jì)算

計(jì)算用電器實(shí)際功率的思路：【典例2】如圖所示，小燈泡L標(biāo)有“6V，3W”字樣，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為100Ω，電壓表的量程是0～15V，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為6V，這時(shí)燈泡正常發(fā)光，求：(1)電源電壓.(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻是28Ω時(shí)，小燈泡消耗的實(shí)際功率.【解析】(1)由題圖可以看出，小燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，當(dāng)電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)小燈泡兩端的電壓為6V，由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知，此電路電源電壓為U=U1+U2=6V+6V=12V.(2)由P=UI得小燈泡的電阻為12Ω，電路中的總電流為小燈泡消耗的實(shí)際功率為P=I2R=(0.3A)2×12Ω=1.08W.答案：(1)12V(2)1.08W例題3.如圖所示，電源電壓不變，電阻R1為30Ω，電流表示數(shù)為0.2A.閉合開關(guān)后，電流表示數(shù)變?yōu)?.5A.求：(1)電源電壓；(2)電阻R2的電功率.【解析】本題綜合考查歐姆定律及電功率的計(jì)算，難度稍大.理解并聯(lián)電路的電壓和電流特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.解決此題時(shí)根據(jù)電阻R1為30Ω，電流表示數(shù)為0.2A，運(yùn)用歐姆定律可以計(jì)算出電阻R1兩端的電壓為6V，即電源電壓.閉合開關(guān)后，電路中多了一個(gè)支路，根據(jù)電流表示數(shù)變?yōu)?.5A，增加了0.3A，說明支路R2的電流為0.3A.計(jì)算電阻R2的電功率有多種方法，依據(jù)電功率的計(jì)算公式：選取你認(rèn)為計(jì)算時(shí)更方便的公式進(jìn)行計(jì)算.(1)U=U1=I1R1=0.2A×30Ω=6V(2)解法一：P2=U2I2=6V×(0.5A-0.2A)=1.8W解法二：解法三：P2=I22R2=(0.5A-0.2A)2×20Ω=1.8W答案：(1)6V

(2)1.8W1234命題點(diǎn)1

焦耳定律1.(2016安徽中考,10,4分)圖中電源電壓保持不變,燈泡標(biāo)有“6V

3W”字樣,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),燈泡L正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為0.8A。則電阻R=20

Ω,通電10s,R產(chǎn)生的熱量為18J。

電功率的測(cè)量是中考必考的內(nèi)容，通過測(cè)量其他物理量去間接地測(cè)電功率，主要有以下幾種情況：1.伏安法2.伏阻法3.安阻法4.電能表測(cè)用電器的電功率測(cè)量電功率的幾種方法1.伏安法：(1)用電壓表和電流表分別測(cè)出待測(cè)用電器兩端的電壓和對(duì)應(yīng)的電流，用P=UI求出用電器的功率.(2)注意事項(xiàng)：①電源電壓應(yīng)高于小燈泡的額定電壓.例如，測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率時(shí)，至少要選兩節(jié)干電池串聯(lián)作電源.測(cè)量電功率的幾種方法②電壓表的量程應(yīng)大于小燈泡的額定電壓，電流表的量程要大于小燈泡的正常工作電流.③滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流要大于小燈泡的正常工作電流.而滑動(dòng)變阻器的最大電阻值應(yīng)與小燈泡的電阻差不多，以使調(diào)節(jié)效果明顯.④根據(jù)串聯(lián)分壓原理進(jìn)行判斷，準(zhǔn)確熟練地調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡在等于額定電壓、約高于額定電壓的15和低于額定電壓三種條件下發(fā)光.尤其在做第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，需小心調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，以免因?qū)嶋H電壓超過額定電壓太多而燒壞燈泡.⑤開始連接電路時(shí)，要使開關(guān)斷開，閉合開關(guān)前，要把滑動(dòng)變阻器滑片置于最大阻值處.2.伏阻法：如果只有電壓表，無電流表,需要用一個(gè)已知阻值的電阻R0和用電器串聯(lián)，利用或計(jì)算(如圖).測(cè)量電功率的幾種方法3.安阻法：只有電流表，無電壓表，需要用一個(gè)已知阻值的電阻R0和用電器并聯(lián)，利用P=R0·I0·IR或P=R0·I0(I-I0)計(jì)算(如圖).測(cè)量電功率的幾種方法4.電能表測(cè)用電器的電功率(1)使室內(nèi)其他用電器均停止工作，只有待測(cè)用電器工作.(2)記下電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過一定轉(zhuǎn)數(shù)n所用的時(shí)間t.(3)計(jì)算用電器的實(shí)際功率(瓦)(n0為電能表銘牌標(biāo)著的每消耗1kW·h電能轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)).測(cè)量電功率的幾種方法

伏安法測(cè)電阻和測(cè)功率在數(shù)據(jù)處理方法上不同，測(cè)電阻最后要求測(cè)出三個(gè)電阻值的平均值，目的是減小實(shí)驗(yàn)誤差；而測(cè)電功率時(shí)，在小于、等于、大于額定電壓的情況下，求出三個(gè)電功率值的含義是不同的，不能用來求平均值.只有在額定電壓下求得的功率才為額定功率.【典例3】在用電流表、電壓表測(cè)小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，燈泡上標(biāo)有“3.4V”字樣.小紅設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖乙所示.(1)請(qǐng)你幫助小紅完成實(shí)驗(yàn)電路的連接.(2)連接完實(shí)驗(yàn)電路后，小紅閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)：燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)且接近于電源電壓.請(qǐng)你幫助小紅分析電路出現(xiàn)故障的原因：_____________________.(3)排除故障后，小紅調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為______A，則小燈泡的額定功率為_______W.(2)小燈泡開路(3)0.51.7(4)假若電壓表15V量程損壞，3V量程能正常使用，電源電壓為6V且穩(wěn)定不變，仍利用現(xiàn)有的器材完成實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為正確的操作方法是：_______________________________(4)讓電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為2.6V時(shí)，燈泡兩端的電壓即為3.4V.

答案：(1)如圖所示(2)小燈泡開路(3)0.51.7(4)讓電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為2.6V時(shí)，燈泡兩端的電壓即為3.4V.

一、實(shí)驗(yàn)探究：探究電流做功與哪些因素有關(guān)1.探究過程中，通過什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或物理量的變化來判斷電流做功的多少？提示：實(shí)驗(yàn)裝置是依據(jù)電流的熱效應(yīng)設(shè)計(jì)的，即電流做功使電能轉(zhuǎn)化為煤油的內(nèi)能.當(dāng)煤油的內(nèi)能增加時(shí)，溫度就會(huì)升高.我們通過溫度計(jì)示數(shù)變化的大小，來判斷電流做功的多少，這種方法為轉(zhuǎn)換法.2.在探究“電流做功與電壓的關(guān)系”時(shí)，為什么將兩電阻串聯(lián)？提示：因?yàn)樵诖?lián)電路中電流處處相等，所以實(shí)驗(yàn)中我們通過組成串聯(lián)電路控制通過兩電阻絲的電流相等.3.在探究“電流做功與電流的關(guān)系”時(shí)，為什么將兩電阻并聯(lián)？提示：因?yàn)樵诓⒙?lián)電路中各支路電壓相等，均等于電源電壓，所以實(shí)驗(yàn)中我們通過組成并聯(lián)電路，控制兩電阻絲兩端的電壓相等.【典例】電流做的功跟電壓、電流和通電時(shí)間三個(gè)因素都有關(guān).李明同學(xué)要通過實(shí)驗(yàn)探究電功跟電壓的關(guān)系，他選用的器材如圖所示.其中甲、乙兩容器完全相同，電阻絲R1的阻值大于電阻絲R2的阻值.(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫他把實(shí)驗(yàn)電路連接完整.(2)他在該實(shí)驗(yàn)中選用兩根阻值不同的電阻絲，其目的是________________.(3)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，李明是通過觀察比較________________

來比較電流做功多少的.電流通過電阻絲__做的功多(填“R1”或“R2”).(4)由這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是：使R1、R2兩端的電壓不同溫度計(jì)示數(shù)的變化R1在電流一定、通電時(shí)間一定時(shí)，電壓越高，電流做的功越多.1.實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用有哪些？提示：(1)保護(hù)電路；(2)調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓，使小燈泡兩端電壓略低于、等于或略高于額定電壓值.二、實(shí)驗(yàn)探究：測(cè)量小燈泡的電功率2.怎樣選擇電壓表、電流表的量程？提示：電表量程參照小燈泡的額定電壓、額定電流，選擇大于額定電壓、額定電流的量程.如額定電壓為2.5V的小燈泡，電壓表可選0～3V量程，電流表選0～0.6A量程.3.如何選擇合適的滑動(dòng)變阻器？提示：滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流要大于燈泡的正常工作電流，而滑動(dòng)變阻器的最大電阻值應(yīng)與小燈泡的電阻差不多，這樣調(diào)節(jié)效果明顯．4.連接電路時(shí)開關(guān)和滑動(dòng)變阻器應(yīng)該注意什么？提示：開關(guān)應(yīng)該處于斷開狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該滑到阻值最大的位置.5.實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度比較暗而且沒有發(fā)生變化，原因可能是什么？提示：滑動(dòng)變阻器的接線柱選擇了下面的兩個(gè)，等于連入了一個(gè)定值電阻，不能起到變阻的作用.【典例】王明同學(xué)準(zhǔn)備測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡在實(shí)際工作時(shí)的功率，根據(jù)已有器材，他設(shè)計(jì)好了電路原理圖，并完成了實(shí)物連接．如圖所示.(1)根據(jù)實(shí)物連接圖，請(qǐng)你在虛線框內(nèi)畫出與之對(duì)應(yīng)的電路原理圖.(2)在某次測(cè)量過程中，閉合開關(guān)后，電壓表和電流表的示數(shù)如圖所示，則電壓表的示數(shù)為_____V，電流表的示數(shù)為_____A，則此時(shí)小燈泡的功率為_____W.(最后一空保留兩位小數(shù))(3)滑動(dòng)變阻器的滑片P向B端滑動(dòng)后，小燈泡的電功率將_______(選填“增大”、“減小”或“不變”).(4)王明同學(xué)經(jīng)過多次測(cè)量與計(jì)算后，得到了一組功率P與電壓的平方U2的數(shù)據(jù)，下列各圖中能正確表示P與U2的關(guān)系的是(設(shè)燈絲電阻不變)()(2)由題圖可知電壓表的示數(shù)為1.2V，電流表的示數(shù)為0.4A，由P=UI=1.2V×0.4A=0.48W，得小燈泡的功率為0.48W.(3)滑片P向B端滑動(dòng)，由題圖可知電路中電阻減小，電流增大，小燈泡兩端電壓增大，所以小燈泡的電功率將增大.(4)由可知，電阻一定時(shí)，P與U2成正比，所以能表示P與U2的關(guān)系的圖應(yīng)為A.答案：(1)圖見解析(2)1.20.40.48(3)增大(4)A

三、實(shí)驗(yàn)探究：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)

典題采用如圖的裝置探究“電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”,接通電源,瓶?jī)?nèi)的空氣被加熱后膨脹,使U形管中的液面發(fā)生變化,通過觀察U形管的液面變化情況比較出瓶?jī)?nèi)電阻絲的發(fā)熱多少。(1)如圖所示的是探究電流產(chǎn)生的熱量跟

的關(guān)系,通電一段時(shí)間

(選填“左瓶”或“右瓶”)內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。

(2)讓實(shí)驗(yàn)裝置冷卻到初始狀態(tài),把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶?jī)?nèi),接通電源比較兩瓶?jī)?nèi)電阻絲發(fā)熱多少。此時(shí)該裝置是探究電流產(chǎn)生的熱量跟

的