2024-2025學年人教版九年級物理全一冊 電功率 知識清單學生版

第十八章電功率(知識清單)

-原理：P-U1

電源圮不同形式的能膨化為電能器材：電濕電壓米.電流袤、小燈泡

滑動變用看.開關.導線若干.

用電囂將電能膨化為其他形式的能

*W*WI*JI一餐、干瓦時

泅量小燈泡電踣圖

計?用電If一段時間內(nèi)消鹿的電施｝電解霾電能電功

的電功率

電能表的參數(shù)

公電流所做的功(I)當收I*P片P.小燈泡正常發(fā)光，

實夠結論(2)當心乂/，P3.小燈泡發(fā)光酸；

公式：w=vn

(3)當匕*4，用電器發(fā)光竣鳧

"-?"'=心推導公式

燈泡的亮度取決于實際功率的大小.

電功率

電流的缺效應：電流通過導體時電能陡化成內(nèi)能的現(xiàn)余.

表示電流做功的快慢一意義、

L影■因良：電灌、電壓.通電時間.

、等于電功與時間之比4即1定義-

公式:Q^PRt

瓦(W)、千瓦焦耳定化

(kW).毛瓦mW)單位電卷與電功：或電用電躇0博：非純電阻電蹈01F

噩定電壓B定功率L應用：電熱器;

P-=U1P-與P=FR推導^式「防止：取熱器、散熱扇、散熱孔

第1節(jié)電能電功

一、電能

1.電能的來源

各種電池以及各種發(fā)電廠它們把不同形式的能轉化為電能，供人們使用。

(1)利用電池獲取電能：干電池、蓄電池把能一電能；太陽能電池把能(光能)一

電能。

(2)發(fā)電廠獲取電能：把其他形式的能一機械能一電能。

2.電能的利用

(1)人們利用電能時，通過用電器將電能轉化為其他形式的能。如：白熾燈將電能轉化為一能

和光能；電動機將電能主要轉化為能；電飯鍋將電能轉化為能。

(2)電源與用電器

電源是提供電能的，是將其他形式的能轉化為能的裝置；而用電器是消耗電能的，是將電能

轉化為其他形式的能的裝置。

3.電能的單位及其換算

(1)國際單位：,簡稱焦，用符號J表示。

(2)常用單位：,用符號kw-h表示，俗稱“度”。

(3)換算關系：lkw-h=Jo

二、電能的計量

1.電能表的用途：用來計量用電器在一段時間內(nèi)消耗的.

2.電能表的幾個重要參數(shù)(如圖所示)。

(1)“kW-h”表示電能表示數(shù)的單位是；

(2)“220V”表示該表應該在的交流電路中使用；

(3)“10(40)A”表示這個電能表的標定電流為,額定最大電流為o電流表工作

時的電流不應超過電流；

(4)“50Hz”表示這個電能表在頻率為50赫茲的交流電路中使用；

(5)機械式電能表(左圖)“2500R/(kW-h)”表示接在這個電能表上的用電器每消耗1千瓦時

的電能，電能表上的轉盤轉過轉；電子式電能表(右圖)''1600imp/(kW-h)”表示接在這個

電能表上的用電器每消耗1千瓦時的電能，電能表上的閃爍燈閃爍次。

3.電能表的讀數(shù)(如圖)

(1)電能表計算器上前后兩次的示數(shù)之就是用電器在這段時間內(nèi)消耗的電能：

電能表月初和月底的讀數(shù)如圖所示，則本月消耗的電能為：用=印「亞尸kW-h

(2)利用電能表的轉數(shù)求電能

利用電能表轉盤的實際轉速〃和電流表參數(shù)Nrevs/kW-h,可以比較精確的計算出某段時間內(nèi)消耗

的電能。即W=^kW-h=ikWhX3.6X106j

NN

如圖所示，電表上標有“3000r/kW-h”的字樣，若一段時間內(nèi)該電能表盤轉了60轉，則在這段時

間內(nèi)用電器消耗的電能為七60revs=kWh=J

3000r/kWh

三、電功

1.電功

(1)定義：電流所做的功叫做電功，用取表示。

(2)實質：電能轉化為其他形式能的過程是電流的過程，有多少電能發(fā)生了轉化就說電

流做了,即電功是多少。

電能是狀態(tài)量：反映了做功的;

電功是過程量：反映了一段時間內(nèi)電能轉化或消耗電能的=

3.電功的計算

(1)影響電功多少的因素：電流做功的多少與、和都有關。

(2)公式：W=,此公式適用于一切情形下電功的計算。

4.電功的單位

(1)在國際單位制中，電功的單位是,簡稱焦，用符號J表示，1J=1V-A-S。

(2)常用單位：(kW-h)

(3)單位換算：lkw-h=J

5.電功的推導公式

由沙=”/和歐姆定律/=幺可推導出電功的兩個公式：

R

W=W=

(1)少=5是普遍適用的公式；電功的兩個推導公式只適用于電路；

(2)利用電功公式及其變形公式時，要注意各物理量的同一性和同時性。

第2節(jié)電功率

一、電功率

1.物理意義：表示電流做功的o

2.定義：等于電功與時間之比(比值定義法)。

3.定義式：________

變形式：電功印=Pf、時間尸

4.單位：

(1)國際單位：(W),1瓦=1焦/秒

(2)常用單位：(kW)、(mW)

(3)單位換算：lkW=W1W=mW

(4)應用公式尸=碼及變形式%=尸八進行計算時，可應用兩套單位：

①若電功印■的單位用焦(J)、時間f的單位用秒(s),則電功率P的單位是(W)；

②若電功沙的單位用千瓦時(kW-h),時間/的單位用小時(h),則電功率尸的單位是.

(kW)；

5.電功率的推導式

(1)推導：將少=UZM弋入尸=而可得：P=o

說明：電功率的定義式尸=歸和P=u/都具有普遍意義，適用于任何電路。

(2)利用普適式尸=〃結合歐姆定律/=〃々及變形式可推導出兩個表達式：

①P=UI=hR?P=UI=適口

R

說明：這兩個公式只適用于純電阻電路。

6.“千瓦時”的來歷

千瓦時是功率為的用電器工作h所消耗的電能。

說明：千瓦時是的單位，而千瓦是的單位，二者的意義完全不同。

二、額定電壓額定功率

1.額定電壓和額定功率

(1)額定電壓U.：用電器時的電壓；

額---------------

(2)額定功率P：用電器在下工作時的電功率。

額-------------

2.實際電壓和實際功率

(1)實際電壓U：用電器時的電壓；

實-------------

(2)實際功率尸.：用電器在下工作時的電功率。

實-------------

3.實際功率和額定功率的關系

(1)當U=U時，尸.P,用電器正常工作；

買額買-----------額

(2)當U.時，P、尸.，用電器容易損壞；

(3)當時，尸.尸.，用電器不能正常工作。

實額實-----------額

一個用電器只有一個額定電壓和個額定功率，是確定的，與實際電壓無關。用電器的實際功

率是不確定的，隨著它兩端電壓的改變而改變。

4,用電器銘牌上所標物理量的意義

例如一只燈泡上標著“PZ22025"，其中PZ表示該燈泡適用于普通照明，“220”表示該燈泡

的,“25”表示該燈泡的o

5.燈泡的亮度

燈泡的亮度取決于的大小。例如額定電壓不同的白熾電燈，如果實際功率相等，則它們發(fā)

光的亮度就相同。

三、電功率的測量

(1)測量出用電器兩端的電壓。和通過的電流/,運用公式尸計算用電器的實際電功率。

(2)利用電能表測量出某用電器工作一段時間:內(nèi)所消耗的電能少，然后由電功率的定義式

尸=用〃計算它的實際功率。

電能表

川4|6|91U|

kW-h

?

220V30A50Hz

2(XX)r/kW-h

如圖所示，若在時間f(單位用小時)內(nèi)轉盤轉動的圈數(shù)為人則用電器消耗的電能為

n

W=----kW-h

2000

用電器的電功率表達式為:P=w=(kW)o

t

第3節(jié)測量小燈泡的電功率

一、測量小燈泡的電功率

(1)實驗目的：測量小燈泡在不同電壓下工作時的電功率。

(2)實驗原理：P=

(3)實驗器材：電源、電壓表、電流表、小燈泡(額定電壓2.5V)、滑動變阻器、開關、導線若干。

(4)電路如圖所示。

(5)實驗步驟

①按照電路圖連接電路。注意斷開開關，將滑動變阻器滑片放在阻值最大處。將電壓表和電流表

指針調(diào)零。

②閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V(等于額定電壓)，記下此時對應的電流

表示數(shù)，并觀察燈泡的發(fā)光情況。

③計算出小燈泡的實際功率，并記錄在表格中。

實驗次數(shù)電壓UN電流//A電功率/7W燈泡發(fā)光情況

1

2

3

【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)公式尸=”計算出小燈泡的額定功率和實際功率。

【分析與論證】

①分析表格中的實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的實際電壓越高，小燈泡的實際功率越一，燈泡越?一。

②小燈泡的亮度直接由它的功率決定。

③小燈泡的實際功率有多個，額定功率只有個。

實驗結論：

(1)當小燈泡的實際電壓等于額定電壓時，小燈泡的實際功率額定功率，小燈泡發(fā)

光。

(2)當小燈泡的實際電壓低于額定電壓時，小燈泡的實際功率額定功率，小燈泡發(fā)光

(3)當小燈泡的實際電壓高于額定電壓時，小燈泡的實際功率額定功率，小燈泡發(fā)光

較____o

【交流討論】

對小燈泡的電功率進行了多次測量，為什么不求小燈泡功率的平均值？

因為額定功率是額定電壓下的功率，不是不同電壓下功率的平均值；用電器在不同電壓下的實際

功率不同，把三次測量的平均值作為小燈泡的額定功率是不合理的。

二、特殊法測小燈泡的電功率

1.單伏法(測量器材是電壓表，缺少電流表)

(1)設計實驗：借助定值電阻，利用電壓表計算出燈泡額定電壓或額定電流，利用算出額

定功率。

(2)實驗器材：電源(電壓未知)，1個電壓表，1個滑動變阻器，1個已知阻值為4的定值電阻。

(3)方法一：已知小燈泡的額定電壓U

額

①閉合s、Sj斷開S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器凡使得電壓表示數(shù)為4,此時燈泡正常發(fā)光;

②閉合s、s2，斷開S],電壓表測出4與L兩端的電壓。6。

燈泡的額定電流：I=火」

*4

燈泡的額定功率：尸=_________

額額額

(4)方法二：已知小燈泡的額定電流/

額

①閉合S,S,,斷開S,,調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使得電壓表示數(shù)為/此時燈泡正常發(fā)光；

1Z額u

②閉合S,S,,斷開端,電壓表測出人與L兩端的電壓

21v合

③燈泡的額定電壓：U=U-IR.

額合額U

燈泡的額定功率：P=UI=

額額額----------------------------

2.單安法(測量器材是電流表，缺少電壓表)

(1)設計實驗：借助定值電阻，利用電流表計算出燈泡額定電壓或額定電流，利用算出額

定功率。

(2)實驗器材

電源(電源電壓未知)，1個電流表，1個滑動變阻器，1個已知阻值為&的定值電阻。

(3)已知小燈泡的額定電壓Uo

額

①閉合S、S,.斷開調(diào)節(jié)滑動變阻器4,使得電流表示數(shù)為U次0,此時燈泡正常發(fā)光;

121額U

②閉合S、S,,斷開S1,電流表測出通過人與L的合電流/一

21U總

③燈泡的額定電流：I=I

額總&

燈泡的額定功率：P=UI=_____________

額額燈

(4)已知小燈泡的額定電流/。

額

①閉合S、S,,斷開調(diào)節(jié)滑動變阻器凡使得電流表示數(shù)為此時燈泡正常發(fā)光;

21額

②閉合S、S.,斷開S,,電流表測出通過4與L的合電流

1zu總

燈泡的額定電壓：U=UR=)R

額U總額nu

燈泡的額定功率：P=UI=

額額額--------------------------------------

第4節(jié)焦耳定律

、電流的熱效應

1.電流的熱效應

電流通過導體時電能轉化成包能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應。

2.探究影響電流熱效應的因素

【設計實驗】

(1)實驗裝置介紹(焦耳定律演示器)

兩個透明的塑料容器內(nèi)部密閉著等量的空氣；容器內(nèi)部的空氣與U形管一端相連通。兩個容器中

各有一段電阻絲，兩個容器里的電阻絲聯(lián)在一起接入電路。

電阻絲空氣

(2)實驗原理

如圖所示，兩個透明容器中密封著空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣的體積變化。同

時使用兩個密閉容器時，哪一側u型管中液柱出現(xiàn)的高度差大，表明哪一側的電阻絲產(chǎn)生的—多。

圖中，因為△〃工所以電流通過側的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。

(3)研究方法

①控制變量法：在探究電流通過導體產(chǎn)生熱的多少跟電流、電阻、通電時間的關系時，每次實驗

應該控制兩個物理量不變。

②轉換法：實驗中通過觀察U形管液面的來比較電流產(chǎn)生熱量的多少，這種研究方法叫

轉換法。

(4)實驗器材與電路

學生電源、焦耳定律演示器、電流表、滑動變阻器等。

為了進行多次實驗，需要改變通過兩個電阻絲的電流，所以在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器，通過

移動滑片改變電流。

甲

(5)實驗記錄表

通電時間U形管液面

電流關系電阻大小/C

實驗關系高度差/〃

次數(shù)

左右左右左右左右

1相等510相等

2大小相等相等

【進行實驗】

(1)探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關系。如上圖甲所示，將兩根阻值不等的電阻絲串聯(lián)

接入電路，使用學生電源供電。閉合開關，通電一段時間后，觀察記錄U形管液面高度差的變化。

(2)按照下圖將密封容器、開關及電源連接起來。

實驗中在右方密封盒外并聯(lián)一個5c的電阻&，目的是改變通過盒內(nèi)電阻的電流大小，從而研究

電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的關系。由于&的分流作用，因此通過兩個容器中電阻的電流不同：

(3)閉合開關，通電一段時間后，觀察同一個密封盒U形管液面的高度差的變化。

【收集證據(jù)】

通電時間U形管液面

電流關系電阻大小/Q

實驗次次關系高度差/力

左右左右左1右左右

1(甲圖)相等510相等小大

大|小

2(乙圖)相等相等大小

so

甲乙

【分析論證】

(1)分析實驗1可發(fā)現(xiàn)：在電流和通電時間相等時，越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。

(2)分析實驗2可發(fā)現(xiàn)：在電阻和通電時間相等時，越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。

(3)由實驗步驟(3)可知，在電流和電阻相等時，越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。

歸納實驗結論

(1)在電流相同、通電時間相同時，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。

(2)在電阻相同、通電時間相同時，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。

(3)在電流相同、電阻相同時，通電時間越長，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。

【交流討論】

實驗結束后，小紅說她在一本書上看到用如圖所示的裝置也可以探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟

哪些因素有關。請你對該裝置進行評價。

【評價】該裝置中，兩個相同的燒瓶盛有質量相同、溫度相同的同種液體；燒瓶內(nèi)插有溫度計，

可以測量液體的溫度。

燒瓶內(nèi)部有兩個阻值不同的電阻絲，組成串聯(lián)電路接入電路中。

通過比較燒瓶內(nèi)可以探究影響電流通過導體產(chǎn)生熱量的因素。

二、焦耳定律

1.焦耳定律

(1)內(nèi)容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟成正比，跟導體的