粤沪版九年级上册15.1 电能与电功背景图ppt课件

这是一份粤沪版九年级上册15.1 电能与电功背景图ppt课件，共54页。

一、选择题(每小题3分,共24分)1.关于电功,下列说法中正确的是 (　    )A.用电器通电的时间越短,电流做的功一定越少B.通过用电器的电流越大,电流做的功一定越多C.用电器两端的电压越小,电流做的功一定越少D.用电器消耗的电能越大,电流做的功一定越多
解析　通电时间短,但是电压、电流的大小不一定,故无法确 定做功多少,A错误;电流大,但是时间可以短,电压的大小也 不确定,故无法确定做功多少,B错误;电压小,但电流不一定 小,时间也可能长,故无法确定做功多少,C错误;电能是由电 流做功转化来的,所以说电能大时,电流做功一定多,D正确。
2.(跨学科·物理学与日常生活)(2023安徽黄山期末)如图为小丽家半年前新装的一只电能表,10月底查看电能表示数为 ,11月底表盘的示数如图所示,下列说法正确的是 (　    )
A.该电能表的标定电流为20 AB.电能表是用来测量电功率的仪表C.小丽家11月份总共消耗了903 kW·h的电能D.若以每度电0.5元计算,则11月份应缴电费45.15元
解析　该电能表的标定电流为10 A,平时工作允许通过的最 大电流(额定最大电流)是20 A,A错误;电能表是用来测量电 能的仪表,B错误;小丽家11月份共消耗的电能W=633.5 kW·h- 543.2 kW·h=90.3 kW·h,C错误;若以每度电0.5元计算,则11月 份应缴电费90.3 kW·h×0.5元/(kW·h)=45.15元,D正确。
解析　由电路图可知,R与L串联,电压表测R两端的电压,电流 表测电路中的电流。由P=UI可得,元件R正常工作时的电流: I1= = =1 A,元件R的阻值:R= = =6 Ω,A正确;由电压表的量程可知,R两端的最大电压UR=3 V,此时通过R的电流:I = = =0.5 A。因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6 A,电压表示数最大时电路中电流为0.5 A,在 保证电路各元件都安全的情况下,电路中的最大电流为0.5A,
C错误;由图像可知,当电路中电流最大为I大=0.5 A时,小灯泡两端的电压为UL=2 V,且此时UR=3 V,电源电压:U=UR+UL= 3 V+2 V=5 V,B正确;小灯泡的最大电功率:PL大=ULI大=2 V×0.5 A=1 W,D正确。
解析　小灯泡L1的实际功率P1=U1额I1额=3 V×0.5 A=1.5 W,小 灯泡L1的电阻:R1= = =6 Ω,电源电压U=6 V不变,则定值电阻两端的电压为3 V,定值电阻为R= = =6 Ω;小灯泡L2的电阻:R2= = =5 Ω,换接小灯泡L2时,电路中的电流I= = =  A,小灯泡L2的实际功率P2=I2R2= ×5 Ω≈1.49 W,小于小灯泡L1的实际功率,所以L2发光比L1暗。
5.(2023安徽砀山铁路中学模拟)李凯家有白炽灯、电风扇、 空调各一个,三个用电器的额定电压、额定功率如表所示。 当它们都在正常工作时,下列说法正确的是 (　    )
A.三个用电器的电功率一样大B.通过白炽灯的电流等于通过空调的电流C.空调的用电费用一定比白炽灯的用电费用多D.相同时间内,电流通过白炽灯产生的热量比通过电风扇产 生的多
解析　正常工作时用电器的实际功率等于其额定功率,由表 格数据知,P白炽灯=P电风扇同,但白炽灯工作时将电能主要转化为内能(小部分转化为光能),电风扇工作时将电能主要转化为机械能(只有一小部分 转化为内能),所以电流通过白炽灯产生热量比通过电风扇产 生的多,D正确。
解析　不同电压下灯泡的实际功率不同,所以灯泡的实际功 率不一定是25 W,A错误;由图知,灯泡的额定电压是220 V,说 明该灯泡应在220 V的电路中工作,如果灯泡两端电压不是220 V,灯泡仍然发光,但不是正常发光状态,B错误;钨丝使用 一段时间会变细,其电阻阻值变大,C错误;灯丝具有电阻,由 公式Q=I2Rt知,电流通过灯丝时会产生热量,这叫作电流的热 效应,D正确。
7.(跨学科·数学)(2024广东深圳红岭中学月考)如图所示,将灯 L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中, 在甲图中灯L1的功率为9 W。在乙图中灯L1的功率为25 W, 设灯丝电阻不变,下列说法中不正确的是 (　    )
A.甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是3∶5B.甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3∶2C.甲图中灯L1、L2的功率之比是3∶2D.L1、L2两灯灯丝电阻之比是3∶2
解析　因在图甲中灯L1的功率为9 W,在乙图中灯L1的功率 为25 W,甲、乙两图中灯L1两端的电压之比为 = = = = ,A正确;甲中两灯泡串联接入电路,乙中两灯泡并联接入电路,则甲图中加在灯L1两端的电压占总电压的  ,即U1= U,加在L2两端的电压U2=U- U= U,根据串联分压规律可得L1、L2两灯的电阻之比 = = = ,D正确;根据
解析　由图甲可知,R1、R2串联,电压表测量R2两端的电压,电 流表测量电路中的电流;当滑片P处于a端时,滑动变阻器R2接 入电路中的电阻为零,电压表被短路,电路中只有电阻R1工作, 根据图乙知,此时电路中的电流I1=1.2 A,电源电压U=I1R1=1.2 A×R1①,当滑片P处于b端时,滑动变阻器R2接入电路中的电 阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,此时电路中的电流I2 =0.4 A,滑动变阻器R2两端电压U2=4 V,电源电压U=I2R1+U2= 0.4 A×R1+4 V②,联立①②式解得,U=6 V,R1=5 Ω,A、B错误;
二、填空题(每空2分,共34分)
9.(新考向·逆向思维)(2023广东广州黄埔玉泉学校期末)如图 是小军家的电能表,让“220 V    1 200 W”的用电器单独正 常工作5 min,发现电能表的转盘转过200 r,此用电器消耗的 电能为　　     J,电能表的示数变为　　　    kW·h。每消耗1 kW·h的电能,该电能表转盘转　　　    r。
解析　由P= 可得,用电器单独正常工作t=5 min=300 s消耗的电能为W=Pt=1 200 W×300 s=3.6×105 J=0.1 kW·h;用电器 工作5 min后,电能表示数变为1 991.6 kW·h+0.1 kW·h=1 991.7 kW·h;每消耗1 kW·h的电能,电能表转盘转过n= ×200 r=2 000 r。
10.(2023广东茂名茂南期末)甲、乙两灯的额定电压均为6 V,测得两灯的电压与电流关系图像如图所示。甲灯正常工作时的电阻是　　    Ω;当乙灯的实际功率是2.4 W时,它两端的实际电压是　　　    V;当把甲、乙两灯串联接在7 V的电源上时,电路中的电流是　　　    A。
解析　甲灯的额定电压为6 V,甲灯正常工作时的电压U甲=6V,由图可知,通过甲灯泡的电流I甲=0.3 A,甲灯泡正常工作时的电阻:R甲= = =20 Ω;当乙灯的电压为4 V时,通过的电流为0.6 A,乙灯的实际功率:P=UI=4 V×0.6 A=2.4 W,当乙灯的实际功率是2.4 W时,它两端的实际电压是4 V;当把两灯串联在7 V电源上时,因串联电路的电流相等,由图知,只有当电路中的电流为0.3 A,甲灯的实际电压为6 V,乙灯的实际电压为1 V时,由串联电路电压的特点,两灯的总电压等于电源电压7 V。
11.(2023广东湛江期末)如图所示电路中,定值电阻R的阻值 为20 Ω,电动机线圈电阻为2 Ω。闭合开关S,电流表A1的示数 为0.8 A,A2的示数为0.3 A,则电源电压为　　　    V,电路消 耗的总功率为　　　    W,1 min内电流通过电动机产生的机 械能为　　　    J。
解析　由图可知,闭合开关后,R与电动机M并联,A2测通过R 的电流,A1测干路的电流;闭合开关,A2的示数为I2=0.3 A,由并 联电路电压的规律和欧姆定律可得,电源电压:U=U2=I2R=0.3 A×20 Ω=6 V;A1的示数为0.8 A,即总电流I=0.8 A,则电路消耗 的总功率:P=UI=6 V×0.8 A=4.8 W;根据并联电路电流的规律 可得,通过电动机的电流:I电动机=I-I2=0.8 A-0.3 A=0.5 A,电动机 线圈的电阻为2 Ω,所以,1 min内电流通过电动机产生的热量: Q= R线圈t=(0.5 A)2×2 Ω×1×60 s=30 J,1 min内电动机消耗
的电能:W=UI电动机t=6 V×0.5 A×60 s=180 J,故1 min内电流通过电动机产生的机械能:W机械=W-Q=180 J-30 J=150 J。
12.(新情境·安全与健康)(2023安徽池州贵池期末)家庭照明 白炽灯的灯丝熔断后,经摇晃重新搭接起来,如图,其中,AB、 BC是两段灯丝,AB长一些,BC短一些,B为搭接点。(1)接入电路后,灯泡将变得更亮,是因为 　　　　　　　     　　　　　　　　    导致灯泡实际功率变大。(2)搭接后的灯丝更容易烧断,那么,绝大多数情况下,是图中 　　　    位置更容易烧断。(选填“AB段”“B点”或“BC 段”)
解析    (1)灯丝熔断后再搭接在一起,灯丝材料、横截面积 (除接触点外)不变,灯丝长度变短,灯丝电阻变小;灯泡两端电 压,即家庭电路电压不变,由电功率公式P= 可知,灯泡实际功率变大,灯泡变亮。(2)搭接处电阻的横截面积变小,则搭 接处的电阻变大(可理解为接触不良、接触电阻大),因此由 Q=I2Rt可得,搭接处产生热量增多,此处容易烧断,而其他地方 不易断,故选B点。
13.(新素材·现代科技)(2023广东惠州期末)如图为乐乐的奥特曼面罩玩具,此面罩上奥特曼的眼睛可以同时发光,也可以单独发光。乐乐的哥哥对这个面罩非常好奇,于是拆开研究了一番,发现奥特曼的两只眼睛其实是两个小灯泡,接在了电源电压为3 V的电路中,这两只小灯泡的连接方式是　　　    (选填“串联”或“并联”)。奥特曼眼睛内的两只灯泡的规格均为“3 V    3 W”,若其中一只眼睛的灯泡不小心烧坏后,
哥哥取来一只“6 V    3 W”的灯泡L1替换上去,再次让奥特曼的两只眼睛同时发光,则此时L1灯的实际功率为　　    W,整个电路中的总电流为　　    A。(设灯丝电阻不变)
解析　因为面罩上奥特曼的眼睛可以同时发光,也可以单独 发光,互不影响,所以这两只小灯泡是并联的;灯泡L1的电阻R1 = = =12 Ω,灯泡L1的实际功率P1实= = =0.75 W,灯泡L1的实际电流I1= = =0.25 A,“3 V    3 W”规格灯泡的电流I2= = =1 A,整个电路中的总电流I=I1+I2=0.25 A+1 A=1.25 A。
14.(2024广东鹤山期中)如图所示,小桂将一条粗细不均的铝 箔纸的两端分别压在电池的两极,发现铝箔纸发热并燃烧。 实验中铝箔纸较粗部分的电流　　　    (选填“>”“=”或 “<”)较细部分的电流,较　　　    (选填“粗”或“细”) 的部分先燃烧起来,此过程的能量转化是　　　    能转化为 内能。
解析　实验中铝箔纸较粗部分与较细部分串联,通过它们的 电流相等;由于较细部分的电阻大于较粗部分的电阻,由Q=I2 Rt可知相同时间内较细部分产生的热量较多,先燃烧,此过程 中铝箔纸发热是电能转化成内能。
三、实验探究题(第15题12分,第16题16分,共28分)
15.(2024广东深圳期末)实验室购买了一批规格为“2.5 V     0.75 W”的小灯泡,小明利用其中一只灯泡做“测量小灯泡 电功率”的实验。
(1)用笔画线把给出的用电器元件符号连接成测量小灯泡电 功率的电路图;(2)如果闭合开关,移动变阻器的滑片P的过程中,观察到电流 表示数几乎接近最大值时,小灯泡仍然不亮,且电压表无示 数,其原因可能是　　　　　　　　    ;(3)排除故障后开始实验。如果滑动变阻器的最大阻值为15 Ω,电源电压不变,将滑动变阻器的电阻值从最大调至5 Ω的
过程中,它的功率变化为　　　　　　    (选填“变大”“变 小”“先变大后变小”或“先变小后变大”);(4)如果 和 的读数分别如图2所示,则 的读数是　      , 的读数是　　　    ,小灯泡的实际电功率是　　       。
答案    (1)如图所示   
解析    (1)伏安法测灯泡功率,电流表测电流,电压表测灯泡 两端电压;(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P的过程中,观
16.(新考法·分析论证)(2023广东惠州期末)【探究名称】探 究电流产生的热量与什么因素有关。
【实验过程】(1)如图甲所示,两个密闭容器内的电阻丝发热的多少是通过 　　　　　　　　    来反映的,这种研究方法叫作　　      。(2)如图甲所示,两密闭瓶中的电阻一样大,在其中一个的外 部并联一个阻值大小相同的电阻,则通过两瓶中电阻丝的电 流　　　    (选填“相同”或“不同”)。(3)让装置冷却到初始状态,把图甲右瓶并联的两根电阻丝都 放入瓶内,连通电源,比较两瓶内电阻丝发热多少,此时该装 置探究的是电流产生的热量跟　　　    的关系。
一段时间后,电阻丝产生的热量　　　    (选填“左瓶”“右瓶”或“一样”)多。 【拓展】同学们又设计了如图乙所示的实验装置来探究不 同物质的吸热情况,则电阻R1　　　    R2,A、B两容器中装有 两种质量相同的不同液体,通电一段时间后,A容器中的温度 计示数升高较多,则两容器中的液体的比热容大小关系为cA 　　　    cB。(均选填“<”“>”或“=”)
解析    (1)电流通过导体产生的热量不能直接观察,但可通过 观察U形管液面的高度差来反映,这种研究物理的方法叫转 换法。(2)如图甲的装置中,右边两个5 Ω的电阻丝并联后再 与左边5 Ω的电阻丝串联;根据串联电路的电流特点可知,通 过右边两个电阻丝的总电流和通过左边电阻丝的电流相等, 即I右=I左。两个5 Ω的电阻丝并联,根据并联电路的电流特点 可知I右=I内+I外,比较可知I左>I内;即通过两瓶中电阻丝的电流不 同。(3)让实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻
丝都放入瓶内,右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热;根据并联电路的电阻规律可得,右瓶中两根5 Ω电阻丝并联后的 总电阻为2.5 Ω,小于5 Ω,即R左>R右;两瓶内电阻丝的总电阻不 相等,通电时间相等,电流相等,故探究的是电流产生的热量 跟电阻的关系;通电一段时间后,由于电流相同(I右=I左)、通电 时间相同、R左>R右,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,左瓶内的电阻 丝产生的热量多。【拓展】探究不同物质的吸热情况的实 验,A、B两容器中电阻丝的阻值相同,即RA=RB,则相同时间内
两电阻丝上产生的热量相同;在A、B两容器中装有两种质量 相同的不同液体,A容器中的温度计示数升高较多,由Q=cmΔt可知,A容器中液体的比热容小于B容器中液体的比热容。
17.(2023江西宜春期末)如图所示是小明家新购买的电热水 壶,他发现水壶上有一铭牌如表所示,该电热水壶正常工作的 情况下,将一壶1.6 L、初温为25 ℃的水在1标准大气压下加 热到沸腾[不考虑热量损失,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。请你通过 计算回答下列问题:
(1)该电热水壶正常工作时的电阻;(2)此时水吸收的热量;(3)电热水壶正常工作时,加热此壶水至沸腾所需要的时间;(4)当用电高峰时,加热时间实际用了10 min,求此时电热水壶 的实际功率。
解析    (1)该电热水壶额定电压U=220 V,额定功率P=1 000 W,电热水壶正常工作时的电阻:R= = =48.4 Ω;(2)水的体积V=1.6 L=1.6×10-3 m3,壶中所装水的质量:m=ρ水V= 1.0×103 kg/m3×1.6×10-3 m3=1.6 kg;初温为25 ℃的水在1标准大气压下加热到沸腾,加热水所需 热量:Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1.6 kg×(100 ℃-25 ℃)=5.04×105 J;