2019秋九年级物理全册 第十六章 电流做功与电功率章末小结与提升同步课件 （新版）沪科版

章末小结与提升实验活动初高衔接知识网络实验活动初高衔接重点突破类型1电能和电能表1.一天,小红看她家电能表的表盘如图所示,此时电能表的读数是314.5kW·h;该电能表的表盘每转300r,说明小红家的用电器消耗了0.5kW·h的电能。2.(常州中考)太阳能充电宝上表面贴有太阳能板,可利用太阳能为内部锂电池充电,但销量低迷。某款太阳能充电宝内锂电池容量为0.1kW·h、合3.6×105J。在充足阳光下太阳能板产生5V电压、0.25A电流为锂电池充电,充电效率为80%,将锂电池从无电状态下充满,太阳能板需要输出4.5×105J的电能。若每天充足太阳光照10小时,需要10天才能将锂电池充满。实验活动初高衔接重点突破类型2电流做功的快慢3.如图为一只“6V1.5W”小灯泡的电流随电压变化的关系图像。若把三只这样的灯泡串联起来,接在12V的电源两端,则此时每只小灯泡的电阻及实际功率为(B)A.24Ω0.67WB.20Ω0.8WC.24Ω0.96WD.20Ω0.67W实验活动初高衔接重点突破4.小夏将n个“3V0.3W”的小灯泡,按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中(如图所示),通过分别调节滑动变阻器R1和R2,使所有小灯泡均正常发光。则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是(A)A.P甲=nP乙B.P甲=n2P乙C.I甲=I乙D.I甲=1𝑛I乙实验活动初高衔接重点突破类型3电功率的测量5.(攀枝花中考)小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率,设计并连接了如图甲所示的实物电路。实验活动初高衔接重点突破(1)为了保护电路,闭合开关S1前,应将滑片P移动到滑动变阻器的B(选填“A”或“B”)端;(2)闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳向“1”,调节滑动变阻器使电流表的示数为I1,如图乙所示,I1=0.2A;(3)将开关S2扳向“2”,保持滑动变阻器的阻值不变,调节变阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为I1,此时R=5Ω;则步骤(2)中小灯泡的电阻R1=5Ω,测量小灯泡电阻的方法是等效替代法(选填“控制变量法”或“等效替代法”);(4)步骤(2)小灯泡的实际功率P1=0.2W;(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,以下关于小灯泡的额定功率P0与实际功率P1的数值关系,你认为最有可能的是D。A.P0=2P1B.P0=3P1C.P0=4P1D.P0=5P1实验活动初高衔接重点突破类型4电流的热效应6.(深圳中考)如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是(D)A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法B.右侧电阻丝的阻值比左侧小C.通过右侧电阻丝的电流比左侧小D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系实验活动初高衔接重点突破7.如图所示,两透明容器中密封着等质量的空气,通电t秒后(两容器都不向外放热),下列说法正确的是(C)A.两容器中电阻产生的热量相同B.右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍C.右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍D.右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍实验活动初高衔接重点突破类型5电功率的综合计算8.(内江中考)如图所示,电源电压恒为3V,灯泡L标有“3V1.5W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R最大阻值为30Ω,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”。在电路安全的情况下,下列判断正确的是(D)A.灯泡L正常发光时的电阻为10ΩB.只闭合开关S,滑动变阻器的取值范围只能是0~10ΩC.只闭合开关S,该电路的最大功率是2.5WD.将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1,电流表示数为0.6A实验活动初高衔接重点突破9.已知电源电压为9V,R1=15Ω,电路连接如图所示,将滑动变阻器的滑片P移到图中位置,使滑动变阻器电阻RaP=15R2,此时电压表的示数为4.8V。保持原电路不变,如果将电压表换成电流表。求:(1)电流表的示数;(2)若移动滑片P到某一点,使滑动变阻器消耗的电功率为1.2W,通过R1的电流。实验活动初高衔接重点突破解:(1)由题图可知,电路中R1与R2的最大阻值串联,电压表测滑片右侧部分电阻两端的电压,所以电路中的电流I1=𝑈𝑃𝑏𝑅𝑃𝑏=𝑈𝑅1+𝑅2即4.8V1-15𝑅2=9V15Ω+𝑅2,解得R2=30Ω将电压表换成电流表后,R1与15R2串联,电流表测电路中的电流,电流表的示数I2=𝑈𝑅1+15𝑅2=9V15Ω+15×30Ω≈0.43A实验活动初高衔接重点突破(2)设滑动变阻器消耗的电功率为1.2W时电路中的电流为I,则R2两端的电压U2=U-IR1=9V-I×15Ω滑动变阻器消耗的电功率P2=U2I=(9V-I×15Ω)I=1.2W整理可得15Ω×I2-9V×I+1.2W=0解得I=0.2A或I=0.4A电路中的最大电流I大=𝑈𝑅1=9V15Ω=0.6A电路中的最小电流I小=𝑈𝑅1+𝑅2=9V15Ω+30Ω=0.2A因0.2A和0.4A均在0.2A~0.6A之间,所以通过R1的电流可能是0.2A,也可能是0.4A实验活动初高衔接实验活动实验一:测量小灯泡的电功率1.实验器材电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线等。2.实验原理:P=IU。3.实验电路图实验活动初高衔接实验活动4.实验步骤(1)按设计的电路图连接实物,并设计实验记录表格。(2)检查电路无误后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,观察电压表的示数。当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时,记下电流表的示数。(3)调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍,观察小灯泡的发光情况,并记下电压表和电流表的示数。(4)调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压低于额定电压的15,观察小灯泡的发光情况,并记下电压表和电流表的示数。次数电压U/V电流I/A电功率P/W灯泡亮度U实=U额U实U额U实U额实验活动初高衔接实验活动5.实验结论(1)U实=U额,P实=P额,小灯泡正常发光。(2)U实U额,P实P额,小灯泡的亮度比正常发光亮一些。(3)U实U额,P实P额,小灯泡的亮度比正常发光暗一些。实验活动初高衔接实验活动【针对训练】1.如图是测定“小灯泡电功率”实验的装置图,器材有2节新干电池、额定电压为2.5V(阻值约为10Ω)的小灯泡和“20Ω1A”的滑动变阻器等。(1)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表均正常偏转,但偏转角度较小,则接下来应进行的操作是C(填字母);A.更换小灯泡B.检查电路是否断路C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光(2)为了测量小灯泡正常发光时的电功率,小华应进行的下一步操作是移动滑片,使电压表的示数为2.5V,并记下电流表的示数;实验活动初高衔接实验活动(3)之前物理老师已测出该规格小灯泡的电流与电压的关系数据如表所示:实验次数12345U/V0.301.202.002.502.90I/A0.030.120.180.200.21小华想亲自做一次实验,看能否测得同样的数据。实验过程中,小华发现无法得到上述表格中的一组数据,请根据所学的知识进行推断应是第1(填序号)次数据,理由是滑动变阻器的最大阻值偏小。实验活动初高衔接实验活动实验二:探究电流产生的热量与哪些因素有关1.实验方法控制变量法、转换法。2.实验原理在两个相同的烧瓶中装质量相同的煤油,瓶中各放一根电阻丝,右瓶中电阻丝R1的电阻比左瓶中R2的电阻大,通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高,电流产生的热量越多,煤油的温度上升得越高。3.实验器材电源、导线、开关、两个装有相同质量煤油的烧瓶、铜丝、镍铬合金丝、滑动变阻器、电流表、温度计和秒表。实验活动初高衔接实验活动4.实验电路图5.实验步骤、现象及结论(1)连接电路,闭合开关一段时间后,发现右侧烧瓶中温度升高得较快,这说明右侧烧瓶中的电阻丝产生的热量多。(2)只将右瓶中的电阻丝接入电路,利用滑动变阻器改变电路中的电流,使电流比刚才的电流大,通电时间跟上次实验一样,发现烧瓶中煤油的温度比上次升高得快,这说明电阻和通电时间一定时,电流越大,电阻丝产生的热量越多。(3)观察其中一个烧瓶,通电时间越长,发现烧瓶中煤油的温度升高得越多,说明电阻和电流一定时,通电时间越长,电阻丝产生的热量越多。实验活动初高衔接实验活动6.实验数据记录表格次数通过电阻丝的电流I/A电阻丝的电阻/Ω通电时间t/s温度计示数的变化结论1相同不同相同2不同相同相同3相同相同不同实验活动初高衔接实验活动【针对训练】2.用如图1所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,相同烧瓶内装满了煤油。(1)烧瓶中装入的煤油是绝缘体(选填“导体”或“绝缘体”);(2)请根据实物电路,在图2虚线框内画出对应的电路图;实验活动初高衔接实验活动答案:如图所示(3)为达到实验目的,选用的两电阻丝R1与R2的阻值应相等,通过R1的电流小于通过R2的电流;(4)通电一段时间后,乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大,说明在电阻和通电时间相等时,电流越大产生的热量越多;实验活动初高衔接实验活动(5)小红用如图3所示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图像,根据焦耳定律可知,图4中能正确反映h-I关系的是A。实验活动初高衔接初高衔接电源功率指的是电源提供的全部功率,等于内外电路消耗的电功率之和。常用P总=EI来计算,其中E为电源电动势,I为电路中的电流。电源内阻消耗的电功率为P内=I2r,其中r为电源的内阻。电源的输出功率就是外电阻消耗的功率,有P出=I2R=𝐸𝑅+𝑟2R=𝐸2𝑅(𝑅−𝑟)2+4𝑅𝑟=𝐸2(𝑅−𝑟)2𝑅+4𝑟,其中R为外电阻的阻值,分析可知,只有R=r时,P出才有最大值。实验活动初高衔接初高衔接【针对训练】如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻,以下说法中一定正确的是(C)A.当R2=r时,R2上消耗的功率最大B.当R1=R2+r时,R1上消耗的功率最大C.当R2=0时,R1上消耗的功率最大D.当R2=0时,电源的输出功率最大