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2024-2025学年九年级物理上学期期末复习考点清单
第15章《电功和电热》
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考点1：电能表与电功
1、电功与电能
（1）定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。
（2）单位：国际单位是焦耳（J）；常用单位：度（kW h）；1度=1千瓦时=1kW h=3.6×106J。2、电功的实质
（1）实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能,电功是一个过程量，电流做功的过程就是消耗电能的过程;
（2）电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3、电功的计算公式
（1）定义式：W=UIt：
U表示某段电路两端的电压，单位是V；
I表示通过该电路的电流，单位是A；
t表示通电时间，单位是s；
W表示电流在该段电路上所做的功，单位是J．
（2）应用公式过程中的“同一性”：
a．电路的同一性，电流通过某灯泡做的功，等于该灯泡两端的电压、通过该灯泡的电流和该灯泡通电时间的乘积．即W、U、I、t四个物理量必须是同一个导体上的四个物理量；
b．单位的统一性，W、U、I、t四个物理量的单位必须分别是J、V、A、s，若有一个单位不符，就必须将其换算成标准单位后，再代入公式计算．
4、电功与电能的计算：
电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：①串联电路中常用公式：W=I2Rt；
②并联电路中常用公式：,W1：W2=R2：R1；
③无论用电器串联或并联，计算在一定时间所做的总功，常用公式W=W1+W2+…Wn。
5、串、并联电路中电功的特点
（1）推理探究：串、并联电路中总功与各用电器做功之间的关系；
a．串联电路：电阻R1、R2串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It；又因为U=U1+U2，故W总=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2。
b．并联电路：电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2，电路中的电压为U，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t；又因为I=I1+I2，故W总=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2。
概念规律：无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器（或各支路）做功之和，表示为W总=W1+W2。
②串、并联电路中电功分配关系
a．串联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成正比，即W1：W2=R1：R2
b．并联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成反比，即W1：W2=R2：R1。
6、电能表参数的理解
（1）220V：表示电能表应该在220V的电路中使用；
（2）30（100）A：表示该电能表的标定电流是30A，额定最大电流是100A；
（3）50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用；
（4）120revs/kW h：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW h的电能，电能表上的转盘转过120圈；
7、电能的求法
（1）测量较大电能时用刻度盘读数：最后一位是小数位；两次读数之差就是这段时间内消耗的电能，单位是度（千瓦时）；
（2）测量较小电能时用转盘转数读数：通过记录某段时间内电能表转盘转数，结合电能表转盘每转表示的电能计算出该段时间内消耗的电能。
※注意：利用转盘转数来计算电能时，得到的单位是kW h，记住单位之间换算关系：1kW h=3.6×106J。
8、电功的测量
利用电能表计算电功：
根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功，或消耗的电能．在计算时通常有两种方法：
（1）先根据每kW h的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能．
（2）由于电能表的转盘的转数与电流做的功（或消耗的电能）成正比，因此可以先统一单位，然后列出比例式，再求解答案。
考点2：电功率
1、电功率的概念
（1）定义：电流单位时间内所做的功。
（2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实
际功率大小。
（3）国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。
2、额定电压、额定功率、实际电压、实际功率
（1）定义：
①用电器正常工作时的电压叫额定电压；用电器在额定电压下的功率叫额定功率；
②用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器在实际电压下的功率叫实际功率。
3、电功率与电能、时间的关系
（1）电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式。
（2）公式在使用时单位要统一，有两种可用：①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）；②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW h 度），时间用小时（h）。
4、电功率与电压、电流的关系
（1）在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率越大；
（2）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比；
（3）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。
5、电功率的计算
（1）定义式：P=UI．即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积，该公式是电功率的普适公式，适用于所有的用电器。
P表示电功率，单位是W；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过这段电路的电流，单位是A
（2）导出式：P=I2R，,这两个公式只适用于纯电阻电路，即能将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。
6、电功率的测量
（1）实验室里通常根据电功率的计算公式P=UI测量电功率。
测量电功率的方法：
①测量用电器的电功率可以用专门的仪器。
②用电能表测量出电流通过用电器做的功，用秒表测量出所用的时间。根据公式计算出用电器的电功率。
③用电压表测出加在用电器两端的电压，用电流表测出通过用电器的电流，根据公式P=UI计算出用电器此刻的电功率，这种方法叫做伏安法。
（2）伏安法测电功率的电路图：如图所示，测量小灯泡电功率的电路有两种接法。
（3）如果没有电压表，我们可以用一个已知电阻和电流表来代替电压表，根据U=IR可得出电压值，这时应将小灯泡与已知电阻并联，因为得出了已知电阻两端的电压，就知道了小灯泡两端的电压；反之，如果没有电流表，我们可以用一个已知电阻和电压来代替电流表，根据可得出电流值，这时应将小灯泡与已知电阻串联，因为得出了已知电阻的电流，就知道了通过小灯泡的电流。
7、探究小灯泡的电功率实验
（1）实验目的：用电流表、电压表测出小灯泡在不同电压下的电功率；
（2）实验原理：；
（3）实验方法：伏安法。
（4）实验器材：干电池、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干；
（5）实验步骤：步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；
步骤②检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中；
步骤③调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中；
步骤④将实验中记录的数据分别代入P=UI，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中；
步骤⑤整理实验器材。
（6）实验分析和结论：
①小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮；
②灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大；
③灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。
（7）实验补充：
实验中滑动变阻器的作用：
①闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏；（保护电路）
②接通电源后，移动滑动变阻器的滑片，可以调节小灯泡两端的电压。（调节电压）
实验中电路故障分析
故障 现象 故障原因
灯泡不亮 闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数 ①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数 ①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏 ②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转 ①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良 ②电流表和电压表的位置互换了
电表问题 电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转 电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小 ①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度 ①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器问题 滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化 滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压 电源电压过低
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数 灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
考点3：电热器电流的热效应
1、电流的热效应
（1）电流的热效应定义：电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应。
（2）电流热效应的实质：是电流通过导体时，由电能转化为内能。
（3）电流热效应影响因素：与通电的时间、电流、电阻有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，通电时间越长，导体产生的热量越多。
（4）公式：Q=I2Rt（普遍适用）
Q=W=UIT（只适用于电热器）
式中：
I-通过导体的电流，单位是安培（A）；
R--导体的电阻，单位是欧姆；
t--电流通过导体的时间，单位是秒（S）；
Q--电流在电阻上产生的热量，单位是焦（J）
2、电热的利用与防止
（1）电热器：电流通过导体时将电能全部转化为内能的用电器。其优点是清洁、无污染、
热效率高，且便于控制和调节电流。
（2）有时人们利用电热，如电饭锅、电熨斗等；有时人们防止电热产生的危害，如散热孔、散热片、散热风扇等。
3、探究影响电流通过导体时产生热量的因素
探究电热与哪些因素有关：
（1）怎样用转换法体现电热：用温度计升高的度数；用细管内液柱升高的高度；用气球膨胀的大小；
（2）怎样用控制变量法研究与电阻的关系：串联时控制电流和通电时间一定，并联时控制电压与通电时间一定。
4、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，这个规律叫焦耳定律；
（2）公式：Q=I2Rt，公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（Ω），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）；
（3）变形公式：，Q=UIt。
（4）在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=Q；在非纯电阻电路中，电能大部分转化为其他能，已小部分转化为热能，电功大于电热，W=Q+W其他；
5、焦耳定律的应用
（1）纯电阻电路：
纯电阻电路就是除电源外，只有电阻元件的电路，或有电感和电容元件，但它们对电路的影响可忽略．电压与电流同频且同相位．电阻将从电源获得的能量全部转变成内能，这种电路就叫做纯电阻电路．　基本上，只要电能除了转化为热能以外没有其他能的转化，此电路为纯电阻电路；
（2）焦耳定律的推导公式：，Q=UIt，适用范围，纯电阻电路；
6、电热器的“双挡”问题
（1）“双挡”中的电阻：电热器通常设计有“高温挡”和“低温挡”．根据可知，当U一定时，电阻越大，电功率越小；电阻越小，电功率越大，所以高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最大；
（2）“双挡”的控制开关
①短路式
两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联，如下图所示；
当闭合开关时，有一个电阻短路，只有一个电阻工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温挡；
②单刀双掷式
主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接在附加电阻上，如下图所示；
当开关掷向附加电阻的支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高温挡。
※注意：电流通过电动机做功消耗的电能，一部分转化为机械能，另一部分是转化为内能，也就是W≠Q．那么，用来计算电功的公式W=UIt不能用来计算电热，电热智能用焦耳定律Q=I2Rt来计算。
考点4：家庭电路与安全用电
1、家庭电路的组成
（1）家庭电路的主要组成部分有：进户线、电能表、总开关、保险装置、开关和灯泡、插座和用电器；
（2）要分析清楚各组成部分的先顺序：
为防止偷电事故，进户线首先要进电能表；为检修电路保险丝时安全，总开关要安装在保险丝前面；
（3）开关与所控制的灯泡是串联的；各用电器之间是并联的。
2、家庭电路的连接
（1）进户线：连接户外的供电电路的电线，一根是火线，另一根是零线，它们之间有220V的电压；
（2）电能表：测量用户在一段时间内消耗电能的仪器；
（3）总开关：能同时切断火线和零线，方便室内电路的安装和检修；
（4）保险丝：当电路中电流过大时，自动熔断并切断电源，起保护电路的作用，现在家庭多用空气开关来取代保险丝；
（5）插座与用电器：插座给可移动家用电器供电，插座并联在电路中，两孔插座右火左零，三孔插座右火左零上地，用电器是直接利用电能工作的器件，各用电器之间通常是并联的；
（6）开关与灯泡：开关与被控制的灯泡串联，为了安全，开关应接在火线与灯泡的尾部金属体之间。
注意：家庭电路中各用电器之间是并联的，开关与被控制的用电器是串联的。
3、家庭电路的故障分析
在进行家庭电路故障分析时，可有两种方法：
（1）用测电笔：如果氖管发光，则被测点与火线之间连通，如果氖管不发光，则被测点与火线之间是断的；
（2）用检验灯泡：根据断路、短路、正常电路表现出的现象判断；
（3）突然家里所有用电器都停止工作，则有保险丝断的可能性。
4、零线火线的辨别方法
（1）家庭电路的电压是220V，其中火线与大地之间是220V，火线与零线之间是220V，零线与大地之间是0V；在我国家庭电路的工作电压都是220V，在其他某些国家不是；
（2）用测电笔检验，如果测电笔氖管发光则被测线是火线，如果测电笔氖管不发光则被测线是零线。
5、测电笔的使用
（1）测电笔的用途：用来辨别火线和零线；
（2）测电笔的结构：笔尖、电阻、氖管、弹簧、笔卡（或笔部金属体）；
（3）测电笔的使用方法：笔尖接触被测导线，手接触尾部金属体；
注意：掌握测电笔的正确使用，手一定接触笔尾金属体，手一定不能接触笔尖金属体。
6、插座的构造与工作方式
（1）分类：按是否移动可分为固定插座和移动插座；按孔的数量分为双孔插座和三孔插座．插排是多个插座的组合；
（2）接法：右孔接火线、左孔接零线、上孔接地线（右火左零上地）；
（3）三孔插座配合三脚插头使用的，三脚插头的第三个脚与用电器的金属外壳相连，三孔插座的第三个孔与大地相连，这样在使用的时候就把用电器的金属外壳与大地相连通，避免用电器一旦漏电时使人发生触电事故；
（4）三脚插头的第三个脚比另外两个长，这样在插入时先把用电器外壳与大地接通，拨出时后把用电器外壳与大地分离，更加安全。
7、熔断器的作用及保险丝的选择方法
（1）保险丝的作材料：电阻率较大，熔点较低的铅锑合金；
（2）保险丝的作用：当电路中电流过大时自动切断电路；
（3）保险丝工作原理：保险丝的电阻比相连导线电阻更大，由电热功率P热=I2R可知，同样
的电流，保险丝发热功率比导线更大，温度升高更快，又因为保险丝熔点较低，所以在电流
过大时，保险丝迅速熔断，从而切断电路，起到保护作用；
（4）保险丝的选择方法：选择额定电流等于或稍大于电路正常工作电流最大值的保险丝。8、家庭电路电流过大的原因
家庭电路电流过大的原因：短路；总功率过大。
注意：改造线路时要同时考虑导线、电能表、保险装置的承受能力。
9、触电危害及常见的触电类型与预防
（1）家庭电路触电类型：
①单线触电：人站在地上碰到火线；
②双线触电：人同时碰到火线和零线；
（2）高压电路触电类型：
①高压电弧触电：人靠近高压带电体到一定距离时，带电体和人之间发生放电现象；
②跨步电压触电：高压输电线头落到地上，地面上与线头距离不同的各点存在电压，当人走
近导线时两脚之间有电压；
（3）触电急救：
①处理原则：迅速切断电源，注意自身安全；
②具体做法：一是切断电源，或者用绝缘棒将电线挑开，尽快使触电者脱离电源；二是尽力
抢救；三是发生火灾务必先切断电源再救；

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