聋校义务教育实验教科书物理九年级下册.pdf

九年级下册物 理 九年级 下册物 理物理WULI九年级下册聋校义务教育实验教科书聋校义务教育实验教科书聋 校 义 务 教 育 实 验 教 科 书封面说明：这株牵牛花的缠绕方向与生长方向有什么关系？定价：元绿 色 印 刷 产 品 未命名-1 119-11-5 上午8:36九年级下册物理聋 校 义 务 教 育 实 验 教 科 书人民教育出版社 课程教材研究所物 理 课 程 教 材 研 究 开 发 中 心编著北 京主 编：孙 新分册主编：谷雅慧 杜明霞编写人员：谷雅慧 金新喜 苗元秀 邹丽晖责任编辑：魏 昕美术编辑：胡白珂封面设计：房海莹插 图：李思东 张傲冰封面绘图：孙联群聋校义务教育实验教科书 物理 九年级 下册人民教育出版社 课程教材研究所物 理 课 程 教 材 研 究 开 发 中 心 编著出 版 （北京市海淀区中关村南大街17号院1号楼 邮编：100081）网 址 http:/经 销 全国新华书店印 刷 印刷厂版 次 2019年8月第1版 印 次 2019 年 月第 次印刷开 本 787毫米1092毫米 1/16印 张 5 字 数 114千字书 号 ISBN 978-7-107-33965-3 定 价 5.05元价格依据文件号：京发改规 2016 13号版权所有未经许可不得采用任何方式擅自复制或使用本产品任何部分违者必究如发现内容质量问题，请登录中小学教材意见反馈平台：如发现印、装质量问题，影响阅读，请与本社联系。电话：400-810-5788目录第十五章 电功率 1第1节 电能 电功 2第2节 电功率 6第3节 电功率的测量 10第4节 焦耳定律 13第5节 生活用电 17第十六章 电与磁 23 第1节 磁现象 磁场 24第2节 电生磁 电磁铁 28第3节 电动机 34第4节 磁生电 38第十七章 信息的传递 43 第1节 现代顺风耳电话 44第2节 电磁波的海洋 47第3节 广播、电视和移动通信 50第4节 越来越宽的信息之路 53第十八章 能源与可持续发展 59第1节 能源 60第2节 核能 64第3节 太阳能 68第4节 能源与可持续发展 71第十五章 电功率1第十五章电功率风车在风的吹动下，扇叶时而徐徐转动，时而急速回旋，整个风车田犹如一支舞蹈队在表演着精心编排的舞蹈。风车可以发电。风车发出的电是由什么能转化来的？一个风车一天能发多少电？风力发电有什么好处？看来，这许多问题还真需要我们静下心来认真思考。2物理 九年级下册各种各样的发电厂，如火力、水力（图15.1-1）、风力发电厂，以及各种各样的电池，它们把不同形式的能转化为电能（electric energy），供人们使用。电能在生活中，对电能的利用无处不在。电灯把电能转化为光能，为我们照明；电动机把电能转化为机械能，使得电风扇旋转、电力机车飞驰；电热器把电能转化为内能，可以烧水、使电热孵化器中的小鸡破壳而出；电视机、电脑依靠电能工作，把各种信息传达给我们；人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能，提供给卫星上的用电器（图15.1-2）每个家庭都用电。我们使用的电主要由电网提供，不同家庭用电的多少不同。人们常常会将自家消耗电的多少说成消耗了多少“度”电。这里说的“度”，就是电能的单位，它的学名叫做千瓦时，符第1节 电能 电功图15.1-1 火力与水力发电图15.1-2 人造卫星上的太阳能电池板第十五章 电功率3号是kW h。在物理学中，常用的能量单位是焦耳。1千瓦时比1 焦耳大得多。它们之间的关系是1 kW h=1103 W3 600 s=3.6106 J电能的计量用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过电能表（也叫电度表）计量出来。图15.1-3 展示了一种电能表。用电时，中间的铝质圆盘转动，圆盘上方的数字以千瓦时为单位来显示已经用去的电能。（一）一手食指书空“”形。（二）左手拇、食指成“匸”形，虎口朝内；右手直立，手背向外，五指张开，在左手“匸”形内边从左向右移动边连续点动手指，表示一串数码。电能表电能表上显示的数字是从该表开始计数到读数时为止用电器用去的电能。为了计量一段时间内消耗的电能，必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数，前后两次示数之差，就是这段时间内用电的度数。例如，家中电能表在月初的示数是3 246.8 kW h，月底的示数是3 265.4 kW h，这个月家里用电就是18.6 kW h。目前常用的电能表是IC卡式的。用户将IC卡“600 revs/（kW h）”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kW h的电能，电能表上的转盘转过600转。“220 V”表示这个电能表应该在220 V的电路中使用。“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为10 A，额定最大电流为20 A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。“50”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。图15.1-3 一种电能表（一）（二）4物理 九年级下册充值后插入电能表，电能表自动读取卡中的金额。一旦金额用完，电能表会切断电路，所以表中的金额将要用完时，需要为IC卡储值，并重新将卡插入电能表。还有一种电能表，其中没有转动的铝盘，靠内部的电路计算电能，示数由液晶板显示（图15.1-4）。在实际生活中，为了计算电费方便，读数时常常只读整数，略去小数。电能是人们生活的重要资源，社会需求越来越多，能源供应日益紧张，每个人都应具有节约用电的意识。为节约每一度电，我们要从点点滴滴做起。图15.1-5大致表示出了1 kW h 电的作用。看了这幅图，你会对节约用电有进一步的认识。电脑工作约5 h电炉炼钢约1.6 kg电车行驶约0.85 km灌溉农田约330 m2采掘原煤约100 kg洗 衣 机 工作约2.7 h图15.1-5 1 kW h 电的作用图15.1-4 电子式电能表电功电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化为其他形式的能的过程，也可以说是电流做功的过程。有多少电能发生了转化，就说电流做了多少功，即电功（electric work）是多少。例如，电动机工作时，我们可以说电能转化成了机械能，也可以说电流做功使电动机能够向外输出动能；电炉工作时，可以说电能转化成了内能，也可以说电流做功使电炉的内能增加第十五章 电功率5在日常生活中，我们常说消耗了多少电能，而很少说电流做了多少功，其实，两种说法是一样的。电流做功的多少跟电压的高低、电流的大小、通电时间的长短都有关系。加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。研究表明，当电路两端的电压为 U，电路中的电流为 I，通电时间为t 时，电功W（或者说消耗的电能）为W=UItW是t这段时间电流通过用电器所做的功，也是用电器消耗的电能，其中W的单位为焦耳（J），U的单位为伏特（V），I的单位为安培（A），t 的单位为秒（s）。?1.如图15.1-6，电能表的示数是_ kWh。2.在家庭电路中，电能表可用于测量（）A.电压 B.电阻 C.电流 D.电功3.如图15.1-7，这是一个家庭一天（24 h）的电能表示数变化情况，假设电费标准为0.5元/（kW h），请你估算这个家庭每月需要付多少电费。4.在一个小灯泡的两端加 2.5 V 电压时，电流是0.3 A，它在这种情况下通电 2 min，电流做了多少功？消耗的电能是多少？图15.1-607 5 50 8 8 0 1?8图15.1-76物理 九年级下册第2节 电功率观察电能表常常可以发现，表上铝盘的转动有时慢悠悠，有时急匆匆。这是为什么呢？如果留心你就会发现，在只使用一只节能灯时，铝盘转得慢；而使用电热水器时，铝盘转得快。原来，铝盘转动的快慢跟接入电路中的用电器有关。电功率在日常使用的节能灯上可以看到“220 V 24 W”这类的字样（图15.2-1）。其中，“220 V”说的是电压，那么，“24 W”是什么意思呢？220 V 24 W图15.2-1 节能灯演 示观察电能表铝盘转动的快慢分别把一只24 W节能灯和一只500 W的电吹风机接在同样的电路里，观察并比较电能表铝盘转动的快慢。电能表的铝盘转得快，说明电流做功快；电能表的铝盘转得慢，说明电流做功慢。在物理学中，用电功率（electric power）表示电流做功的快慢。电功率用 P 表示，它的单位是瓦特（watt），简称瓦，符号是W。前面提到的24 W、500 W，说的就是用电器的电功率。各种不同的用电器，电功率各不相同。翻开家用电器的说明书，常常看到“电功率”这样的参数。常见的家用电器中，空调、微波炉、电热水器第十五章 电功率7的电功率比较大，手电筒、手机和电子手表等的电功率比较小。工农业中使用的用电器功率往往很大，这时就要用更大的单位千瓦来表示。千瓦的符号是kW，它跟瓦的关系是1 kW=1 000 W=103 W有时也需要用比瓦小的单位毫瓦来表示功率。毫瓦的符号是mW，它跟瓦的关系是1 W=1 000 mW=103 mW农田灌溉时用来带动水泵的电动机，功率大约在几千瓦到几十千瓦之间。大型发电站的发电功率可达100万千瓦以上。发光二极管的功率约为50 mW。小资料用电器的电功率/W天河一号巨型计算机4.04106液晶电视机约100家用空调约1000排风扇约20吸尘器约800手电筒约0.5电吹风机约500计算器约0.0005作为表示电流做功快慢的物理量，电功率等于电功与时间之比。如果电功用W表示，完成这些电功所用的时间用t表示，电功率用P表示，则P=tW将上节电功W=UIt 代入上式，得P=UI8物理 九年级下册“千瓦时”的来历前面我们讲到电能时曾经提到“千瓦时”这个单位，现在可以知道它的由来了。将公式 P=tW 变形后，可得到W=PtW是电流在t这段时间通过用电器所做的功，也是用电器消耗的电能，其中W的单位为焦耳（J），P的单位为瓦特（W），t 的单位为秒（s）。如果P和t的单位分别用千瓦（kW）、小时（h），那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位千瓦时（度）。1 千瓦时可以看作电功率为1 kW的用电器使用1 h所消耗的电能。例题 某电视机的电功率是150 W（图15.2-2），每天使用3 h，一个月耗电多少千瓦时？（按30天计算）解 P=150 W=0.15 kW t=3 h 30=90 h由 P=tW 变形，得W=Pt消耗的电能是W=Pt=0.15 kW 90 h=13.5 kW h这台电视机一个月耗电13.5 kW h。在这个问题中，如果电功率的单位用瓦、时间的单位用秒，所得电能的单位就是焦耳，即消耗的电能是W=Pt=150 W3303600 s =4.86107 J千瓦和千瓦时是两个不同物理量的单位，不能混淆!图15.2-2 某电视机的标牌第十五章 电功率9想想议议电视新闻上某记者在讲到某工厂上半年共节电5 000 kW h 的时候，手举一只家用电吹风机说：“我这只电吹风是500 瓦的，也就是0.5 千瓦，这个厂节省的电力可以开动10 000 个这样的电吹风。”这位记者错在哪里？1.如图15.2-3，这是一台空气净化器标签的一部分。它正常工作时，电流是多少？2.一盏电灯25 h耗电1 kW h，这盏电灯的电功率是多少？3.一个“220 V 800 W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻有多大？?由于1 kW h=3.6106 J，则换算成千瓦时为W=3.6106 J/（kW h）4.86107 J=13.5 kW h图15.2-310物理 九年级下册第3节 电功率的测量额定电压 额定功率 不同用电器的电功率一般不相同，那么，同一个用电器在不同的电压下工作，它的电功率总是一样的吗？演 示取一个标有“3.8 V 0.3 A”的小灯泡。把它接在3.8 V的电路中，它正常发光；把它接在2.4 V的电路中，它发光暗淡；把它接在4.0 V的电路中，它发光强烈。实验表明，在不同的电压下，同一个用电器的电功率不一样大；用电器实际的电功率随着它两端电压的改变而改变。既然如此，我们就不能泛泛地说一个用电器的电功率是多大，而要指明电压。用电器正常工作时的电压叫做额定电压（rated voltag