18.2 电功率 学案(学生版+答案版)人教版(新教材)九年级全册

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18.2 电功率 学案(学生版+答案版)人教版(新教材)九年级全册

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             第2节 电功率
1.知道电功率的概念、定义式和单位;知道千瓦时的由来和意义;知道额定电压和额定功率。 2.(重点)会用公式P=UI进行简单的计算,并能综合运用学过的知识,解决生活中的实际问题。 3.认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响,培养科学使用用电器的意识。
 1.电功率
(1)意义:表示电流做功 的物理量,用P表示。
(2)定义:电功率等于电功与完成这些电功所用的时间之比。
(3)公式: 定义式P= ;变形式W= ,t= ;推导式P= 。
(4)单位:国际单位是瓦特(W),常用单位有千瓦(kW)和毫瓦(mW),1 kW= W,1 W= mW。
2.额定电压 额定功率
(1)额定电压:用电器 工作时的电压。
(2)额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率。
3.电功率的测量
电功率可以使用电力监测仪直接测量,还可以通过测量用电器两端的电压和通过用电器的电流,由电功率公式 计算得出。
重难突破
1.电功率
(1) 意义:电功率越大,电流做功越快;电功率越小,电流做功越慢。
(2)电功率的计算。
①定义式P=。
②电功率的推导公式:
由P=,W=UIt,I=得
P=UI,P=,P=I2R。
【知识拓展】
电路中电功率关系的三个推论
推论一:对于纯电阻串联电路来说,由P=I2R可知各电阻消耗的电功率与其阻值成正比,即P1∶P2∶…=R1∶R2∶…
推论二:对于纯电阻并联电路来说,由P=可知各电阻消耗的电功率与其阻值成反比,即P1∶P2∶…=∶∶…
推论三:无论是串联电路还是并联电路,整个电路消耗的总电功率都等于各个用电器消耗的电功率之和,即P总=P1+P2+…+Pn。
(3) 关于单位“千瓦时”。
由P=得W=Pt,所以1千瓦时可以看作电功率为1 kW的用电器正常工作1 h所消耗的电能,其大小为W=Pt=1 kW×1 h=1 000 W×3 600 s=3.6×106 J。
千瓦是电功率的单位;千瓦时是电功的单位。
 【典例1】关于电功率,下列说法正确的是(  )
A.电流做功时间越短,电功率越大
B.电功率越大,电流做功越多
C.电功率是表示电流做功快慢的物理量
D.电流做功越多,电功率越大
2.额定电压 额定功率
(1)探究用电器的电功率。
①将标有“36 V 25 W”字样的灯泡分别接在24 V、36 V和40 V的电路中,观察灯泡在不同电压下的发光情况。
②实验表明:在不同电压下,同一个用电器的电功率不同;用电器实际的电功率随着它两端的电压而改变。
(2)实际电压与实际功率。
①实际电压U实:实际加在用电器两端的电压。
②实际功率P实:用电器在实际电压下工作时的功率。
③一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率,但可以有多个实际电压和实际功率。
④灯泡的亮度是由灯泡在工作时的实际功率所决定的,实际功率越大,灯泡越亮。
(3)额定功率与实际功率。
①当小灯泡两端的实际电压等于额定电压时,例如U实=U额=36 V,则小灯泡的实际功率等于额定功率,即P实=P额=25 W,此时小灯泡正常发光。
②当小灯泡两端的实际电压小于额定电压时,例如U实=24 V③当小灯泡两端的实际电压大于额定电压时,例如U实=40 V>U额=36 V,则小灯泡的实际功率大于额定功率,即P实>P额=25 W,此时小灯泡发光偏亮,易被烧坏。
(1)凡是用电器铭牌或说明书上标注的电压、电流、电功率等值,都是额定值。
(2)在使用用电器时,应尽量保证用电器两端电压等于或接近其额定电压,这样才能使用电器更好地发挥作用,延长其使用寿命。
【典例3】标有“220 V 40 W”的甲灯和“110 V 40 W”的乙灯,当它们正常发光时(  )
A.甲灯的电压高,甲灯较亮
B.相同时间,它们消耗的电能一样多
C.两灯电阻一样大
D.通过甲灯的电流大于乙灯的电流
3.电功率的测量
测量电功率的三种方法
(1)功率表测功率:使用电力监测仪直接测量。
(2)“伏安法”测功率:在中学阶段,我们最常见的是通过电流和电压的测量来间接测量用电器的电功率。由P=UI可知,只要测出用电器两端的电压和通过的电流,就可以计算出该用电器实际的电功率。
(3)电能表测电功率:在精确度要求不高时,也可以用家庭电能表和钟表测量用电器的电功率。
【典例4】物理实验小组为测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率,设计了如图甲所示电路。
(1)正确连接电路后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于最 (选填“左”或“右”)端。
(2)调节滑动变阻器,当电压表示数为2 V时,电流表示数如图乙所示,为 A。
(3)要测得小灯泡的额定功率,他还应继续将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为2.5 V,若此时电流表示数为0.5 A,则小灯泡的额定电功率为 W。
 
1.一个节能灯上标有“220 V 24 W”的字样,关于“24 W”表示的含义,下列说法正确的是( C )
A.每分钟电流做功 24 J
B.消耗电能的多少
C.电流做功的快慢
D.每小时消耗的电能是24 kW·h
2.聪聪和明明在社会实践活动中,到一家电商场进行调研,对微波炉是省电还是费电有了争论,聪聪认为某个微波炉上面写的是一级能效,很省电;而明明则认为所有的微波炉都很费电,因为使用微波炉时,电能表上的指示灯闪烁得很快,所以很费电。你认为 的说法正确,因为“费电”还是“省电”是指 。
3.两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1 800 W,乙的额定功率为1 200 W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是( B )
A.甲电热水壶两端的电压较高
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.甲电热水壶消耗的电能较多
4.明明用标有“12 V 60 W”的甲灯和标有“24 V 30 W”的乙灯做实验,关于两灯的比较,下列说法中正确的是( D )
A.甲灯的实际功率一定大于乙灯的实际功率
B.甲灯和乙灯均正常工作时,甲灯消耗的电能一定比乙灯多
C.甲灯正常工作1 h所消耗的电能是60 kW·h
D.甲灯和乙灯均正常工作,且消耗相同的电能,则甲灯工作的时间比乙灯短
5.聪聪家里阳台上有一盏灯不亮了,聪聪判断是白炽灯损坏, 准备更换不亮的白炽灯。聪聪将原来的灯泡拆下来后发现白炽灯上标有“220 V 60 W”的字样,60 W表示的物理意义是 ;若将相同规格且完好的白炽灯接在电压为200 V的电路中,白炽灯 (选填“能”或“不能”)正常发光,此时白炽灯的实际功率 (选填“大于”“等于”或“小于”)额定功率。聪聪在家里找到了一个标注电压为36 V的灯泡,该灯泡 (选填“能”或“不能”)单独接入 220 V的家庭电路中,理由是________________
________________________________________________________________。
6.在家庭电路中,一个标有“220 V 660 W”字样的用电器在正常工作,请计算:
(1)通过该用电器的电流I;
(2)通电100 s,电流对该用电器做的功W。
7.测量电功率可以用专业的功率表,在非专业测量实验中,可以借助其他仪器间接测量电功率。下列各组仪器中,可以用来测量电功率的是( B )
①电流表和秒表 ②电能表和电流表
③电能表和秒表 ④电压表和电流表
A.①② B.③④
C.①④ D.②③④
基础巩固
1.(2024·山东青岛)如图所示电路,开关S闭合,灯泡L1和L2均发光。若它们的阻值不同,忽略温度对电阻的影响,下列说法不正确的是( D )
A.通过A、B两点的电流不相等
B.L1和L2两端的电压相等
C.L1和L2的实际功率不相等
D.若L1断路,则L2不会发光
2.图甲是某酒精测试仪的简化电路图,R0为定值电阻,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示。若电源电压不变,闭合开关,当R周围酒精浓度增加时,下列判断正确的是( D )
 
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电路消耗的总功率变大
3.如图所示电路中,小灯泡L1、L2的额定电压相同。闭合开关后,发现L1比L2亮,下列分析正确的是( C )
A.L1的额定功率比L2的额定功率大
B.L1两端电压比L2两端电压小
C.L1的电阻比L2的电阻大
D.通过L1的电流比通过L2的电流小
4.明明同学购买的“电热驱蚊器”的额定功率是5 W,当它正常工作100 s消耗的电能是 J。
5.冬天到了,妈妈为了让聪聪在学习的时候有个温暖的环境,买了一台取暖器,上面标有“220 V 1 000 W”的字样,这里“1 000 W”表示的物理意义是 。
6.一个灯泡10 s内消耗电能120 J,则它的电功率是 W;电功率为2 000 W的空调正常工作10 h消耗的电能为 kW·h。
7.(2024·四川乐山)小嘉同学设计了一款身高测量仪,其工作原理如图所示。已知电压表、电流表示数分别为U、I,电压表、电流表示数变化量分别为ΔU、ΔI,则下列说法正确的是( D )
A.被测人员身高越高,整个电路中的总电阻越小
B.被测人员身高越高,整个电路中的电功率越大
C.无论被测人员身高如何,的值不变
D.无论被测人员身高如何,的值不变
8.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V(正常发光时的电阻约为9 Ω)。
 
(1)图甲是小明连接的电路,请指出不妥之处:__________________________。
(2)重新连好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,将数据及现象记录在下页表中。
实验 次数 电压表 示数/V 电流表 示数/A 小灯泡的 实际功率/W 小灯泡 亮度
1 0.5 0.16 不亮
2 1.3 0.22 较暗
3 2.1 0.26 较亮
4 2.5 明亮
5 3.0 0.36 耀眼强光
①实验多次测量的目的是_________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
②第4次实验时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W;接下来要完成第5次实验,滑片应向 移动。
③通过实验发现,小灯泡两端的电压越大,实际功率 ,小灯泡越亮。
④小聪发现表格中有一个电流数据有误,该数据是 。
9.如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,则电源电压为 V,滑动变阻器R的最大阻值为 Ω,电阻R0消耗的最大功率和最小功率之比为 。
  
10.某学习小组为了研究小灯泡亮度与功率大小的关系,连接了如图所示实物电路,电源两端电压保持不变,滑动变阻器最大阻值为40 Ω。滑动变阻器的滑片置于最右端,S闭合,电压表示数为1.2 V,电流表示数为0.12 A,小灯泡发光很暗。
(1)求此时小灯泡的电阻和电源两端的电压;
(2)向左移动滑动变阻器的滑片,当其接入电路中的电阻减小22.5 Ω时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为0.2 A,求小灯泡正常发光时的电功率。             第2节 电功率
1.知道电功率的概念、定义式和单位;知道千瓦时的由来和意义;知道额定电压和额定功率。 2.(重点)会用公式P=UI进行简单的计算,并能综合运用学过的知识,解决生活中的实际问题。 3.认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响,培养科学使用用电器的意识。
 1.电功率
(1)意义:表示电流做功快慢的物理量,用P表示。
(2)定义:电功率等于电功与完成这些电功所用的时间之比。
(3)公式: 定义式P=;变形式W=Pt,t=;推导式P=UI。
(4)单位:国际单位是瓦特(W),常用单位有千瓦(kW)和毫瓦(mW),1 kW=103W,1 W=103mW。
2.额定电压 额定功率
(1)额定电压:用电器正常 工作时的电压。
(2)额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率。
3.电功率的测量
电功率可以使用电力监测仪直接测量,还可以通过测量用电器两端的电压和通过用电器的电流,由电功率公式P=UI 计算得出。
重难突破
1.电功率
(1) 意义:电功率越大,电流做功越快;电功率越小,电流做功越慢。
(2)电功率的计算。
①定义式P=。
②电功率的推导公式:
由P=,W=UIt,I=得
P=UI,P=,P=I2R。
【知识拓展】
电路中电功率关系的三个推论
推论一:对于纯电阻串联电路来说,由P=I2R可知各电阻消耗的电功率与其阻值成正比,即P1∶P2∶…=R1∶R2∶…
推论二:对于纯电阻并联电路来说,由P=可知各电阻消耗的电功率与其阻值成反比,即P1∶P2∶…=∶∶…
推论三:无论是串联电路还是并联电路,整个电路消耗的总电功率都等于各个用电器消耗的电功率之和,即P总=P1+P2+…+Pn。
(3) 关于单位“千瓦时”。
由P=得W=Pt,所以1千瓦时可以看作电功率为1 kW的用电器正常工作1 h所消耗的电能,其大小为W=Pt=1 kW×1 h=1 000 W×3 600 s=3.6×106 J。
千瓦是电功率的单位;千瓦时是电功的单位。
 【典例1】关于电功率,下列说法正确的是(  )
A.电流做功时间越短,电功率越大
B.电功率越大,电流做功越多
C.电功率是表示电流做功快慢的物理量
D.电流做功越多,电功率越大
解析 电功率是描述电流做功快慢的物理量,电功率越大,表示电流做功越快,故C正确。电功率与电流做功多少及时间有关,电流做功时间越短,电功率不一定越大;电功率越大,电流做功不一定越多;电流做功越多,电功率也不一定越大,故A、B、D错误。故选C。
答案 C
【典例2】如图所示电路,电源电压恒为9 V,小灯泡标有“6 V 3 W”字样。电流表的测量范围为0~0.6 A,电压表的测量范围为0~3 V,滑动变阻器标有“30 Ω 1 A”字样,若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关S。求:
(1)小灯泡的电阻大小;
(2)移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为0.3 A时,滑动变阻器的电功率;
(3)为了保证整个电路安全,滑动变阻器的取值范围。
解 (1)由P=可知,小灯泡的电阻
R===12 Ω。
(2)小灯泡两端的电压
UL=IR=0.3 A×12 Ω=3.6 V
滑动变阻器和小灯泡串联,则滑动变阻器两端的电压
UR=9 V-3.6 V=5.4 V
则滑动变阻器的电功率
PR=URI=5.4 V×0.3 A=1.62 W。
(3)由题意可知,小灯泡的额定电压是6 V,大于电压表的量程,所以小灯泡两端的最大电压是3 V,此时电路电流
I′===0.25 A
则滑动变阻器最小值
Rmin===24 Ω
滑动变阻器阻值调大时,电路是安全的,所以滑动变阻器的取值范围为24 Ω≤R≤30 Ω。
2.额定电压 额定功率
(1)探究用电器的电功率。
①将标有“36 V 25 W”字样的灯泡分别接在24 V、36 V和40 V的电路中,观察灯泡在不同电压下的发光情况。
②实验表明:在不同电压下,同一个用电器的电功率不同;用电器实际的电功率随着它两端的电压而改变。
(2)实际电压与实际功率。
①实际电压U实:实际加在用电器两端的电压。
②实际功率P实:用电器在实际电压下工作时的功率。
③一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率,但可以有多个实际电压和实际功率。
④灯泡的亮度是由灯泡在工作时的实际功率所决定的,实际功率越大,灯泡越亮。
(3)额定功率与实际功率。
①当小灯泡两端的实际电压等于额定电压时,例如U实=U额=36 V,则小灯泡的实际功率等于额定功率,即P实=P额=25 W,此时小灯泡正常发光。
②当小灯泡两端的实际电压小于额定电压时,例如U实=24 V③当小灯泡两端的实际电压大于额定电压时,例如U实=40 V>U额=36 V,则小灯泡的实际功率大于额定功率,即P实>P额=25 W,此时小灯泡发光偏亮,易被烧坏。
(1)凡是用电器铭牌或说明书上标注的电压、电流、电功率等值,都是额定值。
(2)在使用用电器时,应尽量保证用电器两端电压等于或接近其额定电压,这样才能使用电器更好地发挥作用,延长其使用寿命。
【典例3】标有“220 V 40 W”的甲灯和“110 V 40 W”的乙灯,当它们正常发光时(  )
A.甲灯的电压高,甲灯较亮
B.相同时间,它们消耗的电能一样多
C.两灯电阻一样大
D.通过甲灯的电流大于乙灯的电流
解析 甲、乙灯的额定功率相等,则甲、乙灯正常发光时实际功率相等,亮暗也相同,故A不符合题意;甲、乙灯都正常发光时实际功率相等,由W=Pt可知,经过相同时间,它们消耗的电能一样多,故B符合题意;灯的电阻R=,所以甲灯电阻大,故C不符合题意;通过灯的电流I=,所以通过甲灯的电流小,故D不符合题意。
答案 B
3.电功率的测量
测量电功率的三种方法
(1)功率表测功率:使用电力监测仪直接测量。
(2)“伏安法”测功率:在中学阶段,我们最常见的是通过电流和电压的测量来间接测量用电器的电功率。由P=UI可知,只要测出用电器两端的电压和通过的电流,就可以计算出该用电器实际的电功率。
(3)电能表测电功率:在精确度要求不高时,也可以用家庭电能表和钟表测量用电器的电功率。
【典例4】物理实验小组为测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率,设计了如图甲所示电路。
(1)正确连接电路后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于最    (选填“左”或“右”)端。
(2)调节滑动变阻器,当电压表示数为2 V时,电流表示数如图乙所示,为    A。
(3)要测得小灯泡的额定功率,他还应继续将滑动变阻器的滑片向    (选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为2.5 V,若此时电流表示数为0.5 A,则小灯泡的额定电功率为    W。
 
解析 (1)为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即滑片置于滑动变阻器的最右端。
(2)电流表连接的是小测量范围:0~0.6 A,分度值为0.02 A,所以此时电流表的示数为0.42 A。
(3)为了测量小灯泡的额定电功率,应调节滑片使电压表的示数为额定电压2.5 V。根据串联电路的电压规律,要想让灯泡两端的电压达到额定电压2.5 V,需使串联的滑动变阻器两端的电压减小,即滑动变阻器的电阻变小,所以滑片应向左移动。电压表示数为2.5 V时,电流表示数为0.5 A,则小灯泡的额定电功率P=UI=2.5 V×0.5 A=1.25 W。
答案 (1)右 (2)0.42 (3)左 1.25
随堂练习
知识点一 电功率
1.一个节能灯上标有“220 V 24 W”的字样,关于“24 W”表示的含义,下列说法正确的是( C )
A.每分钟电流做功 24 J
B.消耗电能的多少
C.电流做功的快慢
D.每小时消耗的电能是24 kW·h
2.聪聪和明明在社会实践活动中,到一家电商场进行调研,对微波炉是省电还是费电有了争论,聪聪认为某个微波炉上面写的是一级能效,很省电;而明明则认为所有的微波炉都很费电,因为使用微波炉时,电能表上的指示灯闪烁得很快,所以很费电。你认为     的说法正确,因为“费电”还是“省电”是指              。
【答案】聪聪 消耗电能的多少
知识点二 额定电压 额定功率
3.两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1 800 W,乙的额定功率为1 200 W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是( B )
A.甲电热水壶两端的电压较高
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.甲电热水壶消耗的电能较多
4.明明用标有“12 V 60 W”的甲灯和标有“24 V 30 W”的乙灯做实验,关于两灯的比较,下列说法中正确的是( D )
A.甲灯的实际功率一定大于乙灯的实际功率
B.甲灯和乙灯均正常工作时,甲灯消耗的电能一定比乙灯多
C.甲灯正常工作1 h所消耗的电能是60 kW·h
D.甲灯和乙灯均正常工作,且消耗相同的电能,则甲灯工作的时间比乙灯短
5.聪聪家里阳台上有一盏灯不亮了,聪聪判断是白炽灯损坏, 准备更换不亮的白炽灯。聪聪将原来的灯泡拆下来后发现白炽灯上标有“220 V 60 W”的字样,60 W表示的物理意义是             ;若将相同规格且完好的白炽灯接在电压为200 V的电路中,白炽灯     (选填“能”或“不能”)正常发光,此时白炽灯的实际功率   (选填“大于”“等于”或“小于”)额定功率。聪聪在家里找到了一个标注电压为36 V的灯泡,该灯泡    (选填“能”或“不能”)单独接入 220 V的家庭电路中,理由是________________
________________________________________________________________。
【答案】白炽灯正常发光时的功率为60 W 不能 小于 不能 家庭电路220 V的电压远大于该灯泡的额定电压,接入家庭电路中会将此灯泡烧坏
6.在家庭电路中,一个标有“220 V 660 W”字样的用电器在正常工作,请计算:
(1)通过该用电器的电流I;
(2)通电100 s,电流对该用电器做的功W。
【解】(1)由P=UI可得,通过该用电器的电流I===3 A
(2)通电100 s,电流对该用电器做的功
W=Pt=660 W×100 s=6.6×104 J
知识点三 电功率的测量
7.测量电功率可以用专业的功率表,在非专业测量实验中,可以借助其他仪器间接测量电功率。下列各组仪器中,可以用来测量电功率的是( B )
①电流表和秒表 ②电能表和电流表
③电能表和秒表 ④电压表和电流表
A.①② B.③④
C.①④ D.②③④
基础巩固
1.(2024·山东青岛)如图所示电路,开关S闭合,灯泡L1和L2均发光。若它们的阻值不同,忽略温度对电阻的影响,下列说法不正确的是( D )
A.通过A、B两点的电流不相等
B.L1和L2两端的电压相等
C.L1和L2的实际功率不相等
D.若L1断路,则L2不会发光
2.图甲是某酒精测试仪的简化电路图,R0为定值电阻,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示。若电源电压不变,闭合开关,当R周围酒精浓度增加时,下列判断正确的是( D )
 
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电路消耗的总功率变大
【解析】由图甲可知,R0与R并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压。由图乙可知,当R周围酒精浓度增加时,R的阻值变小,根据欧姆定律可知,通过R的电流变大,而通过R0的电流不变,则干路电流变大,即电流表示数变大,故A错误;由于并联电路的总电压与各支路两端的电压相等,电源电压不变,则电压表示数不变,故B错误;电压表示数不变,电流表示数变大,则电压表与电流表示数的比值变小,故C错误;电源电压不变,干路电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故D正确。故选D。
3.如图所示电路中,小灯泡L1、L2的额定电压相同。闭合开关后,发现L1比L2亮,下列分析正确的是( C )
A.L1的额定功率比L2的额定功率大
B.L1两端电压比L2两端电压小
C.L1的电阻比L2的电阻大
D.通过L1的电流比通过L2的电流小
【解析】闭合开关后,L1比L2亮,则说明L1的实际功率大于L2的实际功率,由于L1、L2两灯串联在电路中,所以通过L1、L2的电流相等,由R=可知灯L1的阻值大于灯L2的阻值,小灯泡L1、L2的额定电压相同,由P=可知,L1的额定功率比L2的额定功率小,故A、D错误,C正确;由上述分析结合U=IR可知L1两端电压比L2两端电压大,故B错误。故选C。
4.明明同学购买的“电热驱蚊器”的额定功率是5 W,当它正常工作100 s消耗的电能是     J。
【答案】500
5.冬天到了,妈妈为了让聪聪在学习的时候有个温暖的环境,买了一台取暖器,上面标有“220 V 1 000 W”的字样,这里“1 000 W”表示的物理意义是                 。
【答案】该用电器的额定功率是1 000 W
6.一个灯泡10 s内消耗电能120 J,则它的电功率是     W;电功率为2 000 W的空调正常工作10 h消耗的电能为     kW·h。
【答案】12 20
【解析】一个灯泡10 s内消耗电能120 J,则它的电功率是P===12 W;根据公式P=可知,电功率为2 000 W的空调正常工作10 h消耗的电能为W=Pt=2 kW×10 h=20 kW·h。
能力达标
7.(2024·四川乐山)小嘉同学设计了一款身高测量仪,其工作原理如图所示。已知电压表、电流表示数分别为U、I,电压表、电流表示数变化量分别为ΔU、ΔI,则下列说法正确的是( D )
A.被测人员身高越高,整个电路中的总电阻越小
B.被测人员身高越高,整个电路中的电功率越大
C.无论被测人员身高如何,的值不变
D.无论被测人员身高如何,的值不变
【解析】由电路图可知,闭合开关S,R与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;由题图可知,身高越高时,变阻器接入电路中的电阻越大,根据欧姆定律可知电路中的电流越小,由P=UI可知整个电路消耗的电功率越小,故A、B错误;身高越高,滑动变阻器的滑片向上移动的距离越大,变阻器接入电路中的电阻越大,由R=可知电压表示数与电流表示数的比值等于变阻器的阻值,所以电压表示数与电流表示数的比值越大,故C错误;由于电源电压不变,所以变阻器两端电压的变化量等于定值电阻R两端电压的变化量,所以的值等于R的阻值,不变,故D正确。故选D。
8.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V(正常发光时的电阻约为9 Ω)。
 
(1)图甲是小明连接的电路,请指出不妥之处:__________________________。
(2)重新连好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,将数据及现象记录在下页表中。
实验 次数 电压表 示数/V 电流表 示数/A 小灯泡的 实际功率/W 小灯泡 亮度
1 0.5 0.16 不亮
2 1.3 0.22 较暗
3 2.1 0.26 较亮
4 2.5 明亮
5 3.0 0.36 耀眼强光
①实验多次测量的目的是_________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
②第4次实验时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为     W;接下来要完成第5次实验,滑片应向    移动。
③通过实验发现,小灯泡两端的电压越大,实际功率    ,小灯泡越亮。
④小聪发现表格中有一个电流数据有误,该数据是    。
【答案】(1)电流表选用的测量范围太大
(2)①得出小灯泡的实际电压、实际功率、亮度之间的普遍规律 ②0.7 右 
③越大 ④0.36
9.如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,则电源电压为     V,滑动变阻器R的最大阻值为     Ω,电阻R0消耗的最大功率和最小功率之比为      。
  
【答案】3 10 9∶1
【解析】根据电路图可知,R0和R串联,电流表测量电路中电流,电压表测量R两端电压;当滑动变阻器R的滑片P滑到b端时,变阻器R阻值最大,电路中的电流最小,是0.2 A,R两端电压是2 V,变阻器R的最大阻值是Rmax===10 Ω
当滑动变阻器R的滑片P滑到a端时,电路中只有R0,电路中的电流最大,是0.6 A,R两端电压是0 V,电源电压为
U=0.6 A·R0……①
U=0.2 A·R0+2 V……②
联立①②解得R0=5 Ω,U=3 V
根据P=UI=I2R可知,电阻R0消耗的最大功率和最小功率取决于电路中电流的最大值和最小值,所以电阻R0消耗的最大功率和最小功率之比为
====9∶1。
10.某学习小组为了研究小灯泡亮度与功率大小的关系,连接了如图所示实物电路,电源两端电压保持不变,滑动变阻器最大阻值为40 Ω。滑动变阻器的滑片置于最右端,S闭合,电压表示数为1.2 V,电流表示数为0.12 A,小灯泡发光很暗。
(1)求此时小灯泡的电阻和电源两端的电压;
(2)向左移动滑动变阻器的滑片,当其接入电路中的电阻减小22.5 Ω时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为0.2 A,求小灯泡正常发光时的电功率。
【解】(1)滑动变阻器的滑片置于最右端,S闭合,滑动变阻器和小灯泡串联,此时滑动变阻器的电阻最大为40 Ω,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,则此时小灯泡的电阻
R===10 Ω
滑动变阻器两端的电压
U=IR=0.12 A×40 Ω=4.8 V
则电源电压
U=4.8 V+1.2 V=6 V
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻减小22.5 Ω时,滑动变阻器的电阻
R=40 Ω-22.5 Ω=17.5 Ω
此时滑动变阻器两端的电压
UR=I′R′=0.2 A×17.5 Ω=3.5 V
则小灯泡两端的电压
UL=U-UR=6 V-3.5 V=2.5 V
小灯泡正常发光时的电功率
P=ULI′=2.5 V×0.2 A=0.5 W

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