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第十八章　电功率
第2节　电功率（第2课时）
课前诊断
1. 过去家里用久的白炽灯发光时的亮度往往比新买时的暗一些，请用所学物理知识加以解释。
2. 新一代手机充电器的“超级快充”技术极大地缩短了手机充电时间，若充电器的输出电压不变，则它是通过增大哪一物理量来实现超级快充的？若将较细的充电线与超级快充设备搭配使用，则可能会带来什么安全隐患？
基础巩固
1. 无人机悬停并提供照明时，电池可释放电能0.5 kW·h，动力和照明系统的电功率分别为150 W和100 W，则此状态下无人机至多持续工作________h，就需要更换电池。
2. 一种名为电力监测仪的测量工具如图18.2－5所示。根据插图中电力监测仪显示屏显示的内容判断，此时测量的是下列物理量中的(　　)。
A.电流　　　　　B.电阻
C.电能　　　　　D.电功率
图18.2－5
3. 现将分别标有“6 V　3 W”和“6 V　9 W”的两个灯泡和串联接入电源电压为12 V的电路中，假设灯泡的电阻不变。下列说法正确的是(　　)。
A.两灯泡均能正常发光　　　　　B.两灯泡的额定电流相同
C.灯泡可能被烧毁　　　　　D.灯泡可能被烧毁
4. 额定电压均为6 V的甲、乙两灯的I－U图像如图18.2－6所示，下列说法正确的是(　　)。
A.甲、乙两灯的电阻均随电压的增大而减小
B.甲、乙两灯的额定功率之比为1∶2
C.甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时，实际功率之比为1∶3
D.甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源两端时，电阻之比为3∶2
图18.2－6
5. 小林受穿戴式智能体温计(如图18.2－7甲所示)的启发，设计了一个如图18.2－7乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻的电阻随温度的升高而减小，电阻为的定值电阻起保护电路的作用。下列分析正确的是(　　)。
A.该电路中的电表是电流表　　　　　B.温度变化时定值电阻两端的电压不变
C.温度升高时电路中电流变大　　　　　D.温度降低时电路的总功率变大
甲　　　　　　　　　乙
图18.2－7
6. 小明按照图18.2－8所示电路测量小灯泡的功率，备有器材的规格如下：电源电压恒为6 V，小灯泡的额定电压为2.5 V，小灯泡正常发光时灯丝的电阻约为10 Ω，滑动变阻器甲的规格为“10 Ω　1 A”、乙的规格为“50 Ω　0.5 A”，电流表的测量范围有“0～0.6 A”“0～3 A”，电压表的测量范围有“0～3 V”“0～15 V”。下列说法不正确的是(　　)。
A.当电压表的示数为2.5 V时，小灯泡的功率等于额定功率
B.为减小误差，电压表测量范围选“0～3 V”，电流表测量范围选“0～0.6 A”
C.滑动变阻器应选择甲
D.由本实验可发现，小灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同
图18.2－8
7. 根据以下电器购买和使用过程的情景，回答问题。
(1)一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见。售货员说微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说微波炉很费电，他家的微波炉一开，电能表计数器的字走得就很快。他们是从不同角度来说的，其中售货员是说微波炉加热食品时消耗的________比较小，顾客是说微波炉加热食品时________比较大。(均选填“电能”或“电功率”)
(2)某电炉上标有“PZ220 V　880 W”的字样，它正常发光时通过的电流为________A。若此电炉的电阻不变，则把它连接在110 V的电路中时，其实际功率为________W。
8. 小兴用图18.2－9甲所示的电路测量小灯泡在不同电压下的功率，实验中所用电源的电压恒为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)小兴正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表的示数几乎为0，电压表的示数接近3 V，则故障可能是________(填字母)。A.滑动变阻器断路　　B.小灯泡断路　　C.小灯泡短路
(2)排除故障后，小兴移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表的示数如图18.2－9乙所示，则电压表的示数为________V。为了测量小灯泡正常发光时的功率，他接下来的操作应是__________________________________________。
(3)小兴将多次实验测得的电流和对应的电压绘制成了如图18.2－9丙所示的I－U图像，根据图像可知，小灯泡正常发光时的功率为________W。
(4)小兴分析图像发现：随着小灯泡的功率变大，其电阻也变大。产生这种现象的原因是______________________________________________________。
甲　　　　　　　乙　　　　　　　丙
图18.2－9
能力提升
9. 为测量一只标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率，某实验小组设计了如图18.2－10所示的电路图。所用实验器材有：电源(电压恒为6 V)一个、开关一个、待测小灯泡(电阻约为10 Ω)。其他可选用的器材有：①电压表(测量范围0～3 V)；②电压表(测量范围0～15 V)；③电流表(测量范围0～0.6 A)；④电流表(测量范围0～3 A)；⑤规格为“10 Ω　2 A”的滑动变阻器；⑥规格为“20 Ω　2 A”的滑动变阻器。为了完成实验，可选择的实验器材组合是(　　)。
A.①③⑤　　　　　B.②④⑥
C.①③⑥　　　　　D.②④⑤
图18.2－10
10. 如图18.2－11所示，小灯泡标有“6 V　3 W”字样，闭合开关后，将滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器的电功率为；将滑片P移至某一端点时，电流表的示数为0.3 A，电压表的示数变化了3 V，此时滑动变阻器的电功率为，且。下列判断正确的是(　　)。①滑动变阻器的最大电阻为10 Ω　②电路允许的最大电功率为4.5 W　③小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置　④滑动变阻器的电功率由变为的过程中，小灯泡的电功率变化了2.1 W
A.只有②　　　　　B.只有②③
C.只有②④　　　　　D.②③④都正确
图18.2－11
11. 某同学测量小灯泡的电功率的实物电路如图18.2－12甲所示。已知电源电压恒为3 V，小灯泡标有“2.5 V”字样，假设小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。闭合开关，移动滑动变阻器滑片至某一位置时，电压表和电流表示数分别如图18.2－12乙、丙所示。
(1)写出此时电压表、电流表的示数。
(2)求此时小灯泡的实际功率。
(3)求小灯泡的额定功率。
甲　　　　　　　　乙　　　　　丙
图18.2－12
参考答案
课前诊断
1. 用久的白炽灯灯丝变细，电阻变大，由可知，当电压不变时，电阻变大，实际功率变小，所以白炽灯变暗；白炽灯发光时灯丝的温度升高，灯丝升华变为钨蒸气，钨蒸气遇到温度较低的白炽灯内壁，凝华成固态钨附着在白炽灯内壁上，透光量变弱，所以白炽灯发光也会变暗。
2. 根据W＝Pt＝UIt可知，若充电器的输出电压不变，则需要通过增大电流(电功率)来实现超级快充；较细的充电线的电阻较大，当电流增大(或一定)时，发热功率增加，导致导线的温度升高，发热过多，容易引发火灾。
基础巩固
1. 2
2. D
3. C
4. C
5. C
6. C
7. (1)电能；电功率 (2)4；220
8. (1)B (2)1.9；将滑动变阻器的滑片向右滑动，使电压表的示数为2.5 V (3)1.25 (4)小灯泡的功率越大，灯丝的温度越高，灯丝的电阻随温度的升高而增大
能力提升
9. C
10. C　解析：由题图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。设电源电压为U，当将滑片P移至某位置时，小灯泡恰好正常发光，串联电路中电流处处相等，由P＝UI可得，此时电路中的电流＝0.5 A，滑动变阻器的电功率。当将滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3 A，电流表示数减小，说明滑动变阻器接入电路的电阻变大，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，由串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分得的电压变大，所以，电压表示数变化了3 V，即增大了3 V，此时滑动变阻器两端的电压，此时滑动变阻器的电功率。已知，联立解得电源电压U＝9 V，则滑动变阻器的最大电阻＝20 Ω。小灯泡的额定电流为0.5 A，则电路中的最大电流为0.5 A，电路允许的最大电功率＝9 V×0.5 A＝4.5 W。小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压＝9 V－6 V＝3 V，此时滑动变阻器接入电路的电阻＝6 Ω，因为滑动变阻器的最大电阻为20 Ω，所以此时滑片P不在中点位置。由题意可知，小灯泡恰好正常发光时滑动变阻器的电功率为，小灯泡的电功率，滑动变阻器消耗的功率由变为的过程中，电压表示数增大了3 V，则小灯泡两端的电压减小了3 V，此时小灯泡两端的电压，此时小灯泡的电功率＝3 V×0.3 A＝0.9 W，则小灯泡的电功率变化了＝3 W－0.9 W＝2.1 W。
11. (1)2 V；0.2 A　解：由题图乙、丙可知电压表的示数为2 V，电流表的示数为0.2 A。(2)0.4 W　解：小灯泡的实际功率＝2 V×0.2 A＝0.4 W。(3)0.625 W　解：小灯泡的电阻＝10 Ω，小灯泡的电阻不随温度的变化而变化，则小灯泡的额定功率＝0.625 W。

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