(共30张PPT)
15.1 认识电功率
沪粤版 九年级上
一只照明的电灯泡上可以看到“220V 25W”这类的字样。其中,“220V”当然说的是它的电压,那么,“25W”是什么意思呢?
新知导入
新知讲解
一、电功率
演示实验:
将两只规格不同灯泡串联接入电路中,观察比较哪个灯亮?
问题:
(1)从能量转化的角度分析:相同的时间内,哪个灯泡消耗的电能多?
(2)你是如何得出这一结论的?
(3)哪个灯泡中的电流做功快?说明理由
亮的灯泡消耗的电能
灯泡越亮,相同时间电能转化为光能越多,消耗的电能越多。
灯泡越亮,相同时间内消耗的电能越多,电流做功越多,做功越快。
1、物理意义:表示电流做功快慢
2、定义:把电流在某段时间所做的电功跟这段时间的比叫电功率。
计算公式:
一、电功率
电功
时间
电功率=
用W表示电功
t表示做功时间
P表示电功率
W
t
P=
4、单位:单位——瓦(W)
常用单位:千瓦(KW)
换算关系: 1 kW = 103 W
1 W = 103 mW
各种不同的用电器,电功率一般是不同的,翻看用电器的说明书,我们常常可以看到“电功率”这样的参数。下面是一些用电器的电功率。
区分电功和电功率
符号 单位
联系
电功
电功率
W KW
J KWh
P
W
W
t
P
=
“千瓦时”的来历
W = Pt
P =
W
t
即: 1kW·h=3.6×106J
W=Pt
=1kW×1h
=1000W×3600s
=3.6×106J
二、探究灯泡的电功率与哪些因素有关
猜想:
电压越大,灯泡越亮,电功率越大
电流越大,灯泡越亮,电功率越大
与电压有关
与电流有关
研究方法:控制变量法
设计实验:
(1)实验中,如何比较电功率的大小?
(2)研究电功率与电压的关系时,要保持什么不变?改变什么?
(3)为此两个规格不同的小灯泡应如何
连接?怎样观察比较电压的大小,画出你
设计的电路图
通过观察灯泡的亮度,灯泡越亮,灯泡的电功率越大
保持电流不变,改变电压
V
L2
L1
S
V
(3)研究电功率与电流的关系时,要保持什么不变?,改变什么?
(4)为此两个规格不同的小灯泡应如何连接?怎样观察比较电流的大小,画出你设计的电路图
保持电压不变,改变电流
探究电功率与电流的关系 探究电功率与电压的关系
实验方案
实验电路图
保证电流相同时,应把两个规格不同的灯泡串联在电路中,观察比较灯泡两端的电压和灯泡的亮度。
保证电压相同时,应把两个规格不同的灯泡并联在电路中,观察比较通过灯泡的电流和灯泡的亮度。
V
L2
L1
S
V
进行实验
实验记录表格
当通过两灯泡电流相同时
电压U/V 灯泡亮度
灯泡L1
灯泡L2
暗
亮
1
2
结论:电功率的大小跟灯泡两端的电压有关,在电流相等时,电压越高,电功率就越大。
电流I/A 灯泡亮度
灯泡L1
灯泡L2
当两灯泡两端电压相同时
亮
暗
0.22
0.18
结论:电功率的大小跟通过灯泡的电流有关,在电压相等时,电流越大,电功率就越大。
上面的实验表明:
电功率的大小跟通过用电器的电流有关,在电压相等时,电流越大,电功率就越大;电功率跟用电器两端的电压有关,在电流相等时,电压越高,电功率就越大。
精确的实验表明:
电功率等于电压U与电流I的乘积,即:
P=UI
单位:U——V
I——A
P——W
课堂练习
2、一只功率为40瓦的白炽灯连续正常工作20小时,消耗的电能是多少千瓦时,合多少焦.
解:W=Pt=2.5KW×8h=20KWh
解:P=40W=4×10-2KW
W=Pt=4×10-2KW×20h=0.8KWh
1.功率2.5kW的电动机工作8小时用电多少kW·h
2、某小灯泡的电阻为4Ω,通过的电流为0.2A,则电功率为 多少W?
P=UI=I2R=(0.2A)2 × 4Ω=0.16W
3、某小灯泡的电阻为4Ω,两端的电压为8V,则电功率为 多少W?
P=UI=
(U)2
R
(8V)2
4 Ω
=16W
=
4、如图,R1=12 Ω,R2=8 Ω,R1通过 的电流是0.3A,求R1 R2的电功率 各是多少
解:U1=I1R1=0.3A ×12 Ω=3.6V
因为是并联电路
U1=U2=3.6V
P1=I12R1=(0.3A)2 ×12 Ω=1.08W
(U2)2
R2
=
(3.6V)2
8 Ω
=0.81W
P2=
5、(2021山东泰安)某导体的电阻是2Ω,当通过1A电流时,通电1min时,导体上产生的热量是__________ J。
6、(2021四川攀枝花) 物理兴趣小组的师生自制了一个电炉。电炉的电阻丝通过5A的电流时,每分钟可产生6.6×104J的热量,则这个电炉的电功率为_________W,电阻丝工作时的电阻为_________Ω。
120
44
1100
7、(2021江苏连云港)如图所示,电路中电源电压保持不变,闭合开关S1后,当再闭合开关S2时,则( )
A.电流表A1示数变大 B.电流表A1示数变小
C.电路消耗的总功率变大 D.电路消耗的总功率变小
C
8、(2021吉林) 如图甲所示,小灯泡的额定电压为2.5V ,开关闭合后,小灯泡正常发光,图乙是通过定值电阻R 和小灯泡 L的电流与电压关系图像,则小灯泡正常发光时的电流为___________A ;通电 ,定值电阻 产生的热量为___________ J。
2
0.2
9、(2021四川攀枝花) 如图所示是一种测定油箱内油量的装置模型,其中R为滑动变阳器的电阻片,与之接触的滑片P可以绕O点转到,当油量减少时,以下说法中正确的是( )
A. 电流表示数增大
B. 电路的总电阻减小
C. 电路消耗的总功率增大
D. 定值电阻R0两端的电压减小
15题
D
10、(2021四川达州)小星学习电功率知识后,想利用电能表测量家中电热水壶工作时的实际功率。他仔细观察了家中的电能表,表盘参数如图所示,则小星家允许加载的用电器的最大功率为______ W。他关闭家中其他用电器,只让电水壶烧水,发现电水壶工作1min,电能表转盘转过60转,则该电水壶的实际功率为______ W。
1200
4400
11、(2021黑龙江齐齐哈尔)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P向右移动时,下列说法正确的是 ( )
A.电流表示数减小,电压表示数增大
B.电流表示数减小,电压表示数不变
C.电路总电阻减小,电路总功率增大
D.电流表示数不变,电压表示数不变
D
12、(2021山东临沂).仅将一把电热水壶接入图示电能表所在的电路,正常工作6min,电能表的转盘转过了360r,则电热水壶消耗的电能为_________kW·h,电功率为________kW。
0.12
1.2
13、在如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合时( )
A.电流表A示数不变
B.电压表V示数变小
C.电路消耗的总功率不变
D.电路的总电阻变小
D
课堂总结
1、定义:把电流在某段时间所做的电功跟这段时间的比叫电功率。
2、计算公式
3、单位:单位——瓦(W)
常用单位:千瓦(KW)
W
t
P=
P=UI
作业布置
沪粤版物理课本自我评价与作业第11页1、2、3、4题
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php14.1 怎样认识电阻
课堂练习
(2021四川自贡)如图甲是身高测量仪,体检者站在绝缘平台上,能自动显示身高,电路原理如图乙,R0为定值电阻,下列有关分析中正确的是( )
A.电流表示数显示身高,身高越高示数越大
B.电压表示数显示身高,身高越高示数越大
C.身高越高,R消耗的电功率越小
D.身高越高,电路消耗的总功率越大
2、(2021四川自贡)如图所示,是科技小组设计的监测河水流速变化的装置原理图,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电压保持不变。闭合开关S,当水流的速度变大时( )
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变小
C.电路消耗的总功率变小
D.电流表示数与电压表示数的比值变大
3、(2021江苏扬州) 2020年我市空气质量优良天数达293天,监测大气污染物浓度的电路如图甲所示,R为气敏电阻,其材料一般为______(填“半导体”或“超导体”),气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示,污染物浓度增大时,监测仪表读数变大,该表应为图甲中______表,此过程中电路总功率______(填“变大”“变小”或“不变”)。
4.小敏学习物理之后,养成了节约用电的好习惯,她总是随手关闭不必要使用的家用电器。每多关闭一个家用电器,电路里变大的物理量是( )
A.总电流 B.总电压 C.总功率 D.总电阻
5.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光(不考虑灯丝电阻的变化)。如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是( )
A.电流表的示数变大,灯L变暗
B.电流表的示数变小,灯L变亮
C.电路中的总电阻变小
D.电路中的总功率变小
6.气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小。如图所示,闭合开关,当气体浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数减小 B.电压表的示数增大
C.电路消耗的电功率减小 D.电路消耗的电功率增大
7.将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V的电源上,图乙是L和R的U-I图象,结合图中信息可知( )
A.灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
B.灯泡L的实际阻值为10Ω
C.灯泡L的实际功率为0.8W
D.定值电阻R实际功率为6.4W
8.灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲,L和R 的I-U 图线分别为图乙中的 A、B,当S闭合时,L正常发光,此时电路的总功率为 4.8W。则R的阻值为______Ω,灯泡 L 的额定电压为______V,若将它们串联在8V电源两端,接通电路后,灯泡L的实际功率为______W。
9.如图甲所示的电路中,电源电压为6V,R1为60Ω的定值电阻,R2为压力传感器,即压敏电阻,它的阻值随压力变化的关系如图乙所示,开关S闭合,当电流表示数为0.25A时,压敏电阻R2受到的压力是______N,此时电路消耗的总电功率是______W。
10.如图所示,开关闭合后。当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时,观察到灯泡变暗,该过程中电流表示数______,电压表示数______ ,电路的总功率______。(以上三空选填:“变大”“变小”或“不变”)
11、(2021广东深圳).某创客小组自制肺活量比较装置,吸气时,气球胀大,隔板向上运动,下列说法正确的是()
A.总电阻变大
B.示数变大
C.示数变大
D.电路总功率变大
12、(2021广西贺州)如图所示的电路中,电源电压和的阻值均保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变小,电压表V的示数变小
B.电流表的示数不变,电压表Ⅴ的示数不变
C.电压表V的示数与电流表的示数比值不变
D.电路的总功率变大
13、(2021黑龙江齐齐哈尔)如图所示的电能表,在某段时间内转盘转了1800转,则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是__________KWh,此电能表允许接入用电器的最大总功率是__________W 。
14、(2021黑龙江绥化).某同学家中有一台电热饮水机,铭牌上部分信息如图所示,饮水机加热电阻不受温度影响。关闭家中其它用电器,只让该饮水机单独工作,电能表转盘转了50转用时60s,电能表参数如图所示,则该饮水机在这段时间内消耗的电能为_________J,此时家中的实际电压为_________V。
15、(2021黑龙江绥化).图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中。闭合开关S,小灯泡的实际功率为1.8W,电压表示数为3V。下列结果正确的是
①电源电压为9V ②电阻R的阻值为10Ω
③电路消耗的总功率为2.7W ④通过电阻R的电流为0.6A
A.只有①②③正确
B.只有②③④正确
C.只有①③正确
D.只有②④正确
16、(2021黑龙江绥化).日常生活中处处有物理,下列说法中正确的是
A.一节新干电池的电压为2V
B.影子的形成不是光沿直线传播现象
C.家用空调的电功率约为1000W
D.霜的形成是凝固现象
答 案
1、B
解析:由电路图可知,R与R0串联在电路中,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流;A、因电压表在电路中相当于断路,则当滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻不变;身高越高时,滑片会向上移动,由于滑动变阻器接入电路的电阻不变,电路的总电阻不变,由欧姆定律可知,电路中的电流不变,所以电流表示数不能显示身高的变化,故A错误;B、电压表测滑片下方电阻丝两端的电压,身高越高时,滑片下方电阻丝的阻值越大,由U=IR可知电压表示数越大,所以应该用电压表示数显示身高,且身高越高示数越大,故B正确;C、身高越高时,由于电路中的电流不变、R的阻值不变,则根据P=I2R可知R消耗的电功率不变,故C错误;D、身高越高时,总电压不变,电路中电流不变,由P=UI可知,电路消耗的总功率不变,故D错误。故选:B。
2、D
解析:AB、根据电路图可知,两电阻串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流:流体的压强跟流速有关,流速越大的位置(上表面流速大),压强越小,当水流速度增大时,上表面压强小于下表面压强,R2滑片上移,变阻器连入电路的阻值变小,由电阻串联的规律知,电路的总电阻变小,由欧姆定律I=,电路的电流变大,电流表示数变大;根据U=IR,R1的电压变大,由串联电路电压的规律,电压表示数变小,故AB错误;C、电路的电流变大,根据P=UI知电路消耗总电功率变大,故C错误;D、由图知,两电阻串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流,电流表与电压表的比值即为滑动变阻器的电阻的倒数,由(1)知当水流的速度变大时,滑动变阻器的电阻减小,其倒数增大,所以电流表与电压表的比值变大,故D正确。故选:D。
3、 (1). 半导体 (2). 电流 (3). 变大
解析:[1]R为气敏电阻,其材料一般为半导体,当气敏电阻所处的环境条件发生变化时,气敏电阻的阻值发生变化,从而满足电路需要。
[2]由甲电路图可知,定值电阻R0与气敏电阻R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;由乙图可知,当酒精气体浓度增大时,气敏电阻R的阻值变小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,即电流表的示数变大。
[3]此过程中电路电源电压不变,电流变大,根据 P=UI可知电路的总功率变大。
4.D
解析:
B.因为家庭电路的电压不变为220V,故B不符合题意;
D.电路中各个用电器并联,因此每多关闭一个家用电器,根据
可知,电路里的总电阻增大,故D符合题意;
A.根据可知,电压不变,电阻增大,总电流减小,故A不符合题意;
C.根据可知,电压不变,总电流减小,总功率减小,故C不符合题意。
故选D。
5.D
【分析】
根据滑片的移动判断接入电路电阻的变化和电路总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端电压的变化,根据串联电路电压的特点和P=UI可知电压表示数的变化以及灯泡实际功率的变化。
解析:
由电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压;将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大;根据I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小;由P=UI可知,灯泡的实际功率变小,故灯泡变暗;而电源电压保持不变,根据P=UI可知,电路的总功率变小;故ABC错误,D正确。
故选D。
【点睛】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的应用,关键是会判断滑片移动时电路电阻的变化和知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
6.D
解析:
由图可知,气敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测气敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小,当气体浓度增大时,R阻值减小,则电路总电阻减小,电源电压不变,则电路中电流增大,即电流表示数增大,故A错误;
B.电路中电流增大,根据U=IR可知,R0两端电压增大,再根据串联电路电压规律可知,R两端电压减小,即电压表示数减小,故B错误;
CD.电源电压不变、电路中电流增大,根据P=UI可知,电路消耗的电功率增大。故C错误,D正确。
故选D。
7.C
解析:
A.由图像乙可知,灯泡L的电阻随着电流的增大而增大,故A错误;
B.从图甲中可以看出,电阻与灯泡串联。从图甲中可以看出,当电阻电压为4V时,灯泡电压为2V,灯泡与电阻的电压之和正好等于6V,此时电路的电流为0.4A,灯泡L的实际阻值为
故B错误;
C.灯泡L的实际功率为
故C正确;
D.定值电阻R实际功率为
故D错误。
故选C。
8.20 6 0.6
解析:
[1][2]分析图甲可知,闭合开关S,L和R并联接入电路,由并联电路的特点可知,此时L和R两端电压相等且等于电源电压,因为此时电路的总功率为4.8W,结合图乙可知,此时L和R两端电压为6V,流过R的电流为0.3A,故R的阻值
因为此时灯泡正常发光,所以灯泡 L的额定电压为6V。
[3]若将它们串联在8V电源两端,根据串联电路的电流、电压特点并结合乙图可知,此时电路中的电流为0.3A,灯泡两端电压为2V,则灯泡L的实际功率
9.2 1.5
解析:
[1]由题甲图知道,两电阻并联,电流表测干路电流。当开关S闭合时,通过电阻R1的电流为
通过压敏电阻的电流
I2=I-I1=0.25A-0.1A=0.15A
此时压敏电阻的阻值
由题乙图知道,当压敏电阻的阻值为40Ω时,受到的压力为2N。
[2]此时电路消耗的总功率为
P=UI=6V×0.25A=1.5W
10.变小 变大 变小
解析:
[1][2][3]本题中,灯泡与变阻器串联,电流表测电路的电流,电压表测变阻器的电压。当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时,观察到灯泡变暗,可知通过灯泡的电流变小,该过程中电流表示数变小;根据,灯泡的电压变小,由串联电路电压的规律,变阻器的电压变大,故电压表示数变大;根据可知,电路的总功率变小。
11、CD
12、C
13、0.6 4400
14.6×104(或60000) 200
15、A
16、C
1题
2题
3题
11题
12题
13题
试卷第2页,总3页
试卷第3页,总3页