第2课时 额定功率 实际功率
知识点 1 区分额定电压、额定功率和实际功率的意义
1.用电器 工作时的电压叫做额定电压,在额定电压下工作时的电功率叫做 。实际功率是指用电器在 下工作时的电功率。
2.如图所示是一只普通照明灯泡的铭牌,其中“220 V”的含义是 ,
“25 W”的含义是 。
3.将标有“2.5 V 0.3 A”的小灯泡接在2 V的电源两端,下列说法正确的是 ( )
A.小灯泡的额定功率将变小 B.小灯泡的额定电流将变小
C.小灯泡的额定功率不变 D.小灯泡的额定电流将变大
4.如图所示是某款“热得快”,下表为其铭牌参数,当将该“热得快”接在220 V的电路中时,“热得快” (选填“能”或“不能”)正常工作;当将该“热得快”接在210 V的电路中时,其实际电压是 V,实际功率 (选填“大于”“小于”或“等于”)1100 W。
产品型号 SWF12P1A-120
额定电压U/V 220
额定功率P/W 1100
知识点 2 额定功率与实际功率的计算
5.某同学家中有一个电热水器,上面标有“220 V 2000 W”的字样,下列关于这个电热水器的说法中正确的是 ( )
A.这个电热水器正常工作时的电流是10 A
B.这个电热水器正常工作时的电阻为484 Ω
C.这个电热水器正常工作时的电压是220 V
D.这个电热水器正常工作0.5 h消耗的电能为1.8×106 J
6.小明手中有一只灯泡,上面标有“220 V 100 W”字样,说明这只灯泡正常发光时的电阻为
Ω,正常发光时的电功率为 W;当通过它的电流为0.2 A时,它两端的实际电压是 V,它消耗的实际功率为 W。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
7.一家用照明灯泡上标有“220 V 60 W”的字样,若把它接在110 V的电源上使用,通过灯泡的实际电流是 A(保留两位小数),实际功率是 W,额定功率是 W。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
8.某个小灯泡上标有“6 V 6 W”的字样,其电流随两端电压变化的关系图象如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.只有小灯泡两端的电压为6 V时,小灯泡的额定功率才为6 W
B.当小灯泡两端的电压为2 V时,小灯泡的实际功率为1 W
C.小灯泡正常工作时的电流为1.0 A
D.小灯泡正常发光时的电阻为6 Ω
9.如图所示是某电热水壶的铭牌。假设电热水壶的电阻不变,求:
(1)电热水壶的电阻。
(2)电热水壶正常工作5 min消耗的电能。
(3)当电热水壶实际工作电压为110 V时,它的实际功率是多大。
10.在如图所示电路中,开关S闭合后,移动滑动变阻器的滑片P,下列各物理量中大小发生改变的是( )
A.小灯泡的额定电压 B.小灯泡的额定功率
C.小灯泡的实际功率 D.滑动变阻器的总阻值
11.A、B、C三盏灯分别标有“220 V 40 W”“110 V 40 W”和“36 V 40 W”的字样,它们都正常发光时,哪盏灯的电功率最大 ( )
A.A灯 B.B灯 C.C灯 D.一样大
12.标有“6 V 1.5 W”的小灯泡,通过它的电流随其两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12 V的电源两端,灯泡的电阻及实际功率为 ( )
A.24 Ω 0.67 W B.20 Ω 0.8 W
C.24 Ω 0.96 W D.20 Ω 0.67 W
13.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是 ( )
A.甲灯的实际功率一定是40 W
B.两灯均正常发光时,乙灯灯丝电阻较大
C.两灯均正常发光时,相同时间内甲灯消耗的电能较少
D.将两灯串联在220 V的电路中,两灯都能正常发光
14.[2020·眉山] 两个定值电阻,甲标有“10 Ω 1 A”字样,乙标有“15 Ω 0.6 A”字样,现把它们连入由一个开关和电源组成的电路,以下说法正确的是 ( )
A.甲、乙并联时干路最大电流为1.6 A
B.甲、乙并联时乙的最大功率为9 W
C.甲、乙串联时电源最大电压为19 V
D.甲、乙串联时甲的最大功率为3.6 W
15.有一只标有“6 V 3 W”字样的小灯泡,其正常工作时的电阻是 Ω;要将这只小灯泡接在9 V的电源上使其正常发光,必须 联一个 Ω的电阻,该电阻的实际功率为 W。
16.如图所示,小灯泡L上标有“6 V 3 W”字样,闭合开关S,小灯泡正常发光,电流表的示数为2.5 A。求电阻R消耗的功率。
17.[2021·扬州] 如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为6 V,灯泡标有“2.5 V 0.5 A”字样(灯丝阻值不变),滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样。
(1)求灯泡正常发光时的电功率。
(2)求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)该电路设计是否有缺陷 如有,请给出解决办法。
考|题|展|示
18.[2021·遂宁] 小王为了延长楼道路灯使用寿命,将标有“220 V 100 W”和“220 V 40 W”的两只灯泡串联使用。他观察两灯发现“220 V 100 W”的灯丝较 (选填“粗”或“细”),二者串联使用时,该灯泡的亮度较 (选填“亮”或“暗”)。
19.[2021·海南] 如图所示,电源电压和灯泡L的电阻不变,灯泡L上标有“6 V 6 W”字样。当开关S、S1均闭合,滑片P移至a端时,电流表示数为2.0 A,灯泡L正常发光;当开关S闭合,S1断开,滑片P移至b端时,电源电压U为 V,灯泡L的实际功率为 W。
答案
1.正常 额定功率 实际电压
2.该灯泡的额定电压为220 V
该灯泡的额定功率为25 W
3.C 4.能 210 小于 5.C
6.484 100 96.8 19.36
7.0.14 15 60 8.A
9.(1)由P=变形可得,电热水壶的电阻:R===48.4 Ω。
(2)t=5 min=300 s,由P=可得,电热水壶正常工作5 min消耗的电能:
W=Pt=1000 W×300 s=3×105 J。
(3)电热水壶实际工作电压为110 V时,它的实际功率:P实===250 W。
10.C [解析] 灯泡正常发光时的电压为额定电压,具有唯一性,滑片移动时,灯泡的额定电压不变,故A不符合题意;额定电压下灯泡的功率为额定功率,具有唯一性,滑片移动时,灯泡的额定功率不变,故B不符合题意;滑片移动时,变阻器接入电路中的电阻发生变化,由I=可知,电路中的电流发生变化,由P=I2R可知,灯泡的实际功率发生变化,故C符合题意;滑动变阻器的总阻值是由变阻器本身决定的,滑片移动时,滑动变阻器的总阻值不变,故D不符合题意。
11.D
12.B [解析] 三只灯泡串联且规格相同,它们的电流和电阻都相同,即这三只灯泡两端的电压都相同,所以三只灯泡串联接在12 V的电源两端时,每只灯泡两端的电压都为U=4 V;由图象可知,当U=4 V时,I=0.2 A,则小灯泡的电阻:R===20 Ω,小灯泡的实际功率:P=UI=4 V×0.2 A=0.8 W。
13.C [解析] 由甲灯泡的铭牌可知其额定功率为40 W,而实际电压不知,则实际功率不一定是40 W,故A错误;根据P=变形可得R=,两灯泡的额定电压相等,甲灯泡的额定功率较小,则甲灯灯丝电阻较大,故B错误;两灯均正常发光时,实际功率等于其额定功率,甲灯泡的额定功率较小,相同时间内,由W=Pt可得,甲灯消耗的电能较少,故C正确;两灯泡串联在220 V电路中,根据串联分压的特点可知,两灯泡的实际电压都达不到其额定电压,故两灯都不能正常发光,故D错误。
14.D [解析] 由I=可得,两电阻两端允许加的最大电压分别为U甲=I甲R甲=1 A×10 Ω=10 V,U乙=I乙R乙=0.6 A×15 Ω=9 V。因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,甲、乙并联时,电源的最大电压为U=U乙=9 V,此时通过甲电阻的电流为I甲'===0.9 A,通过乙电阻的电流为I乙'=I乙=0.6 A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路中允许通过的最大电流:I大=I甲'+I乙'=0.9 A+0.6 A=1.5 A,A错误;乙电阻的最大功率:P乙'=UI乙'=9 V×0.6 A=5.4 W,B错误。因串联电路中各处的电流相等,且甲、乙允许通过的最大电流分别为1 A、0.6 A,所以甲、乙串联时电路中最大电流为I大'=I乙=0.6 A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的最大电压:U大'=I大'(R甲+R乙)=0.6 A×(10 Ω+15 Ω)=15 V,C错误;甲、乙串联时甲的最大功率:P甲'=(I大')2R甲=(0.6 A)2×10 Ω=3.6 W,D正确。
15.12 串 6 1.5 [解析] 由公式P=变形可得,小灯泡正常工作时的电阻:RL===12 Ω;电源电压U=9 V大于灯泡正常发光时的电压UL=6 V,由串联电路的分压特点可知,要使小灯泡正常发光,应串联一个电阻R分压;因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,串联电阻R两端的电压:UR=U-UL=9 V-6 V=3 V;因为串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:I===0.5 A,则串联电阻的阻值:R===6 Ω,该电阻的实际功率:PR=URI=3 V×0.5 A=1.5 W。
16.由电路图可知,灯泡L与定值电阻R并联,电流表测干路电流。因为并联电路中各支路两端的电压相等,且小灯泡正常发光,所以,电源的电压U=UR=UL=6 V;由P=UI可得,小灯泡正常发光时的电流:IL===0.5 A;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R的电流:IR=I-IL=2.5 A-0.5 A=2 A,电阻R消耗的功率:PR=URIR=6 V×2 A=12 W。
17.(1)灯泡正常发光时的电压为2.5 V,电流为0.5 A,则灯泡正常发光时的电功率:
PL=ULIL=2.5 V×0.5 A=1.25 W。
(2)根据串联电路的电压关系可知,滑动变阻器两端的电压:
U'=U-UL=6 V-2.5 V=3.5 V;
滑动变阻器接入电路的电阻:
R'===7 Ω。
(3)电源电压6 V大于灯泡的额定电压,由电路图可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻过小时,会造成灯泡两端的电压过大,损坏灯泡;为让滑片能自由移动,且灯泡安全工作,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,灯泡应正常发光,故电路中应串联接入一个7 Ω的电阻R0。
18.粗 暗
19.6 1.5
[解析] 当开关S、S1均闭合,滑片P移至a端时,灯泡和变阻器并联,变阻器最大阻值接入电路,电流表测干路电流,
因为灯泡正常发光,所以电源电压U=UL=6 V,灯泡支路的电流:IL===1 A,
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则通过变阻器的电流:I滑=I-IL=2 A-1 A=1 A,
由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值:R滑===6 Ω。
灯泡的电阻:RL===6 Ω。
当开关S闭合,S1断开,滑片P移至b端时,灯泡与滑动变阻器(最大阻值接入电路)串联,
根据串联电路的电阻特点可知:
此时总电阻为R'=R滑+RL=6 Ω+6 Ω=12 Ω,电路中的电流:I'===0.5 A,
则灯泡的实际功率:P实=I'2RL=(0.5 A)2×6 Ω=1.5 W。