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2023-2024学年人教版九年级物理高效课堂培优讲义
第2节 电功率
(
01
新课知识解析
)
(
知识点
一
:
电功率
)
1.比较电流做功快慢的三种方法
(1)相同时间,比较电流做功的多少,电流做功越多,表示电流做功越快.
(2)做相同的电功,比较所用时间的长短,所用的时间越短,表示电流做功越快.
(3)在物理学中,用电功与时间的比值表示电流做功的快慢,比值越大,表示电流做功越快.
2.电功率
(1)定义:电功与时间之比叫电功率,用字母P表示.
(2)物理意义:在物理学中,用电功率表示电流做功的快慢.电功率越大,电流做功越快;电功率越小,电流做功越慢.
(3)单位:电功率的国际单位制单位是瓦特,简称瓦,符号是W.常用单位有千瓦(kW)、毫瓦(mW) ,换算关系:1 kW=103w,1 W=103mw.
3.电功率的计算
(1)定义式:.已知某用电器的工作时间t和在这段时间内消耗的电能W,就可以用该公式计算该用电器的电功率.其中P是电功率,W是电功,t是时间。
(2)计算式:将W=UIt代人公式中,可得P=UI(适用于所有电路),即已知某用电器两端的电压和通过该用电器的电流,就可用该公式计算该用电器的电功率.
(3)推导式:由欧姆定律可推导,(仅适用于纯电阻电路)
4.电路中电功率关系的三个推论
(1)两个比例关系
推论1: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:... :Pn,=R1:R2..:Rn.
推论2: 对于纯电阻并联电路来说,由可知,各电阻消耗的电功率与其阻值的倒数成正比,即,P1:P2:... :Pn=
(2)电路的总功率
推论3:无论是串联电路还是并联电路,整个电路消耗的总功率都等于各个用电器消耗的电功率之和,即P总=P1+P2 +...+Pn.
(
知识点二:
额定电压和额定功率
)
1.额定电压:用电器正常工作时的电压.用电器的铭牌和使用说明书上标明的电压值就是额定电压,常用U额表示.
2.额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率.用电器的铭牌和使用说明书上
示明的功率值就是额定功率,常用P额表示.
3.额定电流:用电器在额定电压下工作时的电流,常用I额表示.
4.实际电压:用电器实际工作时两端的电压.用电器的实际电压,与额定电压可能相等,也可能不相等.当用电器的实际电压明显低于或高于它的额定电压时,用电器就不能正常工作.实际电压常用U实表示.
5. 实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率.它与额定功率可能相等,也可能不相等.实际功率常用P表示.决定灯泡亮度的就是灯泡的实际功率.
6.额定功率P额与实际功率P实的区别与联系
额定功率 实际功率
区别 概念 用电器在额定电压下工作时的电功率. 用电器在实际电压下工作时的电功率.
是否 变化 是唯一的,不随实际电压的改变而改变. 不是唯--的,不同的电压值,对应的实际功率不相同.
联系 当U实=U额时,I实=I额,则P实=P额,用电器正常工作; 当U实>U额时, I实>I额,则P实>P额,用电器不能正常工作,且可能被损坏; 当U实(
知识点
三
:
测量电功率的三种方法
)
1.功率表测功率
用的功率表,也叫瓦特表,常用于专业的测量中,在日常生活中应用较少.
2.“伏安法” 测功率
在中学阶段的学习中,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用电器的电流,就可以计算出该用电器的实际功率.
3.电能表测功率
在精确度要求不高的时候,也可以用家庭电能表和钟表测量用电器的电功率.
(
0
2
题型专场
)
题型一:电功率的实际应用
如图甲所示是坐位体前屈测量仪,如图乙所示是坐位体前屈测量仪的简化电路图。闭合开关,当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑片向左移动,可利用示数增大的电表反映测量成绩。在测量坐位体前屈的过程中,下列分析正确的是( )
A.绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器连入电路中的电阻越大
B.绝缘柄向左推的距离越大,电路的总功率越大
C.绝缘柄向左推时,电流表示数变小,电压表示数变大
D.此电路设计中,用电压表示数的大小反映测试成绩
【答案】B
【解析】 根据乙图可知,变阻器R1与R2串联,电压表测R1的电压,电流表测总电流。
ABC.绝缘柄向左推的距离越大,变阻器接入的长度变小,则接入的电阻越小。根据R总=R1+R2可知,总电阻变小,则电流表的示数变大。根据P=UI可知,电路的总功率变大。根据串联电路电压与电阻成正比可知,此时电压表的示数变小,故A、C错误,B正确;
D.当滑片向左移动时,电流表的示数变大,则用电流表反映测试成绩,故D错误。
故选B。
题型二:及其变形式的应用
如图所示,当闭合开关、断开开关时,整个电路消耗的电功率为;闭合开关、断开开关时,整个电路消耗的电功率为,那么,都闭合时,整个电路消耗的电功率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据电路图判断,电阻并联,各支路的电功率之和是总电功率,为36W+18W=54W,A符合题意。
故答案为:A.
题型三:额定功率和实际功率的计算
电源电压3V保持不变,把标有“3V 3W”的灯L1和标有“3V 1.5W”的灯L2按如图的方式连接,当开关S闭合后,则下列说法中正确的是( )
A.灯L1消耗的实际功率是3W
B.电压表测L2两端的电压
C.两灯消耗的总功率是1W
D.电压表的示数与电源电压之比是1∶2
【答案】C
【解析】由 可得,两灯泡的额定电流分别为
由欧姆定律可得,两灯泡的电阻分别为
AB.由电路图可知,开关S闭合后,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压;此时电路中的电流
灯L1消耗的实际功率
A、B不符合题意;
C.灯L2消耗的实际功率
灯L2消耗的实际功率为 ;则两灯消耗的总功率
C符合题意;
D.因串联电路中各处的电流相等,且总电阻等于各分电阻之和,所以,电压表的示数与电源电压之比
电压表的示数与电源电压之比是1:3,D不符合题意。
故答案为:C。
题型四:灯泡亮暗的比较
将,两个灯泡,按图一、图二两种方式连接,已知、,电源电压相同,下面分析正确的是 ( )
A.图一中灯比灯亮
B.图二中灯比灯亮
C.图一中灯比图二中灯亮
D.图一中的总功率比图二中的总功率要大
【答案】B
【解析】【解答】A.灯泡串联时,根据P=I2R,电阻越大, 电功率越大,所以灯泡B的亮度大,A不符合题意;
B.图二中灯泡并联,电压相同,根据,电阻越大,电功率越小,A电阻小,亮度大,B符合题意;
C.图一中灯泡分压小于电源电压,相同灯泡的电功率小,亮度小,C不符合题意;
D.图一中的总电阻大,电功率小,D不符合题意。
故答案为:B.
题型五:电功率的比值计算
如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P使阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图乙所示。电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω,电路的最大总功率和最小总功率之比为 。
【答案】6;20;3∶1
【解析】两个电阻串联,由分压作用,电流表测干路电流,则R1、R2两端电压之和即为电源电压,由图乙可知,两电阻电压之和恒为6V,则电源电压为6V;当滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小,滑动变阻器两端电压最大,当滑动变阻器阻值为最小,即为0时,滑动变阻器两端电压为0,由图乙可知,此时R1两端电压为6V,电流为0.6A,所以R1阻值为,滑动变阻器阻值最大时,电流为0.2A,则R1两端电压为U=IR1=2V,所以滑动变阻器两端电压为4V,则滑动变阻器最大阻值为;电路电流最大时,总功率最大,所以最大功率为,最小功率为,所以电路最大总功率和最小总功率之比为 3∶1
题型六:开关类动态电路中电功率的计算
实验小组设计了如图所示的电路,已知电源电压不变,灯泡标有“”字样,其阻值会随温度变化,将滑动变阻器的滑片置于最右端,只闭合开关时,电压表的示数为,的功率为;只闭合开关,移动滑片至最左端时,电流表的示数为,的功率为;闭合开关和,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为和,已知:1:4。
(1)灯泡的额定功率为 ;
(2)滑动变阻器的最大阻值为 ;
(3)在有电流通过灯泡的情况下,灯泡的最小功率与最大功率之比为 。
【答案】(1)0.75
(2)20
(3)1:20
【解析】(1)根据电压和电流的乘积,计算电功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(2)只闭合开关S1,移动滑片至最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0Ω,灯泡与R1串联,电流表的示数为0.3A,由于灯泡L标有“2.5V,0.3A”字样,则此时灯泡L正常发光,
根据灯泡的额定电压可知,此时灯泡L两端的电压为U=2.5V,
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得:电源电压:U=U+IR1=2.5V+0.3AxR1···············①
闭合开关S1和S2,移动滑片至某一位置时,L短路,R1、R2串联,电压表测量R2两端的电压,
电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A,
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压:U=U2+IR1=3V+0.2A×R1················②
联立①②解得:U=4V,R1=5Ω;
将滑动变阻器R的滑片置于最右端,只闭合开关S时,灯泡与R1、R2串联,电压表测量R2两端的电压,R1的功率为P1;已知P1:P2=1:4,根据P=I2R可得:I12R1:I22R1=1:4,所以I1:I2=1:2,即:,根据可得滑动变阻器R2的最大值为:;
(3)只闭合S1时,灯泡才有电流通过,滑动变阻器R2的滑片置于最右端时,接入电路的阻值最大,电路电流最小,灯泡的功率最小,此时滑动变阻器两端的电压为U2=3V,根据可得R1两端电压为:U1=I1R1=0.15AX5Ω=0.75V,
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得,灯泡两端电压为:UL实=U-U1-U2=4V-0.75V-3V=0.25V,则灯泡的最小功率为:PL小=UL实I1=0.25V×0.15A=0.0375W;
滑动变阻器R2的滑片置于最左端时,滑动变阻器接入电路阻值为零,电路电流最大,是0.3A,灯泡正常发光,灯泡的功率最大,此时灯泡的功率为额定功率:PL大=PL=ULI2=2.5V×0.3A=0.75W;
灯泡的最大功率与最小功率之比为:PL大:PL小=0.75W:0.0375W=20:1。
(
0
3
巩固提升
)
1.L1、L2是两只分别标有“220V60W”和“220V40W”的灯泡,若将它们串联后接入220V的家庭电路,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1比灯泡L2亮 B.灯泡L2比灯泡L1亮
C.两只灯泡一样亮 D.无法判断
【答案】B
【解析】由R=U2/P可得,灯泡L2的电阻大,将两灯串联接入220V电路两端,因串联电路电流都相等,根据P=I2R可知,灯泡L2的实际功率大,因灯的亮度取决于灯的实际功率,L2亮,故B正确,ACD错误。
故选B。
2.如图,甲所示电路中,R为定值电阻,为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V B.电压表的最大示数为2V
C.整个电路功率变化了0.1W D.R的功率变化了3.2W
【答案】D
【解析】A.由电路图可知,R1与R串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,当R1=10Ω时,P1=0.9W,当R1′=20Ω时,P1′=0.8W,因串联电路中各处的电流相等,电路中的电流分别为 , ,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,电源的电压为U=I1(R+R1)=I2(R+R1′),即0.3A×(R+10Ω)=0.2A×(R+20Ω),解得R=10Ω,电源电压U=6V,A不符合题意;
B.当R1′=20Ω时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大,则电压表的最大示数U1′=I2R1′=0.2A×20Ω=4V,B不符合题意;
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,整个电路的总功率最大,最大功率为 ,当R1′=20Ω时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,整个电路的总功率最小,则最小功率为P小=UI2=6V×0.2A=1.2W,所以,整个电路功率变化了 P=P大-P小=3.6W-1.2W=2.4W,C不符合题意;
D.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电流为 ,R的功率变化了 ,D符合题意。
故答案为:D。
3.如图甲电路,电源电压为3.0 V,L1、L2、L3,为三个规格相同的小灯泡,其电流与电压的关系如图乙所示。闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.干路的电流为0.5 A B.通过L1的电流为L2电流的2倍
C.三个小灯泡的阻值相等 D.电路消耗的总电功率为1.35 W
【答案】D
【解析】AB.由电路图可知,L2与L3串联后再与L1并联,且三灯泡的规格相同,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,L1两端的电压U1=U=3.0V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且三灯泡的规格相同,所以,L2和L3两端的电压U2=U3=1.5V,由图像可知,此时通过L1的电流I1=0.25A,通过L2和L3的电流均为I23=0.2A,所以,灯泡L1的电流不是灯泡L2电流的2倍,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流I=I1+I23=0.25A+0.2A=0.45A,AB不符合题意;
C. L1的电阻为 ,L2和L3的电阻为 ,C不符合题意;
D.电路消耗的总功率P=UI=3.0V×0.45A=1.35W,D符合题意。
故答案为:D。
4.在如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表和电压表的示数都减小 B.电路总功率变大
C.灯泡功率变小 D.变阻器功率变小
【答案】D
【解析】
A.由图可知,灯泡与变阻器并联,电流表测通过变阻器的电流,电压表测电源电压,所以滑片移动时电压表的示数不变;当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,变阻器连入电路中的电阻变大,由 可知,通过变阻器的电流变小,即电流表示数减小,A不符合题意;
BCD.变阻器两端的电压不变,通过变阻器的电流变小,由P=UI可知,变阻器的功率变小;并联电路各支路互不影响,移动滑片时,灯泡两端的电压不变,通过灯泡的电流不变,根据P=UI可知,灯泡的功率不变;电路的总功率等于变阻器的电功率和灯泡的电功率之和,所以电路的总功率变小,D符合题意,BC不符合题意。
故答案为:D。
5.如图所示,小明家的四种家用电器,其中额定功率高于400W的是( )
A.电热水壶 B.电视机
C.电风扇 D.台灯
【答案】A
【解析】【解答】A.电热水壶的额定功率大约是1000W,高于400W,A符合题意;
B.电视机的额定功率大约是200W,低于400W,B不符合题意;
C.电风扇的额定功率大约是100W,低于400W,C不符合题意;
D.台灯的额定功率大约是40W,低于400W,D不符合题意。
故答案为:A
6.如图所示,电源电压为6V,定值电阻R=18Ω,闭合开关S。下列说法正确的是( )
A.在a、b两点间接入一个电压表时,电压表无示数
B.在a、b两点间接入导线,电流2s做的功是2J
C.在a、b两点间接入一个12Ω的电阻,电路消耗的总功率为1.2W
D.在a、b两点间接入一个“1.5V 0.25A”的小灯泡,小灯泡不能正常发光
【答案】C
【解析】
A.在 a、b两点间接入一个电压表时,电压表串联在电路中测电源的电压,即电压表有明显示数,A不符合题意;
B.在 a、b 两点间接入导线,电流做功
B不符合题意;
C.在a、b两点间接入一个12Ω的电阻,电路中的电流
电路消耗的总功率
C符合题意;
D.因串联电路中总电压等于各分电压之和,若灯泡正常发光,则电阻两端电压U串=U-UL=6V-1.5V=4.5V
因串联电路中各处的电流相等,则串联时通过灯泡的电流
则通过灯泡的电流等于灯泡的额定电流,故小灯泡能正常发光,D不符合题意。
故答案为:C。
7.当智能手机电量不足时,可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,“省电模式”通过以下哪种方式实现的( )
A.减小电池电压 B.增大电池电压
C.减小总功率 D.增大总功率
【答案】C
【解析】AB.手机里有许多小元件组成,每个元件对电压都有一定的要求,改变电压可能使不能正常工作,AB不符合题意;
CD.根据电功率的公式 ,在相同时间,如果功率减小,则相同的电量使用的时间更长,增大总功率,使用的时间更短,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
8.如图甲,R1为定值电阻,RP为滑动变阻器,闭合开关,RP的滑片从一端移动到另一端,得到电压与电流图像如图乙,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器滑到最右时电流表示数为0.6A
B.电源电压为3V,R1阻值为10Ω
C.电路消耗的最小功率为0.6W
D.滑动变阻器的最大阻值为5Ω
【答案】C
【解析】由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器RP串联,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压。
A.当滑片位于右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电流表和电压表的示数最小,由图乙可知,此时电流表示数为0.2A,A不符合题意;
B.由图乙得,当电压表示数为3V时,电流表示数为0.6A,由 可得,R1的阻值 ,B不符合题意;
C.当滑片位于左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,此时电路中只有定值电阻R1工作,电流表和电压表的示数最大,由图乙可知,此时电压表的示数为3V,因此电源电压为3V,电路消耗的最小电功率为 ,C符合题意;
D.由图乙可知,电路中的最小电流为0.2A时,R1两端的电压 此时滑动变阻器两端的电压 由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值 ,D不符合题意。
故答案为:C。
9.图甲所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,在各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片P,记录电表示数;图乙是电流与变阻器两端电压关系的图像,则( )
A.定值电阻R0的阻值是10Ω
B.电源电压为4.5V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5~15Ω
D.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数是0.4A
【答案】B
【解析】
由图甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流。
AB.由图乙可知,当滑动变阻器两端的电压为0时,电路中的电流最大为I大=0.6A,根据欧姆定律可知,电源电压U=I大R0=0.6A×R0①,当滑动变阻器两端的电压为3V时,电路中的电流I=0.2A,根据串联电路的特点和欧姆定律可知,电源电压U=U滑+IR0=3V+0.2A×R0②,联立①②解得:定值电阻R0=7.5Ω,电源电压U=4.5V,A不符合题意,B符合题意;
C.当电压表示数为0时,滑动变阻器连入电路的阻值为0,当电压表示数为3V时,通过电路中的电流为0.2A,由欧姆定律可知,滑动变阻器连入电路的最大阻值 ,所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是0~15Ω,C不符合题意;
D.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,滑动变阻器接入电路中的电阻 ,根据串联电路的特点可知,电路中的总电阻R=R滑′+R0=7.5Ω+7.5Ω=15Ω,此时电路中的电流 ,即电流表示数为0.3A,D不符合题意。
故答案为:B。
10.为研究定值电阻消耗功率的情况,小明按照图甲连接了实验电路,闭合开关S,记录了滑动变阻器的滑片P在几个不同位置时,电流表和电压表的示数。他利用实验数据作出U—I图像,如图乙所示。电路中的最大电流为1A,最小电流为0.2A。
求:
(1)当电流表示数为1A时,定值电阻消耗功率P1;
(2)定值电阻的阻值R1;
(3)滑动变阻器的最大阻值R2;
(4)当电压表示数为8V时,滑动变阻器消耗功率P2。
【答案】(1)解:由甲图可知,R1、R2串联,电压表测R1的电压,当电流表示数为1A时,R1的电流I1=1A,电路中只有R1工作;由图乙可知R1的电压为U1=20V,此时电源电压U=U1=20V则定值电阻消耗功率P1为
答:当电流表示数为1A时,定值电阻消耗功率P1为20W
(2)解:图乙可知当电流表示数为1A时,R1的电流I1=1A,R1的电压为U1=20V,则定值电阻的阻值R1为
答:定值电阻的阻值R1为20Ω;
(3)解:当电路中电流最小时,滑动变阻器R2的阻值最大,最小电流为0.2A,由图乙可知,当电路中电流I2=0.2A时,R1的电压为U1’=4V,因为R1、R2串联,所以R2的电压为
则滑动变阻器的最大阻值R2为
答:滑动变阻器的最大阻值R2为80Ω;
(4)解:当电压表示数为8V时,由图乙可知,此时电路中的电流为I2’=0.4A,滑动变阻器的电压为
则滑动变阻器消耗功率P2为
答:当电压表示数为8V时,滑动变阻器消耗功率P2为4.8W。
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第2节 电功率
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01
新课知识解析
)
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知识点
一
:
电功率
)
1.比较电流做功快慢的三种方法
(1)相同时间,比较电流做功的多少,电流做功越多,表示电流做功 .
(2)做相同的电功,比较所用时间的长短,所用的时间越短,表示电流做功 快.
(3)在物理学中,用电功与时间的比值表示电流做功的快慢,比值越大,表示电流做功 .
2.电功率
(1)定义:电功与时间之比叫电功率,用字母 表示.
(2)物理意义:在物理学中,用电功率表示电流做功的 .电功率越大,电流做功 ;电功率越小,电流做功 .
(3)单位:电功率的国际单位制单位是瓦特,简称瓦,符号是W.常用单位有 (kW)、 (mW) ,换算关系:1 kW=103w,1 W=103mw.
3.电功率的计算
(1)定义式:.已知某用电器的工作时间t和在这段时间内消耗的电能W,就可以用该公式计算该用电器的电功率.其中P是 ,W是 ,t是 。
(2)计算式:将W=UIt代人公式中,可得P=UI(适用于所有电路),即已知某用电器两端的电压和通过该用电器的电流,就可用该公式计算该用电器的电功率.
(3)推导式:由欧姆定律可推导,(仅适用于纯电阻电路)
4.电路中电功率关系的三个推论
(1)两个比例关系
推论1: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:... :Pn,=R1:R2..:Rn.
推论2: 对于纯电阻并联电路来说,由可知,各电阻消耗的电功率与其阻值的倒数成正比,即,P1:P2:... :Pn=
(2)电路的总功率
推论3:无论是串联电路还是并联电路,整个电路消耗的总功率都等于各个用电器消耗的电功率之和,即P总=P1+P2 +...+Pn.
(
知识点二:
额定电压和额定功率
)
1.额定电压:用电器正常工作时的电压.用电器的铭牌和使用说明书上标明的电压值就是额定电压,常用U额表示.
2.额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率.用电器的铭牌和使用说明书上
示明的功率值就是额定功率,常用P额表示.
3.额定电流:用电器在额定电压下工作时的电流,常用I额表示.
4.实际电压:用电器实际工作时两端的电压.用电器的实际电压,与额定电压可能相等,也可能不相等.当用电器的实际电压明显低于或高于它的额定电压时,用电器就不能正常工作.实际电压常用U实表示.
5. 实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率.它与额定功率可能相等,也可能不相等.实际功率常用P表示.决定灯泡亮度的就是灯泡的 .
6.额定功率P额与实际功率P实的区别与联系
额定功率 实际功率
区别 概念 用电器在额定电压下工作时的电功率. 用电器在实际电压下工作时的电功率.
是否 变化 是唯一的,不随实际电压的改变而改变. 不是唯--的,不同的电压值,对应的实际功率不相同.
联系 当U实=U额时,I实=I额,则P实=P额,用电器正常工作; 当U实>U额时, I实>I额,则P实>P额,用电器不能正常工作,且可能被损坏; 当U实(
知识点
三
:
测量电功率的三种方法
)
1.功率表测功率
用的功率表,也叫瓦特表,常用于专业的测量中,在日常生活中应用较少.
2.“伏安法” 测功率
在中学阶段的学习中,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用电器的电流,就可以计算出该用电器的实际功率.
3.电能表测功率
在精确度要求不高的时候,也可以用家庭电能表和钟表测量用电器的电功率.
(
0
2
题型专场
)
题型一:电功率的实际应用
如图甲所示是坐位体前屈测量仪,如图乙所示是坐位体前屈测量仪的简化电路图。闭合开关,当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑片向左移动,可利用示数增大的电表反映测量成绩。在测量坐位体前屈的过程中,下列分析正确的是( )
A.绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器连入电路中的电阻越大
B.绝缘柄向左推的距离越大,电路的总功率越大
C.绝缘柄向左推时,电流表示数变小,电压表示数变大
D.此电路设计中,用电压表示数的大小反映测试成绩
题型二:及其变形式的应用
如图所示,当闭合开关、断开开关时,整个电路消耗的电功率为;闭合开关、断开开关时,整个电路消耗的电功率为,那么,都闭合时,整个电路消耗的电功率为( )
A. B. C. D.
题型三:额定功率和实际功率的计算
电源电压3V保持不变,把标有“3V 3W”的灯L1和标有“3V 1.5W”的灯L2按如图的方式连接,当开关S闭合后,则下列说法中正确的是( )
A.灯L1消耗的实际功率是3W
B.电压表测L2两端的电压
C.两灯消耗的总功率是1W
D.电压表的示数与电源电压之比是1∶2
题型四:灯泡亮暗的比较
将,两个灯泡,按图一、图二两种方式连接,已知、,电源电压相同,下面分析正确的是 ( )
A.图一中灯比灯亮
B.图二中灯比灯亮
C.图一中灯比图二中灯亮
D.图一中的总功率比图二中的总功率要大
题型五:电功率的比值计算
如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P使阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图乙所示。电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω,电路的最大总功率和最小总功率之比为 。
题型六:开关类动态电路中电功率的计算
实验小组设计了如图所示的电路,已知电源电压不变,灯泡标有“”字样,其阻值会随温度变化,将滑动变阻器的滑片置于最右端,只闭合开关时,电压表的示数为,的功率为;只闭合开关,移动滑片至最左端时,电流表的示数为,的功率为;闭合开关和,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为和,已知:1:4。
(1)灯泡的额定功率为 ;
(2)滑动变阻器的最大阻值为 ;
(3)在有电流通过灯泡的情况下,灯泡的最小功率与最大功率之比为 。
(
0
3
巩固提升
)
1.L1、L2是两只分别标有“220V60W”和“220V40W”的灯泡,若将它们串联后接入220V的家庭电路,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1比灯泡L2亮 B.灯泡L2比灯泡L1亮
C.两只灯泡一样亮 D.无法判断
2.如图,甲所示电路中,R为定值电阻,为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V B.电压表的最大示数为2V
C.整个电路功率变化了0.1W D.R的功率变化了3.2W
3.如图甲电路,电源电压为3.0 V,L1、L2、L3,为三个规格相同的小灯泡,其电流与电压的关系如图乙所示。闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.干路的电流为0.5 A B.通过L1的电流为L2电流的2倍
C.三个小灯泡的阻值相等 D.电路消耗的总电功率为1.35 W
4.在如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表和电压表的示数都减小 B.电路总功率变大
C.灯泡功率变小 D.变阻器功率变小
5.如图所示,小明家的四种家用电器,其中额定功率高于400W的是( )
A.电热水壶 B.电视机
C.电风扇 D.台灯
6.如图所示,电源电压为6V,定值电阻R=18Ω,闭合开关S。下列说法正确的是( )
A.在a、b两点间接入一个电压表时,电压表无示数
B.在a、b两点间接入导线,电流2s做的功是2J
C.在a、b两点间接入一个12Ω的电阻,电路消耗的总功率为1.2W
D.在a、b两点间接入一个“1.5V 0.25A”的小灯泡,小灯泡不能正常发光
7.当智能手机电量不足时,可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,“省电模式”通过以下哪种方式实现的( )
A.减小电池电压 B.增大电池电压
C.减小总功率 D.增大总功率
8.如图甲,R1为定值电阻,RP为滑动变阻器,闭合开关,RP的滑片从一端移动到另一端,得到电压与电流图像如图乙,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器滑到最右时电流表示数为0.6A
B.电源电压为3V,R1阻值为10Ω
C.电路消耗的最小功率为0.6W
D.滑动变阻器的最大阻值为5Ω
9.图甲所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,在各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片P,记录电表示数;图乙是电流与变阻器两端电压关系的图像,则( )
A.定值电阻R0的阻值是10Ω
B.电源电压为4.5V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5~15Ω
D.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数是0.4A
10.为研究定值电阻消耗功率的情况,小明按照图甲连接了实验电路,闭合开关S,记录了滑动变阻器的滑片P在几个不同位置时,电流表和电压表的示数。他利用实验数据作出U—I图像,如图乙所示。电路中的最大电流为1A,最小电流为0.2A。
求:
(1)当电流表示数为1A时,定值电阻消耗功率P1;
(2)定值电阻的阻值R1;
(3)滑动变阻器的最大阻值R2;
(4)当电压表示数为8V时,滑动变阻器消耗功率P2。
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