浙教版科学九上第三章 第6节电能(二)
一、基础与巩固
1．在探究“小灯泡的电功率跟哪些因素有关”的实验中，若要研究小灯泡的电功率跟电流的关系，就要控制小灯泡的 不变；若要研究小灯泡的电功率跟电压的关系，就要控制小灯泡的 不变。
【答案】电压；电流
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】小灯泡的电功率与电压和电流大小有关，根据控制变量法的要求解答即可。
【解答】在探究“小灯泡的电功率跟哪些因素有关”的实验中，若要研究小灯泡的电功率跟电流的关系，就要控制小灯泡的电压不变；若要研究小灯泡的电功率跟电压的关系，就要控制小灯泡的电流不变。
2．接在家庭电路上的一盏灯，在10分钟内消耗的电能是2.4×104焦，这盏灯的电功率是 ，通过灯丝的电流是 。
【答案】40瓦；0.18安
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据计算这盏灯的电功率，根据计算通过灯丝的电流。
【解答】这盏灯的电功率；
通过灯丝的电流为：。
3．已知电灯L1的电阻大于电灯L2的电阻，将它们并联在电路中时 灯较亮，将它们串联在电路中时 灯较亮。
【答案】L2；L1
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】灯泡的亮度与实际功率大小有关，根据欧姆定律和串并联电路的特点比较两个灯泡的实际功率大小即可。
【解答】（1）根据可知，当电压相等时，电功率与电阻成反比。当两灯并联时，它们两端的电压相等，因为R1>R2，所以P1
（2）根据P=I2R可知，当电流相等时，电功率与电阻成正比。当两灯串联时，通过它们的电流相等，因为R1>R2，所以P1>P2，则串联时L1较亮。
4．一只标有“2.5V 0.3A"的小灯泡，其中“2.5V"的意思是 。如果把它接入电压为2伏的电路中使用，测得通过它的电流为0.25安，则这只小灯泡的额定功率为 ，实际功率为 。
【答案】该小灯泡的额定电压为2.5V；0.75瓦；0.5瓦
【知识点】电功率计算公式的应用；电器的电功率
【解析】【分析】（1）灯泡上标的电压为额定电压，电流为额定电流；
（2）根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率，根据P实=U实I实计算灯泡的实际功率。
【解答】（1）一只标有“2.5V 0.3A"的小灯泡，其中“2.5V"的意思是该小灯泡的额定电压为2.5V。（2）这只小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；
实际功率为P实=U实I实=2V×0.25A=0.5W。
5．某电动机在6伏电压下工作，通过它的电流是2安，则该电动机正常工作1分钟将消耗电能 焦。
【答案】720
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=UIt计算消耗的电能。
【解答】该电动机1min消耗的电能为：W=UIt=6V×2A×60s=720J。
6．某同学自制了LED台灯，用电压为6伏的电源供电，正常工作电流为300毫安。那么，此LED台灯正常工作时的功率为（ ） 。
A．1.8瓦 B．18瓦 C．180瓦 D．1800瓦
【答案】A
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据P=UI计算该台灯正常工作的功率。
【解答】此LED台灯正常工作时的功率为P=UI=6V×0.2A=1.8W，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
7．（2017·丽水）如图所示电路中，R1的阻值为4欧，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3安；当只闭合S2时，电流表示数为2安。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6伏
B．R2的阻值为1欧
C．S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18瓦
D．只闭合S2时，电路消耗的总功率为24瓦
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】本题考查了串联电路和并联电路的特点、欧姆定律、焦耳定律的应用，关键是公式和规律的灵活运用以及画出两种情况的等效电路图。
【解答】S1和S2都闭合时，R2短路，计算电源电压为U=I1R=3A×4Ω=12V，故A错误；R2短路消耗的功率为0，故C错误；
当只闭合S2时，R1和R2串联，R总=，R2=R总-R1=6Ω-4Ω=2Ω，故B错误；电路总功率P=IU=2A×12V=24W，故D正确。
故选D
8．一只接在家庭电路中的电吹风，当它吹冷风时，测得插头处的电流为0.2安，则此时电吹风消耗的电功率是多大？
【答案】此时电吹风的电功率为：P=UI=220V×0.2A=44W。
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式P=UI计算电吹风的电功率即可。
9．如图是一村民建在房顶上的分布式光伏电站(利用太阳能发电)，该电站发的电除了提供自家使用外，还能将多余的电能并人电网，所以称之为并网发电的光伏电站。下表是该电站的有关数据：
电站发电功率(千瓦) 平均每天有效光照时间(小时) 平均每天消耗电能(千瓦时)
5 4 6
（1）该光伏电站每天发电 千瓦时。
（2）如果每盏路灯的电阻为484欧，额定电压为220伏，那么该电站每天多余的电可供多少盏路灯正常工作10小时？
（3）该村民建光伏电站所用的安装费加上利息，估计8年就能收回成本，而光伏组件使用寿命超过25年。为推广个人建造可以并网发电的光伏电站，请你写出一条理由。
【答案】（1）20
（2）该电站每天剩余的电能W剩余=W总-W消耗=20kW h-6kW h=14kW h；
路灯的总功率；
每盏路灯的功率；
则路灯的盏数为：。
（3）光能发电，节能环保。
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算每天发电量；
（2）首先根据W剩余=W总-W消耗计算出剩余的电能，再根据计算出路灯的总功率，再根据计算出每盏路灯的功率，最后根据计算路灯的盏数。
（3）可从是否节能和环保的角度解答。
【解答】（1）该光伏电站每天发电W=Pt=5kW×4h=20kW h；
（2）该电站每天剩余的电能W剩余=W总-W消耗=20kW h-6kW h=14kW h；
路灯的总功率；
每盏路灯的功率；
则路灯的盏数为：。
（3）该电站可以在以后的17年内继续产生利润，因此优点为：光能发电，节能环保。
10．如图所示，"6V 3W”的小灯泡L与额定功率为10瓦的电阻器R串联，电源电压大小为10伏，且保持不变。闭合开关S，电流表、电压表示数分别为0.20安和2.4伏，不考虑电阻器和小灯泡电阻随温度的变化，求：
（1）电阻器R的阻值。
（2）整个电路消耗的实际功率。
某同学的求解如下：
（1）根据欧姆定律，电阻器的电阻R= =12Ω。
（2）因为整个电路只有小灯泡L和电阻器R两个用电器，所以整个电路消耗的电功率P=3W + 10W=13W。
请指出该同学求解过程中存在的错误，并做出正确的解答。
【答案】（1）电阻R两端的电压值错误。
电阻器R两端的电压UR=U总-UL'=10V-2.4V=7.6V；
电阻器R的电阻值；
（2）此题中混淆了灯泡的额定功率和实际功率，将额定功率当做实际功率计算。
当整个电路两端的电压为10V时，
整个电路消耗的实际功率P总=U总I总=10V×0.20A=2W。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）应用欧姆定律，要求电压U、电流I应针对同一导体R。此问的解答中，错把灯泡两端的电压当作电阻器的电压，所以计算出的是灯泡阻值而非电阻器阻值。首先根据U=U总-UL'计算R的电压，再根据计算R的阻值；
（2）对于灯泡来说，它两端的电压不同，则它的功率不同，题目中将额定功率当作它的实际功率使用，肯定是错误的。已知总电压和总电流，根据P总=U总I总计算总功率即可。
二、拓展与提高
11．将一只标有“PZ220V- 40W"的灯泡，按在220伏的家庭电路中(假设灯泡电阻不变)。回答下列问题。
（1）求出灯泡正常发光时的电阻。
（2）若实际电压为200伏，则此灯泡的实际功率为多大？灯泡发光情况如何？
【答案】（1）灯泡正常发光的电阻；
（2）若实际电压为200伏，则此灯泡的实际功率为：；
因为实际功率小于额定功率，所以灯泡发光变暗。
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算灯泡正常发光的电阻；
（2）根据计算灯泡的实际功率。对于灯泡来说，实际功率越大，则亮度越大，据此分析解答。
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一、基础与巩固
1．在探究“小灯泡的电功率跟哪些因素有关”的实验中，若要研究小灯泡的电功率跟电流的关系，就要控制小灯泡的 不变；若要研究小灯泡的电功率跟电压的关系，就要控制小灯泡的 不变。
2．接在家庭电路上的一盏灯，在10分钟内消耗的电能是2.4×104焦，这盏灯的电功率是 ，通过灯丝的电流是 。
3．已知电灯L1的电阻大于电灯L2的电阻，将它们并联在电路中时 灯较亮，将它们串联在电路中时 灯较亮。
4．一只标有“2.5V 0.3A"的小灯泡，其中“2.5V"的意思是 。如果把它接入电压为2伏的电路中使用，测得通过它的电流为0.25安，则这只小灯泡的额定功率为 ，实际功率为 。
5．某电动机在6伏电压下工作，通过它的电流是2安，则该电动机正常工作1分钟将消耗电能 焦。
6．某同学自制了LED台灯，用电压为6伏的电源供电，正常工作电流为300毫安。那么，此LED台灯正常工作时的功率为（ ） 。
A．1.8瓦 B．18瓦 C．180瓦 D．1800瓦
7．（2017·丽水）如图所示电路中，R1的阻值为4欧，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3安；当只闭合S2时，电流表示数为2安。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6伏
B．R2的阻值为1欧
C．S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18瓦
D．只闭合S2时，电路消耗的总功率为24瓦
8．一只接在家庭电路中的电吹风，当它吹冷风时，测得插头处的电流为0.2安，则此时电吹风消耗的电功率是多大？
9．如图是一村民建在房顶上的分布式光伏电站(利用太阳能发电)，该电站发的电除了提供自家使用外，还能将多余的电能并人电网，所以称之为并网发电的光伏电站。下表是该电站的有关数据：
电站发电功率(千瓦) 平均每天有效光照时间(小时) 平均每天消耗电能(千瓦时)
5 4 6
（1）该光伏电站每天发电 千瓦时。
（2）如果每盏路灯的电阻为484欧，额定电压为220伏，那么该电站每天多余的电可供多少盏路灯正常工作10小时？
（3）该村民建光伏电站所用的安装费加上利息，估计8年就能收回成本，而光伏组件使用寿命超过25年。为推广个人建造可以并网发电的光伏电站，请你写出一条理由。
10．如图所示，"6V 3W”的小灯泡L与额定功率为10瓦的电阻器R串联，电源电压大小为10伏，且保持不变。闭合开关S，电流表、电压表示数分别为0.20安和2.4伏，不考虑电阻器和小灯泡电阻随温度的变化，求：
（1）电阻器R的阻值。
（2）整个电路消耗的实际功率。
某同学的求解如下：
（1）根据欧姆定律，电阻器的电阻R= =12Ω。
（2）因为整个电路只有小灯泡L和电阻器R两个用电器，所以整个电路消耗的电功率P=3W + 10W=13W。
请指出该同学求解过程中存在的错误，并做出正确的解答。
二、拓展与提高
11．将一只标有“PZ220V- 40W"的灯泡，按在220伏的家庭电路中(假设灯泡电阻不变)。回答下列问题。
（1）求出灯泡正常发光时的电阻。
（2）若实际电压为200伏，则此灯泡的实际功率为多大？灯泡发光情况如何？
答案解析部分
1．【答案】电压；电流
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】小灯泡的电功率与电压和电流大小有关，根据控制变量法的要求解答即可。
【解答】在探究“小灯泡的电功率跟哪些因素有关”的实验中，若要研究小灯泡的电功率跟电流的关系，就要控制小灯泡的电压不变；若要研究小灯泡的电功率跟电压的关系，就要控制小灯泡的电流不变。
2．【答案】40瓦；0.18安
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据计算这盏灯的电功率，根据计算通过灯丝的电流。
【解答】这盏灯的电功率；
通过灯丝的电流为：。
3．【答案】L2；L1
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】灯泡的亮度与实际功率大小有关，根据欧姆定律和串并联电路的特点比较两个灯泡的实际功率大小即可。
【解答】（1）根据可知，当电压相等时，电功率与电阻成反比。当两灯并联时，它们两端的电压相等，因为R1>R2，所以P1（2）根据P=I2R可知，当电流相等时，电功率与电阻成正比。当两灯串联时，通过它们的电流相等，因为R1>R2，所以P1>P2，则串联时L1较亮。
4．【答案】该小灯泡的额定电压为2.5V；0.75瓦；0.5瓦
【知识点】电功率计算公式的应用；电器的电功率
【解析】【分析】（1）灯泡上标的电压为额定电压，电流为额定电流；
（2）根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率，根据P实=U实I实计算灯泡的实际功率。
【解答】（1）一只标有“2.5V 0.3A"的小灯泡，其中“2.5V"的意思是该小灯泡的额定电压为2.5V。（2）这只小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；
实际功率为P实=U实I实=2V×0.25A=0.5W。
5．【答案】720
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=UIt计算消耗的电能。
【解答】该电动机1min消耗的电能为：W=UIt=6V×2A×60s=720J。
6．【答案】A
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据P=UI计算该台灯正常工作的功率。
【解答】此LED台灯正常工作时的功率为P=UI=6V×0.2A=1.8W，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
7．【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】本题考查了串联电路和并联电路的特点、欧姆定律、焦耳定律的应用，关键是公式和规律的灵活运用以及画出两种情况的等效电路图。
【解答】S1和S2都闭合时，R2短路，计算电源电压为U=I1R=3A×4Ω=12V，故A错误；R2短路消耗的功率为0，故C错误；
当只闭合S2时，R1和R2串联，R总=，R2=R总-R1=6Ω-4Ω=2Ω，故B错误；电路总功率P=IU=2A×12V=24W，故D正确。
故选D
8．【答案】此时电吹风的电功率为：P=UI=220V×0.2A=44W。
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式P=UI计算电吹风的电功率即可。
9．【答案】（1）20
（2）该电站每天剩余的电能W剩余=W总-W消耗=20kW h-6kW h=14kW h；
路灯的总功率；
每盏路灯的功率；
则路灯的盏数为：。
（3）光能发电，节能环保。
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算每天发电量；
（2）首先根据W剩余=W总-W消耗计算出剩余的电能，再根据计算出路灯的总功率，再根据计算出每盏路灯的功率，最后根据计算路灯的盏数。
（3）可从是否节能和环保的角度解答。
【解答】（1）该光伏电站每天发电W=Pt=5kW×4h=20kW h；
（2）该电站每天剩余的电能W剩余=W总-W消耗=20kW h-6kW h=14kW h；
路灯的总功率；
每盏路灯的功率；
则路灯的盏数为：。
（3）该电站可以在以后的17年内继续产生利润，因此优点为：光能发电，节能环保。
10．【答案】（1）电阻R两端的电压值错误。
电阻器R两端的电压UR=U总-UL'=10V-2.4V=7.6V；
电阻器R的电阻值；
（2）此题中混淆了灯泡的额定功率和实际功率，将额定功率当做实际功率计算。
当整个电路两端的电压为10V时，
整个电路消耗的实际功率P总=U总I总=10V×0.20A=2W。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）应用欧姆定律，要求电压U、电流I应针对同一导体R。此问的解答中，错把灯泡两端的电压当作电阻器的电压，所以计算出的是灯泡阻值而非电阻器阻值。首先根据U=U总-UL'计算R的电压，再根据计算R的阻值；
（2）对于灯泡来说，它两端的电压不同，则它的功率不同，题目中将额定功率当作它的实际功率使用，肯定是错误的。已知总电压和总电流，根据P总=U总I总计算总功率即可。
11．【答案】（1）灯泡正常发光的电阻；
（2）若实际电压为200伏，则此灯泡的实际功率为：；
因为实际功率小于额定功率，所以灯泡发光变暗。
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算灯泡正常发光的电阻；
（2）根据计算灯泡的实际功率。对于灯泡来说，实际功率越大，则亮度越大，据此分析解答。
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