沪科版物理九年级上册课时同步训练
第十六章 电流做功与电功率
第二节 电流做功的快慢
自主预习 要点感知
要点1 电功率
1. 在物理学中把 与所用 的比叫做电功率。用符号 表示。
2. 定义式:P= 。
3. 单位:在国际单位制中,功率的单位是 ,符号 。1W 1J/s。常用的电功率单位还有 ,符号 ,换算关系:1kW= W。
4. 物理意义:描述电流做功的 。
5. 拓展:由于电功W= ,且电功率P=,所以容易推出:P= ,即电功率等于导体两端的 与导体中的 的乘积。在国际单位制中,由于电压、电流的单位分别是伏特(V)、安培(A),所以电功率的单位是V·A。1W 1V·A。
要点2 额定功率与实际功率
1. 在用电器的铭牌和使用说明上,均标有设备正常工作的电压值和电流值分别叫做 和 额定电流,与之对应的功率叫做 。三者的关系是P额 U额I额。
2. 当用电器两端电压增大时,通过它的电流就随着 ,用电器的功率也跟着 。当电压超过一定数值时,就会 。
3. 在实际电压下工作消耗的功率称为 。用电器实际工作时的电流值和电压值称为 实际电流和 ,三者的关系是P实 U实I实。
4. 实际功率的数值一般 额定功率,灯泡的亮度决定于 功率。
5. 当U实=U额时,P实 P额,I实 I额,用电器正常工作;当U实<U额时,P实 P额,I实 I额,用电器不能正常工作(灯光暗淡);当U实>U额时,P实 P额,I实 I额,长时间使用影响用电器寿命(灯发光强烈)。
课后集训 巩固提升
1. 关于电功率,下列说法正确的是( )
A. 用电器消耗电能越多,电功率越大
B. 用电器消耗电能时所用的时间越少,电功率越大
C. 用电器消耗电能越快,电功率越大
D. 以上说法都不正确
2. 如图所示,手电筒中的电流为0.5A,电源为三节干电池,则该手电筒小灯泡的电功率最接近( )
A. 0.25W B. 0.75W C. 2.25W D. 9.00W
3. 将标有“2.5V 0.3A”字样的灯泡甲和“3.8V 0.3A”字样的灯泡乙,分别串联和并联后,接在电压为2.5V的电源两端,不考虑温度对电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A. 串联时,两灯都能正常发光
B. 串联时,甲灯比乙灯更亮
C. 并联时,通过两灯的电流相等
D. 并联时,甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
4. 标有“PZ220-100”字样的灯泡接入110V电路中,实际功率为( )
A. 100W B. 50W C. 25W D. 无法确定
5. 如图所示,电源电压为6V,当小灯泡正常发光时,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.5A,则小灯泡的额定功率是( )
A. 8W B. 4W C. 3W D. 2W
第5题 第6题
6. 甲、乙两只灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 灯泡正常发光时,甲灯灯丝的电阻较小
B. 两灯都正常发光时,甲灯消耗的电能较少
C. 甲灯的实际功率一定是40W
D. 将乙灯接在110V电路中,它的额定功率仍为60W
7. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。在a、b两接线柱间接上一个标有“6V 1W”的灯泡,闭合开关S后,灯泡恰好正常发光;若a、b两接线柱间换上一个标有“6V 2W”的灯泡,闭合开关S后,灯泡消耗的电功率( )
A. 大于2W B. 等于2W C. 小于2W D. 不能确定
8. 一台电动机正常工作时线圈两端的电压为220V,线圈电阻为2Ω,线圈中的电流为5A,则这台电动机正常工作时的电功率为 W。
9. 如图所示,闭合开关后,两只实验室常用电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时灯R1和R2所消耗的电功率P1和P2的比值为 。
10. 一盏白炽灯铭牌上标有“220V 100W”字样,接通电路灯泡恰能正常发光,则1min灯丝消耗的电能为 J。如果灯丝断了之后重新将灯丝搭上,灯丝电阻变为440Ω,通电后灯泡两端电压没有变,则灯泡的实际功率为 W。
11. 某电炉在额定电压下的功率为1000W,当实际电压只有额定电压的80%时,电阻不变,电炉实际功率是 。
12. 某节能灯的额定电压为220V,额定功率为22W,求:
(1)该灯正常工作时的电流为多少?
(2)两只这样的节能灯正常工作100小时,消耗的总电能为多少度?
13. 有一粗细均匀的电阻丝阻值是10Ω,把它接在12V的电路中,它的电功率是多大?如果把它对折后仍接在这个电源上,则它的电功率是多大?
14. 小明发现自己家汽车照明大灯的灯泡内有两根灯丝,一根是功率较小的近光灯丝(主要用于照亮车前较近的路面),另一根是功率稍大的远光灯丝(主要用于照亮前方较远的路面)。当控制手柄拨到“近光”位置时,近光灯丝正常发光;当控制手柄拨到“远光”位置时,近光灯丝和远光灯丝同时正常发光。该灯泡上标有“12V 60W/54W”的字样,通过计算回答:
(1)当控制手柄拨到“近光”位置时,通过近光灯丝的电流多大?
(2)近光灯丝正常发光时的电阻多大?
(3)小明爸爸驾车在郊区道路上行驶,将控制手柄拨到并保持在“远光”位置5分钟,这段时间内一个照明大灯消耗的电能是多少焦?
(4)说明这种灯泡内两根灯丝在电路中的连接方式,并简述理由。
15. 如图所示,“6V 3W”的小灯泡L与额定功率为10W的电阻器R串联,电源电压大小为10V,且保持不变。闭合电键S,电流表、电压表示数分别为0.20A和2.4V,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。
王刚同学的求解如下:
(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。
请你指出王刚同学求解过程中存在的错误,并给出正确答案。
参考答案
自主预习 要点感知
要点1 1. 电流做的功 时间 P 2. 3. 瓦特 W = 千瓦 kW 1000 4. 快慢 5. UIt UI 电压 电流 =
要点2 1. 额定电压 额定功率 = 2. 增大 增大 损坏用电器 3. 实际功率 实际电压 = 4. 小于 实际 5. = = < < > >
课后集训 巩固提升
1. C 2. C 3. D 4. C 5. D 6. D 7. C
8. 1100
9. 4∶1
10. 6×103 110
11. 640W
12. 解:(1)灯正常工作时有I===0.1A。
(2)W=Pt=2×0.022kW×100h=4.4kW·h。
13. 解:根据欧姆定律I===1.2A,电功率P=UI=12V×1.2A=14.4W。对折后接入电路时电阻变了,相当于两个5Ω的电阻并联在12V的电路中,由并联电路的电阻特点求出总电阻:=+,把数据代入=+,得R′=2.5Ω,根据欧姆定律求出电流I===4.8A,电功率P=UI=12V×4.8A=57.6W。
14. 解:(1)由公式P=UI,得:通过近光灯丝的电流I近===4.5A。
(2)由公式I=,得:近光灯丝正常发光时的电阻R近==≈2.7Ω。
(3)t=5min=300s,P=P远+P近=60W+54W=114W,由公式P=,得:这段时间内一个照明大灯消耗的电能W=Pt=114W×300s=34200J。
(4)这种灯泡内两根灯丝是并联的。因为近光灯丝既可以单独正常发光,也可以和远光灯丝同时正常发光,所以它们是并联的。
15. 解:应用欧姆定律,要求电压U、电流I应针对同一导体R,在(1)问的解答中,王刚同学错把灯泡两端的电压当做电阻器的电压,所以计算出的是灯泡阻值而非电阻器阻值。(2)问中王刚同学混淆了额定功率和实际功率,当灯泡两端电压为2.4V时,灯泡消耗功率小于额定功率。
正确答案如下:(1)电阻器R两端的电压UR=U-UL=10V-2.4V=7.6V,根据欧姆定律,电阻器R的电阻值R===38Ω。
(2)整个电路消耗的实际功率P=UI=10V×0.20A=2W。