第4节 灯泡的电功率
第六章 电功率
JK版 九年级上
第1课时 额定功率和额定电压
见习题
=;<;>
1
2
3
答案呈现
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A
D
小于;不能;0.2
4
5
6
见习题
见习题
7
8
9
D
10
11
54
12
串联;大
见习题
温;3 025
答案呈现
短路;4.9
14
13
15
16
见习题
17
12;串;6;1.5
(1)50 (2)0.02;0.08
见习题
1.用电器实际消耗的功率与______________________有关,因此用电器的实际功率随它两端的____________的改变而改变。
加在它两端的实际电压
实际电压
2.使用电器__________时的电压叫做额定电压,这时用电器的实际功率叫做__________。用电器铭牌上标明的电压和功率分别是__________和__________。
正常工作
额定功率
额定电压
额定功率
3.实际功率与额定功率的关系:当U实=U额时,P实________P额,用电器正常工作;当U实<U额时,P实________P额,用电器不能正常工作;当U实>U额时,
P实________P额,可能损坏用电器。
=
<
>
4.【中考·温州】某台灯铭牌上标有“9 W”字样,“9 W”表示该台灯的( )
A.额定功率
B.实际功率
C.额定电流
D.实际电流
A
5. 标有“220 V 11 W”的甲灯、“36 V 11 W”的乙灯和“12 V 11 W”的丙灯都正常工作时( )
A.甲灯最亮
B.乙灯最亮
C.丙灯最亮
D.三灯一样亮
D
6.将标有“220 V 40 W”的灯泡接在200 V的电路中,灯泡消耗的实际功率________(填“大于”“等于”或“小于”)额定功率,灯泡________(填“能”或“不能”)正常发光;如果该灯泡正常发光5 h,将会消耗________kW·h的电能。
小于
不能
0.2
7.【教材改编题】如图所示,“2.5 V 0.3 A”和“3.8 V 0.3 A”的两只小灯泡__________(填“串联”或“并联”)在电路中,闭合开关后,观察到“3.8 V”的小灯泡比“2.5 V”的小灯泡亮,说明“3.8 V”小灯泡的实际功率比“2.5 V”小灯泡的实际功率
______(填“大”或“小”)。
串联
大
8.【中考·南京】如图所示电路,电源电压不变,电灯L标有“6 V 1.2 W”字样。当开关S1、S2均闭合时,电灯L恰能正常发光,电流表示数为0.5 A。则:
(1)电动机两端电压为________V,通过电动机的电流为________A。
【答案】6;0.3
【点拨】并联电路各支路两端电压相等,由于灯恰好正常发光,表明并联电路电压为6 V。灯正常工作时电流I0=
=0.2 A,流过电动机的电流I′=I-I0=0.5 A-0.2 A=0.3 A。
(2)通电1 min电路消耗电能为________J。
【点拨】电路总功率P=UI=6 V×0.5 A=3 W,通电1 min电路消耗的电能W=Pt=3 W×60 s=180 J。
180
9.电功率的公式是P=UI,欧姆定律的公式是I= 。
(1)若将电功率计算公式中的I代换掉,便可得到电功率的推导式:____________。
(2)若将电功率计算公式中的U代换掉,则可以得到电功率的推导式:__________。
P=I2R
10.【中考·临沂】小明用两个不同的白炽灯泡做“探究串联电路的电流特点”实验时,发现一个灯泡较亮而另一个灯泡较暗,则较亮的灯泡( )
A.电阻小
B.灯丝粗
C.电流大
D.功率大
D
11.【中考·安徽】车床照明灯的额定电压是36 V,它正常工作时灯丝的电阻是24 Ω,则该照明灯正常工作时,消耗的电功率是________W。
54
【点拨】照明灯正常工作时消耗的电功率
P= =54 W。
12.【2020·云南】如图所示,甲是某款电热水龙头,乙是它的电路原理图。R1、R2是电热丝,R1=24 Ω,R2=48 Ω。通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点短时间内实现冷水、温水、热水挡的切换。当开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是______水。不考虑温度对电热丝阻值的影响,水
龙头在热水挡位正常工作时
电路消耗的功率是________W。
【答案】温;3 025
【点拨】当开关S接触2、3触点时,电路中只有R1工作,产生的热量较少,水龙头放出的是温水;当开关S接触3、4触点时,R1、R2同时工作,电路消耗的功率P=P1+P2=
=3 025 W。
13.【2019·青海】“6 V 3 W ”的小灯泡,正常工作时的电阻是________Ω;要将它接在9 V的电源上正常使用,必须________联一个________Ω的电阻,该电阻的实际功率为________W。
【答案】12;串;6;1.5
【点拨】小灯泡正常工作时的电阻RL= =12 Ω;串联可以分压,串联电阻分去的电压U2=U-U额=9 V-6 V=3 V,串联电路的电流I= =0.5 A,串联电阻的阻值R= =6 Ω,该电阻的实际功率P=U2I=3 V×0.5 A=1.5 W。
14.【2020·雅安】如图所示,电源电压7 V保持不变,灯L2的规格为“6 V 3.6 W”,当开关S闭合,两灯发光,使用一段时间后L1突然熄灭,L2更亮,则故障是L1________,此时灯L2的实际电功率为______W。(假设灯丝电阻不变)
【答案】短路;4.9
【点拨】由图可知,两灯泡串联,L1突然熄灭,L2更亮,故障是L1短路。由P= 可得,灯L2的电阻:R=
=10 Ω;当L1短路时,电路为L2的简单电路,此时灯L2的实际电功率:P实际= =4.9 W。
15.【新题】在实际生活中电池本身是有电阻的,因此,实际的电池可以等效为一个没有电阻的理想电池和一个阻值一定的电阻串联而成。在如图甲所示电路中,电源由几块相同的铅蓄电池组成(每块电压为2 V)。合上开关S,变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中,电路中的一些物理量的变化,如图乙、丙、丁所示,图乙表示电流表示数与电压表示数的关系;图丙表示滑动变阻器的功率跟电压表示数的关系;
图丁表示铅蓄电池输出电能的效率η(η= )与变阻器接入电路电阻大小的关系,b点时η最大。不计电表、导线对电路的影响,求:
(1)电路中的最大电流;变阻器消耗的最大电功率。
解:(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大;由图乙可知电路中的最大电流为I大=4 A;由图丙可知,变阻器消耗的最大电功率P滑大=6 W。
(2)铅蓄电池的块数;每块铅蓄电池的阻值。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,由I= 可得电源电压为:U=I大R总=4 A×R总—— ①;电路中的电流:I= ;滑动变阻器消耗的电功率为P=I2R= =
当R=R总时,变阻器消耗的电功率最大,即P滑大=
=6 W—— ②;由①②两式可得:U=6 V,R总=1.5 Ω;因一块铅蓄电池的电压为2 V,所以,电池的块数:n= =3块;每块铅蓄电池的阻值为R=
=0.5 Ω。
(3)变阻器的总电阻。
由图丁可知,铅蓄电池输出电能的最大效率为80%,则
=80%,解得,滑动变阻器的最大阻值为R=4R总=4×1.5 Ω=6 Ω。
16.【中考·无锡】LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点,如图甲所示是一个定值电阻R和一个LED灯的电流与其两端电压关系的图像。
(1)观察图像可知,R的阻值为________Ω。
【答案】50
【点拨】由题图甲可知,定值电阻R的阻值为R=
=50 Ω。
(2)如图乙所示,将LED灯与R串联在电路中,若LED灯的电功率为0.06 W,则R中的电流为________A,电路的总功率为________W。
【点拨】由题图甲可知,当LED灯的电功率为0.06 W时,它两端的电压为3 V,通过电路的电流为0.02 A;此时电路的总功率为P=P1+P2=0.06 W+(0.02 A)2×50 Ω=0.08 W。
0.02
0.08
17.【2019·东营】图甲为新型风暖浴霸,因其安全性能好、发热柔和,深受大家喜爱。它是利用电动机鼓动空气流动,通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图,其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2。主要参数如下表。
项目
参数
额定电压/V
220
R1额定功率/W
1 936
R2额定功率/W
968
电动机功率/W
44
适用面积/m2
10
(1)开关均闭合,浴霸正常工作时的干路电流是多少?
解:(1)开关均闭合时,R1、R2和电动机同时工作,电路总功率P=P1+P2+P3=1 936 W+968 W+44 W=2 948 W,由P=UI可得,浴霸正常工作时的干路电流I= =13.4 A。
(2)正常工作时,R1的阻值是多少?
(3)实际电压为200 V时,R2的实际功率是多少?
由P= 可得R1的阻值R1= =25 Ω。
【思路点拨】求发热电阻的实际功率,基本思路:先设法求出其电阻,再由推导式 求其实际功率。
由P= 可得R2的阻值R2= =50 Ω,
实际电压为200 V时,R2的实际功率
P2′= =800 W。