第十八章 电功率-【原创新课堂】2021-2022学年九年级物理下册（人教版）河南

第十八章　电功率 知识结构图 典例剖析 【例1】某电水壶工作2 min，使图示电能表的转盘转过150 r。则电水壶消耗的电能为________kW·h，电功率为________kW，这些电能可供一只“220 V　10 W”的节能灯正常工作________h。 【解析】由电能表铭牌可知，电能表的转盘每转过3000转，消耗的电能是1 kW·h，则转过150转消耗的电能W＝＝0.05 kW·h，电功率P＝＝＝1.5 kW，这些电可供一只“220 V　10 W”的节能灯正常工作的时间t′＝＝＝5 h。 【答案】0.05　1.5　5 【例2】如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器滑片移动到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示。则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中(　　) A．电路总功率的最小值为1.8 W B．电路总功率的最大值为5.4 W C．定值电阻电功率的最小值为1.35 W D．定值电阻电功率的变化为4.05 W 【解析】闭合开关，R1、R2串联，电流表测干路电流，电压表V接在R2两端测滑动变阻器两端电压U2。当滑片位于A端时，R2接入电路的阻值为0，电压表示数为0，电流表示数IA＝1.2 A，电源电压U＝1.2 A×R1……①；当滑片在B端时，R2接入电路的阻值最大，U2＝4.5 V，IB＝0.3 A，R2的最大阻值R2＝＝＝15 Ω，电源电压U＝0.3 A×(R1＋15 Ω)……②，联立①②解得：R1＝5 Ω，U＝6 V。当电路中的电流最小IB＝0.3 A时，电路总功率最小P最小＝UIB＝6 V×0.3 A＝1.8 W，A选项正确；当电路中的电流达到最大值IA＝1.2 A时，电路消耗的总功率最大P最大＝UIA＝6 V×1.2 A＝7.2 W，B选项错误；定值电阻的最小功率P1最小＝IB2R1＝(0.3 A)2×5 Ω＝0.45 W，C选项错误；定值电阻的最大功率等于电路消耗的最大功率P最大＝7.2 W，定值电阻电功率的变化量ΔP1＝P1最大－P1最小＝7.2 W－0.45 W＝6.75 W，D选项错误。 【答案】A 【例3】如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，移动滑片，电压表V1示数与电压表V2示数之比为2∶1，此时R2的功率为P1；再次移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为1∶2，此时R2的功率为P2，则P1∶P2为(　　) A.1∶4 B．1∶2 C．1∶1 D．4∶1 【解析】在第一种情况下，R2两端的电压U21＝ U＝，R1两端的电压为U11＝U－＝；在第二种情况下，R2两端的电压U22＝U＝，R1两端的电压为U12＝U－＝。电阻不变时，通过的电流与电压成正比，所以，两种情况下通过R1的电流之比＝＝，R1、R2串联，有：I21＝I11，I22＝I12。则＝＝×＝。 【答案】C 【例4】R1、R2分别连接成如图所示的甲、乙两种电路，R1＝2R2，电源电压均为U，图甲电路中R1、R2在相同时间内产生的热量为Q甲1、Q甲2，则Q甲1∶Q甲2＝______，图乙电路中R1、R2在相同时间内产生的热量分别为Q乙1、Q乙2，则Q乙1∶Q乙2＝______。 【解析】由图甲可知，两只电阻R1、R2串联，因为串联电路中各处的电流都相等，所以根据Q＝I2Rt可得，在相同时间内产生的热量之比：＝＝＝＝2。由图乙可知，两只电阻R1、R2并联，因为并联电路中各并联支路两端的电压相等，所以根据Q＝W＝ t 可得，在相同时间内产生的热量之比＝＝＝＝。 【答案】2∶1　1∶2 巩固训练 一、填空题 1．一只标有“8 V　0.4 A”的小灯泡，接在电源电压为12 V的电路中，为使其正常发光，应串联一个__10__Ω的电阻；该电阻通电10 s所产生的热量是__16__J。 2．小明一家外出旅游，出门时电能表示数为，回来时为，这期间消耗了__3__度电．这些电能可使标有“220 V　25 W”的灯泡正常工作__120__h。 3．张薇半学期成绩考得好，爸爸奖励她一个新手机，张薇发现手机电池上标有“电压3.7 V，容量3500 mA·h”的字样，则它充满电后存储的电能为__4.662×104__ J，经查，该手机的待机电流为20 mA，则该手机最长待机时间为__175__h。 4．如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2∶1。开关S断开时，R1与R2的电功率之比为__2∶1__；开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为__2∶3__。 　　　　 5．如图是分别测量两个电阻时得到的电流随电压变化的图象，将这两个电阻串联后接入电路中，R1 两端的电压 U1与R2 两端的电压U2的关系是U1__>__U2；将这两个电阻并联后接入电路中，R1