18.2 电功率 （2）额定功率及综合 2023-2024学年人教版物理九年级全一册

第2节 电功率 第2课时 额定功率及综合 课时练习 第十八章 电功率 人教 九年级全一册 1.用电器_时的电压叫额定电压,用U额表示。用电器在_下工作时的电功率叫额定功率,用P额表示。用电器的实际电功率随它两端_的改变而改变。 正常工作 额定电压 电压 新知对点练 2.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。 = < > 3.【2023 东营实验中学期中改编】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 4.甲、乙两个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220 V 40 W” “110 V 40 W”字样,正常发光相同时间,它们消耗的电能( ) A.甲灯多 B.乙灯多 C.一样多 D.不能确定 C 【点拨】用电器在正常工作时的实际功率等于用电器的额定功率,由灯泡的铭牌可知,两个白炽灯的额定功率相等,则它们正常发光时的实际功率P相等,由W=Pt可知,在相同时间t内它们消耗的电能相等。 5.【2023 云南】某教室共有20盏“220 V 40 W”的普通照明灯泡,一盏灯泡的电阻为_ ;如果改用20盏“220 V 13 W”的LED灯,不仅亮度相当,而且可以省电,若该教室平均每天用电5 h,则一天可节约_度电。 1 210 2.7 【点拨】根据P=UI= 可知,一盏灯泡的电阻 R= =1 210 ;普通照明灯泡每天用电5小时消耗的电能W照=20Pt=20 40 10-3 kW 5 h=4 kW h,LED灯每天用电5小时消耗的电能 WL=20PLt=20 13 10-3 kW 5 h=1.3 kW h, 一天可节约电能W节约=W照-WL=4 kW h-1.3 kW h= 2.7 kW h,即一天可节约2.7度电。 6.【2023 凉山州】把标有“6 V 3 W”和“6 V 6 W”的两个灯泡串联接入电路中,在保证安全使用的情况下,让其中一个灯泡正常发光,忽略温度对灯丝电阻的影响,则电源两端电压是_V,此时两灯消耗的总功率为_W。 9 4.5 【点拨】由P=UI= 可得,两个灯泡的电阻分别为 两个灯泡的额定电流分别为 =1 A;保证安全使用的情况下让其中一个灯泡正常发光,因串联电路中各处的电流相等,故电路中的电流I=I1=0.5 A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则电源两端电压U=IR串=I(R1+R2)=0.5 A (12 +6 )=9 V, 此时两灯泡消耗的总功率P=UI=9 V 0.5 A=4.5 W。 7.电功率的计算公式是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公式:_。 (2)若代换电功率计算公式中的U,则可以得到电功率的推导公式:_。 P=I2R 8.一个灯泡的灯丝烧断了,把断了的灯丝搭在一起,灯泡会更亮,其原因是( ) A.电压不变,灯丝电阻增大,实际功率增大 B.电压不变,灯丝电阻减小,实际功率增大 C.电阻不变,灯泡两端电压增大,功率增大 D.电阻减小,灯丝中电流增大,但功率减小 B 9.【2023 玉林】已知甲电阻是乙电阻的3倍,若分别对甲、乙两种导体通电,通过甲、乙两导体的电流之比为2:3,则甲、乙的功率之比为( ) A.2:1 B.2:3 C.4:3 D.9:2 C 【点拨】由题意可知,R甲=3R乙,通过甲、乙两导体的 电流之比为I甲:I乙=2:3,则甲、乙的功率之比 10.如图所示,灯泡L1标有“6 V 3 W”、L2标有“6 V 2 W”字样,电源电压6 V恒定不变。闭合开关S,忽略温度对灯丝电阻的影响,则甲、乙两电路中流过L1的电流之比I1 I1′=_,L2消耗的实际功率P2_P2′。(均填“>”“=”或“<”) 2:5 < 【点拨】灯泡L1的电阻R1= =12 ;灯泡L2的电阻R2= =18 ;甲图中两灯泡串联,此时总电阻R=R1+R2=12 +18 =30 ;甲电路中的电流即通过灯泡L1的电流I1= =0.2 A;乙图中的电源电压为6 V,两个灯泡并联,则灯泡L1正常发光,通过灯泡L1的电流I1′= =0.5 A;则甲、乙两电路中流过L1的电流之比I1:I1′=0.2 A:0.5 A=2:5;根据串联电路的电压关系可知,甲图中L2两端电压小于电源电压,乙图中L2两端电压等于电源电压,由于L2两端电压变大,电阻不变,根据P= 可知,L2消耗的实际功率 变大,即P2<P2′。 11.【2023 遂宁】傍晚用电高峰时期,小何观察到家中一只标有“220 V 48.4 W”的白炽灯比正常时暗。他发现灯泡内壁发黑,根据所学知识他知道造成该现象的原因是:灯泡长时间使用后,灯丝升华变细,电阻变_,导致功率变小;另外,用电高峰期家中实际电压低于220 V,实际功率低于额定功率。他想知道此时家中的实际电压,于是更换了一只同规格的新灯泡,关闭家中其他用电器,让该灯单独工作100 s,电能表(如图)转盘转了4转, 则家中实际电压为_V。 大 200 提优分类练 12.黑夜中看不见灯的开关位置,为此小明设计了如图所示的电路。当单刀双掷开关S合向b时,照明灯亮、指示灯灭,避免指示灯费电;S合向a时,照明灯灭、指示灯亮,显示开关位置(S只能置于两种状态)。他利用一个“10 V 0.1 W”的小灯泡和一段电阻丝 组成指示灯,则: (1)为使指示灯正常发光,电阻丝的阻值应为多少? 解:(1)指示灯的额定电压是10 V,所以需要将电阻丝与灯泡串联进行分压才可以,由题意可知电阻丝需要分担的电压 UR=U-UL=220 V-10 V=210 V, 串联电路中的电流I=IL= 故电阻丝的电阻R= (2)若照明灯(“220 V 100 W”)一天(24 h)使用6 h,则整个电路一天总共耗电多少度?(结果保留两位小数) 当照明灯亮时,消耗的电能W1=P1t1=100 10-3 kW 6 h=0.6 kW h, 当指示灯亮时,指示灯所在支路的电功率 P2=UI=220 V 0.01 A=2.2 W=0.002 2 kW, 当指示灯亮时该支路消耗的电能 W2=P2t2=0.002 2 kW (24 h-6 h)=0.039 6 kW h, 因此,整个电路工作一天消耗的电能W=W1+W2=0.6 kW h+ 0.039 6 kW h=0.639 6 kW h≈0.64 kW h=0.64度。 13.【2023 江西】如图所示,已知电源电压恒为8 V,小灯泡上标有“6 V 3 W”。 (1)求小灯泡正常发光时的电流和电阻。 解:(1)由P=UI可知,小灯泡正常发光时的电流 IL=I额= =0.5 A,由欧姆定律可知, 小灯泡正常发光时的电阻RL= =12 。 13.【2023 江西】如图所示,已知电源电压恒为8 V, 小灯泡上标有“6 V 3 W”。 (2)闭合开关S,移动滑片P,使小灯泡正常发光,求 此时滑动变阻器连入电路中的电阻和电路消耗的总功率。 由电路图可知,小灯泡和滑动变阻器串联,电路中各处电流相等,由欧姆定律可知,小灯泡正常发光时电路中的总电阻R= =16 ,由串联电路的电阻特点可知,此时滑动变阻器连入电路中的电阻R滑=R-RL=16 -12 =4 , 电路消耗的总功率P=UI=UIL=8 V 0.5 A=4 W。 14.【2023 长春模拟】人类正面临能源危机,为了找到更节能的光源,科学家做了大量的实验,实验发现下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时,光照强度相同。请通过计算回答下列问题: (1)LED灯正常发光时 的电流是多大? 类型 LED灯 白炽灯 发光原理 二极管发光 钨丝高温发光 额定电压 24 V 220 V 响应时间 10-9 s 10-3 s 额定功率 12 W 100 W 精彩一题 (2)LED灯正常发光时的电阻是多大? 类型 LED灯 白炽灯 发光原理 二极管发光 钨丝高温发光 额定电压 24 V 220 V 响应时间 10-9 s 10-3 s 额定功率 12 W 100 W (3)正常工作10 h,使用LED灯比白炽灯要节省多少电能? 正常工作10 h,使用LED灯比使用白炽灯可节约电能 W=P′t-Pt=100 10-3 kW 10 h-12 10-3 kW 10 h =0.88 kW h。 类型 LED灯 白炽灯 发光原理 二极管发光 钨丝高温发光 额定电压 24 V 220 V 响应时间 10-9 s 10-3 s 额定功率 12 W 100 W 【点拨】从表中找出LED灯的额定电压和额定功率,先用电功率公式P=UI计算它正常工作时的电流,再利用欧姆定律公式计算它正常发光时的电阻。在第(3)小题中,由W=Pt先分别求出两种灯正常工作10 h消耗的电能,再求能节省的电能。 I1===0.5 A,I2== P= = = = = 【点拨】灯丝升华变细,电阻变大,根据I=知,通过灯丝的电流减小,故在电压不变的情况下,由P=UI知,灯泡实际功率变小,灯泡变暗;3 600 r/(kW h)表示的是电路中用电器每消耗1 kW h的电能,电能表的转盘转 3 600 r,则灯泡消耗的电能W= kW h= kW h=4 103 J;灯泡的实际电功率P实===40 W,根据P=可得,灯泡的电阻R===1 000 ;根据P=得,实际电压U实===200 V。 ==0.01 A, ==21 000 。 = = $$