6.4.灯泡的电功率 课件- 2023--2024学年教科版九年级物理上册

第六章　 电功率 4.灯泡的电功率 第六章　电功率 第1课时　额定功率、实际功率 知识点 1　额定功率、实际功率 1.把标有“2.5 V　0.3 A”字样的小灯泡接入如图6-4-1所示电路中,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为　　　　V时,小灯泡正常发光,此时其额定功率是　　　　W;把滑片往 　　　　移动,当电压表示数为2 V时,电流表示数是 0.25 A,小灯泡更暗,此时其实际功率是 　　　　W,额定功率是　　　　W;这说明 小灯泡的亮度是由　　　　　　(选填“实际 功率”或“额定功率”)决定的。  2.5 0.75 右 0.5 图6-4-1 0.75 实际功率 知识要点分类练 2.关于用电器的额定功率和实际功率,下列说法正确的是 (　　) A.额定功率大的用电器,其实际功率一定大 B.实际功率大的用电器,其额定功率一定大 C.用电器的实际功率会随所加电压的改变而改变 D.用电器的额定功率会随所加电压的改变而改变 C 知识要点分类练 知识点 2　额定功率、实际功率的计算 3.(教材变式题)把标有“PZ220-100”字样的灯泡接入110 V电路中(忽略温度对灯泡电阻的影响),其实际功率为 (　　) A.100 W B.50 W C.25 W D.无法判断 C 知识要点分类练 4.把一个标有“2.5 V　0.5 W”字样的小灯泡接在电路中,测得通过它的电流是0.18 A,则此时小灯泡的实际功率是 　　　　W,小灯泡亮度比正常发光时要　　　　(选填“亮”或“暗”)些。(忽略温度对小灯泡电阻的影响)  0.405 暗 知识要点分类练 5.将标有“6 V　3 W”字样的小灯泡与阻值为24 Ω 的电阻R串联后,接在9 V的电源两端,求此时: (1)灯泡的电阻(假设灯丝电阻不变)。 (2)灯泡的实际功率。 【答案】(1)由P=可得,灯泡的电阻:RL===12 Ω。 (2)小灯泡与电阻R串联,则电路的总电阻: R总=RL+R=12 Ω+24 Ω=36 Ω, 电路中的电流:I===0.25 A, 灯泡的实际功率:P实际=I2RL=(0.25 A)2×12 Ω=0.75 W。 知识要点分类练 6.(2023广西)小明发现家里的白炽灯突然变亮,主要原因可能是白炽灯的 (　　) A.额定电压变大 B.实际电压变大 C.额定功率变小 D.实际电压变小 B 规律方法综合练 7.(2023临沂)将一只标有“6 V　3 W”字样的小灯泡(忽略温度对灯丝电阻的影响)与一个阻值为12 Ω的电阻串联后接到12 V的电源上,闭合开关后,小灯泡的实际功率(　　) A.大于3 W B.等于3 W C.小于3 W D.无法确定 B 规律方法综合练 8.将规格分别为“3 V　1.5 W”的灯泡L1和“2 V　0.5 W”的灯泡L2串联在同一电源上,两灯泡都能发光,则(灯丝电阻不变) (　　) A.L1较亮 B.L2较亮 C.L1、L2一样亮 D.无法判断 B 规律方法综合练 9.“220 V　100 W”的灯泡甲和“220 V　25 W”的灯泡 乙,灯丝较细的灯泡是　　　　;若忽略温度对灯泡电阻的影响,将甲、乙灯泡并联在220 V的电源上,灯泡　　　　会更亮一些;如果将它们串联在220 V的电源上,灯泡　　　　亮一些。(均选填“甲”或“乙”)  乙 甲 乙 规律方法综合练 10.将“6 V　3 W”的小灯泡接在9 V的电源上使用,为使其正常工作,应串联一个　　　　Ω的电阻,灯泡正常发光时,该电阻的实际功率为　　　　W。  6 1.5 规律方法综合练 11.(2023德阳)甲、乙两小灯泡的铭牌上分别标有“4 V　 2 W”和“6 V　6 W”字样,使用过程中每个小灯泡的电阻均不变,若两灯泡都正常发光,则　　　　灯泡会更亮一些;若把两灯泡串联在10 V的电路两端,则　　　　灯泡会被烧 坏。(均选填“甲”或“乙”)  乙 甲 规律方法综合练 12.现有分别标有“6 V　6 W”和“3 V　6 W”字样的灯泡L1和L2,若将它们并联后接在某一电源上,使其中一个灯泡正常发光,干路允许通过的最大电流是　　　　A。若将它们串联后接在某一电源上,使其中一个灯泡正常发光,则电源电压是　　　　V。(设灯丝电阻不变)  2.5 7.5 规律方法综合练 13.(2022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”字样的灯泡比正常发光时暗,而且灯泡内壁发黑。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,灯泡 的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(表盘如图6-4-2所示)的转盘转了4转,则家 中实际电压为　　　　V。(设灯丝电阻不变)  大 200 图6-4-2 规律方法综合练 14.如图6-4-3所示,灯泡L1标有“6 V　3 W”字样、L2标有“6 V　2 W”字样,电源电压为6 V且恒定不变。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甲∶I1乙=　　　　,L2消耗的实际功率P2甲　　　(选填“>”“=”或“<”)P2乙。 2∶5 < 图6-4-3 规律方法综合练 15.如图6-4-4甲所示,闭合开关S,使滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯泡正常发光的位置。此过程中,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。则电源电压为　　　　V,滑动变阻器的最大阻值为　　　　Ω,灯泡的额定功率为 　　　　W。 9 40 图6-4-4 4.2 规律方法综合练 【答案】灯丝重新搭上时,灯丝的长度变短,电阻 变小,电压不变,由P=可知,灯泡的实际功率变大, 所以灯泡变得更亮。 由于灯泡的实际功率变大,单位时间内电流做的功变多,产生的热量变多,温度更高,容易再次烧断灯丝。 16.[科学推理]某同学家里的一只灯泡灯丝突然断了, 于是他取下灯泡摇了摇把灯丝重新搭接上,如图6-4-5所示,再装入灯座后发现灯泡果然亮了,而且比之前更亮,这是为什么?但这样的灯泡使用寿命都不长,这又是什么原因? 图6-4-5 创新情境拓展练 相关解析 3.C　[解析] 忽略温度对灯泡电阻的影响,灯泡的电阻: RL===484 Ω; 实际电压为110 V时,灯泡的实际功率: P实===25 W。 4.0.405　暗　[解析] 小灯泡的电阻: RL===12.5 Ω, 小灯泡的实际功率: P实=RL=(0.18 A)2×12.5 Ω=0.405 W; 由于0.405 W<0.5 W,则小灯泡亮度比正常发光时要暗些。 7.B　[解析] 灯泡的电阻: RL===12 Ω; 灯泡和电阻串联后接到12 V的电源上时,电路中的电流: I===0.5 A; 根据P=I2R可得,灯泡的实际功率: PL实=I2RL=(0.5 A)2×12 Ω=3 W。 8.B　[解析] 小灯泡L1和L2的电阻: R1===6 Ω,R2===8 Ω, 串联电路中电流处处相等,由P=I2R可得,小灯泡L2的实际功率较大,故小灯泡L2较亮。 9.乙　甲　乙　[解析] 两灯泡的额定电压均为220 V,甲的额定功率为100 W,乙的额定功率为25 W,P甲额>P乙额,由P=可知,两灯泡的电阻关系为R甲<R乙;在材料、长度、温度一定时,导体的电阻与横截面积有关,且横截面积越小,电阻越大,所以,灯泡乙的灯丝较细; 因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,将甲、乙并联在220 V的电源上时,两灯泡两端的电压均为220 V,因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,灯泡甲的实际功率较大,灯泡甲较亮; 将两灯泡串联在220 V的电源上时,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=I2R可知,灯泡乙的电阻较大,其实际功率较大,灯泡乙较亮。 10.6　1.5　[解析] 由P=可得,小灯泡正常工作时的电阻: RL===12 Ω; 因电源的电压U=9 V大于灯泡正常发光时的电压UL=6 V,由串联电路的分压特点可知,要使小灯泡正常发光,应串联一个电阻R分压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,串联电阻R两端的电压:UR=U-UL=9 V-6 V=3 V, 因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流: I===0.5 A,则串联电阻的阻值:R===6 Ω。 该电阻的实际功率:PR=URI=3 V×0.5 A=1.5 W。 11.乙　甲　[解析] 若两灯都正常发光,由于灯泡的亮度取决于实际功率,则6 W的乙灯泡亮度大于2 W的甲灯泡;根据电功率的公式可知,R甲===8 Ω,R乙===6 Ω, 若把两灯串联在10 V的电路两端,根据串联电路的特点及欧姆定律可知,甲灯泡两端的电压 U甲=IR甲=×8 Ω≈5.7 V>4 V,乙灯泡两端的电压 U乙=U-U甲=10 V-5.7 V=4.3 V<6 V,故甲灯泡会被烧坏。 13.大　200　[解析] 灯丝在工作过程中发生升华,导致灯丝变细,电阻变大,通过灯丝的电流减小,在电压不变的情况下,由P=UI知功率变小,灯泡变暗; 灯泡消耗的电能为W= kW·h= kW·h=4×103 J, 灯泡的实际功率为P实===40 W, 小灯泡的电阻为R===1000 Ω,实际电压为 U实===200 V。 14.2∶5　<　[解析] 根据P=可知,灯泡L1的电阻为R1===12 Ω,灯泡L2的电阻为R2===18 Ω; 图甲中两个灯泡串联,则此时的总电阻为R=R1+R2=12 Ω+ 18 Ω=30 Ω, 图甲电路中通过灯泡L1的电流为I1甲===0.2 A; 图乙中的电源电压为6 V,两个灯泡并联,则灯泡L1正常发光,通过灯泡L1的电流为I1乙===0.5 A; 则图甲、乙两电路中流过L1的电流之比 I1甲∶I1乙=0.2 A∶0.5 A=2∶5。 根据串联电路的电压关系可知,图甲电路中L2两端电压小于电源电压,图乙电路中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甲<P2乙。 15.9　40　4.2　[解析] 由电路图可知,灯泡L与滑动 变阻器R串联,电压表V1测L两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流。 当滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,滑动变阻器分得的电压最大,根据图乙可知,此时电路中电流为0.2 A,灯泡两端电压为1 V,滑动变阻器两端电压为8 V; 滑动变阻器的最大阻值:Rmax===40 Ω; 因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压: U=UL1+U滑=1 V+8 V=9 V; 根据题意可知,当电流表示数最大时,灯泡正常发光,由图乙可知,此时电路中电流为0.6 A,滑动变阻器两端电压为2 V, 因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡的额定电压:UL=U-U滑'=9 V-2 V=7 V, 灯泡的额定功率:PL=ULImax=7 V×0.6 A=4.2 W。 $$第六章　 电功率 4.灯泡的电功率 第六章　电功率 第2课时　电功率的测量 知识点 　测量小灯泡的电功率 1.实验:测量小灯泡的电功率。 [实验器材]标有“2.5 V　0.3 A”的小灯泡、标有“10 Ω　 2 A”的滑动变阻器、电流表、电压表、新干电池两节、开关、导线若干等。 [实验原理]　　　　　。  P=UI 知识要点分类练 [实验步骤] (1)某同学设计了如图6-4-6所示电路,请在虚线框内画出对应的电路图。 【答案】如图所示 图6-4-6 知识要点分类练 (2)连接电路时,开关要　　　　,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于最　　　　(选填“左”或“右”)端。  断开 右 知识要点分类练 (3)按照正确方法进行多次实验,测量数据和观察到的现象如表所示。 实验序号 电压U/V 电流I/A 发光情况 1 2.5 0.3 亮 2 3.0 0.32 很亮 3 2.0 0.26 较暗 知识要点分类练 [数据分析] (1)小灯泡的额定功率是　　　　W。  (2)小灯泡的实际功率越大,小灯泡就越　　　　。  (3)在不同亮度下,小灯泡的电阻不同,是因为灯丝的电阻与 　　　　有关。  0.75 亮 温度 知识要点分类练 [实验结论] (1)U实=U额,P实　　　　P额;  (2)U实>U额,P实　　　　P额;  (3)U实<U额,P实　　　　P额。  = > < 知识要点分类练 2.某同学用如图6-4-7甲所示的电路来测量标有 “2.5 V”字样的小灯泡的电功率。 正确连接好电路,闭合开关S后,移动 滑动变阻器的滑片至某位置时,电压 表示数如图乙所示。在此基础上,要 测量小灯泡的额定功率,需将滑片 向　　　　端移动,当小灯泡正常发光时, 电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是　　　W。  右 图6-4-7 0.75 知识要点分类练 3.“探究小灯泡的电功率”的实验电路如图6-4-8甲 所示,实验中选择标有“2.5 V”字样的小灯泡、由三节新干电池组成的电源,根据实验数据作出的U-I图像如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A.电压表应选择0~15 V的量程 B.实验中应将各次小灯泡的电 功率求平均值 C.调节滑片过程中发现灯泡亮度变化,这是由灯泡的实际功率变化引起的 D.可用该电路探究电流与电压的关系 C 图6-4-8 规律方法综合练 4.(2023重庆)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小华准备了以下器材:电源、标有“2.5 V”字样的小灯泡、电流 表、电压表、滑动变阻器、开关、 导线若干。请按要求完成下列 问题: (1)如图6-4-9甲所示,请用笔画线 代替导线,正确连接实验电路。 【答案】如图所示 图6-4-9 规律方法综合练 (2)在开关S闭合前,应将滑片P移到　　　　(选填“A”或“B”)端。  (3)闭合开关S,移动滑片P,同时眼睛要观察　　　　表的示数,直到示数为　　　　　时,小灯泡正常发光,记录电压表和电流表示数。  B 电压 2.5 V 规律方法综合练 (4)继续移动滑片P,让电压表示数低于2.5 V,某时刻电流表示数如图乙所示,为　　　A,观察灯泡亮度并记录电表示数;继续缓慢移动滑片P,让电压表示数高出2.5 V少许,观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U-I图像,如图丙所示,则小灯泡的额定功率为　　　　W。  0.2 0.75 规律方法综合练 (5)根据小灯泡U-I图像和亮度变化,还可以发现 —————————————————————————————————————————— 　 。  小灯泡的U-I图像是曲线而不是过原点的直线,是因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大 规律方法综合练 5.(2023大庆)现有L1、L2、L3三只额定电压U额均为2.5 V,电阻不同的小灯泡。某研究小组分别利用如图6-4-10所示甲、 乙、丙三种电路图测量三只小灯泡的额定功率。 图6-4-10 规律方法综合练 (1)图甲电路中,实验操作如下: ①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为U额; ②此时电流表的示数如图6-4-11所示,为　　　　A;  ③小灯泡L1的额定功率P额1=　　　　W。  0.3 0.75　 图6-4-11 规律方法综合练 (2)图乙电路中,定值电阻R0的阻值为12.5 Ω,实验操作如下: ①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为U额; ②读出电流表的示数为I=0.6 A,计算出通过R0的电流为 　　　　A;  ③小灯泡L2的额定功率P额2=　　　　W。  0.2 1 规律方法综合练 (3)图丙电路中,电源电压未知但恒定不变,R1和R2为滑动变阻器,R2的最大阻值为10 Ω,实验操作如下: ①保持开关S2断开,同时闭合开关S和S1,调节R2的滑片,使电压表的示数为U额; 规律方法综合练 ②断开开关S1,同时闭合开关S和S2,保持　　　　(选填“R1”或“R2”)的滑片位置不变,调节　　　　(选填“R1”或“R2”)的滑片,使电压表示数仍为U额;  R2　 R1 规律方法综合练 ③仅将R2的滑片调至最左端,记下电压表的示数U1=3 V,再仅将R2的滑片调至最右端,记下电压表的示数U2=1 V,则小灯泡L3的额定功率P额3=　　　　W。  (4)通过图甲和图乙实验,可以得到小灯泡L1和L2在额定电压下工作时电阻之比为　　　　。  1.25 4∶3 规律方法综合练 相关解析 2. [解析] 图乙中电压表选用小量程,分度值为0.1 V,示数为 2.3 V,小于灯泡的额定电压2.5 V,要测量小灯泡的额定功率,应增大小灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,故应将滑片向右移动,直到电压表示数为小灯泡的额定电压2.5 V时为止。图丙中,电流表选择的量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,电流表的示数是0.3 A,则小灯泡的额定功率:PL=ULI=2.5 V×0.3 A=0.75 W。 $$