16.2 电流做功的快慢-课件- 2023--2024学年沪科版九年级物理全一册

第二节 电流做功的快慢 第1课时 电功率 1 知识点 1 电功率及其单位 1.电功率是表示电流做功快慢的物理量，一只小夜灯的电功 率是 ，它表示的物理意义是________________________ __________。 通过该小夜灯的电流内做的功为 知识要点分类练 2 2.完成下列电功率公式的推导过程： （1）____ 。 （2）______ 。 （3）_____ 。 其中，公式 只适用于________电路。 纯电阻 知识要点分类练 3 3.关于用电器的电功和电功率，下列说法中错误的是( ) C A. 电功率越大的用电器，电流做功越快 B. 电功率小的用电器，电流做功不一定少 C. 电功率大的用电器，消耗的电能一定多 D. 相同时间内，电流做功多的用电器电功率大 4.下列家用电器正常工作时，电功率大约为 的是 ( ) A A. 空调 B. 电冰箱 C. 电风扇 D. 电视机 知识要点分类练 4 知识点 2 电功率的简单计算 5.康晴测得家里卧室的空调在 内消耗的电能为 ，那么，这个空调的电功率为______ 。 6.一定值电阻的阻值为 ，通过它的电流为 时， 该电阻消耗的功率为____ 。 7.将阻值为 的电阻接在1节新干电池的两端，通电后， 它的电功率为______ 。 1200 2.5 1.125 知识要点分类练 5 图16-2-1 8.（2022北京）如图16-2-1所示的电路中， 电源电压为且保持不变，电阻 的阻 值是 ，闭合开关 后，电压表的示数 为 。求： [答案] 由电路图可知，两电阻串联，电压 表测 两端的电压。 知识要点分类练 6 （1）电阻 的阻值。 [答案] 串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和，所 以电阻 两端的电压： ， 串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得，电路中 的电流： ， 电阻的阻值： 。 知识要点分类练 7 （2）电阻 消耗的电功率。 [答案] 电阻 消耗的电功率： 。 知识要点分类练 8 图16-2-2 9.如图16-2-2所示，电源电压为 不变， 定值电阻 。当开关 闭合时，电 流表示数为 。求： （1）通过定值电阻 的电流。 [答案] 当开关 闭合时，两电阻并联，则 ， 通过 的电流： 。 知识要点分类练 9 （2）定值电阻 的电功率。 [答案] 通过 的电流： ， 定值电阻 的电功率： 。 知识要点分类练 10 10.有两个电路元件和 ，通过元件的电流与其两端电压的 关系如图16-2-3甲所示。把它们并联在电路中，如图乙所示， 闭合开关，电流表的示数为，则电源电压和元件 的 电功率分别是( ) 规律方法综合练 11 图16-2-3 A. B. C. D. √ 规律方法综合练 12 11.已知定值电阻 ，定值电阻 ，下列说 法正确的是( ) A. 若把它们串联后接入电路中，则与 两端的电压之比 为 B. 若把它们串联后接入电路中，则与 的电功率之比为 规律方法综合练 13 C. 若把它们并联后接入电路中，则通过与 的电流之比 为 D. 若把它们并联后接入电路中，则与 的电功率之比为 √ 规律方法综合练 14 图16-2-4 12.甲、乙两灯的 图线如图16-2-4 所示。甲、乙两灯并联接在电压为 的电源两端时，总功率为___ ；甲、 乙两灯串联接在电压为 的电源两端 时，总功率为____ 。 1 2.4 规律方法综合练 15 图16-2-5 13.（2022铜仁）如图16-2-5所示电路中， 。当开关 闭合时，电流 表的示数为，电源电压为___ ；若 把电流表换成电压表，电压表的示数为 ___；这两种情况下 消耗的功率之比 为_____。 6 3 规律方法综合练 16 图16-2-6 14.如图16-2-6所示的电路中，和 为 定值电阻，单刀双掷开关可接或 。 已知定值电阻 ，电源电压为 。当闭合、接 时，电路的功 率为 。求： 规律方法综合练 17 （1） 的阻值。 [答案] 当闭合、接时，电路为的简单电路，则 的 阻值： 。 （2）当断开、接 时，电路的功率。 [答案] 当断开、接时，和 串联，则电路的功率： 。 规律方法综合练 18 （3）当闭合、接 时，电路的功率。 [答案] 当闭合、接时，和并联， 的电功率： ， 此时的电功率仍为 ，则电路的功率： 。 规律方法综合练 19 图16-2-7 15.［科学思维］（2022齐齐哈尔）如 图16-2-7所示，甲、乙位置是实验室常 用电流表或电压表，电源电压恒定。 在甲、乙位置分别接入某种电表，闭 合开关、 ，两灯均发光，甲、乙 处两电表示数之比为 ； 创新情境拓展练 20 断开、 ，在甲、乙位置分别接入另一种电表，只闭合 开关 ，两灯均发光，则此时甲、乙处两电表示数之比为 _____，灯泡与 的电功率之比为_____。（忽略温度对 灯丝电阻的影响） 创新情境拓展练 21 相关解析 26 5.1200　[解析] 这个空调工作的时间t=30 min=0.5 h,消耗的电能W=0.6 kW·h,那么,这个空调的电功率:P===1.2 kW=1200 W。 10.C　[解析] 由图乙可知,两元件并联,电流表测量干路电流。由图甲可知,电压为2.5 V时,通过元件A、B的电流分别为IA=0.5 A,IB=0.4 A,则电流表的示数:I=IA+IB=0.5 A+0.4 A=0.9 A,电源电压为2.5 V。元件B的电功率:PB=UIB=2.5 V×0.4 A=1 W。 12.1　2.4　[解析] (1)并联等压,由图可知,U=2 V时,I甲=0.3 A,I乙=0.2 A,干路电流为I总=I甲+I乙=0.3 A+0.2 A=0.5 A, 总功率为P=UI总=2 V×0.5 A=1 W。 (2)串联等流,由图可知,I=0.3 A时,U甲=2 V,U乙=6 V,电源电压:U'=U甲+U乙=2 V+6 V=8 V, 总功率:P'=U'I=8 V×0.3 A=2.4 W。 13.6　3　4∶1　[解析] 当开关S闭合时,电阻R1短路,只有电阻R2接入电路, 根据I=得,电源电压为U=IR2=0.6 A×10 Ω=6 V, R2消耗的功率:P2=I2R2=(0.6 A)2×10 Ω=3.6 W; 若把电流表换成电压表,两电阻串联,电压表测量电阻R1两端的电压,此时电路中的电流:I'===0.3 A, R1两端的电压(电压表示数):U1=I'R1=0.3 A×10 Ω=3 V, R2消耗的功率:P2'=I'2R2=(0.3 A)2×10 Ω=0.9 W, 以上两种情况下R2消耗的功率之比:P2∶P2'=3.6 W∶0.9 W=4∶1。 15.5∶4　4∶1　[解析] 闭合开关S1、S2,两灯均发光,则甲、乙是电压表,灯L1、L2串联,甲表测量L1两端的电压,乙表测量电源电压;已知甲、乙两电表示数之比为1∶5,则灯泡L1、L2两端电压之比为1∶4;根据串联分压可得:R1∶R2=U1∶U2=1∶4。 断开开关S1、S2,在甲、乙位置分别接入电流表,只闭合开关S1,两灯均发光,此时L1、L2并联;甲表测量干路电流,乙表测量通过L1的电流;根据并联分流可得,通过灯泡L1、L2的电流之比:I1∶I2=R2∶R1=4∶1, 则甲、乙处两电表示数之比为(1+4)∶4=5∶4, 灯泡L1与L2的电功率之比: P1∶P2=UI1∶UI2=I1∶I2=4∶1。 $$第二节 电流做功的快慢 第2课时 额定功率与实际功率 1 知识点 1 额定功率与实际功率 图16-2-8 1.如图16-2-8所示是一种白炽灯 泡的铭牌，由图可知：该灯泡 的额定电压是_____ ；“25”表 示________________________。 220 该灯泡的额定功率是 0.25 该灯泡正常工作，消耗的电能为_____ 。 知识要点分类练 2 2.关于额定功率与实际功率，下列说法中正确的是( ) C A. 额定功率就是用电器的最小功率 B. 用电器的额定功率随电压变化 C. 一个用电器的额定功率只有一个，但在实际使用中，它 两端的实际电压可以有许多个，因此与实际电压对应的实 际功率也可以有许多个 D. 额定功率与实际功率是相等的 知识要点分类练 3 知识点 2 实际功率的计算 3.（教材变式题）一只白炽灯泡上面标有“ ”字 样，说明该灯泡正常发光时的电阻为_____ ，正常发光时 实际功率为_____；当通过它的电流为 时，它的实际 功率为______ 。（设灯丝电阻不变） 484 100 19.36 知识要点分类练 4 4.（教材变式题）一个标有“ ”字样的小灯泡，正常 工作时通过小灯泡的电流是____A；当小灯泡两端的电压为 时，它的实际功率是_____ 。（设灯丝电阻不变） 0.5 0.75 知识要点分类练 5 5.灯泡上面标有“”字样，灯泡 上面标有“ ”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。 [答案] 由可知，灯泡、 的电阻： ， ，忽略温 度对灯泡电阻的影响，灯泡和 的电阻大小不变。 知识要点分类练 6 （1）若将灯泡和串联接在的电路中，则灯泡 和 的实际功率分别是多少？ [答案] 将灯泡和串联接在 的电路中，总电阻： ，电路中的电流： ，灯泡 的实际功率： ， 灯泡 的实际功率： 。 知识要点分类练 7 （2）若将灯泡和并联接在的电路中，则灯泡 和 的实际功率分别是多少？ [答案] 将灯泡和并联接在 的电路中，灯泡两端电压 相同，都等于，则灯泡 的实际功率： ，灯泡 的实际功率： 。 知识要点分类练 8 6.小明家有一个规格为“ ”的用电器，则这个用 电器可能是( ) B A. 台灯 B. 电饭锅 C. 电视机 D. 计算器 规律方法综合练 9 7.甲灯标有“”字样，乙灯标有“ ”字样， 当它们正常发光时( ) B A. 甲灯较亮 B. 经过相同时间，它们消耗的电能一样多 C. 两灯电阻一样大 D. 通过两灯的电流相等 规律方法综合练 10 图16-2-9 8.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如 图16-2-9所示，下列说法中正确的是 ( ) C A. 甲灯的实际功率一定是 B. 两灯均正常发光时，乙灯灯丝的电阻较大 C. 两灯均正常发光时，相同时间内甲灯消耗的电能较少 D. 将两灯串联在 的电路中，两灯都能正常发光 规律方法综合练 11 9.现有“”的灯泡和“”的灯泡 ，将它们接 入电路中，不考虑灯丝电阻的变化。下列关于两只灯泡的 说法正确的是( ) B A. 串联后接到 的电源两端，两灯均能正常发光 B. 并联工作时，通过和的电流之比为 C. 串联工作时，和两端的电压之比为 D. 并联工作时，和消耗的功率之比为 规律方法综合练 12 图16-2-10 10.已知甲灯标有“ ”字样，乙灯的 额定电压是，甲、乙两灯的 关 系如图16-2-10所示，则（确保电路安全） ( ) 规律方法综合练 13 A. 乙灯的额定功率是 B. 两灯串联使用时，电路两端的最大电压为 C. 两灯并联使用时，电路最大电流是 D. 两灯串联使用时，电路最大功率是 √ 规律方法综合练 图16-2-11 11.（2023营口）如图16-2-11所示，电源 电压恒为，电压表、 完全相同， 连入电路的量程也相同，小灯泡 标有“ ”字样，标有“ ”字样 0.5 1.5 4.5 （灯丝电阻不变）。当开关都闭合时，电路中的电流为 ____A，此时只有一个小灯泡正常发光，未正常发光的小灯 泡的实际功率为____；再断开开关、，电压表 的示 数为____ 。 规律方法综合练 15 12.现有两个分别标有“”和“”的灯泡和 ， 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，则干路电流是____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____ 。 （设灯丝电阻不变） 2.5 7.5 规律方法综合练 16 图16-2-12 13.如图16-2-12所示电路，电源电压恒为 ，小灯泡标有“ ”字样。若不 考虑温度对灯丝电阻的影响，闭合开关 。 求： （1）小灯泡的额定电流。 [答案] 小灯泡的额定电流： 。 规律方法综合练 17 （2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器 接入电路的阻值。 [答案] 小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压： ， 电路中的电流 ， 滑动变阻器接入电路的阻值： 。 规律方法综合练 18 （3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为 时， 小灯泡的实际功率。 [答案] 小灯泡的电阻： ，当电压表 的示数为 时，小灯泡的实际功率： 。 规律方法综合练 19 14.［跨学科实践］新型 节能灯的发光管发出光的颜色 会随电压的变化而变化，如下表所示。 灯两端的电压/ 流过 灯的电流/ 灯的颜 色 1.8 20 红 2.4 20 黄 3.2 20 蓝 （1）当灯发出红光时，它的实际功率是______ 。 0.036 创新情境拓展练 20 （2）若该灯持续发红光 ,则它消耗的电能是_________ ____ 。 图16-2-13 （3）把一个新型 灯接入如图16-2-13 所示电路中，若电源电压为 且保持不 变， 。闭合开关 ，电流表的 读数为 ，此时该灯发出____色的 光。 蓝 创新情境拓展练 21 相关解析 31 3.484　100　19.36　[解析] (1)灯泡上标有“220 V　100 W”字样,表示灯泡的额定电压U额=220 V,额定功率P额=100 W,由P=可得这只灯泡正常发光时的电阻:R===484 Ω; 灯泡正常发光时的实际功率等于其额定功率,为100 W。 (2)当通过灯泡的电流为0.2 A时,它消耗的实际功率:P实=R=(0.2 A)2×484 Ω=19.36 W。 4.0.5　0.75　[解析] 正常工作时通过小灯泡的电流:I额===0.5 A; 小灯泡的电阻:R===12 Ω; 当小灯泡两端的电压为3 V时,实际功率:P'===0.75 W。 6.B　[解析] 台灯的额定功率一般小于40 W,电饭锅的额定功率在1000 W左右,电视机的额定功率在200 W左右,计算器的额定功率约为0.5 mW。 8.C　[解析] 由甲灯的铭牌可知其额定功率为40 W,而实际电压不知,则实际功率不一定是40 W,故A错误; 两灯泡的额定电压相等,甲灯的额定功率较小,由R=可知,甲灯灯丝的电阻较大,故B错误; 两灯均正常发光时,实际功率等于额定功率,即P实=P额,因为甲灯的额定功率较小,相同时间内,由P=可得,甲灯消耗的电能较少,故C正确; 将两灯串联在220 V的电路中,根据串联电路的电压规律可知,两灯泡的实际电压都达不到额定电压,所以两灯都不能正常发光,故D错误。 9.B　[解析] 由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相同,额定功率不同,由P=UI可知,两灯泡正常发光时的电流不同,则两灯泡串联时不可能同时正常发光,故A错误; 由P=可得,两灯泡的电阻之比: ====。 (1)两灯泡串联时,电流相等,由欧姆定律有:=,所以L1和L2两端电压之比:==,故C错误。 (2)两灯泡并联时,两端电压相等,由欧姆定律有:I1R1=I2R2,所以通过L1和L2的电流之比:==,故B正确; 并联电路各支路两端电压相等, 所以两灯泡的功率之比:===,故D错误。 10.D　[解析] 甲灯标有“6 V　3 W”字样,当甲灯正常发光时,通过甲灯的电流:I甲===0.5 A;乙灯的额定电压是3 V,由图可知当乙灯正常发光时,通过乙灯的电流为0.6 A,乙灯的额定功率:P乙=U乙I乙=3 V×0.6 A=1.8 W,故选项A不正确;两灯串联使用,为确保电路安全,电路中的最大电流为0.5 A,由图可知甲、乙两灯两端的电压分别为6 V和2 V,电路两端的最大电压:U=6 V+2 V=8 V,故选项B不正确; 两灯并联使用,为确保电路安全,电路两端的最大电压为3 V,由图可知通过甲、乙两灯的电流分别为0.3 A和0.6 A,则电路最大电流是0.9 A,故选项C不正确;两灯串联使用,电路两端的最大电压为8 V,最大电流为0.5 A,电路最大功率:P总=UI=8 V×0.5 A=4 W,故选项D正确。 11.0.5　1.5　4.5　[解析] (1)两灯泡的电阻分别为R1===6 Ω,R2===12 Ω;开关都闭合时,两灯串联,电路中的电流为I====0.5 A。 (2)两灯额定电流分别为I1===1 A,I2===0.5 A,故L2正常发光,L1未正常发光,此时L1的实际功率为P=I2R1=(0.5 A)2×6 Ω=1.5 W。 (3)断开开关,两电压表串联,两电压表相同,分压相等,故V1的示数为4.5 V。 12.2.5　7.5　[解析] 根据题意知,L1的额定电压U1=6 V,额定功率P1=6 W,所以L1的额定电流为I1===1 A, L1的电阻为R1===6 Ω;L2的额定电压U2=3 V,额定功率P2=6 W, 所以L2的额定电流为I2===2 A,L2的电阻为R2===1.5 Ω。 若两灯泡并联,使其中一个灯泡正常发光,电源电压应为3 V, 所以干路电流为I=+I2=+2 A=2.5 A; 若两灯泡串联,使其中一个灯泡正常发光,则电路中的电流应为I串=1 A,所以电源电压为U串=U1+I串R2=6 V+1 A×1.5 Ω=7.5 V。 14.(1)0.036　(2)3.6×10-3　(3)蓝 [解析] (1)当LED灯发出红光时,ULED=1.8 V,I=20 mA=0.02 A,LED灯的实际功率:P=ULEDI=1.8 V×0.02 A=0.036 W。 (2)当该灯持续发红光100 h,它消耗的电能:W=Pt=0.036×10-3 kW×100 h=3.6×10-3 kW·h。 (3)由电路图可知,LED灯、电阻R串联在电路中,电阻R两端的电压: UR=I'R=0.02 A×90 Ω=1.8 V; LED灯两端的电压:ULED'=U-UR=5 V-1.8 V=3.2 V, 由表格可知,此时LED灯发出蓝色的光。 $$