第十八章 电功率整合与提升课件- 2023-2024学年人教版九年级物理下册

第十八章 电功率 1 2 命题点　电能表 观察如图所示电能表：“220 V”表示________________________ ______________；“10(20) A”表示这个电能表的______________为10 A，_____________为20 A；该电能表允许接入的用电器的最大电功率为_________W。 这个电能表应该在220V 的电路中使用 标定电流 额定最大电流 4400 命题点　电功率 　如图所示，“24 W”表示__________________；若其额定电压为220 V，其正常工作时的电流为______(精确到0.01)A，其电阻为___________(保留整数)Ω。 额定功率为24W 0.11 2017 1．(贵州贵阳改编)在“测量小灯泡电功率”的实验中，小宏设计了如图甲所示的电路，电源电压恒为3 V，小灯泡额定电压为2.5 V。 (1)连接电路时，开关应处于_______状态。 断开 (2)通电后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡亮度始终不变且电压表指针保持在3 V的位置。小宏检查电路发现连线时错将导线接在了如图乙所示的滑动变阻器____(填字母)两个接线柱上。 (3)改正错误后，小宏移动滑片使电压表示数为2.5 V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_____W。 CD 0.75 (4)在进行误差分析时，老师说：虽然电压表内部电阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表，请你根据这一事实并结合电路图分析判断，实验中测得小灯泡的额定功率比真实值偏____(选填“大”或“小”)，原因是____________________________ _______________________________________。 大 电压表测量准确，但电流表测量 值偏大，根据P＝UI，测量的功率偏大 (5)另一小组用相同器材实验时，发现电流表不能正常使用。他们选用一个定值电阻R0，设计了如图丁所示的电路图，并进行如下实验操作： ①按图丁连接电路，检查无误后，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为____V； ②S处于闭合状态，滑片不动，断开S1、闭合S2，读出电压表示数为U0； ③小灯泡L的额定功率：P额＝________(用已知量和测得量表示)。 0.5 2．如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。U形管内注入适量红墨水，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω。 (1)该装置可探究在______相同的情况下，导体产生的热量与_______大小的关系。 (2)某实验小组发现通电后靠近R1侧U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是_________________________________。 电流 电阻 容器漏气(或电阻R1短路) 【补充设问】实验中如果单独观察R1或R2所在装置，会发现随着通电时间的增加，U形管中液面的高度差增大，这表明：在电阻和电流不变时，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越___。 多 【拓展设问】实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例采用研究方法与此相同的是____。 A．探究电流与电压、电阻的关系 B．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动 C．研究光的传播时，引入“光线” D．探究平面镜成像的特点 B 1．(毕节模拟)把标有“220 V　60 W”和“220 V　40 W”字样的甲、乙两盏灯串联接在220 V的电源上，假设灯的电阻不变，则下列分析中正确的是(　 　) A．两盏灯的总功率等于100 W B．通过甲灯的电流大于通过乙灯的电流 C．甲灯两端的电压大于乙灯两端的电压 D．甲灯消耗的功率小于乙灯消耗的功率 D 2．(多选)(贵州贵阳)定值电阻R与灯泡L的电流随电压变化关系的图象如图所示，现将它们串联接在电压恒为6 V的电源两端，则下列判断不正确的是(　 　) A．电路中的电流为0.24 A B．定值电阻的阻值是灯泡阻值的3倍 C．定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比为2∶1 D．通电2 min，灯泡消耗的电能是180 J ABD 3．(2023·江苏常州)如图所示的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，Rx为滑动变阻器(A、B为其两端点)。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是0.6～3 V，电流表示数的变化范围是0.12～0.6 A。下列说法中正确的是 ( ) A．电源电压为 6 V B．R0的阻值为 25 Ω C．Rx的最大阻值为20 Ω D．移动滑片P，电路总功率的最小值为0.72 W C 4．(2023·贵阳三模)小灯泡的I–U图象如图甲所示，将它与定值电阻R按如图乙方式连接。先闭合开关S1，电流表的示数为I；再闭合开关S2，电流表的示数为(I＋0.25 A)，此时电路总功率为0.9 W，则R的阻值为____Ω。 10 5．(2023·贵阳一模)如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S、S1，电压表示数为3 V，电流表示数为0.3 A；闭合开关S，断开开关S1，电压表示数为2 V。求： (1)定值电阻R2的阻值。 (2)当闭合开关S，断开开关S1时，电路中的电流。 (3)只闭合开关S，定值电阻R1消耗的电功率。 (3)由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U－U2＝3 V－2 V＝1 V，R1消耗的电功率：P＝U1I′＝1 V×0.2 A＝0.2 W。 6．(贵州贵阳)如图所示电路，电源电压恒为6 V。灯泡L1和L2分别标有“8 V　3.2 W”和“6 V　12 W”字样，不计温度对灯丝电阻的影响。求： (1)灯泡L1的电阻。 (2)若闭合所有开关，滑片P移至a端时，电流表的示数。 (3)若只闭合开关S、S1，移动滑片P使灯泡L1消耗的功率为1.25 W时，滑动变阻器消耗的功率是多大？ 7．(贵州黔东南节选)如图甲所示，为小明做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材：电源(设电压恒为6 V不变)、小灯泡(额定电压为2.5 V，灯丝的电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1“10 Ω　1 A”和R2“30 Ω　0.5 A”的滑动变阻器各一个，导线若干。 (1)连接电路时，小明应选用规格为____(选填“R1”或“R2”)的滑动变阻器。 R2 (2)闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2 V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向____(选填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为____V；通过实验，描绘出小灯泡的U–I图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_______W。 B 2.5 0.625 (3)由图乙可知，小灯泡灯丝电阻大小的变化可能与________有关。 灯丝温度 8．科普频道播出了这样一个有趣的实验：如图，若把粗细不均匀的铅笔芯(主要成分是石墨)放在一节9 V电池的正负极上，火柴头接触到铅笔芯越细的地方，火柴越容易被点燃。请分析产生这个现象的原因。 答：把铅笔芯放在一节9 V电池的正负极上，此时有电流通过铅笔芯，电流会产生热量，铅笔芯越细的地方，电阻越大，由Q＝I2Rt可知，此处产生的热量越多，使得铅笔芯的温度升高，当火柴头接触到铅笔芯时，火柴头很容易被引燃。 9．(贵州毕节)如图甲是某茶具上煮茶器的电路原理图，R1是加热电阻，R2是保温时的分压电阻，S为电源开关，S1为自动温控开关。S、S1都闭合时，煮茶器处于加热状态；当水沸腾后，S1会自动断开，转为保温状态。煮茶器工作过程中的P–t图象如图乙所示，不计电阻值随温度的变化。求： (1)电阻R1的阻值。 (2)当煮茶器处于保温状态时，R1的电功率。 (3)当煮茶器处于保温状态时，电阻R2在100 s内消耗的电能。 (3)由欧姆定律可知，保温状态时R1两端的电压：U1＝I1R1＝0.2 A×44 Ω＝8.8 V，根据串联分压的特点可知，R2两端的电压：U2＝U－U1＝220 V－8.8 V＝211.2 V，当煮茶器处于保温状态时，电阻R2在100 s内消耗的电能：W2＝U2I2t＝211.2 V×0.2 A×100 s＝4 224 J。 2.5V· 解：(1)由图可知，当闭合开关S、S1，只有R2接入电路中，R1被短路，电压表测R2两端电压，即电源两端的电压，所以电源电压U＝3 V，由I＝可得，定值电阻R2的阻值：R2＝＝＝10 Ω； (2)当闭合开关S，断开开关S1时，两电阻串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，由串联电路的电流特点可得， 电路中的电流：I′＝＝＝0.2 A； 解：(1)由P＝UI＝可得，灯泡L1的电阻：R1＝＝＝20 Ω； (2)若闭合所有开关，滑片P移至a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，两个灯泡并联在6 V的电源上，电流表测量的是干路中的电流，灯泡L2正常发光，由P＝UI得，通过灯泡L2的电流：I2＝＝＝2 A，由欧姆定律得，通过灯泡L1的电流：I1′＝＝＝0.3 A，则电流表的示数：I＝I1′＋I2＝0.3 A＋2 A＝2.3 A； (3)若只闭合开关S、S1，此时灯泡L1与滑动变阻器串联在电路中，灯泡L1消耗的功率为1.25 W，由P＝UI＝I2R得，此时电路中的电流：I′＝＝＝0.25 A，电路的总功率：P总＝UI′＝6 V×0.25 A＝1.5 W，则滑动变阻器消耗的功率：P′＝P总－P1′＝1.5 W－1.25 W＝0.25 W。 解：(1)由图甲可知，S、S1闭合时，R2被短路，电路中只有R1工作，此时煮茶器处于加热状态，根据图乙可知，加热时的电功率P加＝1 100 W，根据P＝可知，电阻R1的阻值：R1＝＝＝44 Ω； (2)S闭合、S1断开时，R1、R2串联，此时为保温状态，由图乙可知，保温时的功率P保＝44 W，由P＝UI可知，保温状态时的电流：I保＝＝＝0.2 A，根据串联电路的电流特点可知，通过R1的电流：I1＝I2＝I保＝0.2 A，当煮茶器处于保温状态时，R1的电功率：P1＝IR1＝(0.2 A)2×44 Ω＝1.76 W； $$