14.3　电功率 --2023-2024学年初中物理鲁科版（五四制）九年级上册

第三节　电功率 一、电功率 1.定义:电功率等于　　　　与　　　　之比,用字母　　　表示。  2.单位:(1)国际单位:　　　　,简称　　　,符号　　　。  (2)常用单位:　　　　,符号　　　。  (3)关系:1 kW=　　　W。  3.意义:表示电流做功的　　　　。  4.计算公式:P=　　　　=UI。  电功 时间 P 瓦特 瓦 W 千瓦 kW 103 快慢 5.比值关系 (1)串联电路:P1∶P2=U1∶U2=R1∶R2。 (2)并联电路:P1∶P2=I1∶I2=R2∶R1。 二、电功率的测量 1.使用专用的功率表直接测量。 2.通过测量　　　　和　　　　,利用公式P=　　　　间接测量。  三、额定电压、额定功率 1.额定电压:用电器　　　　　　时的电压。  2.额定功率:用电器在　　　　　　下的功率。  电压 电压关系 功率关系 用电器工作情况 U实=U额 P实　　 P额 用电器　　　　工作  U实<U额 P实　　 P额 用电器不能正常工作 U实>U额 P实　　 P额 容易烧坏用电器 电压 UI 正常工作 额定电压 = 正常 < > 电功率的理解及应用 [典例1]下列关于电功和电功率说法中,正确的是(　　) A.用电器电功率越大,电流所做电功就越多 B.用电器做的电功越多,电功率就越大 C.用电器电功率越大,电流所做电功就越少 D.用电器电功率越大,电流所做电功就越快 D [针对训练1]如图所示,是通过定值电阻R和小灯泡L的电流随电压变化的图象,由图象可知 (　　) A.乙是小灯泡的I-U图象 B.定值电阻的阻值为5 Ω C.定值电阻R和小灯泡L并联接在4 V的电源上,甲、乙消耗的电功率之比为1∶2 D.定值电阻R和小灯泡L串联接在5 V的电源上,电路的总功率为2 W D [针对训练2]如图甲所示,R1为定值电阻,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端,两电表示数变化关系如图乙所示,下列判断正确的是(　　) A.电源电压为2 V B.滑动变阻器R2的最大阻值是20 Ω C.滑片P滑到AB中点时电阻R1的电功率是0.45 W D.滑片P移动过程中电路消耗的最大功率是0.8 B 甲 乙 [典例2]如图所示,电源电压为9 V,闭合开关,调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时,电压表的示数为3 V,电流表的示数为0.5 A,则小灯泡的额定功率是(　　) A.4.5 W B.4 W C.3 W D.2 W [针对训练3]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 额定电压与额定功率 C D 1.商场中,卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说:“微波炉很省电,用它加热食物花不了多少电费。”顾客说:“微波炉很费电,他家的微波炉一开,电能表就转得很快。”上述争论中,顾客混淆的两个概念是(　　) A.电流和电功率 B.电功率和电压 C.电功和电功率 D.电功和电阻 2.某用电器的电功率是140 W,它表示(　　) A.电流在1 s内做功是140 W B.有140 J的电能转化为机械能 C.1 h内消耗的电能是140 kW·h D.1 s内消耗的电能是140 J C D 3.小明利用电能表测量某家用电器的电功率,当电路中只有这个用电器工作时,测得10 min内,消耗电能0.4 kW·h,则这个用电器可能是(　　) A.空调 B.电冰箱 C.日光灯 D.收音机 4.灯L1标有“6 V　3 W”,灯L2标有“3 V　3 W”,若两灯串联接入电源电压为3 V的电路 中,则(　　) A.灯L1亮 B.灯L2 亮 C.一样亮 D.条件不足,无法判断 5.某电水壶工作2 min,如图所示电能表的转盘转过150 r,则电水壶消耗的电能 为　　　　kW·h,电水壶的电功率为　　　　W,这些电能可供一只“220 V　20 W”的节能灯正常工作　　　　h。  A A 0.05 1500 2.5 7.某同学为自己设计了一盏调光灯,其原理如图所示,已知灯L的规格为“6 V　3 W”(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的阻值范围为0～12 Ω,电源电压恒为6 V。求: (1)当S闭合,滑片滑至最左端后,灯丝中的电流。 (2)灯正常工作1 min所消耗的电能。 (3)再将滑片从左向右移动,灯L发光最暗时的实际功率。 答案:(1)0.5 A　(2)180 J　(3)0.75 W 6.某同学家的电炉正常工作时通过电炉丝的电流是5 A,若电炉在220 V电压下正常工作,则该电炉的额定功率为　　　W;当电炉两端电压为200 V时,电炉的额定功率将　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  1 100 不变 8.在如图所示电路中,灯泡L上标有“6 V　0.3 A”字样,R为定值电阻,闭合开关S时,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.2 A。则: (1)灯泡L的额定功率是多少瓦? (2)定值电阻R的阻值是多少欧? (3)整个电路在10 min内消耗的电能是多少焦? 答案:(1)1.8 W　(2)30 Ω　(3)1 800 J 第三节　电功率 1.关于电功率,下列说法正确的是(　 　) A.用电器消耗的电能越多,它的电功率越大 B.用电器工作时所用的时间越短,它的电功率越大 C.消耗的电能一定时,所用时间越长,它的电功率越大 D.用电器工作的时间一定时,消耗的电能越多,它的电功率越大 D 电功率的理解 2.夏天到了,相比于空调,使用电风扇对身体更好些,也更节能环保。如图所示是一款电风扇的“挡位”旋钮,当由2挡位调至3挡位时,能够吹出更强劲的风。则相较于2挡,下列关于3挡的说法正确的是(　 　) A.消耗电能更多 B.消耗电能更快 C.消耗电能更少 D.消耗电能更慢 3.小虎利用家里的电能表测量某家用电器的电功率。当电路中只有该用电器工作时,测得在20 min内消耗电能0.4 kW· h,这个用电器可能是(　 　) A.空调 B.电风扇 C.电视机 D.手提电脑 B A 4.一度电可供“220 V　40 W”的电灯正常工作(　 　) A.25小时 B.40小时 C.20小时 D.0.025小时 5.如图所示,手电筒中的电流为0.5 A,电源为三节干电池,则该手电筒小灯泡的功率最接近 (　 　) A.0.25 W B.0.75 W C.2.25 W D.9.00 W 6.电阻R1=20 Ω,R2=30 Ω,将它们并联在电路中,则R1、R2的电压之比U1∶U2=　 　;如果将它们串联,此时R1与R2消耗的功率之比P1∶P2=　 　。  A 电功率的计算 C 1∶1 2∶3 7.如图所示,电源电压为9 V,闭合开关,调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时,电压表的示数为3 V,电流表的示数为0.5 A,则小灯泡的额定功率是(　 　) A.4.5 W B.4 W C.3 W D.2 W 8.额定功率相同的两个用电器,把它们并联在同一电源上,下列说法正确的是(　 　) A.实际功率一定相同 B.实际功率一定不同 C.额定电压大的实际功率大 D.额定电压小的实际功率大 C 额定电压与额定功率 D 9.甲、乙两个用电器工作时,甲用电器的电功率比乙大,则说明(　 　) A.电流通过甲用电器做的功比乙多 B.电流通过甲用电器做功的时间比乙短 C.电流通过甲用电器做功比乙快 D.电流通过甲用电器做功的时间比乙长 10.将L1“3.8 V　0.3 A”和L2“2.5 V　0.3 A”两灯连成如图所示的电路。闭合S及S1,下列说法正确的是(　 　) A.两灯都能正常发光 B.乙电流表一定比甲电流表的示数大 C.两灯都会发光,且L1比L2更亮 D.若L1出现短路故障,则L2也不会发光 C D 11.把标有“6 V　6 W”的小灯泡L1和标有“6 V　3 W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6 V的电路中,(不考虑灯丝电阻的变化)下列说法正确的是(　 　) A.L1的电阻大于L2的电阻 B.通过L1的实际电流比L2的实际电流大 C.L1两端的实际电压比L2两端的实际电压小 D.L1的亮度比L2的亮度大 12.有两只灯泡L1、L2,分别标有“220 V　100 W”和“220 V　40 W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中,正确的是(　 　) A.两灯串联接入220 V的电路,两灯泡消耗总功率大于40 W小于100 W B.两灯正常发光时,L1的电阻较大 C.两灯并联接入220 V的电路,L1、L2消耗功率之比是2∶5 D.两灯串联接入220 V的电路,L1消耗的功率小于25 W C D 13.如图所示,只闭合开关S时灯L1的功率为9 W;断开开关S,闭合S1、S2时,灯L1的功率为25 W。电源电压不变,忽略温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是(　 　) A.3∶2 B.5∶3 C.3∶1 D.9∶25 14.小灯泡的I-U图象如图甲所示,将它与定值电阻R并联,如图乙所示,闭合开关S1,电流表的示数为0.2 A;再闭合开关S2,电流表的示数增加了0.25 A。则(　 　) A.定值电阻的阻值为8 Ω B.灯泡功率为5 W C.电源电压为5 V D.电路总功率为0.9 W A D 15.(2022张店区二模)某实验小组用如图甲所示的电路进行实验,根据获得的数据画出了电流表示数I随电压表示数U变化的图象,如图乙所示。已知电源两端的电压保持5 V不变,下列说法正确的是(　 　) A.电压表的示数为3 V时,电流表的示数为0.25 A B.随着小灯泡两端电压的减小,通过小灯泡的电流增大 C.当电流表的示数为0.3 A时,小灯泡的电功率为0 D.小灯泡两端的电压为3 V时,滑动变阻器接入电路的阻值为8 Ω 16.某段金属导体两端电压为4 V时,通过的电流为0.2 A;当该导体两端电压为2 V时,通过该导体的电流为　 　A,电流通过该导体消耗的功率为　 W;当该导体两端电压降为0时,电阻为　 　Ω。  D 甲 乙 0.1 0.2　 20 17.在如图所示的电路中,R2=6 Ω,当S闭合,S1断开时,电流表示数为1 A;当S、S1均闭合时,电流表的示数为1.5 A,则R1=　 　Ω;电源电压为　 　V,此电路的最大功率为　 　W。  18.将分别标有“6 V　6 W”和“3 V　3 W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3 V的电源两端,　 　灯更亮;若并联接在该电源两端,　 　灯更亮,两灯消耗的功率之比P甲∶P乙= 　 (忽略温度对灯丝电阻的影响)。  3 3 4.5 甲 乙 1∶2　 19.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中,电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示,则下列说法正确的是(　 　) A.电源电压为6 V B.定值电阻R0的阻值为6 Ω C.滑动变阻器R消耗的最大功率为6.75 W D.滑片P在b端时,10 s内消耗的电能是180 J C 甲 乙 20.如图所示,把标有“6 V　3 W”的小灯泡与最大阻值为100 Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18 V的电路中,各表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定值。(设灯丝电阻不变)闭合开关,下列说法正确的是(　 　) A.闭合开关前滑片应移至滑动变阻器的最左端 B.电路的总功率最大值为10.8 W C.小灯泡的电功率最小值为0.75 W D.滑动变阻器允许调节的范围是24～100 Ω C 21.如图所示电路,电源电压恒定为3 V,电阻R1=5 Ω,R2=10 Ω,求: (1)当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数。 答案:(1)0.6 A　 (2)当S2闭合,S1、S3断开时,电压表的示数和电阻R1工作1 min所消耗的电能。 答案:(2)2 V　12 J (3)当S1、S3闭合,S2断开时,电路工作时的功率。 答案:(3)2.7 W [注意]若电路是纯电阻电路,根据公式U=IR和I=可推导出计算电功率的另外两个公式是P=和P=I2R。 解析:(1)当S1闭合,S2、S3断开时,电路为R1的简单电路,电流表测量电路电流, 根据欧姆定律可知电流表的示数I===0.6 A。 解析:(2)当S2闭合,S1、S3断开时,R1、R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量R2两端的 电压。 根据欧姆定律可知电路中的电流 I′===0.2 A, 电压表的示数U V=I′R2=0.2 A×10 Ω=2 V, 电阻R1工作1 min所消耗的电能W=I′2R1t=(0.2 A)2×5 Ω×1×60 s=12 J。 解析:(3)当S1、S3闭合,S2断开时,R1、R2并联,电流表测量通过R1的电流,电压表测量电源 电压。 根据P=可知电路工作时的功率 P=+=+=2.7 W。 $$