14.3 电功率 课件- 2024-2025学年鲁科版物理九年级上册

电功率 14.3 LK版五四 九年级上 第十四章 电功率 如图所示，节能灯铭牌上标注“220 V 24 W”，其中“24 W”指正常工作时的 (　　) A．电压 B．电流 C．电阻 D．功率 夯实基础·逐点练 1 D 2 小明家有额定电压相同的微波炉和电视机各一个，按照每度电0.55元的计费标准，将这两个用电器正常工作1 h所用的电费绘制成了如图所示的柱状图，对小明家的这两个用电器，下列判断正确的是(　　) 2 夯实基础·逐点练 A．微波炉正常工作时的电压大于电视机正常工作时的电压 B．微波炉正常工作时的电流等于电视机正常工作时的电流 C．微波炉正常工作时的电功率大于电视机正常工作时的 电功率 D．每月在微波炉上用的电费一定比在电视机上用的电费多 夯实基础·逐点练 夯实基础·逐点练 【点拨】 C 夯实基础·逐点练 【答案】 虽然微波炉电功率大，由于不知道每月它们的实际工作时间，根据W＝Pt无法判断微波炉和电视机消耗电能的多少，所以无法比较电费的多少，故D错误。 如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。则电源电压为________V，灯的额定功率为________W。 3 夯实基础·逐点练 10 5.6 夯实基础·逐点练 【点拨】 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，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，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，并且滑动变阻器分得的电压最大，因此根据图乙可知，此时电路电流为0.2A，灯泡两端电压为1V，滑动变阻器两端电压为9V；因串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电源电压U＝UL1＋U滑＝1V 夯实基础·逐点练 ＋9V＝10V；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，此时电路电流为0.8 A，滑动变阻器两端电压为3V，因串联电路总电压等于各部分电压之和，所以灯泡的额定电压UL＝U－U滑′＝10V－3V＝7V，灯泡的额定功率PL＝ULImax＝7V×0.8 A＝5.6 W。 如图所示的四个电路中，电源电压U相同，R1<R2，电路消耗的总功率由大到小的顺序是(　　) A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲 C．丁、甲、乙、丙 D．丙、乙、甲、丁 C 4 夯实基础·逐点练 L2 5 夯实基础·逐点练 将“12 V 12 W”的小灯泡L1和“12 V 6 W”的小灯泡L2串联起来，直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后，恰好有一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡比正常发光时暗些，则正常发光的小灯泡是________，电源电压是________V，发光较暗的小灯泡的实际功率是________W。(灯丝电阻不变) 18 3 夯实基础·逐点练 【点拨】 夯实基础·逐点练 甲、乙、丙三个灯泡上分别标有“220 V　60 W”、“110 V　60 W”、“36 V　60 W”字样，三个灯泡都正常发光时最亮的是(　　) A．甲灯 B．乙灯 C．丙灯 D．三个灯一样亮 D 6 夯实基础·逐点练 14 如图所示电路，电源电压保持不变，灯L标有“3 V　0.6 A”的字样，定值电阻R的阻值为10 Ω。设灯丝电阻不变，求： (1)灯丝电阻； 7 整合方法·提升练 整合方法·提升练 (2)当开关S1闭合、S2断开，电流表示数为0.2 A时，灯L两端电压； 解：当开关S1闭合、S2断开，灯L和电阻R串联，电流表示数为0.2 A时，根据欧姆定律可知灯L两端电压UL′＝IRL＝0.2 A×5 Ω＝1 V； 整合方法·提升练 (3)当开关S1、S2均闭合时，定值电阻R消耗的电功率。 如图所示的电路，电源电压为6V保持不变，R1＝4 Ω。开关闭合，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2 V，求： (1)整个电路的功率； 8 整合方法·提升练 整合方法·提升练 整合方法·提升练 (2)当滑片滑到b端时，通电1 min电流做的功。 如图所示，电源电压不变，定值电阻R1＝6 Ω，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V，滑动变阻器R2的规格为“40 Ω　1 A”，闭合开关后，当滑片置于M点时，电流表示数为0.3 A，当滑片置于N点时，电流表示数变化了0.1 A，且滑动变阻器连入电路中的阻值 。 9 探究培优·拓展练 (1)求定值电阻R1前后两次电功率之比； 探究培优·拓展练 (2)求电源电压。 解：滑片置于M点时，电源电压U＝IM(R1＋RM)，滑片置于N点时，电源电压U＝IN(R1＋RN)，RN＝2RM，则0.3 A×(6 Ω＋RM)＝0.2 A×(6 Ω＋2RM)，解得RM＝6 Ω，电源电压U＝IM(R1＋RM)＝0.3 A×(6 Ω＋6 Ω)＝3.6 V。 探究培优·拓展练 如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器消耗的电功率随电流的变化关系如图乙所示。求： (1)滑动变阻器R1的最大阻值； 10 解：闭合开关，定值电阻和变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压。 探究培优·拓展练 探究培优·拓展练 (2)R0阻值和电源电压； 探究培优·拓展练 探究培优·拓展练 所以，0.2 A×(50 Ω＋R0)＝0.4 A×(20 Ω＋R0)，解得R0＝10 Ω，电源的电压U＝I最小(R最大＋R0)＝0.2 A×(50 Ω＋10 Ω)＝12 V； (3)R0的电功率变化范围。 探究培优·拓展练 用电器正常工作时的电压等于额定电压，由于微波炉和电视机的额定电压相同，则这两个用电器正常工作时的电压相等，故A错误。由柱状图可知，微波炉正常工作1h的电费比电视机高，而单价是一定的，所以微波炉消耗的电能多，根据P＝可知，微波炉的电功率大于电视机的电功率，故C正确。电压相同，由P＝UI可知，微波炉正常工作时的电流大，故B错误。 由P＝UI可知，两灯正常发光时的电流分别为：I1＝＝＝1 A，I2＝＝＝0.5 A，由I＝可得，两灯的电阻分别为：R1＝＝＝12 Ω，R2＝＝＝24 Ω，因串联电路中电流处处相等，L2的额定电流小于L1的额定电流，所以两灯泡串联时，L2正常发光，且电路中电流为I＝0.5 A，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由欧姆定律可得电源 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由欧姆定律可得电源电压U＝I(R1＋R2)＝0.5 A×(12 Ω＋24 Ω)＝18 V；由电功率公式P＝I2R可知电阻小的灯泡发光暗，发光较暗的小灯泡的实际功率是P＝I2R1＝(0.5 A)2×12 Ω＝3 W。 解：根据灯泡铭牌数据和欧姆定律可知灯丝电阻RL＝＝＝5 Ω； 解：当开关S1闭合、S2断开时，根据欧姆定律可知R两端电压UR＝IR＝0.2 A×10 Ω＝2 V，所以电源电压U＝UL′＋UR＝1 V＋2 V＝3 V，当开关S1、S2均闭合时，电路中只有R接入电路，R消耗的电功率P＝＝＝0.9 W。 解：开关闭合，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，R1、R2串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路电流。电压表V1的示数为2 V，则R1两端的电压为2 V，电流表的示数I＝＝＝0.5 A，整个电路的功率P＝UI＝6 V×0.5 A＝3 W； 解：当滑片滑到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路为R1的简单电路，通电1 min电流做的功W＝t＝×1×60 s＝540 J。 ＝ 解：滑片由M点滑到N点，接入电路电阻变大，电路中的电流减小，则滑片置于N点时电路中的电流IN＝IM－0.1 A＝0.3 A－0.1 A＝0.2 A，定值电阻R1前后两次电功率之比＝＝＝＝； (1)闭合开关，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R1的最大阻值和R0串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，电路中的最小电流I最小＝0.2 A，此时滑动变阻器的功率P1＝2.0 W， 由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值R最大＝＝＝50 Ω； 解：因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I＝可得，电源的电压U＝I最小(R最大＋R0)＝0.2 A×(50 Ω＋R0)，由图乙可知，当电路中的电流I′＝0.4 A时，滑动变阻器的功率P1′＝3.2 W，则滑动变阻器接入电路中的电阻R1′＝＝＝20 Ω，电源的电压U＝I′(R1′＋R0)＝0.4 A×(20 Ω＋R0)，因电源的电压不变， 解：当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，R0两端的电压最大，等于电源电压，根据P＝UI＝可知，R0的功率最大，最大功率为P0＝＝＝14.4 W。 当变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小，根据P＝UI＝I2R可知，R0的功率最小，最小功率为P0′＝I最小2R0＝(0.2 A)2×10 Ω＝0.4 W。所以R0的功率变化范围为0.4～14.4 W。 $$