13.2 定功率 课件 2024-2025学年北师大版物理九年级全一册

电功率 13.2 北师版 九年级全一册 第十三章 电功和电功率 如图所示是额定电压为3 V的小灯泡的I -U变化关系图像。根据图像,下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是( ) A.此过程中电流与电压成正比 B.此过程中小灯泡电阻保持不变 C.额定电流是0.3 A D.额定功率是1.5 W 1 2 【方法规律】 解答本题运用了图像法。小灯泡的I- U变化关系图像是曲线,小灯泡的电流与电压不成正比,电阻不是定值,故A、B错误;由图像可得,电压为3V(额定电压)时的电流(额定电流)是0.5A,故C错误;额定功率P=UI=3 V 0.5 A=1.5 W,故D正确。 【答案】D 3 如图所示为某型号节能灯,它的额定电压是_V,若在用电高峰期时,该灯泡发光偏暗,说明其实际功率_(填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。 2 220 小于 铭牌上标有“220 V 11 W”的节能灯,正常工作时的电流为_A,若它每天正常工作2小时,那么一个月消耗_kW h的电能(一个月按30天计算)。 3 0.05 0.66 【点拨】 电动自行车是生活中最常见的交通工具,人们常简称为电动车。给电动车充电时,充电器将220 V家庭电路电压降为电动车蓄电池需要的充电电压。现在,我市许多小区安装了公共充电插座,采取扫码付费自动充电,这些插座都是_(填“串联”或“并联”)的。假设某充电器输出电压为48 V,输出电流为2.5 A,则它的输出功率是_W;若当地的商用电价为1元/(kW h),那么充电6小时的用电成本至少是_元。 4 并联 120 0.72 【点拨】 公共充电插座,自动充电时,它们之间互不影响,所以是并联的;充电器的输出功率P=UI=48V 2.5A=120W=0.12kW;充电6小时消耗的电能W=Pt=0.12kW 6h=0.72kW h,电费为0.72kW h 1元/(kW h)=0.72元。 如图所示的电路中,L1标有“6 V 3 W”字样,L2标有“3 V 3 W”字样,闭合开关后,两灯均发光,此时两电压表示数之比为U1∶U2=_;若两灯并联后接入3 V电路中,则L1、L2两灯的实际电功率之比为P1∶P2=_ (忽略温度对灯丝电阻的影响)。 5 5∶1 1∶4 【点拨】 一个标有“220 V 440 W”的电热器,当通过它的电流为1 A时,它的实际功率( ) A.等于额定功率 B.大于额定功率 C.小于额定功率 D.无法判断 6 12 【点拨】 【答案】C 13 物理兴趣小组的师生自制了一个电炉。电炉的电阻丝通过5 A的电流时,每分钟可产生6.6 104J的热量,则这个电炉的电功率为_W,电阻丝工作时的电阻为_ 。 7 1 100 44 【点拨】 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 8 【点拨】 本题易错之处是误认为灯泡的亮度是由灯泡的额定功率大小或电压高低决定的,其实灯泡的亮度与额定功率大小和额定电压的高低无关,灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮。题中三灯均正常发光,实际功率均为60 W,故三灯亮度相同。 【答案】D 一灯泡标有“6 V 3 W”的字样,现仅有8 V的电源,要使小灯泡正常发光,应该给小灯泡_(填“串”或“并”)联一个_ 的电阻。(不考虑灯丝电阻受温度的影响) 9 串 4 【点拨】 如图所示,电源两端电压为6 V,且保持不变,当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1消耗的电功率P1为3 W;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为1.5 A,求: 10 (1)电阻R1和R2的阻值。 (2)开关都闭合时,电路消耗的总功率。 解:开关都闭合时,此时电阻R1和R2并联,电流表测干路电流示数为1.5 A,则电路消耗的总功率P=UI= 6 V 1.5 A=9 W。 如图所示,已知电源电压保持不变,灯泡L标有“6 V 6 W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)。当断开S1,闭合S2、S3时,灯泡刚好正常发光,电流表示数为2.5 A。求: 11 (1)电源电压。 解:根据题意可知,当断开S1,闭合S2、S3时, 灯泡L与R1并联,此时灯泡刚好正常发光,由并联 电路的特点可知,电源电压U=UL额=6 V。 (2)电阻R1的阻值。 (3)只闭合开关S1,灯泡L的电功率。 如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,滑动变阻器R最大阻值为5 ,闭合开关后,调节滑动变阻器R的阻值,根据记录的数据,作出U- I关系图像如图乙所示。则电源电压为_V,R0的最大功率为_W。 12 1.5 4.5 【点拨】 由图乙可得:当电路中电流I1=3 A时,滑动变阻器两端电压为零,即R=0,则电源电压U=I1R0=3 A R0 ①,当电路中电流I2=1 A时,滑动变阻器两端电压为1 V,则电源电压U=I2 R0+1 V=1 A R0+1 V ②,联立①②可得:R0=0.5 ,U=1.5 V。由图乙可知:电路中的最大电流I最大=3.0 A,则R0的最大功率P最大=I最大2R0=(3.0 A)2 0.5 =4.5 W。 13 (1)求定值电阻R1前后两次电功率之比。 解:滑片P置于M点时,电源电压U=IM(R1+RM), 滑片P置于N点时,电源电压U=IN(R1+RN), RN=2RM,则0.3 A (6 +RM)=0.2 A (6 +2RM), 解得RM=6 , 电源电压U=IM(R1+RM)=0.3 A (6 +6 )=3.6 V。 (2)求电源电压。 节能灯正常工作电流I===0.05 A;每天正常工作2小时,一个月消耗的电能W=Pt=0.011 kW 2 30 h=0.66 kW h。 根据P=UI=可知L1的电阻R1===12 ,L2的电阻R2===3 ;闭合开关后,两灯串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量L2两端的电压,且串联电路中电流处处相等,根据欧姆定律的变形式U=IR可知,此时两电压表示数之比为U1∶U2=====5∶1; 若两灯并联后接入3 V电路中,根据并联电路的电压特点可知两灯两端的电压都为3 V,根据P=UI=可知L1、L2两灯的实际电功率之比为P1∶P2=====1∶4。 方法一:根据铭牌标注可得电热器电阻为R===110 ,当电流为1 A时,用电器功率P实=I2R=(1 A)2 110 =110 W<440 W=P额,故C项正确。方法二:该电热器的额定电流I额===2 A,当通过它的电流为1 A时,实际电流小于额定电流,故实际功率小于额定功率。 这个电炉的电功率P===1 100 W;由公式P=I2R可得电阻丝工作时的电阻为R===44 。 根据题意知道,灯泡正常发光时的电压UL=6 V,功率PL=3 W,所以,要使灯泡接到8 V的电源上时正常发光,应串联一个电阻R分压。因串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以,串联电阻两端的电压UR=U-UL=8 V-6 V=2 V,又因为串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI知道,灯泡正常工作时电路中的电流IL===0.5 A,由I=知道,串联电阻的阻值R===4 。 解:当开关S1闭合、S2断开时,电路为电阻R1的简单电路,由P=可得电阻R1的阻值R1===12 , 此时通过电阻R1的电流I1===0.5 A, 当开关S1、S2都闭合时,此时电阻R1和R2并联,电流表测干路电流示数为1.5 A,根据并联电路电流关系可得 通过电阻R2的电流I2=I-I1=1.5 A-0.5 A=1 A, 由I=可得电阻R2的阻值R2===6 。 解:灯泡正常发光时,通过灯泡的电流 IL===1 A。 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以通过R1的电流I1=I-IL=2.5 A-1 A=1.5 A, 所以,R1的阻值R1====4 。 解:灯泡正常发光时,由P=可知灯丝的电阻RL===6 ,只闭合开关S1,灯泡L与R1串联,R总=R1+RL=4 +6 =10 , 所以通过灯泡L的电流I′===0.6 A, 灯泡的电功率P=I′2RL=(0.6 A)2 6 =2.16 W。 如图所示,电源电压不变,定值电阻R1=6 ,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 1 A”,闭合开关后,当滑片P置于M点时,电流表示数为0.3 A, 当滑片P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=。 解:滑片由M点滑到N点,滑动变阻器接入电路电阻变大,电路中的电流减小,则滑片P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====。 $$