内容正文:
第十八章 电功率
第2节 电功率
快慢
时间
瓦(W)
千瓦(kW)
毫瓦(mW)
103
103
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正常工作时
220 V
额定电压
24 W
电流
电压
P=UI
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0.5
25
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知识梳理
导学园地
1.电功率
(1)物理意义:表示电流做功的 。
(2)定义:电功与 之比,定义式P= 。
(3)单位: 、 、 。
换算:1 kW = W,1 W = mW。
(4)计算公式: 、P=UI。
1.用电器的电功率大,表示用电器做功快,而不是做功多。
知识梳理
导学园地
2.额定电压、额定功率
(1)额定电压:用电器 的电压。如图所示,节能灯的额定电压是 。
(2)额定功率:用电器在 下工作时的电功率。如图所示,节能灯的额定功率是 。
3.电功率的测量:通过测量 和 ,利用公式 间接测量用电器的电功率。
2.只有用电器两端的实际电压等于额定电压时,用电器才正常工作;实际电压低于额定电压,用电器就无法正常工作;高于额定电压,用电器就容易损坏。
知识点一:电功率
【典题1】如图所示,已知电源电压恒为8 V,小灯泡上标有“6 V 3 W”。
(1)求小灯泡正常发光时的电流和电阻。
(2)闭合开关S,移动滑片P,使小灯泡正常发光,求此时滑动变阻器连入电路中的电阻和电路消耗的总功率。
名师点睛
电功率公式的选择
(1)若已知用电器消耗的电能和通电时间,可根据公式P=计算电功率。
(2)若已知电压和电流,可根据公式P=UI计算电功率。
(3)P=I2R一般用于纯电阻串联电路。
(4)P=一般用于纯电阻并联电路。
【变式1】 关于电功率的说法正确的是( )
A.用电器消耗的电能越大,电功率越大
B.用电器消耗电能所用的时间越少,电功率越大
C.用电器消耗的电能越快,电功率越大
D.以上说法都不正确
知识点二:额定电压与额定功率
【典题2】在如图所示的电路中,小灯泡L标有“6 V 3.6 W”字样。闭合开关S,小灯泡正常发光,电流表示数为0.3 A。设灯丝电阻不变,求:
(1)小灯泡的额定电流。
(2)定值电阻R的阻值。
(3)电路消耗的总功率。
名师点睛
(1)灯泡的亮暗是由灯泡的实际功率决定的,灯泡消耗的实际功率越大,灯泡就越亮。
(2)根据其规格(铭牌),利用R=计算、比较电阻的大小⇒根据串、并联电路中电流或电压相等的特点,选择公式P=I2R或P=比较实际功率的大小⇒比较灯泡的亮暗。
【变式2】 小明家有一个标有“PZ220~100”字样的白炽灯泡,正常工作5 h消耗的电能是 kW·h,若它两端电压为110 V,则它的实际功率是 W。(不计温度对电阻的影响)
【易错专攻】
易错点:额定功率和实际功率的区别
1.将两盏分别标有“6 V 3 W”和“6 V 9 W”字样的小灯泡L1和L2,串联后接入电压为8 V的电路中,设灯泡电阻不变。下列说法正确的是( )
A.两灯均能正常发光
B.两灯额定电流相同
C.L1的实际功率比L2的小
D.L1的亮度比L2的大
2.(多选)甲、乙两盏电灯并联在电路中,都能正常工作,且甲灯比乙灯亮,则( )
A.甲灯的电阻比乙灯的大
B.通过甲灯的电流比乙灯的大
C.甲灯的额定功率比乙灯的大
D.甲灯的实际功率比乙灯的大
易错提醒
灯泡的亮度取决于实际功率,而不是取决于额定功率,不要把额定功率和实际功率相混淆。
【基础达标练】
1.甲、乙两个白炽灯泡,分别标有“220 V 40 W”和“24 V 40 W”字样,当它们在各自的电路中正常发光时( )
A.甲灯较亮
B.乙灯较亮
C.两灯一样亮
D.无法比较两灯的亮暗程度
2.如图所示的电路,闭合开关S,向左移动滑动变阻器的滑片,下列判断正确的是( )
A.电压表V1的示数变小
B.电压表V2的示数不变
C.电流表A的示数变小
D.电路的总功率变大
3.小红在做“探究串联电路电压的规律”实验时,连好了如图所示的电路,闭合开关S后,发现L1正常发光,L2只能微弱发光,以下对于这一现象产生原因的分析中,合理的是( )
A.灯泡L2发生了断路
B.灯泡L2发生了短路
C.由于灯泡L2的电阻较大,其实际功率较小
D.由于灯泡L2的电阻较小,其实际功率较小
4.灯泡L与定值电阻R的I-U图像如图所示。若将L与R串联在8 V的电源上,下列说法正确的是( )
A.灯泡的电阻是10 Ω
B.灯泡两端的电压是8 V
C.电路中的电流是1.5 A
D.电路消耗的总功率是4 W
5.(多选)如图甲所示的电路,电源电压保持不变。图乙是通过小灯泡L的电流I随小灯泡两端的电压U变化的图像。下列说法正确的是( )
甲
乙
A.滑动变阻器滑片P向右移动,小灯泡变亮
B.小灯泡两端电压增大时,小灯泡电阻变小
C.滑动变阻器滑片P向左移动,电流表示数变大
D.小灯泡电压为2.5 V时,小灯泡的功率为0.70 W
6.如图所示为单相电子式电能表,示数为
kW·h;由参数可得,该电能表允许接入的最大电功率是
W;关闭其他用电器,单独接入电热水壶(具体参数见下面表格)工作6 min,此过程中电能表一共闪了300次,则该电热水壶的实际功率是
W。
电热水壶型号
额定电压
额定功率
HX-201306
220 V
1 100 W
如图所示电路,R1=R2=10 Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为0.6 A,电源电压为
V;若把电流表换成电压表,电压表示数为 V;这两种情况下R2消耗的功率之比为 。
【思维拓展练】
8.(多选)如图所示电路,电源电压恒为6 V。闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻值为10 Ω时,电流表的示数为1.8 A。下列说法正确的是( )
A.通过R0的电流是1.2 A
B.R0的阻值是5 Ω
C.当R为20 Ω时,其电功率是7.2 W
D.当R为30 Ω时,电路总功率是8.4 W
如图所示电路,电源电压保持不变。只闭合开关S1时,定值电阻R1的功率是16 W;当开关S1、S2都闭合时,R1的功率是25 W。则先后两次电路消耗的功率之比是 。
(2022黔东南中考)如图所示,电源电压为4.5 V保持不变,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器R的规格是“25 Ω 1 A”,灯泡L上标有“2.5 V 1.25 W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A.小灯泡的电阻为2 Ω
B.电流表的示数变化范围是0.15~0.5 A
C.滑动变阻器允许调节的阻值范围是5~25 Ω
D.电路消耗的最大总功率为2.7 W
2.(2022六盘水中考)如图甲所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端移动到 a端的过程中,电流表与电压表示数变化关系如图乙所示。已知小灯泡L正常发光时滑片位于 a端,下列说法正确的是( )
甲
乙
A.电源电压为4 V
B.电路消耗的最小电功率为1.2 W
C.小灯泡L正常发光时电阻为2.5 Ω
D.滑片在b端时L与R两端电压之比为 2∶1
3.(2022安顺中考)如图所示的电路,电源电压恒定。闭合开关,调节电阻箱R2的阻值分别为10 Ω和30 Ω时,对应电流表示数分别为0.6 A和0.4 A。当R2为30 Ω时,整个电路消耗的电功率为 W。
4.(2023贵州中考)如图所示电路,电源电压恒为3 V。闭合开关S,电流表的示数为0.5 A,干路电流I=1.5 A,设灯丝电阻不变,求:
(1)通过灯L的电流I1。
(2)灯L消耗的电功率P1。
(3)灯L2的阻值R2。
$$