内容正文:
第2节 电功率
第1课时 初步认识电功率
物理 九年级全册 人教版
原创新课堂
1.电功率及单位:在物理学中,用__________表示电流做功的快慢。电功率用字母_________表示,它的单位是_________,简称_________,符号是_________。常用的电功率单位还有_____________和_________________,它们之间的换算关系:1 kW=_________W,1 mW=_________W。
电功率
P
瓦特
瓦
W
千瓦(kW)
毫瓦(mW)
103
10-3
电功
时间
UI
I2R
1 kW
1 h
【例1】下列说法中错误的是_________________。
A.电功率是表示电流做功快慢的物理量
B.电流通过导体消耗的电能越多,电功率越大
C.电流在单位时间里做功越多,电功率越大
D.千瓦时是电功的单位,千瓦是电功率的单位
E.电功率表示用电器耗电的快慢
F.1 kW·h=1000 W
G.电流做同样的功,用的时间越短电功率越小
B、F、G
【变式训练1】李芳家中的电能表表盘如图,她家新购置了一台用电器,她想用这个电能表来测量该用电器的电功率与说明书上是否一致,于是她把家中的其他用电器都与电源断开,仅让这个用电器工作,1 min内电能表的转盘转了30转,则测得该用电器的电功率是___________W,已知她家原有用电器的总功率是3000 W,从电能表使用的角度考虑,她家的电路_______(选填“能”或“不能”)接入该用电器。
600
能
【方法点拨】明确电功率的物理意义以及影响电流做功大小的因素。
【例2】如果某次闪电的能量为4×109 J,则这次闪电释放的电能可供100 W的灯泡持续工作____________s(设灯泡寿命足够长);若这次闪电持续的时间为0.1 s,则它的功率为____________W。
4×107
4×1010
【变式训练2】某品牌手机采用了快充技术,即最高充电电压为10 V,最大充电电流为4 A,该手机的最大充电功率为( )
A.4 WB.5 WC.40 WD.30 W
C
【例3】一台家用电脑处于待机状态下的电功率大约是10 W,它表示1 s内电流做的功为_________J。如果这台电脑平均每天的待机时间以10 h计算,那么待机的状态下100天消耗的电能是_________kW·h。
10
10
【变式训练3】某学校共40个教室,每个教室里装着6盏40 W的日光灯,由于注意节约用电,每盏日光灯平均每天少开半小时,那么一个月(按30天)可节约电( )
A.144度 B.24度 C.3.6度 D.4.8度
【方法点拨】千瓦和千瓦时是两种不同物理量的单位。千瓦是电功率的常用单位,千瓦时是电功(能)的常用单位,也叫度。
A
【例4】下列关于电功和电功率的说法正确的是( )
A.电流做功越多,电功率越大
B.电功率越大,电流做功越快
C.电流做功时间越短,电功率越大
D.电流做同样的功,用电时间越长,电功率越大
B
【变式训练4】下列说法中,正确的是( )
A.电功率是表示消耗电能多少的物理量
B.电功率是表示消耗电能快慢的物理量
C.用电器的电功率越大,消耗的电能越多
D.用电器工作的时间越短,消耗的电能越多
【易错警示】电功率表示电流做功的快慢,电流做功越快,电功率越大。电功表示电流做功的多少,电功大,电功率不一定大;电功率大,电功不一定大。
B
C
A
3.某手电筒的电流为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
4.智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁的使用会导致它的电能消耗很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的( )
A.减小总功率 B.增加总功率 C.增大电池电压 D.降低散热能力
C
A
A
D
7.如图所示是杨洋家的电能表,此时示数为__________kW·h,若电路中只有一个用电器工作,在10 min内使得电能表的转盘转了500转,则消耗的电能是_________kW·h,该用电器的电功率为____________W。
931.6
0.2
1200
8.如图所示是电阻甲和乙的I-U图象,由图可知,电阻乙的阻值为________Ω,若将电阻甲和乙并联后接在电压为6 V的电源两端时,则干路的总电阻为_______Ω,总功率为________W。
6
3.75
9.6
能力提升
9.一定值电阻两端的电压为4 V时,电功率是1 W;当这个电阻两端的电压为2 V时,它的电功率为( )
A.1 W B.2 W C.0.5 W D.0.25 W
D
10.将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测出相应的电阻两端的电压U和通过的电流I,把测得的数据在坐标系中描点,如图所示。根据图中信息判断,下列说法正确的是( )
A.阻值相差最大的两个电阻是a和d
B.阻值相差最小的两个电阻是b和c
C.电功率相差最大的两个电阻是b和d
D.电功率相差最小的两个电阻是a和d
C
C
12.如图所示是某电饭煲工作时电功率与时间的关系图象,则图中阴影部分面积表示的物理量是_________,大小为_______kW·h。
电功
0.15
3∶1
3∶1
2.电功率的计算公式:电功率等于________与________之比,定义式为P=______;将W=UIt代入公式得到决定式P=_________;由I= eq \f(U,R) 和P=UI可推导公式P=_________=____________。
3.千瓦时(度):1 kW·h表示电功率为__________的用电器使用________所消耗的电能。
eq \f(W,t)
eq \f(U2,R)
【方法点拨】电功率的计算公式有P= eq \f(W,t) ,P=UI。
纯电阻电路可用P=I2R= eq \f(U2,R) 计算。
夯实基础
1.下面的公式中,可以用来计算功率的有( )
①P=UI ②P=Fs ③P=Fv ④P=I2R ⑤P=IR
A.①②⑤ B.①②③ C.①③④ D.①③⑤
2.小刚利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时,测得在15 min内消耗的电能是0.3 kW·h,这个用电器可能是( )
A.空调 B.电饭煲 C.电视机 D.收音机
5.如图甲所示电路中的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表(如图乙所示)。闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转相同角度,此时灯L1和L2所消耗的电功率P1和P2之比为( )
A.4∶1 B.1∶4 C.5∶1 D.1∶5
6.如图所示是电阻甲和乙的I-U图象,下列说法中正确的是( )
A.甲和乙都是阻值不变的电阻
B.当乙两端电压为2 V时,R乙=5 Ω
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2 A时,电源电压为2 V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2 V时,电路总功率为1.2 W
11.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持3 V不变,闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,下列说法不正确的是( )
A.定值电阻R1的阻值是5 Ω
B.滑动变阻器的阻值范围是0~10 Ω
C.当滑片P移到b端时,电路消耗的总功率为1.8 W
D.若滑动变阻器R2出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为3 V
13.如图,电源电压不变,R1=3 Ω,R2=6 Ω,当S1闭合,S2断开,甲、乙都是电流表时,则电流表的示数之比I甲∶I乙=____________;当S1、S2都闭合,甲、乙都是电压表时,R1、R2消耗的总功率与R1消耗功率之比为P总∶P1=___________。
14.如图甲电路,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片P由a移动到b时,R0的电功率和电流的P-I关系图象如图乙所示,求:
(1)电源电压。
(2)滑动变阻器的最大阻值。
解:由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于b端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,R0的电功率最大,由图乙可知,电路中的最大电流I大=0.5 A,R0的最大电功率P0大=4.5 W,由P=UI可得,此时R0两端的电压即电源的电压U=U0大= eq \f(P0大,I大) = eq \f(4.5 W,0.5 A) =9 V
(2)由I= eq \f(U,R) 可得,定值电阻R0的阻值R0= eq \f(U0大,I大) = eq \f(9 V,0.5 A) =18 Ω,当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.1 A,此时电路的总电阻R总= eq \f(U,I小) = eq \f(9 V,0.1 A) =90 Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值R大=R总-R0=90 Ω-18 Ω=72 Ω
$$