内容正文:
第2节 电功率
第2课时 额定功率与实际功率
物理 九年级全册 人教版
原创新课堂
1.额定电压和额定功率:用电器正常工作时的电压叫做_____________,用电器在额定电压下工作时的电功率叫做_______________。某电热器上标有“220 V 1000 W”字样,其中“220 V”表示____________________,“1000 W”表示______________________________。
额定电压
额定功率
额定电压为220 V
额定功率为1000 W
不同
实际电压
=
<
>
实际
实际
【例1】某白炽灯铭牌上标有“220 V 40 W”的字样,关于这盏白炽灯的说法正确的是( )
A.该灯只能在220 V的电压下工作
B.该灯工作时的电功率一定为40 W
C.该灯正常工作时的电流为5.5 A
D.该灯正常工作时的电阻为1210 Ω
D
【方法点拨】额定电压是用电器正常工作时的电压,是标定唯一不变的。额定功率是用电器在额定电压下工作时的功率,由于用电器的额定电压(正常工作时的电压)只有一个,所以用电器的额定功率也是唯一的、固定不变的。
【例2】一个标有“220 V 44 W”字样的电灯接在照明电路中。求:
(1)电灯正常工作时通过的电流是多大?电灯的灯丝电阻是多大?
(2)正常工作5 h消耗的电能是多少kW·h?
(3)若加在电灯上的实际电压只有110 V,此时灯泡的实际功率是多少W?(设灯丝的电阻不受温度影响)
【变式训练2】把标有“3 V 3 W”的灯L1和标有“3 V 1.5 W”的灯L2按图连接,电源电压3 V保持不变,开关S闭合后,已知电灯灯丝电阻不变。下列说法正确的是( )
A.通过灯L1的电流为1 A
B.灯L2实际功率是1 W
C.两灯总功率是3 W
D.电源电压与电压表的示数之比是3∶1
D
【例3】周末,小华在爸爸的帮助下利用如图所示的电能表测量电热水壶的实际功率,电热水壶的铭牌为“220 V 1000 W”。
(1)根据表盘示意图,可知小华家累计用电为___________kW·h。
(2)在测量电热水壶的实际功率时,小华首先进行的操作是__________________,接着观察到电能表的指示灯在3 min内闪烁80次,则电热水壶实际功率是________W,这表明电热水壶的实际工作电压________(选填“大于”“小于”或“等于”)额定电压。
958.0
关闭其他用电器
1000
等于
【变式训练3】小星学习电功率知识后,想利用电能表测量家中电热水壶工作时的实际功率。他仔细观察了家中的电能表,表盘参数如图所示,则小星家允许加载的用电器的最大功率为___________W。他关闭家中其他用电器,只让电水壶烧水,发现电水壶工作1 min,电能表转盘转过60转,则该电水壶的实际功率为_______W。
4400
1200
夯实基础
1.下列四只灯泡正常发光时,灯丝中电流最小的是( )
A.“220 V 25 W” B.“220 V 60 W”
C.“36 V 40 W” D.“110 V 100 W”
2.两额定功率都是20 W的白炽灯和LED灯,都正常工作时,下列说法正确的是( )
A.LED灯的实际功率大 B.白炽灯的实际功率大
C.相同时间内白炽灯更耗电 D.相同时间内它们耗电相同
A
D
A
C
B
6.一只电热水壶的铭牌上标着“220 V 1000 W”的字样,它正常工作时,通过的电流是_______A,电阻是_________Ω。(结果保留一位小数)
7.在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知,R甲_______R乙(选填“>”“<”或“=”);若将甲和乙并联后接在电压为2 V的电源两端,电路消耗的总功率为__________W;若将甲和乙串联后接在电压为3 V的电源两端,甲的实际功率为_________W。
4.5
48.4
>
1.2
0.4
8.某同学家中有一台电热饮水机,铭牌上部分信息如图所示,饮水机加热电阻不受温度影响。关闭家中其他用电器,只让该饮水机单独工作,电能表转盘转了50转用时60 s,电能表参数如图所示,则该饮水机在这段时间内消耗的电能为________________J,此时家中的实际电压为________V。
6×104
200
A
10.阅读短文,回答问题。
超声波加湿器
超声波加湿器通电工作时,雾化片每秒产生170万次的高频率振动,将水抛离水面雾化成大量1~5 μm的超微粒子(水雾),改变空气的湿度。
如图所示是某型号超声波加湿器,如表为其部分技术参数,其中额定加湿量是指加湿器正常工作1 h雾化水的体积;加湿效率是指实际加湿量和实际功率的比值。
(1)水雾化成超微粒子,吹散到空气中,该过程__________(选填“是”或“不是”)分子热运动现象。
(2)加湿器正常工作时的电流为_________A。加满水后最多能加湿________h。
(3)在没有其他用电器接入电路的情况下,加湿器工作30 min,标有“3000 imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁了720次,此过程中加湿器的实际功率为________W,此时消耗电能是______________,实际加湿量至少为_________L/h。
不是
2.5
2
480
8.64×105J
5.76
2.额定功率和实际功率关系:用电器在不同电压下,电功率________,用电器的实际电功率随它两端________________的改变而改变。当 U实=U额时,P实______P额,用电器正常工作;当U实<U额时,P实________P额,用电器不能正常工作;当 U实>U额时,P实________P额,可能损坏用电器。
3.灯泡亮度:灯泡的亮度是由__________功率决定的,__________功率越大,灯泡越亮。
【变式训练1】一只电热水壶的铭牌上标着“220 V 1210 W”的字样,它正常工作时,电流是多少?电阻是多少?
解:由P=UI得,正常工作时的电流I= eq \f(P,U) = eq \f(1210 W,220 V) =5.5 A,由I= eq \f(U,R) 得,电阻R= eq \f(U,I) = eq \f(220 V,5.5 A) =40 Ω[或由P=UI= eq \f(U2,R) 得R= eq \f(U2,P) = eq \f((220 V)2,1210 W) =40 Ω]
解:(1)由P=UI可得,电灯正常工作时通过的电流I= eq \f(P,U) = eq \f(44 W,220 V) =0.2 A,由I= eq \f(U,R) 可得,电灯的灯丝电阻R= eq \f(U,I) = eq \f(220 V,0.2 A) =1100 Ω
(2)根据P= eq \f(W,t) 可知,正常工作5小时消耗的电能W=Pt=44×10-3 kW×5 h=0.22 kW·h
(3)若加在电灯上的实际电压只有110 V时,电灯的实际功率P实= eq \f(U实2,R) = eq \f((110 V)2,1100 Ω) =11 W
【解析】已知灯丝电阻不变,结合铭牌标注的额定电压和额定功率,可推算出L1和L2的阻值。图中灯L1和L2串联,利用已知电源电压和L1、L2总阻值,得到电路电流,结合P=I2R,可对A、B、C项进行判定。利用串联分压,结合已求出的两灯电阻可对D项进行判定。
【方法点拨】
(1)实际功率是用电器在实际电压下工作时的功率,由于实际电压会因电路的各种原因而改变,所以实际功率也会随之改变的,它可能小于、等于或大于额定功率,因此实际电功率并不是固定不变的。灯泡的亮暗就取决于实际功率。
(2)求实际功率的一般方法:很多时候题目只给出实际电压U实或实际电流I实,由公式P=UI、P= eq \f(U2,R) 、P=I2R可知,须知U、I、R中任两个量才能求解,因此再把隐含在铭牌中的电阻找出来R= eq \f(U额2,P额) ,就可以找到合适的公式(P实=U实I实、P实= eq \f(U实2,R) 、P实=I实2R)求实际功率。
【方法点拨】用电能表相关数据根据P= eq \f(W,t) = eq \f(3.6×106n,n0t) (W)可求实际功率的大小(n0表示用电器每消耗1 kW·h 的电能电能表转盘转过的转数)。
3.标有“220 V 40 W”和“220 V 60 W”的两只灯泡L1、L2串联在电路中时,两灯泡均发光,实际消耗的功率分别为P1和P2,不计灯丝电阻变化,则( )
A.P1>P2 B.P1=P2 C.P1<P2 D.无法确定
4.将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中,如图所示。闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,其原因是( )
A.灯L1额定功率较大 B.灯L2两端电压较大
C.灯L1的电阻较大 D.通过灯L1的电流较大
5.如图甲所示是小灯泡L1和L2的电流随电压变化的图象。将它们按如图乙所示接入电路中,闭合开关S,小灯泡L1的实际电压为2 V。则下面的说法中正确的是( )
A.电流表的示数为0.5 A
B.小灯泡L1比L2亮
C.电源电压为3.5 V
D.电压为1 V时,灯泡L1的功率为0.25 W
能力提升
9.如图中,灯泡L1、L2分别标有“6 V 3 W”“6 V 6 W”字样,电源电压不变,开关S闭合。①只闭合S1,灯泡L1、L发光;②只闭合S2,灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变)( )
A.电功率较大,亮度较亮
B.电功率较小,亮度较暗
C.电功率相同,亮度相同
D.电功率较大,亮度较暗
$$