16.2 电流做功的快慢2024-2025学年沪科版物理九年级上学期

16.2 电流做功的快慢 我们知道机械做功有快慢之分，那么电流做功的快慢都一样吗？电流做功的快慢应该怎么表示呢？ 一、电功率 电流做功的快慢我们用电功率表示，符号为：P。电流做功越快，电功率越大，电流做功越慢，电功率越小。 1.定义：物理学中把电流做的功与所用时间的之比叫做电功率，从物理角度说电功率就是单位时间内电流做的电功。 2.公式：P=W/t P=W/t=UIt/t=UI 3.单位：瓦特，简称瓦，符号为W。 常用单位：千瓦（kW） 1kW=103W 4.大小 空调：约1000W 微波炉：约1000W 洗衣机：约500W 电冰箱：约100W 节能灯：20W 5.公式推导 P=U2/R、P=I2R→只适用于纯电阻电路 例题： 1.关于电功、电能和电功率，下列说法正确的是（　　） A．千瓦时是电功率的单位 B．电功率是表示电流做功多少的物理量 C．单位时间内电流做功越多，电功率就越大 D．电功率的大小取决于用电器消耗电能的多少 2.电能表是测量___________的仪表，在家庭电路中热水器单独工作2分钟后，如图所示的电能表的转盘转了150转，该热水器的功率为___________W。 3.如图所示，R1=30Ω，R2=10Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.2A．求： （1）电源电压； （2）R2的电流； （3）电路的总功率。 二、用电器的工作状态 1.铭牌 用电器的铭牌说明了用电器的使用要求及工作状态，例如之前学过的滑动变阻器“20Ω 1A”，指的是滑动变阻器的最大电阻为20Ω，允许通过的最大电流为1A。这里，我们还要再了解几个其他类型的用电器铭牌意义： “6V 6W”：指的是用电器正常工作时两端电压为6V（当用电器两端电压为6V时，其刚好处于正常工作状态），正常工作时的电功率为6W。 “6V 0.5A”：指的是用电器正常工作时两端电压为6V,允许通过的最大电流为0.5A。 2.额定功率与实际功率 虽然用电器正常使用所要求的电路两端电压和电流会在铭牌和说明书上标出，但是我们在实际使用时用电器的状态不一定处于正常工作状态。于是，我们把用电器的状态分为两种：额定状态和实际工作状态。额定状态即为用电器铭牌上标注的额定电压和额定功率等，实际工作状态即为用电器实际使用时的两端电压、通过的电流、对应的电功率。用电器在实际工作时，若其两端实际电压等于额定电压，那么用电器刚好能够正常工作，实际功率也就等于额定功率了，可见用电器所给的铭牌是用电器的一个重要参数。 而且我们发现一般情况下，当用电器两端的实际电压小于额定电压时，用电器的实际功率也就小于额定功率；当用电器两端的实际电压大于额定电压时，用电器的实际功率也就大于额定功率。但是为了电路安全，一般情况下用电器的实际电压都不得大于额定电压。 例题： 1.小华做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是（ ） A．电灯的额定功率变大 B．电灯的额定电压变小 C．电灯的实际电压变大 D．电灯的实际功率变小 2.把标着“6V 6W”的甲灯和“6V 3W”的乙灯接在同一电路中且都能发光，则（　　） A．因为甲灯额定功率较大，所以甲灯一定较亮 B．若甲和乙串联在同一电路中，甲灯较亮 C．若甲和乙并联在同一电路中，乙灯较亮 D．若甲和乙并联在6V的电源上，总功率是9W 3.A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压的变化关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．将两灯并联接在3V的电源两端，A灯的实际功率为2.1W B．将两灯串联接在3V的电源两端，B灯比A灯暗 C．A灯的额定功率比B灯的额定功率小 D．通过B灯的电流与灯丝电阻成正比 4.灯泡L1、L2标有“6V 3.6W”字样，灯泡L3、L4标有“6V 6W”字样；把四个灯泡按如图所示连入电路中都发光，那么最亮的灯泡是_______，最暗的灯泡是_______． 三、电路规律 1.串联 电功：W=W1+W2+W3+……+Wn W1:W2=U1:U2=R1:R2 电功率：P=P1+P2+P3+……+Pn P1:P2=U1:U2=R1:R2 2.并联 电功：W=W1+W2+W3+……+Wn W1:W2=I1:I2=R2:R1 电功率：P=P1+P2+P3+……+Pn P1:P2=I1:I2=R2:R1 例题： 1.两个灯泡L1、L2分别标有“6V　6W”和“6V　3W”字样，不考虑温度对电阻的影响，将它们连入电路中，为确保两灯均不损坏，将它们串联时，灯泡L1和L2功率之比___________，将它们并联时，灯泡L1和L2功率之比___________。 2.如图所示的电路中，电源电压都相同，灯泡L1、L2的规格分别为“3V 1.5W”和“4V 2W”。闭合开关S后，两灯都正常发光，其中灯________较亮，滑动变阻器________接入电路的电阻较大，甲、乙两电路的总功率之比P甲∶P乙=___________。 3.如图所示，L是标有“6V 1.2W”字样的小灯泡，R是定值电阻，断开开关S2，闭合开关S1和S3，灯泡正常发光，电流表的示数为0.5A。求： （1）灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能？ （2）求定值电阻R的阻值？ （3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，电源电压不变，求此时电路的总功率？ 课堂练习 1.某用电器正常工作时通过的电流大约为4A，该用电器可能是（　　） A．电脑 B．节能灯 C．遥控器 D．电饭锅 2.三盏电灯分别标有“220V 40W”、“110V 40W”和“36V 40W”的字样，当它们都在各自额定电压下正常发光时，比较它们的亮度，可知（　　） A．“36V 40W”灯较亮 B．“220V 40W”灯较亮 C．“110V 40W”灯较亮 D．三盏灯一样亮 3.额定电压均为6V的L1、L2两盏灯泡，将两灯串联起来，闭合开关后看见灯L1发光较亮，灯L2几乎不发光。下面关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是（ ） A．R1＞R2，P1＞P2 B．R1＜R2，P1＞P2 C．R1＞R2，P1＜P2 D．R1＜R2，P1＜P2 4.有A、B两个小灯泡，分别标有“6V、6W”和“6V、3W”，经实验测得它们的I-U特性曲线如图所示，下列说法正确的是（　　） ①把它们并联在3V的电源下，A灯比B灯亮 ②把它们串联在3V的电源下，两灯一样亮 ③把它们串联起来使其中一盏灯正常发光，另一灯不超过其额定电压，电源电压为8V ④把它们串联在8V的电源下，A灯的电功率为3W A．①② B．①③ C．③④ D．②③ 5.把标有“6V；6W”和“12V；6W”字样的两个灯泡L1,L2串联在18V的电源上，下列说法正确的是（　　） A．灯L1正常发光 B．灯L2正常发光 C．两灯都能正常发光 D．两灯都不能正常发光 6.如图甲所示电路，电源电压不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图像。闭合S时，电压表的示数为2V，下列判断正确的是（ ） A．电源电压为6V B．R的电阻为5Ω C．闭合S时，R消耗的电功率为3.6W D．闭合S时，电路的总功率为6W 7.如图所示，把两盏相同的电灯分别接成甲、乙两种电路，调节滑动变阻器使两盏灯都正常发光。若两种电路消耗的总功率相等，则甲、乙电路两端的电压U甲、U乙、的关系是（ ） A．U甲=2U乙 B．U甲＞2U乙 C．U甲＜2U乙 D．无法确定 8.灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”和“3V 3W”字样，将它们并联起来，不考虑灯泡阻值随温度的变化，为保证电路安全，干路中的最大电流为______A，此时灯泡______（填“L1”或“L2”）更亮。 9.定值值电阻和小灯泡两端电压和电流关系如图所示，图像B是______（选填“定值电阻”或“小灯泡”）。若将A、B串联接在电源电压为6V的电路中时，电路中的电流是______A，电路消耗的电功率为______W。 10.电水壶装入1kg水后，将其单独接入电路中工作360s，水温升高了72℃，如图所示的电能表指示灯闪烁了320次，此过程消耗的电能为______J，实际功率为______W，该水壶的效率为______%。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 11.在图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表的示数U与电流表的示数I的关系图象如图乙所示，则电源电压为____________V，R1的阻值为____________Ω；当滑片在b端时，R2的电功率为____________W。 12.如图所示，电源电压不变为8V且保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，当滑片在a、b两点间移动时，电压表示数变化范围为4V~2V，定值电阻R1消耗的电功率的变化量为1.6W，则在此过程中电流表示数的变化量为_________A。 13.如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“3V 1.5W”的字样，R1、R2为定值电阻，R1=12Ω，R2=36Ω。当开关S闭合，S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求： (1)电压表的示数； (2)当开关S，S1闭合，S2断开时，电流表的示数； (3)当开关S，S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率。 13.如图所示，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V 3.6W”，将滑动变阻器R的滑片P 移至a端，闭合S，L正常发光；再将滑动变阻器R的滑片P移至b端，电流表示数I=0.12A。（忽略温度对灯泡电阻的影响）求： (1)电源电压U； (2)滑动变阻器R的最大阻值； (3)电路工作时的最大电功率和最小电功率之比。 14.家用电器工作时往往达不住额定电压和功率，一天某同学首先查看自己家的电能表，表上标有3600r/（kW·h）字样，随后他关闭家中所有用电器，只让一只标有“220V 1210W”的电水壶盛满水持续工作，与此同时，观察到电能表转盘3min转过180转。假设电水壶电阻不变，求： (1)电水壶的电阻； (2)电水壶工作时实际电功率； (3)同学家实际电压。 学科网（北京）股份有限公司 $$