第15章 二、第2课时 用电器的额定功率-【拔尖特训】2024-2025学年九年级下册物理（苏科版）

U2 R2 =6V12Ω=0.5A ,电路中的电流I= U R1+R2= 9V 6Ω+12Ω=0.5A. 此时电 路中的电流I=I2=0.5A,L2正常发 光,L1 的实际功率 P1'=I2R1= (0.5A)2×6Ω=1.5W.断开开关 S1、S2,两个电压表串联在电路中,电 压表V1、V2完全相同,它们的电阻相 同,由串联分压可知,它们两端的电压 相等,由串联电路电压的规律可知电 压表 V1 的示数U1'= 1 2U= 1 2× 9V=4.5V. 8. 3 < [解析]在题图所示的电路 中,闭合开关后,L与R 串联.小灯泡 的电阻RL= UL额2 PL额 = (6V)2 12W =3Ω ,当 小灯泡正常发光时,电路中的电流 I1= UL额 RL =6V3Ω=2A ,滑动变阻器两 端的电压U1=U源-UL额=U源-6V, 滑动变阻器的功率 P1=U1I1= (U源-6V)×2A ①;当小灯泡的电 功率为3W 时,电路中的电流I2= PL RL = 3W3Ω=1A ,小灯泡两端的 电压UL=I2RL=1A×3Ω=3V,滑 动变阻器两端的电压U2=U源-UL= U源-3V,滑动变阻器的功率P2= U2I2=(U源 -3V)×1A,2P2= 2(U源-3V)×1A ②,比较①②可 知P1<2P2. 中介法在比较物理量 大小问题中的应用 解决物理量大小的比较问题 时,要注意综合运用所学知识,列 出待比较量与某一(或某些)恒量 之间的关系式,通过比较,作出 判断. 9. C [解析]电流做功的多少与功率 和时间有关,电流通过甲电暖器做的 功不一定多;甲电暖器正常工作时的 功率是2200W;它们都正常工作时, 甲电暖器的功率大,所以电流通过甲 电暖器做功较快;乙电暖器的额定功 率是1100W,当电压低于220V时, 实际功率小于额定功率,但额定功率 不变. 10. C [解析]L1的电阻R1= U12 P1 = (4V)2 2W =8Ω ,L2 的电阻R2= U22 P2 = (4V)2 4W =4Ω. 当在a、b间接入灯L1 且L1正常发光时,L1 两端的电压为 4V,此时变阻器两端的电压UR= U-U1=12V-4V=8V,灯L1中的 电流I= P1 U1 =2W4V=0.5A ,所以滑动 变阻器接入电路的电阻R= UR I = 8V 0.5A=16Ω ,故D错误;由于R1> R2,故用L2 替换L1 后,电路总电阻 变小,电路中的电流变大,滑动变阻器 两端的电压变大,故L2两端的电压变 小,达不到4V,所以L2 不会正常发 光,故A、B错误;当在a、b间接入L2 时,电路中的总电阻R总=R2+R= 4Ω+16Ω=20Ω,故电路中的电流 I'=UR总= 12V 20Ω=0.6A ,所以L2的实 际功率 P实 =I'2R2=(0.6A)2× 4Ω=1.44W,故C正确. 11. [解析](1) 灯泡的额定电流I额= P额 U额= 3W 6V=0.5A. (2) 只闭合开关S 时,灯泡L与定值电阻R1串联,灯泡 正常发光,则UL=U额=6V,此时电 流I=I额=0.5A;电源电压U总= UL+IR1=6V+0.5A·R1 ①;开 关S、S1、S2 都闭合时,灯泡被局部短 路,定值电阻R1 和R2 并联,电流表 测干路电流,电流表的示数为2.4A, 故干路电流I'=2.4A;并联电路的总 电阻为R,则由1R= 1 R1 +1R2 知R= R1R2 R1+R2= 10Ω·R1 10Ω+R1 ,电源电压U总= I'R=2.4A× 10Ω·R1 10Ω+R1 ② ,联立方 程①②,解得R1=6Ω或R1'=20Ω. 12. 并 0.5 3 [解析]假设甲、乙 两灯接到电压为UA 的电源上时是并 联的,根据并联电路的特点可知 U甲=U乙=UA,已知R甲>R乙,根据 P=U 2 R 可知P甲<P乙 ①,由于两灯 均正常发光,则P甲 =P甲额,P乙 = P乙额,在此情况下甲、乙两灯接到电 压为UB 的电源上时就是串联的,根 据串联电路的电流处处相等的特点可 知I甲'=I乙',已知R甲>R乙,所以, 由P=I2R 可知P甲'>P乙' ②,因 为甲灯前后两次均正常发光,即 P甲'=P甲额,所以,P甲=P甲'=P甲额, 且P乙>P乙' ③,由题可知P乙'= 1 4P乙额 ④ ,则④与③是不矛盾的, 即原假设是正确的,所以甲、乙两灯接 到电压为UA 的电源上时是并联的, 接到电压为UB 的电源上时是串联 的.甲、乙两灯接到电压为UA 的电源 上时,两灯均正常发光,则U甲 = U甲额=3V,U乙=U乙额,由于此时是并 联的,则U甲 =U乙,所以,U乙额 = U甲额=3V,根据P=UI可得I乙额= P乙额 U乙额= 1W 3V= 1 3 A ,接到电压为UB 的电源上时,因为P乙'=14P乙额 ,根 据 P = I2R 可 得 I乙'2R乙 = 1 4I乙额 2R乙,所以,I乙'= 12I乙额 = 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 5 1 2× 1 3 A= 1 6A ,由于甲灯正常发 光,则 P甲额 =P甲'=U甲额 I甲'= U甲额I乙'=3V×16A=0.5W. 13. [解析](1) 小灯泡L标有“6V 4.2W”字样,小灯泡正常工作时的电 流IL= PL UL =4.2W6V =0.7A. (2) 当 S1、S2 都闭合,滑动变阻器的滑片移 到最左端时,滑动变阻器接入电路的 电阻为0,灯泡和定值电阻并联接入 电路,电压表测电源电压,电流表测干 路电流,并联电路各支路两端电压相 等,小灯泡L正常发光,所以电源电 压为6V,并联电路干路电流等于各 支路电流之和,电流表的示数为 2.2A,则通过定值电阻的电流I0= I-IL=2.2A-0.7A=1.5A,根据 欧姆定律可得定值电阻的阻值R0= U I0 = 6V1.5A=4Ω. (3) 只闭合S1,定 值电阻和滑动变阻器串联接入电路, 电压表测定值电阻两端的电压,滑动 变阻器的滑片移到某一点时,电压表 的示数为U1,电路消耗的电功率为 P1;只闭合S2,小灯泡L的电阻发生 变化,灯泡和滑动变阻器串联接入电 路,电压表测灯泡两端电压,保持滑片 位置不变,此时电压表的示数为U2, 电路消耗的电功率为P2;已知P1∶ P2=3∶2,根据P=UI可知I1∶ I2=3∶2,设I1=3I',I2=2I',已知 U1∶U2=3∶4,设U1=3U',U2= 4U',根据欧姆定律可得此时定值电 阻和灯泡的电阻之比 R0 RL = U1 I1 U2 I2 = 3U' 3I' 4U' 2I' =12 ,则RL=2R0=2×4Ω= 8Ω,滑动变阻器接入电路的阻值不 变,设滑动变阻器接入电路的阻值为 R,串联电路总电阻等于各部分电阻 之和,根据欧姆定律可得 U R0+R U RL+R = 3 2 ,即 6V 4Ω+R 6V 8Ω+R =32 ,解得R=4Ω,则 I2= U RL+R= 6V 8Ω+4Ω=0.5A ,则只 闭合S2 时小灯泡的实际功率P= I22RL=(0.5A)2×8Ω=2W. 第3课时 测量小灯泡的功率 1. P=UI 1.14 实际功率 2. C 3. C 4. (1) 如图所示 (2) 变大 2.5 0.28 0.7 小于 (3) 连接电路时 开关没有断开;闭合开关前,滑动变阻 器滑片没有移到阻值最大处 (第4题) [解析](1) 小灯泡额定电压为2.5V, 故电压表选用小量程并联在电路中; 由图甲可知,滑动变阻器滑片向右移 动阻值变大,故图乙中滑动变阻器选 用左下接线柱与灯泡串联在电路中. (2) 闭合开关,当滑动变阻器的滑片 向左移动时,滑动变阻器阻值变小,电 路总电阻变小,根据欧姆定律可知,电 路中电流变大,即电流表示数变大;当 灯泡两端电压为额定电压,即电压表 示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此 时电流表指针如图丙所示,电流表选 用小量程,分度值为0.02A,其示数 为0.28A,则小灯泡额定功率P= UI=2.5V×0.28A=0.7W;若小灯 泡两端的实际电压为2.3V,小于灯 泡额定电压2.5V,则小灯泡的实际 功率小于额定功率.(3) 小王同学也 按如图甲所示电路图连接电路,当连 接最后一根导线时,灯泡立即发出明 亮耀眼的光并很快熄灭,说明连接电 路时开关没有断开;闭合开关前,滑动 变阻器滑片没有移到阻值最大处. 5. (1) ① 开关未断开 ② 滑动变阻 器的滑片未移至阻值最大处 (2) a 断路 (3) ① 0.75 ② D (4) d 小灯泡和滑动变阻器两端的电压之和 保持不变(或小灯泡两端电压的变化 量和滑动变阻器两端电压的变化量始 终相等) [解析](1) 为保证电路安 全,接入最后一根导线前,电路中的开 关应断开,滑动变阻器的滑片应移至 连入电路的阻值最大的一端.(2) 闭 合开关后进行实验,无论怎样调节滑 动变阻器,电压表的示数始终为3V (等于电源电压),而电流表的示数始 终为零,表明电压表、电流表与滑动变 阻器串联后接在电源两端.已知仅导 线发生故障,则图甲中导线a发生了 断路.(3) ① UL额=2.5V,由图乙可 知,IL额 =0.3A,PL额 =UL额IL额 = 2.5V×0.3A=0.75W.② 由图乙可 知,六次实验中Imin=0.1A,ULmin= 0.5V,U滑max=U源 -ULmin=3V- 0.5V=2.5V,R滑max= U滑max Imin =2.5V0.1A= 25Ω,R滑 连入电路中的最大阻值不 小于25Ω,其规格可能为D.(4) 据串 联电路的电压特点:U滑+UL=U源= 3V,故滑动变阻器两端的电压与通过 它的电流的关系图像应为图中的虚 线d. 6. (1) 4.5 A (2) 不可行,因为灯 丝的 电阻随温度的变化而变化 (3) 电流表的示数为0.3A 1.14 [解析](1) 图中电流表选用小量程, 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 6 8 第2课时 用电器的额定功率 ▶ “答案与解析”见P4 ✕✕牌彩色电视机 型号:TC2975GF 电源:~50Hz 220V 消耗功率:110W (第1题) 1. (2024·达州)某彩色电 视机的铭牌如图所示, 其 额 定 电 功 率 为 W,额定电流 是 A.当它正常 工作时,60s内消耗的电能为 J. 2. 实验室有两只额定电压相同的小灯 泡L1、L2,小华想知道哪只小灯泡的 额定功率大,于是将它们串联接入 如图所示的电路.闭合开关,两只灯泡均亮, 电压表V1的示数比V2小,此时实际功率大 的小灯泡是 .据此小华可以判断,额 定功率大的小灯泡是 . (第2题) (第4题) 3. (2023·江西)分别标有“3.8V 0.3A”和 “2.5V 0.3A”字样的小灯泡同时接入同一 电路中,两灯均正常发光,此时两灯是 联的,这是因为两灯的 . 4. 灯泡L上标有“2.5V”的字样,它的电阻随它 两端电压的变化关系如图所示,下列说法中, 正确的是 ( ) A. 灯泡L的额定电流是0.2A B. 灯泡L正常发光时的电阻是10Ω C. 灯泡L的额定功率是6.25W D. 灯丝的电阻随电压的增大而减小 5. (2024·长春)1kW·h的电能可供下列用电 器正常工作的时间最长的是 ( ) A. 节能灯B. 电饭锅C. 电视机D. 电烤箱 6. (2024·凉山)小灯泡上标有“6V 3W”的字 样,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω; 若将小灯泡接在电源电压为9V的电路中, 要使小灯泡能正常发光,则需要串联一个阻 值为 Ω的定值电阻. 7. (2023·营口)如图所示,电源电压恒为9V, 电压表V1、V2完全相同,连入电路的量程也 相同,小灯泡L1、L2 分别标有“6V 6W” “6V 3W”的字样(灯丝电阻不变).当开关 都闭合时,电路中的电流为 A,此时 只有一个小灯泡正常发光,未正常发光的小 灯泡的实际功率为 W;断开开关S1、 S2,电压表V1的示数为 V. (第7题) (第8题) 8. ★如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开 关S,当标有“6V 12W”字样的小灯泡正常 发光时,滑动变阻器的功率为P1;移动滑动 变阻器的滑片,当小灯泡的电功率为3W时, 滑动变阻器的功率为P2,忽略温度对灯丝电 阻的影响,则小灯泡的电阻为 Ω,P1 (>/=/<)2P2. 9. 如图所示为甲、乙两种电暖器及其部分参数, 下列说法中,正确的是 ( ) (第9题) A. 它们都正常工作时,电流通过甲电暖器做 功多 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(苏科版)九年级下 9 B. 甲电暖器的功率一定是2200W C. 它们都正常工作时,电流通过甲电暖器做 功较快 D. 当电压低于220V时,乙电暖器的额定功 率小于1100W (第10题) 10. 如图所示的电路中,电源电 压为12V.在a、b间接入 标有“4V 2W”字样的灯 L1,闭合开关,调节滑动变 阻器的滑片P 使灯L1 正 常发光.断开开关并取下灯L1,保持滑片P 的位置不变,在a、b 间接入标有“4V 4W”字样的灯L2,闭合开关,则下列说法 中,正确的是(不考虑温度对灯丝电阻的 影响) ( ) A. 灯L2正常发光 B. 电压表的示数保持4V不变 C. 灯L2的实际功率为1.44W D. 滑动变阻器接入电路的电阻为8Ω 11. (2023·徐州)如图所示的电路中,灯泡L标 有“6V 3W”字样,R2的阻值为10Ω.只闭 合开关S时,灯泡正常发光;开关S、S1、S2 都闭合时,电流表的示数为2.4A.求: (1) 灯泡的额定电流. (2) R1的阻值. (第11题) 12. 甲灯标有“3V”字样,乙灯标有“1W”字样, 甲、乙两灯的电阻分别为R甲、R乙且保持不 变,R甲>R乙,若将它们以某种连接方式接 到电压为UA 的电源上时,两灯均正常发 光,若将它们以另一种连接方式接到电压为 UB 的电源上时,甲灯正常发光,乙灯的实际 功率为其额定功率的1 4 ,则两灯接到电压为 UA 的电源上时是 联的,甲灯的额 定功率为 W,乙灯的额定电压为 V. 13. (2023·广元)在如图所示的电路 中,电源电压保持不变,小灯泡L 标有“6V 4.2W”字样.当S1、S2 都闭合,滑动变阻器的滑片移到最左端时, 小灯泡L正常发光,电流表的示数为2.2A. (1) 求小灯泡正常工作时的电流. (2) 求R0的阻值. (3) 只闭合S1,滑动变阻器的滑片移到某一 点时,电压表的示数为U1,电路消耗的电功 率为P1;保持滑片位置不变,只闭合S2,小 灯泡L的电阻发生变化,此时电压表的示数 为U2,电路消耗的电功率为P2;已知U1∶ U2=3∶4,P1∶P2=3∶2,求只闭合S2时 小灯泡的实际功率. (第13题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十五章　电功和电热