15.3　用电器的正确使用 -2025-2026学年物理沪粤版九年级上册

第2课时　电功率的相关计算 早预习　新知梳理 01 I2R UIt I2Rt 初中同步学习导与练·物理·YH·九全(粤) 析要点　以练代讲 02 知识点一　额定功率与实际功率的计算 典例1 当把“220 V　40 W”的台灯接入电压为110 V的电路中,该台灯的功率为多大?(假设灯丝电阻不变) 答案:10 W 2 典例2 某品牌电烤箱的铭牌如图所示。(假设电热丝的电阻 不变) (1)求电烤箱正常工作时的电流。 答案:(1)5.5 A 3 (2)求电烤箱中电热丝的电阻。 (3)求电烤箱正常工作5 min消耗的电能。 (3)电烤箱正常工作5 min消耗的电能W=Pt=1 210 W×5× 60 s=3.63×105 J。 答案:(2)40 Ω　(3)3.63×105 J　 4 (4)如果电烤箱工作时,它两端的实际电压为200 V,则电烤箱的实际功率是多少? (5)该电烤箱某次工作10 min消耗了4.86×105 J的电能,则本次工作中电烤箱的实际功率是多少?实际电压是多少? 答案:(4)1 000 W　(5)810 W　180 V 5 方法技巧 与纯电阻用电器额定值相关的计算:(1)用额定电压U额和额定功率P额,可计算出额定电流(I额= ),可计算出纯电阻用电器的电阻(R= ,用电器电阻不变）。(2)若纯电阻用电器未正常工作,可先用额定值计算出电阻,再用电阻计算出纯电阻用电器的实际电流I实、实际功率P实或实际电压U实。 6 知识点二　串、并联电路中的电功率计算 典例3 甲、乙两个灯泡的规格分别为“12 V　6 Ω”和 “12 V　12 Ω”,将它们串联接入12 V的电路中,两灯均发光,忽略灯丝电阻的变化,则甲、乙两灯泡两端的电压之比为 　 　,较亮的是灯泡　 　;将它们并联接入同样的电路中,较亮的灯泡是　 　。(后两空均选填“甲”或“乙”)  1∶2 乙 甲 7 典例4 (2024广东)某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能,其简化电路如图所示。发热电阻R=110 Ω,紫外线灯L的规格为“220 V　50 W”。闭合开关S1和S2,消毒柜正常工作,求: (1)通过R的电流。 答案:(1)2 A　 8 (2)R的电功率。 (3)L工作100 s消耗的电能。 解析:(2)R的电功率P=UI=220 V×2 A=440 W。 (3)L工作100 s消耗的电能W=Pt=50 W×100 s=5 000 J。 答案:(2)440 W　(3)5 000 J 9 典例5 (2025南海区期末)如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I-U图像,将它们按图乙所示的方式接入电路。闭合开关,小灯泡L和电阻R　 　(选填“并联”或“串联”),当通过小灯泡的电流为0.4 A时,小灯泡L的实际电功率为　 　W,此时电源电压为　 　V。  串联 0.4 5 10 精评价　课堂反馈 03 1./ 知识点一 2025潮阳区校级期末/ 教室中日光灯的额定电功率约为( ) A.0.4 W B.4 W C.40 W D.400 W C 11 2./ 知识点二 2025南山区期末/ 如图所示,将灯L1、L2按甲、乙两种方式接在电源电压均为U的两个电路中,L1在甲、乙两个电路中的电功率分别为4 W和9 W。设灯丝的电阻不变,则下列说法中正确的是( ) A.L1、L2两灯灯丝电阻之比为1∶2 B.甲图中灯L1、L2的功率之比为1∶2 C.甲、乙两图中灯L1两端的电压之比为2∶3 D.甲、乙两图中电路消耗的总功率之比为4∶9 C 12 3./ 知识点一 / 标有“6 V　1.5 W”的灯泡,通过它的电流随它两端的电压变化的关系如图所示,若把这样的三个灯泡串联起来,接在12 V的电源两端,每个灯泡的电阻及实际功率为 ( ) A.24 Ω　0.67 W B.20 Ω　0.8 W C.24 Ω　0.96 W D.20 Ω　0.67 W B 13 4./ 知识点二 / 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。假设灯丝电阻不变,求: (1)小灯泡的额定电流。 答案:(1)0.6 A 14 (2)定值电阻R的阻值。 (3)电路消耗的总功率。 (3)总电流I总=I额+IR=0.6 A+0.3 A=0.9 A, 电路消耗的总功率P=UI总=6 V×0.9 A=5.4 W。 答案:(2)20 Ω　(3)5.4 W 15 5./ 知识点二 2025四会市期末/ 小明学习了电学知识后,在家自制了一盏调光灯,他选用了标有“2.5 V　0.5 W”字样的小灯泡,电源电压恒为4.5 V,组成如图所示的电路。小明闭合开关后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光。请通过计算回答: (1)小灯泡正常发光时的电流是多少安? 答案:(1)0.2 A 16 (2)此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少欧? (3)小灯泡正常发光1 min,整个电路消耗的电能是多少焦? (3)小灯泡正常发光1 min,整个电路消耗的电能 W=UIt=4.5 V×0.2 A×1×60 s=54 J。 答案:(2)10 Ω　(3)54 J 17 对于纯电阻电路,将I=代入P=UI可得,P=UI=;将U=IR代入P=UI可得,P=UI=　 　。由此可推导出电功的计算公式:W=Pt =　 　=　 　=　 　。  t 解析:灯丝的电阻R===1 210 Ω, 台灯的功率P1===10 W。 解析:(1)由P=UI可得,电烤箱正常工作时的电流I=== 5.5 A。 解析:(2)电烤箱中电热丝的电阻R===40 Ω。 解析:(4)电烤箱的实际功率P实===1 000 W。 (5)本次工作中电烤箱的实际功率P′实===810 W, 根据P=得,本次工作中电烤箱的实际电压U′实== =180 V。 解析:(1)图中灯泡和电阻并联,R=110 Ω, 通过R的电流I===2 A。 解析:(1)小灯泡的额定电流I额===0.6 A。 解析:(2)由图可知,R与L并联,电流表测通过R的电流,因小灯泡正常发光,则电源电压U=U额=6 V, 定值电阻R的阻值R===20 Ω。 解析:(1)由P=UI可得,小灯泡正常发光时的 电流I===0.2 A。 解析:(2)由图可知,滑动变阻器与小灯泡串联, 滑动变阻器两端的电压U滑=U-U灯=4.5 V-2.5 V=2 V, 此时滑动变阻器接入电路的电阻R滑===10 Ω。 $$15.3　用电器的正确使用 第1课时　额定电压与额定功率　测量小灯泡的电功率 早预习　新知梳理 01 一、额定电压与额定功率 1.当加在灯泡上的电压等于灯泡上标示的电压值时,灯泡能 　 　发光;当略大于标示的电压值时,灯泡　 　; 当小于标示的电压值时,灯泡　 　。  正常 偏亮 偏暗 初中同步学习导与练·物理·YH·九全(粤) 2.在物理学中,用电器　 　时的电压值和电流值,分别叫做额定电压和额定电流。在　 　下工作时的电功率,叫做额定功率。  3.在实际使用时,加在用电器上的电压有时会略高于或略低于 　 　,用电器也能工作。这时的电压叫做实际电压。 4.用电器在　 　下工作的功率,叫做实际功率。  二、测量小灯泡的电功率 测量小灯泡电功率的原理是　 　。实验中使用的测量 工具是　 　和　 　。  正常工作 额定电压 额定电压 实际电压 P=UI 电压表 电流表 2 析要点　以练代讲 02 知识点一　额定电压与额定功率 典例1 小德家中有个灯泡,铭牌信息如图所示,请回答以下 问题。 (1)灯泡的额定电压是　 　V,额定功率是　 　W。若将灯泡接到220 V的电压下工作,则它的实际功率是　 　W。  220 25 25 3 (2)若将灯泡接到200 V的电压下工作,则灯泡的实际功率 　 　25 W,其亮度　 　正常工作时的亮度。(均选填“大于”“小于”或“等于”,下同)  (3)若将灯泡接到225 V的电压下工作,则灯泡的实际功率 　 　25 W,其亮度　 　正常工作时的亮度。  小于 小于 大于 大于 4 方法技巧 1.从用电器铭牌上可以得到额定电压、额定功率的信息。 2.用电器的额定功率是一个定值,不随其两端电压的变化而变化,而实际功率随用电器两端的电压变化而变化。 3.灯泡的亮度由它的实际功率决定,与额定功率无关,实际功率越大,亮度越大。 5 典例2 灯泡L1、L2分别标有“220 V　100 W”“220 V　40 W”的字样,将它们接入220 V的电路中,则( ) A.L1、L2并联时,L1比L2亮 B.L1、L2并联时,亮度相同 C.L1、L2串联时,L1比L2亮 D.L1、L2串联时,亮度相同 A 6 知识点二　测量小灯泡的电功率 典例3 在“测量小灯泡的电功率”实验中,所用器材如图所 示,小灯泡上标有“2.5 V”字样,小灯泡正常发光时的电阻约为8 Ω。 (1)请按照你设计的实验电路图 连接实物电路。要求:向左移动 滑片时小灯泡变亮。 7 答案:如图所示 8 (2)连接电路时,开关应　 　;为了控制小灯泡两端的电压,应将滑动变阻器与小灯泡　 　联。　  (3)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,电压表指针满偏,电流表指针几乎不偏转,则故障可能是　 　。  断开 串 小灯泡断路 9 (4)排除故障后,继续实验,记录的数据如表所示,并根据数据回答下列问题: 小灯泡两端的电压是否为2.5 V 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡的亮度 1 1 0.16 不发光 2 2 0.28 较暗 3 2.5 0.30 正常发光 4 3 0.32 很亮 ①在本实验中,判断小灯泡是否正常发光的依据是 　 　。  10 ②通过表中数据,可计算出小灯泡的额定功率为　 　W,小灯泡正常发光时的电阻为　 　Ω(结果保留1位小数)。  ③由表中数据还可得出结论:小灯泡的　 　越大,亮度越　 　。  ④第1次实验中小灯泡不发光的原因是　 　。 ⑤在本实验中,能否将多次测得的电功率的平均值作为小灯泡的电功率?　 　,原因是　 . 　。  0.75 8.3 实际功率 大 实际电功率太小了 不能 不同电压下,小灯泡的电功 率不同,求平均值无意义 11 方法技巧 1.伏安法测定值电阻的阻值和测量小灯泡的电功率在数据处理方法上不同,测定值电阻的阻值最后要求出几个电阻值的平均值,目的是减小实验误差;而测量小灯泡的电功率时,在小于、等于、略大于额定电压的情况下,求出三个电功率值的含义是不同的,不能用来求平均值。 12 方法技巧 2.只有在额定电压下求得的功率才为额定功率。 3.实验中常见的故障现象 (1)小灯泡开路:小灯泡不亮,电压表有示数且近似为电源电压,电流表无示数。 (2)小灯泡短路:小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数。 (3)滑动变阻器接入错误:调节滑动变阻器滑片时,小灯泡亮度不变,电流表、电压表示数均不变。 13 易错辨析 例 小明发现家里的白炽灯突然变亮,主要原因可能是白炽灯的( ) A.额定电压变大 B.实际电压变大 C.额定功率变小 D.实际电压变小 B 14 易错警示 灯泡亮度取决于实际功率,与额定功率无关。 15 精评价　课堂反馈 03 1./ 知识点一 / 标有“220 V　100 W”字样的家用电器正常工作时的电功率( ) A.大于100 W B.小于100 W C.等于100 W D.无法确定 2./ 知识点一 / 标有“220 V　40 W”字样的灯泡接入电路中发光时,它消耗的电功率( ) A.一定大于40 W B.一定等于40 W C.一定小于40 W D.三种情况都有可能 C D 16 3./ 知识点一 2025潮阳区校级期末/ 规格分别为“220 V　40 W”“36 V　40 W”“110 V　40 W”的三盏电灯,各自在额定电压下工作,下列说法中正确的是( ) A.三盏电灯的额定功率一样大 B.三盏电灯的额定电压一样大 C.三盏电灯实际电压一样大 D.三盏电灯的亮度不一样亮 A 17 4./ 知识点一 / 如图所示是汽车用USB便携充电设备,有A、B两个充电接口,额定输出电压均为5 V,输出电流分别为 2.1 A 和1.0 A,要快速给标配的手机充电,应选用　 　(选填“A”或“B”)接口,此接口的额定输出功率为　 　W。  A 10.5 18 5./ 知识点二 2025惠州期末/ 小明学习了电功率的知识后,在家中找来了一个标有额定电压为6 V的灯泡,为了测量该灯泡的额定功率,他在学校的实验室找到了相关器材,并进行了如下实验,已知电源电压恒为8 V。 19 (1)请用笔画线代替导线,帮他连接好图甲中实物图。要求闭合开关后,滑片向右移,小灯泡变亮。 答案:如图所示 20 (2)小明在实际操作中发现灯泡很暗,电流表和电压表示数均很小,无论怎样移动滑片,电学仪表的示数几乎不变,你认为出现此现象的原因是　 　(填字母)。  A.滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱 B.小灯泡的电阻太小 C.滑动变阻器的最大阻值太小 A 21 (3)排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,接下来他应该将滑动变阻器的滑片向　 　移动,同时眼睛注意观察　 　(选填“电流表”“电压表”或“灯泡”),直到灯泡正常发光。  (4)经过多次测量,小明绘制了灯泡的I-U图像,如图丙所示,则该灯泡的额定功率为　 　W。  左 电压表 3 22 (5)若该实验中电压表标有15 V的接线柱损坏了无法使用,于是他向老师请教,老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率,你认为老师的方案可能是　 　(填字母)。  A.只将电源电压减小 B.只更换一个其他规格的滑动变阻器 C.将该电压表并联到滑动变阻器的两端 C 23 $$