17.2 电流做功的快慢 课件-2025-2026学年物理沪科版(2024)九年级全一册

第二节　电流做功的快慢 第1课时　电功率及其计算 知识点 电功率 1．意义：表示电流_________的物理量． 2．定义：物理学中把电流所做的功与_________之比叫做电功率． 3．电功率的公式 (1)定义式：P＝___． (2)计算式：P＝___． (3)推导式：P＝___，P＝___． 做功快慢 所用时间 UI I2R 4．国际单位：_____，用符号W表示；常用单位：_____，用符 号kW表示.1 kW＝___W. 瓦特 千瓦 103 考点1 电功率 典例1 [2024·建湖期末]智能手机在现代生活中的作用越来越 重要．有一天，张老师在课堂上用手机拍摄同学做实验的视频 时，发现只剩20%的电量了．由于无法及时充电，张老师就果 断开启了“低电量模式”，延长了手机的使用时间．如图所 示，关于手机“低电量模式”开启后，下列说法中正确的是 ( ) A．增大了手机的电功率 B．减小了手机的电功率 C．增加了手机消耗的电能 D．减少了手机消耗的电能 思路导析 由公式W＝Pt知，手机“省电模式”，是在手机电池储存电能一定的前提下，通过减小输出功率延长使用时间的． 变式 [2022·临沂]二极管具有单向导电性，硅二极管正向导 通时，其两端电压为0.7 V．如图所示，将一个硅二极管和阻 值为23 Ω的定值电阻串联，闭合开关，二极管导通，电流表 的示数为0.1 A，则定值电阻两端的电压为____V，电功率为 _____W；电源电压为__V. 2.3 0.23 3 考点2 电功率的计算 典例2 如图所示的电路中，电压恒定不变，灯泡L的规格为“9 V　 9 W”(忽略温度对其电阻的影响)，R1为定值电阻，滑动变阻器R2 的规格为“3 A　12 Ω”．当开关S、S1闭合，开关S2断开，将滑 动变阻器的滑片P滑到a端时，电流表的示数为0.75 A；将滑动变 阻器的滑片P滑到ab中点时，电流表的示数为0.5 A．求： (1)灯泡的电阻； (2)电源电压和R1的阻值； (3)当开关S、S1、S2闭合，将滑片P调到a端，电路的总功率． 变式 [2025·西安模拟]九一班在开展“节约一度电”的主题活动，“一度电”可让额定功率为250 W的洗衣机正常工作的时间可能是( ) A．4 s　　 B．4 min　　 C．4 h　　 D．40 h 1．[2024·北京联考]关于电功、电能、电功率，下列说法正确的是( ) A．用电器两端电压大，用电器做功就快 B．用电器的电功率越大，做功就越快 C．用电器的电功率越大，做功就越多 D．用电器的额定功率越大，消耗的电能就越多 2．[2024·运城月考]下列用电器正常工作时的电功率最接近200 W的是( ) 3．手电筒中的电流为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．小明家的电能表如图所示，电路中的总功率不能超过______W， 此时电能表的示数为2 023.5 kW·h，当一个额定电压为220 V的 电热水器通电10 min后，电能表的示数变为 ，则电 热水器的功率为______W. 4 400 1 200 5．如图所示，电源电压保持不变，已知R2＝40 Ω，求： (1)当闭合开关S、S1时，电压表示数为6 V，电源电压； (2)当闭合开关S、断开S1时，电压表示数为2 V，通过R1的电流和R1消耗的电功率． 第2课时　额定功率与实际功率 知识点 额定功率与实际功率 1．额定电压：用电器_________时所需的电压，叫额定电 压．只有一个，用U额表示． 2．额定功率：用电器在_____________________下工作时的功 率，叫额定功率．只有一个，用P额表示． 3．实际电压：用电器在实际工作时加在它两端的电压叫实际 电压．有多个，用U实表示． 正常工作 额定电压(或额定电流) 4．实际电功率：用电器在_________下的功率，叫实际电功 率．有多个，用P实表示． 实际电压 6．实际功率与额定功率的区别和联系 额定功率 实际功率 区别 概念 用电器在额定电压下的电功率 用电器在实际电压下的电功率 是否变化 是确定的、唯一的，不随实际电压的改变而改变 是不确定的，随用电器两端实际电压的改变而改变 联系 (1)当U实＝U额时，P实＝P额，用电器正常工作(灯正常发光). (2)当U实<U额时，P实<P额，用电器不能正常工作(灯光暗淡)，有时会损坏用电器. (3)当U实>U额时，P实>P额，长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈)，有可能会烧坏用电器 考点 额定功率与实际功率 典例1 [2024·通榆期末]小明做作业时，家里的电灯突然变暗了一些，其原因可能是电灯的( ) A．额定电压变大 B．额定电压变小 C．额定功率变大 D．实际功率变小 思路导析 突然变暗可以得出实际功率变小，而用电器实际功率变小是因为实际电压变小．额定电压、额定功率等只是用电器在正常工作情况下的参数，如果用电器不正常工作，其额定电压、额定功率也不会变化，只是实际电压、实际功率发生了变化． 变式 [2024·台江区月考]小明在更换灯泡时发现灯泡上有“220 V　40 W”字样，下列说法正确的是( ) A．该灯泡只能在220 V电压下工作 B．该灯泡的实际电功率是40 W C．该灯泡的额定功率是40 W D．该灯泡每秒消耗的电能是40 J 典例2 [2024·广阳区期末]一个标有“220 V　40 W”的灯泡 接入某电路，测得通过它的电流是0.15 A，则灯泡的实际功 率( ) A．大于40 W B．等于40 W C．小于40 W D．无法判断学 思路导析 知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出灯泡的额定电流，比较实际电流和额定电流即可知该灯的实际功率与额定功率的关系． 变式 [2024·济宁]在如图所示的电路中，电源电压为6 V，当 开关S闭合后，电路总功率变化了1.8 W，则电流表示数变化了 ____A，电阻R＝___Ω. 0.3 20 1．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是( ) A．两灯串联在220 V的电路中，甲灯比乙灯亮 B．乙灯的灯丝较细，正常发光时的电流较小 C．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少 D．甲灯的实际功率一定是25 W 2．将标有“220 V　60 W”的灯泡接在电压为110 V的电路中，灯泡的实际功率是(不考虑温度对电阻的影响)( ) A．60 W B．30 W C．15 W D．20 W 3．标有“220 V　40 W”“110 V　40 W”和“36 V　40 W”的三盏灯并联在36 V的电路中，则它们发光时的亮度( ) A．“220 V　40 W”最亮 B．“110 V　40 W”最亮 C．“36 V　40 W”最亮 D．一样亮 4．(1)标有“220 V　100 W”的灯泡的额定电流约为_____A， 灯的电阻是____Ω；把该灯接入110 V的电路中，实际电流约为 _____A，实际功率为___W．(假设灯丝电阻保持不变) (2)标有“6 V　3 W”的灯泡的额定电流是____A，灯的电阻是 ___Ω；该灯接入电路中时，通过的电流为0.2 A，实际电压为 ____V，实际功率为_____W．(假设灯丝电阻保持不变) 0.45 484 0.23 25 0.5 12 2.4 0.48 5．[2024·广元二模]甲灯L1的规格为“6 V　6 W”，乙灯L2的 规格为“6 V　3 W”，若将甲、乙两灯串联工作，为保证电路 安全．电源的最大电压为__V，较亮的灯泡是__(选填“L1”或 “L2”)，较暗灯泡的实际功率为1.5 W；若将L1和L2并联在另 一电源下工作，则干路电流最大为____A．(假设灯丝电阻不随 温度变化) 9 L2 1.5 6．[2024·东台月考]如图所示，电源电压不变，灯L1标有“6 V　3 W”字样．当开关S、S1均闭合时，灯L1正常发光，电压 表的示数是__V．若闭合开关S、断开S1，电流表的示数是0.3 A，则灯L2的实际功率为_____W．(假定灯泡的电阻保持不变) 6 0.72 第3课时　测量电功率 知识点1 伏安法测量小灯泡电功率 1．实验原理：用_______测出小灯泡两端的电压，用_______测 出通过小灯泡的电流，根据______就可以计算出小灯泡的电功 率．这种方法叫做_____法测电功率． 2．实验电路 如图所示： 电压表 电流表 P＝UI 伏安 3．实验步骤 (1)小灯泡两端的电压_____额定电压时，灯泡正常发光． (2)小灯泡两端的电压_____额定电压时，灯泡发光较暗． (3)小灯泡两端的电压_____额定电压时，灯泡发光极亮．实验 操作时，手调___________，眼看_______． 等于 小于 大于 滑动变阻器 电压表 知识点2 利用电能表测电功率 方法一：查明电能表上标明的“n r/(kW·h)”．断开其他用 电器，只让被测用电器工作，记下电能表转盘转过n0转所用的 时间t(s)，则该用电器的电功率P＝ ＝_____________W. 方法二：断开其他用电器，只让已知电功率为P0的用电器工 作，记下电能表转过n0转所用时间t0(s)；断开该用电器，只让 被测用电器工作，记下电能表转过n0转所用时间t(s)．电能表 在两次不同时间内转盘转过的圈数相同，则消耗的电能相同， 则被测用电器的电功率P＝____W. 考点1 伏安法测电功率 典例1 [2024·淄博]在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V(正常发光时的电阻约为9 Ω)． (1)图甲是小明连接的电路，请指出不妥之处：_____________ _________． (2)重新连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，进行 多次测量，将数据及现象记录在表格中. 电流表选用的 量程太大 实验 次序 电压表 示数/V 电流表 示数/A 小灯泡的实际 功率/W 小灯泡 亮度 1 0.5 0.16 不亮 2 1.3 0.22 较暗 3 2.1 0.26 较亮 4 2.5 明亮 5 3.0 0.36 耀眼强光 ①实验多次测量的目的是_________________________________ ___________________． ②第4次实验时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率 为____W；接下来要完成第5次实验，滑片应向___移动． ③通过实验发现，小灯泡两端的电压越大，实际功率_____，小 灯泡越亮． ④小聪发现表格中有一个电流数据有误，该数据是_____. 得出小灯泡的实际电压、实际功率、 亮度之间的普遍规律 0.7 右 越大 0.36 (3)完成实验后，小明取一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图 丙所示的电路，测量小灯泡正常发光时的电阻．请把实验步骤 补充完整． ①闭合开关S，移动滑片P，直至电压表示数为____V. ②断开开关S，保持滑片P位置不变，_______________________ ______，再闭合开关，记录电压表示数U′.小灯泡正常发光时 的电阻R＝_______ (用所测的量和已知量表示)． 2.5 将电压表改接在定值电阻 R0两端 思路导析 (1)根据欧姆定律可知电路电流，据此分析电流表应选用的量程；(2)①在“测量小灯泡的电功率”实验中，改变小灯泡两端的电压，多次测量小灯泡的实际功率并比较其亮度，据此分析；②根据(1)确定电流表量程，由图乙确定分度值读数，利用P＝UI求出小灯泡的额定功率；根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；③根据表中数据分析回答；④灯丝的电阻随温度的升高而增大；(3)根据串联电路特点结合欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻． 变式 [2024·沁县期末]有关“测定小灯泡额定功率”的实验分析正确的是( ) A．调节滑动变阻器时眼睛应该观察电压表的示数 B．滑动变阻器的作用是改变小灯泡的电阻 C．根据小灯泡的亮度判断是否正常发光 D．要计算三次实验的功率并取平均值 考点2 用电能表、停表测用电器的电功率 典例2 小强外出时家里只有一盏额定功率是60 W的电灯未关， 仍在发光．他离开时与回来后电能表的示数如图所示，在这段 时间内，电灯消耗的电能是__kW·h；若他离开家20 h，则此 灯的实际功率是___W．请写出家庭电路中电流过大的原因：___ _______________．(写出一条原因即可) 50 1 用 电器总功率过大 变式 [2024·淮安]今年“五一”期间，小明在家长陪同下进 行“综合实践活动”，利用家中的电能表测量家中空气炸锅的 实际功率．小明把家中其他用电器全部断开后，将空气炸锅单 独接入电路，观察到标有“3 000 imp/(kW·h)”字样的电能 表指示灯闪烁60 imp，用时1 min，则空气炸锅在这1 min内消 耗的电能为_____kW·h，实际功率为______W. 0.02 1 200 1．在“伏安法测电功率”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是( ) A．改变被测灯泡的额定功率 B．改变被测灯泡两端的电压 C．改变电路中的电流 D．保护电路 3．在“测量小灯泡的功率”的实验中，小明要测量一个标有 “2.5 V”字样的小灯泡的额定功率，通过实验得到这个小灯 泡的U­I关系图像如图所示．由图可知：小灯泡的额定功率P＝ ______W；当U＝1.5 V时，小灯泡的电阻R＝____Ω. 0.625 7.5 eq \f(W,t) eq \f(U2,R) 指点迷津 (1)P＝eq \f(W,t)和P＝UI适用于任何电路，但要注意，公式中的三个量必须是同一电路、同一时间的物理量． (2)①P＝eq \f(U2,R)＝I2R只适用于纯电阻电路(如电灯、电炉、电热器、电饭煲等)中的电功率计算． ②串、并联电路电功率规律：串联P1∶P2＝U1∶U2＝R1∶R2；并联P1∶P2＝I1∶I2＝R2∶R1. (3)用电器无论串、并联，电路消耗的总功率等于各用电器实际功率之和． 思路导析 (1)知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI＝eq \f(U2,R)求出灯泡的电阻；(2)当开关S、S1闭合，开关S2断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，将滑动变阻器的滑片P滑到a端时，接入电路中的电阻为零，根据欧姆定律表示出电源的电压；将滑动变阻器的滑片P滑到ab中点时，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，然后联立等式即可求出R1的阻值和电源的电压；(3)当开关S、S1、S2闭合，将滑片P调到a端时，R1与L井联，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用P＝UI＝eq \f(U2,R)求出电路的总功率． 解：(1)由P＝UI＝eq \f(U2,R)可得，灯泡的电阻：RL＝eq \f(UL2,PL)＝eq \f(（9 V）2,9 W)＝9 Ω； (2)当开关S、S1闭合，开关S2断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，将滑动变阻器的滑片P滑到a端时，接入电路中的电阻为零，由I＝eq \f(U,R)可得，电源的电压： U＝I1R1＝0.75 A×R1，① 将滑动变阻器的滑片P滑到ab中点时，接入电路中的电阻R2＝6 Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电源的电压： U＝I2(R1＋R2)＝0.5 A×(R1＋6 Ω)，② 由①②可得：R1＝12 Ω，U＝9 V； (3)当开关S、S1、S2闭合，将滑片P调到a端时，R1与L并联，因并联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的总电阻： R＝eq \f(R1RL,R1＋RL)＝eq \f(12 Ω×9 Ω,12 Ω＋9 Ω)＝eq \f(36,7) Ω， 则电路的总功率： P＝eq \f(U2,R)＝eq \f(（9 V）2,\f(36,7) Ω)＝15.75 W. 解：(1)当闭合开关S、S1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，电压表示数为6 V，所以电源电压为6 V； (2)当闭合开关S，断开S1时，两电阻串联，电压表测量R1两端的电压，因串联电路中总电压等于各部分电压之和，所以R2两端的电压U2＝U－U1＝6 V－2 V＝4 V，因串联电路中各处的电流相等，所以通过R1的电流I1＝I2＝eq \f(U2,R2)＝eq \f(4 V,40 Ω)＝0.1 A，所以R1消耗的功率P1＝I1U1＝0.1 A×2 V＝0.2 W. 5．用电器的铭牌上所标的“220 V　40 W”等字样的意义 (1)用电器的额定电压为220 V，额定功率为40 W. (2)根据P＝UI可求出用电器正常工作的电流． (3)用电器正常工作时的电阻R＝eq \f(U额2,P额). 指点迷津 使小灯泡在等于额定电压、低于额定电压和约高于额定电压的eq \f(1,5)三种情况下发光，尤其是在做第三次实验时，需小心调节滑动变阻器，以免因实际电压超过额定电压太多而烧坏灯泡． eq \f(W,t) eq \f(n0,nt)×3.6×106 eq \f(P0t0,t) eq \f(2.5 V,U′)R0 思路导析 由图可知，在这段时间内电灯消耗的电能W＝2 020.8 kW·h－2 019.8 kW·h＝1 kW·h；此灯的实际功率P＝eq \f(W,t)＝eq \f(1 kW·h,20 h)＝0.05 kW＝50 W；引起家庭电路中电流过大的原因：一是短路，二是用电器总功率过大． 2．[2024·晋源区期末]小伟利用如图所示的电路图测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，下列说法正确的是( ) A．小伟采用的实验原理是P＝eq \f(W,t) B．电压表的左端为负接线柱 C．闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至a端 D．实验时可以根据电压表示数判断小灯泡是否正常发光 $$