内容正文:
第2课时 额定电压 额定功率
物理九年级全一册(R)
1.关于用电器的电功率,下列说法中正确的是( )
A.用电器的实际功率越大,消耗的电能就越多
B.额定功率较大的用电器,电阻一定比较小
C.用电器的实际功率较小,则通过用电器的电流在单位时间内做的功比较少
D.用电器的实际功率越小,则其额定电压越低
2.a、b、c三盏灯分别标有“110 V 20 W”“220 V 40 W”
“36 V 60 W”的字样,三盏灯都正常发光,则( )
A.a灯最亮 B.b灯最亮
C.c灯最亮 D.三盏灯一样亮
C
C
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2
3.某同学家中有一个电热水壶,上面标有“220 V 2000 W”的字样,下面关于这个电热水壶的说法中正确的是( )
A.使用这个电热水壶时通过的额定电流为5 A
B.这个电热水壶在正常工作时的电阻为24.2 Ω
C.这个电热水壶工作时的电功率一定是2000 W
D.这个电热水壶正常工作0.5 h消耗的电能为1.8×106 J
B
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3
4.甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示(假设灯丝电阻不变),下列说法正确的是( )
A.甲灯灯丝比乙灯灯丝粗
B.两灯都正常发光时,甲灯消耗的电能较少
C.两灯并联后,接在110 V电路中,两灯一样亮
D.两灯串联后,接在110 V电路中,甲灯比乙灯亮
D
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4
5.(2025·重庆西附)A、B两个小灯泡分别标有“6 V 6 W”和“6 V 3 W”字样,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3 V的电源中,A灯比B灯亮
②把它们串联在3 V的电源中,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8 V
④把它们串联在8 V的电源下,A灯的电功率为3 W
A.①② B.①③ C.③④ D.②③
B
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5
6.LED灯在现代生活中得到普遍应用,具有节能、环保的特点。若一个标有“220 V 5 W”字样的LED灯每天正常工作10 h,则30天消耗的电能是 kW·h。这些电能可供“220 V 40 W”的日光灯正常工作 h。
7.在一只灯泡上标有“2.4 V 0.72 W”的字样,灯泡在正常工作时的电阻为 Ω。若将这只灯泡接在3 V的电源上,为使其正常工作,需要在灯泡上 联一个 Ω的电阻,该电阻消耗的功率是 W。
1.5
37.5
8
串
2
0.18
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6
8.(重庆)如图所示的电路,电源电压恒为6 V,白炽灯泡L1标有“5 V 0.25 A”字样,白炽灯泡L2标有“6 V 3 W”字样,R的阻值为10 Ω。忽略温度对灯丝电阻的影响,只闭合开关S1时,灯泡 更亮;只闭合开关S2时,R的功率为 W。
L1
0.4
9.将“12 V 12 W”的小灯泡L1和“12 V 6 W”的小灯泡L2串联起来,直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后,恰好有一个小灯泡正常发光,而另一个小灯泡比正常发光时暗些,则正常发光的小灯泡是 ,电源电压是 V,发光较暗的小灯泡的实际功率是 W。(灯丝电阻不变)
L2
18
3
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7
10.(2025·重庆南开)小明想研究小灯泡的电功率随电压的变化,他找来标有“2.5 V”的小灯泡,并连接了如图所示的电路。
(1)请用笔画线代替导线,完成如图所示实物电路的连接。(要求:连线不得交叉,滑片P向右移动时,小灯泡变亮)
答案如图所示
(2)电路连接正确后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡不发光,电压表没有示数,电流表有示数,产生这种现象的原因可能是 。
小灯泡短路
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8
(3)电路调整正确后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当观察到电压表的示数为 时,表明小灯泡正常发光。
(4)小明继续调节滑动变阻器的滑片,并记录数据如下表,发现第2次实验中小灯泡最亮,此时小灯泡的实际电功率为 W。
实验序号 1 2 3
电压表示数/V 2.5 2.8 2.0
电流表示数/A 0.32 0.35 0.27
(5)实验发现:小灯泡的电功率随着它两端电压的改变而改变,所以我们不能泛泛地说一个用电器的电功率是多大,而要指明 。
2.5 V
0.98
电压
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9
解:(1)当开关 S1 、S2都闭合时,R2被短路,R1和小灯泡L并联,电流表A1测R1支路的电流,电源电压:
U=U1=I1R1=0.6 A×20 Ω=12 V
因灯泡恰好正常发光,所以小灯泡的额定电压:
UL=U=12 V
11.如图所示,R1=20 Ω,R2=40 Ω,电源电压保持不变。
(1)当开关S1、S2都闭合时,电流表A1的示数是0.6 A,小灯泡恰好正常发光,求电源电压和小灯泡的额定电压;
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10
(2)当开关S1、S2都断开时,电流表A2的示数是0.2 A,求小灯泡的实际功率;
(2)当S1、S2都断开时,R2与L串联,电流表A2测电路中的电流,此时电路中的总电阻:
R===60 Ω
所以小灯泡的电阻:
RL=R-R2=60 Ω-40 Ω=20 Ω
小灯泡的实际功率:
P实=I2RL=(0.2 A)2×20 Ω=0.8 W
(3)不考虑灯丝电阻的变化,小灯泡的额定功率是多少?
(3)不考虑灯丝电阻的变化,小灯泡的额定电压是12 V,则小灯泡的额定功率:
PL额===7.2 W
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12.甲灯和乙灯的额定电压相同,把它们串联在某电路中,甲灯比乙灯亮,则( )
A.通过甲灯的电流比乙灯的大
B.甲灯的额定功率比乙灯的大
C.甲灯的实际功率比乙灯的小
D.甲灯的电阻比乙灯的大
D
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14.定值电阻R1标有“20 V 40 W”的字样,R2标有“50 Ω 0.5 A”的字样。若将它们串联使用,允许加在它们两端电压的最大值是 V;若将它们并联使用,电路允许的最大功率为 W。
30
48
13.小明家的电能表如图所示,这只电表此时的读数是 kW·h,他要用电能表和秒表测某一用电器的实际电功率。在用电高峰时,他让规格为“220 V 1 000 W”的电热水壶单独工作,测出200 s内电能表转盘恰好转81转,则此电热水壶的实际功率为 W,实际电压为 V。 (假设电热水壶电阻不变)
1 031.6
810
198
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13
15.(2024·重庆B卷)将标有“2 A”但最大阻值未知的滑动变阻器R1、阻值为15 Ω的定值电阻R2和标有“2.5 V 1.25 W”的灯泡L(不计灯泡电阻变化)接入如图所示的电路,其中电源具有6 V和另一电压未知的挡位,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A。灯泡的额定电流为 A。将电源调到电压未知的挡位,只闭合开关S和S2,当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时,灯泡正常发光,移动滑片使R1接入电路的阻值增大6 Ω,电流表示数变化了0.2 A。在保障电路安全的情况下,只闭合开关S和S1,通过调节滑动变阻器滑片及电源电压,电路的最大功率和最小功率之差为 W。
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解析:(1)小灯泡的额定电流I额===0.5 A。
(2)灯泡的电阻RL===5 Ω,
只闭合开关S和S2时,L和R1串联,
当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时,
灯泡正常发光,此时电路中的电流为0.5 A,则电源电压U'=IR总=0.5 A×①,移动滑片使R1接入电路的阻值增大6 Ω,电流表示数变化了0.2 A,即此时电路中的电流:I'=I-ΔI=0.5 A-0.2 A=0.3 A,则电源电压U'=I'R总'=0.3 A×
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②,由①②两式可得:R1=40 Ω,U'=4.5 V。
只闭合开关S和S1时,R1和R2串联,
当电源电压为6 V,R1接入电路阻值为0时,
R2两端的电压为6 V,电路中的电流最大,
此时电路中的电流Imax===0.4 A<0.6 A,
所以电路的最大功率Pmax=UImax=6 V×0.4 A=2.4 W;
当电源电压为4.5 V时,电压表示数最大为3 V时,电路中的电流最小,此时R2两端的电压U2'=U'-Umax=4.5 V-3 V=1.5 V,电路中最小电流Imin===0.1 A,所以电路的最小功率Pmin=U'Imin=4.5 V×0.1 A=0.45 W,所以电路的最大功率和最小功率之差ΔP=Pmax-Pmin=2.4 W-0.45 W=1.95 W。
0.5
1.95
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16.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6 V 3 W”字样,定值电阻R1的阻值为20 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为18 Ω。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
(1)求小灯泡L的电阻;
解:(1)小灯泡L的电阻:RL===12 Ω
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(2)当开关S、S1都闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到a端时,小灯泡L恰好正常发光,求电流表的示数;
(2)当开关S、S1都闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0 Ω,定值电阻和小灯泡并联,电流表测量干路电流。
已知此时小灯泡L恰好正常发光,则电源电压:
U=UL=6 V
通过小灯泡的电流:IL===0.5 A
通过定值电阻的电流:I1===0.3 A
故电流表的示数:
I=IL+I1=0.5 A+0.3 A=0.8 A
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(3)当开关S1断开、S闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到b端时,求小灯泡L的电功率。
(3)当开关S1断开、S闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到b端时,小灯泡和滑动变阻器串联。
此时电路中的电流:I'===0.2 A
故小灯泡L的电功率:
P灯=I'2RL=(0.2 A)2×12 Ω=0.48 W
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$$第1课时 电功率
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1.报纸上有一篇题为《电器待机“偷电”多少,你知道吗?》的报道,配有如图所示的一幅插图。图中正在使用一种叫“电力监测仪”的测量工具对计算机显示器进行测量。文文同学注意到插图边的文字说明存在科学性错误,这个错误混淆的两个概念是( )
A.电压和电流 B.电流和电功率
C.电能和电功率 D.电能和电功
C
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2
2.(2024·长春)1 kW·h的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是( )
A.节能灯 B.电饭煲
C.电视机 D.电烤箱
3.关于电功、电能和电功率的下列说法中,错误的是( )
A.千瓦时是电功的单位,千瓦是电功率的单位
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量
C.单位时间内电流做功越多,电功率就越大
D.用电器消耗的电能越多,它的电功率就越大
A
D
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3
4.(2025·重庆一中)小联用图甲所示的新型插座去测量家用电视待机24 h时消耗的电能,插座屏幕上显示测量前、后的示数如图乙所示,则电视机待机24 h消耗的电能是 kW·h;这些电能可供一个“220 V 15 W”的灯泡正常工作 h。
0.12
8
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4
5.小明家的电能表面板如图所示,他家同时使用的用电器总功率不能超过 W;家里新添置一台空调并接入该电能表中,让其单独工作5 min,电能表的指示灯闪烁了320次,则该空调工作时的电功率为 W。
2 200
1 200
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5
6.有两个电阻,R1=10 Ω,R2=6 Ω,将它们串联接到电源上,则通过R1与R2的电流之比为 ,R1和R2的电功率之比为 ;将它们并联接到电源上,则R1与R2两端的电压之比为 ,R1和R2的电功率之比为 。
7.如图所示的电路中,R1、R2为定值电阻,其中R1=10 Ω。只闭合开关S1时,电流表的示数为0.4 A,则电源电压为 V;当同时闭合S1、S2时,电流表的示数增大为1.2 A,则R2消耗的电功率为 W。
1∶1
5∶3
1∶1
3∶5
4
3.2
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6
8.甲、乙两用电器的I-U图像如图所示。当甲、乙并联在电压为2 V的电源两端时,甲、乙两电阻之比为 ;现将甲、乙串联接入某电路,当甲的功率为1.2 W时,乙两端电压刚好为6 V,电路消耗的总功率为 W。
1∶3
4.8
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7
9.在如图所示的电路中,电源电压保持6 V不变,电阻R1的阻值为20 Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为0.2 A。求:
(1)R2的阻值;
解:(1)由图可知:当开关S闭合时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,
R1两端的电压:U1=IR1=0.2 A×20 Ω=4 V
R2两端的电压:U2=U-U1=6 V-4 V=2 V
则R2的阻值:R2===10 Ω
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(2)通电1 min,电流通过R1做的功;
(3)电路消耗的电功率。
(2)通电1 min,电流通过R1做的功:
W1=U1It=4 V×0.2 A×60 s=48 J
(3)电路消耗的电功率:
P=UI=6 V×0.2 A=1.2 W
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10.如图所示为某小组设计的多挡位电热器电路,U不变,R1、R2为电阻丝且R1>R2,电热器功率最大时开关状态为( )
A.S1闭合,S2接a
B.S1闭合,S2接b
C.S1断开,S2接a
D.S1断开,S2接b
A
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10
11.(重庆)小林受穿戴式“智能体温计”(如图甲所示)的启发,设计了一个如图乙所示的体温计电路图,用电表示数大小反映温度高低,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大,定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是( )
A.该电路中的电表是电流表
B.温度变化时R2两端电压不变
C.温度升高时电路中电流变大
D.温度降低时电路的总功率变大
D
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12.如图所示的电路中,电源电压恒定,电阻R1=6 Ω,R2=24 Ω,当开关S1、S2断开,S3闭合时,电流表示数为0.2 A,则电源电压为 V;当开关S1、S2闭合,S3断开时,R1和R2 联,此时电路中的总功率为 W。
6
并
7.5
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12
13.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合、S1断开,甲、乙两表均为电流表时,R1和R2消耗的功率之比P1∶P2=3∶2;当开关S和S1都闭合,甲、乙两表均为电压表时,R1和R2中的电流之比I1∶I2= ,两电压表示数之比U甲∶U乙= 。
1∶1
5∶3
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解:(1)当开关S1、S2闭合,滑片P置于b端时,R2与L并联,电流表测干路电流,因灯泡正常发光,
所以,电源电压:U=UL=6 V
通过灯泡的电流:IL===0.5 A
通过R2的电流:I2===0.3 A
所以,干路电流表的示数:
I=I2+IL=0.3 A+0.5 A=0.8 A
14.如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“6 V 3 W”字样,滑动变阻器R2的最大阻值是20 Ω。当开关S1、S2都闭合,滑片P置于b端时,小灯泡正常发光;当开关S1闭合、S2断开,滑片P置于a端时,电流表的示数为0.2 A。求:
(1)当开关S1、S2都闭合,滑片P置于b端时,电流表的示数;
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(2)当开关S1闭合,S2断开,滑片P置于a端时,电阻R1的功率。
(2)当开关S1闭合、S2断开,滑片P置于a端时,R1与R2的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,
此时R2两端的电压:
U2=I'R2=0.2 A×20 Ω=4 V
所以,R1两端的电压:
U1=U-U2=6 V-4 V=2 V
R1的电功率:P1=U1I'=2 V×0.2 A=0.4 W
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15
$$