15.2 电功率 同步练习--- 2025-2026学年物理苏科版九年级下册
2025-12-08
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内容正文:
二、 电功率
第1课时 电功率的概念及计算
建议用时:25+5分钟
1.了解电功率的概念.
2. 会用电功率的公式进行简单的计算.
知识点1 电功率的概念
物理意义:描述电流做功快慢的物理量.
例1 一台21英寸液晶电视机的电功率是40 W,它表示电视机( )
A. 1 s内消耗的电能是40 W B. 1 s内消耗的电功率是40 W
C. 1 s内消耗的电能是40 J D. 1 s内消耗的电能是40 J/s
知识点2 电功率的简单计算
公式:①P=;②P=UI.
例2 在某定值电阻两端加上10 V的电压时,测得通过它的电流为0.5 A,则此定值电阻消耗的电功率为________W,在10 s内电流通过该定值电阻所做的功为________J.
例3 欲使某导体的电功率减为原来的一半,方法是( )
A. 电压不变,使电阻值减为原来的一半
B. 电阻值不变,使两端电压减为原来的一半
C. 使两端电压、电阻值各减为原来的一半
D. 电阻值不变,使电流减为原来的一半
例4 (2024无锡梁溪月考)关于电阻、电功和电功率,下列说法正确的是( )
A. 白炽灯用久后,其内钨丝由于升华变细,其电阻变小
B. 通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C. 电流做功的过程就是电能转化成其他形式的能的过程
D. 电功率是表示电流做功多少的物理量
例5 (2025苏州)如图所示电路中,电源电压为6 V,灯泡L的消耗的功率为 3 W.闭合开关S,灯泡正常发光,电流表示数为1.5 A.求:
(1) 通过灯泡L的电流;
(2) 电阻R的电功率;
(3) 通电2 min,电路消耗的电能.
1 一只灯泡接到220 V的家庭电路中,10 min消耗的电能是2.64×104 J,灯泡的电功率为________W,灯泡中通过的电流为________A,灯丝的电阻为________Ω.
2 (2025徐州模拟)小明到早餐店吃早餐,发现此处电能表适用的额定电压为220 V,正常运行的最大电流值为20 A,他观察到电能表示数在20 min内增加了1.1 kW·h,且指示灯闪烁稳定,则店内正在使用的用电器总功率为________W,通过电能表的电流为________A.
3 (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.
(第3题) (第4题)
输入
100~240 V,50/60 Hz,1.2 A
输出
“5 V 2 A”或“10 V 4 A”或“11 V 6 A”
(第8题)
4 (2024湖南模拟)如图所示电路,电源电压和定值电阻R0保持不变,闭合开关S,调节电阻箱阻值R,当R=6 Ω时,电流表示数为0.25 A;当R=9 Ω时,电流表示数为0.2 A.则R0=________Ω;当电路中电流为0.4 A时,R和R0的功率之比为________.
5 (2024常州天宁模拟)LED灯具有节能环保等特点,当接入电压为220 V的家庭电路中,功率为11 W的LED灯泡,工作时电流是________A,与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,假设LED灯可以节约80%的电能,那么,这个LED灯与________W的白炽灯亮度相当.
6 两个定值电阻R1、R2串联接在电压恒定不变的电源上时,它们两端的电压之比U1∶U2=5∶3,则R1、R2的电功率之比P1∶P2=________;若将它们并联接在同一电源上,它们两端的电压之比U1′∶U2′=________,它们的电功率之比P′1∶P′2=________.
7 如果加在定值电阻两端的电压从8 V增加到10 V时,通过定值电阻的电流相应变化了0.2 A,那么该定值电阻的阻值是________Ω,所消耗的电功率的变化量是________W.
8 (2024常州天宁模拟)如图所示是某手机的“超级快充”插头,匹配相应的数据线即可自动向该手机电池实现“超级快充”,其铭牌参数如表所示,根据输出参数“5 V 2 A”或“10 V 4 A”或“11 V 6 A”可推断,“超级快充”的“快”是指( )
A. 电压大 B. 电流大
C. 电功率大 D. 电能大
9 (2025南京模拟)下列数据最接近实际的是( )
A. 液晶电视机的额定功率约100 W B. 两个鸡蛋的质量约100 mg
C. 人洗澡舒适的水温约20 ℃ D. 人正常骑自行车的速度约1.2 km/h
10 (2025无锡锡山模拟)小刚利用电能表测某家用电器的电功率.当电路中只有这个用电器工作时,测得在15 min内,消耗电能0.5 kW·h,这个用电器可能是( )
A. 柜式空调 B. 电冰箱 C. 电视机 D. 普通家用电饭锅
11 (2025苏州吴江模拟)使用电热水器将质量为50 kg的水从20 ℃加热到50 ℃,用时30 min,消耗了2 kW·h的电能.求:[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1) 水吸收的热量;
(2) 该热水器的电功率.
12 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S2断开,S1、S3闭合时,电流表的示数为0.45 A.求:
(1) 当开关S2断开,S1、S3闭合时,电阻R2消耗的电功率.
(2) 当开关S1、S3断开,S2闭合时,电路消耗的总电功率.
13 (2025徐州沛县模拟)如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1的阻值20 Ω,闭合开关S,两电流表的示数分别为0.8 A和0.3 A.
(1) 求电阻R2的阻值;
(2) 现用电阻R0,替换电阻R1,替换前后,电路的总功率变化了0.6 W,求电阻R0的阻值.
第2课时 额定电压和额定功率
建议用时:25+5分钟
知道用电器的额定电压、额定功率和实际功率.
知识点 额定功率和实际功率
概念:用电器在额定电压下工作时的电功率叫作额定功率;实际工作时的电功率叫作实际功率.
灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率,不能单纯地理解为与电压或电流有关.
例1 (2023天津)某节能灯标有“220 V 22 W”字样,当它正常工作时,电功率为________W,通过它的电流为________A,节能灯的电阻为________Ω.
例2 灯泡的额定电压是6 V,额定电流是0.3 A,将它接入电路中,测得通过灯泡的实际电流是0.2 A,额定功率是________W,实际功率是________W.(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
例3 甲、乙两个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220 V 40 W”和“110 V 40 W”字样,正常发光相同时间,它们消耗的电能情况是( )
A. 甲灯多 B. 乙灯多 C. 一样多 D. 不能确定
例4 小明利用电能表测量某个家用电器的电功率,当电路中只有这个用电器连续工作时,测得在30 min内,消耗的电能为0.6 kW·h,那么这个用电器是( )
A. 液晶电视机 B. 台式计算机 C. 家用空调 D. 电冰箱
例5 (2023常州溧阳期末)在如图所示的电路中,电源电压恒为10 V,小灯泡标有“6 V 3 W”(假设灯丝电阻不变)字样,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样.求:
(1) 小灯泡正常发光时的电阻;
(2) 小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3) 当电压表示数为6 V时,小灯泡的实际功率.(结果保留三位有效数字)
1 一只标有“6 V 0.6 A”的小灯泡,当它正常发光时,它两端的电压为________V,它的实际功率为________W.该灯不工作时额定功率为________W.
2 甲、乙两盏白炽灯,分别标有“220 V 40 W”字样和“220 V 60 W”字样,其灯丝若用同样长度的钨丝制成,灯丝较粗的是________灯,甲灯正常发光1 min消耗的电能为________J.
3 (2025苏州模拟)随着科技的发展,家用电器已经是生活中不可或缺的用具.
(1) 小明发现家里小夜灯正常工作的电压是2.5 V,此时小夜灯的电阻为10 Ω,为了让小夜灯正常工作,至少需要________节新的干电池供电,还需要________联________Ω的定值电阻.
(2) 小明发现家里有两个灯泡,分别是标有“220 V 10 W”的灯泡甲和“220 V 20 W”的灯泡乙,其灯丝长度相同,可发现________灯泡的灯丝较粗;若将这两个灯泡串联在220 V的电源上,则________灯泡更亮一些.(均填“甲”或“乙”)
4 (2024南京月考)如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L上标有“6 V 3 W”字样.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P置于中点c时,灯泡L恰好正常发光;当滑片P置于最左端a时,电流表的示数是0.3 A,则滑动变阻器的最大阻值是________Ω,电源电压是________V.(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
(第4题) (第6题) (第8题)
5 (2024苏州姑苏期初)将标有“8 V 16 W”字样的灯泡L1和标有“12 V 36 W”字样的灯泡L2串联后接到电压为16 V的电路中,则灯________(填“L1”或“L2”)能正常发光;另一灯的实际功率为________W.(不考虑灯丝电阻随温度改变)
6 (2024宿迁模拟)根据额定电压为2.5 V小灯泡的I-U图像(如图所示)分析,下列结论正确的是( )
A. 当小灯泡的电压为0时,其电阻为0
B. 当通过小灯泡的电流为0.1 A时,其实际功率为0.1 W
C. 通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比
D. 小灯泡的额定功率为0.625 W
7 将两只标有“220 V 60 W”字样的白炽灯串联在家庭电路中,两只灯的总功率是( )
A. 15 W B. 30 W
C. 60 W D. 120 W
8 (2024徐州沛县期末)如图所示是小柯连接的电路,开关闭合后,发现灯L2比L1亮,关于该电路分析正确的是( )
A. 通过L2的电流比L1的电流大 B. L2的电阻比L1的电阻大
C. L2两端电压比L1两端电压小 D. L2的实际功率比L1的实际功率小
9 (2023南京秦淮期末)实验室有两只额定电压相同的小灯泡L1、L2,将它们并联接入电路,如图所示.闭合开关,两只灯泡均发光,电流表A1示数比电流表A2示数小,下列说法正确的是( )
A. 电流对灯泡L1做功多
B. 灯泡L1的电阻大于灯泡L2
C. 灯泡L1的实际功率大于灯泡L2
D. 灯泡L1的额定功率大于灯泡L2
10 (2024南京建邺期末)连接如图所示的电路,闭合开关后,调节滑动变阻器,观察到白炽灯泡L1比L2亮.关于此实验,下列说法正确的是( )
A. L1、L2规格是相同的
B. L1对应的电压表示数比L2小
C. L1的实际功率一定比L2大
D. 可以验证电功与电流大小的关系
11 (2023南通模拟)如图所示,L是标有“6 V 1.2 W”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0.5 A.求:
(1) 灯泡正常发光时的电流和电阻;
(2) 定值电阻R的阻值;
(3) 断开开关S1和S3,闭合开关S2,改变电源电压,当灯泡仍正常发光时,电路的总功率.
12 (2024徐州沛县模拟)如图所示电路,灯泡L标有“4 V 2 W”字样,R2的阻值为10 Ω.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1.8 A.求:
(1) 灯泡的额定电流;
(2) R1的阻值.
第3课时 电功率的应用(一)
建议用时:25+5分钟
串、并联电路中电功率的简单计算.
知识点1 串联电路中电功率的分析与计算
例1 (2023宿迁期末)小灯泡上标有“6 V 3 W”,该小灯泡正常发光时通过灯丝的电流为________A.现将其接入10 V的电路中,为使小灯泡正常发光,应该________联一个________Ω的电阻.(忽略温度对灯丝电阻的影响)
例2 (2023南通如皋段考)标有“6 V 3.6 W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示,这个灯泡正常发光时的电阻为________Ω.若把这种规格的两只灯泡串联在6 V的电源两端,每只灯泡的实际电阻为________Ω,实际功率为________W.
例3 把标有“6 V 3 W”和“6 V 6 W”的两个灯泡串联接入电路中,在保证安全使用的情况下,让其中一个灯泡正常发光,忽略温度对灯丝电阻的影响,则电源两端电压是________V,此时两灯消耗的总功率为________W.
知识点2 并联电路中电功率的分析与计算
例4 (2024河南)图甲为灯泡L的电流与电压的关系图像.将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10 Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2 A,则电源电压为________V,干路电流为________A,此时灯泡L的电功率为________W.
甲 乙
(例4) (例6)
例5 “6 V 3 W”和“12 V 12 W”的灯泡串联,要使其中一灯正常发光,另一灯不被烧坏,则电路两端的最大电压是________V;若两灯并联仍满足上述要求,干路中最大电流是________A.(忽略温度对灯丝电阻的影响)
例6 (2024安徽模拟)如图所示,电源电压为10 V且保持不变,定值电阻R1=10 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为40 Ω,则当滑动变阻器R的滑片从最右端移至中点的过程中,电路的总功率变化量为________W.
1 (2024德阳模拟)现有灯泡L1和L2,分别标有“12 V 6 W”和“6 V 6 W”字样,若将他们并联在6 V的电源两端,则电路消耗的总功率为________W.若将他们串联在电源电压为12 V的电路中,则灯泡L1的实际功率是________W.(忽略温度对灯丝电阻的影响)
2 (2024无锡梁溪月考)如图所示,电源电压不变,R2=30 Ω,R3=10 Ω.只闭合S1,电流表A1示数为0.2 A,电压表V示数为4.0 V,则定值电阻R1为________Ω.闭合S1、S2、S3,电流表A1、 A2示数之比为________,R1和R2的功率之比为________.
白炽灯 LED灯
(第2题) (第3题) (第4题)
3 如图所示的电路中,不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压保持不变.当在a、b间接“6 V 6 W”的灯泡L1时,闭合开关,灯L、L1均能正常发光;断开开关,在a、b间换接入一个“6 V 4 W”的灯泡L2后,再闭合开关,L的亮度变________(填“亮”或“暗”),L2消耗的实际功率________(填“大于”“小于”或“等于”)4 W.若只把L1、L2串联,它们两端允许加的最大电压为________V.
4 (2024南京鼓楼模拟)如图所示,将标有“220 V 15 W”字样的白炽灯和“220 V 15 W”字样的LED灯分别接入家庭电路中,发现LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度.下列说法中正确的是( )
A. 通过LED灯的电流大于通过白炽灯的电流
B. LED灯的实际功率大于白炽灯的实际功率
C. 相同时间内白炽灯消耗的电能大于LED灯消耗的电能
D. 相同时间内LED灯转换成的光能大于白炽灯转换成的光能
5 (2025无锡新吴期初)两个工作原理相同的电暖器甲和乙,已知甲的规格为“220 V 1 000 W”,乙的规格为“220 V 1 800 W”,在它们均正常工作的情况下,关于这两个用电器说法正确的是( )
A. 电暖器乙工作一小时,消耗一度电
B. 电暖器甲消耗电能快于乙消耗电能
C. 流过电暖器乙的电流更大
D. 两个电暖器使用相同时间,甲消耗的电能更多
6 小明连接的电路如图所示,闭合开关,观察到L1比L2亮.下列说法正确的是( )
A. 通过L1的电流大于L2的电流
B. L1的电阻小于L2的电阻
C. L1两端电压大于L2两端电压
D. 如果把L1和L2的位置对调,L1会变暗
7 (2024无锡江阴月考)额定电压均为6 V的甲、乙两灯,U-I图线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B. 甲、乙两灯并联在电路中,乙灯更亮
C. 甲、乙两灯串联接在电压为 8 V的电源两端时,实际功率之比为 1∶3
D. 甲、乙两灯的电阻之比为1∶2
(第7题) (第8题)
8 (2024无锡梁溪模拟)如图所示,电源电压不变,只闭合开关S1后,电流表的示数为0.4 A,断开开关S1,将电流表和电压表的位置互换,再将开关S1、S2均闭合后,电流表的示数为1 A,电压表的示数为6 V.下列说法正确的是( )
A. 电源电压为9 V
B. 电阻R2的阻值为15 Ω
C. 两表位置互换前后,电阻R1两端的电压之比为1∶1
D. 两表位置互换前后,电阻R2的功率之比为9∶25
9 (2023南通启东月考)有两只普通白炽灯泡L1、L2,其中L1标有“220 V 60 W”、L2标有“220 V 30 W”.忽略温度对灯丝电阻的影响,当两灯串联在220 V的电路中时( )
A. I1∶I2=2∶1 B. U1∶U2=2∶1
C. P1∶P2=1∶2 D. P1∶P2=2∶1
10 (2024徐州)如图所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6 V 3 W”字样,R1、R2为定值电阻,当S闭合,S1和S2断开时,灯泡L正常发光,L和R1的功率之比为3∶1;当开关都闭合时,R1和R2的功率之比为4∶1,求:
(1) 灯泡L正常发光时的电阻;
(2) 开关都闭合时,R2的功率.
11 如图所示,电源电压不变,小灯泡标有“6 V 3 W”字样,闭合开关后,当滑片P移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P1;当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.3 A,电压表示数变化了3 V,此时滑动变阻器消耗的功率为P2,且P1∶P2=5∶6.求:
(1) 小灯泡正常发光时的电阻;
(2) 电路消耗的最小功率.
12 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,移动滑片P在某一位置时,电流表示数为0.1 A,R2消耗的功率为0.5 W;当滑片P移到另一位置时,电流表示数为0.3 A,R2消耗的功率为 0.9 W.求:
(1) 当R2消耗的功率为0.5 W时,R2的电阻值;
(2) 电源电压.
第4课时 测量灯泡的电功率
建议用时:25+5分钟
测量灯泡的额定功率和实际功率.
知识点1 测量灯泡的额定功率
原理:P=UI.
例1 如图所示是“测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率”的实验电路图.在这个实验的具体操作中,手和眼睛最合理的分工应该是手移动变阻器的滑片,眼观________表,当________________时,读出另一电表的示数.
例2 小灯泡的额定电压为2.5 V,额定功率不超过1 W,在测定这个小灯泡的额定功率的实验中,电压表、电流表的量程应分别选用( )
A. 0~3 V,0~3 A
B. 0~15 V,0~0.6 A
C. 0~15 V,0~3 A
D. 0~3 V,0~0.6 A
例3 (2024宿迁)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5 V,电源电压为4.5 V,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样.
甲 乙
(1) 如图甲所示电路,有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“”,用笔画线代替导线将电路连接正确.
(2) 连接电路时,开关应________,试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电压表发生了________故障.
(3) 纠正错误后继续进行实验,移动滑动变阻器滑片,电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,示数为________A,小灯泡额定功率为________W.
知识点2 测量灯泡的实际功率
例4 为了研究小灯泡发光情况与功率的关系,除了表中记录的电表示数和功率,还需要增加记录的内容是____________.
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
1
2.5
0.26
2
0.24
3
2.8
0.28
分析实验数据可以发现,小灯泡两端的电压越高,它的实际功率________.
1 (2023南通启东月考)关于“伏安法测小灯泡的功率”和“伏安法测小灯泡的电阻”,下列说法正确的是( )
A. 伏安法测小灯泡的功率实验原理是P=
B. 两个实验都采用多次测量取平均值来减小误差
C. 两个实验使用的实验器材完全相同
D. 伏安法测小灯泡的电阻采用了控制变量法
2 伏安法测小灯泡的功率,连接好电路闭合开关后,灯泡不亮,电压表和电流表均偏转,则下一步操作应该是( )
A. 更换小灯泡 B. 检查电路是否断路
C. 更换电池 D. 移动滑片
3 在“测定小灯泡的功率”的实验中,关于滑动变阻器的作用,下列说法错误的是( )
A. 保护电路 B. 调节小灯泡两端的电压
C. 多次测量取平均值减小误差 D. 测出小灯泡在不同电压下的功率
4 在“测定小灯泡的功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数虽然有变化,却始终达不到灯泡的额定电压,其原因可能是( )
A. 变阻器的电阻太大 B. 电压表的量程太大
C. 电源电压太低 D. 电流表的量程太大
5 (2025南京玄武模拟)在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6 V,小灯泡额定电压U额为2.5 V(灯丝电阻约为12 Ω).
甲 乙 丙
(1) 同组的小红发现电路连接有错误,如果此时闭合开关,小灯泡不发光.请你在接错的那根导线上打“”,并另画一根导线,使电路连接正确.为能顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用________(填字母).
A. “10 Ω 0.5 A”的滑动变阻器
B. “20 Ω 0.5 A”的滑动变阻器
(2) 闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是____________.
(3) 排除故障,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向________(填“左”或“右”)端移动.
(4) 通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示.分析图像可知:
①该小灯泡正常发光时的额定功率为________W.
②小灯泡灯丝的电阻是变化的,主要是受________变化的影响.
6 (2025苏州模拟)某同学进行了如下实验:
甲 乙
(1) 用图甲所示的电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡L1的额定功率,电源两端电压保持不变.
①闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在________端.
②闭合开关,应________________,并观察____________(填“电流表示数”“电压表示数”或“灯泡发光情况”)以确定小灯泡L1正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则L1的额定功率P1=________W.
(2) 该同学想比较另一个额定电压为2.5 V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系,他断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不变,将L1替换为L2,闭合开关后,发现电压表示数为2.3 V,此时L2电阻________(填“>”“=”或“<”)L1正常发光时电阻.依据上述现象,关于P1与P2的大小关系的说法正确的是________(考虑灯丝温度对电阻的影响).
A. P1>P2
B. P1<P2
C. P1=P2
D. 因为灯丝电阻随温度升高而升高,无法判断P1与P2的大小关系
7 (2025无锡模拟)在测定额定电压为“2.5 V”小灯泡电功率的分组实验中:
甲 乙 丙
(1) 请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:滑片向右滑动,电流表示数变大).
(2) 小明闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是________.排除故障后,移动滑片使小灯泡正常发光,此时电流表数如图乙所示,则小灯泡额定功率为________W.
(3) 同组的小华在进行实验数据处理时,算出了小灯泡的平均功率(如表),你认为这样处理数据是________(填“合理”或“不合理”)的,理由是:_____________
___________________________________________________.
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率P0/W
①
2.0
0.26
0.52
0.69
②
2.5
0.28
0.70
③
2.8
0.30
0.84
(4) 完成上述实验后,小华又重新设计了如图丙所示电路,测量另一个小灯泡的额定功率,这个小灯泡正常工作的电流为I1.请根据以下实验步骤写出小灯泡的额定功率表达式(已知电源电压U不变).
①只闭合开关S1,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为I1;
②只闭合开关S2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为I1;再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端,读出电流表的示数为I2;
则小灯泡的额定功率表达式为P额=________(用字母表示).
第5课时 电功率的应用(二)
建议用时:25+5分钟
电功率的综合应用.
知识点1 敏感电阻类电路中电功率的分析与计算
例1 (2023盐城模拟)如图甲所示,综合实践活动小组设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路.电源电压恒定不变,电压表的量程为0~3 V,定值电阻R0=20 Ω,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S后,当环境温度为30 ℃时,电压表示数为1.8 V,问:
(1) 当环境温度为30 ℃ 时,通过R0的电流?
(2) 当环境温度为30 ℃ 时,R1消耗的电功率?
(3) 为了保证电路安全,该小组设计的电路可以测量的最高温度为多少摄氏度?
甲 乙
知识点2 开关通断改变电路的电功率分析与计算
例2 (2025苏州吴江模拟)图甲为某电饭锅的实物图,图乙为其电路原理图,电饭锅的主要参数如表所示,R1和R2为电阻不变的电热丝,S1为总开关,S2为温控开关.该电饭锅可以通过S1、S2两个开关的断开与闭合实现加热、保温两个挡位的变化.将电饭锅接入电源电压为220 V的电路中,求:
额定电压
220 V
加热功率
800 W
保温功率
88 W
(1) 电饭锅在处于加热挡时的电流;(小数点后保留1位数字)
(2) R2的阻值;
(3) 电饭锅处于保温挡时,R1的功率.
甲 乙
1 (2025南京模拟)某两挡位电热器,额定电压为220 V,高温挡功率为2 200 W.其内部两个电阻均为材料和长度相同的圆柱体,阻值可能为22 Ω或44 Ω.内部结构可能如图甲或图乙所示.
甲 乙 丙
(1) 处于低温挡的电热器单独工作3 min,图丙的电能表指示灯闪烁110次,这一过程中电热器消耗电能________J,低温挡功率为________W.
(2) 若内部结构为图乙,则R4=________.
2 (2025苏州)如图所示是一款电水壶的电路简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换,保温功率为88 W,R1阻值为44 Ω,加热时应将开关旋至________(填“1”或“2”)位置,加热功率为________W,R2阻值为________Ω.
3 (2025南京秦淮模拟)如图甲所示是家用手持熨烫机,其等效电路如图乙所示,R1为加热电阻,R2为限流电阻,S为自动温控开关.将熨烫机接入电路,S在位置“1”,电热板被加热,电路中电流为5 A;当温度升到130 ℃时,S切换到位置“2”,熨烫机处于待机状态,电路中电流为0.02 A,当温度降到100 ℃时,S又回到位置“1”.R1的阻值为________Ω,熨烫机待机状态的功率为________W.某次熨烫过程中,电路的电流随时间变化如图丙所示,则熨烫机0~150 s消耗的电能为________J.
甲 乙 丙
4 (2025无锡锡山模拟)升降机检测设备工作原理如图所示,电源电压保持不变,其中R2是压敏电阻,其阻值随压力增加而减小,R1是定值电阻,压力表由电压表改装而成,当升降机静止时,放置检测物体A,将S闭合后,电压表示数为3 V,R2的功率为0.9 W;当把检测物A换成检测物B时,R2的阻值变为上一次检测的,电压表的示数变化了1.5 V.则下列说法中正确的是( )
A. 若将检测物取走,则压力表指针指在0的位置
B. 前后两次检测电路总功率变化了0.675 W
C. 若升降机匀速直线上升,若其速度越大,则压力表示数越大
D. 若升降机直线上升时,速度由匀速变为加速,则R2阻值变大
5 (2025常州模拟)臭氧常用于食品车间进行无人密闭消毒,消毒30 min后臭氧最终分解为氧气,对食品不会有残留污染,但因其有强氧化作用,消毒时浓度不宜过高.兴趣小组设计了一个简易臭氧检测仪(电压表示数显示臭氧浓度)检测车间消毒时空气中臭氧的浓度,其电路原理如图甲所示.电源电压恒为3 V,定值电阻R0=10 Ω,臭氧检测传感器RC阻值与臭氧浓度μ的关系如图乙所示.消毒标准如下:μ≤1.5 ppm为不合格,1.5 ppm<μ<2.5 ppm 为合格,μ≥2.5 ppm为超标.则下列说法正确的是( )
A. 当臭氧浓度为2.25 ppm时,电压表的示数为1 V
B. 某次检测时,电压表示数为2.4 V,该次消毒是合格的 甲 乙
C. 若更换R0=15 Ω后,则电压表上1 V刻度处对应为臭氧浓度为0的刻度
D. 若更换R0=15 Ω后,则当臭氧浓度为0.75 ppm时,R0的电功率是1.5 W
6 (2025徐州沛县模拟)如图所示电路,灯泡L标有“4 V 2 W”字样,R2的阻值为10 Ω.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3 A.求:
(1) 灯泡正常发光时的电阻;
(2) 开关S、S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率.
7 (2025苏州工业园区模拟)如图所示,电源电压恒为18 V,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,其上标有“10 Ω 2 A”的字样,灯泡L标有“6 V 2 W”,电流表A1的量程为0~0.6 A,电流表A的量程为0~3 A.
(1) 求灯泡L正常工作时的电阻;
(2) 闭合S,断开S1、S2,灯泡恰好正常工作,求R1的阻值;
(3) 在(2)问条件下,S、S1、S2均闭合,当电路消耗的功率最大时,求滑动变阻器R2连入电路的阻值及最大总功率.
8 (2025苏州昆山模拟)春季,广西常出现空气湿度极高的“回南天”,衣物难以晾干.小龙为奶奶制作了一款家用衣物烘干机,其简化的加热电路如图所示,R1=990 Ω,R2=110 Ω,均为加热电阻,通过单刀双掷开关S2实现高、低温挡的切换.求:
(1) S1闭合、S2连接触点“1”时,电路中的电流;
(2) 高温挡时电路的总功率;
(3) 奶奶使用时发现烘干衣物时间较长,为了缩短烘干时间,小龙在原电路中再接入一个加热电阻R0,使高温挡功率变为原来的1.5倍.请说明R0的连接方式并计算其阻值的大小.
二、 电功率
第1课时 电功率的概念及计算
例1 C 例2 5 50 例3 C 例4 C
例5 (1) 0.5 A (2) 6 W (3) 1 080 J
1. 44 0.2 1 100 2. 3 300 15 3. 0.3 20
4. 6 1∶4 5. 0.05 55 6. 5∶3 1∶1 3∶5
7. 10 3.6 8. C 9. A 10. A
11. (1) 6.3×106 J (2) 4 000 W
12. (1) 0.9 W (2) 0.6 W
13. (1) 12 Ω (2) 30 Ω或15 Ω
第2课时 额定电压和额定功率
例1 22 0.1 2 200 例2 1.8 0.8
例3 C 例4 C
例5 (1) 12 Ω (2) 8 Ω (3) 1.33 W
1. 6 3.6 3.6 2. 乙 2 400
3. (1) 2 串 2 (2) 乙 甲 4. 48 18 5. L1 16
6. D 7. B 8. B 9. B 10. C
11. (1) 0.2 A 30 Ω (2) 20 Ω (3) 2 W
12. (1) 0.5 A (2) 8 Ω或10 Ω
第3课时 电功率的应用(一)
例1 0.5 串 8 例2 10 6 1.5 例3 9 4.5
例4 2 0.45 0.5 例5 12 1 例6 2.5
1. 7.5 3.84 2. 20 5∶2 3∶2 3. 暗 大于 10
4. D 5. C 6. C 7. C 8. D 9. C
10. (1) 12 Ω (2) 4 W
11. (1) 12 Ω (2) 2.7 W
12. (1) 50 Ω (2) 6 V
第4课时 测量灯泡的电功率
例1 电压 示数为2.5 V 例2 D
例3 (1)
(2) 断开 断路 (3) 0.24 0.6
例4 灯泡的亮度 越大
1. C 2. D 3. C 4. C
5. (1)
B (2) 小灯泡断路 (3) 右 (4) ①0.5 ②温度
6. (1) ①A ②调节滑动变阻器滑片 电压表示数 0.75
(2) < B
7. (1)
(2) 小灯泡短路 0.75 (3) 不合理 小灯泡在不同的电压下的功率不同,计算平均功率没有意义 (4) U
第5课时 电功率的应用(二)
例1 (1) 0.09 A (2) 0.243 W (3) 50 ℃
例2 (1) 3.6 A (2) 489.5 Ω (3) 9.68 W
1. (1) 1.98×105 1 100 (2) 44 Ω
2. 2 1 100 506 3. 44 4.4 110 220
4. B 5. C
6. (1) 8 Ω (2) 72 W或15 W
7. (1) 18 Ω (2) 36 Ω (3) 9 Ω 45 W
8. (1) 0.2 A (2) 440 W
(3) R0与R2并联,其阻值的大小是220 Ω.
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