内容正文:
姓名_________ 日期______ 等第_____
15.2电 功 率
第1课时 认识电功率
【新知梳理】
1. 电功率是描述________________的物理量.
2. 电功率的计算公式是P=W/t=______,这个公式适用于任何电路(或“用电器”).根据欧姆定律可推出P=______和P=______,这两个公式只适用于纯电阻电路.
3. 电功率的国际单位是________.1kW=_______W,
1mW=_______W.
【随堂练习】
1. 做同样多的功,电功率大的用电器花的时间___;在相同的时间里,电功率大的用电器做的功____.
(多/少)
2. 明让家中某用电器单独工作0.5h,观察到家中电能表的示数图甲由变为图乙,则该用电器的实际功率为_______kW。则该用电器可能是_________(选填“冰箱”、“空调” 或“台灯”)。
3. 某小灯泡两端的电压为2.5V,通过的电流为0.3A,则小灯泡的电功率为______W,此小灯泡在5min内消耗的电能是______J.
4. 如果加在定值电阻两端的电压从8V增加到10V时,通过定值电阻的电流相应变化了0.2A,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.
5. 某灯泡接在220V的电路中时,消耗的电功率是40W,则:
(1) 通过灯丝的电流约是______A.(结果保留两位小数)
(2) 灯丝的电阻是______Ω.
(3) 工作10min,灯泡消耗的电能是__________J.
6. 在如图所示的电路中,电源电压保持6V不变,电阻R1的阻值为20Ω.当开关S2断开,S1、S3闭合时,电流表的示数为0.45A.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.
【基础过关】
1. 某小灯泡的电功率是750mW,合______W,表示的物理意义是____________________________.
2. 某用电器在40h内消耗的电能为1kW·h,则该用电器的电功率为______kW,合________W.
3. 某电阻的阻值为10Ω,电阻两端的电压为2V,则该电阻的电功率为________W,电阻在2min内消耗的电能是________J.
4. 关于电功率的认识,下列说法正确的是( )
A. 电功率越小的用电器做功一定越少
B. 做相同的功,用时长的用电器电功率大
C. 电功率是反映电流做功快慢的物理量
D. 两个用电器工作时,通电时间短的电功率大
5. 甲用电器在5min内消耗的电能为1.5×105J,乙用电器1h内消耗的电能为0.5kW·h,则甲、乙两用电器电功率的大小关系是( )
A. P甲>P乙 B. P甲=P乙
C. P甲<P乙 D. 无法比较
6. 甲、乙两用电器电功率之比为1∶2,通电时间之比为3∶4,则消耗的电能之比为( )
A. 1∶2 B. 3∶8 C. 3∶4 D. 2∶3
7. 智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁使用会导致它的电能消耗得很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,实现该功能的方式是( )
A. 降低散热能力 B. 减小总功率
C. 增大电池电压 D. 增大电流
8. 在如图所示的电路中,电源电压为6V保持不变,电阻R1的阻值为20Ω.当开关S闭合时,电流表的示数为0.2A.求:
(1) R2的阻值.
(2) 通电1min,电流通过R1做的功.
(3) 电路消耗的电功率.
【能力进阶】
9. 如图甲所示的电路中,电压表V1和V2的示数之比为1∶3,定值电阻阻值之比R1∶R2=______,电功率之比P1∶P2=______. 若电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路,则电流表A1、A2的示数之比为______,在相同时间内R1、R2消耗的电能之比为______.
10. 如图所示为小明家的电能表,他家电路中可以接入用电器的最大总功率为______W.将电视机单独接入电路正常工作6min,电能表转盘转6r,则电视机的功率为______W;电视机正常工作1h,消耗的电能为________J.
11. 如图所示,闭合开关,滑动变阻器滑片P由a向b滑动的过程中,通过R1的电流和R1消耗的电功率将分别( )
A. 变大、变小 B. 变小、变大
C. 变大、变大 D. 变小、变小
12. 如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V,通过该电阻的电流变化了0.1A,那么该电阻的阻值和电功率变化值分别为 ( )
A. 40Ω、0.4W B. 40Ω、1.6W
C. 10Ω、4.0W D. 10Ω、3.4W
13.如图所示的电路中,电源两端电压U=9V,R1、R2、R3均为定值电阻,其中R2=45Ω,R3=30Ω.
(1)当闭合开关S和S1,断开开关S2时,求R3两端的电压U3.
(2)当开关S、S1和S2均闭合时,求电流表的示数I.
(3)当闭合开关S,断开开关S1和S2时,电压表示数为6V,求R1消耗的电功率P.
15.2电 功 率
第2课时 用电器的额定功率
【新知梳理】
1. 用电器________工作时的电压叫作额定电压.用电器在__________下工作时的功率叫作额定功率,此时用电器中通过的电流叫__________.
2. 用电器的额定值总是同时出现的,三者的关系是P额=________.我们使用各种用电器时,一定要注意它的额定电压,只有在________电压下用电器才能正常工作.
3. 用电器实际工作时的电压叫______电压.用电器实际工作时的功率叫________功率.
【随堂练习】
1. 一家用白炽灯泡上标有“220V 60W”的字样,该灯泡应接在电压为______V的电路中才能正常发光,若把它接在110V的电源上使用,则灯泡的实际功率是______W,额定功率是______W.(不考虑温度对灯泡电阻的影响)
2. 分别标有“220V 40W”“36V 40W”字样的甲、乙两盏白炽灯,当它们正常发光时,通过它们的电流I甲____I乙,两灯的电阻R甲____R乙,两灯的实际功率P甲____P乙.(>/=/<)
3. LED灯在现代生活中得到普遍应用,具有节能、环保的特点.若一盏“220V 5W”的LED灯每天正常工作10h,则30天消耗的电能是______kW·h,这些电能可供一盏“220V 40W”的日光灯正常工作______h.
4. 小明利用电能表测量某个家用电器的电功率,当电路中只有这个电器连续工作时,测得在1h内,消耗的电能为1.2kW·h,那么这个电器可能是( )
A. 液晶电视机 B. 台式计算机
C. 家用空调 D. 台灯
5. 一个标有“220V 1100W”的电热器,当通过它的电流为4A时,它的实际功率为( )
A. 176W B. 704W
C. 880W D. 1100W
6. 如图所示,已知电源电压恒为8V,小灯泡上标有“6V 3W”字样.
(1) 求小灯泡正常发光时的电流和电阻.
(2) 闭合开关S,移动滑片P,使小灯泡正常发光,求此时滑动变阻器连入电路中的电阻和电路消耗的总功率.
【基础过关】
1. 标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡的额定功率是____W.当把它接入电压为2V的电路中时,通过它的电流是0.25A,则小灯泡的实际功率是_____W.
2. 现有“220V 100W”的电灯泡一只,正常发光5h消耗的电能是____kW·h;将它接在电压为110V的电路中,实际功率为____W,消耗1kW·h的电能可供它连续工作____h.(假设灯丝电阻不变)
3. 将标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2串联接入6V的电路中,通过两灯泡的电流之比为______,两灯泡在相同时间内消耗的电能之比为______,它们的总功率______(大于/等于/小于)
3W.(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
4. 下列关于额定功率和实际功率的说法,正确的是( )
A. 额定功率跟用电器工作时的电压有关
B. 额定功率跟用电器的额定电压无关
C. 实际功率跟用电器工作时的电压有关
D. 实际功率跟用电器工作时的电压无关
5. 小萌在爸爸更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样.下列说法正确的是( )
A. 该灯泡只能在220V电压下工作
B. 该灯泡的实际功率是40W不变
C. 该灯泡每秒消耗的电能是40W
D. 该灯泡正常发光时的功率是40W
6. 分别标有“PZ220-100”“PZ36-100”字样的甲、乙两盏白炽灯,当它们正常发光时,相同时间内消耗的电能( )
A. 甲灯较多 B. 乙灯较多
C. 一样多 D. 无法确定哪盏多
7. 一个标有“220V 440W”字样的电热器,当通过它的电流为1A时,它的实际功率( )
A. 等于额定功率 B. 大于额定功率
C. 小于额定功率 D. 无法判断
8. 如图所示,电源电压为6V,当小灯泡正常发光时,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.5A,则小灯泡的额定功率是( )
A. 8W B. 4W C. 3W D. 2W
9. 如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L的铭牌标有“6V 3W”的字样.当开关S1闭合、S2断开时,小灯泡L恰好正常工作;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.75A.求:
(1) 开关S1、S2都闭合时,电路消耗的总电功率.
(2) 电阻R的阻值.
【能力进阶】
10. 将分别标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2并联接在6V的电源上,则实际功率较大的灯泡是____(L1/L2),干路中的电流是______A.
11. 在如图所示的电路中,电源电压为6V,电阻R的阻值为12Ω.闭合开关,小灯泡刚好正常发光,此时电流表的示数为0.3A.则小灯泡的规格为“____V
____W”.
12. 标有“6V 3W”的小灯泡,它的I-U图像如图所示,则它正常工作10s消耗的电能为____J;若将它与一个10Ω的定值电阻串联接在电压为8V的电路中,则电路消耗的总功率为____W.
13. 某家用电器正常工作时,通过的电流大约为 5A,该用电器可能是( )
A. 电视机 B. 白炽灯
C. 空调 D. 电冰箱
14. 不考虑温度对电阻的影响,把两个“220V 40W”的灯泡串联接在220V的电路中,则两灯泡的总功率为( )
A. 10W B. 20W C. 40W D. 80W
15. 将一只“6V 3W”的灯泡与一个“10Ω 1A”的定值电阻并联接在某电源上,则干路中允许通过的最大电流为( )
A. 0.5A B. 1.0A C. 1.1A D. 1.5A
16. 如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为6V,灯泡标有“2.5V 0.5A”字样(灯丝阻值不变),滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样.
(1) 求灯泡正常发光时的电功率.
(2) 求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值.
(3) 该电路设计是否有缺陷?如有,请给出解决办法.
15.2电 功 率
第3课时 伏安法测量小灯泡的电功率
【新知梳理】
1. 在测量小灯泡的电功率的实验中:
(1) 实验目的是测量小灯泡的______功率和____
___功率.
(2) 实验原理是____________.
(3) 实验中必须测出的物理量有______和______.
(4) 在框内画出实验的电路图.
(5) 实验中要用滑动变阻器的目的是__________
__________________,实验中测量三组数据的目的是________________________________.
2. 实际功率与额定功率的关系:
(1) U实____U额时,P实____P额,用电器处于正常工作状态.
(2) U实____U额时,P实____P额,用电器不能正常工作.
(3) U实____U额时,P实____P额,用电器寿命减短,且容易烧坏.
3. 灯泡的亮度是由灯泡的____________决定的.【随堂练习】
1. 为了测定小灯泡的额定功率,在具体实验操作中,手和眼的分工应该是(已知额定电压)( )
A. 手移动变阻器的滑片,眼观电流表
B. 手移动变阻器的滑片,眼观电压表
C. 手移动变阻器的滑片,眼看小灯泡是否发光
D. 手按开关,眼观电流表
2. 小明用两节干电池测小灯泡的功率,电路如图甲所示,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”.
(1) 在图甲中,用笔画线代替导线将电路连接完整.
(2) 连接电路时,开关必须______,滑动变阻器的滑片应移到最____ (左/右)端.
(3) 当电压表的示数达到2V时,电流表的示数如图乙所示,其读数为________A,此时小灯泡的功率为_____W.为使小灯泡正常发光,应将滑片向____(左/右)移动.
(4) 当电压表示数达到2.5V时,无论怎么调节变阻器滑片都无法使电压表示数变大.为了用该小灯泡继续完成实验,你的做法是___________________.【基础过关】
1. 在“测量小灯泡的功率”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电功率
2. 在“测量小灯泡的功率”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
3. 在“测量小灯泡的功率”的实验中,正确连接好电路并闭合开关后,若发现小灯泡不亮,电表的示
数较小,则下一步的操作应该是( )
A. 调节滑动变阻器
B. 断开开关,检查电路连接是否正确
C. 检查小灯泡是否损坏
D. 换用电压较低的电源
4. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源为两节铅蓄电池,小灯泡的额定电压为2.5V,正常工作时的电阻约为10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,某同学已连接的部分电路如图甲所示.
(1) 该同学连接的电路中有错误,请用笔在错误处画“✕”标明.错误改正后,请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整.
(2) 闭合开关,将变阻器的滑片移到某位置时,电压表示数为2.5V,电流表示数如图乙所示,则此时小灯泡中的电流是______A,小灯泡的额定功率是______W.
(3) 另一同学连好电路闭合开关后,发现小灯泡先很亮后熄灭,你认为他在连接电路时可能出现的问题是__________________________________.
(4) 实验结束后,应先____________,拆除______两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材.
【能力进阶】
5. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用的小灯泡上标有“2.5V”字样,额定电流约为0.3A,电源电压恒为6V,实验电路如图甲所示.
(1) 请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整.
(导线不允许交叉)
(2) 现有规格为A“10Ω 2A”、B“20Ω 1A”和C“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器可供选择,应选择____(填字母)滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验.实验中滑动变阻器的作用是____________和调节小灯泡两端的电压及通过的电流.
(3) 电路连接完成后,闭合开关,发现小灯泡发光很暗,这时眼睛应该看着__________(电流表/电压表)移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W.
(4) 实验中改变小灯泡两端的电压,多次测量的目的是____________________.
(5) 测得小灯泡的额定功率后,把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的功率大于其额定功率的四分之一,请对其加以分析:___________
________________________________________________________________________________________________________________________.
6. 实验小组在测量灯泡额定功率的实验中,所用器材如下:两节新干电池,待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一只,导线若干.
(1) 如图甲电路连接错误,只改动一根导线,使电路连接正确.请你在应改动的导线上画“✕”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(2) 将错误连接改正后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表的示数为0.2V,你认为小灯泡不亮的原因是____(填字母).接下来应进行的操作是______
________________________.
A. 小灯泡断路 B. 小灯泡的实际功率太小
(3) 闭合开关,电压表的示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应该向______(A/B)端移动滑片;当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为_________W.
(4) 另一组的小芳发现电流表已损坏,她添加了已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,也测出了已知额定电压为U额的小灯泡的额定功率(电源电压未知且不变),实验步骤如下:
① 闭合开关S、S1,断开S2,调节滑片使电压表读数为_________.
② 闭合开关S、断开S1,再闭合S2,保持滑片位置不动,读出此时电压表的示数为U.
③ 小灯泡额定功率的表达式:P额=___________ (用已知量和测量量表示).
参考答案
15.2电 功 率
第1课时 认识电功率
【新知梳理】
1、电流做功快慢
2、UI;U2/R;I2R;
3、瓦(W);103;10-3;
【随堂练习】
1、少;多;2、1;2;3、0.75;225;4、10;3.6;
5、0.18;1210;2.4×104;6、(1)0.9W;(2)0.6W;
【基础过关】
1、0.75;该小灯泡正常工作时,1s内所消耗的电能为0.75J;2、0.025;25;3、0.4;48;
4、C;5、B;6、B;7、B;
8、(1)10Ω;(2)48J;(3)1.2W;
【能力进阶】
9、1∶2;1∶2;2∶3;2∶1;
10、4400;3.6×105;100;
11、C;12、B;13、(1) 9V;(2) 0.5A;(3)0.6W;
15.2电 功 率
第2课时 用电器的额定功率
【新知梳理】
1、正常;额定电压;额定电流;2、U额I额;额定;3、实际;实际
【随堂练习】
1、220;15;60;2、<;>;=;
3、1.5;37.5;4、C;5、B;
6、(1)0.5A;12Ω;(2)4W;
【基础过关】
1、0.75;0.5;2、0.5;25;40;3、1∶1;1∶2;小于;4、C;5、D;6、C;7、C;8、D;9、(1)4.5W;(2)24Ω;
【能力进阶】
10、L1;1.5;11、2.4;0.72;12、30;3.2;
13、C;14、B;15、C;
16、(1)1.25W;(2) 7Ω;(3) 有,因为电源电压为6V,大于灯泡的额定电压,由电路图可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻过小时,会造成灯泡两端的电压过大而损坏灯泡;为让滑片能自由移动,且灯泡安全工作,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零
时,灯泡应正常发光,电路中应串联接入一个7Ω的电阻R0;
15.2电 功 率
第3课时 伏安法测量小灯泡的电功率
【新知梳理】
1、额定;实际;P=UI;电压;电流;如图所示;调节小灯泡两端的电压;比较小灯泡在不同电压下的电功率;
2、=;=;<;<;>;>;实际功率
【随堂练习】
1、B;2、如图所示;断开;0.24;0.48;右;增加一节干电池;
【基础过关】
1、C;2、C;3、A;
4、如图所示;0.2;0.5;滑动变阻器同时连接上方两个接线柱;断开开关;电源;
【能力进阶】
5、如图所示;B;保护电路;电压表;0.65;测量不同电压下小灯泡的实际功率;根据P=U2/R知,在电阻R不变时,电压为原来的二分之一,功率为原来的四分之一,但因灯丝的电阻随温度的降低而减小,故小灯泡两端的电压调为额定电压的一半,测得的实际功率大于其额定功率的四分之一;
6、如图所示;B;向左移动变阻器的滑片;A;0.75;U额;(U−U额)U额/R0;
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