第2章 第3节 电能(2)-电功与电功率的计算（上册）-【拓展与培优】2026-2027学年九年级全一册科学同步练习（浙教版·新教材 浙江专版）

第3节 电能(2)》 思维拓展 一、 电功率的计算公式 1.探究与小灯泡的电功率有关的因素： (1)提出问题：小灯泡的电功率跟哪些因素 有关？ (2)猜想与假设：跟电流有关，电流越大，电功 率越大：跟电压有关，电压越高，电功率越大」 (3)设计并进行实验（采用控制变量法）： ①探究电功率与电流的关系时，应控制小灯泡 两端电压不变，如图甲所示，将不同规格的两灯泡 l1和2并联在电路中，闭合开关S,观察、比较两灯 泡的亮度，并用电流表测出通过两灯泡的电流，找 出灯泡亮度与电流的关系； 图甲 图乙 ②探究电功率与电压的关系时，应控制通过小 灯泡的电流不变，如图乙所示将不同规格的两灯泡 1和l2串联在电路中，闭合开关S,观察、比较两灯 泡的亮度，并用电压表测出两灯泡两端电压，找出 灯泡亮度与电压的关系. (4)分析与论证：电功率的大小与用电器两端 的电压、通过用电器的电流都有关.当电压相等时， 电流越大，电功率就越大；当电流相等时，电压越 高，电功率就越大， 2.进一步实验表明：用电器消耗的电功率等于 这个用电器两端的电压与通过它的电流的乘积.即 电功率的计算公式为：P=UI. 由公式可知，电功率的单位还可以表示为：1W =1V·A. 3根据欧姆定电1-只，可得到包功率的推导 公式：P=I2R或P=E 注意：由于欧姆定律只适用于纯电阻电路（即 用电器消耗的电能全部转化为内能)，所以推导出 电功与电功率的计算 的两个公式也只适用于纯电阻电路，其中P=IR 常被应用于串联电路，因为串联电路中的电流处处 相等：而P一尺常被应用于并联电路，因为并联电 路中各支路两端的电压相等另外，P=。还常用于 根据用电器铭牌求它的电阻，以及进一步求用电器 的实际功率 二、电功的计算公式 1根君功率和功的关系P?,可得到电功的 计算公式，即W=Pt=Ut. 2.电功的单位是焦耳，根据公式，电功的单位 还可表示为1J=1V·A·s,即当某用电器两端的 电压为1V,通过用电器的电流为1A时，则在1s 内电流对该用电器做了1J的功. 3.根据欧姆定律，电功的计算公式可以推导 为：w=1R或w= Rt. 注意：推导出来的电功公式也只能适用于纯电 阻电路.如果电能不仅只转化为内能，而且还转化为 其他形式的能，如电动机在消耗电能的同时将电能 主要转化为机械能，少部分转化为内能，就不能用 这两个推导公式计算电流做功. 例一只电阻丝，接在40V电路中，通过电流 时5A,电阻丝的电功率是多少？若把它接在20V 电路中，电阻丝的电功率又是多少？ 【分析】电阻丝的电功率可以直接用公式P =UI进行计算.当把该电阻丝接入20V的电路时， 通过它的电流必定发生了变化，但它的电阻不变， U? 故可用“40V5A”先求出电阻，再用公式P=R 计算」 解：该电阻丝接在40V电路中时其电功率为： P=UI=40V×5A=200W 该电阻丝接在20V电路中时： R-号-9X-8n p=0=(20V) -=50W. R82 答：该电阻丝接在40V电路中时其电功率为 200W,接在20V电路中时其电功率为50W. (© 九年级 巩固练习 A组 1.小昕同学发现她家新买的白炽灯用过一段 时间后，在相同电压下发光时要暗一些，从科学的 角度看是因为灯发光时，温度升高，灯丝发生了 现象（填物态变化的名称），使灯丝变细，导致 灯丝电阻变 ,消耗的实际功率变 的缘故. 2.某定值电阻R两端的电压由3V塔大到5V 时，通过它的电流变化了0.2A,则该定值电阻的阻 值为 2,R消耗的功率变化了 W. 3.甲、乙两只小灯泡串联，甲灯比乙灯亮，是因为 A.甲灯通过的电流较大 B.乙灯的电阻较大 C.甲灯两端的电压较大 D.乙灯消耗的电功率较大 4.下列4个灯泡正常发光时，灯丝中电流最大 的是 () A.“220V25W” B.“220V60W" C.“36V40W” D.“110V100W” 5.用两只电流表按图示实验电路探究“电功率 与电流的关系”，下列说法不正确的是 () L A A A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡两端的亮 度来判断的 B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压 相同 C.选用的两只小灯泡规格必须相同 D.将其中一只电流表移接到干路上也可以完 成实验 6.甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220-25” “PZ220一100”，关于这两个灯泡的描述正确的是 () A.甲灯的灯丝粗，电阻大 B.甲灯的灯丝细，电阻大 C.乙灯的灯丝细，电阻小 D.乙灯的灯丝粗，电阻大 全一册 7.甲乙两盏白炽灯的铭牌上分别写着“110V 25W”“220V60W”,由此可知 () A.乙灯一定比甲灯亮 B.正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻 C.正常发光时，乙灯的电功率是甲灯电功率的 2.4倍 D.正常发光时，乙灯消耗的电能是甲灯消耗电 能的2.4倍 8.在如图电路中，电源电 压保持不变，闭合开关S,当滑 动变阻器的滑片向右移动时，则 ( ) A.电压表的示数变大 B.电流表的示数变大 C.电阻R的功率不变 D.电压表与电流表示数的比值不变 9.如图所示的电路，闭合开关S,当滑片P向 右移动过程中 () A A.小灯泡变亮 B.电流表示数变大 C电压表示数变小 D.电路的总功率变大 10.LED灯是一种半导体新型节能灯.已知某 LED灯在一定电压范围内的工作电流都是0.02A, 只是在不同电压下发光颜色不同：当加在它上面的 电压为1.8V时，它发红光：当加在它上面的电压为 1.4V时，它发黄光；当加在它上面的电压为3.2V 时，它发蓝光.将该LED灯与一定值电阻R串联后 接在电压为5V的电源两端时它发红光，则该LED 灯的电功率是 W,定值电阻R阻值是 2. 11.小昕家里有一个电吹风，该电吹风的工作 原理如图甲所示，电吹风工作时可以吹出热风也可 ● 以吹出凉风. (1)小昕将电吹风插头接入家庭电路中，当电 吹风吹热风时，电风扇与电热丝的连接方式是 联. (2)小昕在某次用该电吹风将头发吹干的全过 程中，为了知道这次使用电吹风时总共消耗的电 能，她把电吹风的实际功率随时间的变化关系用图 6 科 乙记录了下来，请你帮她算一算，她这次吹干头发 的全过程电吹风总共消耗的电能是 (3)该电吹风使用几年后，发现其电热丝变细 了，则电热丝的电阻值将 P/W 80014B 电 电 热 丝 1001 01 2 3 4 t/min 甲 乙 12.瑞士大学学生设计了一款灯壶组合的“水 壶台灯”，如图所示，“水壶台灯”是由玻璃壶、圆形 底座和白炽灯组成.白炽灯与壶形灯罩下方的凹槽 正好吻合（灯泡不直接与水接触），可将发光时所产 生的内能用于水保温.白炽灯标有100W宇样，求： (1)该台灯正常工作半小时所消耗的电能？ (2)若上述电能的84%转化为内能，可将多少 kg初温为40℃的水加热至90℃？ B组 13.甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图，R 为气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线 如图乙，R2为定值电阻，电源电压保持不变.检测时， 驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，则 tR,/2 R 气敏电阻 10 mg/mL 00i0202o40店o607080910酒精气体浓度 乙 A.测试仪中电压表的示数越小 B.测试仪中电流表的示数越小 C.电路消耗的总功率越大 D.电压表与电流表示数的比值越大 14.在如图所示电路中，电源电压不变，当滑动 变阻器的滑片P由中点向右端移动时，下列说法正 确的是 86 学 ④ A.电流表的示数变大 B.电压表的示数变小 C.灯泡消耗的功率不变 D.电路消耗的总功率减小 15.一只灯泡和一个电阻并联后接在电压为U 的电路中，已知电阻的阻值为R,干路上的总电流为 I,则灯泡消耗的电功率为 ,灯泡的 电阻是 .(用题目中所给的物理量表示) 16.如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的 额定电压为6V.闭合开关S后，当滑片P从R的一 端滑到另一端的过程中，小灯泡的I-U关系图象如 图乙所示.则小灯泡的额定功率为 W,电源 电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 2. 0.21 0123456UV 甲 17.如图所示是电阻甲和乙的U-1图象.若将 甲、乙串联在某一电路中，当电流为0.1A时，电源 电压为 V;若将甲、乙并联在电源电压为 1.5V的电路中，电路消耗的总功率为 ↑IA 0.6 0.4 0.2 U/ 0 2 3 18.用如图甲所示电路进行实验探究，小灯泡 L标有“6V3W”字样，小灯泡的1-U关系如图 乙所示，R为10Ω的定值电阻，当小灯泡电功率为 0.3W时，定值电阻R消耗的功率是 W,电 流表的示数为 A. 0.5 q 电压 可调 0.3 学生 R☒L⊙ 0.2 电源 0.1 0 23456U 分 19.用豆浆机制作豆浆的过程是：按合适的比 例把豆料、清水放入豆浆机中，经过预热、打浆、加 九年级 热等程序.即可制成熟豆浆.某豆浆机的参数如 下表： 额定 额定 打浆 加（预） 型号 容量 电压 频率 功率 热功率 SYL-624 220V 50 Hz 200W 1100W 2000m 温度/℃ 100 黄代 40 5 10 1/min 乙 一次打浆要向豆浆机中加入黄豆和清水共 1.5kg,需13min完成加工过程，其工作信息如图 所示，请解答下列问题： (1)根据工作信息图可知，从第6min至第 9min为第一段加热过程，求这段过程中豆浆吸收的 热量是多少？[c豆浆=4.0×103J/(kg·℃)] (2)豆浆机正常工作完成一次豆浆制作，共消 耗多少电能？ 全一册 20.《2013~2017年中国风光互补路灯行业发 展前景与投资预测分析报告》数据显示，我国现有 城乡路灯总数约有2亿只，并以每年20%的速度塔 长我国有丰富的风能及太阳能资源，路灯作为户外 装置，两者结合做成风光互补路灯，无疑给国家的 节能减排提供了一个很好的解决方案.如图为某公 司生产的风光互补LED路灯外形图和电路原理图， 每套路灯的部分部件及参数如表 部分名称 单位 数量 型号 太阳能电板 套 1 24V280W 风力发电机 1 24V300W 苦电池 只 2 12V120Ah LED灯 只 2 24V60W (1)该灯电路中，两只LED灯的连接方式是 .（填“串联”或“并联”) (2)两只LED灯正常发光时，通过光控开关S 的电流为多大？ (3)国家发改委提供的数据显示，每燃烧1吨标 准煤可以发电3000千瓦时，排放二氧化碳2.61吨， 假如传统路灯消耗的电能来自燃烧标准煤发电，用 此套路灯替换400瓦，每天工作10小时的传统路 灯，则每套路灯1年(365天)可减少多少吨二氧化 碳的排放？ 风力发电机 太阳能电板 蓝电池：LED 87巩固练习 A组 1.D2.C3.B4.C5.D6.A 7.1.4×1033.3×103 8.2.1×103水 9.大于 10.1.2×10502400J/(kg·℃) 11.1:11:2 B组 12.B 13.乙乙 14.质量C 15.(1)偏大(2)温度计上升的示数(3)b (4)8:3 16.(1)6×10J(2)2.52×10J(3)4.2% 专题拓展热量问题的定性求解 例1乙铁块温度高 例2酒精温度升得高一些 例3甲杯水吸收的热量多 例4D 例5C 例6C 巩固练习 A组 1.C2.C3.B4.A5.B6.D7.D 8.A B组 9.D【分析】由题意可知：Q1=Q,△t1> △t2,根据热量计算公式，以甲为研究对象Q=(cm) △t个 则(cm)￥ 即：(1)m1>m2c1<c2 (2)m1=m2c1<c2 (3)m1<mg c1=c2 c1>c2 将题中各选项与以上分析相比较，显然D选项 的内容是错误的.因此选D选项. 10.C 11.由题意可知：△t年>△t乙Q年=Qz 根据热量计算公式，以甲为研究对象： Q=(cm)△t个 则(cm)￥ 即：(1)m年>m乙c年<c乙 (2)m年=m乙c年<c乙 C年<C乙 (3)m手<m乙 c年=c乙 c手c乙 C组 12.B13.D 第3节电能(1)一电功与电功率 例1A 例2小于 巩固练习 A组 1.D2.B3.D4.C5.A6.C7.B 8.1kW·h25001200 9.7.2×1033 B组 10.(1)并(2)1.02×10(3)变大 11.6601500 12.增大660 13.1 第3节电能(2)—电功与电功率的计算 例该电阻丝接在40V电路中时其电功率为： P=7=40V×5A=200W.该电阻丝接在20V电路中 时及-号-X-8ap发-沿-0w U 40V 巩固练习 A组 1.升华大小 2.101.6 3.C4.C5.C6.B7.C8.C9.C 10.0.036160 11.（1)并(2)1.02×10(3)变大 12.(1)1.8×10J(2)0.72kg B组 U2 UR 13.C14.C15.U-RIR-U 16.1.2645 17.20.6 18.0.10.4 19.(1)1.8×10J(2)0.21kW·h 20.(1)并联(2)两只LED灯正常发光时，总功 率为P=60W+60W=120W,又知U=24V,由P 。P =U1可得：通过光控开关S的电流为1=元 2-5A.(3)由P-V得：40w的灯-一年消 120W 耗的电能为：W=P't=0.4kW×10h×365= 1460kW·h,则每套路灯1年(365天)可减少二氧化 碳的排放量为：m60W:片×2611=127 专题拓展利用串、并联电路特点 巧解电功率问题 例1197.9W ·11·