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物 理 九年级 全一册 配粤教沪科版
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第十五章 电能与电功率
15.3 用电器的正确使用
第2课时 有关额定功率的计算
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目 录
CONTENTS
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
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课程要求
1. 会运用电功率公式和欧姆定律公式进行推导其他公式。
2. 会利用公式计算用电器的实际功率、额定功率。
核心素养
1. 能量观念
2. 科学思维
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知识点精讲
知识点1:关于额定功率的简单计算
1. 用电器铭牌上标出“220 V 40 W”的字样,“220 V”表示______________,“40 W”表示______________;已知用电器的额定电压U额、额定功率P额,可求出用电器的额定电流I额
=________,用电器的电阻R=_____________。
额定电压
额定功率
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2. 根据欧姆定律I=__________和公式P=UI,可推导出另外两个
求电功率的公式:①P =__________(用U、R表示);②P=__________(用I、R表示)。
I2R
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3. 其灯泡的规格为“220 V 22 W”,则灯泡正常工作时的电压是________V,电流是________A,灯丝的电阻是________Ω;将该灯泡接在电压为110 V的电路中,灯泡的实际功率是________W。(忽略温度对灯丝电阻的影响)。
课堂演练
220
0.1
2 200
5.5
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4. 图15-3-10是某电热水壶的铭牌,假设电热水壶的电阻不变,求:
(1)电热水壶的电阻。
解:(1)由P=可得,电热水壶的电阻R===22 Ω。
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(2)电热水壶正常工作5 min消耗的电能。
(2)t=5 min=300 s,由P=可得,
电热水壶正常工作5 min消耗的电能W=Pt=2 200 W×300 s=6.6×105 J。
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(3)当电热水壶实际电压为198 V时,它的实际功率。
(3)电热水壶实际电压为198 V时,它的实际功率P实===1 782 W。
答:(略)
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思路点拨:先根据用电器的铭牌上的额定电压和额定功率求出用电器的电阻R=,再与欧姆定律公式和电功率公式结合计算其他物理量。
易错辨析:在计算时要注意用电器的实际电流和实际功率都是发生变化的。用电器没有正常工作时,实际电流和额定电流是不相等的。
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知识点2:关于串、并联电路中额定功率的计算
5. 在串联电路中,常利用公式P=I2R 计算电功率;在并联电路中,常利用公式P=计算电功率。不管是串联还是并联电路,电路的总功率都等于各用电器电功率之和,即P总=P1+P2+P3+……+Pn。
6. 若R1、R2串联,则通过R1和R2的电流相同,根据P=I2R可知,R1、R2的电功率之比P1∶P2=R1∶R2;若R1、R2并联,则R1和R2两端的电压相同,根据P=可知,R1、R2的电功率之比P1∶P2=R2∶R1。
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7. 如图15-3-11所示的电路中,电源电压为9 V,小灯泡L标有“6 V 0.6 A”的字样,R为定值电阻,闭合开关S后,小灯泡L恰好正常发光,求:
(1)小灯泡的额定功率。
课堂演练
解:(1)灯泡L的额定功率PL=ULIL=6 V×0.6 A=3.6 W。
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(2)定值电阻R的阻值。
(2)由电路图可知,灯泡L与电阻R串联,
所以R两端的电压UR=U-UL=9 V-6 V=3 V,
因串联电路中各处的电流相等,故IR=IL=0.6 A,
由I=可得,定值电阻R的阻值R===5 Ω。
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(3)整个电路10 min消耗的电能。
(3)整个电路10 min消耗的电能W=UIt=9 V×0.6 A×10×60 s=
3 240 J。
答:(略)
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8. 如图15-3-12所示,电阻R=5 Ω,闭合开关S后,电流表的示数为0.4 A,已知小灯泡灯丝的电阻为10 Ω。求:
(1)电源电压。
解:(1)由图可知,小灯泡与电阻并联的电路,电流表测量通过电阻的电流,
由I=可得,电源电压U=UR=IR=0.4 A×5 Ω=2 V。
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(2)通过小灯泡灯丝的电流。
(2)由并联电路的电压特点可知,小灯泡两端的电压UL=U=2 V,
则通过小灯泡灯丝的电流IL===0.2 A。
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(3)小灯泡的实际功率。
(3)小灯泡的实际功率P=UIL=2 V×0.2 A=0.4 W。
答:(略)
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9. 已知R1=5 Ω、R2=10 Ω,当把R1、R2串联在某一电路中时,通过两电阻的电流之比I1∶I2=________,两电阻两端的电压之比U1∶U2=________,两电阻的电功率之比P1∶P2=________。若把R1、R2并联在某一电路中时,两电阻的电功率之比P1′∶P2′=________。
1∶1
1∶2
1∶2
2∶1
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思路点拨:灯泡的电阻会随温度的升高而增大,当灯泡两端的电压改变时,电阻也会改变,(除非有标明忽略温度对灯丝电阻的影响)。当灯泡两端的电压不等于额定电压时,不能代入灯泡正常发光时的电阻计算此时灯泡的实际功率。
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1. 小松同学通过实验研究了一只额定电压为3.8 V的小灯泡的工作情况,他正确测出了小灯泡在不同工作电压下的电流值,并根据实验数据画出如图15-3-13所示的图像。由图像可知,小灯泡在其两端电压为3 V时的实际功率为______W;
小灯泡正常发光时,灯丝的电阻为________Ω
(结果保留1位小数)。
课堂巩固
0.72
14.6
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2. 妈妈为了让明明冬天在家里有一个舒适的学习和生活环境,新买了
一台电暖器,细心的明明观察后发现电暖器的铭牌参数如表格所示。问:
(1)电暖器正常工作时的电流是多少安?
解:(1)根据P=UI知,这台
电暖气正常工作时的电流
I===5 A。
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(2)如果电暖器在用电高峰期时的实际电压是198 V,那么实际功率是多少瓦特?
(2)根据P=知,电暖气的电阻R===44 Ω,
电暖气的实际功率P实===891 W。
答:(略)
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3. 有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图15-3-14甲所示。已知电源电压为36 V,灯泡L的额定电压为24 V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图15-3-14乙所示。问:
(1)台灯正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值是多少?
解:(1)电阻R和灯泡L串联,灯泡L的额定电压为24 V,由图乙可知,当UL=24 V时,通过灯泡L的电流IL=
0.4 A,由串联电路电流的规律可知,
通过滑动变阻器的电流IR=IL=0.4 A,
由串联电路电压的规律可知,
滑动变阻器两端的电压UR=U-UL=36 V-24 V=12 V,
由I=可得,
滑动变阻器R接入电路的电阻R===30 Ω。
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(2)调节滑片,使滑动变阻器R两端的电压为24 V,灯泡的实际功率为多大?
(2)调节滑片,使滑动变阻器R两端的电压为24 V,
则灯泡两端的电压UL′=U-UR′=36 V-24 V=12 V,
由图乙可知,电路中的电流I′L=0.3 A,
灯泡的实际功率P′L=U′LI′L=
12 V×0.3 A=3.6 W。
答:(略)
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谢 谢 !
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