初中第2节 电功率导学案
展开18.2 电功率
学习目标
知识与技能
1. 能说出电功率的物理意义、定义和单位。
2. 能利用电功率的公式进行简单的计算。
3. 了解“千瓦时”的来历,知道“千瓦时”与“焦耳”之间的换算关系。
4、能结合实例,说出用电器铭牌上的额定电压、额定功率所表示的含义。
5、能区别额定电压和实际电压,额定功率与实际功率。
6、会利用电流表和电压表测量用电器的功率。
过程与方法
1、通过体验电能表表盘转动快慢跟用电器电功率的关系,培养学生的分析、概括能力。
2、观察用电器的铭牌或相关信息,了解与用电器有关的参数。
3、通过科学探究电功率与用电器中电流(或电压)的关系。
情感、态度与价值观
1、通过动手探究,激发学生探究意识和学习兴趣。
2、通过实验探究,培养学生实事求是的科学态度,激发学习物理知识的兴趣。
3、关心日常生活中各种用电器功率的大小,培养节能意识。
学习过程
一)、知识点梳理
知识要点一 电功率
1、典型探究
演示
实验:分别把一只24W节能灯和一只500W电吹风机接在同样的电路里,比较电能表铝盘转动的 。
解释
电能表的铝盘转得快,说明电流做功 ;电能表的铝盘转得慢,说明电流做功 。
【答案】 快慢 快 慢
2.概念引入。
在物理学中,用电功率表示电流做功的 。电功率用 表示,单位是 ,简称 ,符号是 。
常用单位: ( )。换算: 1kW=103 W 1W=103 mW。
【答案】 快慢 P 瓦特 瓦 W 千瓦 KW 103 103
3.计算。
电功率等于 与 之比。公式: 。
【答案】电功 时间 p= Wt
知识点二 额定功率 实际功率
1、用电器的额定功率和实际功率
额定电压:用电器 工作时的电压
额定功率:用电器在 下工作时的电功率。
实际电压:用电器实际工作时的电压。
实际功率:用电器在 下工作时的电功率。
【答案】 正常 额定电压 实际电压
2、用电器实际工作时的三种情况。
电压
电功率
工作状况
U实 P实 用电器不能正常工作
U实>U额
P实>P额
用电器不能正常工作,有可能烧坏
U实=U额
P实=P额
用电器不能正常工作,有可能烧坏
【拓展】决定用电器工作状况的是用电器的实际功率(如灯泡亮暗是由灯泡的实际工率决定的)
学习检测
例1 有几位同学对电功率这个概念,有以下几种理解,你认为正确的是( )
A: 电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量
B: 电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量
C: 电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多
D: 电功率大的用电器工作时所用的时间一定少
【答案】B
【解析】电功率是指电流在单位时间内做的功多少,是表示电流做功快慢的物理量;电功率是由功和时间共同决定的。
练1.1 关于电功、电功率,下列说法正确的是( )
A: 电流通过导体做功越少,电功率越小
B: 电功是表示电流做功快慢的物理量
C: 电功率大的用电器一定比电功率小的用电器做的功多
D: 在相同时间内,电流通过导体做功越多,电功率越大
【答案】D
【解析】电流做功的多少和电流做功的快慢不要混淆,掌握电功和电功率的概念是解决本题的关键。
练1.2 用电器的功率大表示( )
A: 消耗的电能多
B: 消耗电能快
C: 用电器中电流大
D: 用电器工作时间长
【答案】B
【解析】用电器的功率大表示电流做功快,消耗电能快。
练1.3 关于电功率,下列说法中正确的是( )
A: 电功率是表示电流做功多少的物理量
B: 电功率是表示电流做功快慢的物理量
C: 用电器的电阻越大,其消耗的电功率一定越大
D: 用电器的电阻越小,其消耗的电功率一定越大
【答案】B
【解析】电功率是表示电流做功快慢的物理量;对于纯电阻电路,电压一定时,电阻越小,其消耗的电功率越大。
例2 下图所示的几种家用电器正常工作时,消耗的电功率接近25W的是( )
A: 电饼铛
B: 台 灯
C: 电饭锅
D: 电暖器
【答案】B
【解析】A、电饼铛的功率约为800~1000W,不符合题意;
B、台灯的功率约为25W,符合题意;
C、电饭锅的功率约为800~1000W,不符合题意;
D、电暖器的功率在1000W以上,不符合题意。
练2.1 下列家用电器的额定功率最接近5W的是( )
A: 电冰箱
B: 平板电视
C: 节能灯
D: 电饭煲
【答案】C
【解析】节能灯的电功率约为5W左右,符合题意。
练2.2 如图所示的几种家用电器正常工作时,电功率接近40W的是( )
A.电热水器
B.电风扇
C.电饭锅
D.电熨斗
【答案】B
【解析】A.电热水器的功率约为1000W~3000W,故A不符合题意;
B.电风扇的功率较小,在40W左右,故B符合题意;
C.电饭锅的功率较大,一般在800W左右,故C不符合题意;
D.电熨斗的功率也比较大,一般在500W左右,故D不符合题意。
故选B。
练2.3 空调的电功率比电视机大,则下列说法中,你认为正确的是( )
A.电流通过空调时做功比电视机快
B.电流通过空调时做功比电视机多
C.空调工作时消耗的电能比电视机多
D.空调工作时所用的时间比电视机少
【答案】A
【解析】A.电功率是表示电流做功快慢的物理量,空调的电功率比电视机大,则电流通过空调做功比电视机快,故A正确;
B.电流做功的多少不仅与电功率有关,还与工作时间有关,因不知道空调与电视机的工作时间,故无法比较电流做功的多少,故B错误;
C.空调与电视机消耗的电能即电流通过时做功的多少,由B中可知,无法比较二者消耗电能的多少,故C错误;
D.由题意无法比较二者工作时间的多少,故D错误。故选A。
练2.4 如图所示的几种用电器正常工作时,电功率接近60W的是( )
A.电热水器
B.电风扇
C.电饭锅
D.电烤箱
【答案】B
【解析】A.电热水器的功率约为1000W~3000W,故A不符合题意;
B.电风扇的功率较小,在40W左右,故B符合题意;
C.电饭锅的功率较大,一般在800W左右,故C不符合题意;
D.电烤箱的功率也比较大,一般在600W左右,故D不符合题意。故选B。
例3 一只手机电池的背面印有“3.6V 500mA∙h”字样,另外在手机说明书中还写有“通话3小时,待机100小时”。则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为( )
A: 1.8W,5.4×10﹣2W
B: 0.6W,1.8×10﹣2W
C: 3.6W,0.108W
D: 6.48×103W,1.92×102W
【答案】B
【解析】手机电池储存的电能:W = UIt= 3.6V × 500 × 10-3A × 3600s= 6480J,
该手机通话时消耗的功率:P=Wt=6480J3×3600s =0.6W 故ACD错误;
该手机待机时消耗的功率:P'=Wt=6480J100×360s =1.8×10-2W故B正确。
练3.1 将一段电阻丝接在12V的电源上,通过这段电阻丝的电流是1.5A,这段电阻丝电阻为 Ω,消耗的功率是 W。忽略温度对电阻的影响,当电源电压变为24V时,电阻丝消耗的功率为 W;当通过电阻丝电流0.5A时,电阻丝消耗的功率为 W。
【答案】8 18 72 2
【解析】(1)根椐欧姆定律可得,导体的电阻:R=UR=1.2V1.5A=8Ω
(2)消耗的电功率为:P=UI=12V×1.5A=18W.
(3) 因为导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,导体的电阻不变,所以当电源的电压为24V时,电阻丝消耗的功率为:P=U2R=(24V)28Ω=72W
(4)当通过它的电流为0.5A时,导体的电阻不变,电阻丝消耗的功率为:P=I2R=(0.5A)2×8Ω=2W
练3.2 一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”仅上半年就节电15000kW•h的时候,手举一只理发用的电吹风说:“这只电吹风是1500W的,也就是1.5kW,这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”这位记者的报道中弄混了两个重要的电学概念。这两个概念是电能和( )
A.电流 B.电阻 C.电功率 D.电功
【答案】C
【解析】15000kW•h是电功,1500瓦是电功率,这个记者把电功率和电能混淆了;可以说:这个厂节省的电能可以使这只1.5千瓦的电吹风工作10000小时,或者说这个厂节省的电能可以使10000个这样的吹风机工作1小时。故ABD不符合题意;C符合题意。故选C。
例 4 观察下列四种家用电器的铭牌,下列说法中正确的是( )
A.空调机消耗的电能一定比电视机消耗的电能多
B.四种家用电器正常工作时,电风扇的工作电流最大
C.四种家用电器正常工作时,电流通过电热水器做功最快
D.电热水器接在110V的电路中,它的实际功率约为1000W
【答案】C
【解析】A.由铭牌可知,空调机的额定功率大于电视机的额定功率,则空调机消耗电能快。因时间未知,所以空调机不一定消耗电能多,故A错误;
B.由铭牌可知,四种家用电器额定功率最大的是电热水器,根据P=UI可知,电热水器正常工作时的电流最大,故B错误;
C.功率表示做功快慢,电热水器的额定功率最大,说明电流通过电热水器做功最快,故C正确;
D.电热水器的发热电阻的阻值不变,当电热水器接在110V的电路中,即其两端电压为额定电压的二分之一,则电热水器的实际功率为
P实=500W
故D错误。 故选C。
练 4.1 小明家有“220V 100W”的电视机和“220V 1000W”的电暖器,下列说法正确的是( )
A.如果将电压提高到2200V,电视机的电功率可达1000W
B.正常工作时,电暖器比电视机做功快
C.正常工作时,电暖器消耗的电能比电视机多
D.正常工作时电暖器的电阻为484Ω
【答案】B
【解析】A.电视机上标有的“220V 100W”,分别表示:电视机的额定电压是220V,额定功率是100W,如果将电压提高到2200V,电视机会被烧坏,电功率不可能达到1000W,故A错误;
B.功率是表示物体做功快慢的物理量,已知电暖器的额定功率比电视机的大,因此正常工作时,电暖器比电视机做功快,故B正确;
C.已知电暖器的额定功率比电视机的大,不知道工作时间,根据W=Pt可知,无法比较消耗电能的大小关系,故C错误;
D.由可知,正常工作时电暖器的电阻 为 故D错误。 故选B。
练 4.2 汽车发动机的功率是25kW,它的物理意义是( )
A.发动机每秒做功25000W
B.发动机能做25000J的功
C.发动机每秒做功25000J
D.发动机每秒做功25J
【答案】C
【解析】汽车发动机的功率是25kW=25000W=25000J/s单位时间内所做的功叫做功率,所以25000瓦表示的物理意义是:发动机每秒做功25000J。故选C。
练4.3 两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,额定功率分别为1800W和1200W,都正常工作时,下列说法中正确的是( )
A.甲水壶两端电压较高
B.电流通过甲水壶做功较快
C.通过两个水壶的电流相等
D.相同时间内,两个水壶消耗的电能一样多
【答案】B
【解析】A.甲和乙两电热水壶的额定电压相等,则正常工作时它们两端的电压相等,故A错误;B.电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等,甲的额定功率较大,其正常工作时的实际功率较大,因电功率是表示电流做功快慢的物理量,所以电流通过甲电热水壶做功较快,故B正确;C.两电热水壶正常工作时的电压相等,实际功率不同,由的变形式可知,通过的电流不相等,故C错误;
D.时间相同,额定功率不变,在正常工作时,根据可知,消耗的电能是不同的,故D错误。 故选B。
练4.4 2020年1月,华为手机发布会在北京召开,发布了一款功率高达20W的高速无线充电器(如图所示),关于该充电器。下列说法中正确的是( )
A.功率是表示电流做功多少的物理量
B.该充电器充电头输人电流可高达20A
C.该充电器将电能主要转化为内能
D.该充电器的输出电压约为5V
【答案】D
【解析】A.功率是表示电流做功快慢的物理量,不表示做功的多少,故A错误;
B.该充电器充电输入的功率可高达20W,而不是输入电流是20A,故B错误;
C.该充电器将电能主要转化为化学能,储存在电池中,故C错误;
D.无线充电器的输出电压在5V左右,故D正确。故选D。
练4.5 电视机可以用遥控器关机而不用断开电源,这种功能叫做待机功能。这一功能给人们带来了方便,但很少有人注意到在待机状态下电视机仍然要消耗电能。例如某同学家的一台彩色电视机的待机功率大约是10W,假如他家电视机平均每天待机20h。试估算该同学家一年(按360天计算)中因这台电视机待机浪费的电能为( )
A.36kW·h B.360kW·h C.72kW·h D.720kW·h
【答案】C
【解析】一年中因这台电视机待机浪费的电能为故选C。
例5 如图是小明家里用的电能表,电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。表盘 上 1600imp/(kW•h)表示电能表所在电路每消耗 1kW•h 的电能,指示灯闪烁 1600 次。下列有关说法正确的是( )
A.指示灯闪烁越快,电能表所在电路的总功率越大
B.小明家干路中的电流不得超过10A
C.小明家上月消耗的电能为32386.1kW•h
D.断开其他用电器,只让电饭锅单独工作 2min,指示灯闪烁 32 次,此时电饭 锅的功率为60W
【答案】A
【解析】A.因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了电流做功的快慢,所以,指示灯闪烁越快,电能表所在电路的总功率越大,故A正确;
B.电能表上所标“40A”是指电能表允许通过的最大电流为40A,所以,小明家干路中的电流不得超过40A,故B错误;
C.小明家上月末的示数为32386.1kW•h,由于不知道上月初电能表的示数,所以无法计算上月消耗的电能,故C错误;
D.指示灯闪烁32次,电饭锅消耗的电能
电饭锅的功率
故D错误。 故选A。
练5.1 我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业,在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例,华为“Mate 40pro”不仅采用4400mAh超大容量电池,并且采用“超级快充”技术,不到十分钟可把电池充达一半以上,极大方便了人们的使用,已知该电池的部分参数如表1所示。如图2所示的两个充电器,一个标注“输出5V 4.5A” 另一个标注“输出11V 6A”,其中有一个是快速充电器,假设充电效率为90%,以下说法错误的是( )
A.当电池充满电时,储存的电能是58608J
B.标注“输出11V 6A”的是快速充电器
C.选用快速充电器将电池从零充满需要 13.3min
D.超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些,目的是使充电过程中产生的热量少一些
【答案】C
【解析】A.当电池充满电时,储存的电能为
故A正确,不符合题意;B.根据公式可知,标注“输出5V 4.5A” 的充电器的功率为标注“输出11V 6A” 的充电器的功率为可见,标注“输出11V 6A” 的充电器功率更高,充电更快,是快速充电器,故B正确,不符合题意;C.根据公式得知
故C错误,符合题意;D.电阻在导电物质不变的情况下,主要受导电金属的长度和横截面积影响,横截面积越大,电子在金属中更易通过,电阻也就越小,超级快充的充电线也是用了这一原理,所以超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些,目的是使充电过程中产生的热量少一些,故D正确,不符合题意。故选C。
练5.2 智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁地使用会导致它的电能消耗很快。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,这里的“省电模式”采取的方式是( )
A.增大电池电压 B.增加总功率 C.减少总功率 D.降低散热能力
【答案】C
【解析】当手机“电量”所剩无几时,即在W一定时,根据变形,得
要延长使用时间,就要减小总功率P,故只有C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
练5.3 1度电可供一盏家用节能灯正常工作约为( )
A.1h B.10h C.100h D.1000h
【答案】C
【解析】一盏普通家用节能灯正常工作时的额定功率约为10W,即
P=P额=0.01kW
1度电可供一盏家用节能灯正常工作的时间约为
故选C。
练5.4 小明家有“220V 100W”的电视机和“220V 1000W”的空调,下列说法错误的是( )
A.如果将电压提高到2200V,电视机的电功率可达1000W
B.正常工作时,空调比电视机做功快
C.正常工作时,空调每小时消耗的电能比电视机多
D.正常工作时,空调的电流是电视机的10倍
【答案】A
【解析】A.超过额定电压过多,电视机会烧坏,故A错误,符合题意;
B.正常工作,空调功率比电视大,做功快,故B正确,不符合题意;
C.正常工作,空调功率比电视大,根据W=Pt可知,空调每小时消耗的电能比电视机多,故C正确,不符合题意;
D.因为二者电压相同,空调功率为电视10倍,根据可知,正常工作时,空调的电流是电视机的10倍,故D正确,不符合题意。 故选A。
练5.5 一度电可供“200V 40W”的电灯正常工作( )
A.25小时 B.40小时 C.20小时 D.0.025小时
【答案】A
【解析】根据可得,一度电可供“220V 40W”的灯泡正常工作
故选A。
练5.6 下面的说法中错误的是( )
A.标有“220V 40W”字样的电烙铁,正常工作25h,耗电1kW
B.标有“36V 60W”字样的灯泡,只有接在36V的电压下,灯泡才能正常发光
C.两盏25W的电灯正常工作10 h,耗电0.5kW·h
D.1000 W的电炉累计正常工作50 h,耗电50度
【答案】A
【解析】A.正常工作25h的耗电量为
W=Pt=40W×25h=1kw·h
耗电量为1kW·h,不是1kW,kW为功率单位,不是电能单位,故A错误,符合题意;
B.36V为该灯泡的额定电压,只有在额定电压下该灯泡才能正常工作,故B正确,不符合题意;
C.两盏25W的灯泡工作10h所消耗的电能为W=2Pt=2×25W×10h=0.5kw·h
故C正确,不符合题意;
D.1000W的电炉正常工作50h消耗的电能为
W=Pt=100W×50h=50kw·h
1kW·h即为1度电,故D正确,不符合题意。故选A。
例6 甲灯标有“220V 20W”,乙灯标有“220V 100W”,忽略温度对电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率
B.甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能
C.两灯串联在电路中,甲灯泡一定比乙灯泡亮
D.两灯并联在电路中,甲灯泡一定比乙灯泡亮
【答案】C
【解析】A.由灯泡铭牌可知甲灯泡的额定功率小于乙灯泡的额定功率,但甲灯泡的实际功率不一定小于乙灯泡的实际功率,故A错误;
B.由可知,消耗的电能由实际功率和时间决定,因实际功率和时间未知,所以不能确定消耗电能的多少,故B错误;
C.由可得,两灯的电阻分别为:
比较可知;串联电路电流处处相等,由可知,两灯泡串联时,它们的实际功率,则甲灯泡一定比乙灯泡亮,故C正确;
D.两灯并联在电路中,两灯泡的电压相同,且;由可知,,则甲灯泡一定比乙灯泡暗,故D错误;
练6.1 灯L1标有“8 V 16 W”的字样,灯L2标有“6 V 6 W”的字样,两灯串联后,接在电压为U的电路中,有一灯可以正常工作,电压U的值应是( )
A.10 V B.12 V C.16 V D.20 V
【答案】A
【解析】由题意知,两灯正常工作时,通过的电流分别为
,
则两灯串联时,正常工作的是灯L2。两灯的灯丝电阻
,
据串联的分压特点有U1ˊ:6V=4Ω:6Ω解得,L1两端的实际电压Uˊ=4V
所以电源的电压U=Uˊ+U2=4V+6V=10V故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
练6.2 如图所示,将示有“3 V 3 W”的灯泡L1和标有“6 V 3 W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关S,其中只有一只灯泡正常发光,另一只灯泡不烧坏,假设灯泡电阻不变,则灯泡L1两端的电压及通过灯泡L1的电流分别是( )
A.3 V 1 A B.1.5 V 1 A C.3 V 0.5 A D.1.5 V 0.5 A
【答案】D
【解析】由P=UI知道,两灯泡的额定电流分别为
由于串联电路中各处的电流相等,且其中只有一只灯泡正常发光,所以,电路中的电流即通过L1的电流
I1′=I2=0.5A
由知道,灯泡L1的电阻
此时L1两端的电压U1′=I1′R1=0.5A×3Ω=1.5V故选D。
练6.3 如图所示,灯 L1 和 L2的灯丝电阻之比是1∶2,则( )
A.两个灯泡的电功率之比 P1∶P2=1∶2 B.两个灯泡的电功率之比 P1∶P2=2∶1
C.两个电流表的示数之比 I1∶I2=1∶3 D.两个电流表的示数之比I1∶I2=2∶1
【答案】B
【解析】 AB.由图可知,两个灯泡并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过L2的电流,并联电路中各支路两端的电压相等,两个灯泡的电功率之比
故A不符合题意,B符合题意;
CD.两个电流表的示数之比
故CD不符合题意。故选B。
练6.4 将L1(6V,6W)和L2(6V,3W)的两个灯泡串联接在6V电源上,则下列说法正确的是( )
A.两盏灯的总功率为9W
B.L1两端电压大于L2两端电压
C.两盏灯的总功率小于3W
D.L2消耗的功率小于L1消耗的功率
【答案】C
【解析】两个灯泡的电阻分别为
AC.两灯的串联总电阻
R=R1+R2=6Ω+12Ω=18Ω
两盏灯的总功率为
故C正确,A错误;
BD.因L1的电阻小于L2的电阻,根据串联电路各处的电流都相等,由U=IR可知,L1的电压小于L2的电压,由P=I2R,L1的功率小于L2的功率,故BD错误。
故选C。
例7 一个定值电阻两端的电压为10V时,通过它的电流为2A,则这个电阻的阻值为
Ω,当它两端的电压为20V时,它消耗的电功率为 W。
【答案】5 80
【解析】由I=UR可得,定值电阻的阻值;R=UR=10V2A=5Ω
根据P=U2R当它两端的电压为20V时,它消耗的电功率为:P=U2R=(220)25Ω=80W
练7.1 据《大江晚报》报道:我市黄山路的路灯开灯时间为晚上7时至次日早7时。夏季天亮时间较早,每天早上6时天已大亮,还开着这么多路灯,真是太浪费了,有热心的市民到现场了解,黄山路共有路灯150盏。每盏灯功率200W,按每天少开1.5小时来计算,每天节约用电 kW∙h。按0.50元/(kW∙h)的电费计算,每天能节省电费 元。
【答案】45 22.5
【解析】由P=200W=0.2kW可知,150盏路灯的总功率P=150×0.2kW=30kW,
每天少开1.5小时,则节约的电能为:W节=Pt=30kW×1.5h=45kW∙h, 又∵按0.5元/kW∙h的电费计算,
∴节省的电费为:0.5元/kW∙h×45kW∙h=22.5元。
练7.2 如果加在某定值电阻两端的电压从6V增加到10V,通过该电阻的电流变化了0.2A,则该电阻的阻值和电功率变化值分别是( )
A: 30Ω 0.8W
B: 20Ω 3.2W
C: 50Ω 1.6W
D: 20Ω 0.8W
【答案】B
【解析】电阻两端的电压变化,电阻保持不变,当电阻两端的电压为6V时,通过电阻的电流为I1=6VR ,该电阻的电功率P1=(6V)2R;当电阻两端的电村为10V时,通过电阻的电流为I2=10VR ,该电阻的电功率为:P2=(10V)2R
电流变化量∆I=I2−I1=10VR - - 6VR =0.2A
解得:R=20Ω 所以该电阻的电功率变化了
∆P=P2 −P1=(10V)2R − (6V)2R =3.2W
例8 关于电功和电功率,下列说法中正确的是( )
A: 额定电功率越大的用电器耗电一定越快
B: 实际电功率越大的用电器耗电一定越多
C: 额定功率越大的用电器,正常工作时电流通过它所做的电功一定越多
D: 用电器工作过程中的实际电功率可能小于或大于它的额定功率
【答案】D
【解析】A、额定功率大,但实际功率不一定大,所以耗电不一定快,故A错误;
BC、电功率是描述电流做功快慢的物理量,无法比较耗电及做功的多少,故BC错误; D、实际功率有可能大于、等于或小于额定功率,故D正确。
练8.1 某白炽灯标有“220V 40W”的字样,该灯正常发光时的电阻为 Ω,正常工作25小时消耗的电能为 度。
【答案】1210 1
【解析】已知灯泡的额定电压和额定功率,由P=U2R可得灯泡正常发光时的电阻:
R=U2P=(220V)240W=1210Ω
正常工作25小时消耗的电能:
W=Pt=0.04Kw×25h=1Kw∙h=1度
练8.2 把一个标有“12V 6W” 的小灯泡接在18V的电源上, 要使灯泡正常发光, 需要 ( 选填“ 串联”或“并联”)一个阻值为 Ω的定值电阻。
【答案】串联 12
【解析】灯泡电阻为24Ω,正常发光时电压为12V,需要串联一个电阻,且该电阻两端电压为6V,串联时电压之比等于电阻之比,则该定值电阻为12Ω。
例9 下列物理量中,决定同规格小灯泡发光时亮暗程度的是( )
A: 实际电流
B: 实际功率
C: 实际电压
D: 额定功率
【答案】B
【解析】只有在额定电压下,灯的实际功率才等于额定功率;灯的亮度取决于灯的实际功率,与单独的电压或电流、电阻无关。同规格小灯泡发光时亮暗程度取决于灯的实际功率。
练9.1 一盏“220V 25W”的白炽灯甲和一盏“36V 25W”的白炽灯乙,当它们都正常发光时( )
A: 甲灯亮
B: 乙灯亮
C: 两灯一样亮
D: 无法判断
【答案】C
【解析】两灯正常发光时实际功率相同都是25W,所以一样亮。
例10 一个灯泡上标有“9V 9W”的字样,给灯泡两端加4.5V的电压,不考虑温度的影响,则( )
A: 灯丝的电阻为1Ω
B: 通过灯丝的电流为1.5A
C: 灯丝的实际功率为2W
D: 灯丝的实际功率为2.25W
【答案】D
【解析】根据P=U2R可得,灯泡的电阻R=U额2P额=(9V)29W=9Ω,故A错误。当灯泡两端加4.5V的电压时,根据欧姆定律可得,通过灯泡的电流:I=UR=4.5V9Ω=0.5A.故B错;
灯泡的实际功率:P=UI=4.5V×0.5A=2.25W,故C错,D正确。
练10.1 一个“220V 25W”的甲灯正常发光3h,另一个“110V 25W”的乙灯正常发光4h,由此可知( )
A: 甲灯的实际功率较大
B: 乙灯消耗的电能较多
C: 甲灯较亮,乙灯较暗
D: 流过甲灯的电流较大
【答案】B
【解析】由灯泡铭牌可知,灯的额定电压U甲=220V,U乙=110V,灯的额定功率P甲=P乙=25W,
A、两灯泡正常发光,实际功率等于额定功率,因为P甲=P乙=25W,两灯的实际功率相同,故A 错误;
B、∵P=Wt∴甲消耗的电能W =P t=0.025kW×3h=0.075kW∙h,乙消耗的电能W =P
t=0.025kW×4h=0.1kW∙h,乙灯消耗的电能多,故B正确;
C、两灯泡正常发光,实际功率等于额定功率,因为P甲 =P乙 =25W,两灯的实际功率相同,两灯的亮度相同,故C错误;
D、∵P=UI,∴流过甲的电流 I甲=P甲U甲=25W220V≈0.114A 流过乙的电流 I乙=P乙U甲乙=25W110V≈0.227A,通过乙的电流较大,故D错误。
练10.2 一个容积2 L电热水壶,其铭牌标有“220 V 1 100 W”,该电热水壶正常工作时,发热板的电阻是_________Ω,小明家安装的电能表表盘村有3000r/(kW·h);若小明家中只有热水壶在工作,在2 min内电能表的转盘转了90转,此时该水壶的实际功率___________。
【答案】44 900W
【解析】[1]电热水壶正常工作时发热板的电阻
[2]电能表的转盘转了90转消耗的电能
此时该水壶的实际功率
例 11 将L1标有“6V 3W”,L2 标有“3V 3W”串联接入电路中,闭合开关后,两灯均发光, 此时两灯泡电压之比U1:U2=______;若将两灯并联后接入 3V 电路中,则两灯的实际功率之比P1:P2=______。(不计温度对灯丝电阻的影响)
【答案】4:1 1:4
【解析】[1]两灯灯丝的电阻分别为
,
两灯串联时,两灯泡的电压之比
U1:U2=R1:R2=12Ω:3Ω=4:1
[2]两灯并联接入电源电压为3V的电路中,灯L1的实际功率
P1=
灯L2正常发光,所以
P1:P2=0.75W:3W=1:4
练11.1 如图所示,电源电压不变,R 是定值电阻。当将一个“3V 1.5W”的小灯泡接在a、b两点间时,小灯泡恰好正常发光;若换一个“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间,则这个小灯泡( )
A.能正常发光
B.比正常发光暗些
C.比正常发光亮些
D.不会发光
【答案】B
【解析】由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:I1=P1U1=1.5W3V=0.5A
I2=P2U2=3W6V=0.5A
由I=UR可得,两灯泡的电阻分别为R1=U1I1=3V0.5A=6Ω R2=U2I2=6V0.5A=12Ω 比较可知R2>R1
在原来的电路中,“3V 1.5W”的小灯泡接在a、b两点间时,小灯泡恰好正常发光,说明电路中的电流为0.5A;当“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间时,因R >R ,所以电路中的总电阻变大,由I=UR可知,此时电路中的电流变小,小于0.5A,由P=I2 R 可知,“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间时,其实际功率小于额定功率,比正常发光暗些,故B正确、ACD错误。
练11.2 如图所示是某研究性学习小组利用“220V 60W”的灯泡L 和“220V 15W”的灯泡L 所设计的四个电路图,当把它们分别接入同一家庭电路中时,对甲乙丙丁四个电路消耗的实际功率关系排列正确的是( )
A: P甲=P乙=P丙=P丁
B: P甲>P乙>P丙>P丁
C: P丙>P丁>P甲>P乙
D: P丁>P甲>P乙>P丙
【答案】 D
【解析】由灯的铭牌,根据R=U额2P额求出两灯的电阻
R1=(220V)260W=24203Ω
R2=(220V)215W=96803Ω
由图可知,甲电路只有L1 工作,乙电路只有L2工作,
由此可知:R甲
练11.3 把标有“220V 40W”和“220V 60W”的甲、乙两盏灯串联接在220V的电源上(假设灯丝电阻不变),则下列分析正确的是( )
A: 两盏灯的总功率等于100W
B: 甲灯两端的电压小于乙灯两端的电压
C: 甲灯消耗的功率大于乙灯消耗的功率
D: 甲灯消耗的功率小于乙灯消耗的功率
【答案】C
【解析】(1)因串联电路中,电阻越串联越大,总电阻大于任何一个分电阻,所以,两盏灯串联时的总电阻大于任何一个灯泡的电阻,因串联后总电压不变,所以由P=U2R可知两盏灯的总功率小于任何一个灯泡的额功率,即总功率小于40W,故A错误;
由P=U2R可知,两灯泡的额定电压相等,甲灯泡的额定功订小,其电阻较大,即R甲>R乙,因串联电路中各处的电流相等。所以由U=IR可知,甲灯泡两端的电压较大,故B错误;串联电路各处的电流相等,甲灯泡的电阻大,由P=I2R可知,甲灯消耗的功率大,故C正确,D错误。
人教版九年级全册第2节 电功率学案设计: 这是一份人教版九年级全册<a href="/wl/tb_c83784_t4/?tag_id=42" target="_blank">第2节 电功率学案设计</a>,共3页。
人教版九年级全册第十八章 电功率第2节 电功率学案: 这是一份人教版九年级全册<a href="/wl/tb_c83784_t4/?tag_id=42" target="_blank">第十八章 电功率第2节 电功率学案</a>,共6页。学案主要包含了实验现象分析,电功率的单位等内容,欢迎下载使用。
初中物理人教版九年级全册第2节 电功率学案及答案: 这是一份初中物理人教版九年级全册第2节 电功率学案及答案,文件包含人教版2023年九年级物理全一册同步精品讲义课时182电功率教师版docx、人教版2023年九年级物理全一册同步精品讲义课时182电功率学生版docx等2份学案配套教学资源,其中学案共52页, 欢迎下载使用。