初中物理人教版九年级全册第2节 电功率导学案及答案
展开一、电功率的概念
1.意义:表示用电器________________的物理量.电功率越大的用电器,电流做功越快.
2.定义:电流在________内所消耗的电能,用字母“P”表示.
3.公式:P=_____.
4.单位
(1)国际单位_______,简称____,符号是W.
(2)常用单位______(kW).
(3)换算关系:1 kW=______W.
5.电功率的理解和应用
1.理解:
(1)电功率描述用电器消耗电能的快慢.电功率大的用电器只能说该用电器消耗电能快或电流做功快,并不表示消耗电能就多.消耗的电能多少跟电功率大小和所需要的时间有关.
(2)电功率的大小同时与用电器两端的电压和通过用电器的电流两个因素有关,不能单纯地说电功率与电压成正比,或与电流成正比.
二.即学即练:
【典例】如图甲所示,是一个检测空气质量指数的检测电路。其中 R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示,已知电源电压6V保持不变, R0=2.5Ω,当闭合开关S后,电压表示数为2V时,求:
(1)通过R0的电流;
(1)1min内 R0消耗的电能;
(2)此时的空气质量指数。
【答案】(1)0.8A;(2) 96J;(3) 50
解:由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压。
(1)通过R0的电流
I0===0.8A
通过R0的电流为0.8A。
(2)1min内R0消耗的电能
W=U0I0t=2V×0.8A×60s=96J
1min内 R0消耗的电能为96J。
(3)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压
UR=U−U0=6V−2V=4V
因串联电路中各处的电流相等,所以气敏电阻的阻值
R====5Ω
则
= =0.2Ω−1
由图乙可知:此时空气质量指数为50。
答:(1)通过R0的电流为0.8A;
(2)1min内R0消耗的电能为96J;
(3)此时的空气质量指数为50。
【典例】小明观察家中的电能表(如图),下列说法正确的是( )
A.此电能表应该接在220V的电路中使用
B.电能表的额定功率是220W
C.小明家已经消耗的电能为107J
D.此电能表转盘每小时转过3000转
【答案】A
1.从能量转化的角度来看,下列说法错误的是
A.电风扇工作时主要将电能转化为机械能
B.铅蓄电池充电时化学能转化为电能
C.发电机工作时主要将机械能转化为电能
D.电热水壶工作时电能转化为内能
【答案】B
A、电风扇工作时,消耗电能,得到机械能,所以将电能转化为机械能;故A正确;
B、铅蓄电池充电的过程,消耗电能,得到化学能,所以将电能转化为化学能;故B错误;
C、发电机发电时,消耗了机械能,得到电能,所以将机械能转化为电能;故C正确;
D、电水壶工作时消耗了电能,使水的温度升高,得到内能,故将电能转化为内能;故D正确.
2.下列说法不正确的是( )
A.电功率是用来表示用电器消耗电能快慢的物理量
B.千瓦是电功率的单位,千瓦时是电功的单位
C.在相同时间内,电流所做的功越多,电功率越大
D.一台电冰箱的电功率为200 W,表示电冰箱在1 s内消耗200 W的电能
【解析】选D.200 W的含义是用电器在1s内消耗200 J的电能,故D错误.
三、加强练习
3.如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=30Ω,R2=10Ω。当闭合开关 S1、S,断开 S2 时,电流表的示数为 0.4A。
(1) 求电源电压;
(2) 当闭合开关 S2、S,断开 S1 时,求电流表的示数;
(3) 当闭合开关 S1、S2、S 时,通电 100s,求整个电路消耗的电能。
【答案】(1)12V;(2)1.2A;(3)1920J。
解:(1)当闭合开关S1、S,断开S2时,电路为R1的简单电路,电流表测通过的电流,由可得,电源电压:=0.4A×30Ω=12V;
(2)当闭合开关S2、S,断开S1时,电路为R2的简单电路,电流表测通过的电流,则电流表的示数:;
(3)当闭合开关S1、S2、S时,R1与R2并联,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1、R2的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流:=0.4A+1.2A=1.6A,通电100s整个电路消耗的电能:=12V×1.6A×100s=1920J。
4.世界自然基金会倡导的“地球一小时活动”是通过关灯的方式减少通电______来减少消耗的电能;用新型的节能LED灯代替白炽灯照明是通过减少用电器________来减少消耗的电能.
【解析】本题考查节约电能的措施,“地球一小时活动”是通过关灯的方式减少了通电时间,可以减少消耗的电能;LED灯的电功率比较小,用LED灯代替白炽灯照明,是通过减少用电器的电功率来减少消耗的电能.
答案:时间 电功率
5.用两节串接后的干电池给小灯泡供电,电压是3 V,小灯泡发光时通过的电流为0.3 A,此时小灯泡的的电阻为____ ____Ω,工作0.5 min消耗的电功为27 J,此时小 灯泡的电功率是______W.
【解析】灯泡的电阻R=U/I=3 V/0.3 A=10 Ω,t=0.5 min =30 s
所以小灯泡的电功率为P=W/t=27 J/30 s=0.9 W
答案:10 0.9
6.如图所示,电源电压为12 V,定值电阻R1为12 Ω,滑动变阻器R2标有“50 Ω,1 A”字样,电流表A1量程为0~3 A,A2量程为0~0.6 A.当滑动变阻器的滑片在中点时,通过滑动变阻器的电流为______A;在滑片移动过程中,电路消耗的最大功率为_______W.
【解析】R1与R2并联在电路中,滑动变阻器的滑片在中点
时,滑动变阻器接在电路的电阻为25 Ω,所以通过滑动变
阻器的电流 通过电阻R1的电流
因为A2的量程为0~0.6 A,所以滑片在移动的过程中,通
过R2的电流最大只能是0.6 A,故电路消耗的最大功率为
P=UI=12 V×(1 A+0.6 A)=19.2 W.
答案:0.48 19.2
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