专题18.2 电功率--九年级物理人教版.doc

第十八章 电功率 第2节 电功率 电功率 1．定义：电流在__________内所做的功。 2．物理意义：表示电流__________的物理量（灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小） 3．电功率计算公式： （1）P=UI（适用于所有电路） （2）P=W/t（常用于计算一段时间的问题) 对于纯电阻电路可推导出： （1）串联电路中常用公式：P=I2R （2）并联电路中常用公式：P=U2/R （3）计算总功率常用公式：P总=P1+P2（无论用电器串联或并联）总功率常用公式：P总=U总2/R 4．在电路中的特点： （1）串联与电阻成正比W1/W2=R1/R2 （2）并联与电阻成反比W1/W2=R2/R1 5．单位：国际单位为瓦特（W），常用单位为千瓦（kW） 6．额定功率和实际功率： （1）①额定电压：用电器__________工作时的电压。②额定功率：用电器在__________电压下的功率。 （2）①实际电压：用电器__________工作时的电压。②实际功率：用电器在__________电压下的功率。 单位时间 做功快慢 正常 额定 实际 实际 一、纯电阻电路的电功率 对于纯电阻电路可推导出：P=I2R= 解读：串联电路中电流处处相等，比较用电器消耗功率的多少一般采用P=I2R，并联电路各支路两端电压相等，比较用电器消耗功率的多少一般采用P=。 【例题1】（2018·山东模拟）几个同学在实验室中看到甲、乙两只外形相同的灯泡，铭牌标注如图所示。下面列出了他们在讨论中的几种说法，其中不正确的是 A．甲、乙两灯正常发光时，通过它们的电流相等 B．甲、乙两灯正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻 C．两灯串联在9 V的电源上时，甲灯消耗的功率比较小 D．两灯并联在6 V的电源上时，乙灯消耗的功率比较大 参考答案：C 试题解析：A、两灯泡正常工作时，通过的电流分别为：，， 二、额定功率和实际功率 电灯泡上的“PZ220-25”表示额定电压是220 V，额定功率是25 W。 （1）额定电压U额是用电器正常工作时的电压，也就是用电器上标着的电压值。额定功率P额是用电器在额定电压下的功率，也就是用电器上标着的功率值。用电器上标出的电流是当用电器两端加上额定电压时通过它的电流。P额=U额I额。额定功率是用电器的重要性能指标，在设计用电器时必须确定它的性能和工作条件。 （2）实际功率是用电器在非额定电压下实际消耗的功率，灯炮的亮度就由实际功率决定。由公式P=UI可知实际功率的大小随用电器两端电压的变化而变化。 （3）实际功率和额定功率的关系： ①U实=U额，则P实=P额，用电器正常工作； ②U实<U额，则P实<P额，用电器不能正常工作； ③U实>U额，则P实>P额，可能损坏用电器。 解读：①对某个用电器而言，其额定电压、额定功率的值只有一个，实际功率随电压变化而变化，实际电压、实际电功率的值有无数个。 ②若用电器电阻R不变，根据，如果U减小为原来的，则P变为原来的。 ③灯L1“220 V 100 W”，灯L2“220 V 25 W”，由可知，L1灯丝电阻小，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。判断灯丝电阻口诀：“大（功率）粗短，小细长”（U额相同）。两灯串联时，由，可知灯L2亮，两灯并联时，由可知灯L1亮。 学科#@￥网 项目 串联电路 并联电路 P实与R的关系 串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大 并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大 灯泡发光亮度 实际电压大的P实越大，因此实际电压大的灯泡较亮 通过电流大的P实越大，因此通过电流大的灯泡较亮 电阻大的P实越大，因此电阻大的灯泡较亮 电阻小的P实越大，因此电阻小的灯泡较亮 串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器阻值增大时分压也大，小灯泡实际电压减小，小灯泡发光较暗 并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电路中各部分互不干扰，所以通过小灯泡所在支路的电流不变，小灯泡发光情况不变 【例题2】（2018·杨浦二模）将标有“3.8 V 0.3 A”的小灯泡接在3 V电源两端 A．小灯泡的额定功率将变小 B．小灯泡的额定电流将变小 C．小灯泡的额定功率不变 D．小灯泡的额定电流将变大 参考答案：C 1．（2018·钦州模拟）下列用电器通电l h，最有可能消耗1 kW·h电能的是 A．家用空调 B．台式计算机 C．排风扇 D．手电筒 2．一盏电灯接在恒定电压的电源上，其功率为100 W。若将这盏电灯先与一电阻串联后，再接在同一电源上，已知电阻消耗的功率是15 W，那么此时电灯实际消耗功率是（灯丝的电阻保持不变） A．等于85 W B．小于85 W C．大于85 W D．条件不足，无法确定 3．（2018·朝阳综合）额定电压均为220 V的甲、乙两个电饭煲，已知甲的额定功率是1 000 W，乙的额定功率是800 W，将两个电饭煲分别接入我国的家庭电路中工作时，下列说法正确的是 A．甲转化成的内能一定比乙多 B．通过甲的电流一定比乙小 C．乙的电阻一定比甲小 D．乙消耗电能一定比甲慢 4．一只标有“220 V 100 W”字样的照明用灯泡，把它用导线接到远处工地上。电源电压220 V。由于导线电阻较大，所以在导线上消耗了6 W的电功率，那么此时小灯泡的实际功率（灯丝电阻不随温度的变化而变化） A．大于94 W B．等于94 W C．小于94 W D．仍为100 W 5．下列数据中，最接近实际情况的是 A．一节新干电池的电压约为2 V B．家用电风扇的额定功率约为2000 W C．普通家用照明灯的工作电流约为0.2 A D．电饭锅加热档的功率约为100 W 6．（2018·辽阳模拟）两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 Ω，10 W”和“20 Ω，40 W”，则它们的额定电流之比为 A．∶5 B．∶20 C．∶10 D．1∶2 000 7．小明借助如图所示的电能表测量家中电视机的待机功率。他将电视机接通电源并使其处于待机状态，其余用电器均从电源上断开；观察电能表，发现转盘（图中未画出）转10圈用时4 min，则该电视机的待机功率是 A．20 W B．50 W C．100 W D．250 W 8．（2018·大兴一模）如图是甲、乙两种电暖气及其铭牌，则下列说法正确的是 A．正常工作时，甲消耗的电能比乙多 B．正常工作时，甲消耗电能比乙快 C．电流通过甲做的功一定比乙的多 D．电流通过甲做的功一定比乙的快 9．（2018·滨州一模）把“220 V 800 W”的电炉丝改装后接在110 V的电路上，欲使改装后的实际功率仍为800 W，下列改装方案中，行之有效的做法是 A．截取原电热丝长度的二分之一接入电路 B．将两根相同规格电热丝串联接入电路 C．将两根相同规格电热丝并联接入电路 D．将原电热丝对折后，并联接入电路 10．一只“PZ220-100”的灯泡，正常工作时灯丝的电阻是__________Ω，它正常工作10 h消耗的电能是_______kW·h。 11．如图所示，小明观察到家里电能表的示数为_____度，小明家同时使用的用电器总功率不得超过______W；他关闭其他用电器，只让电暖器工作，在5 min时间内测得转盘转过100转，表示此段时间内用了_____度电；可以求得电暖器的实际功率为______W。 12．（2018·长春模拟）如图所示，将标有“3 V”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，设小灯泡电阻不变，则L1两端的电压及通过L1的电流可能是 A．3 V 1 A B．1.5 V 1 A C．3 V 0.5 A D．1.5 V 0.5 A 13．灯泡L1标有“24 V 12 W”的字样，灯泡L2标有“12 V 12 W”的字样，将两个灯泡串联后接在电源电压为U的电路中，若要保证两个灯泡不损坏，则 A．电源电压U的最大值为30 V B．两灯泡的实际功率之比为1:4 C．灯泡L2两端电压与电源电压U之比为1:3 D．电源电压U为36 V时，灯泡L1、L2均能正常发光 14．（2018·唐河三模）如图所示，闭合开关S，发现灯泡L1亮，L2不亮。调节变阻器滑片P，L1变亮，L2始终不亮，以下说法不正确的是 A．开关的刀片是省力杠杆 B．滑片P匀速向右滑动时，滑片受到的摩擦力等于水平推力 C．灯泡L2短路 D．灯泡变亮后其额定功率随之变大 15．某同学家中有一个电磁炉，上面标有“220 V 2 000 W”的字样，下面关于这个电磁炉的说法中正确的是 A．使用这个电磁炉时应通过额定电流为5 A B．这个电磁炉在正常工作时的电阻为24.2 Ω C．这个电磁炉工作时的电功率是20 000W D．这个电磁炉正常工作0.5 h消耗电能为1.8×106 J 16．（2018·陕西模拟）如图甲所示，额定电压为6 V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电源电压一定。滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端时，灯泡L的I-U图象如图乙所示，以下说法正确的是 A．灯泡正常发光时的电流为0.5 A B．灯泡两端的电压为3 V时，它消耗的电功率为1.5 W C．滑动变阻器最大值为10 Ω D．当变阻器接入电路的阻值为2.5 Ω时，灯泡的实际功率为3.2 W 17．（2018·吉林模拟）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向下移动时，则 A．电压表的示数变大，灯变暗 B．电流表的示数变小，灯变暗 C．电压表的示数不变，总功率变大 D．电流表的示数变大，总功率变小 18．在图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变．当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断正确的是 A．电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大 B．电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小 C．电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小 D．电流表示数减小，电压表示数变大，灯泡功率不变 19．现有“220 V 100 W”的电灯泡一只，若将它接在家庭电路中，通过该灯泡的电流为______A；若将它接在电压为“110 V”的电路中，该灯泡的电阻为______Ω(不考虑温度对电阻的影响)，实际功率为______W，消耗1 kW·h的电能可供它连续工作______h。 20．如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片P从a滑到b端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，由图像可知，R1的阻值为_______Ω；当电路中的电流为0.2 A时，R1与R2消耗的电功率之比为__________。 21．在课外活动中，老师给出了下列器材：电源（电压为6 V）、一个定值电阻（9 Ω）、一个滑动变阻器（最大阻值是30 Ω）、电压表、电流表、开关、和导线若干。活动中小明同学设计的电路图如图所示，正确的连线和调节滑片，小明测出的数据如表所示。 （1）数据记录表格一中的“功率”是那个器材的功率？答：_________。“功率”的变化情况是________。 （2）小明通过分析数据提出了一个猜想：“在电源电压不变的情况下，图中的定值电阻和滑动变阻器的阻值相等时，滑动变阻器的功率最大”。为了验证猜想是否正确，小明用一个阻值为10 Ω的电阻把原电路中的定值电阻换下，进行了一次验证，数据记录如下表所示。 你认为小明这次验证实验能否验证其猜想？ 答：_________（选填“能”或“不能”）；理由是：______________________________________； （3）现实验室有三个定值电阻，阻值分别是20 Ω，30 Ω，40 Ω。为了继续验证小明的猜想，应选择的电阻是_______Ω。 22．如图所示，R1=20 Ω，R2=40 Ω，电源电压保持不变。 （1）当开关S1、S2都闭合时，电流表A1的示数是0.6 A，小灯泡恰好正常发光，求电源电压和小灯泡的额定电压； （2）当开关S1、S2都断开时，电流的示数是0.2 A，求小灯泡的实际功率； （3）不考虑灯丝电阻的变化，小灯泡的额定功率是多少？ 23．（2018·玉林）如图所示，电源电压U为10 V并保持不变，滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5 A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4 A。则 A．电路消耗的最小功率为2.5 W B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4 W C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2 W D．滑片P在最左端时，2 min内电流通过灯泡所做的功为10 J 24．（2018·海南）如图所示，A、B为两盏白炽灯，A灯型号是“110 V 25 W”，B灯型号是“110 V 100 W”，R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220 V的电路上，下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是 A． B． C． D． 25．（2018·内江）将规格为“2.5 V 0.3 A”的小灯泡L1和规格为“3.8 V 0.3 A”的小灯泡L2串联，接在3 V的电源上，下列判断正确的是 A．L1的电阻大于L2的电阻 B．L1的亮度比L2的亮度更小 C．两只灯泡都正常发光 D．两只灯泡实际功率相等 26．（2018·梧州）如图所示，将标有“12 V 6 W”的灯泡和“12 V 3 W”的灯泡接在12 V的电路中，闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是 A．电路总功率等于9 W B．电路总功率大于9 W C．灯泡和一样亮 D．灯泡比灯泡亮 27．（2018·株洲）某家用电能表的有关参数如图所示，可知 A．该电能表上用电器的总功率不能超过2.2 kW B．该电能表上用电器的总功率不能超过8.8 kW C．该电能表的转盘每小时最多转3 000 r D．该电能表的转盘每小时最多转26 400 r 28．（2018·兰州）将规格分别为“6 V 6 W”和“6 V 3 W”的甲乙两只小灯泡串联后接到电压为6 V的电源上，两灯均发光，忽略灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是 A．甲灯两端电压较大 B．通过乙灯的电流较大 C．甲灯较亮 D．乙灯较亮 29．（2018·岳阳）如图，电源电压恒为4.5 V，电流表的量程为“0~0.6 A”，电压表的量程为“0~3 V”，灯泡上标有“2.5 V 1.25 W”（不考虑灯丝电阻变化），滑动变阻器R的规格为“20 Ω 1 A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中 A．电流表的示数最大为0.6 A B．灯泡消耗的最小功率为0.12 W C．电路消耗的最大电功率为2.7 W D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4 Ω 30．（2018·新疆）以下数据，最接近实际情况的是 A．沙石的比热容约8.4×103 J/（kg·℃） B．托起两个鸡蛋所用的力约1 N C．一个苹果的质量约150 kg D．家用空调的电功率约100 W 31．（2018·广安）如图所示的电路，闭合开关后，当滑片P向右移动时，下列说法正确的是 A．灯泡L变暗 B．电压表示数变小 C．电流表A1示数变大 D．整个电路消耗的总功率变小 32．（2018·玉林）如图所示，电源电压U为10 V并保持不变，滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5 A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4 A。则 A．电路消耗的最小功率为2.5 W B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4 W C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2 W D．滑片P在最左端时，2 min内电流通过灯泡所做的功为10 J 33．（2018·滨州）如图甲电路中，电源电压保持不变，R1是定值电阻。当开关S闭合，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，两电表示数变化关系如图乙所示，则下列说法中正确的是 A．电源电压为14 V B．R2的最大阻值是30 Ω C．滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25 W D．滑片P在a端时，2分钟内R2消耗的电能是144 J 34．（2017·曲靖）如图所示的电路，闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片，下列判断正确的是 A．电压表V1的示数变小 B．电压表V2的示数不变 C．电流表A的示数变小 D．电路的总功率变大 35．（2017·湖州）如图所示电路中，电源电压为12 V。在a、b间接入灯L1“6 V 2 W”，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关，取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入灯L2“6 V 3 W”，闭合开关。则 A．灯L2正常发光 B．滑动变阻器接入电路的电阻为12欧 C．通过灯L2的电流为0.4安 D．滑动变阻器和灯L2每秒做功5焦 36．（2018·青岛）某电视机的额定功率是110 W，则它正常工作时，电流是________；1 kW·h的电能可供它正常工作的时间是________（至少保留一位小数） 37．（2018·德州）小刚早上8：00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示，然后关闭家中其它用电器，只让电冰箱工作。下午18：00回家后再次查看电能表，显示的数字如图乙所示。则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为________ kW·h，电冰箱的实际电功率为________ W。 38．（2018·淄博）在“探究物质的吸热能力”实验中，把质量均为0.5 kg的水和食用油分别装入两个相同的容器内，用相同的电加热器给它们加热，其温度随时间变化的图象如图所示。不考虑实验中的热损失，加热2 min食用油吸收的热量是________J，电加热器的实际功率是________W。【c水=4.2×103 J/（kg·℃）】 39．（2018·张家界）图中电源电压保持不变，灯泡L标有“6 V，3 W”字样，当开关S闭合时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8 A，则电阻R=______Ω；由于电池使用过久，电源实际电压只有4.8 V，则该灯泡工作的实际功率为________W。 40．（2018·十堰）如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“”的字样，、为定值电阻，其中，，当S1、S2都断开时，小灯泡正常发光，电源电压是______V：当闭合，S2断开时，电流表的示数是______A。 41．（2018·湘西）某学校传达室里安装有40 W和20 W两种灯泡，晚上开灯时，同学们发现40 W的比20W的亮。这说明40 W的灯泡比20 W的灯泡实际功率______（选填“大”或“小”）。 42．（2018·营口）小李家的电饭煲铭牌模糊不清，为了测其额定功率，他关掉家里其他所有用电器，让电饭煲正常工作1 min，观察到家里标有的电能表转盘转了50转，则这段时间内电饭煲消耗的电能是______J，其额定功率是______W。1度电可供小李家中的4盏“220 V 5 W”的LED灯同时正常工作______h。 43．（2018·岳阳）标有“6 V 3 W”字样的小灯泡，它的电流—电压图象如图所示，则它正常工作10 s消耗的电能是____J；将它与一个10 Ω的定值电阻串联在8 V的电路中，则电路消耗的总功率为____W。 44．（2018·重庆）如图所示的电路中，R1、R2为定值电阻，其中R1=10 Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.4 A。则电源电压为_____V；当同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数增大为1.2 A。则R2消耗的电功率为_____W。 45．（2016·乐山）小悦家的电能表上标有“600 r/kW·h”的字样，她把家中其它用电器都与电源断开，仅让电水壶单独工作，观察到l min内电能表的表盘转过18圈，则该电水壶在1 min内消耗_____kW·h的电能，它的电功率为_____kW。 46．（2016·丹东）电子式电能表表盘上标有“3000 imp/（kW·h）”字样，将某用电器单独接在该表上工作20 min，电能表指示灯闪烁了300次。该用电器在上述时间内消耗的电能为_______kW·h，它的电功率是_____W。 47．（2018·台州）在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热融的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。 （1）打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软变稀。可见，塑料_____（选填“是”或“不是”）晶体。 （2）打印笔工作有快、慢两档。快档打印时，图中开关S1应处于_____状态，若此时温度为250℃，打印笔的电功率是多少？ （3）打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250 ℃左右，结合图丙信息，说明理由。 48．（2018·台州）某同学用铅笔芯（主要成分是碳）自制简易爱迪生灯泡。他将直径0.5毫米的铅笔芯两端接上导线，放入盛有少量澄清石灰水的广口瓶中（如图甲），连接12伏电源和电流表，闭合开关，铅笔芯发出黄光并渐渐变亮，稍后渐渐变暗。断开电路，发现澄清石灰水变浑浊，铅笔芯明显变细。继续通电，铅笔芯烧断掉落。 （1）某时刻，电流表的示数如图乙所示，为_____安。 （2）请在答题纸图丙中画出该实验的电路图。 （3）瓶中的石灰水可起到_____作用。 （4）实验中，铅笔芯亮度渐渐变暗的原因是_____________________________________________________________________________________。 49．（2018·绍兴）某兴趣小组设计的“温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态。电路如图甲所示，S为开关，双金属开关在温度低时闭合、温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作起到调节温度作用，指示灯的额定电压为200 V，且亮起即正常工作，发热电阻阻值为40 Ω。求： （1）当指示灯亮时，温度控制器处于____________状态。 （2）指示灯的电阻值____________。 （3）加热状态时，温度控制器所消耗的电功率____________。 （4）温度控制正常时，记录灯泡在一段时间内规律性亮灭情况如图乙，则温度控制器1小时所消耗的电能___。 50．（2018·绵阳）小华家距离变压器2 km，在变压器与小华家之间的两条输电线，每条输电线每千米的电阻为0.5 Ω，即0.5 Ω/km，变压器加在输电线两端的电压是220 V。在某一时间段，整个线路只有小华家一台额定电压220 V、额定功率2 420 W的电热水器工作。不考虑温度变化对电热水器电阻的影响。求： （1）输电线中电流的大小； （2）热水器的实际电功率。 51．（2018·杭州）小金对玩具汽车的电动机很感兴趣，他拆下电动机，测得它的内阻为1.5 Ω。为测量电动机工作时的电流，利用身边现有器材，设计了如图所示的电路（符号表示数值可读的变阻器）。已知电源电压为12 V，当变阻器的阻值为6 Ω时，电压表的读数为3 V．计算此时： （1）通过电动机的电流； （2）电动机消耗的电功率。 52．（2018·湘西）如图所示，一个标有“2.5 V 0.5 W”的小灯泡L与滑动变阻器R串联，电源两端的电压为6 V保持不变。开关S闭合后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光。求： （1）小灯泡正常发光100 s，消耗了多少电能？ （2）小灯