初中物理沪科版九年级全册第十六章 电流做功与电功率第二节 电流做功的快慢随堂练习题
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第十六章《电流做功与电功率》
16.2 电流做功的快慢
【知识梳理】
一、电功率
1.电功率:电流所做的功与所用时间之比。
2.电功率物理意义:表示电流做功快慢的物理量。
3.电功率公式:(适用于所有电路),推导公式:(适用于纯电阻电路)。
解析:电功率公式:。该式为电功率的定义式,主要适用于已知电能W和时间t求功率的情况。 电功率公式:P=UI,主要适用于已知电压U和电流I求功率的情况。
电功率公式:,主要适用于纯电阻电路,多用于在串联电路中已知电流I和电阻R求功率的情况;
电功率公式:,主要适用于纯电阻电路,多用于在并联电路中已知电压U和电阻R求功率的情况。
4.电功率单位:在国际单位制中,功率单位是瓦特(W),常用单位:千瓦(kW)。1KW=103W。
二、额定功率与实际功率
1.额定功率
(1)某灯泡上标有“PZ220V-60”字样分别表示:普通照明,额定电压(用电器正常工作时的电压)220V,额定功率(用电器在额定电压下的功率)60W的灯泡。
(2)已知U额、P额,①可根据公式I额=P额/U额计算出该灯的额定电流;②可根据公式计算出该灯正常工作时的电阻。
(3)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小:①当U实=U额时,P实=P额灯正常发光;②当U实<U额 时,P实<P额灯光暗淡;③当U实> U额时,P实>P额灯发光强烈。
(4)已知U额、P额、U实,可根据公式,由该式可知,当实际电压变为额定电压的1/n时,实际功率就变为额定功率的1/n2。
(5)灯L1“220V、100W”,灯L2“220V、25W”相比较而言,L1灯丝粗短,L2灯丝细长。
2.额定功率与实际功率的比较
知识点 | 内容 |
额定功率 | 用电器正常工作时的电压,即用电器上标明的电压值就是额定电压;用电器在额定电压下正常工作时的功率,即用电器上标明的功率就是额定功率。 |
实际功率 | 用电器实际工作时的电压叫实际电压,它可能与额定电压相等,也可能比额定电压大或者小;用电器在实际电压下的功率叫做实际功率,它可能与额定功率相等,也可能比额定功率大或者小。 |
灯泡亮暗的比较 | 若灯泡都能正常发光,则额定功率大的比较亮,因为灯泡在各自的额定电压下工作时,实际功率等于额定功率。额定功率大的灯泡,实际功率就大,灯泡就亮。 |
若灯泡串联,电阻大的灯泡较亮。因为灯泡越亮,它的实际功率就越大,在串联电路中,由于各处电流相等,根据P=I2R 知灯泡的电阻越大,灯泡的实际功率越大 | |
若灯泡是并联,电阻小的灯泡较亮。在并联电路中,由于各支路两端的电压相等,根据,灯泡的电阻越小,灯泡的 实际功率就越大,灯泡就越亮 |
【易错点】
1.电功率计算公式中,适用于所有电路电功率的计算,而推导公式只适用于纯电阻电路(电能全部转化为内能的电路)。
2.用电功率公式求电功率:,主要适用于已知t、n和N求功率的情况。式中t为用电器单独工作的时间,n为用电器单独工作t时间内电能表转盘转过的转数,N为电能表铭牌上每消耗1千瓦时电能表转盘转过的转数。在计算过程中特别要注意单位的统一。
【规律总结】
串并联电路电功率
1.由于串联电路电流相等,所以由P=UI得;由得。
总功率等于各功率之和,即。
额定功率与实际功率的比值等于额定电压与实际电压比值的平方,即(在不考虑电阻随温度变化的情况下)。
在串联电路中各物理量的比例关系是:(I一定)
2.由于并联电路电压相等,所以由P=UI得;由,得。
总功率等于各功率之和,即。
在并联电路中各物理量的比例关系是:(U一定)
【典例分析】
(2022·贵州六盘水·中考真题)如图甲所示电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R的最大阻值为5Ω。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端的过程中,电流表与电压表示数变化关系如图乙所示。已知小灯泡L正常发光时滑片位于a端,下列说法正确的是( )
A.电源电压为4V
B.电路消耗的最小电功率为1.2W
C.小灯泡L正常发光时电阻为2.5Ω
D.滑片在b端时L与R两端电压之比为2∶1
【思路小结】解答电学综合计算题,首先要分析清楚电路连接情况,然后分析电表所测量的值对应哪个用电器,并且分析电表示数大小随滑动变阻器的变化情况,然后找到对应的物理量结合串并联电路的电学公式求解。
【夺冠训练】
一、单选题
1.(2022·福建·建瓯市高铁新区实验学校九年级期末)下列家用电器中,正常工作时电功率最小的是( )
A.空调 B.电饭锅 C.电磁炉 D.节能台灯
2.(2022·广西贺州·九年级期末)下列关于电功和电功率的说法中,正确的是( )
A.做功快的用电器,消耗的电能多
B.电流做功越多,消耗的电能越大
C.电能表是直接测量电功率的仪表
D.电功率是表示用电器消耗电能多少的物理量
3.(2022·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,闭合开关S,向右调节滑动变阻器的滑片P,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电压表与电流表示数的比值不变
B.电流表示数变小,电压表与电流表示数的比值变大
C.小灯泡亮度变亮,电路总电阻变大
D.小灯泡亮度变暗,电路总功率变小
4.(2022·湖南郴州·中考真题)老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样,手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时,立刻插上30W的充电器,并持续正常使用,直到电量充满。他这次给手机充电的时间是( )
A.0.2h B.0.47h C.0.5h D.0.67h
5.(2022·江苏无锡·中考真题)连接如图所示的电路,闭合开关后,调节滑动变阻器,观察到白炽灯泡L1比L2亮,说明L1的实际功率比L2大。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.可以验证电功与电压大小的关系 B.L1对应的电压表示数比L2小
C.通过L1的电流比L2大 D.L1、L2规格是相同的
6.(2022·四川眉山·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,电流表量程为0~0.6A,定值电阻R1=5Ω,灯泡L标有“4V 0.4A”字样。当开关S3断开S1和S2闭合时,灯泡L恰好正常发光;当开关S2断开S1和S3闭合时,电流表示数为0.3A。不考虑温度对所有仪器电阻的影响。下列说法中正确的是( )
A.电源电压是4V
B.R2的阻值是10Ω
C.灯泡L的电阻值是R2的2倍
D.当开关S2断开S1和S3闭合时,电阻R2消耗的电功率是1.35W
7.(2022·湖北随州·中考真题)随州尚市镇所产油桃小有名气,受到很多网友的青睐,为维护品牌形象,需要把大油桃挑选出来出售给网友。为此小刚同学设计了一种油桃自动筛选器,其原理如图甲,放在水平轻质传送带上的油桃,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力F变化的关系如图乙所示。电源电压不变,R0为定值电阻,当电路中电压表示数小于U0(U0为设定值)时,机械装置启动,将质量小的油桃推出传送带,实现自动筛选功能。下列说法中正确的是( )
A.当油桃随传送带一起向右匀速运动时,油桃受到向右的摩擦力
B.当检测区没有油桃时,电路中的电流最大
C.检测区油桃质量越大,电路中的总功率越大
D.检测区油桃质量越小,电压表的示数越大
8.(2022·湖南邵阳·中考真题)小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I-U关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象
B.当电源电压为4V时,电流表示数为0.5A
C.当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.6W
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,电路消耗的总功率为2W
9.小明按照图甲连接了实验电路,闭合开关S,滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中,记录了不同位置电流表和电压表的示数。他依据实验数据作出U-I图像,如图乙所示。当电压表示数是4.5V时,电阻R0消耗的电功率大小是( )
A.1.5W B.3W C.4.5W D.6.75W
二、填空题
10.(2022·辽宁本溪·中考真题)如图所示是小明家的电能表,他家电路中可以接入用电器的最大总功率为______W。将电视机单独接入电路正常工作6min,电能表转盘转6转,电视机的功率为______W。电视机正常工作1h,消耗的电能为______J。
11.(2022·湖北恩施·中考真题)明代《读书录》称“节俭”是“人之美德”。教室不需要使用黑板和显示屏时,应及时断开讲台前的灯和显示屏,这样会使该教室电路的总电阻________,总功率将________,以达到节能目的。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
12.(2022·上海闵行·二模)晶晶家的电吹风标有“1000W”字样,它正常工作0.1小时需耗电___________千瓦时;他家的台灯与电吹风的连接方式为___________;他家电能表的部分参数如图所示,可知该电能表的功率容量值为___________瓦。
13.(2022·山东枣庄·中考真题)如图甲所示,电源电压恒定不变,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表V1的示数如图乙所示,此时R2的功率为0.8W。则电流表的示数为______A,电源电压为______V。
14.(2022·江苏泰州·九年级期末)右图为某海尔冰箱铭牌上的部分技术参数,正常情况下,该电冰箱每天消耗的电能为______。假设电冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能,且每次制冷时压缩机工作15min,则该电冰箱每天启动______次。
Haier冷藏冷冻箱 | |
额定电压 | 220V |
额定功率 | 150W |
额定功率 | 1.2 kW·h /24h |
15.(2022·福建福州·一模)下表是某型号空气净化器的参数,该空气净化器正常工作时,电流为 ______A,净化的空气需要消耗 ______的电能。
规格 | 型 |
额定电压 | 220V |
额定功率 | 55W |
洁净空气量 |
16.(2022·江苏泰州·九年级期末)如图,甲,乙为两只相同电表,当闭合S1,S2时,甲,乙两表示数之比为4:3,则两表均为“______” 表,两电阻大小之比R1:R2为______,电路总功率为P1,同时更换两电表种类,调整开关状态,使两表均有正常示数,此时电路总功率为P2,则P1:P2为______。
17.(2022·广东惠州·二模)如图,当开关接1时灯泡L1正常发光,接2时灯泡L2正常发光,已知S由接1到接2时,电压表、电流表示数变化如乙图所示,则电源电压是______V,L1的额定功率是______W,L2的额定功率是______W。
三、计算题
18.(2022·广东广州·九年级期末)小远用家里的电磁炉煮粥,先调到大功率把粥烧开,后用小功率继续熬粥,这段时间电磁炉功率随时间变化如图所示:
(1)电磁炉大功率煮粥时的电流是多少?
(2)电磁炉用小功率熬粥时消耗的电能是多少?
19.(2022·吉林·长春外国语学校九年级期末)现在很多家用电器都有待机功能,可以通过遥控器开机、关机,而不必断开电源,家用电器在待机状态下也要消耗电能,下表是小明同学查阅的电视机的有关数据。
(1)待机时,通过电视机的电流是多少?
(2)如果在不使用电视机时,能及时断开电源,每个月(按30天计)可节约多少电能?
家用电器 | 电视机 |
待机功率P/kW | 0.0088 |
每天累计待机时间t/h | 15 |
20.(2022·山东德州·二模)某实验小组设计了如图甲所示电路来调节台灯的亮度,台灯铭牌标有“220 40”字样,电源电压为220V不变,移动滑动变阻器滑片P时,台灯的电流随电压的变化曲线如图乙所示。求:
(1)台灯正常发光时的电阻;
(2)当台灯的电压为160V时,滑动变阻器连入的阻值;
(3)灯泡的实际功率为12W时,滑动变阻器R的电功率。
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