粤沪版九年级上册15.2 认识电功率教案配套课件ppt

这是一份粤沪版九年级上册15.2 认识电功率教案配套课件ppt，共35页。

1.(跨学科·物理学与日常生活)(2023江西南昌东湖月考)夏天 到了,与空调相比,使用电风扇更节能环保。如图所示,是一 款电风扇的“挡位”旋钮,当由2挡调至3挡时,能够吹出更强 劲的风。则电风扇调至3挡时与调至2挡时相比 (　    )A.消耗电能更多B.消耗电能更快C.消耗电能更少D.消耗电能更慢
解析　当由2挡调至3挡时,能够吹出更强劲的风,说明电风扇 在单位时间内电能转化为机械能的部分更多,说明电风扇调 至3挡时与调至2挡时相比功率更大,消耗的电能更快,B正 确。
2.(跨学科·物理学与日常生活)(2023广东深圳模拟)下列用电 器正常工作时,电功率最接近1 000 W的是 (　    )
解析　智能手表的电功率约为0.05 W;电风扇的电功率约60W;手电筒的电功率约0.5 W;电熨斗的电功率约1 000 W,D正确。
3.(2023黑龙江哈尔滨南岗十校联考)在探究“电功率跟电压、电流的关系”时,利用电源(电压约6 V)、L1:“2.5 V    0.3 A”和L2:“3.8 V    0.3 A”两个小灯泡、电流表(0~0.6 A、0~3 A)、电压表(0~3 V、0~15 V)、滑动变阻器、开关、导线等实验器材进行了以下实验探究。第一组探究“电功率跟电压的关系”。
(1)连接如图电路,开关闭合后发现L1不发光、L2发光,电压表 无示数。产生这种现象的原因可能是　　　　　    。(2)排除故障后继续进行实验,收集了如表格所示的相关信息。
①实验的初步结论:　 　　　　　　　　　　　　　　　    。②实验中测L2两端电压时,拆接电压表时的注意事项(2条即可):　　　　　　　　　　　　　　　     。(3)第二组探究“电功率跟电流的关系”,为了得到电功率跟 电流的关系,请你在虚线框内设计并画出实验电路图。
通过灯泡的电流相同时,灯泡两端的电压越大,电功率越大
1.应断开开关;2.换用0~15 V的量程
答案     (3)如图所示
解析    (1)由图可知,灯泡L1、L2串联,一个灯泡发光,说明串 联电路是通路,另一个灯泡不发光,电压表无示数,说明不发 光的灯泡可能发生短路;(2)①由表格数据可初步得出结论:
通过灯泡的电流相同时,灯泡两端的电压越大,电功率越大; ②实验中拆接电路时应断开开关,电压表在使用时应该与被 测电路并联,由表格可知L2两端的电压大于3 V,所以测量L2 两端的电压时,电压表应换用0~15 V的量程,同时还应当使电 流从其“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出;(3)探究“电功 率跟电流的关系”时应保持电压相同,利用电流表测量不同灯泡中的电流值,由此可知:将两个不同规格的灯泡并联,利 用电流表先后与灯泡串联,分别测量通过两灯泡的电流。
4.(2024广东东莞东华中学月考)某电水壶工作5 min,使图示电能表的转盘转过300 r,该电能表允许接入的最大电功率为　　　     W,电水壶消耗的电能为　　　    kW·h,电功率为　　         W。
解析　“10(40) A”表示电能表工作时允许通过的最大电 流为40 A,允许接入的最大电功率P最大=UI最大=220 V×40 A=8 800 W;“3 000 r/(kW·h)”表示电路中用电器每消耗1 kW·h 的电能,电能表转盘转过3 000 r,所以电能表转盘转300 r时, 电水壶消耗的电能W=  kW·h=0.1 kW·h,电水壶的功率P= = =1.2 kW=1 200 W。
5.(2024广东汕头潮阳期末)如图所示,电源电压恒定,R1=30 Ω, 闭合开关S,断开开关S1,电流表的示数是0.2 A,则电源电压为 　　　    V;若再闭合开关S1,发现电流表的示数变化了0.3 A, 则R1与R2的电阻之比为　　　     ,此时,R2消耗的电功率为    　　    W。
解析　闭合开关S,断开开关S1时,电路为R1的简单电路,电流 表测通过R1的电流,即I1=0.2 A,电源电压:U=I1R1=0.2 A×30 Ω =6 V;若再闭合S1,R1与R2并联,电流表测干路电流,通过R1的电 流不变,电流表示数变化了0.3 A,即通过R2的电流I2=0.3 A。 因并联电路中各支路两端的电压相等,R1与R2的电阻之比: = = = = ,R2消耗的电功率:P2=UI2=6 V×0.3 A=1.8 W。
6.(跨学科·数学)(2023青海西宁中考,12,★☆☆)如图所示,是 小灯泡L和定值电阻R的I-U图像,由图像可知 (　    )A.R的电阻为5 ΩB.小灯泡的电阻随温度的升高而减小
C.只将L与R并联在电压为2 V的电路中,干路中的电流为0.3 AD.只将L与R串联在电流为0.2 A的电路中,总功率为0.4 W
解析　由图可知,R的I-U图像是一条过原点的直线,因此电阻 R是定值电阻,其阻值为R= = =20 Ω,A错误;由L的I-U图像可知,L两端的电压增大时,通过的电流增大,但是电压增大 得更快,根据欧姆定律可知电阻变大,B错误;并联电路各个支 路两端的电压相等,由图可知,只将L与R并联在电压为2 V的 电路中时,通过R的电流为0.1 A,通过L的电流为0.2 A,则干路 中的电流I=IR+IL=0.1 A+0.2 A=0.3 A,C正确;灯泡L和电阻R串
联在电路中,当电流为0.2 A时,L两端的电压为2 V、R两端的 电压为4 V,则电路两端的总电压U'=2 V+4 V=6 V,则电路的总功率P=U'I'=6 V×0.2 A=1.2 W,D错误。
1.公式P= 、P=UI、P= 、P=I2R的适用条件:(1)公式P= 和P=UI适用于任何电路电功率的计算。(2)公式P= 和P=I2R只适用于纯电阻电路,它们可以由P=UI和欧姆定律推出: P=UI=U· = ;P=UI=(IR)·I=I2R。
2.电功率与电阻的关系:(1)根据公式P= ,当电阻并联时,各电阻两端电压相同,此时各电阻消耗的电功率与电阻成反 比。(2)根据公式P=I2R,电阻串联时,通过各电阻的电流相同, 此时各电阻消耗的电功率与电阻成正比。
3.串、并联电路中电功、电功率的关系:
8.(2024广东东莞东华中学月考,37,★☆☆)如图所示电路图, R1=20 Ω,U=6 V。若只闭合开关S1、S3,则R1、R2的连接方式 是　　　    联,此时电流表示数为0.5 A,则R2=　　　    Ω,R1 消耗的功率P1=　　　    W。
9.(2024广西凤山期中,22,★★☆)如图甲所示的电路中,电源 电压为3 V,小灯泡L和定值电阻R的I-U图像如图乙所示,定值 电阻R的电阻为　　　    Ω,闭合开关S,小灯泡L和R消耗的功 率之比P1∶P2=　　　    。
10.(2023广东深圳中考,18,★★☆)R是一个随推力F变化而变 化的电阻,F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个 电路,R0为定值电阻,阻值为20 Ω,电源电压恒为6 V,电流表量 程为0~0.6 A。
(1)当小白同学推力为0时,求电阻R的阻值。(2)用300 N的力推电阻,求R0的电功率(图乙)。(3)图丙中当干路电流不超过电流表量程时,小白同学推力F 的最大值。
解析    (1)由图甲可知,当F=0时,电阻R=40 Ω。(2)图乙中,R和R0串联,已知F=300 N,由图甲可知电阻R=10 Ω, 串联电路中的电流I= = =0.2 A;R0的功率P=I2R0=(0.2 A)2×20 Ω=0.8 W;(3)图丙中,R和R0并联,通过R0的电流IR0= = =0.3 A;由于电流表的量程为0~0.6 A,干路电流最大为Imax=0.6 A;根据并 联电路电流的特点,通过R的电流I'=0.6 A-0.3 A=0.3 A,则电 阻R的阻值R= = =20 Ω,由图甲可知最大推力F=200 N。
11.(新素材·现代科技)阅读下列短文,回答问题。直流充电桩 直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,如图甲所 示。它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着D的变化而变化,同时用户还可以通 过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。
现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。 假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充 电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电 费用示数均为0。开始充电后,P与D的关系如图乙所示(为方 便计算,图像已作近似处理)。充满后,立即停止充电。当D达 到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。
(1)通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更 大,故充电功率更　　    。(2)在D从30%增至70%的过程中,充电功率大致的变化规律 是　　　　　　　    。当D为70%时,充电电流为　　       A。(3)若充电过程中充电电费单价不变,则测试全过程的充电费 用为　　　    元。(4)设D从70%增至80%所需时间为t1,从80%增至90%所需时 间为t2,且t1∶t2=2∶3,则测试全过程的充电总时长为　     min。
解析    (1)由P=UI可知,电压越高、电流越大,充电功率越 大。(2)由图乙可知,在D从30%增至55%的过程中,充电功率变大, D从55%增至70%的过程中充电功率不变,因此D从30%增至 70%的过程中,充电功率先变大后不变;当D为70%时,P=40 kW=40 000 W,则此时 I= = =100 A。(3)电费标准: =1.2元/(kW·h)。测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能,且D从30%增至70%的过程中,
消耗电能24 kW·h,则电池总储能W总= =60 kW·h,又因为充电前D为30%,则实际充电消耗的电能W=60 kW·h×(1- 30%)=42 kW·h,需支付电费:42 kW·h×1.2元/(kW·h)=50.4元。(4)由题图乙可知,D从80%增至90%过程中,充电功率P2=15 kW,这阶段充电消耗电能W2=W总×(90%-80%)=60 kW·h×10% =6 kW·h,t2= = =0.4 h,依题意D从90%增至100%的充电过程中,充电功率始终保持15 kW,则此过程充电时间t3=t2= 0.4 h,又t1∶t2=2∶3,则t1= t2= ×0.4 h=  h,D从70%增至10