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九年级物理下册考点:15.2电功率(第1课时)(考点解读)(解析版)九年级物理下册考点:15.2电功率(第1课时)(考点解读)(解析版)PAGEPAGE1九年级物理下册考点:15.2电功率(第1课时)(考点解读)(解析版)\o"10.3物体的浮沉条件及应用"15.2\o"15.2电功率"电功率(第1课时)(考点解读)(解析版)1、电功率的概念(1)电功率的概念①定义:电流单位时间内所做的功.②物理意义:表示电流做功快慢的物理量,用字母P表示,灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小.③国际单位:瓦特(W);常用单位:千瓦(kW).
(2)方法点拨
①要分清用电器消耗电能的多少为电功,而消耗电能的快慢叫电功率.
电功电功率的比较如下表所示.物理量物理意义定义公式单位测量电功(W)表示用电器消耗电能的多少电流做功的多少W=Pt
W=UIt焦耳
千瓦时(度)电能表电功率(P)表示电流做功的快慢单位时间内电流所做的功
P=UI瓦特
千瓦用电压表、电流测量②熟悉电功率的单位及物理意义,了解电功率的概念.2、额定电压和额定功率(1)额定电压、额定功率、实际电压、实际功率①用电器正常工作时的电压叫额定电压;用电器在额定电压下的功率叫额定功率;②用电器实际工作时的电压叫实际电压;用电器在实际电压下的功率叫实际功率.(2)方法点拨①灯泡铭牌的意义:例如"PZ220-40”,其中PZ表示该灯泡适用于普通照明电路,220表示该灯泡的额定电压是220V,40表示该灯泡的额定功率是40W;
②灯泡的亮度取决于实际功率,如果实际功率相等,则亮度相同;
③额定功率是唯一的、确定的,不随实际工作电压而改变;实际功率是不确定的,随实际电压而改变;
④用电器只有在额定电压下才能正常工作.3、电功率与电能、时间和电压、电流的关系(1)电功率与电能、时间的关系①电功率是反映电能消耗快慢的物理量,定义为1秒钟内消耗电能的多少,因此,用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间,就得到定义式.
②公式在使用时单位要统一,有两种可用:①电功率用瓦(W),电能用焦耳(J),时间用秒(s);②电功率用千瓦(kW),电能用千瓦时(kW•h度),时间用小时(h).(2)电功率与电压、电流的关系①在电压相等的情况下,通过灯泡的电流越大,灯泡消耗的电功率越大;
②在电流相同的情况,电功率的大小与电压的大小有关,且与电压成正比;
③在电压相同的情况,电功率的大小与电流的大小有关,且与电流成正比.【考点1电功率的概念】【典例1-1】(2023•高新区校级模拟)小明利用电能表测量某个家用电器的电功率,当电路中只有这个电器连续工作时测得在1h内,消耗的电能为1.2kW•h,那么这个用电器是()A.电风扇 B.电视机 C.空调 D.电冰箱【答案】C【分析】根据用电器在1h内消耗的电能,结合公式P=求出电功率,再与题目中给出的用电器的功率比较即可.【解答】解:用电器在t=1h内消耗的电能为W=1.2kW•h,用电器的电功率:P===1.2kW=1200W,电视机的电功率约为100W,电风扇的电功率约为60W,空调的电功率约为1000W,电冰箱的功率约为100W,所以电功率是1200W的用电器是空调.故选:C.【典例1-2】(2023•虎林市校级三模)图所示的是某应急灯和它的铭牌,其中2500mAh是指电池所储存的电荷量,两灯是并联的.当外部电路停电时应急灯开始工作,此时电池将化学能转化为电能;每盏应急灯正常工作时的电流是0.5A.某消防应急灯充电时间约20h电池6V2500mAh额定功率每盏3W【答案】见试题解答内容【分析】应急灯工作时,消耗其中的化学能,转化为电能;由表中数据可知,每盏应急灯的额定功率是3W,额定电压是6V,根据I=可求出电流.【解答】解:(1)应急灯工作时,对外供电,消耗其中的化学能,转化为电能,所以,应急灯工作时是将化学能转化为电能;(2)∵P=UI,∴每盏应急灯正常工作时的电流:I===0.5A.故答案为:电;0.5.【变式1-1】(2023•振安区校级二模)根据所学的物理知识和生活经验,你认为下列数据最接近实际的是()A.八年级上册物理书平放在水平桌面上,对桌面的压强约为60Pa B.一名中学生游泳时排开水的体积约为500dm3 C.家中电冰箱的功率约为1000W D.我国节能法规定,夏季使用空调时,温度设定应不低于20℃【答案】A【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.【解答】解:A、八下物理书平放在水平桌面上,书对桌面的压强约为:p===64Pa,故A符合题意;B、人的密度与水接近,初中生的重力约为500N,在水中接近于悬浮状态,因此一位初中生游泳时排开水的体积约为:V排===0.05m3=50dm3,故B不符合实际;C、家用电冰箱的功率约为200W,故C不符合实际;D、我国节能法规定,夏季使用空调时,设定温度一般不低于26℃,故D不符合实际.故选:A.【变式1-2】(2023•涟水县校级二模)"教室是我们学习知识的天空,是陪伴我们的第二个家”,下列说法最符合实际的是()A.教室里最舒适的温度约为40℃ B.教室内每盏日光灯的功率约为30W C.教室里一支新粉笔的质量约为100g D.同学们进出教室行走时的速度约为5m/s【答案】B【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.【解答】解:A、人的体温在37℃左右,感觉舒适的温度在23℃左右,故A不符合实际;B、教室中普通日光灯的额定功率在30W左右,故B符合实际;C、一枚一元硬币的质量约6g,一支粉笔的质量略大于此数值,在10g左右,故C不符合实际;D、同学们进出教室行走时的速度在1m/s左右,故D不符合实际.故选:B.【变式1-3】(2022秋•柳州期末)智能手机设置了自动调节屏幕亮度的功能后,处于光照比较强的环境时,屏幕会变亮,此时经过手机屏幕的电流变大,消耗的电功率变大.(选填"变大”、"变小”或"不变”)【答案】变大;变大.【分析】手机屏幕会变亮,手机的实际功率变大,根据P=UI可分析其电流的变化.【解答】解:手机屏幕变亮,说明手机在单位时间内电能转化为的光能增加,单位时间内消耗的电能增加,手机的实际功率变大,手机工作时的电压不变,由P=UI可知,经过手机屏幕的电流变大.故答案为:变大;变大.【考点2额定电压和额定功率】【典例2-1】(2022秋•泽州县期末)灯的亮度由它实际消耗的功率决定.现有甲、乙两盏电灯,分别标有"220V,25W”和"110V,25W”字样,如果它们都正常发光,则()A.甲灯亮 B.乙灯亮 C.一样亮 D.无法确定【答案】C【分析】灯泡亮度决定于灯泡的实际功率,实际功率等于额定功率,灯泡正常发光;实际功率小于额定功率,灯泡发光较暗;实际功率大于额定功率,灯泡过亮,容易烧坏灯丝.【解答】解:由题意知,两只灯泡的额定功率相同,并且都是正常发光状态,所以实际功率都等于额定功率,即两灯亮度相同.故选:C.【典例2-2】(2022秋•赵县期末)甲灯标有"220V40W”,乙灯标有"220V100W”,若它们的灯丝是用长度相同的钨丝制成,则灯丝较粗的是乙灯;让两灯都在额定电压下工作,则乙灯较亮(选填"甲”或"乙”);把两灯串联在220伏的电路中,甲、乙两灯实际功率之比为5:2(不考虑灯丝的电阻的变化).【答案】见试题解答内容【分析】首先分别利用公式R=计算出甲、乙两盏灯的电阻值,然后根据同种材料制成的导体长度越长、横截面积越小导体的电阻越大的特点分析;灯泡的亮度取决于实际功率,比较两灯的实际功率可确定哪个灯较亮;根据串联的特点公式可计算和电功率的变形公式可计算甲、乙两灯实际功率之比.【解答】解:根据公式R=可知,甲、乙两盏灯的电阻:R甲===1210Ω,R乙===484Ω,所以甲灯的电阻大于乙灯的电阻;灯丝的材料相同,长度相同,由于灯丝的电阻与横截面积成反比,所以乙灯的灯丝电阻小,灯丝就较粗;两盏灯两端电压均为220V,都能正常工作,两灯实际功率都为额定功率,乙灯的额定功率大于甲灯,所以使用时乙灯较亮,甲灯较暗;若把两盏灯串联在220V的电路中,由于串联电路电流相等,由P=UI=I2R可得甲、乙两灯实际功率之比:====.故答案为:乙;乙;5:2.【典例2-3】(2023•单县三模)如图所示,灯泡L上标有"6V3W”字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V.滑动变阻器R2上标有"15Ω1A”.求:(1)当闭合S1、S2、S3时,灯泡L恰好正常发光,电源电压及电压表的示数是多大?灯泡L正常发光时的电阻有多大?(2)当只闭合S1,滑动变阻器的滑片P置于距左端三分之一处时,电流表示数为0.4A,R1的阻值是多少?(3)当只闭合S3时,当电压表示数为3V时,滑动变阻器连入电路的阻值是多少?灯的实际功率是多少?(假设灯的电阻不变)【答案】(1)当闭合S1、S2、S3时,灯泡L恰好正常发光,电源电压及电压表的示数均是6V;灯泡L正常发光时的电阻为12Ω;(2)当只闭合S1,滑动变阻器的滑片P置于距左端三分之一处时,电流表示数为0.4A,R1的阻值是10Ω;(3)当只闭合S3时,当电压表示数为3V时,滑动变阻器连入电路的阻值是12Ω;灯的实际功率是0.75W.【分析】(1)当闭合S1、S2、S3时,电路为R1和L的并联电路,灯泡L恰好正常发光,说明R1和L两端的电压即电源电压为灯泡L的额定电压6V;此时电压表被开关S2短路,据此判断电压表的示数;根据R=求出灯泡L正常发光时的电阻;(2)当只闭合S1时,电路为R1和R2的串联电路,根据R=求出此时R1和R2的总阻值;滑动变阻器R2上标有"15Ω1A”,滑动变阻器的滑片P置于距左端三分之一处时,据此求出此时R2连入电路的电阻值;根据串联电路中的电阻规律求出R1的阻值;(3)当只闭合S3时,电路为灯泡L和R2的串联电路,电压表测量R2两端的电压,当电压表示数为3V时,根据串联电路中电压的规律求出灯泡L两端的电压;再根据串联电路的分压原理求出滑动变阻器连入电路的阻值;根据P=求出此时灯的实际功率.【解答】解:(1)当闭合S1、S2、S3时,电路为R1和L的并联电路,灯泡L恰好正常发光,说明R1和L两端的电压即电源电压为灯泡L的额定电压6V;此时电压表被开关S2短路,因此电压表的示数是0;灯泡L正常发光时的电阻为:RL===12Ω;(2)当只闭合S1时,电路为R1和R2的串联电路,此时R1和R2的总阻值为:R===15Ω;滑动变阻器R2上标有"15Ω1A”,滑动变阻器的滑片P置于距左端三分之一处时,R2连入电路的电阻值为:R2′=R2=×15Ω=5Ω;R1的阻值是:R1=R﹣R2′=15Ω﹣5Ω=10Ω;(3)当只闭合S3时,电路为灯泡L和R2的串联电路,电压表测量R2两端的电压,当电压表示数为3V时,灯泡L两端的电压为:UL′=U﹣U2=6V﹣3V=3V;此时灯泡L两端的电压与R2两端的电压相等,根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器连入电路的阻值是:R2″=RL=12Ω;此时灯的实际功率是:PL′===0.75W.答:(1)当闭合S1、S2、S3时,灯泡L恰好正常发光,电源电压及电压表的示数均是6V;灯泡L正常发光时的电阻为12Ω;(2)当只闭合S1,滑动变阻器的滑片P置于距左端三分之一处时,电流表示数为0.4A,R1的阻值是10Ω;(3)当只闭合S3时,当电压表示数为3V时,滑动变阻器连入电路的阻值是12Ω;灯的实际功率是0.75W.【变式2-1】(2022秋•郯城县校级期末)甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示,若它们的电阻不随温度的变化而改变,则下列说法中正确的是()A.甲的电阻小于乙的电阻 B.两电热杯均正常工作时,相同时间内消耗的电能一样多 C.若将乙接在电压为110V的电路中,它的实际功率为500W D.若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中,相同时间内甲消耗的电能较多【答案】D【分析】(1)用电器正常工作时的功率和额定功率相等,根据W=Pt可知,用电器消耗的电能与用电器的功率和通电时间有关;(2)两电热杯的额定电压相同、甲的额定功率较大,根据P=UI=比较两电热杯的阻值关系;(3)根据P=UI=求出乙电热杯的电阻,再根据P=UI=求出乙接入110V的电路中时的实际功率;(4)两电加热器串联时通过它们的电流相等,根据Q=W=Pt=I2Rt比较两电加热器的实际功率关系.【解答】解:A.由题图可知,两电热杯的额定电压相同,根据P=UI=可得,甲的电阻为:R甲==,乙的电阻为:R乙==,由此可知,R甲>R乙,故A错误;B.根据W=Pt可知,两电热杯均正常工作时,相同时间内,由于甲的额定功率小于乙的额定功率,因此甲消耗的电能小于乙消耗的电能,故B错误;C.根据P=UI=可得,将乙接在电压为110V的电路中,它的实际功率为:=,故C错误;D.若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中,根据串联电路的电流规律可知,通过两电热杯的电流相等,根据Q=W=Pt=I2Rt可得,相同时间内,甲的电阻较大,则甲消耗的电能较多,故D正确.故选:D.【变式2-2】(2023春•响水县期中)在对家庭用电的调查研究综合实践活动中,小明将家中其它用电器都关闭,只让干衣机单独工作,干衣机工作前,电能表的表盘如图所示,其读数318.6kW•h.小明观察到6min内电能表指示灯闪烁了320次,干衣机在这6min内消耗的电能为0.1kW•h,它的实际功率1kW.【答案】318.6;0.1;1【分析】(1)电能表的读数时注意:最后一位是小数,单位是kW•h.(2)"3200imp/(kW•h)”表示,电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁3200次,据此求出电能表指示灯闪烁320次时,干衣机消耗的电能,再利用P=求干衣机的实际功率.【解答】解:(1)电能表的读数时最后一位是小数,单位是kW•h;图示电能表的示数为318.6kW•h;(2)"3200imp/(kW•h)”表示,电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁3200次,电能表指示灯闪烁320次时,干衣机消耗的电能:W=kW•h=0.1kW•h,时间t=6min=0.1h,干衣机的实际功率:P===1kW.故答案为:318.6;0.1;1.【变式2-3】(2022秋•韩城市校级期末)如图甲所示是某品牌取暖用油汀,其内部电路如图乙所示.R1和R2均为电热丝(忽略阻值变化),S0是温度自动控制开关,油汀的部分参数如表所示.某次正常使用过程中,30min内,开关S0闭合20min.求:额定电压220V额定功率低温挡440W高温挡1100W(1)当开关S、S0同时闭合时,油汀处于高温(选填"高温”或"低温”)挡,油汀工作时,将电能转化为内能.(2)30min内油汀消耗的电能.(3)用电高峰期,当实际电压为198V时,油汀高温挡工作时的实际功率.【答案】(1)高温;内;(2)30min内油汀消耗的电能为1.584×106J;(3)当实际电压为198V时,油汀高温挡工作时的实际功率是891W.【分析】(1)当开关S、S0同时闭合时,R1和R2并联,此时电路中电阻最小.(2)先算出30min内高温挡和低温挡分别消耗的电能,再根据W总=W高+W低计算30min内油汀消耗的的总电能.W总=W高+W低.(3)先算出高温挡时的总电阻,再根据P=计算出实际电功率.【解答】解:(1)当开关S、S0同时闭合时,R1和R2并联,此时电路中电阻最小,根据P=可知,电功率最大,故此时油汀处于高温挡,油汀工作时,将电能转化为内能.(2)某次正常使用过程中,30min内,开关S0闭合20min,故30min内油汀消耗的电能:W总=W高+W低=P高t高+P低t低=1100W×20×60s+440×10×60s=1.32×106J+0.264×106J=1.584×106J;(3)高温挡时,电路中的总电阻:R总===44Ω;当实际电压为198V时,实际电功率:P实===891W.答:(1)高温;内;(2)30min内油汀消耗的电能为1.584×106J;(3)当实际电压为198V时,油汀高温挡工作时的实际功率是891W.【考点3电功率与电能、时间和电压、电流的关系】【典例3-1】(2022秋•高阳县校级期末)某电视机的额定功率是200W,那么1kW•h的电能可以使它正常工作()A.0.05h B.0.2h C.5h D.200h【答案】C【分析】电视机正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=求出1kW•h的电能可以使它正常工作的时间.【解答】解:电视机正常工作时的功率P=200W=0.2kW,由P=可得,1kW•h的电能可以使它正常工作的时间:t===5h.故选:C.【典例3-2】(2023•天宁区校级二模)LED灯具有节能环保等特点,额定电压为220V、额定功率为11W的LED灯泡,额定电流是0.05A,与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,假设LED灯可以节约80%的电能,那么,这个LED灯与55W的白炽灯亮度相当.【答案】0.05;55.【分析】(1)根据公式I=计算LED灯泡的额定电流;(2)设两种灯泡正常发光的时间为t,利用公式W=Pt分别计算消耗的电能,消耗的电能之差与白炽灯消耗的电能之比就是节约的百分比,据此列式计算出答案.【解答】解:LED灯泡的额定电流是:I额===0.05A;假设两种灯泡正常发光的时间为t,则LED消耗的电能为:W1=Pt=11W•t;白炽灯消耗的电能为:W2=P白炽灯t;由题意知,在达到相同亮度的条件下,LED灯可以节约80%的电能,则:==80%;解得:P白炽灯=55W.故答案为:0.05;55.【典例3-3】(2023•呼和浩特)铭牌分别为"220V800W”的电锅和"220V1200W”的空调,接入如图所示的家庭电路中,求:(1)只闭合开关S1,电锅正常工作,流过电路的电流;(2)开关S1和S2都闭合,正常工作15分钟,电路消耗的电能是多少度.【答案】(1)只闭合开关S1,电锅正常工作,流过电路的电流约为3.6A;(2)开关S1和S2都闭合,正常工作15分钟,电路消耗的电能是0.5度.【分析】(1)只闭合开关S1,电路中只有电锅正常工作,知道电锅的功率(等于其额定功率),利用P=UI求流过电路的电流;(2)开关S1和S2都闭合,求出总功率,知道正常工作时间,利用W=Pt求电路消耗的电能.【解答】解:(1)只闭合开关S1,电路中只有电锅接入,电源电压为220V,电锅正常工作,P=P额=800W,由P=UI得流过电路的电流:I==≈3.6A;(2)开关S1和S2都闭合,电锅和空调并联接入电路,电源电压为220V,电锅和空调都正常工作,总功率P总=800W+1200W=2000W=2kW,正常工作时间t=15min=0.25h,电路消耗的电能:W总=P总t=2kW×0.25h=0.5kW•h=0.5度.答:(1)只闭合开关S1,电锅正常工作,流过电路的电流约为3.6A;(2)开关S1和S2都闭合,正常工作15分钟,电路消耗的电能是0.5度.【变式3-1】(2023•临沂一模)将"3V3W”的小灯泡L1和"3V6W”的小灯泡L2按如图所示方式接在两节干电池上,闭合开关后()A.两只灯泡是串联的 B.电流表A1的示数为1A C.电流表A2的示数为2A D.L2烧坏后,L1的亮度变大【答案】C【分析】(1)把用电器逐个顺次连接起来的电路叫做串联电路;把用电器并列的连接的电路,称为并联电路;(2)两灯泡并联,它们的电压等于电源电压,且达到了额定电压,两灯泡均能正常发光,根据P=UI可求出通过两灯泡的电流,根据并联电路电流特点可求出干路电流;(3)根据并联电路中各支路互不影响进行分析解答.【解答】解:A、两只灯泡是并联的,故A错误;BC、两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过小灯泡L2的电流,它们的电压等于电源电压,且达到了额定电压,两灯泡均能正常发光,根据P=UI得,通过两灯泡的电流分别为:,,根据并联电路电流特点,干路电流:I=I1+I2=1A+2A=3A,即电流表A1的示数为3A,故B错误,C正确;D、两灯泡并联,工作时互不影响,L2烧坏后,L1的亮度不变,故D错误.故选:C.【变式3-2】(2023•安徽模拟)如图所示电路,电源电压恒定,L1(4V1W)、L2(2V1W)串联,灯丝电阻保持不变.当闭合开关S时,其中一只灯泡能正常发光,另一只灯泡发光较暗,则此时电压表的示数为1V.【答案】1【分析】根据P=UI可分别求得两灯泡的额定电流,两灯泡串联,能正常发光的额定电流小的灯泡,根据题意分析清楚电路结构,明确各电路元件的连接方式,应用欧姆定律分析答题.【解答】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为I1===0.25A,I2===0.5A,R2===4Ω,两灯泡串联,能正常发光的额定电流小的灯泡L1,则此时L1(4V1W)两端电压为4V;电流表测量电路中的电流,则电流表的示数I=0.25A;电压表测量灯泡L2两端电压;则L2两端电压U2=IR2=0.25A×4Ω=1V,故答案为:1.【变式3-3】(2023•南平模拟)如图是新型"油电混合动力”汽车工作时的能量走向图,汽车在启动时,可以给车提供动力,同时也给动力蓄电池组充电.汽车在某次测试中,内燃机共消耗汽油5kg(汽油的热值q=4.6×107J/kg),内燃机的效率是40%,转化为对外做功的能量是6.8×107J.求,该汽车此次测试中:(1)汽油完全燃烧放出的能量;(2)对蓄电池充电的能量;(3)对蓄电池充电的能量可以供一盏额定功率24W的车前灯正常工作的时间.【答案】(1)汽油完全燃烧放出的能量为2.3×108J;(2)对蓄电池充电的能量为2.4×107J;(3)对蓄电池充电的能量可以供一盏额定功率24W的车前灯正常工作的时间为1.0×106s.【分析】(1)已知汽油的质量和热值,根据Q放=mq求出汽油完全燃烧放出的能量;(2)根据η=求出利用的能量,利用的能量减去对外做功的能量即为对蓄电池充电的能量;(3)根据计算车前灯正常工作的时间.【解答】解:(1)汽油完全燃烧放出的能量:Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=23×107J=2.3×108J;(2)由η=可得,利用的能量为:W有用=ηQ放=40%×2.3×108J=9.2×107J,对蓄电池充电的能量:W充电=W有用﹣W对外=9.2×107J﹣6.8×107J=2.4×107J,(3)由可得,对蓄电池充电的能量可以供一盏额定功率24W的前灯正常工作的时间:=1.0×106s.答:(1)汽油完全燃烧放出的能量为2.3×108J;(2)对蓄电池充电的能量为2.4×107J;(3)对蓄电池充电的能量可以供一盏额定功率24W的车前灯正常工作的时间为1.0×106s.1.(2023•石峰区模拟)下列家用电器中,功率最接近1.5kW的是()A.台灯 B.液晶电视 C.笔记本电脑 D.空调【答案】D【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量.例如:长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等.此题就是估测题题型,应答估测选择题的方法:利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量.【解答】解:A、台灯的电功率在10~60W左右,故A错误.B、液晶电视的电功率在100~150W左右,故B错误.C、笔记本电脑的电功率在50~100W左右,故C错误.D、空调的电功率在1000~1500W左右,故D正确.故选:D.2.(2022秋•郑州期末)如图所示电路,L1和L2是两只额定电压相同的灯泡,闭合开关后,发现灯泡L1较亮,灯泡L2较暗.下列说法中正确的是()A.通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流 B.灯L1两端的电压大于灯L2两端的电压 C.灯L1的电阻小于灯L2的电阻 D.灯L1的额定功率大于灯L2的额定功率【答案】B【分析】首先明确图中的两个灯泡是串联,电流处处相等;而灯泡的亮度由其实际功率决定,由电功率的计算式P=I2R可知,在电流一定时,实际功率大的电阻较大,即亮度大的阻值大,其两端的实际电压大;题干告知了两灯的额定电压相等,由公式P=知,在额定电压一定时,电阻越大,额定功率越小.然后根据上述分析对各选项逐一判断即可.【解答】解:A、由图可知,灯泡L1、L2串联,根据串联电路电流处处相等可知,通过灯泡L1、L2的电流相等,故A错误;BC、开关闭合后,灯泡L1较亮,灯泡L2较暗,说明前者的实际功率大,由P=I2R知,电流相同时,功率越大,阻值越大,因此灯L1的阻值要大于灯L2的阻值,故C错误;由于两灯串联在电路中,通过两灯的电流相同,而L1的阻值要大于L2的阻值,由U=IR可知,灯L1两端的实际电压要大一些,故B正确;D、由于R1>R2,那么在额定电压相同时,由P=知,阻值越大,其额定功率越小,即灯L1的额定功率要小于灯L2的额定功率,故D错误;故选:B.3.(2023•徐州模拟)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是()A.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻 B.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多 C.两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮 D.将乙灯接入110V的电路中,它的实际功率为50W【答案】C【分析】(1)两灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=UI=求出两灯泡的电阻,然后比较两者的大小关系,根据W=Pt比较两者消耗的电能关系;(2)两灯泡串联时通过它们的电流相等,根据P=I2R比较两者实际功率的大小关系,实际功率大的灯泡较亮;(3)根据P=UI=求出将乙灯接入110V的电路中时的实际功率.【解答】解:(1)两灯泡正常发光时,由P=UI=可得,两灯泡的电阻:R甲===1936Ω,R乙===484Ω,则R甲>R乙,故A错误;由P=的变形式W=Pt可知,两灯泡正常发光时的时间不知,无法比较二者消耗电能的多少,故B错误;(2)两灯串联在220V的电路中,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=I2R可得,甲灯泡的电阻较大,实际功率较大,灯泡较亮,故C正确;(3)将乙灯接入110V的电路中时的实际功率:P乙′===25W,故D错误.故选:C.4.(2023•天元区三模)1kW•h的电能可以使一盏"220V40W”的日光灯正常工作()A.40h B.25h C.0.4h D.0.25h【答案】B【分析】已知消耗的电能和额定功率,可利用公式t=计算正常工作的时间.【解答】解:由灯泡铭牌可知,正常工作时,电灯的功率P=40W=0.04kW,根据P=可得,1kW•h电能可使电灯正常工作的时间:;故B正确,ACD错误;故选:B.5.(2023•乌拉特前旗校级模拟)下面表格为两个家用电器的铭牌,下列说法中正确的是()电热水器额定电压220V工作频率50Hz额定功率2000W电视机额定电压220V工作频率50Hz额定功率200WA.这两个电器正常工作时,电视机的工作电流较大 B.这两个电器正常工作时,电热水器消耗的电能较多 C.电视机正常工作1h,消耗的电能是1kW•h D.电热水器正常工作1s,消耗的电能是2000焦【答案】D【分析】(1)电热水器和电视机的额定电压相等,额定功率电热水器的大于电视机的,根据I=判断,这两个电器正常工作时,谁的工作电流较大;(2)由表格数据知,这两个电器正常工作时,电热水器的功率大,根据W=Pt判断此选项的对错;(3)根据W=Pt计算电视机正常工作1h,消耗的电能;(4)根据W=Pt计算电热水器正常工作1s,消耗的电能.【解答】解:A、电热水器和电视机的额定电压相等,额定功率电热水器的大于电视机的,根据I=知,这两个电器正常工作时,电热水器的工作电流较大,故A错误;B、由表格数据知,这两个电器正常工作时,电热水器的功率大,根据W=Pt知,相同的时间,电热水器消耗的电能多,但B选项没有控制时间相同,故B错误;C、电视机正常工作1h,消耗的电能是W电视=P电视t电视=200W×1h=0.2kW×1h=0.2kW•h,故C错误;D、电热水器正常工作1s,消耗的电能是W=Pt=2000W×1s=2000J,故D正确.故选:D.6.(2023•市南区校级二模)(多选)小明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.此实验装置可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L的电流比L2大 D.L1的电阻一定大于L2的电阻【答案】AD【分析】(1)由图可知,灯泡L1、L2串联,两个电压表分别测量一只灯泡两端的电压;根据电压表示数可知两灯两端的电压关系;又由于灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,所以可以验证电功与电压大小的关系;(2)根据串联电路的电流特点可知通过两灯的电流关系;由题意可知,L1的实际功率比L2大,根据P=UI可知两灯两端的电压大小关系;(3)根据欧姆定律可知两灯的电阻关系.【解答】解:由图可知,灯泡L1、L2串联,两个电压表分别测量一只灯泡两端的电压;A.由于通过两灯的电流相等、通电时间相等,电压表能直接测量灯泡两端的电压,灯泡的亮度可以直接观察,所以这个电路可以验证电功与电压的大小关系,故A正确.BC.根据串联电路的电流特点可知,通过两灯的电流相等;由于L1的实际功率比L2大,根据P=UI可知,L1两端的电压要大于L2两端的电压,即L1对应的电压表示数比L2大,故BC错误;D.通过两灯的电流相等,L1两端的电压要大于L2两端的电压,根据欧姆定律可知,灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻,故D正确.故选:AD.7.(2022秋•合江县期末)如图所示,消耗功率140W的物理意义是表示用电器消耗电能的快慢("快慢”、"多少”).讨论交流:根据电视机的铭牌,算出看两个小时电视要消耗1.008×106J电能,折合为0.28度.【答案】快慢;1.008×106;0.28.【分析】(1)功率表示做功快慢的物理量;(2)根据W=Pt计算即可.【解答】解:功率表示做功快慢的物理量,看两个小时电视要消耗的电能W=Pt=140W×2×3600s=1.008×106J=0.28kWh;故答案为:快慢;1.008×106;0.28.8.(2023•广东模拟)如图所示,灯泡L1标有"6V3W”、L2标有"6V2W”字样,电源电压6V恒定.闭合开关S,忽略温度对灯丝电阻的影响,则甲图中通过L1的电流是0.5A,L1消耗的实际功率为3W,乙图中灯泡L1两端的电压为2.4V.【答案】0.5;3;2.4.【分析】电源电压6V恒定,甲图中灯泡L1与灯泡L2并联,因此灯泡L1两端的电压等于6V,为额定电压,根据I=求出甲图中通过L1的电流;灯泡L1两端的电压为6V时,L1消耗的实际功率此时等于额定功率;根据R=分别求出灯泡L1的电阻和灯泡L2的电阻;乙图中灯泡L1与灯泡L2串联,根据I=求出电路中的电流,再根据U=IR求出乙图中灯泡L1两端的电压.【解答】解:电源电压6V恒定,甲图中灯泡L1与灯泡L2并联,因此灯泡L1两端的电压等于6V,为额定电压,则甲图中通过L1的电流是:I1===0.5A;L1消耗的实际功率此时等于额定功率,为3W;灯泡L1的电阻为:R1===12Ω;灯泡L2的电阻为:R2===18Ω;乙图中灯泡L1与灯泡L2串联,电路中的电流为:I===0.2A;乙图中灯泡L1两端的电压为:U1′=IR1=0.2A×12Ω=2.4V.故答案为:0.5;3;2.4.9.(2023•光山县校级三模)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片使之从最右端滑至灯泡正常发光的位置.此过程中,电流表示数与两个电压表示数的关系图象如图乙所示.则电源电压为9V,滑动变阻器的最大阻值为40Ω,灯泡的额定功率为4.2W.【答案】9;40;4.2.【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测L两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流.(1)当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,滑动变阻器分得的电压最大,利用欧姆定律求得滑动变阻器的最大阻值;根据图象可知电压表V1和电压表V2的示数,根据P=UI求出灯泡的功率,根据串联电路电压规律求出电源电压;(2)当电流表示数最大时,灯泡正常发光,根据图象读出电压表V2的示数,再根据串联电路电压规律求出灯泡两端电压,利用P=UI求出灯泡的额定功率.【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测L两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流.(1)当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,并且滑动变阻器分得的电压最大,因此根据图乙可知,此时电路电流为0.2A,灯泡两端电压为1V,滑动变阻器两端电压为8V;滑动变阻器的最大阻值;因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压:U=UL1+U滑=1V+8V=9V;(2)根据题意可知,当电流表示数最大时,灯泡正常发光,由图乙可知,此时电路电流为0.6A,滑动变阻器两端电压为2V,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡的额定电压:UL=U﹣U滑′=9V﹣2V=7V,灯泡的额定功率:PL=ULImax=7V×0.6A=4.2W.故答案为:9;40;4.2.10.(2023•哈尔滨模拟)一灯泡标有"6V3W”字样,接在10V的电源两端,为使小灯泡正常发光,应该给小灯泡串(选填"串”或"并”)联一个8Ω的电阻.(不考虑灯丝电阻受温度的影响)【答案】串;8.【分析】灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,电源的电压大于灯泡的额定电压时,要使灯泡正常发光应串联一个电阻分压;根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出串联电阻的阻值.【解答】解:灯泡正常发光时的电压UL=6V,功率PL=3W,要使灯泡接到8V的电源上时正常发光,应串联一个电阻R分压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,串联电阻两端的电压:UR=U﹣UL=10V﹣6V=4V,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI可得,灯泡正常工作时电路中的电流:I=IL===0.5A,由I=可得,串联电阻的阻值:R====8Ω.故答案为:串;8.11.(2023•会昌县模拟)如图甲是一种带手势感应和智能触摸调光功能的台灯,灯泡上标有"6V6W”字样.其原理简化如图乙,电源电压为12V且保持不变,R1是光敏电阻,当光线被遮住时光敏电阻的阻值变大,图丙为电流表的示数随光线强弱的变化规律,当光线没有被遮挡时,灯泡L正常发光(灯泡电阻不随温度变化).求:(1)灯泡正常发光时的电阻;(2)当光线没有被遮挡时,光敏电阻R1两端的电压;(3)当光线被遮挡时,灯泡L的实际功率.【答案】(1)小灯泡正常发光时的电阻为6Ω;(2)当光线没有被遮挡时,光敏电阻R1两端的电压为6V;(3)当光线被遮挡时,灯泡的实际电功率为1.5W.【分析】(1)小灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据P=UI=求出小灯泡正常发光时的电阻;(2)当光线没有被遮挡时,灯泡L正常发光,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出光敏电阻R1两端的电压;(3)当光线被遮住时光敏电阻的阻值变大,电路的总电阻变大,电路中的电流变小,根据图丙读出电路中的电流,再根据欧姆定律求出灯泡L两端的实际电压,利用P=UI求出灯泡的实际电功率.【解答】解:(1)灯泡上标有"6V6W”字样,小灯泡正常发光时的电阻:RL===6Ω;(2)当光线没有被遮挡时,灯泡L正常发光,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I===1A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,光敏电阻R1两端的电压:U1=U﹣UL=12V﹣6V=
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