沪粤版初中九年级物理15-2认识电功率课件

第十五章电能与电功率15.2认识电功率知识点1电功率基础过关全练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B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1000W的是

(

)D解析智能手表的电功率约为0.05W;电风扇的电功率约60W;手电筒的电功率约0.5W;电熨斗的电功率约1000W,D正确。知识点2探究小灯泡电功率的影响因素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6V)、L1:“2.5V

0.3A”和L2:“3.8V

0.3A”两个小灯泡、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、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。

发光情况电压/VL1暗2.4L2亮3.6L1发生短路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0~15V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3V,所以测量L2

两端的电压时,电压表应换用0~15V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。知识点3电功率的计算4.(2024广东东莞东华中学月考)某电水壶工作5min,使图示电能表的转盘转过300r,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。88000.11200解析“10(40)A”表示电能表工作时允许通过的最大电

流为40A,允许接入的最大电功率P最大=UI最大=220V×40A=8

800W;“3000r/(kW·h)”表示电路中用电器每消耗1kW·h

的电能,电能表转盘转过3000r,所以电能表转盘转300r时,

电水壶消耗的电能W=

kW·h=0.1kW·h,电水壶的功率P=

=

=1.2kW=1200W。5.(2024广东汕头潮阳期末)如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,

闭合开关S,断开开关S1,电流表的示数是0.2A,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0.3A,

则R1与R2的电阻之比为

,此时,R2消耗的电功率为

W。63∶21.8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=0.2A,电源电压:U=I1R1=0.2A×30Ω

=6V;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0.3A,即通过R2的电流I2=0.3A。

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=6V×0.3A=1.8W。能力提升全练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5ΩB.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2V的电路中,干路中的电流为0.3AD.只将L与R串联在电流为0.2A的电路中,总功率为0.4WC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=

=

=20Ω,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2V的

电路中时,通过R的电流为0.1A,通过L的电流为0.2A,则干路

中的电流I=IR+IL=0.1A+0.2A=0.3A,C正确;灯泡L和电阻R串

联在电路中,当电流为0.2A时,L两端的电压为2V、R两端的

电压为4V,则电路两端的总电压U'=2V+4V=6V,则电路的总功率P=U'I'=6V×0.2A=1.2W,D错误。7.(跨学科·数学)(2023广东深圳中考,9,★★☆)已知R1=2Ω,R2

=3Ω,某同学分别按照图甲和图乙两种方式将电阻连接在一

起,则

(

)A.图甲中R1与R2的电流比I1∶I2=2∶3B.图乙中R1与R2的电压比U1∶U2=3∶2C.图甲与图乙的总功率比P1∶P2=6∶25D.图甲与图乙的总功率比P1∶P2=25∶6C解析图甲中R1与R2串联,根据串联电路的电流规律可知,I1∶I2=1∶1,A错误;图乙中R1与R2并联,根据并联电路的电压规律可知,U1∶U2=1∶1,B错误;图甲中的总电阻:R=R1+R2=2Ω+3Ω=5Ω;图乙中的总电阻:R'=

=

=1.2Ω;根据P=

可知,图甲与图乙的总功率比P1∶P2=

∶

=

=

=6∶25,C正确,D错误。考点总结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:串联电路并联电路W=W1+W2W=W1+W2P=P1+P2P=P1+P2

=

=

=

=

8.(2024广东东莞东华中学月考,37,★☆☆)如图所示电路图,

R1=20Ω,U=6V。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0.5A,则R2=

Ω,R1

消耗的功率P1=

W。并301.8解析只闭合开关S1、S3,两个电阻并列连接,因此R1与R2的

连接方式是并联;此时电流表测量干路电流,即干路电流为0.

5A,通过R1的电流为I1=

=

=0.3A,通过R2的电流:I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A;根据欧姆定律得:R2=

=

=30Ω,由并联电路的电压特点知:U1=U=6V,R1消耗的功率P1=U1I1=

=

=1.8W。9.(2024广西凤山期中,22,★★☆)如图甲所示的电路中,电源

电压为3V,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=

。152∶1解析由图乙可知,当定值电阻两端的电压UR=3V时,通过R

的电流为IR=0.2A,定值电阻R的阻值为R=

=

=15Ω,由图甲可知,小灯泡L与定值电阻R并联,根据并联电路电压特

点可知,UR=UL=U=3V,由图乙可知,当小灯泡两端电压为3V

时,通过小灯泡L的电流为0.4A,闭合开关S,小灯泡L和R消耗

的功率之比为

=

=

=

=

,故P1∶P2=2∶1。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20Ω,电源电压恒为6V,电流表量

程为0~0.6A。(1)当小白同学推力为0时,求电阻R的阻值。(2)用300N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=40Ω。(2)图乙中,R和R0串联,已知F=300N,由图甲可知电阻R=10Ω,

串联电路中的电流I=

=

=0.2A;R0的功率P=I2R0=(0.2A)2×20Ω=0.8W;(3)图丙中,R和R0并联,通过R0的电流IR0=

=

=0.3A;由于电流表的量程为0~0.6A,干路电流最大为Imax=0.6A;根据并

联电路电流的特点,通过R的电流I'=0.6A-0.3A=0.3A,则电

阻R的阻值R=

=

=20Ω,由图甲可知最大推力F=200N。素养探究全练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。充电电压/V充电电流/A充电时长/min充电度数/(kW·h)充电费用/元400

4524.028.80(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。大先变大后不变10050.4109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,