沪粤版初中九年级物理15-3怎样使用电器正常工作课件

第十五章电能与电功率15.3怎样使用电器正常工作知识点额定电压和额定功率基础过关全练1.(2024安徽合肥三十八中期末)如图所示,闭合开关,发现灯L

1较亮,灯L2较喑,下列说法正确的是

(

)A.灯L1两端电压大于灯L2两端电压B.灯L1的电阻大于灯L2的电阻C.灯L1的额定功率一定大于灯L2的额定功率D.灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率D解析图中两个灯泡并联,电压相等,A错误;闭合开关,发现

灯L1较亮,灯L2较喑,灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率,根

据P=

知,灯泡L1的电阻小于灯L2的电阻,B错误,D正确。灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率,但不知道是否正常发光,

无法比较额定功率的大小,C错误。2.(2023广西中考)小明发现家里的白炽灯突然变亮,主要原

因可能是白炽灯的

(

)A.额定电压变大

B.实际电压变大C.额定功率变小

D.实际电压变小B解析白炽灯的亮度取决于它的实际功率,对于一个用电器

来说,它的额定电压和额定功率是固定的,A、C错误;白炽灯

突然变亮,说明白炽灯的实际功率变大,根据U2=PR可知,白炽

灯的实际电压变大,B正确,D错误。3.(跨学科·物理学与日常生活)(新独家原创)根据图中所示的

两盏白炽灯的铭牌,可以知道:

(1)甲灯的额定电压是

;乙灯的额定功率是

。(2)二者均正常发光时,甲灯的电阻

乙灯的电阻,灯

丝较细的灯泡是

。220V25W小于乙(3)若忽略温度对灯泡电阻的影响,将甲、乙两灯泡并联在220V的电源上,灯泡

会更亮一些;如果将它们串联在220V的电源上,灯泡

会更亮一些。(均选填“甲”或“乙”)(4)二者均正常发光半小时,甲灯消耗的电能是乙灯的

倍。甲乙4解析

(1)由灯泡的铭牌可知,甲灯的额定电压为220V,乙灯

的额定功率为25W;(2)两灯泡正常发光时,它们两端的电压

均为220V,电功率P甲>P乙,由P=UI=

的变形式R=

可知,甲灯的电阻小于乙灯的电阻;因导体的电阻与横截面积有关,

在材料、长度和温度一定时,横截面积越小,电阻越大,所以,

乙灯的电阻较大,灯丝较细;(3)将两个灯泡并联在220V的电

源上时,两灯泡两端的电压均为220V,因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,甲灯泡的实际功率较大,甲灯泡较亮;两灯泡串联

在220V的电源上时,串联电路中各处的电流相等,乙灯泡的

电阻较大,由P=I2R可知,乙灯泡的实际功率较大,乙灯泡较亮;

(4)两灯泡均正常发光半小时,消耗的电能之比

=

=

=

=

,即甲灯消耗的电能是乙灯的4倍。重点实验测量小灯泡的电功率4.(新考向·项目式学习)(新独家原创)小明同学观察到小灯泡

的铭牌上只标有“2.5V”字样,为了测量出它的额定电功

率,他选择以下实验器材进行实验:学生电源(6V)、电压

表、电流表、滑动变阻器、开关及导线若干。(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(要求滑

动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡变亮)。(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到最

端

(选填“左”或“右”),目的是

。(3)闭合开关后,小明发现不论怎样移动滑动变阻器的滑片,

电流表、电压表均无示数,且小灯泡不发光,若电路中只有一

处故障,出现这种故障的原因可能是

。A.电压表短路B.电流表断路C.小灯泡断路左保护电路B

(4)排除故障后,闭合开关,继续实验,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,同时观察

(选填“电压表”或“电流表”)示数

的变化,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为

V;

若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向

(选

填“左”或“右”)端移动。(5)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为

V时,小

灯泡正常发光,此时电流表示数如图丙所示,为

A,小

灯泡的额定电功率为

W。电压表1.8右2.50.30.75(6)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了

如图丁所示的I-U图像,利用图甲已连接完整的电路还能完成“探究电流与电压的关系”实验吗?

(选填

“能”或“不能”)。若不能,请说明理由:

。(7)继续使用上述实验电路测量额定电压为“3.8V”的小灯

泡的电功率,在实验过程中将电压表并联到滑动变阻器两端,

调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为

V时,小灯泡

才正常发光。不能灯丝的电阻受温度影响2.2答案

(1)如图所示解析

(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡变亮,说明

滑动变阻器接入电路的阻值变小,滑动变阻器选用右下接线

柱与开关串联在电路中;(2)为了保护电路,闭合开关前,应将

滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,即最左端;(3)闭合开关,

发现小灯泡不发光,电流表无示数,说明电路可能存在断路故

障;电压表无示数,说明电压表与电源没有连通,若电路中只

有一处故障,即出现这种故障的原因可能是电流表断路;(4)排除故障后,闭合开关,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,同时观

察电压表示数的变化,图乙中电压表选择小量程,分度值为0.1V,读数为1.8V;小灯泡的额定电压为2.5V,若要测得小灯泡正常发光时的电阻,应让灯泡两端的电压变大,让滑动变阻器两端的电压变小,由串联分压规律可知,滑片P应向右端移动;(5)小灯泡正常发光时的电压为2.5V,由图丙可知电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;(6)探究电流与电压关系时,应保持电阻不变,由图丁可知灯丝电阻会随温度的升高而

增大,不是定值,所以不能用此装置探究;(7)继续使用上述实

验电路测量额定电压为“3.8V”的小灯泡的电功率,在实验过程中将电压表并联到滑动变阻器两端,当小灯泡正常发光

时,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为6V-3.8V

=2.2V。能力提升全练5.(跨学科·数学)(2023山西晋城期末,5,★★☆)如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U-I图像。下列分析不正确的是

(

)A.当L1两端的电压为100V时,其实际功率为20WB.当通过L2的电流为0.45A时,其1min消耗的电能为4320JC.将L1、L2串联,若L1两端的电压为40V,则L2两端的电压也为40VD.将L1、L2并联,若通过L2的电流为0.5A,则L1两端的电压为220VC解析

当L1两端的电压为100V时,根据图像可知,通过L1的电流为0.2A,其实际功率:P1=U1I1=100V×0.2A=20W,A正确;当通过L2的电流为0.45A时,L2两端的电压为160V,其1min消耗的电能为W=U2I2t=160V×0.45A×60s=4320J,B正确;将L1、L2串联,若L1两端的电压为40V,由图像可知,通过灯泡L1的电流:I1'=0.1A,根据串联电路电流规律可知,通过灯泡L2的电流I2'=I1'=0.1A,由图像可知,此时灯泡L2两端的为U2'=20V,C错误;将L1、L2并联,若通过L2的电流为0.5A,由图像可知,L2两端的电压:U2″=220V,根据并联电路电压规律可知,灯泡L1两端的电压:U1″=U2″=220V,D正确。6.(2023安徽蚌埠第一实验学校期末,23,★★☆)如图所示,电

源电压不变,将阻值为6Ω的电阻与一个标有“6V

3W”

的小灯泡甲串联后接到9V的电路中,小灯泡甲恰能正常发

光;如果在此电路中将“6V

3W”的小灯泡甲换成“6V

4.5W”的小灯泡乙,那么小灯泡乙的实际功率

(选填“大于”“等于”或“小于”)4.5W,总功率将会

(选填“变大”“不变”或“变小”)。小于变大解析阻值为6Ω的电阻与一个标有“6V

3W”的小灯泡甲串联后接到9V的电路中,因为灯泡正常发光,所以小灯泡甲两端的电压为6V;由于R=

,小灯泡甲的电阻大于小灯泡乙的电阻,更换小灯泡后,电路中的总电阻减小,电路中的电流变大。根据U=IR可知定值电阻R两端的电压变大,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以小灯泡乙两端的电压小于6V,小灯泡乙的实际功率小于额定功率,即小于4.5W;因为电路中的电流变大,电源电压不变,所以电路中的总功率P=UI变大。7.(新考向·项目式学习)(2024江西南昌一中期末,20,★★☆)

小华和同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡

的额定电压为2.5V,电源电压保持6V不变,滑动变阻器规格

为“30Ω

1A”。(1)按图甲正确连线后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,

电压表有示数,则电路故障可能是小灯泡

(选填“短

路”或“断路”);(2)调整电路,重新开始实验,滑片P移到某处时,电压表示数为

2V,要使小灯泡正常发光,应

(选填“增大”或“减

小”)滑动变阻器接入电路中的阻值;(3)将所测数据绘制成如图乙所示的U-I图像。由图可知:小

灯泡的电阻是变化的,主要是因为小灯泡灯丝的

发

生了变化,此小灯泡的额定功率是

W;断路减小温度0.75

(4)小华通过实验数据比较出“实际电压是额定电压一半时

的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P

2”的大小关系,则P1

P2(选填“>”“<”或“=”);(5)邻组的晓静同学按同一电路图搭建电路并连接好最后一

根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发

现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:①

;②

。>连接电路时开关未断开滑动变阻器滑片未调到阻值最大处解析

(1)按图甲正确连线后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表

无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电

源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电

压表并联的电路断路了,即电路故障可能是小灯泡断路。(2)

滑片P移到某处时,电压表示数为2V,小于小灯泡的额定电压

2.5V,要使小灯泡正常发光,应增大小灯泡两端电压,根据串

联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压规

律,应减小滑动变阻器接入电路的阻值。(3)由图乙可知,灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大;当

灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.3A,则小灯泡

额定功率为PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W。(4)如果灯泡电阻

不随温度变化,即R为一定值,由P=UI=

知,电功率与电压的平方成正比;则实际电压为其额定电压的一半时,其实际功率

等于额定功率的四分之一;实际上,灯两端的电压越大,通过

的电流越大,灯丝的温度越高,灯丝的电阻越大,所以,小灯泡实际电压为其额定电压一半时的电阻小于正常发光时的电阻,则由P=

,可知,它的实际功率:P1>

P额……①。如果小灯泡电阻不随温度的变化而变化,根据P=I2R,电功率与电流

的平方成正比,则实际电流等于额定电流一半时,小灯泡实际

功率等于额定功率的四分之一;实际上通过小灯泡的电流越

小,灯丝温度越低,小灯泡的电阻越小,通过小灯泡的电流为

其额定电流一半时,小灯泡电阻小于正常发光时的电阻,由P

=I2R可知,此时灯泡的实际功率小于额定功率的四分之一,即此时它的实际功率:P2<

P额……②,由①②得P1>P2。(5)①连接好最后一根导线,灯泡立即发光,说明电路闭合,即连接电

路时开关未断开;②灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明

电路中的电流太大,电路电阻太小,即滑动变阻器滑片未调到

阻值最大处。8.(2023安徽中考,22,★★☆)为估测一个电热水壶烧水时的

电功率,小林在壶中装入质量为1kg的水,接入家庭电路中,通

电加热210s,水温从20℃上升到70℃。已知水的比热容为

4.2×103J/(kg·℃)。(1)求该过程中水吸收的热量;(2)若电流产生的热量全部被水吸收,请通过计算估测该电热

水壶的电功率;(3)用上述方案估测出的电功率与实际功率相比,偏大还是偏

小?简要说明原因。解析

(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(70℃-20℃)=2.1×105J。(2)若电流产生的热量全部被水吸收,则电热水壶消耗的电

能:W=Q吸=2.1×105J。该