182电功率-2023-2024学年九年级物理全册举一反三（原卷版）（人教版）

18.2电功率（原卷版）本节学习目标1.知道电功率的概念、定义式和单位；2.知道千瓦时的由来和意义；3.知道额定电压和额定功率；4.了解我们身边常见电器的电功率值；5.会用公式P=UI进行简单的计算。要点一电功率的概念知识点一、电功率的基本概念1.物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。电流做功越快，电功率就越大，电流做功越慢，电功率就越小。2.定义：电功率等于电功与时间的比。3．单位：瓦(W)、千瓦(kW)1kW=103W。4．定义公式：W——电流所做的功(消耗的电能)——焦(J)——kW·ht——所用的时间——秒(s)——hP——用电器的功率——瓦(W)——kW要点诠释：1．kW·h是电功的单位，是由电功率的单位kW和时间的单位h组成的复合单位。2．据公式P=W/t得W=Pt。P的单位用kW，t的单位用h，则电功(电能)的单位为kW·h，由此可知1kW·h就是功率为1KW的用电器使用1h所消耗的电能。3．kW·h和J的换算关系：1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J。【例】（2023·济南）商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时（）。A.消耗较少的电能，消耗较多的电能；B.电功率较小，电功率较大；C.电功率较小，消耗较多的电能；D.消耗较少的电能，电功率较大【变式1】（2023·菏泽）在如图所示的电路中，电源的电压保持不变。先闭合开关S1后，再闭合开关S2，电流表的示数________，灯泡L1的电功率________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）【变式2】（2023·聊城）如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6V1.2W”字样，为10Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌上标有“■Ω1A”字样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为0~3V，电流表使用的量程为0~0.6A。闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为0.72W。求：（1）滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值；（2）当开关、闭合，、断开时，小灯泡的实际功率；（3）当开关、闭合，、断开时，在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许通过的最大电流。【变式3】（2023·达州）如图甲所示，电源电压恒为6V，闭合开关，当滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表A的读数为0.1A；当滑片位于中点时，电流表A的读数为0.16A；则定值电阻R0的阻值为__________Ω，滑动变阻器R的最大阻值为__________Ω；如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路，此时小灯泡两端的电压是3V，小灯泡的UI图像如图乙所示，再次闭合开关后，此时电路消耗的功率为__________W。要点二电功率的应用、额定功率知识点二、电功率的公式推导1．计算电功率最常用的基本公式：P=IU该公式表明：用电器的电功率P等于通过用电器的电流I和用电器两端的电压U的乘积。2．公式变形：，。3．推导公式：。知识点三、额定电功率和实际电功率1．额定电压与额定功率：2．实际电压与实际功率：（1）实际电压：用电器工作时两端的电压，可能大于，可能等于，可能小于。（2）实际功率：实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率；用电器的实际功率可能大于额定功率，可能等于额定功率，可能小于额定功率。3．用电器所消耗的功率与用电器两端电压的关系：当时，；当时，；当时，。要点诠释：1.对某一用电器而言，额定电压和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率却有无数个。灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。2.若不考虑温度对用电器电阻的影响，则有，即电阻一定时，实际电压是额定电压的n倍，则实际电流也是额定电流的n倍，实际功率是额定功率的n2倍。【例】（2023·南充）学校兴趣小组为了制作1个简易的烘鞋器，他们从实验室找到以下实验器材，保护电阻R0=10Ω，电压U=20V的学生电源，每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10米，为了截取合适的长度，特设计如下电路图（忽略温度对电阻阻值的影响）。（1）当Rx两端电压为4V时，求电路中电流，Rx的电功率；（2）设Rx两端电压为Ux，请写出此时通过Rx的电流Ix的表达式（用R0，U，Ux表示）；（3）求截取多长的电热丝，Rx的功率最大。【变式1】（2023·成都）如图所示电路中，电源电压恒为6V，灯泡标有“6V”字样，额定功率字迹不清，灯泡标有“4V1.6W”字样，滑动变阻器的最大阻值为，电流表量程为0~0.6A。闭合开关S、、，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表示数为0.42A，不考虑灯泡电阻变化。（1）求灯泡的额定功率。（2）只闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，在确保电路安全的前提下，求电流表示数变化范围。【变式2】（2023·广元）如图甲所示的电路，电源电压不变，是定值电阻，通过的电流与两端的电压关系如图乙所示。当M、N都是电流表，且闭合、断开时，M的示数为0.4A、电路的总电阻为；当M、N都是电压表，且、都闭合时，N的示数为2V，电路的总电阻为。下列说法正确的是（）。A.电阻的阻值为；B.；C.当M、N都是电压表，、都闭合时、与的功率之比为；D.当M、N都是电流表，只闭合时，M、N两表示数之比为【变式3】（2023·宜宾）如图所示的电路，电源电压可调，R为标有“1.5A”字样的滑动变阻器，a、c为其两端点，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~15V，灯L1标有“6V7.2W”字样，灯L2标有“6V4.8W”字样，忽略温度变化对灯丝电阻的影响。试问：（1）L1正常发光时的电流和电阻；（2）闭合开关S，断开和，在不损坏电路的情况下，使其中一盏灯正常发光，电压表示数是多少？（3）闭