第九讲小灯泡的电功率及其计算

第九讲 小灯泡的电功率及其计算

※知识全解

3.小灯泡的额定功率和实际功率

⑴额定电压：用电器正常工作时的电压。

额定功率：用电器在额定电压下的功率。P 额=U 额I 额 =

R

U 2

额

某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：普通照明，额定电压220V ，额定功率25W 的灯泡。 若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V ，额定功率25W ，则:

额定电流U P I = =0.11A 由 灯丝阻值额

额P U R 2=＝1936Ω。

⑵ 当U 实 =U 额时，P 实=P 额 用电器正常工作（灯正常发光） 当U 实＜U 额 时，P 实＜P 额 用电器不能正常工作（灯光暗淡）

①实际功率随电压变化而变化根据 R U P 2

= 得22

额

实额实U U P P =

②根据R U P 2=如果U 减小为原来的n 1

，则P 实 =21n

P 额 如：U 实 =21U 额；P 实 =41P 额

当U 实 >U 额 P 实 >P 额 长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈) ⑶ 灯L 1“220V 100W ”， 灯L 2“220V 25W ”相比较而言，L 1灯丝粗短，L 2灯丝细长。 判断灯丝电阻口诀：“大（功率）粗短，小细长”（U 额 相同）

两灯串联时，灯L 2亮，两灯并联时，灯L 1亮。 判断哪个灯亮的口诀“串小（功率）并大” （U 额 相同）

1.知识回顾 串并联功率与电阻的关系 串联功率之比与电阻成正比：

并联功率之比与电阻成反比：

2

1

21R R P P = 1

221R R P P =公式

R U P 2额额=2.用电器的电功率 额定功率：用电器在额定电压下的功率；额定电压：用电器正常工作时的电压。 实际功率：用电器在实际电压下的功率；灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率。

可使用两套单位：“W 、J 、s ”、“kw 、 kwh 、h ” 4.伏安法测灯泡的额定功率： ①原理：P=UI ②电路图： ③选择和连接实物时须注意： 电源：其电压高于灯泡的额定电压

滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。 电压表：并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“－”接线柱流出。根据额定电压选择电压表量程。 电流表：串联在电路里“+”接线柱流入，“－”接线柱流出。根据据I 额=额

额U P 或I 额=

R

U 额选择量程。

④实验结论

（1）不同电压下，小灯泡的功率不同．实际电压越大，小灯泡功率越大。 （2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。 7.测量家用电器的电功率：器材：电能表 秒表 原理：t

W

P

※例题解析

例1.在测定一个小灯泡功率的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V ，正常工作时灯丝的电阻大约为8Ω，电源是四节干电池串联而成的电池组，另外配有实验室常用的两个量程的电流表和电压表，最大阻值分别为10Ω和20Ω的滑动变阻器各一个，则在这个实验中，电流表和电压表量程及滑动变阻器的选择应该是（ ）

A ．0～0.6A ，0～3V ，10Ω

B ．0～3A ，0～15V ，10Ω

C ．0～0.6A ，0～3V ，20Ω

D ．0～3A ，0～15V ，20Ω

例2．有两个灯泡，L 1标有“6V 3W ”字样，L 2没有标记，测得L 2的电阻为6Ω，把它们串联起来接入某一电路，两个灯泡均能正常发光，那么该电路两端的电压和L 2的电功率分别是（ ） A ．12V ，3W B ．12V ，1．5W C ．9V ，3W D ．9V ，1．5W 例3．如图所示，设电源电压保持不变，R 是一个定值电阻，在a 、b 两点 间接入一个标有“3V 2W ”功灯泡L 1，它恰能正常发光；若在a 、b 两点间 换接入标有“3V 3W ”的灯泡L 2，则该灯泡（ ）

A ．也能正常发光，其消耗的电功率等于2W

B ．也能正常发光，其消耗的电功率等于3W

C ．不能正常发光，其消耗的电功率小于3W

D ．不能正常发光，其消耗的电功率大于3W

例4. 把两只“220V ，60W ”的灯泡串联后，接在220伏电路两端，则两灯实际总功率为（ ）

A. 60瓦

B. 30瓦

C. 120瓦

D. 15瓦

例5．将一只标有“12V 6W”的灯泡与一电阻串联后接到电压为12V 的电源上，电阻消耗的功率为1W (灯丝电阻视作不变)，则此时( )。

A ．灯泡与电阻消耗的总功率为7W

B ．灯泡与电阻消耗的总功率为6W

C ．灯泡消耗的功率大于5W

D ．灯泡消耗的功率小于5W R ′

V

A

R

例6.如下图是小红同学在“测量小灯泡的电功率”实验中连接的实验电路，小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压为6V。

（1）当开关闭合，滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数________，电压表示数________。（选填“变大”“变小”或“不变”）

（2）同组的小刚同学发现接线中有一处错误，所以才出现上述现象，而且只需改动一根导线的连接，就会符合实验要求。请你在需要改动的导线上打上“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线。

（3）电路连接正确后，他们正常进行实验并将实验数据记录在下表中。若第二次测量时电流表的示数如下图所示，则此时电流为________A，小灯泡的额定功率为________W。

实验次数1 2 3

电压U／V 3.0 3.8 4.5

电流I／A 0.34 0.42

（4）假设电压表的0～15V量程已损坏，只有0～3V量程能正常使用。若利用现有器材测出小灯泡的额定功率，请画出你设计的电路图。

※小试牛刀

1．标有“220V 25W”、“110V 40W”、“36V 40W”、“36V 60W”四种规格的灯泡，若都在正常工作，其中最暗的灯是（）

A．“220V 25W”B．“110V 40W”C．“36V 40W”D．“36V 60W”

2.甲灯标有“36V、40W”，乙灯标有“110V、40W”，丙灯标有“220V、40W”，当它们均正常工作时（）

A. 甲灯中的电流最大，所以甲灯最亮

B. 丙灯两端的电压最高，丙灯最亮

C. 三盏灯的灯丝电阻相同，亮度相同

D. 甲、乙、丙三盏功率相同，亮度相同

3. 两个灯泡，其中灯L

1标有“6伏3瓦”，

L

2没有标记，但测得它的电阻为4欧；若把它们串联后接在

某一电路时，两灯恰能正常发光，则电路两端电压和灯L

2的额定功率分别为（）

A. 8伏，1瓦

B. 8伏，3瓦

C. 12伏，1瓦

D. 12伏，3瓦

4. 标有“PZ110－60”和标有“PZ220－25”的两盏电灯都正常发光时，比较它们在相同时间里消耗的电能（）

A. “PZ220－25”的灯消耗电能较多

B. “PZ110－60”的灯消耗电能较多

C. 两盏灯消耗电能一样多

D. 由于额定电压不同，无法比较

5．关于“6V 9W ”灯泡L 1和“3V 9W”灯泡L 2 ，下列说法正确的是( )。

A ．L 1和L 2都正常发光时，它们消耗的电功率不同

B ．将它们串联在9V 的电源上，它们都能正常发光

C ．将它们串联在6V 的电源上，L 2消耗的电功率较大

D ．将它们并联在3V 的电源上，L 1消耗的电功率较小

6.如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S 闭合后，调节滑动变阻器滑片P 的为位置，当灯泡L 恰

好正常发光时，电流表A 的示数为0.5A ，电压表V 的示数为2V 。则关于该电路，下述判断正确的是（ ）

A ．电源电压是2V

B ．灯泡的额定功率是1W

C ．若滑片再向右运动，灯泡有可能被浇毁

D ．若滑片再向左运动，A 表示数将减小，V 表示数将增大

7．一只“6V 、6W ”和一只“6V 、3W ”的灯泡串联起来接入某电源两端，闭合开关后只有一只灯泡正常发光，另一只发光很暗，则电源电压为（ ）

A ．8伏

B ．9伏

C ．10伏

D ．12伏

8．将一只“220V 、100瓦”的灯L 1和一只“110伏、40瓦”的灯L 2，先后接入110伏的电路中，则（ ）

A ．L 2较亮

B ．L 1较亮

C ．一样亮

D ．无法确定

9．在测定小灯泡功率的实验中，当调节滑动变阻器滑片P ，使小灯泡两端电压比额定电压高1/5时，此时小灯泡的实际功率与额定功率之比是（ ） A ．36：25 B ．25：36 C ．5：6 D ．6：5

10．原来室内电灯正常发光，在台灯开关断开的情况下，当把台灯的插头插入插座时，室内电灯全部熄灭，保险丝熔断，发生这一现象的原因可能是（ ）

A.台灯的功率太大

B.插座处原有短路

C.台灯插头处有短路

D.台灯灯座处有短路

11．把标有“12V 12W ”的灯L1和“12V 6W ”的灯L2串联起来接在电源电压为12V 的电路中，正确的说法是（ ）

A.两灯均能正常发光

B.把电源电压提高到24V ，两灯都能正常发光

C.两灯均不能正常发光，但L1灯较亮

D.两灯均不能正常发光，但L2灯较亮

12．如图所示，R 1=2R 2 ，电源电压U 保持不变，当开关断开时，电阻R 1（左边的电阻）的功率为P 1，当开关闭合时，电阻R 1的功率是P ′1。则P 1：P ′1为（ ）

A ．2：3

B ．2：1

C ．4：9

D ．9：4

13．一只标有“220V 100W ”的灯泡（灯丝电阻不变）与一电阻串联后，接在220V 电源上，电阻消耗的功

率为10W ，则此时（ ）

A ．灯泡与电阻消耗的总功率为110W

B ．灯泡与电阻消耗的总功率为100W

C ．灯泡消耗的功率小于90W

D ．灯泡消耗的功率大于90W 1

R 2

R

14．有甲、乙两只灯泡，分别标有“3V 1.8W”和“4.5V 1.5W”的字样，若将这两只灯泡接入一个电路，要使它们同时正常发光，下图所列方案中可行的是（）

14.如图甲是小明做测定小灯泡电功率实验的电路，其中小灯泡额定电压为2．5V，正常发光时灯丝的电阻估计在5～10Ω之间。

(1)小明连接电路后，对其认真检查，发现少连了一根导线，请在图甲中补画这根导线，使电路连接完整。

(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于端。(选填“A”或“B”)

(3)闭合开关后，发现灯泡不亮，但电流表、电压表均有比较小的示数，产生此现象的可能原因是。

(4)调节滑动变阻器，使电压表的示数为 V时，灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率是 w。

都闭合，变阻器的滑片P移到a端时，15. 如图所示电路，灯L上标有“12V 9W”字样，当开关S和S

1

灯恰好正常发光，电流表示数是1.25A，求：

（1）变阻器的最大阻值是多少？

断开，变阻器的滑片P移到b端时，灯消耗的功率是多少？

（2）当开关S闭合，S

1

16．小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率。如图，是其内部简化电路图，开关S1

可分别与触点a、b接触。已知：R1=48．4Ω，R2=96 ．8Ω，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：（1）当开关S1，置于b端、S2断开时，电烤箱处于什么档位？

并简述理由是什么？

（2）电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是多少？

※自我检测

1.如图所示，灯L1上标有“12V 8W”，L2上标有“24V 12W”，电源电压恒定

为12V，开关S闭合后（）

A．电流表A1和A2示数相同

B．电流表A2示数为0.5A

C．灯L1正常发光，且比灯L2亮

D．电压表接法是错误的

2．分别标有"12V 3W”和"6V 3W"的两个灯泡L1、L2，把它们串联起来接到电压为15V的电源上，那么能正常发光的灯是 ( )

A．L1 B．L2 C．L1、L2 D．都不能

3．将一只标有“12V 6W”的灯泡与一电阻串联后接到电压为12V的电源上，电阻消耗的功率为1W(灯丝电阻视作不变)，则此时（）

A．灯泡与电阻消耗的总功率为7W B．灯泡与电阻消耗的总功率为6W

C．灯泡消耗的功率大于5W D．灯泡消耗的功率小于5w

4.把标有“220V 100W”和“220V 40W”字样的两个灯泡串联接在220伏特的电路中下列说法中正确的是( )

A．100W灯泡比40W灯泡亮 B．40W灯泡比100W灯泡亮

C．100W灯泡的实际功率大于它的额定功率 D．40W灯泡的实际功率大于它的额定功率5．将“PZ220 V一40w”的电灯L1与“PZ220V一100w”的电灯L2串联后接到220V 的照明电路上，消耗的功率分别为P1和P2，若将L1和L2并联后接到同一照明电路上，消耗的功率又分别为P3和P4，则（）

A．P4＞P3＞P2＞P1 B．P4＞P3＞P1＞P2

C．P1＞P2＞P4＞P3 D．P2＞P1＞P3＞P4

6．下列各组中都属于电功单位的一组是（）

A．焦耳，伏特?安培，千瓦时 B．焦耳，伏特?安培?秒，千瓦时

C．瓦特，伏特?安培?秒，焦耳/秒 D．瓦特，千瓦时，瓦特?秒

7．将“220V 25W”和“220V 40W”的两个灯泡先并联起来接到220V的电路中，后串联起来接入同一电路，则（）

A．两种情况下灯泡都能正常发光 B．两种情况下灯泡都不能正常发光

C．并联接入时两灯消耗的总功率比串联时大 D．串联接入时两灯消耗的总功率经并联时大

8.我们知道对于同种灯泡的亮度取决于实际功率的大小。现有两个同种灯泡，其额定值是甲灯“220V 100W”、

乙灯“220V 40W”。将甲、乙两灯并联或串联后接在照明电路中。比较甲、乙两灯的亮度，对此下列解释正确的是( )。

A．串联时．因为通过甲、乙两灯的电流一样大，实际功率一样大，所以一样亮

B．并联时，因为甲、乙两灯的电压一样大，实际功率一样大，所以一样亮

C．串联时。两灯电流相等．乙灯的电阻大。根据P=I2R，实际功率大，所以乙灯较亮

D．并联时，两灯电压相等，甲灯的电阻大，根据P=U2/R，实际功率小，所以甲灯较暗

9．四只相同的灯泡分成两组，两只灯泡并联，两只灯泡串联，分别接上电压相同的电源，如果这两组灯泡消耗的电能相等，则串联通电时间是并联通电时间的（）

A．8倍 B．4倍 C．2倍 D．0.5倍

10．如图所示，灯1L 标有“24V 8W ”接在电源电压为36V 且保持不变的电路中，将开关S 闭合，待各电

表读数稳定后，下列说法不正确的是（ ） A ．电流表1A 、2A 的示数相同 B ．电流表1A 的示数为0.94A C ．电压表示数为36V D ．电流表2A 的示数是0.44A

1.有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示。电源电压为24V ，灯泡L 的额定电压为24V ，通过灯泡L 的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为________Ω。调节滑动变阻器R ，使灯泡L 的实际功率为3.6W ，灯泡两端的电压是________V ，此时滑动变阻器R 连入电路的阻值为________Ω。

12．小明利用标有 “6V 6W ”的灯泡L 1和“6V 3W ”的灯泡L 2进行串联。当L 1正常发光时，通过L 1的

电流为 A 。如图甲所示：Ａ、Ｂ分别为通过灯泡L 1和L 2中的电流随两端电压变化关系曲线。现将两灯连入图乙所示电路中，使其中一个灯泡正常发光时，电路消耗总功率为 W 。

12．如右上图所示，电源电压保持12V 不变，小灯泡标有“3V 1.5W ”的字样，电流表的量程是0～0.6A ，

滑动变阻器的规格是“50Ω 1A ”，为了保证电路各元件都能安全使用，则滑动变阻器连入电路的阻值至少是 Ω，在滑片移动过程中，整个电路消耗的最大功率是 W 。

13.小强同学在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为3V ，小灯泡额定电压为3.8V ，额定功率不超过2W ．

(1)连接电路时开关应 ____ _，电流表的量程应选 _____ 量程．

(3)闭合开关前，图1中滑动电阻器的滑片P 应位于_____端(选填“A”或“B”)．

(4)小强在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P ，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流

表无示数，原因可能是__ __．

(5)排除故障后，小明同学闭合开关移动滑片P 到某一点时发现电压表、电流表情况如图2，电压表的示数

为__ ___V ，电流表示数为__ ___A ，小灯泡的实际功率为__ ___w ．

(6)小强想测量小灯泡的额定功率，但电源电压不够，于是他用已有的数据计算出小灯泡的额定功率为__ w ，

这个计算结果比小灯泡的额定功率___ __，因为__ ___．

※创新挑战

1．据报道，目前我国移动电话已超过4.5亿部，居全球首位．移动电话所用的电源大多为锂离子电池，

再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。

有一种太阳能实验车，车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为2

8S m =，太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为01P kW =。在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为120U V =，并对车上的电动机提供10I A =的电流，试问： ⑴ 太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？

⑵ 如果这辆汽车的电动机电能最终转化为机械能的效率75％，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为150N ，则汽车的行驶速度是多大？