电功电功率及电热的基本计算专题突破解析版备战中考物理一轮复习基础考点Word文档下载推荐.docx
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（3）电流通过导体消耗的电能：
W=UIt=I2Rt=U2/Rt=Pt=UQ（Q指电荷量）。
【易错警示】上述公式只适用于计算纯电阻电路（不考虑导线的分压）中用电器消耗的电能，对于线圈型电动机在计算电机消耗的电能时，应考虑线圈上产生的热量，此时W＞Q，计算电动机消耗的电能只用代入W=UIt。
2：
电能表：
（1）：
电能表是用来测量用户在一定时间内消耗电能的仪表，单位为KW.h。
（2）：
如下图，电能表上标注的电压“220V”指电能表的额定电压为220V，标注的电流值“20A”指电能表的额定电流为50A，如电能表上标注：
“10A（20A）”指电能表的标定电流为10A，额定电流为20A；
电能表上标注的1000r/kw.h是指用电器每消耗1kwh的电能电能表的转盘转1000转。
（3）：
若电能表接入某一电路，给出一定时间电能表转盘转过的转数，计算用电器消耗的电能，常见的计算方法是：
W=（电能表的转数n/总转数）×
3.6×
106J；
若求用电器的功率再根据P=W/t即可求出。
电功率
（1）电功率是描述电流做功快慢的物理量，用电器通常都用标注额定电压及额定功率，用电器在额定电压下的功率为额定功率，此时U实=U额，当U实＞U额时P实＞P额，当U实＜U额时P实＜P额；
。
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，规格不同的几个灯泡比较亮度时通常有三种情况：
（1）如果是几个灯泡串联，应先根据R=U额2/P额计算出各个灯泡的电阻，然后根据P=I2R，电阻大的灯泡实际功率大亮些
（2）如果是并联应根据P=U2./R电阻小的实际功率大些应更亮些。
（3）如果所给灯泡的额定功率相同，同时指明了正常发光，则灯一样亮，即如果几个灯指明了正常发光，直接比较额定功率即可，额定功率大的灯泡亮，其亮度与额定电压无法。
【易错警示】如果给出几个规格不同的灯泡，若没有指明灯泡的串、并联情况且也没有指明是否正常发光，则灯的亮度无法比较。
3：
P=UI=I2R=U2/R=W/t,若求用电器的额定功率必须代入额定电压或代入额定电流。
4：
在串联电路中计算用电器消耗的电功率，通常用P=I2R，在并联电路中计算用电器消耗的电功率通常用P=U2/R，而无论串联还是并联，在计算电路消耗的总功率时，通常用的公式是：
P=U总I，其中U总指电源总电压，而I指电路的总电流。
【帮你归纳】1：
一个用电器如给出了额定电压及额定电流，如一个灯泡标有“6V、3W”在电路中如果指明了正常发光，此时有四个物理量均可以做已知条件并可以运用这些已知条件进行相关的其它计算：
如上述小灯泡如果正常发光，此时小灯泡的工作电压为3V，工作时的电功率为3W；
此时电阻R=U额2/P额=12Ω也可做为已知，此时灯泡的工作电流可由I=P额/U额求出，亦为做为已知条件。
如上述小灯泡工作时并没有指明正常工作或正常发光，且指明了灯丝的电阻不受温度影响，此时可由R=U额2/P额求出小灯泡的电阻做已知，其它的物理则不能做为已知条件。
电热及计算：
电流具有热效应，电流通过导体产生的热量：
Q=I2Rt=UIt=I2Rt=U2/Rt=Pt；
上述公式也只适用于纯电阻电路，当计算线圈型电动机，电流通过线圈产生的热量时，只能代入公式Q=I2Rt.
研究“焦耳定律”的实验：
（1）由Q=I2Rt知电流产生的热量与电流、电阻及通电时间有关，所以在研究焦耳定律时，在研究电流产生的热量与某一量的关系时必须控制其它变量不变。
（2）在研究电热与电流的关系时可以选择一个烧瓶里面倒入一定量的液体如煤油，并插入一段长玻璃管或插入温度计（选择煤油是因为它的比热容较小在吸收相同的热量时温度变化明显便于观察）并在液体里面插入与电路连通的一段电阻丝，先加热一段时间后观察插入的长玻璃管中液柱或观察温度计的变化情况，然后移动电路中滑动变阻器的滑片改变电路中的电流在通电时间相同时，观察液柱或温度计的示数变化情况从而确定电流产生的热量与电流的关系
（3）在研究电流产生的热量与电阻的关系时应把两个相同的烧瓶内倒入相同的同种液体，但两个电热丝的阻值必须不同，然后串联在同一电路中通电一段时间观察两个烧瓶内玻璃管中液柱的变化情况（或温度计示数）从面得出电热与电阻的关系。
（4）在研究通电时间与电热的关系时即可以用第一种装置也可以用第二种装置观察同时一个装置中在不同时间内的液柱变化情况即可，注：
必须控制电路中电流与电阻保持相同。
在此实验中如果将液体更换成U型管装置，如下图所示，利用电流产生的热量使U型管内空气受热膨胀，并通过观察两侧U型管内液柱的变化来探究电流产生的热量与电流，电阻，通电时间的关系，改进后的优点是：
气体的热胀冷缩较明显，便于观察实验现象。
（5）如上图所示，乙中容器外侧10Ω的作用是：
起分流作用，使干路电流大于支路，得出在电阻和通电时间相同，通过导体的电流越大，产生的热量越多。
考点典例
例1：
（2020江苏苏州中考）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完全图线如图乙所示，则下列说法正确的是（）
A：
电压表V1对应的是图线②B、电压表满足UC=Ua+Ua＇
C:
R2的最大阻值小于R1的阻值D：
电路的最大总功率为2UbIb
【答案】B
【解析】A选项中，滑片滑到最右端时，R2接入电路的阻值为零，由图可知，电压表V2测R2两端电压，此时示数为零，因此可知电压表V2对应的图线为②，电压表V1对应的图线为①，故A选项错误；
B选项中，电流表示数为Ia时，由图可知，电压表V1的示数为Ua＇,根据串联电路电压的规律可知，电源电压为U=Ua+Ua＇,由图可知，滑片滑到最右端时，R2接入电路的阻值为零时，电压表V1测的是电源电压，则有：
Uc=Ua+Ua＇,故B选项是正确的。
C选项中由图乙可知，电路中电流最小时为Ia，此时R0达到最大阻值，由图可知R2两端电压大于R1两端电压，根据串联电路的分压规律可知，R2的最大阻值大于R1的阻值，故C选项错误；
D选项中，由图可知，电路中最大电流为IC，因此最大功率为：
P=UC×
Ib,,故D选项错误；
综合上述分析可知，此题应选B。
例2：
（2020盐山县竞赛试题）如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。
其中，电源电压恒为6V；
R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比；
金属杆和（右端是滑片）与电路接触良好，电阻不计。
小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量，其数据见下表。
若已知小英测量时，滑片恰在电阻棒的中点位置，则根据题中提供的信息可知（）。
A:
电阻棒的总电阻是40Ω
B:
小聪的身高是1.7m，小亮的身高是1.5m.
小聪的身高是1.5m，小亮的身高是1.7m
D:
从理论上分析，该测量仪的身高测量范围是1.2m---1.8m.
【答案】A、C
【解析】A选项，电阻棒的总电阻是R=2×
U/I=6V/0.15A=40Ω，故A正确。
B选项，已知总长为40cm，所以1cm的电阻为1Ω，小聪量身高时接入电路的电阻为10Ω，所以接入电路的长度为10cm，所以小聪的身高是1.5m，故B错误。
C选项，小亮量身高时接入电路的电阻为30Ω，所以接入电路的长度为30cm，以小亮的身高是1.7m，故C正确。
D选项，当滑片在a点时，滑动变阻器全部接入电路，所以测量范围最大是1.8m，当滑片在b点时，滑动变阻器接入电路电阻为0，所以测量范围最小时为1.4m故D错误。
故本题答案为A、C。
例3：
（2019内蒙通辽中考）：
如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片滑片从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。
电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙。
下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为9V
B．滑动变阻器的最大阻值为14Ω
C．小灯泡的额定功率为8W
D．电路总功率的变化范围为8W～12W
【解析】由电路图可知，灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表V1测L与R0两端的电压之和，电压表V2测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压，由图乙可知，电路中的最大电流I大＝1.0A，电压表V2的示数U0＝6V，电压表V1的示数为12V，即电源的电压U＝12V，故A错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压：
UL＝U﹣U0＝12V﹣6V＝6V，因此时小灯泡恰好正常发光，所以，灯泡的额定功率：
PL＝ULI大＝6V×
1.0A＝6W，故C错误；
电路的最大总功率：
P大＝UI大＝12V×
1.0A＝12W；
（2）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，电路的总功率最小，由图象可知，电路中的最小电流I小＝0.5A，电压表V1的示数UV1＝5V，此时滑动变阻器两端的电压：
UR＝U﹣UV1＝12V﹣5V＝7V，由I＝U/R可得，滑动变阻器的最大阻值：
R＝UR/I小＝7V/0.5A＝14Ω，故B正确；
电路的最小总功率：
P小＝UI小＝12V×
0.5A＝6W，则电路总功率的变化范围是6W～12W，故D错误。
故选：
B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的判断两电压表和电流表对应的示数关系是关键。
例4：
（2020·
巴中）如图所示的电路中，电源电压恒为6V，电压表的量程为0-3V。
电流表的量程为0-0.6A。
滑动变阻器的规格为“20Ω
1A”，灯泡标有“5V
2.5W”字样（不考虑灯丝电阻的变化）。
在保证电路安全的情况下，下列说法错误的是（
）
A.
电路中电流最小时，滑动变阻器的功率为0.8W
B.
电压表的变化范围为2V-3V
C.
电流表的最大值为0.5A
D.
当滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，灯泡的实际功率逐渐变小
【答案】C
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．灯泡的电阻为RL=UL2/PL=（5V）2/2.5W=10Ω,当滑动变阻器接入电路电阻最大时，电路电流最小，此时电路中的电流为I=U/R总=6V/30Ω=0.2A，则滑动变阻器的功率为
A正确，不符合题意；
B、C．当电压表示数为3V时，电路中电流最大为I大=U大/RL=3V/10Ω=0.3A＜0.6A
符合题意，当滑动变阻器阻值最大时，根据分压原理灯泡分得的电压最小为
即电压表的变化范围为2V-3V，B正确，不符合题意，C错误，符合题意；
D．当滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，接入电路电阻变大，根据分压原理，灯泡两端电压减小，同时根据欧姆定律电路中电流减小，灯泡的实际功率减小，D正确，不符合题意。
故答案为：
C。
【点评】此题利用电压和电功率可以计算电阻，结合电压和电阻计算电流，利用电流和电阻可计算电功率；
利用最大、最小电流，可计算最大和最小电压。
例5：
（2020泸州中考）小聪家的电能表如图所示，由此可知，小聪家允许接入电路的最大功率为______kW；
小聪家有一个规格
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