贵州省遵义市中考物理总复习第13讲电流做功与电功率118Word文档格式.docx
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,中考考点清单
电流做功
名称
内容
实质
电能发生了转化
影响因素
__电压__、__电流__和__通电时间__
计算公式
W=__UIt__
推导式
的含义
功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能
易错点
提示
电能表计数器上显示的数字是以kW·
h为单位
电能表计数器上最右边的一位是小数
用电度数等于电能表计数器前、后两次读数之差
“2500r/kW·
h”表示的含义是:
接在这个电能表的用电器每消耗1kW·
h的电能,表盘转2500转
【易错警示】1.应用公式W=UIt解题时,公式中的W、U、I、t是指同一电路(或同一用电器),各物理量的单位要统一。
2.公式W=UIt适用于任何情况下电流做功的计算,而推导式W=I2Rt和W=Pt只适用于纯电阻电路中电流做功的计算(纯电阻电路是指电路消耗的电能全部转化为内能的电路,例如:
电路中只有白炽灯、电阻、滑动变阻器、电烙铁等的电路;
若电能只有一部分转化为内能,这样的电路就是非纯电阻电路,例如有电动机、电铃等的电路)。
电功率
表示的物理量
电流__做功快慢__的物理量
定义式
1W的含义
电流在1s内所做的功为1J
易错点提示
“千瓦”是电功率的单位,“千瓦·
时”是电功的单位,二者不可相混
【易错警示】1.电功率大并不表示电流做功多,因为做功多少不但与电功率有关,还与做功的时间有关。
电功率是指用电器单位时间里消耗的电能(电流做功的多少),电功率大表示相同的时间内用电器消耗的电能多。
2.不论应用P=W,t或P=UI计算时单位一定要统一。
应用P=W,t解题时单位要统一为W(瓦)、J(焦)、s(秒)或kW·
h、kW、h。
3.斜体W表示物理量电能,正体W表示电功率的单位瓦特。
【考点拓展】串、并联电路中电功率特点
串联关系
串联电流一定时,由可知串联各电器消耗的电功率与电阻成正比
并联关系
并联电压一定时,由
R可知并联各电器消耗的电功率与电阻成反比
总分关系
用电器无论串、并联,电路消耗的总功率等于各电器实际功率之和。
推导:
方法点拨
在串联电路中,电流处处相等,常用P=I2R比较用电器的电功率大小;
在并联电路中,各支路两端电压相等,常用
比较用电器的电功率大小
额定功率和实际功率(高频考点)
含义
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工作时的功率,额定功率是确定的、唯一的、不变的、__不随__实际工作电压的改变而改变
实际电压
用电器实际工作时的电压
实际功率
用电器在实际电压下的功率,实际功率是不确定的,__随__两端所加电压的改变而改变
额定功率与实际功率的联系
(1)若U实>
U额,则P实>
P额,用电器不能正常工作,有可能__被烧坏__
(2)若U实=U额,则P实=P额,用电器__正常__工作
(3)若U实<
U额,则P实<
P额,用电器__不能__正常工作
两灯泡串联,电阻__大__的灯泡较亮;
两灯泡并联,电阻__小__的灯泡较亮
【考点拓展】实际功率与额定功率的区别和联系
额定电功率
实际电功率
区别
概念
在额定电压下的电功率
在实际电压下的电功率
是否
变化
是确定的、唯一的,不随实际电压的改变而改变
是不确定的,随用电器两端实际电压的改变而改变
联系
用电器两端实际电压等于额定电压时,实际功率等于额定功率
测量电功率与测量电阻实验的比较(高频考点)
【考点拓展】在伏安法测电阻或测电功率的实验中常见故障分析:
故障现象
故障原因及分析
闭合开关,灯不亮,电流表、电压表无示数
接线柱接触不良或导线断了或电源、电流表、电压表、开关损坏
电流表示数几乎为零,灯泡不亮,电压表有示数
灯泡L不发光,电流表示无示数,若电路中只有一处故障,则可判断电路某处断路;
而电压表有示数,则应该是与电压表并联的用电器断路,导致电压表直接串联在电路中,电路总电阻太大,电流几乎为零,电压表几乎分担全部电源电源(即电压表示数为电源电压)
电流表有示数,灯泡不亮,电压表无示数
电流表有示数,电路是通路;
灯泡不亮,电压表无示数,灯泡短路,分担电压为零
续表
调节滑片时小灯泡亮度不变且电流表和电压表有示数且不变
滑动变阻器同时用了两上端接线柱(灯泡发光亮)或两下端接线柱(灯泡发光较暗,甚至不发光)
焦耳定律(高频考点)
确定者
英国物理学家__焦耳__
影响电热因素
__电流__、__电阻__和__通电时间__
公式
Q=__I2Rt__
Q=W Q=UIt Q=Pt
串联电路电功、电功率、电热的关系
电功跟电阻成正比、电功率跟电阻成正比、电热跟电阻成正比
并联电路电功、电功率、电热的关系
电功跟电阻成反比、电功率跟电阻成反比、电热跟电阻成反比
研究电热影响因素的实验运用了控制变量法和转换法
电动机工作时,W>
Q,电热器(纯电阻电路)工作时,W=Q
电流和通电时间一定时,电热与电阻成正比,电压和通电时间一定时,电热与电阻成反比
【考点拓展】1.对于纯电阻的电路可以通过电功来计算电热:
Q=W=Pt(纯电阻电路:
用电器将全部的电能转化为内能;
非纯电阻电路:
用电器将电能转化其他形式的能和内能)。
2.在非纯电阻电路中Q内<W电。
3.由Q=I2Rt知,任何用电器,只要有电阻存在,电流通过时,都会有电热产生;
如果电阻为零(例如:
超导体),则没有电流的热效应。
4.对于纯电阻电路,由P=U2,R和Q=W=Pt,可得Q=U2,Rt,如果加在导体两端的电压和通电时间一定,电热与导体的电阻成反比。
在家庭电路中,电压一定,大功率的电热器电阻小。
中考重难点突破
电能及电功率计算(三年二考)
【例1】
(2012遵义中考)甲、乙两灯的额定电压均为9V,测得其电流与电压变化的关系图像如图所示,则甲灯的额定功率为________W;
若将甲、乙两灯串联接入9V的电路中,通电10s,两灯消耗的总电能为________J。
【解析】甲灯泡的额定电压U甲=9V,由图像可知额定电流I甲=0.8A,甲灯泡的额定功率P甲=U甲I甲=9V×
0.8A=7.2W;
当甲、乙两灯串联接入9V的电路中,则U=U甲+U乙=9V,I=I甲=I乙,由图像可知,当I=0.4A时符合;
通电10s两灯消耗的总电能W=UIt=9V×
0.4A×
10s=36J。
【答案】7.2;
36
1.(2017潍坊中考)某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2均为电热丝。
下列说法正确的是( A )
A.S1、S2闭合时,电饭锅处于加热状态
B.S1、S2闭合时,电饭锅处于保温状态
C.S1闭合、S2断开时,电饭锅处于加热状态
D.S1断开、S2闭合时,电饭锅处于保温状态
2.(2017金乡一模)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是( D )
A.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
B.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C.将乙灯接入110V的电路中,它的实际功率为50W
D.两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮
3.(2015遵义中考)如图所示,电子式电能表表盘上标有“3000imp/kW·
h”字样(“3000imp/kW·
h”指接在这个电能表上的用电器消耗1kW·
h的电能,
电能表上的指示灯闪烁3000次)。
现将若干盏规格都为“220V 20W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15min,电能表的指示灯闪烁了135次,这些节能灯消耗的电能为__1.62×
105__J,接入的节能灯共有__9__盏。
4.(2017遵义中考)在电学实验中,电流表的内阻几乎为零,但实验室中有一种小量程电流表,其内阻不为零,在处理这种电流表时,可看成是一个无内阻的电流表A和一个电阻RA串联(如图中虚线框所示)。
现要测量一只这种电流表的内阻RA的阻值,电路设计如图所示,电源电压不变,R1∶R2=1∶2,当S1闭合S2断开时,电流表示数为0.15A,R1消耗的电功率为P1;
当S1断开S2闭合时,RA消耗的电功率为0.1W,R2消耗的电功率为P2;
且P1∶P2=9∶8,则S1断开S2闭合时电流表示数I2=__0.1__A,电流表的内阻RA=__10__Ω。
5.(2017遵义中考)有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示,该热水器设有高、中、低三档,已知电热丝R1=55Ω,高档加热功率为1100W,电热转化效率为80%,水的比热容为4.2×
103J/(kg·
℃)。
求只闭合S、S2时,电热水器的电功率是多少。
解:
由电路图可知,闭合S、S1、S2时,R1与R2并联,电路的总电阻最小,电路的总功率最大,热水器处于高档,此时电热丝R1的功率P1=U2,R1=(220V)2,55Ω=880W,因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,电热丝R2的功率P2=P高-P1=1100W-880W=220W;
只闭合S、S2时,电路为R2的简单电路,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,电热水器的电功率为220W。
结合U-I的图像进行电功率的相关计算(三年二考)
【例2】
(2017凤冈一模)如图所示,是分别通过甲、乙两段导体的电流和导体两端电压的图线,如果将甲、乙两导体并联后接在同一电路中,则甲、乙导体各自消耗的电功率的比值P甲∶P乙为( )
A.5∶2B.2∶5C.4∶25D.25∶4
【解析】由图像可知,通过两电阻的电流和电阻两端的电压成正比,即两电阻为定值电阻,由图像可知,当U甲=U乙=4V时,I甲=0.4A,I乙=1.0A,根据欧姆定律可得两电阻的阻值分别为:
R甲=U甲,I甲=4V,0.4A=10Ω,R乙=U乙,I乙=4V,1.0A=4Ω;
所以,R甲∶R乙=10Ω∶4Ω=5∶2,将甲、乙两导体并联后接在同一电路中,由并联电路的电压特点可知,两导体两端的电压相等,根据P=U2,R可得,甲、乙消耗电功率的比值:
P甲,P乙=U2,R甲,U2,R乙=R乙,R甲=2,5。
【答案】B
6.(2017凤冈中考模拟)有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。
把它们串联在电路中,如图乙所示。
闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则电源电压和元件B的电功率分别是( C )
A.2.0V 0.8WB.2.5V 1.0W
C.4.5V 1.0WD.4.5V 1.8W
7.(2016遵义中考)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R′的滑片P在a点时,电流表示数为0.5A,将滑片P从a点