届中考物理同步系列专题18+电功率复习学案.docx
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届中考物理同步系列专题18+电功率复习学案
第十八章电功率
一、考点知识梳理
（一）电能电功
1.电灯泡工作时，把电能转化为光能和内能；电动机把电能转化为机械能；电热器把电能转化为内能。
总之，一句话，用电器工作的过程，实际上就是把电能转化为其他形式能的过程。
2.电能用电能表来测量，电能的国际单位是J，生活中常用单位是kW·h，1kW·h＝3.6×106J。
3.电能表铭牌上一些参数的含义：
⑴“220V”表示这个电能表在220V的电路中使用；
⑵“10（20）A”表示标定电流是10A，额定最大电流是20A；
⑶“3000revs/kW·h”表示接上这块电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转。
4.电能表用前后两次的读数之差来表示某段时间内用电的度数。
测量较小电功时，用表盘转数读数。
如：
某用电器单独工作时，电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转，则10分钟内电器消耗的电能是4.32×104J。
5.电能计算公式：
W=UIt=Pt（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：
W=I2Rt=U2t/R
⑴串联电路中常用公式：
W=I2RtW1：
W2：
W3：
…Wn=R1：
R2：
R3：
…：
Rn
⑵并联电路中常用公式：
W=U2t/RW1：
W2=R2：
R1
⑶无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所做的总功：
常用公式W=W1+W2+…Wn
（二）电功率
1.电功率是表示用电器消耗电能的快慢。
它等于电流在单位时间内所做的功。
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。
2.1千瓦时是功率为1kW的用电器使用1h消耗的电能。
Ｐ＝Ｗ/t可使用两套单位：
“W、J、s”、“kW、kWh、h”，要注意单位的对应。
3.电功率计算公式：
P=UI=W/t（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：
P=I2R=U2/R
⑴串联电路中常用公式：
P=I2RP1：
P2：
P3：
…Pn=R1：
R2：
R3：
…：
Rn
⑵并联电路中常用公式：
P=U2/RP1：
P2=R2：
R1
⑶无论用电器串联或并联。
计算总功率：
常用公式P=P1+P2+…Pn
4.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=U2额/R。
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，额定电流I=P/U=0.11A灯丝阻值Ｒ＝U2额/Ｐ＝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），有时会损坏用电器。
①实际功率随电压变化而变化。
②根据P=U2/R，如果U减小为原来的1/n，则P变为原来的1/n2。
如：
U实=
U额，则P实=
P额
当U实>U额时，P实>P额长期使用影响用电器寿命（灯发光强烈）。
P实=0用电器烧坏（灯丝烧断）。
⑶灯L1“220V100W”，灯L2“220V25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2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L2亮，两灯并联时，灯L1亮。
判断哪个灯亮的口诀“串小（功率）并大”（U额相同）。
（三）焦耳定律
1.电流的三种效应分别是热效应、磁效应、化学效应。
2.焦耳定律的内容：
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
3.计算公式：
Q=I2Rt（适用于所有电路）。
对于纯电阻电路可推导出：
Q=UIt=U2t/R=W=Pt
⑴串联电路中常用公式：
Q=I2Rt。
Q1：
Q2：
Q3：
…Qn=R1：
R2：
R3：
…：
Rn
并联电路中常用公式：
Q=U2t/RQ1：
Q2=R2：
R1
⑵无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所产生的总热量常用公式Q=Q1+Q2+…Qn
⑶分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：
Q=U2t/R=Pt
4.应用——电热器：
⑴定义：
利用电流的热效应而制成的发热设备。
⑵原理：
焦耳定律。
⑶组成：
电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。
⑷优点：
清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。
5.生活中利用电热的例子：
各种电热器
防止电热造成危害的例子：
电视机的散热窗，电动机的散热风扇
6.串并联电路中电功、电功率、电热与电阻的关系：
物理量
串联
并联
电功
电功率
电热
比例关系
在串联电路中，电压分配、电功、电功率、电热都与电阻成正比
在并联电路中，电流分配、电功、电功率、电热都与电阻成反比
二、重点难点解读
重点实验再现：
（一）探究电流做功的多少跟哪些因素有关：
1.运用什么实验方法进行探究？
——控制变量法；
2.如何判断电功的多少？
——可以用电动机提升钩码或电热器加热水来判断电功的多少；
3.设计出记录实验数据的表格。
4.实验结论：
在电流、电压一定时，通电时间越长，电流做功越多。
在通电时间一定时，电流越大，电压越大，电流做功越多。
精确实验表明：
电流所做的功，跟电流、电压和通电时间成正比，即电功等于电流、电压和通电时间的乘积。
（二）测量小灯泡的电功率：
1.原理：
P=UI
2.电路图：
3.滑动变阻器的作用：
⑴通电改变电路中的电阻，使小灯泡两端的电压为额定电压和非额定电压，从而测出灯泡的额定功率和实际功率；⑵保护电路。
4.实验步骤：
⑴画出电路图；⑵按电路图连接实物电路，连接的过程中，开关要断开，滑动变阻器的滑片要位于阻值最大处；⑶连接好后，注意检查电路连接情况；⑷检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为标定电压值，读出此时电流表的示数；⑸再调节滑动变阻器，使电压表的示数约为标定电压的1.2倍，观察小灯泡的亮度，读出此时电流表的示数；⑹调节滑动变阻器，使电压表的示数低于额定电压，观察小灯泡的亮度，读出此时电流表的示数；⑺整理实验器材。
5.记录数据的表格：
次数
电压/V
电流/A
电功率/W
发光情况
1
2
3
6.由实验可得出：
灯泡的亮度由实际功率决定。
7.选择和连接实物时须注意：
⑴电源：
其电压高于灯泡的额定电压。
⑵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。
⑶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。
⑷电流表：
串联在电路里，“+”接线柱流入，“－”接线柱流出。
根据I额=P额/U额或I额=U额/R选择量程。
※测量家用电器的电功率：
器材：
电能表秒表
原理：
P=W/t
方法：
1.关闭其他用电器，只让测定的用电器连入电路。
2.用秒表等计时，同时数出电能表圆盘转过的圈数。
3.根据P=W/t进行计算。
（三）探究电热的多少跟什么因素有关：
1.猜想：
电热的多少可能跟电流、电阻、通电时间等因素有关。
2.实验方法：
控制变量法。
3.通过什么现象判断电热的多少？
——温度计示数的高低
4.设计出具体的实验方案：
5.需要测出哪些物理量，实验中要注意哪些问题？
——比较温度计的示数。
实验中需要注意：
⑴烧瓶中装等质量的同种液体（最好是煤油，比热容小，温度变化明显；同时煤油是绝缘体）；
⑵连接电路时，开关要断开，滑动变阻器的滑片要位于阻值最大处。
6.实验结论：
⑴在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
⑵在通电时间一定、电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。
经典例题分析
例1：
王老师的新家买了250W的电视机一台，300W的洗衣机一台，100W的电冰箱一台，2200W的柜式空调机一台，250W的电脑一台，800W的电饭锅一只，40W照明灯8盏。
请为王老师选择一种合适的电能表（ ）
A．220V5A B．220V15A C．220V20A D．220V30A
例2：
（2014•青海）将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中，如图所示。
接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是（）
A．L1的电阻比L2的小B．L1的额定功率比L2的大
C．两灯正常工作时L1发光要暗一些D．若将两灯并联接入电路，L1发光要亮一些
例3：
（2013第23届）如图是某电热器内部的电路结构图，R1.、R2为加热电阻丝（R1>R2）。
下列是电阻丝的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，其中说法正确的（）
A．甲的连接方式发热功率最小B．乙的连接方式发热功率最大
C．丙的连接方式发热功率最小D．丁的连接方式发热功率最大
【答案】D
例4：
图1是测定小灯泡电功率的实验电路图，电压表有0-3V和0-15V两个量程，小灯泡额定电压为2.5V。
⑴实验中电压表应选用V的量程，闭合开关前，滑片P应放在滑动变阻器的端（选填“左”或“右”）。
⑵实验过程中，小灯泡突然熄灭，电压表有示数，而电流且却无示数，则出现故障的原因可能是小灯泡发生了路。
⑶排除故障后，根据实验测得的数据，画出了小灯泡的电流随电压变化的图象，如图2所示，分析图象：
小灯泡的额定功率是W，当小灯泡两端的电压为1V时，小灯泡的电阻为Ω。
⑷小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，这是因为。
（4）小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，说明小灯泡的电阻不是定值，并且灯丝随电压的增大而升高，即灯丝的电阻随温度的变化而变化．
考点：
人教新课标物理九年级一轮复习•电功率•测小灯泡的电功率
三、巩固练习热身：
1.（2014浙江宁波）如图所示的电路，闭合开关S，当滑片P向右移动过程中（）
A．小灯泡变亮B．电流表示数变大
C．电压表示数变小D．电路的总功率变大
2.（2014•南京）电热毯内的电阻丝断了，如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用，电热毯的接头处很容易被烧焦，这样做很不安全，接头处的电阻常称为“接触电阻”．下列关于“接触电阻”的判断正确的是（ ）
A．接触电阻较大，它与电阻丝的其他部分串联B．接触电阻较大，它与电阻丝的其他部分并联
C．接触电阻较小，它与电阻丝的其他部分串联D．接触电阻较小，它与电阻丝的其他部分并联
【答案】A
【解析】
3.（2014•泰安）为测量某电热杯的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路，观察电能表，发现在1min内电能表转盘转动15圈．电能表的部分技术参数如表，该电热杯的电功率是（ ）
电压
220V
电流规格
10（20）A
电流频率
50Hz
每千瓦时的转数
3000revs/（kW•h）
A．300WB．30WC．150WD．200W
4.（2014•泰安）将两个定值电阻串连接到电压为U的电源两端，R1消耗的功率为P1，R2消耗的功率为3P1．将这两个定值电阻并联接在电压为U的电源两端时，下列说法中正确的是（ ）
A．R1与R2的电阻之比为3：
1B．并联时R2消耗的功率为
P1
C．并联时通过R1与R2的电流之比为1：
1D．并联时两电阻消耗的总功率为
P1
5.（2014•黄冈）小宇学习了电路知识后，想利用发光二极管设计一个带有指示灯开关的照明电路，晚间关闭照明灯后，利用二极管发出的光指示开关所在的位置．他共设计了四个电路，如图所示，其中L为节能灯，规格为“220V15W”、D为发光二极管，规格为“1.2V0.002A”、S为单刀双掷开关、R为限流电阻．图中能够满足要求的电路（ ）
D、由电路图可知，关闭灯泡时，发光二极管不亮，故D符合题意．
故选B．
考点：
人教新课标物理九年级一轮复习•电功率•电功率的应用
6.（2014浙江丽水）如图所示电路，电源电压恒为6伏，L1标有“6V7.2W”，L2标有“6V3.6W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．仅闭合S1、S3，L1不亮，L2亮 B．仅闭合S2、S3，电流表读数为0.6安
C．仅闭合S1、S2，电路总电阻为15欧 D．仅闭合S3，电路消耗的总功率为10.8瓦
考点：
人教新课标物理九年级一轮复习•电功率•电功率的应用
7.（2014•青岛）甲、乙两个电热器的电阻之比为5：
4，通过的电流之比为2：
1，通电时间之比为1：
2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为（ ）
A．5：
2B．5：
4C．2：
5D．10：
1
8.（2014浙江台州）智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生。
移动充电宝就是一个可充电的锂聚合物电池。
某品牌移动充电宝部分相关参数如表格。
该充电宝的输出功率为瓦。
表中有明显不符合科学规范之处，请加以改正：
.
9.（2014•东营）热熔胶在室温下为固体，加热变为较强粘性的液体，冷却后，将物体牢牢地粘在一起，如图是热熔胶枪的外形，在枪嘴内有电热丝．电热丝的电阻是1000Ω，通过的电流是0.2A时，1min产生的热量是J．
【答案】600
【解析】
t=1min=60s，
Q=I2Rt=（0.2A）2×1000Ω×60s=600J
考点：
人教新课标物理九年级一轮复习•电功率•电功率的应用
10.（2014•广安）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V0.6W”的字样，R为定值电阻，闭合S1，断开S2，小灯泡正常发光光；若再闭合S2，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为Ω，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是．
11.（2014重庆B卷）如图所示的电路，电源电压6V且保持不变。
当只闭合开关S1时，电流表的示数为I1；当开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为I2，且I1：
I2=1：
3，则R1：
R2=；若开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为0.6A,则通电1min的时间内，R1消耗的电能是J。
【答案】1：
2；144
12.（2014苏州）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图a所示．图中电酒、电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8V”字样．
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整．
（2）正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数．其故障原因可能是：
。
（3）故障排除后开始实验，当变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为3.0V.接着应将滑片向滑动，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数如图b所示．则灯泡的额定功率为W.
（4）实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验．于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻（阻值适当）和一个单刀双掷开关（符号为：
），借助原有的实验器材，顺利完成了实验．假如由你来做该实验，要求电路只连接一次，请设计实验方案．
①在虚线框内画出实验电路图．
②简述实验步骤：
（用相应的字母表示测出的物理量）
③写出灯泡额定功率的表达式P额＝（用已知量和测量量表示）。
【答案】
（1）如图所示：
考点：
人教新课标物理九年级一轮复习•电功率•电功率的应用
13.（2014浙江台州）小明发现：
每天晚上7点至9点左右，小区处于用电高峰期时，家中的电灯相对暗些；而到了晚上11点以后，过了用电高峰期，电灯又会变得亮一些。
这是为什么呢？
爸爸这样提示他：
“不同时段，电路中使用的用电器数量不同，其总电阻也不同。
可以把某一时段小区内正在使用的所有家用电器看做一个整体，用一个小灯泡来模拟。
通过比较小灯泡两端电压（相当于家用电器两端的实际电压）的变化，你就能知道原因了。
”于是，小明根据如图电路进行了探究。
【进行实验】
第1步：
连接电路，闭合开关，读出电压表和电流表的示数，并记录在表格中。
记录数据后发现小灯泡突然熄灭，电压表指针指在3伏处。
第2步：
查明故障并分别换上两个不同规格的小灯泡后继续实验，把测量结果记录在表格中。
第3步：
计算小灯泡的电功率和电阻值并记录在表格中。
【数据分析】每次实验，电压表的读数都小于电源电压，说明实验中导线等其他元件也有电阻，会“分走”一部分电压。
【反思解释】
（1）实验中小灯泡突然熄灭，可能是发生了 （选填“短路”或“开路”）。
（2）过了用电高峰期，家中的电灯功率变大，亮度增加，其原因是 。
（3）在输电线路中，为了减少电能的损耗，应尽量选择 的导线。
A．长而细 B．长而粗 C．短而粗 D．短而细
14.（2014山东济宁）小梦家新买了一口电饭锅，如图甲所示。
通过查看说明书，发现电饭锅工作时有两种状态：
一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态。
图乙是电饭锅的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电热丝。
（1）自动开关S接通或断开时，电饭锅分别处于哪种状态？
说明理由。
（2）要使R2在保温状态下的功率是加热状态下的
，R1与R2应满足什么关系？
（3）“母亲节”到了，小梦想为妈妈准备泡脚水。
由于水温较低，小梦先从盛有5kg水的桶中取出2kg水倒入电饭锅中加热4min后，将水倒回水桶中，经过测量桶中水温升高了20℃（整个过程不计能量损失），请计算R2的阻值。
由W=Q吸和
t可得，
．
考点：
人教新课标物理九年级一轮复习•电功率•电功率的应用
15.（2014•黄冈）当前城镇化建设进程中，在一些场馆和楼房建设工地上，常见一种“塔吊”的起重设备，其主要组成为电动机和机械两部分，如图所示．假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：
额定电压380V，额定功率38kW，线圈电阻0.5Ω．在一次起吊中，该“塔吊”电动机正常工作25s，把质量为3t的重物吊起22m（g取10N/kg）．求：
（1）电动机吊起重物的过程中消耗的电能．
（2）电动机正常工作过程中线圈产生的热量．
（3）该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率．
四、中考预测展望：
1.（2014•泰安）实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U﹣I图象如图，则下列图中有关此小灯泡功率P与U2或P与I2的图象可能正确的是（ ）
2.（2014•邵阳）电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热，由焦耳定律可知，造成上述现象的主要原因是（）
A．通过电炉丝的电流比导线的电流小得多B．通过电炉丝的电流比导线的电流大得多
C．电炉丝的电阻比导线的电阻小得多D．电炉丝的电阻比导线的电阻大得多
考点：
人教新课标物理九年级一轮复习•电功率•电功率的应用
3.（2014•株洲）利用如图所示电路可定性研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，图中三个电阻的材料和质量相同，且R1=R3=5Ω，R2=10Ω，三个电子温度计分别与之相连（图中未画出），并能测量它们的温度．闭合开关后，每隔一定时间记录各电阻的温度，通过比较温度的变化来间接反映电阻产生电热的多少．下列有关分析与推断错误的是（）
A．分析任意一个电阻的温度变化，可知电热与通电时间有关
B．分析比较R1和R2的温度及变化，可知电热与电阻有关
C．分析比较R1和R3的温度及变化，可知电热与电流有关
D．分析比较R2和R3的温度及变化，可知电热与电流和电阻有关
4.（2014•威海）当温度降到很低时，某些金属导题如铝在﹣271.76℃以下，铅在﹣265.95℃以下时，电阻就变成了零，这种现象称为超导现象．假如白炽灯的灯丝、电动车内线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝都用超导材料制作，当用电器通电时，假设这些导体的电阻都变为零，下列说法正确的是（ ）
A．白炽灯仍能发光且更省电B．电动机仍能转动且效率更高
C．电饭锅仍能煮饭且效率更高D．电熨斗仍能熨烫衣服且更省电
5.（2014•威海）如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为9W．设灯丝电阻不变．下列说法中不正确的是（ ）
A．甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2：
3B．L1、L2两灯灯丝电阻之比是2：
1
C．甲图中灯L1、L2的功率之比是2：
1D．甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3：
2
6.（2014•安徽）如图所示的电路中，电源电压保持6V不变，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，闭合开关S，则R1消耗的电功率为W；若通电30s，电阻R2产生的热量为J．
7.（2014•威海）如图所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10Ω时，电压表的示数为10V，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的功率是 W；若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量是 J．
8.（2014•威海）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选取了一个标有“2.5V”、额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材，连接的电路如图甲所示．
次数
电压表示数U/V
电流表示数I/A
灯泡亮度
1
1.50
0.32
发光微弱
2
2.00
0.38
较暗
3
2.50
正常发光
4
3.00
0.46
很亮
（1）闭合开关前，老师检查发现小明同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在错误的连线上画“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确．
（2）经检查电路连接正确后，小明连续进行了4次测量，并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里，其中第3次测量时电流表的示数如图乙所示，此时的电流为 A，小灯泡的额定功率为 W．
（3）从表格中的数据可知，灯丝的电阻随两端电压的增加而 （“增大”或“减小”），灯丝电阻发生变化的本质是电阻随 而增大．
【答案】
（1）电路图如图所示：
（2）0.42；1.05；（3）增大；温度升高
9.（2014山东济宁）小梦选取了如图中的实验器材，探究电流产生的热量与哪些因素有关。
（1）选取两个相同玻璃瓶，装入相同质量没有并插上温度计的目的是。
（2）为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，他连接了如图17甲所示的电路。
闭合开关，调节滑动变阻器使电流为I1，按下计时器并同时每间隔1min记录一次温度计的示数。
他接下来的操作应该是。
（3）为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，他连接了如图17乙所示的电路。
他这样做的好处是。
（4）该实验探究过程中应用了控制变量法。
请在列举两个应用此方法的实验：
①；②。
10.（2014•青岛）在如图所示的电路中，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变，电源电压U=6V，小灯泡R2标有（6V3W）字样，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，请画出该题的各个等效电路图．
（1）只闭合开关S1和S2时，电路消耗的功率为6W，则闭合开关S1、S2和S3时，电路的总电阻R=？
（2）在不损
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