河北专版中考物理考点复习第18讲+电能+电功+电功率含答案.docx
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河北专版中考物理考点复习第18讲+电能+电功+电功率含答案
第18讲 电能 电功 电功率
本讲内容历来是中考的热点，主要考查：
电能表的使用，电功与电功率的计算，测量小灯泡的额定功率．有时还与热学知识、效率的知识综合考查．题型多以选择题、实验探究题、计算题的形式出现．近三年在河北省中考中的具体情况如下表：
考点
考点内容
年份
题号
题型
分值
考查内容
考点1
电能表铭牌的认识及计算
2013
25
填空简答题
3
电能的计算
考点2
电功率的计算和公式的应用
2013
2014
2014
2015
38
38
22
38
计算题
计算题
选择题
计算题
3
1
1
2
电功率公式的运用
考点3
测量电功率
2013
34
实验探究题
7
设计电路，实验步骤
电能
1．电能
获取
___________提供电能
使用
用电器将电能转化为其他形式的能
单位
国际单位
__________
常用单位
_____________
换算关系
1kW·h=_________J
测量工具
电能表
2.电能表的认识和使用
作用
测量电路___________
单位
_______________
参数
220V
额定__________为220V
10（20）A
标定__________为10A,额定最大电流为20A
600r/kW·h
每用1度电，表的铝盘转_________转
2500imp/kW·h
每用1度电，表的指示灯闪___________次
读数
计数器末尾数字表示小数位
测量电能方法
较大的电能利用刻度盘示数测量，消耗的电能为前后两次示数差，即W=W2-W1
较小的电能利用转盘圈数计量，消耗的电能为W=n/NkW·h（n为某段时间转盘转的圈数，N为表上参数）
电功率
1．电功率
意义
表示用电器消耗电能的_______________
单位
___________，符号W;1kW=_______W
定义
用电器单位时间内______________
公式
P=_____________
【提示】 用电器功率大，说明用电器消耗电能快，但不一定消耗电能多．
2．电功和电功率常用公式
基本公式
导出公式
电功
W=Pt=UIt
W=U2t/R=I2Rt
电功率
P=Wt=UI
P=U2/R=I2R
适用范围
普遍适用
纯电阻电路
3.额定电压和额定功率
额定电压
额定功率
概念
用电器正常工作的电压
用电器在额定电压下的功率
铭牌
灯泡“PZ220V40W”指灯泡的为_______220V，_______为40W
【提示】 用电器额定功率与外加电压和通过的电流无关．
测量小灯泡的电功率
测量小灯泡的电功率的实验
原理
P=_________
电路图
滑动变
阻器的
作用
（1）_______________
（2）改变_______和_________，从而实现多次测量
实验
记录
结论
用电器两端电压不同，电功率就不同
小灯泡两端电压越高，功率越大，灯泡越亮
灯丝温度越高，灯丝电阻越大
注意
不能将多次测得的电功率求平均值
【提示】 在测量小灯泡电功率的实验中，闭合开关后小灯泡不亮，不一定是小灯泡断路，还可能是由于滑动变阻器连入了最大阻值，导致电路中的电流很小，小灯泡无法发光．
命题点1 电能表的相关计算
（2015·邯郸二模）如图所示，小红家电能表的示数是________kW·h，她只让某电水壶工作，发现在10min内电能表盘转过了600r，则该电水壶的实际功率为________W．不计能量损失，如果该电水壶正在给2L水加热，水温升高40℃时，加热时间为________s.
电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电度数；同时从表盘上可得到消耗1kW·h转盘转动的圈数N，若已知了转盘转过的圈数n，则消耗的电能可用W＝n/N来计算，功率可用P＝W/t计算．
1．（2015·河北模拟）小明家电能表的铭牌上标有“220V 10（40）A 1500r/kW·h”等字样．一天他在家中所有家用电器正常工
作时，观察到电能表的铝盘在2min内转过330r，则用电器在这段时间内消耗的电能等于________5J．夏日来临，他家计划购买一台2.5kW的空调，从电能表使用的角度考虑，他家________（填“允许”或“不允许”
）增加这样一台空调．
2．（2015·山西）如图所示是现在家庭常用的电子式电能表表盘，表盘上标有3200imp/（kW·h），表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3200次．小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次．该家用电器的额定功率是________W，则这个家用电器可能是____________（填“电热水壶”“台灯”或“电视机”）．
命题点2 电路安全问题
（2013·河北）如图甲所示，L上标有“6V 3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为100Ω.只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia.只闭合S2，移动滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片P置于b点时，电压表示数Ub＝8V，电流表示数为Ib.已知Ra∶R0＝12∶5，Ia∶Ib＝3∶5.（灯丝电阻不随温度变化）求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）定值电阻R0和电源电压；
（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少？
电路安全问题是中考热点题型．这类问题进行分析，要注意不能超过电流表、电压表的量程，还不能超过用电器的额定值、滑动变阻器允许通过的最大电流值；在此基础上，一般先分析变阻器阻值变化引起电路中电流或电压如何变化，再根据电流或电压的极值考虑变阻器的最大值或最小值．
3．（2014·兰州）在如图所示的电路中，电源电压恒为9V，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R1的规格为“30Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，假设灯丝的电阻不变，闭合开关，在不损坏电路元件的情况下，下列说法中正确的是（）
A．整个电路消耗的总功率的变化范围是3.375～4.5W
B．电压表示数的变化范围是3～6V
C．滑动变阻器允许的调节范围是5～20Ω
D．电流表示数的变化范围是0.1～0.5A
4．（多选）（2015·石家庄桥西区模拟）如图所示电路中，电源电压为4.5V，小灯泡上标有“4.5V 2.25W”的字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电流表量程为0～0.6A，两块电压表的量程均为0～3V，以下说法正确的是（）
A．滑片向左移动时，电流表示数减小，小灯泡变暗
B．滑片向右移动时，电压表V2示数的减小值等于电压表V1示数的增加值
C．滑动变阻器允许接入电路的阻值最小时，电路消耗的总功率为2.25W
D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是4.5～18Ω
5．（2015·眉山）如图所示，电源电压恒为7V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“6V 3W”字样，闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，下列说法正确的是（）
A．电压表示数变化范围2V～3V
B．电流表示数变化范围0.2A～0.5A
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围2Ω～9Ω
D．滑动变阻器的最大功率为0.5W
命题点3 有关电功、电功率的图像问题
（2014·河北）实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L1和L2，将它们连接到图1
所示的电源电压可调的电路中，其中通过L2的电流
与电压的关系如图2所示．闭合开关S1、S2，断开S3，滑片P置于最左端时，一只小灯泡正常发光，电路消耗的功率为5.2W；只闭合S3，滑片P置于最右端时，也有一只小灯泡正常发光，且L2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为R2∶R＝1∶4.求：
（1）L2正常工作时的电阻；
（2）L1正常工作时的电流；
（3）在一只小灯泡正常发光条件下，电源电压的调节范围．
解图像题的关键是认图，要明确纵坐标、横坐标所表示的物理量，注意坐标上最小格的数值，找出图像中的点所对应的坐标，正确认识和理解图像的物理意义．
6．（2015·德阳）有两个电路元件A、B，把它们串联在电路中，如图乙所示，流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示，闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则A、B两元件的电功率之比为（）
A．4∶5B．5∶4C．2∶3D．1∶3
7．（2015·雅安）小灯泡L的额定电压为3V，它的I－U图像如图甲所示．把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关S，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V．已知电
源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有“10Ω 2A”．下列说法中错误的是（）
A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为1.5W
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为1.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
8．（多选）（2015·唐山市路南区一模）在如图所示的电路中，R2为滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，电源两端电压恒定不变．改变滑片P的位置，两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图像分别表示在图乙所示的坐标系中，则（）
A．AB图线对应的是电压表V1示数变化
B．滑片P在a点时，电路中的电流为1A
C．定值电阻R3的阻值为3Ω
D．滑片P在b点时，电阻R2消粍的功率为8W
一、选择题
1．（2014·德阳）下列家用电器正常工作20min消耗电能最多的是（）
A．电饭煲B．电热毯C．电视机D．电风扇
2．（2015·岳阳）用两只电流表按图所示实验电路探究“电功率与电流的关系”，下列说法不正确的是（）
A．小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
B．将电灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C．选用的两只小灯泡规格必须相同
D．将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
3．（2015·济宁）小夏将n个“3V 0.3W”的小灯泡，按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中（如图所示），通过分别调节滑动变阻器R1和R2，使所有灯泡均正常发光．则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是（）
A．I甲＝I乙B．I甲＝
I乙C．P甲＝nP乙D．P甲＝n2P乙
4．（2015·临沂）如图所示，将标有“12V 6W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2并联后，接在6V的电源上（设灯丝电阻不变），则（）
A．两灯的实际功率之和等于12W
B．两灯的实际功率之和大于12W
C．灯泡L1比灯泡L2亮
D．灯泡L2比灯泡L1亮
5．（2015·泉州）如图所示的电路中，电源电压保持不变．当开关S闭合，S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1和R2消耗的功率P1∶P2＝2∶3；当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数U甲∶U乙和R1、R2消耗的功率P1∶P2分别为（）
A．5∶2 3∶2B．2∶3 4∶9C．5∶2 2∶3D．2∶3 9∶4
6．（2015·苏州）如图所示，电源电压为12V，R0＝60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全．则（）
A．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω～50Ω
B．S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25W～3W
C．S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4W
D．S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω
7．（多选）（2015·河北模拟）如图所示的电路中，电源电压U保持不变，滑动变阻器的最大阻值是20Ω，开关S闭合，滑片P在a端时电流表示数为0.5A．当滑片P在b端时电流表示数变化了2A，小灯泡正常发光．则下列说法中正确的是（）
A．电源电压是15V
B．小灯泡正常发光的电阻是5Ω
C．小灯泡的额定功率为15W
D．滑片在b端时，电路的总功率为25W
8．（多选）（2015·石家庄长安区模拟）如图所示，电源电压为12V不变，灯泡L1标有“12V 6W”的字样，灯泡L2标有“2V 1W”的字样，电流表量程为0～3A，滑动变阻器R标有“12Ω 2A”的字样（假设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（）
A．闭合S1、S2、S3时，电流表的最小示数是1.5A
B．闭合S1、S2，断开S3时，L1的功率为6W
C．只闭合S3，变阻器滑片滑到最右端时，L2正常发光
D．整个电路消耗的最大功率为30W
二、填空题
9．（2015·安徽）当天空中空气的湿度很大、两块云之间的电压很高时，原先不导电的空气就会变成导体，强大的电流可在瞬间通过天空，形成闪电．某次闪电的放电电流
约为1×104A，电压约为1.8×108V，放电时间约0.01s，则这次闪电释放的电能约
为____
____J，合________kW·h.
10．（2015·武汉）某同学观察到他家里的电能表及空气开关如图所示．电能表上标识的“10（20）A”表示这个电能表的________电流为10A，____________电流为20A．他家同时工作的用电器的总功率不能超过________W．该同学家的进户线是________（填序号）．
11．（2014·河北）小明购买了一只容积为1.2L的电热水壶．他往壶中装满了温度为25℃的水，若使壶中的
水加热至沸腾，需要吸收________J的热量；小明将电热水壶接到家庭电路中，通电7min烧开了这壶水，如果在这一过程中它的效率是90%，电热水壶的实际功率是________W．[标准大气压下、ρ水＝1.0×103kg/m3、c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
12．（2015·南充）如图所示，电源电压恒定不变，R1＝20Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数为0.3A；若再闭合开关S1，发现电流表示数变化了0.2A，则电源电压为________V，电流通过电阻R2消耗的电功率与整个电路消耗的总电功率之比P2∶P总＝________.
13．（2015·重庆）小宇用如图甲所示电路对一只标有“0.8A”字样的小灯泡L进行了测试，电源电压恒为9V，电阻箱R0的阻值可在0～9999Ω之间调节，根据所测数据作出了灯丝的I—U图像（如图乙所示），根据图像可知小灯泡正常发光时的电阻为________Ω；如果将电阻箱R0的阻值调为10Ω，通电10s电流通过R0所做的功为________J.
14．（2015·玉林）如图所示，电源电压恒定，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω.当S1、S2均闭合且滑片P滑到滑动变阻器的最右端时，电流表A1、A2的示数分别为1A和0.2A；当S1、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时，电流表A1的示数为0.4A．可知电阻R2的阻值为________Ω，整个电路消耗的最小电功率为________W.
三、计算题
15．（2015·乐山）如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.8A．求：
（1）电源的电压U；
（2）滑动变阻器的最大阻值R1；
（3）当开关S1闭合、S2断开，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.2A，求此时R2的电功率．
16．（2015·黄石）
（1）“36V 25W”的灯泡正常发光时的电阻是多少？
（2）某同学由实验测得“36V 25
W”灯泡的电流和电压关系曲线如图甲所示，请回答：
①
若将此规格灯泡串联若干个接入220V电路中使用，则至少要串联多少个？
②当11个这样的灯泡串联接入220V的电路时，请结合图线计算每个灯泡的实际功率是多少？
（3）另有一只灯泡只能看清铭牌上的额定电压为36V，将其接入如图乙所示电路中．当闭合开关S，滑动变阻器滑片位于中点c时灯泡正常发光，此时灯泡的电功率为P，当滑片位于最右端b时，灯泡实际电功率为P′，已知P∶P′＝16∶9，求所接电源电压U为多少伏？
（灯泡电阻始终不变）
一、选择题
1．（2014·兰州）灯泡L上标有“2.5V”的字样，它的电阻随它两端电压的变化关系如图所示，下列说法中正确的是（）
A．灯泡L的额定电流是0.2A
B．灯泡L正常发光时的电阻是10Ω
C．灯泡L的额定功率是6.25W
D．灯丝的电阻随电压的增大而减小
2．（2015·玉林）如图甲所示，R1的阻值是20Ω.滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图像如图乙所示，则R2消耗的最大功率是（）
A．0.45WB．0.50WC．0.80WD．0.90W
3．（多选）（2015·唐山市路北区二模）如图所示电路中，电源电压不变，灯L标有“18V 18W”（灯丝电阻不变）．电压表所选量程为0～15V，电流表所选量程为0～3A．先闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯L正常发光，电流表示数为1.15A；接着断开开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（）
A．电流表示数变小，电压表示数变大
B．灯泡的亮度逐渐变亮
C．滑动变阻器允许接入的阻值范围是0～90Ω
D．灯泡的最小功率为0.5W
4．（多选）（2015·邯郸一模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＝10Ω.当开关S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为U1，R2消耗的功率为P2；当开关S1、S2、S3都闭合时，电压表的示数为U1′，R2消耗的功率为P2′，且电流表A1的示数为0.9A．已知U1∶U1′＝1∶6，P2∶P2′＝1∶9，下列结论中正确的有（）
A．开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表A2的示数为0.1A
B．开关S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的总功率为0.6W
C．开关S1、S2、S3都闭合时，电流表A2的示数为1.1A
D．开关S1、S2、S3都闭合时，R2和R3消耗的总功率为5.4W
二、填空题
5．（2015·唐山路北一模）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，甲图中灯L1的功率为4W，乙图中灯L1的功率为9W．设灯丝电阻不变．则甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是______；甲、乙两图电路消耗的总功率之比是______．
6．（2015·威海）如图所示电路中，电源电压恒定，滑动变阻器R2的滑片滑到a端时，电阻R1消耗的功率为7.2W；滑到b端时，电阻R1消耗的功率为0.8W，此时电压表示数为4V，则电源电压为________V，滑片在b端时电流表的示数为________A.
7．（2015·福州）如图所示，电源电压12V，滑动变阻器标有“10Ω 1A”字样，灯L1、L2分别标有“6V 6W”和“3V 3W”字样．只闭合Sl、S3时，滑动变阻器滑片P位于某位置，灯L1、L2均正常发光，则通过灯L1的电流为________A，滑动变阻器消耗的电功率为P1；此时只
闭合S1、S2，为保证灯L1正常发光，滑片P应向________（填“左”或“右”）移动，滑动变阻器消耗的电功率为P2，则P1∶P2＝________.
8．（2015·兰州）如图所示，电源电压恒定，小灯泡L1、L2均标有“6V 3W”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），当开关S1、S2都闭合时，灯泡L1正常发光，则电源电压为________V；当开关S1闭合，S2断开时，电路的总功率为________W.
三、计算题
9．（2015·石家庄长安区模拟）在如图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8V，灯泡L2的额定电压为6V，如图乙是灯泡L2的U－I图像．
（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值；
（2）当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率；
（3）当开关S接b时，在确保各灯泡不超过额定电压的情况下，通过调节电源电压能使电路达到的最大总功率是多少？
10．如图所示，电源电压恒定，定值电阻R2＝20Ω，滑动变阻器R0上标有“50Ω 0.5A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A，电压表V的量程为0～15V．当开关S打到1位置且滑片P在A端时，电压表的示数为8V；当开关S打到2位置且滑片P在中点时，滑动变阻器R0的功率为P0＝4W，求：
（1）电源电压U；
（2）定值电阻R1的阻值；
（3）当电路接通时，在确保电路元件安全的前提下，试讨论何时电路的总功率最小，最小功率是多少；何时电路的总功率最大，最大功率又是多少？
参考答案
考点解读
考点1 1.电源 焦耳 千瓦时 3.6×106 2.消耗的电能 千瓦时（kW·h） 电压 电流 600 2500
考点2 1.快慢 瓦特 103 所消耗的电能
＝UI 3.额定电压 额定功率
考点3 UI 保护电路 小灯泡两端电压 通过小灯泡的电流 ＞ ＝ ＜ 不
各个击破
例1 1362.5 1.2×103 280
例2
（1）因为I＝
P＝UI，则小灯泡的电阻：
RL＝
＝
＝12Ω；
（2）只闭合S2，R与R0串联，滑片P置于b点时，Ub＝8V，由图可知电阻Rb＝16Ω，则电流Ib＝
＝
＝0.5A，电源电压：
U＝Ib（Rb＋R0）＝0.5A×（16Ω＋R0） ① 只闭合S1，R与L串联，当滑片P置于a点，由于Ia∶Ib＝3∶5，则Ia＝0.3A，电源电压：
U＝Ia（Ra＋RL）＝0.3A×（Ra＋12Ω） ② 已知Ra∶R0＝12∶5，再由①②式，可得：
R0＝20Ω，U＝18V；（3）只闭合S1，变阻器与L串联，灯泡正常工作时的电流：
I＝
＝
＝0.5A，电流表的量程大于灯的额定电流，则电路中最大电流等于灯的额定电流0.5A，电路中的电流为0.5A时，变阻器两端的电压为：
18V－6V＝12V，没有超过电压表的量程，可
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