专题18电功率计算题决战中考物理二轮复习学案原卷.docx

专题18电功率计算题决战中考物理二轮复习学案原卷.docx

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专题18电功率计算题决战中考物理二轮复习学案原卷

计算题是物理中考的主要内容，在中考试卷中占有很大比例。

计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。

解答计算题应该首先明确它的特点，避免盲目和无从下手的尴尬，同时明确题目涉及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进行合理的计算。

计算题常以填空题、选择题和计算过程题型出现。

尤其是计算过程题是考查学生分析问题、解决问题和计算能力的题型，要求较高，分值较高，并要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。

计算题在中考题中常被列为压轴题目。

计算题的特点是：

（1）结果合理性：

这类题能反映学生对自然界或生产、生活中若干事物的观察和关心程度．它要求学生用生活实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。

（2）知识综合性：

这类题往往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或各种现象之间的相切点，解答要解决的问题。

它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力。

（3）应用性：

这类题是把物理知识浸透到社会实际操作和应用到生活体验中，它能够反映学生对所学物理知识的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平。

1.计算题解题步骤

第一步：

认真审题。

明确现象和过程，确定给出的条件或题目中隐含的条件。

第二步：

找关系。

也就是针对题目内容分析综合，确定解决问题的方向，选择适合的规律和公式，找准相关物理量之间的关系。

第三步：

列出表达式。

这一步是在明确了各个已知量、未知量及某个物理量在题目中叙述的物理现象或物理过程变化时存在的关系，根据公式或规律列出相应的表达式，并推导出待求物理量的计算式。

第四步：

代人数据求解。

这一步是把所用到的已知物理量的单位统一后，把已知量的数据代人计算式中，通过正确运算，得出答案。

同时对答案进行合理化验证，最后确定正确答案。

2.解答方法

（1）简化法：

这种方法是把题目中的复杂情境或复杂现象进行梳理，找出题目中的相关环节或相关点，使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。

这样使复杂得到简化，可以在计算解答的过程中减少一些混淆和混乱，把要解答的问题解决。

（2）隐含条件法：

这种方法是通过审题，从题目中所叙述的物理现象或给出的物理情境及元件设备等各个环节中，挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件，这种挖掘隐含条件能使计算环节减少，而且所得到的答案误差也小。

（3）探索法：

这种方法是在题目所给的实际问题或情境中抽象出来的。

判断出所涉及或应用的物理模型，然后运用相对应的物理概念、物理规律和物理公式，通过计算得出要求解的正确答案。

（4）极值法：

这种方法也叫端点法。

它对不定值问题和变化范围问题的解答有重要的实用价值。

用这种方法解答问题时，应改弄清要研究的是哪个变化的物理量的值或者是哪个物理量的变化范围，然后确定变化的规律或方向，最后用相对应的物理规律或物理概念，一个对应点一个对应点地计算取值。

（5）应用类分析法：

运用数学工具解决物理问题，是物理解题的重要手段。

许多设计、推理的应用题，都是建立在计算的基础上。

主要考查学生运用物理公式、规律进行解题的能力。

例如有两个未知物理量，我们可以根据题目的数据建立两个方程，然后求解未知量。

一、电功

1．电功：

电流通过某段电路所做的功叫电功。

2．电流做功的实质：

电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。

3.电流做功的形式：

电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。

4．规定电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。

5．电功公式：

（适用于所有电路）；对于纯电阻电路可推导出：

（1）串联电路：

；

（2）并联电路：

；

（3）在任何情况下，在一定时间所做的总功

。

6．电功单位：

在国际单位制中，电功单位是焦耳（J）；常用单位还有度（kwh），1度=1千瓦时=1kWh=3.6×106J；“1度”的规定：

1kw的用电器工作1h消耗的电能。

7．电功的测量

⑴电能表：

是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。

⑵电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样，分别表示：

电能表额定电压是220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。

⑶读数时：

①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。

二、电功率

1．电功率：

电流在单位时间内所做的功。

2．电功率物理意义：

表示电流做功快慢的物理量。

3．电功率公式：

（适用于所有电路），推导公式：

（适用于纯电阻电路）。

（1）①串联电路中

；

（2）并联电路中：

；

（3）无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn。

4．功率单位：

在国际单位制中，功率单位是瓦特（W），常用单位：

千瓦（kW）。

5．额定功率

（1）某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示：

普通照明，额定电压（用电器正常工作时的电压）220V，额定功率（用电器在额定电压下的功率）25W的灯泡。

（2）已知U额、P额，

可根据公式I额=P额/U额计算出该灯的额定电流；

可根据公式

计算出该灯的电阻。

（3）灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小：

当U实=U额时，P实=P额灯正常发光；

当U实＜U额时，P实＜P额灯光暗淡；③当U实>U额时，P实>P额灯发光强烈。

（4）已知U额、P额、U实，可根据公式

，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n时，实际功率就变为额定功率的1/n2。

（5）灯L1“220V、100W”，灯L2“220V、25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。

三、电热

1．焦耳定律：

电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，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：

。

一、填空题

【典例1】（2016·深圳）小明家安装了电热水龙头如甲图，其简化电路如乙图，R1、R2为电热丝，通过调节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点，从而实现冷水、温水、热水档之间的切换。

某次使用电热水龙头的过程中，水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示。

（1）当开关同时接触3、4触点时，水龙头放出的是　　（选填“冷水”、“温水”或“热水”）。

（2）求电热丝R1工作时的电阻大小。

（3）求该次使用过程中水龙头消耗的总电能。

（3）由图象可知，该水龙头前10s处于温水功率，后10s处于热水功率，消耗的电能：

。

答案：

（1）热水；

（2）电热丝R1工作时的电阻为55Ω；（3）该次使用过程中水龙头消耗的总电能是3.52×104J。

【答案】

（1）热水；

（2）电热丝R1工作时的电阻为55Ω；（3）该次使用过程中水龙头消耗的总电能是3.52×104J。

二、选择题

【典例2】（2017•岳阳）图甲是小灯泡的电压-电流图像。

将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中（如图乙），闭合开关，移动滑片P，当小灯泡的功率为0.75W时，（）。

A．电流表的示数为0.2A；B．滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω；

C．电路消耗的总功率为1.35W；D．10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J

【答案】C。

三、综合计算题

【典例3】（2017•福建）某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。

滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U-I图象如图乙所示。

求：

（1）R1的阻值；

（2）电路消耗的最大功率；

（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值。

（1）由R1的U-I图象可知，通过R1的电流与电压成正比，R1为定值电阻，当U1=6V时，I1=0.6A，由欧姆定律可知：

；

（2）当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，电源电压U=U1=6V，最大电流为I1=0.6A，电路最大功率P=UI1=6V×0.6A=3.6W；

（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，P2=I2R2，

，而

，带入后解得：

R2=2Ω或R2=50Ω；由图乙可知，当R2最大时，I最小=0.15A，

电路总电阻

，R2的最大值R最大=R﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω，所以R2=50Ω舍去，得R2=2Ω。

答案：

（1）R1的阻值为10Ω；

（2）电路消耗的最大功率为3.6W；（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值为2Ω。

【答案】

（1）R1的阻值为10Ω；

（2）电路消耗的最大功率为3.6W；（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值为2Ω。

一、填空题

1.（2017·广东）有“3V、0.75W”的L1灯泡和“3V、1.5W”的L2灯泡，如题图甲所示，闭合开关，L1灯泡和L2正常发光，则电路总电阻R=Ω；如题图乙所示，闭合开关，L1灯正常发光，则电源2的电压U=V；此时L2消耗的实际功率P=W（假设灯丝电阻不变）。

甲乙

2.（2017•威海）一个标有“220V、1200W”的电热水壶。

要在1个标准大气压下将2kg温度为20℃的水烧开，水需要吸收的热量是　J，若不计热损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是　　s。

（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）

3.（2017•烟台）甲、乙两只电炉标有“220V、500W”和“220V、1000W”字样，把它们串联在220V的电路中。

在相同时间内产生热量较多的是　　，将它们并联在电路中，产生热量较多的是　　（选填“甲”或“乙”）。

串联时甲电炉消耗的电功率与并联时甲电炉消耗的电功率之比为　　。

4.（2017•德州）充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。

某充电宝部分相关参数如下表所示，该充电宝完全充满电时储存的电能为　　J，输出功率为　　W。

完全充电

100mA/20V/5h

输出电压

5V　　

输出电流

1000mA

5.（2017•襄阳）如图所示，电源电压恒定，R为定值电阻，灯泡L标有“6V、6W”的字样，滑动变阻器

最大阻值为36Ω。

闭合开关S，当滑片P移到最右端时，电流表的示数为1A；当滑片P移到最左端时，电流表的示数为0.2A。

（不考虑灯丝电阻变化）

（1）该电路是　　联电路，灯泡L的电阻是　　Ω。

（2）电源电压是多少？

定值电阻R的阻值是多少？

（3）移动滑片P，当滑动变阻器消耗的电功率为

W时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？

6.（2017•德阳）如图所示的电路中，电源电压为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。

闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置，这时通过灯泡的电流为　　A；若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则该电路能消耗的最大功率为　　W。

（不考虑灯丝电阻的变化）

二、选择题

7.（2017•安顺）如图所示，电源两端电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V、3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=60Ω。

不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（　）。

A．S闭合后，使电压表的示数减小1V，小灯泡L两端的电压就增加1V；

B．S闭合后，小灯泡L的最小实际电功率为0.5W；

C．滑动变阻器接入电路的阻值是12Ω时，小灯泡L正常发光；

D．滑片移到最右端时通电10秒，小灯泡消耗的电能是5J

8.（2017•丽水）如图所示电路中，R1的阻值为4Ω，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3A；当只闭合S2时，电流表示数为2A，下列说法正确的是（　）。

A.电源电压为6V；B.S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18W；

C.R2的阻值为1Ω；D.只闭合S2时，电路消耗的总功率为24W

三、综合计算题

9.（2017•郴州）用四个相同的灯泡L1、L2、L3、L4和定值电阻R1、R2，组成如图所示两个电路。

图中U甲=12V，U乙=6V．闭合开关，四个灯泡均正常发光。

求：

（1）通过L1和L2的电流之比为　　；（此项只需填写结果即可）

（2）甲、乙两电路的总功率之比；

（3）定值电阻R1、R2的阻值之比。

10.（2017•威海）某生态园设计了模拟日光和自动调温系烧，实现照明、保温和加热的功能，其原理如图所示，电源电压恒为220V，R1和R2是两个电热丝（不考虑温度对电阻的影响），R2=30Ω，L是标有“220V160W”的照明灯泡，白天有日光的时候，只开启该系统的保温功能并连续工作10h，此时R1与R2的电功率之比为1：

3，晚上温度较低的时候，需开启加热和照明功能。

灯泡正常发光此状态下系统也需连续工作10h，q沼气=1.8×107J/m3，请解答下列问题：

（1）晚上工作时电路的总功率是多大？

（2）若一天中工作的20h内电热丝放出的热量完全由该生态园自产的沼气提供，其热效率为50%，则每天需要完全燃烧多少m3的沼气？

11.（2017•天水）某电饭锅简化电路如图甲所示，R1和R2均为定值电热丝，S、S1为自动开关，煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。

求：

（1）电饭锅工作时的最大功率和最小功率；

（2）电热丝R2的阻值；

（3）若电压降低，S1断开，这时电路中的电流始终为1A，10min内电饭锅产生的热量。

12.（2017•枣庄）图甲是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，图乙是简化的电路原理图。

灯L标有“12V、3W”字样，当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯L正常发光，电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响。

问：

（1）电源电压U是多少？

（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时，灯L消耗的实际功率是多少？

（3）当滑片P位于中点b和最右端c时，灯两端电压之比是3:

2，则滑动变阻器的最大值是多少？

13.（2017•烟台）我们生活在电的时代，电能的广泛使用，使电能的社会需求日趋紧张。

节约电能，提高能源的利用率是一个在国民经济中具有重要战略意义的问题。

改造和淘汰陈旧的设备、采用高压输电是节约能源的重要措施。

其电站与用户间距离为10km，输送的电功率为6.0×104kW，每米输电导线的电阻为1.8×10﹣3Ω，若输电电压从1.0×105V提高到3.0×105V。

（1）求输电线路损耗的电功率减少了多少？

（2）现输电导线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在电站利用电压表、电流表和电源接成如图1所示电路进行检测．电压表的示数为3.0V，电流表的示数为0.5A，则短路的位置离电站的距离为多少？

（3）安全用电的常识之一是不靠近高压电，而双脚站在高压线上的小鸟（两脚间距离为5cm，电阻为104Ω）居然安然无恙（图2），计算说明小鸟为什么不会触电死亡？

在你的计算中运用了什么近似条件？

14.（2017•菏泽）LED灯发光的颜色与两端的电压之间的关系如表所示。

小美用一个

的电阻与LED灯串联，接在电压为6V的电源上，成功的让LED灯发出了蓝光，如图所示。

灯两端电压V

2

2.4

3

发光的颜色

红

绿

蓝

问：

（1）定值电阻

两端的电压是多少？

（2）通过定值电阻

的电流是多少？

（3）LED灯的实际功率是多少？

（4）LED灯工作1小时，消耗的电能是多少？

（5）小美通过电阻与LED灯串联，实现了LED灯发蓝光。

请你在不使用电阻的情况下，设计一个让LED灯发出蓝光的方法。

15.（2017•连云港）小灯泡作为中学最常使用的电学元件之一，通常认为其电阻不随温度而发生变化，但在实际应用中其电阻并非定值，现设计一个测量某种型号小灯泡I-U图象的电路如图甲，电源电压恒为6V，滑动变阻器最大电阻30Ω。

（1）当开关S1，S2均闭合，滑片处于a端时，求电流表A1的示数；

（2）当开关S1闭合，S2断开，滑片离a端

处时，电流表A2的示数0.2A，求此时小灯泡的电阻；

（3）在开关S1闭合，S2断开的情况下，某同学描绘出小灯泡I-U图象如图乙，求图中C点对应的电路中滑动变阻器接入电路的阻值大小和滑动变阻器消耗的功率。

16.（2017•黄石）老式台灯亮度调节器电路原理图如图所示，已知电源供电电压U=3V保持不变，灯泡L标有“3V、1.5W”字样，且灯泡电阻的变化忽略不计，与灯泡串联的亮度调节器实际上就是一个滑动变阻器，滑动变阻器的最低点c下端阴影段为绝缘材料（相当断路开关）。

则：

（1）此台灯工作时灯泡电阻是多大？

（2）若滑动交阻器接入电路的电阻R=6Ω时，灯泡的实际电功率是多少？

（3）当滑动变阻器的滑片P分別滑至中点b和最低点c时，灯泡电功率之比是9：

4．那么滑动变阻器最大电阻值（即ac段导体电阻）是多少？

17.（2017•郴州）用四个相同的灯泡L1、L2、L3、L4和定值电阻R1、R2，组成如图所示两个电路。

图中U甲=12V，U乙=6V。

闭合开关，四个灯泡均正常发光。

求：

（1）通过L1和L2的电流之比为　　；（此项只需填写结果即可）

（2）甲、乙两电路的总功率之比；

（3）定值电阻R1、R2的阻值之比。

18.（2017•衢州）近年来，衢州城乡积极推进屋顶光伏电站工程，为家用电器提供能量。

图甲为某型号面包机，图乙为光伏电站模式图。

回答下列问题：

表一面包机部分参数

额定功率

600W

加热功率

500W

搅拌功率

100W

额定电压

220V

制作容量

900g

表二面包配料

水和鸡蛋

260ml

面粉

3.5杯

糖/盐

0.3杯/0.5小勺

奶粉

2大勺

干酵母

1.5小勺

黄油

3大勺

（1）制作面包过程中，面包机先对原料进行搅拌，搅拌好后，再自动进行加热。

根据以上信息可知，面包机内的电动机和电热丝的连接方式是　　。

（2）计算面包机正常搅拌时的电流。

（3）用表二配料制作的面包，由于味道好，有人经常用它替代中餐和晚餐．从人体所需的七大营养素分析，该面包配料中还缺少的营养素是　　（写出一种即可）。

（4）若小柯家屋顶太阳能电池板的光照面积为20m2，1m2面积上平均1分钟接收太阳能4.8×104J，太阳能电池板的光电转化效率为20%。

计算小柯家太阳能电池板的输出功率。

（5）为获得更多的太阳能，衢州地区在屋顶铺设太阳能电池板时，一般情况下应将它朝向　　（选填：

“东”、“南”、“西”、“北”）面。

19.（2017•遵义）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：

（1）将2kg水从20℃加热到75℃需要吸收多少热量；

（2）用高档将2kg水从20℃加热到75℃需要多少时间；

（3）只闭合S、S2时，电热水器的电功率是多少。

20.（2017•宜昌）某种规格的白炽灯泡的铭牌上印着“220V40W”，其灯丝电流随电压变化图象如图所示。

（1）这种白炽灯正常工作时，灯丝的电阻是多少？

（2）取两只该规格的白炽灯串联起来，接到220V的电源上，两灯总的实际电功率是多少？

两灯工作2h共消耗多少度电？

（3）取一只该规格的白炽灯接到12V学生电源上，电路连接及灯泡均完好，闭合开关后白炽灯并不发光，请你判断此时白炽灯是否消耗电能？

如果消耗，说明能量转化的情况；如果不消耗，说明理由。

21.（2017•白银）母亲为了给小林增加营养，买了一台全自动米糊机，如图（甲）所示。

米糊机的主要结构：

中间部分是一个带可动刀头的电动机，用来将原材料粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热。

如图（乙）所示是米糊机正常工作时，做一次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作的“P—t”图象。

表格内是主要技术参数。

请问：

额定容积

1.5L

加热功率

1000W

额定电压

220V

电机功率

130W

额定频率

50Hz

机器净重

1.9kg

整机尺寸

232×174×298cm

（1）米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大？

（计算结果保留两位小数）

（2）米糊机正常工作时做一次米糊，消耗的电能是多少？

（3）米糊机在正常工作状态下做一次米糊，若各类原料和清水总质量为1.5kg，初温为

，米糊沸腾时温度是

，电热管的加热效率是多少？

（已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为

，计算结果保留百分数整数）

22.（2017•海南）如图所示，图甲是小谦同学研究调光灯的实验电路图，小灯泡规格是“6V、3W”，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为4V，当滑动变阻器滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为2V，且R2=2R1，测绘出小灯泡的I-U图象如图乙所示，电源电压保持不变。

（1）根据小灯泡的I-U图象判断，小灯泡的阻值是否恒定　　（选填“恒定”或“不恒定”），用物理知识解释其原因是　　。

（2）小灯泡正常发光时的电流是多少A？

（3）小灯泡两端电压为2V时的实际功率是多少W？

（4）电源电压是多少V？

23.（2017•哈尔滨）在家庭实验室，小聪学习使用电熨斗，如图为一款有高温、低温两档的家用电熨斗，部分参数见下表。

请回答：

（1）电熨斗平放在水平桌面上，它与桌面的接触面积为9.8×10-3m2，则电熨斗对桌面的压强有多大？

（g＝9.8N/kg）

（2）使用高温档时，通过电熨斗的电流是多少？

（结果保留一位小数）

（3）电烫斗在一次使用中，高温档工作累计30min，低温档工作累计15min，求此次使用中一共消耗多少电能？

24.（2017•贵港）如图甲所示，电源电压保持不变，R2为0-20Ω的滑动变阻器。

A1的量程为0.6A，A2的量程为3A，V1的量程为15V，V2的量程为3V，不考虑温度对灯丝电阻的影响，定值电阻R1的I-U关系图象如图乙所示。

（1）当S1、S2都闭合时，A2读数为1.25A，V1读数为6V，小灯泡L恰好正常发光，求定值电阻R1的阻值和小灯泡的额定功率。

（2）当S1、S2都断开时，为保证各表的安全使用，求滑动变阻器允许连入电路的阻值范围。

（3）当S1、S2都断开时，在各表均能正常工作的情况下，求小灯泡L消耗的最大功率与最小功率之比是多少？

该电路通电80s至少能产生多少热量？