全国版中考物理总复习 考点解读 第18讲 电能与电功率.docx
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全国版中考物理总复习考点解读第18讲电能与电功率
第18讲电能与电功率
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
1.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 与电能表相关的计算
(2015·莱芜)一天晚上,小华在爷爷家发现爷爷家的电能表在10min内转了60转.如图所示,小华利用物理课上学到的知识,计算出了此时爷爷家用电器的总功率为________kW.如果当地家庭用电的收费标准是0.5元/(kW·h).假设爷爷家平时用电时,用电器的总功率和此时总功率相同,平均每天用电4h,一个月按30天计算,爷爷家一个月的电费是________元.
根据电能表来计算电能的方法有两种:
一种是利用表盘示数月末示数减去月初示数;另一种方法是根据电能表的铭牌和转动的圈数来进行计算.具体选择哪一种方法来计算,要根据题目的已知条件来确定.
1.(2015·泸州)5月初,小明家中的电能表示数为
,电能表的部分参数及6月初的示数如图所示,下列说法正确的是()
A.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B.小明家5月初至6月初消耗的电能是1200kW·h
C.小明家所有用电器同时工作,总功率不得超过4.4kW
D.若电能表转盘在10min内转过300转,则用电器的总功率为1kW
2.(2015·邵阳)小丽同学家电饭煲上的铭牌模糊不清,她想利用标有“3000revs/(kW·h)”字样的电能表测量电饭煲的功率.她断开家中的其他用电器,只将电饭煲接入电路,测得电能表在1min内转了50圈,则电饭煲的功率是________W.
命题点2 额定功率与实际功率
(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
点拨:
灯泡L1和灯泡L2并联,利用并联电路的特点可知灯泡L1和灯泡L2两端的实际电压为6V,故灯泡L1实际功率小于额定功率,小于6W,灯泡L2实际功率等于额定功率为6W,由此确定出电路中的总功率和两个灯泡的亮暗情况.
灯泡亮暗由实际功率决定,与灯泡的额定功率无关.额定功率大的灯泡发光不一定亮,额定功率小的灯泡发光不一定暗.
3.(多选)(2015·莱芜)把标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2串联后接在某电源的两端,其中一只正常发光,另一只没有达到额定功率,假设两灯泡电阻不变,则下列说法正确的是()
A.灯泡L1正常发光
B.灯泡L2正常发光
C.灯泡L1、L2的实际功率之比为1∶2
D.灯泡L1、L2的实际功率之比为2∶1
4.(2015·哈尔滨)图乙是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像.现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图甲所示电路.闭合开关S,L的实际功率为1.8W.则电源电压是________V,此时通过R的电流是________A.
命题点3 电能和电功率的简单计算
(2015·黑河)小明家的浴室新安装了一台可供取暖和照明的新型家用电器——浴霸.该浴霸的部分数据如表所示,其简化电路图如图所示,图中L为照明灯,L1、L2是两盏红外线取暖灯.求:
(小数点后保留两位小数)
额定电压
频率
额定功率
取暖
照明
220V
50Hz
L1
L2
L
300W
300W
60W
(1)该浴霸照明灯正常工作时,通过照明灯的电流是多少?
(2)断开开关S,闭合开关S1和S2,该浴霸取暖灯正常工作时,该电路的总电阻是多少?
(3)当L、L1、L2都同时正常工作时,10min内浴霸消耗的电能是多少?
点拨:
(1)从铭牌上可得照明灯的额定电压(220V)和额定功率(60W),根据公式I额=
计算出通过照明灯的额定电流;
(2)断开开关S,闭合开关S1和S2,两个浴霸取暖灯正常工作,利用公式R总=
计算出电路中的总电阻;(3)灯泡L、L1、L2同时正常工作时,总功率等于分功率之和,然后利用公式W=Pt计算出10min内浴霸消耗的总电能.
5.(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
6.(2015·益阳)如图甲所示的电路中,电源两端的电压恒为6V.闭合开关后,电流表A1的示数如图乙所示,电流表A2的示数为0.3A.求:
(1)灯泡L2消耗的功率;
(2)灯泡L1的电阻.
7.(2015·佛山)把标有“2.5V 2W”的两个小灯泡并联到2.5V的电路中,两个小灯泡同时工作10min.求:
(1)通过每盏灯的电流是多少?
(2)两盏灯总功率是多少?
它们同时工作10min消耗的总电能是多少?
命题点 测量小灯泡的电功率
测量小灯泡的电功率是中考考查的重点,在中考中往往从以下几个方面展开考查:
(1)实验原理的考查;
(2)连接实物图或画出电路图;(3)电流表、电压表的使用和读数;(4)连接电路时的注意事项;(5)电功率的计算;(6)滑动变阻器的选取;(7)电路故障的判断;(8)实验操作的考查;(9)实验中多次测量的目的:
为了找出电功率与电压的关系及亮度规律;(10)实验数据和图像的分析、处理和评价;(11)特殊法测量小灯泡的电功率.
(2015·河南)小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中,所用电源电压恒为3V,小灯泡上标有“2.5V”的字样.
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最________(填“左”或“右”)端.闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数.若电路中仅有一处故障,这个故障可能是________.
(3)排除故障后继续实验,小华进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在表格中.在第1次实验中小灯泡不亮的原因是_______________________________________________.
物理量
次数
电压
U/V
电流
I/A
实际电功率
P/W
小灯泡
亮度
1
0.5
0.12
0.06
不亮
2
1.5
0.20
0.30
偏暗
3
2.5
0.30
正常
4
2.8
0.32
0.90
更亮
(4)分析表中信息,可知小灯泡的额定功率为________W.实验得出的结论是小灯泡的实际电功率________,灯泡越亮.
点拨:
滑动变阻器“一上一下”串联在电路中,且滑到阻值最大位置处;电压表并联在小灯泡两端,使得电流从正接线柱流入负接线柱流出;闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表有示数,说明电路中出现了短路,再结合电压表无示数确定出短路的位置.
(5)小华在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用上表中灯泡L的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确.”这种说法错误的原因是小华忽略了________对小灯泡电阻的影响.
②有同学认为“把灯泡L换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系.”你认为这种说法________(填“正确”或“错误”).
一、选择题
1.(2014·云南)小红同学家的电冰箱正常工作时电流大约是1A,则它正常工作10h所消耗的电能是()
A.2200JB.1.32×105J
C.7.92×105JD.7.92×106J
2.(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
3.(2015·岳阳)用两只电流表按图示实验电路探究“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两端的亮度来判断的
B.将小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
4.(2015·常德)甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220-25”“PZ220-100”,关于这两个灯泡的描述正确的是()
A.甲灯的灯丝粗,电阻大
B.甲灯的灯丝细,电阻大
C.乙灯的灯丝细,电阻小
D.乙灯的灯丝粗,电阻大
5.(2015·巴中)灯泡L1、L2分别标有“10V 10W”和“9V 5.4W”的字样,若将它们串联使用时,电路两端允许加的最大电压值是()
A.10VB.9VC.15VD.19V
6.(2015·荆州)如图甲所示,额定电压为6V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电源电压一定.滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡L的I-U图像如图乙所示,以下说法正确的是()
A.灯泡正常发光时的电流为0.5A
B.灯泡两端的电压为3V时,它消耗的电功率为1.5W
C.灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
D.当滑动变阻器接入电路的阻值为2.5Ω时,灯泡消耗的电功率为3.2W,此时灯丝的阻值为5Ω
二、填空题
7.(2015·永州)如图所示,小王家的电能表表盘上标有“600r/(kW·h)”字样,他将电视机单独接在该电能表上正常工作30min,电能表上的转盘转过60转,该电视机在这段时间内消耗的电能为________kW·h;小王家同时工作的用电器总功率不得超过________W.
第7题图 第8题图
8.(2015·郴州)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1的阻值为15Ω,只闭合开关S,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S1,电流表的示数变为0.5A,则此时电路的总功率为________W,R2的阻值是________Ω.
9.(2015·娄底)家庭中使用的电灯、电冰箱等用电器的正常工作电压为________V;某小区居民在参加“地球一小时”活动中,自觉将总功率为2000千瓦的用电器停止工作1小时,可节约用电________千瓦·时.
10.(2015·黑龙江)甲、乙两灯的额定电压均为9V,测得两灯电流与电压变化的关系图像如图所示,当把两灯并联在4V电源上时,甲的电阻是________Ω,电路消耗的总功率为________W.
三、实验探究题
11.(2015·邵阳)小红同学在“测小灯泡额定功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V.
(1)她在连接如图甲所示电路时,导线M的另一端应接在电压表________(填“3”或“15”)V接线柱上.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到________(填“a”或“b”)端.
(3)在实验过程中,她根据实验数据绘制了如图乙所示的I-U图像,根据图像可知,当电流表示数如图丙所示时,小灯泡的电阻是________Ω.小灯泡的额定功率是________W.
四、计算题
12.(2015·滨州)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L2标有“24V 12W”.开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为1A,电压表的示数为12V,灯泡L1正常发光,不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响.求:
(1)灯泡L1的额定功率;
(2)在10s内,灯泡正常L2正常发光时消耗的电能;
(3)灯泡L2的电阻;
(4)当开关S1、S2都闭合时,求电流表的示数和灯泡L2的实际功率.
一、选择题
1.(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
2.(2015·南充)一只电阻两端的电压由3V增大到4V时,通过该电阻的电流增加了0.25A,则该电阻消耗的电功率增加了()
A.0.25WB.1.75WC.0.75WD.1W
3.(2015·重庆)电源电压为3V保持不变,把标有“3V 3W”的灯L1和标有“3V 1.5W”的灯L2按如图的方式连接,开关S闭合后,下列说法中正确的是()
A.灯L1消耗的实际功率是3W
B.灯L2消耗的实际功率是1.5W
C.两灯消耗的总功率是1W
D.电压表的示数与电源电压之比是1∶2
第3题图 第4题图
4.(2015·德阳)如图所示,电源电压为6V,定值电阻R=20Ω,在S闭合的情况下,下列说法正确的是()
A.在a、b两点间接入一个合适的电压表时,电压表有明显示数
B.不能在a、b两点间接入一个电流表
C.在a、b两点间接入一个“3V 0.5A”的小灯泡,小灯泡能正常发光
D.在a、b两点间接入一个10Ω的电阻,电路消耗的电功率为2W
5.(多选)(2015·天津)图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压为3V且保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示,下列判断正确的是()
A.R1的电阻为5Ω
B.滑动变阻器的最大电阻为10Ω
C.电路消耗的最大总功率为1.8W
D.电路消耗的最小总功率为1W
二、填空题
6.(2015·营口)某市居民生活用电电价是每度电0.5元,小新家5月初和5月底电能表的示数如图所示,则小新家5月份电费为________元.小新家某用电器单独工作3min,电能表转动6圈,则该用电器的实际功率为________W.
第6题图第7题图
7.(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.
8.(2015·镇江)如图1所示,电源电压一定,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从最上端滑至最下端的过程中,电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图2所示.已知定值电阻R0=20Ω.则电源电压U=________V.图2中坐标值I1=________A.当电流表示数I=0.4A时,R0与R消耗的电功率之比为________.
三、实验探究题
9.(2015·济南)海右中学到产品质量监督部门参加社会实践活动,碰到技术员正在处理一批假冒的“名牌”小灯泡.小明被安排用如图所示的器材检测这些小灯泡的质量是否合格.小明一看,检测器材跟平时在学校做实验用的器材差不多;再看那些小灯泡,做工明显粗糙,尽管标注得有点模糊,但依稀还能辨认出“2.5V 0.3A”的字样.
(1)如图已画出了小明连接检测小灯泡的实物电路的一部分,请用笔画线代替导线帮助小明完成该实物电路的连接.
(2)小明连接好检测电路后,对其中一只小灯泡进行检测,得到了下表中的检测数据.
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.7
电流/A
0.22
0.25
0.28
0.30
0.32
/
亮度
微亮→较亮→亮→很亮
烧坏
由这些数据可以看出:
小灯泡在标注电压下工作时,通过它的实际电流比标注电流要________.
(3)如果小灯泡生产厂家制作灯丝的原材料质量是合格的,则造成这一问题的根本原因是________.
四、计算题
10.(2015·苏州)有两只灯泡,A灯泡“6V 6W”、B灯泡“6V 3W”,A和B中电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示.
(1)将A、B并联接在6V电源两端,求1min内电路消耗的电能;
(2)将A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,求此时A灯电阻;
(3)将A与一个滑动变阻器(50Ω 2A)串联接在6V电源两端,如图乙所示.调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时,求滑动变阻器的功率.
11.(2015·烟台)小明家买了一台全自动豆浆机,其部分技术参数如下表,豆浆机的核心部件是机头,它的中间部位是一个带动刀片旋转的电动机,用来将原料粉碎打浆,外部是一个环状加热管(电热丝),用来对豆浆加热(如图甲是豆浆机的机械结构图).制作豆浆的过程是加热-打浆-加热-打浆-加热,加热和打浆交替进行.图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P-t图像,请根据以上信息解答下列问题:
型号
SYL-624
额定电压
220V
频率
50Hz
电动机功率
110W
加热功率
1210W
容量
1000mL
(1)豆浆机正常打浆时,通过电动机的电流是多少?
(2)豆浆机正常加热时,加热管电阻丝的阻值是多少?
(3)豆浆机做好一次豆浆,消耗的总电能是多少?
第九单元 电功率与生活用电
第18讲 电能与电功率
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
(1)保护电路
(2)小灯泡两端电压 通过小灯泡的电流 > = <
各个击破
例1 0.5 30
题组训练 1.C 2.1000
例2 D
题组训练 3.BC 4.6 0.6
例3
(1)照明灯正常工作时,P1=P额=60W,U1=U额=220V,I额=
=
≈0.27A;
(2)取暖灯正常工作时,P2=P3=P额=300W,P总=P2+P3=300W+300W=600W,U=220V,
所以电路的总电阻是R总=
=
=80.7Ω;
(3)L、L1和L2正常工作时,P=P1+P2+P3=60W+300W+300W=660W,
由P=
变形可得,W=Pt=0.66kW×
h=0.11kW·h.
题组训练 5.A
6.
(1)由图示电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流;
灯泡L2消耗的功率:
P2=UI2=6V×0.3A=1.8W;
(2)由图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,
通过灯泡L1的电流:
I1=I-I2=0.5A-0.3A=0.2A,
由I=
变形可得,灯泡L1的电阻为R1=
=
=30Ω.
7.
(1)由P=UI可得,通过每盏灯的电流:
I额=
=
=0.8A;
(2)两盏灯的总功率:
P总=2×P额=2×2W=4W,
由公式P=
可得,消耗的总电能:
W=Pt=4W×10×60s=2400J.
实验突破
例
(1)
(2)左 灯泡短路 (3)滑动变阻器接入阻值太大,灯泡的实际功率太小 (4)0.75 越大
拓展训练 (5)①温度 ②正确
整合集训
基础过关 1.D 2.C 3.C 4.B 5.C 6.D 7.0.1 2200 8.1.5 10 9.220 2000 10.8 3.2 11.
(1)3
(2)b (3)7.5 0.625
12.
(1)开关S1闭合、S2断开时,电路中只有L1,灯泡L1正常发光,
则U额1=U=12V,I额1=I1=1A,
则其额定电功率为P额1=U额1I额1=12V×1A=12W;
(2)L2正常发光时功率为12W,由公式P=
变形可得:
W=P额2t=12W×10s=120J;
(3)灯泡L2的电阻R2=
=
=48Ω;
(4)当开关S1、S2都闭合时,两灯泡并联,此时通过L1的电流仍为1A,
通过L2的电流I2=
=
=0.25A,
所以电流表的示数为I=I1+I2=1A+0.25A=1.25A,
L2的实际功率P2=UI2=12V×0.25A=3W.
能力提升 1.A 2.B 3.C 4.A 5.ABC 6.60 40 7.6 0.4 8.12 0.2 2∶1
9.
(1)
(2)大 (3)温度
10.
(1)A、B并联接在6V电源两端,都正常发光,
由公式P=
变形得1min内电路消耗的电能:
W总=P总t=(6W+3W