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专题18 电功和电功率
考向1 电能和电功
【母题来源】2021年辽宁省中考物理试题
【母题题文】假期小明一家要出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作,其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h,过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h;
B.冰箱每天平均工作的时间为0.5h;
C.冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转;
D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电能表转盘的转速不变
【答案】A
【试题解析】
A.电能表原来的示数为2021.6kW·h,7天电能表的示数为2028.6kW·h,则这段时间冰箱消耗的电能是
W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h
故A正确;
B.冰箱功率为200W,合0.2kW,电冰箱在这7天内工作的总时间为
则冰箱每天平均工作的时间为
故B错误;
C.冰箱正常工作1min消耗的电能为
电能表的转盘转的圈数为
即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转,故C错误;
D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电路中消耗电能变快,电能表转盘的转速变快,故D错误。
故选A。
【命题知识点】
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:W=UIt=Pt(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=1kW·h=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。
考向2 电功率
【母题来源】2021年甘肃省兰州中考物理试题
【母题题文】如图甲所示电路,电源电压恒定不变,R0为定值电阻、R为电阻箱,调整电阻箱R的电阻值。电流表示数I的倒数与电阻箱阻值R的关系如图乙所示,以下说法中正确的是( )。
A.电源电压为3.6V;
B.通过R0的最大电流为2A;
C.调整电阻箱R的阻值,则R的最大功率为0.75W;
D.调整电阻箱R的阻值,则R0的最大功率为0.48W
【答案】C
【试题解析】
AB.如图甲所示,两电阻串联,结合图乙,当R=0时,可知此时电路中的最大电流为(1/2)A=0.5A,可得出
U=I1R0=0.5A×R0
当R=18Ω时,可知此时电路中的电流为(1/5)A=0.2A,可得出
U=I2(R+R0)=0.2×(18Ω+ R0)
由以上两式联立可得:R0=12Ω,U=6V,故AB错误;
C.因为R0=12Ω,U=6V,R的功率为
当R=12Ω时,P取最大值,为0.75W,故C正确;
D.根据P=I2R可知,电路中电流的最大值为0.5A,则R0的最大功率为
故D错误。
故选C。
【命题知识点】
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)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.电功率单位:在国际单位制中,功率单位是瓦特(W),常用单位:千瓦(kW)。
考向3 测量小灯泡电功率
【母题来源】2021年山东省烟台市中考物理试题
【母题题文】小刚在实验室利用图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率(电源电压恒定)实验步骤如下:
(1)开关闭合前,应将滑片移到变阻器的______(填“最左”或“最右”)端。
(2)闭合开关,移动变阻器的滑片,电流表有示数而电压表没有示数,故障的原因可能是小灯泡_______(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,移动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为1V,此时应将变阻器的滑片向_______(选填“左”或“右”)动,直到电压