第18讲 电功 电功率-2023年中考物理【热点·重点·难点】专练（全国通用）

2023年中考物理重难点突破 第18讲 电功 电功率 【重难点与突破】 一、电功及其测量 1.用电器消耗电能的过程，实质上是电能转化为其它形式的能的过程。 2.电流做的功，叫电功。符号：W。单位：焦耳（J）。常见单位：kW.h。1kW.h=3.6×106J。 3.测量电功的仪表：电能表（又叫“电表”、“电度表”）。它的单位是：千瓦时，符号是：kW.h。。表盘上的Nr/ kW.h表示的意思是：电路中每消耗1 kW.h时的电能，表盘转过N转。 【例1】（2022镇江）图示电能表能接入用电器的最大总功率为 　　W；小明发现家中多个用电器正常工作时，指示灯在1min内闪烁90次，这段时间内电路消耗的电能为 　　kW•h；他再将额定功率为1000W的电水壶接入该电路，发现额定电流为30A的熔丝熔断了，这是因为电路发生了 　　故障。 【分析】图示电能表能接入用电器的最大总功率为：P＝UI＝220V×30A＝6600W；指示灯在1min内闪烁90次，这段时间内电路消耗的电能为：W＝90/3000kW•h＝0.03kW•h；多个用电器正常工作时通过电路的电流：I0＝＝≈8.2A，将额定功率为1000W的电水壶接入该电路，通过电路的电流I′＝P/U=1000W/220V≈4.5A，此时通过电路的总电流： I总＝I0+I′＝8.2A+4.5A＝12.7A＜30A，但是额定电流为30A的熔丝熔断了，说明电路发生短路。 【答案】6600 0.03 短路 【突破】利用电能表测电功、电功率 假设电能表标有M/Kw.h,电能表在t时间内转过N转，则电功W=kW.h=×3.6×106J。电功率为P= =。 二、电功率 1.主要计算公式和比例关系 物理量 计算公式 串联电路中比例 并联电路中比例 电功 W=UItW=Pt W1:W2=R1:R2 W总=W1+W2 W1:W2=R2:R1 W总=W1+W2 电功率 通用：P=UI；P=W/t 适用于纯电阻：P=I2R；P=U2/R P1:P2=P1:P2 P总=P1+P2 P1:P2=P2:P1 P总=P1+P2 实际功率 通用：P实=U实I实 适用于纯电阻：P实=I实2R； P=U实2/R 电热 通用：Q=I2Rt 适用于纯电阻：Q=U2R/t Q1:Q2=R1:R2 Q总=Q1+Q2 Q1:Q2=Q2:Q1 Q总=Q1+Q2 【注意】1.不要错误的认为“电功越多，电功率越大”；“电功率越大，电功越多”。 2.电功与电功率的单位：根据计算电功和电功率的计算公式来判断单位。 【例2】（2022达州）如图甲所示，电源电压恒定不变，灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A。当断开开关S1、S3，闭合S2，移动滑片，电压表示数为3V时灯泡正常发光。图乙是灯泡L、电阻R1的I﹣U图像。求：（1）灯泡正常发光时的电阻。（2）闭合S1、S2、S3时，允许通过滑动变阻器的最大电流。（3）断开S2、S3，闭合S1时，电路的总功率。 【分析】（1）灯泡的额定电压为6V，由图乙可知灯泡的额定电流为0.5A，根据I＝U/R可得，灯泡正常发光时的电阻为：RL＝U额/I额=6V/0.5A＝12Ω。 （2）当断开开关S1、S3，闭合S2，灯L与变阻器R2串联，电压表测变阻器两端电压，移动滑片，电压表示数为3V时灯泡正常发光，根据串联电路电压规律可知，电源电压为： U＝U额+U滑＝6V+3V＝9V，由图乙可知，当R1两端的电压为U1＝6V时，通过R1的电流为 I1＝0.3A，根据I＝U/R可得，R1的阻值为：R1＝U1/I1=6V/0.3A＝20Ω，闭合S1、S2、S3时，灯L被短路，定值电阻R1与变阻器R2并联，电流表测干路电流，此时通过R1的电流为： I1′＝U/R1=9V/20Ω＝0.45A，因为电流表的量程为0～0.6A，故干路电流最大为I大＝0.6A， 根据并联电路电流规律可知，通过变阻器R2的最大电流为： I2大＝I大﹣I1′＝0.6A﹣0.45A＝0.15A。 （3）断开S2、S3，闭合S1时，灯L与定值电阻R1串联，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，由图乙可知，当电路中的电流为I＝0.3A时，UL′＝3V， U1′＝6V，电源电压：U＝UL′+U1′＝3V+6V＝9V，符合题目条件，所以此时电路的总功率为： P＝UI＝9V×0.3A＝2.7W。 【答案】（1）灯泡正常发光时的电阻为12Ω；（2）闭合S1、S2、S3时，允许通过滑动变阻器的最大电流为0.15A；（3）断开S2、S3，闭合S1时，电路的总功率为2.7W。 【突破】注意利用题设的“潜在条件”：如“用电器