2024年苏科版物理中考复习—第13讲 电功、电功率的分析与计算（一）（思维训练）

2024年物理中考复习—电功、电功率的分析与计算(一)（思维训练） （思维训练） 课标解读 1.电流做功的本质 电流做功的本质是把电能转化为其他形式的能,电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程,电流做了多少焦耳的功,就消耗了多少焦耳电能,就获得了多少其他形式的能.电流通过电灯,将电能转化为热能和光能;电流通过电动机,将电能转化为机械能;给蓄电池充电，电能转化为化学能. 2.电功的公式、单位及测量工具 电功的公式是W=UIt,即电流在某段电路上做的功等于这段电路两端的电压与电路中电流强度和通电时间的乘积电功的单位是焦耳,用“J”表示.在应用电功公式时要注意电功公式中各量的同一性,对同一电路而言,还要注意公式中只有电流、电压、时间的单位分别用安、伏、秒时,电功的单位才是焦耳.电功的测量工具是电能表. 思维方法 “电功问题”的多种解法及应用 电流做功的基本公式是W=UIt,由于It=Q,所以有W=QU，这两个式子都是电功的基本公式。是普遍适用的公式,对于纯电阻电路(如电灯、电阻丝等电热器件)应运用欧姆定律I=,新增了W=I2Rt和W=()t两个公式,但要特别说明的是这两个式子仅对纯电阻电路适用,对于像电动机这样的电感性用电器或其他电容性用电器,这两个公式不再成立. 例:将一电阻值为20Ω的电阻接在10V的电源上,求lmin电流通过电阻所做的功. 方法一:用W=UIt;I===0.5A ; W=10Vx0.5AX60s=300J. 方法二:用W=QU ; Q=It=()·t=()×60C=30C. W=QU=30CX10V=300J. 方法三:用W=()·t;w=()x60J=300J. 方法四:用W=I2Rt;W=()2Rt=0.52x20x60J=300J. 问题解决 典例1.将额定电压相同的两个小灯泡、串联在如图所示的电路中，接通电路后发现灯要亮一些，则下列判断正确的是(    ) A. 的电阻比小 B. 的额定功率比大 C. 两灯正常工作时发光要暗一些 D. 若将两灯并联接入电路，发光要亮一些 思维点拨 两灯串联在电路中，则电流一定相等，根据灯泡的亮度可判断两灯泡电阻的大小；则由功率公式可判出额定功率的大小及正常工作时的亮度；若将两灯并联，则根据电压相等利用功率公式可判断两灯的明亮程度。 典例2.如图所示电路，电源电压恒定，，，当闭合，，断开时，电流表的示数为，电路工作消耗电能___当、闭合，断开时，电流表示数为___为了保证电路安全，绝对不允许同时闭合开关___． 思维点拨 当闭合，、断开时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，利用可求出电路消耗的电能； 当、闭合，断开时，电路为和的并联电路，电流表测干路的电流，由并联电路的特点以及欧姆定律可求出电源电压，再由欧姆定律求出通过的电流，进而可得出干路电流，即电流表的示数。同时闭合开关、时，电路会短路。 典例3.如图所示，把的电阻与的电阻串联接在一电压不变的电源上，如果闭合断开，通 过电阻的电流为，则该电源的电压为______。若把、分别串联或并联连接到该电源上，比较两种情况，电路中最大的功率为______。 思维点拨 如果闭合，断开，电阻与电阻串联，根据串联电路电阻规律计算电路的总电阻；根据串联电路电流规律可得电路中的电流；由欧姆定律计算电源电压； 由计算串联的总功率，由计算并联时电路的总功率，据此作答。 典例4.如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关后。滑片由端向端移动过程中，电压表示数与电流表示数的关系如图，则电源电压 ______，电阻 ______，滑片移动过程中，电路中消耗的最大功率为______。 思维点拨 当滑片在端时，滑动变阻器接入电路电阻为零，此时电源电压只加在上，电压表示数即为电源电压，故由图可知电源电压； 当滑片在端时，滑动变阻器接入电路电阻为零，电压表测电压，电流表测通过的电流，结合图对应的电压和电流值，根据欧姆定律就可求出电阻的阻值。 电源电压不变，当电路中电流最大时，根据可知，此时总功率最大。 典例5.如图甲所示，电源电压保持不变，、均为定值电阻，为滑动变阻器闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到某一位置的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示下列说法正确的是(    ) A. 电源电压是 B. 的阻值是 C. 图中点应标的电压值是 D. 电阻的电功率变化了 思维点拨 闭合开关，定值电阻、与滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电压表测定值电阻与滑动变阻器两端的总电压， 由乙图可知通过电路的最小电流为，此时，，根据串联电路电压规律计算定值电阻两端的电压，由欧姆定律可得定值电阻的阻值，根据计算此时电阻的电功率， 根据串联电路特点结合欧姆定律表示定值电阻的阻值；由乙图可知当通过电路的电流为