内容正文:
专题20电功率
中考考点分析
电功率这部分内容是中考物理考查的重点之一.综观近几年各地的中考试卷,本部分考查的热点之一是综合运用欧姆定律、电功率计算公式及串、并联电路的特点等分析解决实际问题的能力,如实际功率问题,多档电热器问题等,题型多是计算题或综合题;热点之二是围绕“测定小灯泡功率”实验考查实物图的连接、电路故障的排除、实验数据的分析等;热点之三是根据w=pt解决电能消耗、节约用电等一些实际生活问题,题型一般是分析计算题或填空题.
考向1 电功率的计算
母题揭秘
【母题1】(真题来源:河池)如图甲所示的电路,为定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的阻值,记录电压表、电流表的示数,作出关系图象如图乙①所示。已知某小灯泡的图象如图乙②所示,现用该小灯泡替换图甲中的滑动变阻器,电路其他元件不变。则此时小灯泡的实际功率为
A. B. C. D.
【分析】由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
当滑动变阻器滑片移到最左端时,滑动变阻器被短路,电压表示数为0,由图乙可知,此时电路中的电流,根据欧姆定律可得电源电压,
由图乙可知,当电流表示数为时,电压表示数为,根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压,
联立以上两式可得电源电压和定值电阻的阻值;
用小灯泡替换图甲中的滑动变阻器,电路其他元件不变,小灯泡与定值电阻串联,根据串联电路特点结合图乙可知电路中的电流和灯泡两端的电压,根据求出小灯泡两端的实际功率。
【解答】解:由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
当滑动变阻器滑片移到最左端时,滑动变阻器被短路,电压表示数为0,由图乙可知,此时电路中的电流,根据欧姆定律可得,电源电压——————①
由图乙可知,当电流表示数为时,电压表示数为,
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得,电源电压——————②
联立①②两式可得,电源电压,定值电阻;
用小灯泡替换图甲中的滑动变阻器,电路其他元件不变,则小灯泡与定值电阻串联,
根据串联电路特点结合图乙可知,当电路中的电流,小灯泡两端电压为时,电源电压,满足要求;
此时小灯泡的实际功率。
故选:。
【名师点评】
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率的计算,能从图中获取相关信息是解题的感觉。
【母题2】(真题来源:济宁)如图是额定电压均为的灯泡和的图像。下列分析不正确的是
A.当两端的电压为时,其实际功率为
B.当通过的电流为时,其消耗的电能为
C.将、串联,若两端的电压为,则的功率为
D.将、并联,若通过的电流为,则的功率为
【分析】(1)当两端的电压为时,根据图像得出通过的电流,根据求出的实际功率;
(2)当通过的电流为时,根据图像得出两端的电压,根据求出消耗的电能;
(3)将、串联,若两端的电压为,由图像可知通过灯泡的电流,根据串联电路电流规律可求出通过灯泡的电流,根据图像可知灯泡两端的电压,根据求出的功率;
(4)将、并联,若通过的电流为,根据图像可知两端的电压,根据并联电路电压规律可得通过的电流,根据求出的功率
【解答】解:
、当两端的电压为时,根据图像可知,通过的电流为,其实际功率为:,故正确;
、当通过的电流为时,两端的电压为,其消耗的电能为,故正确;
、将、串联,若两端的电压为,由图像可知,通过灯泡的电流:,根据串联电路电流规律可知,通过灯泡的电流;
由图像可知,此时灯泡两端的电压为,的功率为:,故错误;
、将、并联,若通过的电流为,由图像可知,两端的电压为:,根据并联电路电压规律可知,灯泡两端的电压:;
由图像可知,通过的电流,的功率为:,故正确。
故选:。
【名师点评】
本题考查了串联、并联电路特点、欧姆定律的应用和电功率公式的应用,关键是从图象找到有用的信息。
【解法技巧】
(1).首先通过审题,挖掘隐含条件.当题中出现“用电器的铭牌”、“正常工作”等信息时,据此信息不但可知用电器的的额定电压和额定功率值的大小,还可以求出额定电流和电阻(或直接根据R=U额2/P额求电阻).
(2).采用控制变量法选择电功率公式:①单一用电器在不同状态时消耗的电功率:由于不变量是用电器的电阻,可根据变量是U或I分别选择公式P=U2/R和P=I2R进行比较电功率;②串、并联电路中两用电器消耗电功率:由于变量是电阻,对于串联电路,因电流相等,可利用P=I2R比较;对于并联电路,因电压相等,可利用P=U2/R比较;注意:①用电功率公式时,各物理量要做到“对应”:一是同体性;二是同时性.另外,推导公式P=U2/R和P=I2R仅适用于纯电阻电路.②灯泡亮度由实际消耗的功率决定.在有关小灯泡的电功率的计算中,通常认为其电阻是不随温度变化的.根据公式P=U2