第5部分 第4课时 电功和电功率-【指南针·神州中考】2025年中考物理初中学业水平考试指导（人教版）

指南针·神州中考·物理(RJ) 第4课时电功和电功率 知识梳理 知识点①电能与电能表 1.电能 获取 电源提供电能 应用 用电器将电能转化为其他形式的能 国际单位 焦耳（焦） 单位 常用单位 换算关系 1 kW.h= 测量工具 电能表 2.电能表 作用 测量电路消耗电能的多少 单位 千瓦时（度） 220V 额定电压为220V 参 15(25)A 标定电流为 ,额定的最大电流为25A 数 3000r/(kW.h) 每消耗1度电，表的转盘转 转 2 700 imp/(kW.h) 每消耗1度电，表的指示灯闪烁2700次 读数 计数器末尾数字表示小数 较大的电能利用刻度盘示数计量，消耗的电能为前后两次示数差，即W=W:一W 测量电能的方法 较小的电能利用转盘图数计量，消耗的电能为W=n/N(kWh)(n为某段时间内转 盘转过的圈数，N为表上的参数) 知识点② 电功与电功率 1.电功 定义 电流通过某段电路所做的功叫作电功，用符号W表示 做功形式 电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等 用电器消耗电能的过程实际就是电能转化为其他形式能的过程，有多少电能转化为其他形式的能， 实质 电流就做了多少功 影响因素 电流做功的多少与 有关 ①W=P1=Ut(适用于所有电路)： 公式 ②对于纯电阻电路可推导出W-TR一发： ·114· 第五部分电学 2.电功率 物理意义 表示电流做功的快慢（或用电器消耗电能的快慢） 定义 电功率等于 与 之比，用符号P表示 ①P=W-UI(适用于所有电路)： 公式 ②对于纯电阻电路可养导出P一R-发 单位 基本单位：瓦特(W),常用单位千瓦(kW):1kW=10W 常考电功 家用空调的电功率约为1000W:洗衣机的电功率约为300W:微波炉的电功率约为1000W:液晶电 率估测 视机的电功率约为100W 3.额定电压和额定功率 额定电压 用电器正常工作时的电压 额定功率 用电器在额定电压下的功率 实际功率 用电器在实际电压下工作的功率 ①U=U时，P实=P,用电器能正常工作： 功率与电 ②U<U时.Px<P,用电器不能正常工作： 压的关系 ③U生>U,时，P>P数，用电器不能正常工作，有可能烧坏用电器 铭牌 灯泡“220V20W"指灯泡的额定电压为200V,额定功率为20W 【注意】 ①做功多的电功率不一定大，同样，电功率大的做功不一定多：②灯泡的亮暗只与 它的实际功率有关，实际功率越大，灯泡越亮，反之，灯泡越暗。 知识点③焦耳定律 电流通过导体产生的热量与 成正比，与 成正比，与 内容 成正比 基本公式 Q=PR(普遍适用) 导出公式 Q-W-PI-Ul-U =R(纯电阻电路) 知识点④电热的利用和防止 1.电热的利用 原理 电流的热效应 组成 主要结构：发热体 清洁，卫生、没有环境污染 优点 效率高 可以方便地控制和调节温度 示例 电饭煲、电烙铁、电烤箱等 ·115· 指南针·神州中考·物理(RJ) 2.电热的危害及防止 烧坏用电器 危害 加速绝缘材料的老化 造成输送电能过程中电能的损失 安装小风扇 防止 安装散热片 安装变压器 难点突破 1.额定功率和额定电压是固定不变的，但 种类 非纯电阻电路 公式 纯电阻电路 实际功率和实际电压是变化的。实际电压及实 (电路只有少部 物理量 (电能全部转化为内能) 际功率在变化时，电阻是不变的（或设定为不变 分转化为内能) 的>，可根据R号计算电阻，建立联系。 电能 W-Ul-PI-FRI-U W=Ult Pr 2.纯电阻电路与非纯电阻电路中的公式 电功率 P=W I=PR-发 P-W-UI 应用 电热 Q=r&=Um-是 Q-FRr 发热功率 P4=FR-W-U R P&=FR 应用举例 命题点一电能电功 kW·h。如将某用电器单独接在 1.(2024·西藏)如图所示，从安全用电的角度考 该电能表上工作10min,电能表上的指示灯 虑，巴桑家同时使用的用电器最大总功率不 闪烁了320次，那么该用电器在上述时间内消 应超过 W。断开其他用电器，让电饭 耗的电能为 J,该用电器功率为 锅单独工作2min,转盘转了90转，则电饭锅 W。 的电功率为 kW。 kW·h kW.h oo2196 304瓦 电子式单相电能表 ，款 220V10450Hz 220V20(40)A5011z 3200iu/k样·h) 3000 revs/kW.h 命题点二 电功率 2.(2022·凉山州)某同学家的电能表面板如图 3.(2023·南充)（多选）有一台家用电水壶，如图所 所示，则他家同时使用的用电器总功率不能 示是其内部电路的简图，R、R2均为加热电阻， 超过 W,图中电能表的示数为 ·116· 第五部分电学 通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种 大电功率与整个电路消耗的最小电功率之比 功能的切换。电水壶加热功率为1O00W,保 为 温功率为44W,用此水壶加热初温20℃、体 V 6 积为1L的水400秒刚好沸腾[忽略温度对电 阻阻值的影响，大气压为一个标准大气压， 3 3 c水=4.2×103J/(kg·℃)，P水=1.0×103 1 A kg/m]。则下面说法正确的是 0 0.10.30.5 旋钮开关 6.(2023·广元)在如图所示的电路中，电源电压 R 保持不变，小灯泡L标有“6V4.2W”字 样。当S、S都闭合，滑动变阻器的滑片滑 到最左端时，小灯泡L正常发光，电流表示 。电源。 数为2.2A。求： A.旋转旋钮开关到“1”时，水壶处于保温挡 B.水吸收的热量为3.36×10J C.此热水器加热挡的热效率为84% D.在保温时，接入电路电阻的阻值为48.4Ω A Ro 4.(2023·凉山州)如图甲，电源电压保持不变， 闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点 (1)小灯泡正常工作时的电流： 过程中，两个电压表示数随电流表示数变化 的图像如图乙所示。则该过程中电路的总功 率最大值为 W。 ↑UN 10 8 V 6 (2)Ro的阻值： 3 3 WA 甲 5.(2023·自贡)现有电源、开关、电流表、电压 表、灯泡、滑动变阻器各一个，将这些元件用 导线连成电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑 片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示 数从4V开始减小，电流表的示数从0.4A 开始增大。则滑动变阻器的最大阻值为 Ω，在滑片移动过程中小灯泡消耗的最 ·117· 指南针·神州中考·物理(RJ) (3)只闭合S、滑动变阻器滑片滑到某一点 命题点三焦耳定律 时，电压表示数为U,电路消耗的电功率为 7.(2023·成都)小强同学利用家庭实验室中的 P;保持滑片位置不动，只闭合S2,小灯泡L 器材，设计了一个可调节功率的简易“电饭 的电阻发生变化，此时电压表示数为U2,电路 锅”，如图所示，电源电压为6V,电阻丝R1 消耗的电功率为P2;已知U1：U2=3:4, 52,R2=152,a、b是两个触点。闭合开关 P1:P2=3:2,求只闭合S2时小灯泡的实际 S,当开关S接通触点 时，“电饭锅”的功 功率。 率更大。将R2接入电路工作3min产生的热 量是 J 8.(2023·凉山州)如图甲所示电路，电源电压不 变，R1、R2是定值电阻，R2=2R1,闭合开关S, 电流表和电压表示数如图乙，则通电5min 后，R1、R2产生的总热量为 甲 1 0,33sie山E 000 0.63 0 o-o 15 ·118· 第五部分电学 实验突破 实验25测量小灯泡的电功率 实验原理 P=UI 实验电路 (1)保护电路 滑动变阻器的作用 (2)改变接人电路中的电阻和电路中通过的电流，从而实现多次测量 电压关系 功率关系 灯泡亮度 Ux>Uw P>Pu 最亮 实验记录 Ux=Um P生=P 正常发光 Us<U Px<Pu 暗 用电器两端电压不同，电功率就不同 实验结论 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 【例题】小红同学用图甲所示的电路测量 03-T-T=TT-T- 小灯泡的电功率。小灯泡标有“2.5V”字样。 0.2 。 0. V 2 乙 (1)连接电路前，开关应 (2)图甲中有一根导线连接错误，请在该导 线上打“X”,并用笔重新画一根正确连接的导 甲 答案图 线。（要求R的滑片向A端移动时接入电路中 的电阻变大，导线不得交叉) (3)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯 ·119· 指南针·神州中考·物理(RJ) 泡不亮，电路 (选填“一定”或“不一 1 2 定”)出现了故障。 03a3子 020g 0.6 (4)实验过程中，当电压表示数为1.8V 000 -0.63 时，为了测量小灯泡的额定功率，需将滑片向 乙 (选填“A”或“B”)端移动，此过程中小灯 (1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实 泡明显变 、g 物图连接完整； (5)根据测量的数据绘制成I-U图像（如 (2)连接电路后，闭合开关S,发现灯泡不亮， 图乙)，得出小灯泡的额定功率为 W。 电压表有示数且接近电源电压，电流表示数为 分析图像还发现，小灯泡的电阻值是变化的，主 零，产生这种现象的原因可能是 要受 影响。 (3)排除故障后进行实验，闭合开关S,发现 【变式训练】(2023·自贡)小周利用如图 电压表的示数为0.5V,为使灯泡L两端电压达 甲所示电路，测量标有“2.5V”字样的灯泡L正 到额定电压，应向 端（选填“A”或“B”)移 常发光时的电阻和电功率。请按要求完成下列 动滑动变阻器的滑片P,直到观察到电压表示数 问题： 为2.5V。此时，电流表示数如图乙所示，电流 表示数为 A,则灯泡L正常发光时的电 阻为 2,电功率为 W. 甲 答案图 实验26探究电流的热效应 探究内容 电流通过导体时产生的热量与电阻的关系 电流通过导体时产生的热量与电流的关系 实验装置 甘世 探究方法 控制变量法，转换法 通过液面高度的变化判断电阻产生热量的多少 设计方法 将等大的电阻串联，然后再将第三个电阻与其中 电阻串联的目的是控制电流和加热时间相同 一个并联，目的是改变通过电流的大小 在电流、通电时间都相等的条件下，电阻越大，产生的 在电阻、通电时间相同的条件下，通过的电流越 结论 热量越多 大，产生的热量越多 若该实验用温度计和液体来做，应选煤油，因为煤油的比热容较小：两烧瓶中煤油的质量和初温要相同：通 补充 过观察温度计的上升快慢米判断电热的多少 ·120· 第五部分电学 【例题】(2023·云南)实验小组在老师的 “B”)烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻 指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流 (填“串”或“并”)联进行实验。 的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝，装 入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图甲 所示的电路。 温度计 R=202 R=302 B R=202 (6)本实验应用的研究方法有转换法和 法。 甲（含答案） 【变式训练】小明在探究“电流通过导体 (1)用笔画线代替导线，将图甲的电路连接 时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提出 完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电 了下列猜想： 流表示数变大，且导线不交叉。 A.与通电时间有关B.与电阻大小有关 (2)闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经 C.与电压大小有关 D.与电流大小有关 检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R 实验器材有：阻值不同的电阻丝若干、蓄电 (填“短路”或“开路”)。排除故障后进行实验， 池、火柴、开关和导线若干。 实验中通过观察 来比 请回答下列问题： 较相同时间内不同电流产生热量的多少。 (1)探究猜想A时，将某一电阻丝接入电 (3)调节滑动变阻器改变电流的大小，经过 路，保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻 多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时， 丝，闭合开关一段时间后火柴头才燃烧，这一现 电流I越大，通电导体产生的热量Q越多。小 明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与1 象说明： 成正比。随后在老师帮助下，实验小组测出了 ①电阻丝产生的热量通过 的方 多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想 式传递给火柴头： 是否正确的方法： ②电阻丝产生的热量与通电时间 (选填“有关”或“无关”)。 (2)探究猜想B时，如图所示，将10Ω和20Ω (4)同学们进一步学习了解到：物理学家焦 的电阻丝串联接入电路，把两根相同的火柴头分别 耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时， 接触电阻丝（设火柴头与整根电阻丝接触）： 电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关 火柴 系。生活中利用电热工作的家用电器有 (请举一例)。 (5)若要探究电流通过导体产生的热量与 电阻的关系，可选择图乙中 (填“A”或 ①小明思考，若相同时间内仅有一根电阻 ·121·指南针·神州中考·物理(R·参考答案 9.C并 大 【式词】(1) 13.7v 【式词1】 实文 实验2 充游暖电路中的电流特点 1.断开 1):D2A1W3)图乙中 两盼交阻路两境的电,永位最兵时,潜动多阳器 【题】 人电路的阻信为琴,此时股动阻两端的电为零, (A 陪着水位的降低,潜动变阻人电跨的颤值变大,数 (3).2.暖电路,总电于各分电路两读电压之和 中默分压原理可句电所表示数疫大,益不路会要求. 在中联电中,电压与阻或正比 料据中电陪出折规汇扣水最高时,定值电引 两的所最大(等干电漏电压6V),面电压表的量 实2,担容导贴大的因 (2断开最大(20R听路(41045(55A 程为中一2V,题意可加此时也所表云数要给好达 【例题】(11①长霞 ② 【】(1) (②①C 到请稿(3V),由分所的规可知,成在电路中再 (电表正落提材择了了 电联一个题值为10凸的电阻R,并电压表并联在 (XT一极线接在L阅语 1观州1.发走了 功本大小成的 值阻(或)陶 【试详】 赏验突 ti 【冒】 实验以探充电与电,电期的关 (1 □G 4差 ③ (断路 (30 【交副】(1)小灯准跨亮度(2)控制变量生 【应式词习】 (3)AB (因 (5C 44)去 # 第课时 欧定律 知梳理 # (2题 (31021 不同(0寻找遍规 知点1反比U-x R一 第2课时 电压 电阻 如点?长度 模藏积 短识理 (2)短路(31右(0通过体的电流与等体的电阻或反 知识点?阻码用 姆 1.D 2.A 3C 4.小于 .I 5D 6D 7.C 【变语】(1断开A 比 (51BB 应用例 8A .D 10.减小 增大 1干 11.D ( 1C 2.C 3.D 1.(314A1258×10(0方- (23A (30B(4)028 a.D (5)小订泄跨阻是变化的 4.1115i 两种时电路医如下。 幽的B均过的电的比损不是的 5.(1)题(2)正题线接反了 12) 第4建时 电功和电功手 6.C7.A 8.动 A (③)改变通过定限的流判的A②一 实突 如11.子元时(度)3.五×10 21A3000 史时,电道与电所成正比(D灯泡的电阳随温座的变化 在方法一中的电热稻的功家为P一E(R一R) 实验21 探究,联电路中电规掉 点?3.电流的大小电5的路是 选中时间的长 直化 在方法二中的电热斑的功来为P一 【例题】(1)断开(2) 2.电间 实验2 状安达测电 因为两次电热内的电功率相等,5(R一及) 知说点3 电流的平方 导电耻的大小 电时间 【1] 成出1C. 由用阳 (1 R陶. 1.i800 .0 2.2200 151 2.4×10 400 因为电持不变,和的电 3.AC 3 5.10 14611007A(2401W 8D--16v.-5 7. 12 8.400 为一一-w-w 实突破 在一中1--25A 实喻2 刚量的电动 1W .63 (0B (5B (2)开关闭合前,本将滑动变阳握的潜升至最大阻处 【题】(1新开 R的-I×B-D2A×D-(34C 209 210 指南针·神州中考·物理(R·参考答案 1 知说点!场 次括 5.A 6C7.C8C9C10 D 11D12.D 知点31.场 电 条形砥体 N 如说点 电的方官 的大A 13.D 14. 知说点项场的段 母运动的方房 导体运动的 专题三 速度大小场的场 作图类 知说点6电或1应象 些场对电振的作用 例 1.A 2.A 3.5 (2)不一定(040 (510.625 度 【过详练】 12.·题 5.B 6.负极 一直不 7.D8.D .角极 B 10.D 11. D12.A 13.D 14.C15 B 16.B 第六部分 材料 信息 能源 知梳理 (2断路 (2)A 0.5 1.25 短点10() 实验20 操充的热效应 知点3.指号2.3.n×lm:3导 【】 如点4.(31 3计 应用例 1.B 2.D 3.C 4.D 5.B 6C7.A 8A9.A 10.可再生 半导提 第二版块 能门提升篇 n-n 专题一 跨学科实践类 1A3CD$B 5B 7.C1D (2开路 温度计示数的变北量 (络分-7图像程是评是一条过第点的直或计算0上 9.大气描(成大气压画)小 1给比看是善是完情 1.省力应释确向右 (4)报视全理到可)(5)B(6)控变 11.D 17.B 13.B 314D 15.析 增大 【】(1)①传 ②在关(2①①C 16.热 1.2×10 1不两电数评时,5抵问,由干电阻不同,电度 18. 形状 17.第化 做无规测运动(&甚他合理等率 也不同,不控越电提相同,听以不比 第:课时 安全用由 19.会 大阳针(或台好,子电高等,符合题可) 2.(1)生 核 二 短识点11.220 (电产生1810 识:1.36V 21.C 22.C23.D24.D 25.C26AB 27.A 8凸实交 应用例 题二 识图读图类 12 3 5C61.C 第6课时 电与础 知观 1D 2CD 知识铁、钴现 排项 4802.1×10 A 3.吸救n持不变 21 212