专题十三　电学 第5节　电学—电学基础计算 2025年中考物理专题复习(陕西）

2025陕西物理 北师大版 专题十三　电学 2025陕西中考物理专题复习 第5节　电学计算基础 知识精讲 1 陕西真题副题练 2 课后巩固练 3 电学分析 与计算 额定电压 额定功率 欧姆定律 电能表 电流的 热效应 电能 内容 公式、变形公式 注意事项 国际单位 单位换算 测量工具 电功与 电功率 定义、国际单位 常用单位 公式 推导公式 实际电压 实际功率 定义 影响因素 焦耳 定律 内容 公式、推导式 计算 转化 知识精讲 考点清单 一、 1.内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成________，跟导体的电阻成________. 2.公式：________ I表示通过导体的电流，单位为A U表示导体两端的电压，单位为V R表示导体的电阻，单位为Ω　 正比 反比 欧姆定律 3.变形公式 (1)求电压：________ (2)求电阻：________ 4.注意事项：电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小与导体是否接入电路、两端是否有电压或是否有电流通过无关． U＝IR 易错警示 欧姆定律公式中的I、U、R必须是同一段导体在同一时刻时对应的数值. 二、电能 1.国际单位：________．电能表的计量单位是千瓦时，符号是________，俗称度． 2.单位换算：1度＝________kW·h＝____________J． 3.测量工具：用电能表测量电路消耗电能的多少． 焦耳(J) kW·h 1 3.6×106 三、电能表 为了计量一段时间内消耗的电能，必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数．前后两次示数之___，就是这段时间内用电的度数．注：电子式电能表上标有n imp/(kW·h)的字样，表示每消耗1 kW·h的电能，指示灯闪烁n次． 差 四、 电功与电功率 电功 电功率 定义 电流对外做的功，是电能转化为其他形式能多少的量度，用符号W表示 电功率等于电功与时间之比，是描述电流做功________的物理量，用符号P表示 国际单位 焦耳(J) 瓦特(W) 常用单位 千瓦时(kW·h)，也称度 千瓦(kW)、兆瓦(MW)、毫瓦(mW) 快慢 电功 电功率 公式 W＝______ W表示电功，单位为J U表示电压，单位为V I表示电流，单位为A t表示通电时间，单位为s P＝________ P表示功率，单位为W W表示电功，单位为J t表示通电时间，单位为s 推导公式 W＝Pt； W＝I2Rt＝ (适用于纯电阻电路) P＝UI； P＝I2R＝ (适用于纯电阻电路) UIt 五、额定电压 额定功率 1.额定电压是指用电器________时的电压，额定功率是用电器在________下工作时的电功率． 2.举例：一个标有“36 V　25 W”的灯泡，其中“36 V”表示该灯泡的______________，“25 W”表示该灯泡的____________．六、实际电压实际功率 实际电压是指用电器实际工作时两端的电压，实际功率是用电器在________下工作的功率．注：只有在________电压下用电器才能正常工作． 正常工作 额定电压 额定电压 额定功率 实际电压 额定 七、电流的热效应 1.定义：电流通过导体时________能转化成________能的现象． 2.影响因素 (1)在电流相同、通电时间相同的情况下，________越大，这个电阻产生的热量越多．(2)在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的________越大，这个电阻产生的热量越多．(3)在电阻和电流相同的情况下，____________越长，这个电阻产生的热量越多． 电 内 电阻 电流 通电时间 八、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟__________________成正比，跟导体的__________成正比，跟____________成正比．九、公式：Q＝ ________．其中Q表示热量，单位是J；I表示电流，单位是A；R表示电阻，单位是Ω；t表示时间，单位是s.(该公式适用于所有 电路) 推导式：Q＝W＝UIt＝ (适用于纯电阻电路) 电流的二次方 电阻 通电时间 I2Rt 陕西真题副题练 　电功、电能相关计算 命题点1 1. (2020副题11题2分)电能表是用来测量电路中消耗 多少的仪表. 小明家月初和月末电能表的示数如图所示，则该月小明家用了 ⁠ 度电. 第1题图 电能 136.2 2. (2017副题28题3分)如图所示是一款小型便携充电榨汁杯，正常工作电 流为10 A，额定功率为37 W. 给榨汁杯充电时电流为2 000 mA，电压为 3.7 V，充电1 h，所储存的电能为 J，最多可供它正常工 作 min，当榨汁杯工作时，将电能主要转化为 能. 第2题图 2.664×104 12 机械 　欧姆定律、电功率相关计算 命题点2 3. (2024陕西21题4分)如图所示是小明家新购置的便携式电热水杯及其相 关参数. 第3题图 (1)电热水杯正常工作时的电流是多少？ 解：(1)由P＝UI可得， 电热水杯正常工作时的电流 I＝＝＝4 A (2分) (2)电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值是多少？ (2)由I＝可得，电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值R＝＝ ＝55 Ω (2分) 3. (2024陕西21题4分)如图所示是小明家新购置的便携式电热水杯及其相 关参数. 第3题图 4. (2023副题22题7分)核聚变能量被称为人类理想的永久能源.近年 来，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置不断 创造新的记录，使我国人工可控核聚变的研究处于世界领先水平，为 加快实现人工可控核聚变贡献了中国智慧.核聚变的主要原料是氘， 它可以从海水中提取，1 L海水中含有3.4×10－5 kg的氘.在完全核聚 变反应中，1 L海水中的氘释放出的能量相当于300 L汽油完全燃烧所 释放的能量.请完成下列问题. (1)当前运行的核电站是利用核 变的原理工作的，核能属于 ⁠ (选填“可再生”或“不可再生”)能源. 裂 不可 再生 4. (2023副题22题7分)核聚变能量被称为人类理想的永久能源.近年 来，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置不断 创造新的记录，使我国人工可控核聚变的研究处于世界领先水平，为 加快实现人工可控核聚变贡献了中国智慧.核聚变的主要原料是氘， 它可以从海水中提取，1 L海水中含有3.4×10－5 kg的氘.在完全核聚 变反应中，1 L海水中的氘释放出的能量相当于300 L汽油完全燃烧所 释放的能量.请完成下列问题. (2)1 L海水中所含有的氘完全核聚变反应所释放的能量是多少？可以供一 盏“220 V　0.5 A”的电灯正常工作多长时间？(ρ汽油＝0.71×103 kg/m3， q汽油＝4.6×107 J/kg)(计算结果保留两位小数) 解：(2)根据1 L海水中的氘完全核聚变可放出的能量和300 L汽油完全燃烧 放出的能量相同 由ρ＝得，300 L汽油的质量 m汽油＝ρ汽油V＝0.71×103 kg/m3×300×10－3 m3＝213 kg (1分) 300 L汽油完全燃烧放出的热量 Q放＝m汽油q汽油＝213 kg×4.6×107 J/kg＝9.798×109 J (1分) 所以1 L海水中的氘完全核聚变可释放的能量 W＝Q放＝9.798×109 J 由W＝UIt得，这些能量可供电灯正常工作的时间 t＝＝≈8.91×107 s (1分) 4. (2023副题22题7分)核聚变能量被称为人类理想的永久能源.近年 来，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置不断 创造新的记录，使我国人工可控核聚变的研究处于世界领先水平，为 加快实现人工可控核聚变贡献了中国智慧.核聚变的主要原料是氘， 它可以从海水中提取，1 L海水中含有3.4×10－5 kg的氘.在完全核聚 变反应中，1 L海水中的氘释放出的能量相当于300 L汽油完全燃烧所 释放的能量.请完成下列问题. (3)未来实现人工可控核聚变后，若一座核聚变发电站每年消耗340 kg的 氘，理论上可释放的能量是多少？ (3)因为3.4×10－5 kg的氘完全核聚变，可放出9.798×109 J的能量，所以 340 kg氘完全核聚变可放出的能量 W'＝×9.798×109 J＝9.798×1016 J (2分) 　焦耳定律相关计算 命题点3 5. (2018陕西28题3分)由于导体存在电阻，电流通过导线时会因电流 的 效应而造成大量的能量损耗.1911年荷兰科学家发现某些导体在 极低温度下 会突然消失，这种现象称为超导现象.近年来我国在 超导领域取得了举世瞩目的成就.用超导电缆输电，可大大降低能量损 耗，有一段输电线路，输电电流为200 A，输电线路的电阻为0.5 Ω，若以 超导电缆替代该线路输电1 h，可节约电能 kW·h. 热 电阻 20 第6题图 (1)电动机的工作原理是磁场对通电导体有 的作用；电扇正常工作 时，电能主要转化为 能. 力 机械 6. (2022陕西22题7分)如图是某家用电扇的铭牌. (2)电扇底座与地面总接触面积为2.4×10－3 m2，电扇静止时对水平地面的 压强是多少？(g取10 N/kg) 解：(2)电扇对水平地面的压力 F＝G＝mg＝6 kg×10 N/kg＝60 N (1分) 电扇对水平地面的压强 p＝＝＝2.5×104 Pa (1分) 第6题图 6. (2022陕西22题7分)如图是某家用电扇的铭牌. 第6题图 6. (2022陕西22题7分)如图是某家用电扇的铭牌. (3)电扇使用事项中明确规定：“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”， 这是因为正常工作的电扇，如果叶片被卡住而不转动时，电能将全部转化 为内能，很容易烧坏电动机线圈.已知线圈电阻为22 Ω，正常工作的电扇 叶片被卡住不转时，线圈中的电流为多少？若此状态持续1 min，则线圈 中电流产生的热量是多少？ (3)正常工作的电扇，叶片被卡住时，线圈中的电流 (1分) 1 min线圈中电流产生的热量Q＝I2Rt＝(10 A)2×22 Ω×1×60 s ＝1.32×105 J (2分) I＝＝＝10 A 基础巩固 1. 一个电熨斗的电阻为80 Ω，将其与一个阻值为160 Ω的电烙铁并联接在 220 V的家庭电路中，仅它们两个工作时，干路中的电流为(　A　) A. 4.125 A B. 2.75 A C. 1.375 A D. 0.92 A A 课后巩固练 2. (2024陕师大附中期末)如图所示电路的电源电压为1.5 V，电阻R1的阻 值为 2 Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.3 A，则(　D　) A. 通过R1的电流大于0.3 A B. 电阻R1和R2是并联的 C. 电压表的示数为0.9 V D. 电阻R2的阻值为3 Ω 第2题图 D 3. (2022年版课标素材改编题)家用电风扇标有“220 V　100 W”字样，电 视机标有“220 V　200 W”字样，电热水器标有“220 V　2 000 W”字 样，关于这三种家用电器，下列说法中正确的是(　A　) A. 三种家用电器正常工作时，电风扇的工作电流一定最小 B. 电热水器消耗的电能一定比电风扇消耗的电能多 C. 电视机工作时的功率一定为200 W D. 三种家用电器同时工作时是串联接在电路中的 A 4. (2024上海)家庭电路中的冰箱和空调是 (选填“串联”或“并 联”)连接的，标有“220 V　100 W”的电器正常工作时，两端的电压 为 V，当此电器正常工作2小时，耗电为 度. 并联 220 0.2 第5题图 5. (2024河南)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像.将该灯泡接入图乙电 路，电阻R阻值为10 Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2 A，则电源电压 为 V，干路电流为 A，此时灯泡L的电功率为 W. 2 0.45 0.5 6. (2024新疆)如图所示的电路，定值电阻R1的阻值为10 Ω，定值电阻R2的 阻值为20 Ω，闭合开关S后，电流表 的示数为0.10 A. 求： 第6题图 (1)电阻R1两端的电压； 解：(1)因为R1和R2串联，则由题意可得电阻R1两端的电压U1＝IR1 ＝0.10 A×10 Ω＝1 V (2)电源电压； (2)电路中的总电阻R＝R1＋R2＝10 Ω＋20 Ω＝30 Ω 电源电压U＝IR＝0.10 A×30 Ω＝3 V (3)整个电路在1 min内产生的热量. (3)整个电路在1 min内产生的热量Q＝W＝UIt＝3 V×0.10 A×60 s＝18 J 6. (2024新疆)如图所示的电路，定值电阻R1的阻值为10 Ω，定值电阻R2的 阻值为20 Ω，闭合开关S后，电流表 的示数为0.10 A. 求： 第6题图 能力提升 7. (2024高新一中开学测试)在探究“电流与电压关系”实验中，分别测量 了定值电阻R和小灯泡L在不同电压下的电流值，并根据数据绘制了I－U 图像，如图所示.下列说法中正确的是(　B　) A. ①是小灯泡的I－U图像 B. 当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4 V电路中， R和L的总功率为3.6 W C. 把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为 9V的电路中，电路中的电流是0.4 A D. 当通过定值电阻R的电流为0.2 A时，R消耗的电功 率为0.2 W 第7题图 B 8. (2024莲湖区五校联考)星期日，小明根据课本中有关“综合实践活动” 的要求与提示，对家用电器进行了观察和探究.他以一只电热水壶为观察﹑探究的对象，有关记录如下表： 观察对象 有关活动与相关记录 电热水壶铭牌 额定电压：220 V 额定功率：1 kW 电能表铭牌 有关参数：220 V　10(40)A 50 Hz　1 500 imp/(kW·h) 在电热水壶烧水时，观察电能表 关闭家里其他用电器，只将电热水壶接入电路烧水.观察电能表，指示灯在2 min内闪烁了45次 请你就小明在活动中获得的 有关资料，解答以下问题. (1)电热水壶正常工作时，通 过电热丝的电流是多少？(结 果保留2位小数) 解：(1)由表格数据可知，电热水壶的额定电压U额＝220 V，额定功率 P额＝1 kW＝1 000 W 由P＝UI可知，电热水壶正常工作时，通过电热丝的电流 I＝＝≈4.55 A 8. (2024莲湖区五校联考)星期日，小明根据课本中有关“综合实践活动” 的要求与提示，对家用电器进行了观察和探究.他以一只电热水壶为观察﹑探究的对象，有关记录如下表： 观察对象 有关活动与相关记录 电热水壶铭牌 额定电压：220 V 额定功率：1 kW 电能表铭牌 有关参数：220 V　10(40)A 50 Hz　1 500 imp/(kW·h) 在电热水壶烧水时，观察电能表 关闭家里其他用电器，只将电热水壶接入电路烧水.观察电能表，指示灯在2 min内闪烁了45次 (2)小明家允许同时工作的用 电器的最大功率是多少？ (2)由表格数据可知，电能表 的标定电流I标＝10 A，额定 最大电流I大＝40 A 则小明家允许同时工作的用 电器的最大功率 P大＝UI大＝220 V×40 A＝8 800 W 8. (2024莲湖区五校联考)星期日，小明根据课本中有关“综合实践活动” 的要求与提示，对家用电器进行了观察和探究.他以一只电热水壶为观察﹑探究的对象，有关记录如下表： 观察对象 有关活动与相关记录 电热水壶铭牌 额定电压：220 V 额定功率：1 kW 电能表铭牌 有关参数：220 V　10(40)A 50 Hz　1 500 imp/(kW·h) 在电热水壶烧水时，观察电能表 关闭家里其他用电器，只将电热水壶接入电路烧水.观察电能表，指示灯在2 min内闪烁了45次 (3)在电热水壶烧水过程中， 根据电能表指示灯闪烁的次 数，求2 min 内电热水壶消 耗的电能和电热水壶的实际 功率. (3)1 500 imp/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1 kW·h的电能，电能表 指示灯闪烁1 500次 则电能表指示灯在2 min内闪烁45次，电热水壶消耗的电能 电热水壶的实际功率 W＝＝0.03 kW·h＝1.08×105 J P实＝＝＝900 W (4)问题(3)中求出的电热水壶的实际功率 (选填“大于”“等于” 或“小于”)电热水壶的额定功率，其原因可能是 ⁠ ⁠. 小于 电热水壶两端的电压 小于额定电压220 V $$