第13讲 第2节 电功、电功率和焦耳定律的理解与计算(课件PPT)-【学海风暴·PK中考】2025安徽中考物理备考集训本

第十三讲　欧姆定律　电功率 第2节　电功、电功率和焦耳定律的理解与计算 物理·安徽中考 第一部分　模块分层练习 模块四　电(磁)学 YUHENG 软件使用 如果由于缺少软件或软件未更新不能正常播放，可自行下载安装最新的软件，文件夹提供了部分安装包 字体显示 如果有的字体不能显示，请先把字体包中的字体直接复制粘贴至C:\WINDOWS\Fonts即可 便捷操作 目录、返回目录等都有超链接，点击即可跳转至相应页面 视频播放 若因软件问题视频无法打开，请在相应的视频文件夹打开原视频 目录 基础巩固 能力提升 YUHENG 3 1.(2024绥化)右图为家庭电路的电能表,该电 能表允许接入用电器的最大总功率是 ___________W。表盘上的某个参数模糊不 清,为测得这个参数,仅将额定功率为1 200 W 的空调接入电路,正常工作1 min,电能表转盘 转了60转,通过计算可知该参数为__________r/(kW·h)。  基础巩固 8 800 3 000 点击返回目录页 4 2.(2024合肥蜀山区二模)如图所示的是焦耳定律实验装置,电源电压为3 V,其中R1＝5 Ω,R2＝10 Ω。闭合S,通电10 min,电阻R1产生的热量为___________J。  120 点击返回目录页 5 3.通过电阻R1、R2的电流与其两端的电压关系图像如图所示。若将R1、R2串联后接在电压为3 V的电源两端,则电阻R2在2 min内消耗的电能是___________J。  48 点击返回目录页 4.(2024河南)图甲为灯泡L的电流与电压的关系图像。将该灯泡 接入图乙的电路中,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 点击返回目录页 5.(2024淮北二模)如图甲所示,先将包口香糖的锡纸中间剪掉一些,再将锡纸条接在电池的正、负极上,不一会儿锡纸条开始冒烟并着火,如图乙所示。为了便于从电学角度分析锡纸条bc段着火的原因,小明将图甲所示的锡纸简化为图丙所示,然后比较ab段和bc段的相关电学物理量。 点击返回目录页 下列选项正确的是(　　) A.Uab＝Ubc,Rab＜Rbc,Qab＜Qbc B.Uab＝Ubc,Rab＞Rbc,Qab＞Qbc C.Iab＝Ibc,Rab＞Rbc,Qab＞Qbc D.Iab＝Ibc,Rab＜Rbc,Qab＜Qbc D 点击返回目录页 6.(2024包头)许多汽车后视镜配备了如图甲所示的加热装置,该装置有“低温”除雾和“高温”除霜的功能,可以保持镜面清晰,确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示,R1和R2为加热电 阻。下列分析正确的是(　　) A.除雾状态,电路中只有R1工作 B.除霜状态,电路中只有R2工作 C.除雾状态,电路的总电流最大 D.除霜状态,电路的总功率最大 D 点击返回目录页 7.(2024临沂)图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具,其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5 V,闭合开关 后,“0.5 V　0.2 W”的指示灯正常发光,线圈电阻为0.5 Ω的电 动机正常工作,则(　　) A.指示灯的灯丝电阻为0.8 Ω B.电动机的发热功率为1.6 W C.电动机的额定功率为0.08 W D.电路的总功率为1.8 W D 点击返回目录页 8.(2024广东)某消毒柜具有高温消毒和紫外线 杀菌功能,其简化电路如右图所示。发热电阻 R＝110 Ω,紫外灯L的规格为“220 V　50 W”。 闭合开关S1和S2,消毒柜正常工作。 求:(1)通过R的电流。 解:(1)由图可知,紫外灯L和发热电阻R并联在电路中,消毒柜正常工作,所以电路中的电源电压为220 V,通过R的电流 I＝＝2 A 点击返回目录页 (2)R的电功率。 (3)紫外灯L工作100 s消耗的电能。 解: (2)R的电功率 P＝UI＝220 V×2 A＝440 W (3)紫外灯L两端的电压为220 V,正好处于额定电压工作状态,所以其工作100 s消耗的电能 W＝Pt＝50 W×100 s＝5 000 J 点击返回目录页 9.(2024成都)小张想设计一个有低温、中 温和高温三个挡位的电加热器,其电路图 如右图所示,电源电压为220 V,R1、R2是 电热丝,开关S接触相邻的两个触点。她 准备了三根电热丝,R1＝242 Ω,另外两根 电热丝的阻值分别是121 Ω和242 Ω,R2应该选取阻值为_________Ω的电热丝。开关S接触1、2两个触点时,通电1 min,电流产生的热量是____________J。  能力提升 121 1.2×104 点击返回目录页 14 10.(2024芜湖镜湖区一模)图甲电路中,电源电压恒定,R1的阻值 是40 Ω。图乙是滑动变阻器R2消耗的电功率P与其电阻R2的关 系图像,则该电路中R2消耗的最大功率是___________W。  0.9 点击返回目录页 15 11.(2024青海)在月球上盖房子,真的遥不可及吗?我国某高校科研团队提出设想:利用月球土壤烧制出月壤砖,为人类在月球上建起科研基地做准备。如图甲所示的是“飞天”兴趣小组为月球科研基地工作人员设计的一款节能水暖电热毯,主要特点是A、B两区既可以单独使用,也可以同时使用,从而达到节能高效的目的。简化电路如图乙所 示,电源电压U＝220 V,RA、 RB均为电热丝,RA＝RB＝ 440 Ω。已知水的比热容 c＝4.2×103 J/(kg·℃)。 点击返回目录页 (1)单独使用A区时,若将电热毯中质量为0.5 kg的水从20 ℃加热到50 ℃,用时600 s,求: ①水吸收的热量。 解:(1)①水吸收的热量 Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(50 ℃－20 ℃)＝6.3×104 J 点击返回目录页 ②消耗的电能。 ③正常工作时的加热效率(结果精确到0.1%)。 解:②当闭合S和S1时,A区单独工作,RA单独工作的功率为 PA＝＝110 W 则消耗的电能为 WA＝PAt＝110 W×600 s＝6.6×104 J ③正常工作时的加热效率为 η＝×100%＝×100%≈95.5% 点击返回目录页 (2)如果同时使用A区和B区,求电路中的总功率。 解: (2)当S、S1、S2都闭合时,A、B两区同时工作,RA、RB并联,电压相等,RA＝RB,所以根据P＝可知,RA、RB的功率相等。则如果同时使用A区和B区,电路中的总功率为 P＝2PA＝2×110 W＝220 W 点击返回目录页 12.(2024大庆)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为2.5 V,电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω,定值电阻R2＝15 Ω。当闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器的滑片移到中点时,小灯泡L正常发光。图乙为小灯泡两端的电压与电流的关系图像。 点击返回目录页 (1)求电源电压。 解:(1)当闭合开关S、S1,断开S2时,滑动变阻器与小灯泡L串联,滑动变阻器的滑片移到中点,即滑动变阻器R1的阻值为10 Ω时,小灯泡L正常发光。由图乙可知,当小灯泡L正常发光时,电路中的电流为0.5 A,因此可以求得滑动变阻器两端的电压 U滑＝IR滑＝0.5 A×10 Ω＝5 V 因为串联电路的电源电压等于各用电器两端电压之和,所以电源电压 U＝U滑＋U灯＝5 V＋2.5 V＝7.5 V 点击返回目录页 (2)闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器R1,使其阻值为15 Ω,求此时小灯泡的功率。 解: (2)闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器 与小灯泡L串联。调节滑动变阻器R1,使其 阻值为15 Ω,则在图乙中作出滑动变阻器 的电压与电流的关系图像。 取电流相等,电压之和等于电源电压7.5 V, 由此可知此时电路中的电流为0.4 A,小灯 泡L两端的电压为1.5 V,故小灯泡L的功率 P＝ULIL＝1.5 V×0.4 A＝0.6 W 点击返回目录页 22 (3)闭合开关S、S2,断开S1,求R1的最大功率和此时R1的阻值。 解: (3)由题意可知,R1的最大功率P1＝P总－P2＝UI－I2R2 P1与I的关系式为一个一元二次函数,当I＝－＝0.25 A时,P1取最大值为 P1max＝7.5 V×0.25 A－(0.25 A)2×15 Ω＝0.937 5 W 此时R2两端的电压U2＝IR2＝0.25 A×15 Ω＝3.75 V 则R1两端的电压为U1＝U－U2＝7.5 V－3.75 V＝3.75 V,R1的阻值为R1＝＝15 Ω。 点击返回目录页 $$