2026年中考物理一轮复习知识点讲练- 电功和电功率

电功和电功率 1 知识导引 1.电功 实质，电功测量，运用公式计算 3.电流热效应 焦耳定律，电热器 2.电功率 定义，物理意义，伏安法测电功率，运用公式计算 1．实质： 2．公式：W＝UIt＝Pt(适用于所有电路)。 3．单位：焦耳(J)，常用单位：千瓦时(kW·h)，俗称“度”。 1度＝1千瓦时＝1kW·h＝3.6×106J ③无论用电器串联或并联，计算在一段时间内所做的总功都可用公式：W＝W1＋W2 。 1.电功 电流做功 电能转化为其他形式能量(消耗电能)。 4 1.空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能，其内部主要结构为风扇、水箱和空气过滤网等。使用时，通常向水箱中加水，使吹出的风比无水时凉爽。下表是某品牌空调扇部分参数。 项目 参数 项目 参数 额定电压 220伏 额定功率 50瓦 空机质量 7.5千克 单个轮子接触地面面积 2厘米2 水箱容量 0.5升 轮子数量 4个 蒸发量 1升/时 电源线长度 1.2米 （3）小科阅读参数表发现，该空调扇比较省电。计算该空调扇正常工作10小时消耗的电能。 解：P=50W=0.05kW W=Pt=0.05kW×10h=0.5kWh 5 例1. 为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人。它捡起垃极时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如下表。 样品的电阻值/Ω 垃圾类别 小于10 金属 10—30 餐厨 大于30 其他 （2）机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为1伏，检测时间为0.1秒。 ①通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶？ ②该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为多少？ 解:I=IR=UR/R=1V/10Ω=0.1A R总=U/I=1.5V/0.1A=15Ω R垃圾=R总-R=15Ω-10Ω=5Ω 查表可知，该垃圾属于金属垃圾，故应放于金属类垃圾桶内 解:W=UIt=1.5V×0.1A×0.1s=0.015J 1.测量仪器： _______(电度表)，测量一段时间内电路所消耗的电能。 电能表 例2　某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示，下列说法正确的是( ) A．该电能表的指示灯每闪烁1600次，表示该同学家消耗了1 kW·h的电功率 B．该同学家的用电器同时工作时最大总电流不能超过10 A C．该同学家上月共消耗电能105 kW·h D．该电能表可以用来测量“2.5 V　0.3 A”小灯泡的电功率 B 2．小明家的电子式电能表的表盘上标有“3200 imp/(kW·h)”字样。某天，小明将家中“220 V　3000 W”的电热水器单独接入电路中烧水，热水器正常工作2 min，他家电能表的指示灯将闪烁______次；小明发现若家中电脑、电视机、空调等用电器都处于待机状态下电能表每隔5 min闪烁一次，则这些电器的待机总功率是 _____W。 320 3.75 3．“充电宝”是指可以直接给移动设备充电且自身具有储电单元的装置，是近年比较流行的数码设备。如图为某品牌充电宝的铭牌，根据铭牌上的信息，下列分析正确的是(　 　) A．对充电宝充电时充电宝相当于电路组成中的电源 B．该品牌的充电宝在家庭电路中不能正常工作 C．该品牌的充电宝最大可以储存2900mAh的电能 D．用充电宝给手机充电过程中充电宝中能的总量会不断减少 D 电池容量 1．含义：电功率是电流在单位时间内做的功。电功率是表示电流做功快慢的物理量。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率(而不是其额定功率)。 2．公式： 3．单位： 瓦特(W)，常用单位：千瓦(kW)。 ③无论用电器串联或并联，计算总功率可用公式：P＝P1＋P2 。 4．额定功率和实际功率 额定电压是用电器正常工作时的电压，额定功率是用电器在额定电压下消耗的电功率。 2.1 电功率 例3．(3)某电热水壶的额定电压为220V，加热功率为1100W，保温功率为55W，工作电路如图。制作电热水壶时，所选用电热丝R1、R2的阻值分别为多少欧姆？ 例4 如图电路中，电源电压恒为9V，灯泡L规格为“6V 3W”。 闭合开关，灯泡正常工作。求： （1）电阻R的阻值。 （2）灯泡工作5分钟消耗的电能及电阻R产生的热量。 12 （1）灯泡正常工作电流是：I1== =0.5A 电阻两端的电压：U2 =U-U1=9V-6V=3V 电阻阻值：R= = =6Ω （2）5分钟内灯泡消耗的电能是：W1=P1 t=3W×300s=900J 电阻R产生的热量是：Q2 =I22Rt=I12Rt= (0.5A)2×6Ω×300s=450J 【提高题】 13 4．方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图，如图乙。 （1）实线表示的是 (选填“R”或“R0”)的功率与电流的关系。（2）求R0的阻值。(写出计算过程)（3）当电流表示数为0.5安时，求R消耗的功率。(写出计算过程) （2）当I=2A时P R0=32W R0==8Ω （3）当I'=0.5A时U R0=0.5A×8Ω=4V 电源电压U===16V U'R=12V PR=12V×0.5A=6W R0 5.[提高题]阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证旅客上下车安全，需在车门旁开启警示灯。某同学设计了如图甲所示的模拟电路。 (1)选择图乙中的____(选填“R1”或“R2”)湿敏电 阻，将它串联在图甲电路中的____(选填“A”或 “B”)位置，闭合开关S，警示灯能随湿度变化而 自动调整亮度，且不断闪烁。 (2)已知电源电压为6 V，警示灯的规格是“6 V　3 W” ，当空气湿度为80%时，闪烁的过程中，灯较暗时的实际功率是多少？(电磁铁电阻忽略不计) R2 B 1.原理： 2.画出实验电路图： 4.计算额定功率时要选取额定电压那一组数据进行计算? 2.2 伏安法测量小灯泡的额定功率（电功率 ） P＝UI 3.课本实验中为什么做了三次实验？ 伏安法测功率不需要计算三次实验的平均功率。 多次测量观察小灯泡在不同功率时的亮度变化。 16 例5．某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“3.8V”的小灯泡、学 生电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A，0~3A)、电压表(0~3V，0~15V)、 滑动变阻器(“20Ω1A”)、开关各一只，导线若干。（1）小金组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当 电压表的示数为3．8伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙 所示，则小灯泡的额定功率为 瓦； （2）小丽组同学发现，实验桌上的电压表0~15V的量程已损坏，其它器材完好。他们经讨论后认为，用该电压表0~3V的量程，通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下： 步骤一：按图甲电路先将电压表 (0~3V)接在小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3伏，断开开关，拆下电压表； 步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在 两端； 步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)移动，直到电压表示 伏，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。 1.52 滑动变阻器 左 2.2 17 6．小科测量额定电压为 2．0V小灯泡的电功率．电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图像如图乙、丙所示，图中 x 为滑片 P 移动的距离 。 （1）当滑片P移动的距离为 a 时，图丙中电流突然变小的原因 是 。（2）该小灯泡的额定功率是 。 灯丝断了（或电压表所测电路开路） 0.4W 7. 图甲是测定小灯泡(额定电压2V)电功率的实验电路。 (1)某同学根据实验数据画出如图乙所示的图像，则该小灯泡的额定功率为_________W。老师认为图乙曲线右半段不符合实验事实，理由是__________________________________________________。 (2)另一同学为探究电流跟电阻的关系，换用4.5V的电源，并用多个不同阻值的定值电阻替换图甲中的灯泡，得到如图丙的图像，则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为_________Ω。 0.8 当实际电压远大于额定电压时，小灯泡会烧毁 15 2.实验中烧瓶内什么液体，为什么用这种液体？ 计算公式：Q＝I2Rt(适用于所有电路) 3.电流热效应 探究电流通过导体产生的热量的影响因素。 1.如何判断电流通过导体产生热量的多少？ 玻璃管里上升的高度 煤油比热容小且绝缘。 I 、 R、 t 3.请分别说说与研究产热与I、R、t关系的实验设计 (条件：R甲＜R乙) 5．电热器 利用电流的热效应制成的发热设备。 电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。 (条件：R甲=R乙) 4．电热的利用和防止 (1)利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、养鸡场的电热孵化器等。 (2)防止：电视机后盖带孔、电脑的微型风扇等。 8．下列用电器主要利用电流热效应工作的是(　　) A 9．如图甲和乙是研究“热量产生多少与哪些因素有关”的实验装置。通电后，若要比较电阻丝产生热量的多少，只需比较与之相连的U形管中_________。乙是探究电热与_________关系的实验装置。本次实验采用的实验方法有______________________(写出两种)。 液面高度 电流 控制变量法、转换法 例6 为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，有同学找来了两根不同阻值的电阻丝，多块相同的泡沫块以及滑动变阻器、开关、导线、电源等，设计的方案如甲图所示。 (1)实验时，接通电路过几秒钟后发现泡沫块被电阻丝“切断”。该实验方案是通过测量________________________________来比较电流通过电阻丝时产生的热量多少的。 (2)为研究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系，实验该怎么操作？ ____________________________________________________________________________________________________________。 (3)为研究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系，请你在乙图中画上连接导线。 泡沫块被切断所需的时间 利用甲图，电阻值和通电时间相同，移动滑动变阻器改变通过电阻丝的电 流，分别测量两泡沫块被切断的时间 课堂小结 (3)解：开关闭合时，只有R1工作，为加热状态： R1＝eq \f(U2,P)＝eq \f(（220V）2,1100W)＝44Ω 开关断开时，R1、R2同时工作，为保温状态： R总＝eq \f(U2,P总)＝eq \f(（220V）2,55W)＝880Ω R2＝R总－R1＝880Ω－44Ω＝836Ω 答：R1的阻值为44Ω，R2的阻值为836Ω。 【答案】 如答图所示(串联)。 跟踪训练2(3)题答图 $