内容正文:
2026年中考物理一轮复习学案-电功和电功率
1、 知识导引
2、 电功
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。
(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。
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。
(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?
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
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。
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
3、 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。
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)
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)
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。
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 。
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。
四、电流热效应
8.下列用电器主要利用电流热效应工作的是( )
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)。
第9题图 例6图
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。
参考答案:
二、1.P=50W=0.05kW W=Pt=0.05kW×10h=0.5kWh
例1.(2)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
(3)W=UIt=1.5V×0.1A×0.1s=0.015J
例2. B 2. 320 3.75 3. D
三、例3
例4(1)灯泡正常工作电流是:I1=P1/U1= 3W/6V =0.5A
电阻两端的电压:U2 =U-U1=9V-6V=3V
电阻阻值:R=U2/I2 =U2/I1=3V/0.5A=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
4.(1)R0 (2)当I=2A时P R0=32W R0=P/I2=32W/(2A)2=8Ω
(3)当I'=0.5A时U R0=0.5A×8Ω=4V
电源电压U=P/I=32W/2A=16V
U'R=12V PR=12V×0.5A=6W
5.(1)R2 B (2)
例5.(1)1.52 (2)滑动变阻器 左 2.2
6.(1)灯丝断了(或电压表所测电路开路) (2)0.4W
7. (1)0.8 当实际电压远大于额定电压时,小灯泡会烧毁 (2)15
四、8.A 9. 液面高度 电流 控制变量法、转换法
例6.(1)泡沫块被切断所需的时间
(2)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
(3)
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(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
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