内容正文:
2026 人教版初中物理中考一轮复习:第十八章《电功率》(辽宁专用)
(考点梳理 + 热点精练 + 重点练习 + 难点突破 + 中考链接 + 答案详解 + 中考预测)
一、核心考点梳理
(一)电功率基础
1.定义:电流所做的功与做功所用时间的比值,表示电流做功的快慢(符号:P)。
2.公式:
基本公式:P=W/t(适用于所有电路);导出公式:P=UI(适用于所有电路),由W=UIt推导得出;
推导公式(纯电阻电路,电能全部转化为内能):P=I2R=U2/R(串联电路优先用P=I2R,并联电路优先用
P=U2/R)。
3.单位:瓦特(W),常用单位千瓦(kW),1 kW = 1000 W。
4.物理意义:如 “60 W” 表示电流每秒做功 60 J,用电器消耗电能的快慢为 60 J/s。
(二)额定功率与实际功率
1.额定功率(P额)定义:用电器在额定电压(U额) 下正常工作时的功率(用电器铭牌标注的功率);
常见额定电压:家庭电路用电器额定电压均为 220 V,干电池供电用电器通常为 1.5 V 或 3 V。
2.实际功率(P实)定义:用电器在实际电压(U实) 下工作时的功率;
关系:
当U实=U额时,P实=P额,用电器正常工作;
当U实>U额时,P实>P额,用电器易损坏(如灯泡过亮);
当U实<U额时,P实<P额,用电器不能正常工作(如灯泡昏暗)。
推导关系(纯电阻电路):电阻不变时,实际功率与实际电压的平方成正比。
(三)电功与电能
1.电功(W):电流所做的功,实质是电能转化为其他形式能的过程(电流做功多少等于消耗电能多少)。
2.公式:W=Pt=UIt=I2Rt=U2t/R(纯电阻电路)。
3.单位:焦耳(J),常用单位千瓦时(kW・h),1 kW・h = 3.6×10⁶ J(电能表测量单位)。
4.电能表:测量家庭电路消耗的电能,参数 “220 V 10 (20) A” 表示额定电压 220 V,允许通过最大电流 20 A,“600 r/(kW・h)” 表示每消耗 1 kW・h 电能,表盘转 600 圈。
(四)焦耳定律(电流的热效应)
1.内容:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
2.公式
基本公式:Q=I2Rt(适用于所有电路,核心公式);
推导公式(纯电阻电路,Q=W;Q=UIt=Pt=U2t/R。
3.应用:
利用:电暖器、电水壶、电饭锅(电热丝电阻大、熔点高);
防止:电脑、电视机的散热风扇,电动机的散热片(避免电热过多损坏设备)。
(五)电功率的测量
1.伏安法测电功率
原理:P=UI;
器材:电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、待测用电器(如小灯泡)、导线若干;
电路连接:电流表串联(测电流),电压表并联(测电压),滑动变阻器串联(改变电压、保护电路);
注意:闭合开关前,滑动变阻器滑片移到最大阻值处;测量额定功率时,需调节滑片使电压表示数等于用电器额定电压。
2.特殊测量:
无电压表:用电流表 + 定值电阻(等效替代法);
无电流表:用电压表 + 定值电阻(分压法)。
二、中考热点精练(基础高频,辽宁风格)
1.下列物理量中,表示电流做功快慢的是()
A. 电能
B. 电压
C. 电功率
D. 电阻
答案:C
详解:电功率定义为电流做功的快慢,电能是做功多少,电压是形成电流的原因,电阻是导体阻碍电流的性质。
2.一个标有 “220 V 60 W” 的灯泡,正常工作时的电流约为()
A. 0.27 A
B. 3.67 A
C. 110 A
D. 220 A
答案:A
详解:正常工作时U=220V,P=60W,由P=UI得I=P/U=60W/220V≈0.27A。
3.关于额定功率和实际功率,下列说法正确的是()
A. 用电器的实际功率一定大于额定功率
B. 用电器的实际电压等于额定电压时,实际功率等于额定功率
C. 用电器的实际功率与实际电压无关
D. 额定功率越大的用电器,实际消耗的电能越多
答案:B
详解:A 选项实际功率可能大于、等于或小于额定功率;C 选项实际功率与实际电压有关(P=U2/R);D 选项电能消耗与功率和时间有关(W=Pt),与额定功率无直接关系。
4.家庭电路中,电能表测量的是()
A. 电流
B. 电压
C. 电功率
D. 电能
答案:D
详解:电能表是测量电路消耗电能的仪表,电流表测电流,电压表测电压,功率表测电功率。
5.根据焦耳定律,电流通过导体产生的热量与()
A. 电流成正比
B. 电阻成正比
C. 通电时间成正比
D. 电压成正比
答案:C
详解:焦耳定律Q=I2Rt,热量与电流的平方、电阻、通电时间成正比,与电压无直接正比关系。
6.标有 “220 V 1000 W” 的电水壶,正常工作 1 小时消耗的电能是()
A. 1 kW・h
B. 2.2 kW・h
C. 1000 kW・h
D. 220 kW・h
答案:A
详解:正常工作时P=1000W=1kW,t=1h,由W=Pt=1kW×1h=1kW⋅h。
7.伏安法测小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器的作用是()
A. 保护电路
B. 改变小灯泡的电压
C. 改变小灯泡的电流
D. 以上都是
答案:D
详解:滑动变阻器串联在电路中,闭合开关前滑片移到最大阻值处保护电路;移动滑片改变自身电阻,从而改变电路电流和小灯泡两端电压。
三、重点练习(中档综合,辽宁中考适配)
(一)选择题
1.下列关于电功和电功率的说法,正确的是()
A. 电流做功越多,电功率越大 B. 电功率越大,电流做功越快
C. 电阻越大,电功率越大 D. 电压越大,电功率越大
答案:B
详解:A 选项电功率与电功和时间有关(P=W/t),做功多但时间长,功率可能小;C、D 选项电功率与电压、电流、电阻都有关,单一因素无法判断。
2.如图所示,在研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验中,下列分析正确的是( )
A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法
B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D.乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
答案:A
解析:甲、乙两次实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和转换法,故选项A正确;甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,右侧电阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻产生热量多,则右侧容器内空气吸收的热量多,故选项B错误;乙实验,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右容器中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,所以研究电流产生的热量与电流的关系,故选项C错误;乙实验,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右容器中电阻丝的电阻和通电时间相同,由焦耳定律Q=I2Rt可知,左侧电阻产生热量多,则左侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,即左侧U形管中液面的高度差比右侧的大,故选项D错误。
3.实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U-I图象如图甲所示,则图乙中有关此小灯泡功率P与U2或P与I2的图象可能正确的是( )
甲 乙
答案:D
详解:由题图甲可知,电阻随着电压和电流的增大而增大。由P=可知,在P-U2图象上某点与原点连线相对于横轴的倾斜程度反映了该点电阻的倒数,因随电压变大,电阻的倒数会变小,故选项A、B错误。由P=I2R可知,在P-I2图象上某点与原点的连线相对于横轴的倾斜程度反映了物体在该点电阻的大小,因物体的电阻随电流的增大而增大,故其倾斜程度应越来越大,故选项C错误D正确。
(二)填空题
1.小明家有额定功率均为40 W的电风扇和白炽灯,它们正常工作相同的时间, 产生的热量多。小明家还有一个“220 V 1 500 W”的电热水器,将其单独连接在电路中,发现电能表(如图所示)上的铝盘在121 s内转了125转,电热水器消耗了 J的电能,他家的实际电压为 V。
答案:白炽灯 1.5×105 200
解析电风扇主要是把电能转化为机械能,白炽灯主要是把电能转化为内能,故白炽灯产生的热量多;电热水器消耗的电能W=×3.6×106J/(kW·h)=1.5×105J;电热水器的电阻R=Ω,根据W=t知,他家的实际电压为U==200V。
2.小明家新购置了一个额定功率为3 200 W的电热水龙头.经过测试,正常工作时进水温度为20 ℃,出水温度为45 ℃,30 s内的出水量为800 mL,则这800 mL水吸收的热量Q=________J,电热水龙头的加热效率η=______.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
答案:8.4×104 87.5%
3. 在如图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化,图乙为定值电阻的I-U图像,电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A,最大阻值模糊不清,a、b为电阻丝的端点。将E与A相连,F与D相连,断开开关S,滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。
(1)小灯泡的电阻为______Ω;
(2)滑片P在b端时,通过小灯泡的电流为______A;
(3)在保证电路安全的情况下,通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片,可以使电路的总功率分别达到最大值和最小值,则与的差值为______W。
【答案】 ①. 12 ②. 0.4 ③. 17.2
(三)计算题
1. 如图所示,电路中使用的是可调电压电源,电阻R1=3Ω,R2=6Ω,小灯泡L标有“12V 18W”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)。
(1)开关S1、S2、S3闭合,调节电源电压为6V时,求电流表A的示数;
(2)开关S1、S2闭合,S3断开,调节电源电压为10V时,求小灯泡L的实际发光功率;
(3)开关S1闭合,S2、S3断开,调节电源电压使小灯泡L正常发光时,求电路消耗的总功率。
【答案】(1);(2);(3)
2. 如图所示,电源电压恒定,L为“6V 3.6W”的小灯泡(假设灯丝电阻不随温度变化)。当S1断开,S和S2闭合时,灯泡L正常发光;当S、S1、S2都闭合时,通过定值电阻R1、R2的电流之比为3:2;闭合开关S,在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下,控制S1、S2的通断,R2消耗的最大功率和最小功率之比为9:1。求:
(1)灯泡L的电阻;
(2)电源电压;
(3)R2消耗的最大功率。
【答案】(1)10Ω;(2)6V;(3)4.8W
四、难点突破(易错 + 压轴,辽宁高频考点)
(一)易错点辨析
1.功率与电能的区别
误区:认为 “电功率越大,消耗电能越多”;
纠正:电能
W=Pt,与功率和时间都有关,如 1000 W 的电水壶工作 1 分钟(W=6×104J),不如 100 W 的灯泡工作 1 小时(W=3.6×105J)消耗电能多。
2.额定功率与实际功率的计算误区
误区:直接用实际电压与额定电流相乘求实际功率(忽略电阻不变的前提);
纠正:纯电阻电路中,需先根据额定电压和额定功率求电阻,再用计算实际功率。
3.串并联电路功率分配规律
串联电路:P2:P1=R2:R1(电流相等,P=I2R);
并联电路:P2:P1=R1:R2(电压相等,P=U2/R);
误区:混淆串并联电路功率与电阻的关系;
技巧:串联 “阻大率大”,并联 “阻小率大”。
(二)压轴题型突破(辽宁中考常考)
1.多档位用电器问题(如电暖器、电饭锅)
原理:通过开关改变电阻的串并联方式,改变总功率(串联总电阻大,功率小;并联总电阻小,功率大);
解题步骤:① 分析不同档位的电路连接方式;② 计算各档位总电阻;③ 用P=U2/R
计算各档位功率;④ 结合时间计算电能或热量。
示例:小君为了知道家中电饭锅(图甲)的耗电情况,将电饭锅接入图乙所示的功率计量插座,测量其工作时的电流、电压和消耗的电能。已知电饭锅的额定电压为220V,电路如图丙所示,S2为温控开关,盛有米和水的锅放在发热盘R1上,限流电阻R2的发热不能被利用。某次测量得到煮饭和保温的数据如下表所示,不计温度对电阻的影响和散失的热量。
电压/V
电流/A
消耗电能/度
煮饭
198
3.6
0.297
保温
198
0.3
(1)电阻R1的阻值及煮饭时间是多少?
(2)电阻R2的阻值及保温时发热盘的功率是多少?
(3)小君认为电饭锅煮饭时实际功率比额定功率小,更省电。你是否赞同他的说法?说明你的理由。
【答案】(1)55Ω,1500s;(2)605Ω,4.95W;(3)不赞同,因为煮熟同一锅饭需要的能量是一定的,不会省电。
2.伏安法测功率实验故障分析
常见故障:灯泡不亮、电流表无示数、电压表无示数、指针偏转异常;
解题方法:结合电路连接,判断故障类型(断路或短路),如:
灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压→灯泡断路;
灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数→灯泡短路;
灯泡发光过暗,电流表、电压表示数偏小→滑动变阻器阻值过大。
五、中考链接(辽宁真题精选)
1.(2024・辽宁沈阳)下列关于电功率的说法,正确的是()
A. 电功率越大,电流做功越多
B. 用电器的额定功率越大,正常工作时的电流越大
C. 串联电路中,电阻越大的用电器,实际功率越大
D. 并联电路中,电阻越大的用电器,实际功率越大
答案:C
详解:A 选项做功多少与功率和时间有关;B 选项电流I=P/U,还与额定电压有关;C 选项串联电路
P=I2R,电流相等,电阻大则功率大;D 选项并联电路P=U2/R,电压相等,电阻大则功率小。
2.(2023・辽宁大连)标有 “220 V 60 W” 的灯泡,接在 110 V 的电路中,实际功率是()
A. 15 W
B. 30 W
C. 60 W
D. 120 W
答案:A。
3.(2024・辽宁锦州)某同学用伏安法测小灯泡电功率,实验电路如图所示,闭合开关后,灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,故障原因可能是()
A. 电流表短路
B. 灯泡短路
C. 灯泡断路
D. 滑动变阻器断路
答案:C
详解:灯泡断路时,电路中无电流(电流表无示数),电压表串联在电路中测电源电压(有示数且接近电源电压),灯泡不亮,符合现象。
六、2026 中考预测(辽宁专用)
命题趋势
必考:电功率计算、额定功率与实际功率、焦耳定律、电能表读数与计算;
常考:伏安法测电功率实验、多档位用电器问题、串并联电路功率分配;
题型:选择、填空、计算(压轴)、实验探究,计算题占比高(辽宁中考通常 1-2 道);
难度:基础题占 60%,中档综合题占 30%,压轴题(多档位、实验故障)占 10%。
七、预测题
1.下列说法正确的是()
A. “100 W” 的灯泡一定比 “60 W” 的灯泡亮
B. 电能表是测量电功率的仪表
C. 电流通过导体产生的热量与电流大小有关
D. 用电器正常工作时的电压叫实际电压
答案:C
详解:A 选项亮度由实际功率决定,未说明电压;B 选项电能表测电能;D 选项正常工作的电压是额定电压。
2.标有 “8 V 4 W” 的小灯泡,接入电路后通过的电流为 0.4 A,实际功率为____W(忽略温度对电阻的影响)。
答案:1.28
3. 图甲所示的电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源电压为8 V恒定不变。(不计温度对电阻的影响)在滑片P滑动过程中,电压表与电流表的示数变化如图乙所示,则根据图象信息,下列说法错误的是( )
A.R0阻值是5 Ω
B.电路的最大总功率是12.8 W
C.电路的最小总功率是0.8 W
D.滑动变阻器的最大阻值是35 Ω
答案:C
4.下图是家用电热壶及铭牌,假设电热壶电阻丝的电阻不变,水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3。求:
(1)电热壶电阻丝的电阻;
(2)不考虑热量损失,电热壶正常工作时,把1 L水从20 ℃加热到100 ℃所需要的时间;
(3)当电压为198 V时,电热壶的实际功率。
答案:(1)48.4 Ω (2)336 s (3)810 W
解析:(1)电热壶电阻丝的电阻R==48.4Ω。
(2)水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1.0kg
水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.0kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
由于不考虑热量损失,故W电=Q吸
加热时间t==336s。
(3)当电压为198V时,电热壶的实际功率P实==810W。
5.如图所示是小明测量小灯泡电功率的电路,小灯泡额定电压为2.5 V,电阻为10 Ω左右.
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整.
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮.电流表指针几乎不动,电压表示数接近3 V且保持不变.为排除故障,小明检查了开关并拧紧两端接线柱,小芳则将小灯泡与灯座拧紧.若电路中只有一处故障,________(填“小明”或“小芳”)排除故障的操作是正确的.
(3)排除故障后重新闭合开关,改变滑片位置,他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图象如图乙所示.根据图象可得小灯泡的额定功率为______W.研究发现,通过灯丝的电流与其两端电压不成正比,原因是__________________.
(4)在测量小灯泡电功率拓展实验过程中,电流表坏了,他们找来一只阻值合适的定值电阻R0,设计了如图丙所示电路图,操作步骤如下:
①断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额;
②_______________________________________________________________,
断开S2,闭合S1,记下此时电压表示数为U;
则小灯泡额定功率表达式P额=__________(用U额、U和R0表示).
答案:(1)如图所示:
(2)小芳 (3)0.625 小灯泡的阻值和温度有关
(4)保持滑动变阻器位置不变 U额
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2026 人教版初中物理中考一轮复习:第十八章《电功率》(辽宁专用)
(考点梳理 + 热点精练 + 重点练习 + 难点突破 + 中考链接 + 答案详解 + 中考预测)
一、核心考点梳理
(一)电功率基础
1.定义:电流所做的功与做功所用时间的比值,表示电流做功的快慢(符号:P)。
2.公式:
基本公式:P=W/t(适用于所有电路);导出公式:P=UI(适用于所有电路),由W=UIt推导得出;
推导公式(纯电阻电路,电能全部转化为内能):P=I2R=U2/R(串联电路优先用P=I2R,并联电路优先用
P=U2/R)。
3.单位:瓦特(W),常用单位千瓦(kW),1 kW = 1000 W。
4.物理意义:如 “60 W” 表示电流每秒做功 60 J,用电器消耗电能的快慢为 60 J/s。
(二)额定功率与实际功率
1.额定功率(P额)定义:用电器在额定电压(U额) 下正常工作时的功率(用电器铭牌标注的功率);
常见额定电压:家庭电路用电器额定电压均为 220 V,干电池供电用电器通常为 1.5 V 或 3 V。
2.实际功率(P实)定义:用电器在实际电压(U实) 下工作时的功率;
关系:
当U实=U额时,P实=P额,用电器正常工作;
当U实>U额时,P实>P额,用电器易损坏(如灯泡过亮);
当U实<U额时,P实<P额,用电器不能正常工作(如灯泡昏暗)。
推导关系(纯电阻电路):电阻不变时,实际功率与实际电压的平方成正比。
(三)电功与电能
1.电功(W):电流所做的功,实质是电能转化为其他形式能的过程(电流做功多少等于消耗电能多少)。
2.公式:W=Pt=UIt=I2Rt=U2t/R(纯电阻电路)。
3.单位:焦耳(J),常用单位千瓦时(kW・h),1 kW・h = 3.6×10⁶ J(电能表测量单位)。
4.电能表:测量家庭电路消耗的电能,参数 “220 V 10 (20) A” 表示额定电压 220 V,允许通过最大电流 20 A,“600 r/(kW・h)” 表示每消耗 1 kW・h 电能,表盘转 600 圈。
(四)焦耳定律(电流的热效应)
1.内容:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
2.公式
基本公式:Q=I2Rt(适用于所有电路,核心公式);
推导公式(纯电阻电路,Q=W;Q=UIt=Pt=U2t/R。
3.应用:
利用:电暖器、电水壶、电饭锅(电热丝电阻大、熔点高);
防止:电脑、电视机的散热风扇,电动机的散热片(避免电热过多损坏设备)。
(五)电功率的测量
1.伏安法测电功率
原理:P=UI;
器材:电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、待测用电器(如小灯泡)、导线若干;
电路连接:电流表串联(测电流),电压表并联(测电压),滑动变阻器串联(改变电压、保护电路);
注意:闭合开关前,滑动变阻器滑片移到最大阻值处;测量额定功率时,需调节滑片使电压表示数等于用电器额定电压。
2.特殊测量:
无电压表:用电流表 + 定值电阻(等效替代法);
无电流表:用电压表 + 定值电阻(分压法)。
二、中考热点精练(基础高频,辽宁风格)
1.下列物理量中,表示电流做功快慢的是()
A. 电能
B. 电压
C. 电功率
D. 电阻
2.一个标有 “220 V 60 W” 的灯泡,正常工作时的电流约为()
A. 0.27 A
B. 3.67 A
C. 110 A
D. 220 A
3.关于额定功率和实际功率,下列说法正确的是()
A. 用电器的实际功率一定大于额定功率
B. 用电器的实际电压等于额定电压时,实际功率等于额定功率
C. 用电器的实际功率与实际电压无关
D. 额定功率越大的用电器,实际消耗的电能越多
4.家庭电路中,电能表测量的是()
A. 电流
B. 电压
C. 电功率
D. 电能
5.根据焦耳定律,电流通过导体产生的热量与()
A. 电流成正比
B. 电阻成正比
C. 通电时间成正比
D. 电压成正比
6.标有 “220 V 1000 W” 的电水壶,正常工作 1 小时消耗的电能是()
A. 1 kW・h
B. 2.2 kW・h
C. 1000 kW・h
D. 220 kW・h
7.伏安法测小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器的作用是()
A. 保护电路
B. 改变小灯泡的电压
C. 改变小灯泡的电流
D. 以上都是
三、重点练习(中档综合,辽宁中考适配)
(一)选择题
1.下列关于电功和电功率的说法,正确的是()
A. 电流做功越多,电功率越大 B. 电功率越大,电流做功越快
C. 电阻越大,电功率越大 D. 电压越大,电功率越大
2.如图所示,在研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验中,下列分析正确的是( )
A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法
B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D.乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
3.实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U-I图象如图甲所示,则图乙中有关此小灯泡功率P与U2或P与I2的图象可能正确的是( )
甲 乙
(二)填空题
1.小明家有额定功率均为40 W的电风扇和白炽灯,它们正常工作相同的时间, 产生的热量多。小明家还有一个“220 V 1 500 W”的电热水器,将其单独连接在电路中,发现电能表(如图所示)上的铝盘在121 s内转了125转,电热水器消耗了 J的电能,他家的实际电压为 V。
2.小明家新购置了一个额定功率为3 200 W的电热水龙头.经过测试,正常工作时进水温度为20 ℃,出水温度为45 ℃,30 s内的出水量为800 mL,则这800 mL水吸收的热量Q=________J,电热水龙头的加热效率η=______.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
3. 在如图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化,图乙为定值电阻的I-U图像,电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A,最大阻值模糊不清,a、b为电阻丝的端点。将E与A相连,F与D相连,断开开关S,滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。
(1)小灯泡的电阻为______Ω;
(2)滑片P在b端时,通过小灯泡的电流为______A;
(3)在保证电路安全的情况下,通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片,可以使电路的总功率分别达到最大值和最小值,则与的差值为______W。
(三)计算题
1. 如图所示,电路中使用的是可调电压电源,电阻R1=3Ω,R2=6Ω,小灯泡L标有“12V 18W”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)。
(1)开关S1、S2、S3闭合,调节电源电压为6V时,求电流表A的示数;
(2)开关S1、S2闭合,S3断开,调节电源电压为10V时,求小灯泡L的实际发光功率;
(3)开关S1闭合,S2、S3断开,调节电源电压使小灯泡L正常发光时,求电路消耗的总功率。
2. 如图所示,电源电压恒定,L为“6V 3.6W”的小灯泡(假设灯丝电阻不随温度变化)。当S1断开,S和S2闭合时,灯泡L正常发光;当S、S1、S2都闭合时,通过定值电阻R1、R2的电流之比为3:2;闭合开关S,在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下,控制S1、S2的通断,R2消耗的最大功率和最小功率之比为9:1。求:
(1)灯泡L的电阻;
(2)电源电压;
(3)R2消耗的最大功率。
四、难点突破(易错 + 压轴,辽宁高频考点)
(一)易错点辨析
1.功率与电能的区别
误区:认为 “电功率越大,消耗电能越多”;
纠正:电能
W=Pt,与功率和时间都有关,如 1000 W 的电水壶工作 1 分钟(W=6×104J),不如 100 W 的灯泡工作 1 小时(W=3.6×105J)消耗电能多。
2.额定功率与实际功率的计算误区
误区:直接用实际电压与额定电流相乘求实际功率(忽略电阻不变的前提);
纠正:纯电阻电路中,需先根据额定电压和额定功率求电阻,再用计算实际功率。
3.串并联电路功率分配规律
串联电路:P2:P1=R2:R1(电流相等,P=I2R);
并联电路:P2:P1=R1:R2(电压相等,P=U2/R);
误区:混淆串并联电路功率与电阻的关系;
技巧:串联 “阻大率大”,并联 “阻小率大”。
(二)压轴题型突破(辽宁中考常考)
1.多档位用电器问题(如电暖器、电饭锅)
原理:通过开关改变电阻的串并联方式,改变总功率(串联总电阻大,功率小;并联总电阻小,功率大);
解题步骤:① 分析不同档位的电路连接方式;② 计算各档位总电阻;③ 用P=U2/R
计算各档位功率;④ 结合时间计算电能或热量。
示例:小君为了知道家中电饭锅(图甲)的耗电情况,将电饭锅接入图乙所示的功率计量插座,测量其工作时的电流、电压和消耗的电能。已知电饭锅的额定电压为220V,电路如图丙所示,S2为温控开关,盛有米和水的锅放在发热盘R1上,限流电阻R2的发热不能被利用。某次测量得到煮饭和保温的数据如下表所示,不计温度对电阻的影响和散失的热量。
电压/V
电流/A
消耗电能/度
煮饭
198
3.6
0.297
保温
198
0.3
(1)电阻R1的阻值及煮饭时间是多少?
(2)电阻R2的阻值及保温时发热盘的功率是多少?
(3)小君认为电饭锅煮饭时实际功率比额定功率小,更省电。你是否赞同他的说法?说明你的理由。
2.伏安法测功率实验故障分析
常见故障:灯泡不亮、电流表无示数、电压表无示数、指针偏转异常;
解题方法:结合电路连接,判断故障类型(断路或短路),如:
灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压→灯泡断路;
灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数→灯泡短路;
灯泡发光过暗,电流表、电压表示数偏小→滑动变阻器阻值过大。
五、中考链接(辽宁真题精选)
1.(2024・辽宁沈阳)下列关于电功率的说法,正确的是()
A. 电功率越大,电流做功越多
B. 用电器的额定功率越大,正常工作时的电流越大
C. 串联电路中,电阻越大的用电器,实际功率越大
D. 并联电路中,电阻越大的用电器,实际功率越大
2.(2023・辽宁大连)标有 “220 V 60 W” 的灯泡,接在 110 V 的电路中,实际功率是()
A. 15 W
B. 30 W
C. 60 W
D. 120 W
3.(2024・辽宁锦州)某同学用伏安法测小灯泡电功率,实验电路如图所示,闭合开关后,灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,故障原因可能是()
A. 电流表短路
B. 灯泡短路
C. 灯泡断路
D. 滑动变阻器断路
六、2026 中考预测(辽宁专用)
命题趋势
必考:电功率计算、额定功率与实际功率、焦耳定律、电能表读数与计算;
常考:伏安法测电功率实验、多档位用电器问题、串并联电路功率分配;
题型:选择、填空、计算(压轴)、实验探究,计算题占比高(辽宁中考通常 1-2 道);
难度:基础题占 60%,中档综合题占 30%,压轴题(多档位、实验故障)占 10%。
七、预测题
1.下列说法正确的是()
A. “100 W” 的灯泡一定比 “60 W” 的灯泡亮
B. 电能表是测量电功率的仪表
C. 电流通过导体产生的热量与电流大小有关
D. 用电器正常工作时的电压叫实际电压
2.标有 “8 V 4 W” 的小灯泡,接入电路后通过的电流为 0.4 A,实际功率为____W(忽略温度对电阻的影响)。
3. 图甲所示的电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源电压为8 V恒定不变。(不计温度对电阻的影响)在滑片P滑动过程中,电压表与电流表的示数变化如图乙所示,则根据图象信息,下列说法错误的是( )
A.R0阻值是5 Ω
B.电路的最大总功率是12.8 W
C.电路的最小总功率是0.8 W
D.滑动变阻器的最大阻值是35 Ω
4.下图是家用电热壶及铭牌,假设电热壶电阻丝的电阻不变,水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3。求:
(1)电热壶电阻丝的电阻;
(2)不考虑热量损失,电热壶正常工作时,把1 L水从20 ℃加热到100 ℃所需要的时间;
(3)当电压为198 V时,电热壶的实际功率。
5.如图所示是小明测量小灯泡电功率的电路,小灯泡额定电压为2.5 V,电阻为10 Ω左右.
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整.
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮.电流表指针几乎不动,电压表示数接近3 V且保持不变.为排除故障,小明检查了开关并拧紧两端接线柱,小芳则将小灯泡与灯座拧紧.若电路中只有一处故障,________(填“小明”或“小芳”)排除故障的操作是正确的.
(3)排除故障后重新闭合开关,改变滑片位置,他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图象如图乙所示.根据图象可得小灯泡的额定功率为______W.研究发现,通过灯丝的电流与其两端电压不成正比,原因是__________________.
(4)在测量小灯泡电功率拓展实验过程中,电流表坏了,他们找来一只阻值合适的定值电阻R0,设计了如图丙所示电路图,操作步骤如下:
①断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额;
②_______________________________________________________________,
断开S2,闭合S1,记下此时电压表示数为U;
则小灯泡额定功率表达式P额=__________(用U额、U和R0表示).
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