贵州省遵义市中考物理总复习 第13讲 电流做功与电功率.doc

第十三讲电流做功与电功率,遵义三年中考命题规律年份题型题号考点及如何考查分值总分2017选择题25电功率与电压、电流的关系3分填空题30电功率与电压、电流的关系4分应用题36(3)电功的计算3分分析上表可知，遵义三年中考中对电流做功与电功率的考查主要以电能、电功率和电热的综合形式出现，其中电能考查3次，电功率的综合计算考查3次，电热的综合计算考查2次，动态电路的分析考查3次，测量小灯泡功率的实验考查2次。,中考考点清单电流做功名称内容实质电能发生了转化影响因素_电压_、_电流_和_通电时间_计算公式w_uit_推导式的含义功率为1 kw的用电器正常工作1 h所消耗的电能易错点提示电能表计数器上显示的数字是以kwh为单位电能表计数器上最右边的一位是小数用电度数等于电能表计数器前、后两次读数之差“2 500 r/kwh”表示的含义是：接在这个电能表的用电器每消耗1 kwh的电能，表盘转2 500转【易错警示】1.应用公式wuit解题时，公式中的w、u、i、t是指同一电路(或同一用电器)，各物理量的单位要统一。2公式wuit适用于任何情况下电流做功的计算，而推导式wi2rt和wpt只适用于纯电阻电路中电流做功的计算(纯电阻电路是指电路消耗的电能全部转化为内能的电路，例如：电路中只有白炽灯、电阻、滑动变阻器、电烙铁等的电路；若电能只有一部分转化为内能，这样的电路就是非纯电阻电路，例如有电动机、电铃等的电路)。电功率名称内容表示的物理量电流_做功快慢_的物理量定义式推导式1 w的含义电流在1 s内所做的功为1 j易错点提示“千瓦”是电功率的单位，“千瓦时”是电功的单位，二者不可相混【易错警示】1.电功率大并不表示电流做功多，因为做功多少不但与电功率有关，还与做功的时间有关。电功率是指用电器单位时间里消耗的电能(电流做功的多少)，电功率大表示相同的时间内用电器消耗的电能多。2不论应用pw,t或pui计算时单位一定要统一。应用pw,t解题时单位要统一为w(瓦)、j(焦)、s(秒)或kwh、kw、h。3斜体w表示物理量电能，正体w表示电功率的单位瓦特。【考点拓展】串、并联电路中电功率特点串联关系串联电流一定时，由可知串联各电器消耗的电功率与电阻成正比并联关系并联电压一定时，由r可知并联各电器消耗的电功率与电阻成反比总分关系用电器无论串、并联，电路消耗的总功率等于各电器实际功率之和。推导：方法点拨在串联电路中，电流处处相等，常用pi2r比较用电器的电功率大小；在并联电路中，各支路两端电压相等，常用比较用电器的电功率大小额定功率和实际功率(高频考点)名称含义额定电压用电器_正常工作_时的电压额定功率用电器在额定电压下工作时的功率，额定功率是确定的、唯一的、不变的、_不随_实际工作电压的改变而改变实际电压用电器实际工作时的电压实际功率用电器在实际电压下的功率，实际功率是不确定的，_随_两端所加电压的改变而改变额定功率与实际功率的联系(1)若u实u额，则p实p额，用电器不能正常工作，有可能_被烧坏_(2)若u实u额，则p实p额，用电器_正常_工作(3)若u实u额，则p实q，电热器(纯电阻电路)工作时，wq电流和通电时间一定时，电热与电阻成正比，电压和通电时间一定时，电热与电阻成反比【考点拓展】1.对于纯电阻的电路可以通过电功来计算电热：qwpt(纯电阻电路：用电器将全部的电能转化为内能；非纯电阻电路：用电器将电能转化其他形式的能和内能)。2在非纯电阻电路中q内w电。3由qi2rt知，任何用电器，只要有电阻存在，电流通过时，都会有电热产生；如果电阻为零(例如：超导体)，则没有电流的热效应。4对于纯电阻电路，由pu2,r和qwpt，可得qu2,rt，如果加在导体两端的电压和通电时间一定，电热与导体的电阻成反比。在家庭电路中，电压一定，大功率的电热器电阻小。,中考重难点突破电能及电功率计算(三年二考)【例1】(2012遵义中考)甲、乙两灯的额定电压均为9 v，测得其电流与电压变化的关系图像如图所示，则甲灯的额定功率为_w；若将甲、乙两灯串联接入9 v的电路中，通电10 s，两灯消耗的总电能为_j。【解析】甲灯泡的额定电压u甲9 v，由图像可知额定电流i甲0.8 a，甲灯泡的额定功率p甲u甲i甲9 v0.8 a7.2 w；当甲、乙两灯串联接入9 v的电路中，则uu甲u乙9 v，ii甲i乙，由图像可知，当i0.4 a时符合；通电10 s两灯消耗的总电能wuit9 v0.4 a10 s36 j。【答案】7.2；361.(2017潍坊中考)某型号电饭锅具有保温与加热两种功能，其简化电路如图所示，r1、r2均为电热丝。下列说法正确的是(a)as1、s2闭合时，电饭锅处于加热状态bs1、s2闭合时，电饭锅处于保温状态cs1闭合、s2断开时，电饭锅处于加热状态ds1断开、s2闭合时，电饭锅处于保温状态2(2017金乡一模)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是(d)a两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多b两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻c将乙灯接入110 v的电路中，它的实际功率为50 wd两灯串联在220 v的电路中，甲灯比乙灯亮3(2015遵义中考)如图所示，电子式电能表表盘上标有“3 000 imp/kwh”字样(“3 000 imp/kwh”指接在这个电能表上的用电器消耗1 kwh的电能，电能表上的指示灯闪烁3 000次)。现将若干盏规格都为“220 v20 w”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15 min，电能表的指示灯闪烁了135次，这些节能灯消耗的电能为_1.62105_j，接入的节能灯共有_9_盏。4(2017遵义中考)在电学实验中，电流表的内阻几乎为零，但实验室中有一种小量程电流表，其内阻不为零，在处理这种电流表时，可看成是一个无内阻的电流表a和一个电阻ra串联(如图中虚线框所示)。现要测量一只这种电流表的内阻ra的阻值，电路设计如图所示，电源电压不变，r1r212，当s1闭合s2断开时，电流表示数为0.15 a，r1消耗的电功率为p1；当s1断开s2闭合时，ra消耗的电功率为0.1 w，r2消耗的电功率为p2；且p1p298，则s1断开s2闭合时电流表示数i2_0.1_a，电流表的内阻ra_10_。5(2017遵义中考)有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，已知电热丝r155 ，高档加热功率为1 100 w，电热转化效率为80%，水的比热容为4.2103 j/(kg)。求只闭合s、s2时，电热水器的电功率是多少。解：由电路图可知，闭合s、s1、s2时，r1与r2并联，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，热水器处于高档，此时电热丝r1的功率p1u2,r1(220 v)2,55 880 w，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电热丝r2的功率p2p高p11 100 w880 w220 w；只闭合s、s2时，电路为r2的简单电路，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，电热水器的电功率为220 w。结合ui的图像进行电功率的相关计算(三年二考)【例2】(2017凤冈一模)如图所示，是分别通过甲、乙两段导体的电流和导体两端电压的图线，如果将甲、乙两导体并联后接在同一电路中，则甲、乙导体各自消耗的电功率的比值p甲p乙为() a52 b25 c425 d254【解析】由图像可知，通过两电阻的电流和电阻两端的电压成正比，即两电阻为定值电阻，由图像可知，当u甲u乙4 v时，i甲0.4 a，i乙1.0 a，根据欧姆定律可得两电阻的阻值分别为：r甲u甲,i甲4 v,0.4 a10 ，r乙u乙,i乙4 v,1.0 a4 ；所以，r甲r乙10 4 52，将甲、乙两导体并联后接在同一电路中，由并联电路的电压特点可知，两导体两端的电压相等，根据pu2,r可得，甲、乙消耗电功率的比值：p甲,p乙u2,r甲,u2,r乙r乙,r甲2,5。【答案】b6.(2017凤冈中考模拟)有两个电路元件a和b，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示。闭合开关s，这时电流表的示数为0.4 a，则电源电压和元件b的电功率分别是(c)a2.0 v0.8 w b2.5 v1.0 wc4.5 v1.0 w d4.5 v1.8 w7(2016遵义中考)如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关s，滑动变阻器r的滑片p在a点时，电流表示数为0.5 a，将滑片p从a点移动到最右端的过程中，通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示，则r_15_，电路消耗的最小功率为p_0.9_w。8(2017正安中考模拟)甲、乙两只灯泡，其iu关系图像如图所示，现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端的电压为2 v时，乙灯消耗的功率是(a)a1.2 w b0.8 w c2 w d3 w,(第8题图),(第9题图)9(2017余庆二模)如图所示，是通过灯泡l1(规格为“6 v6 w”)、l2(规格为“6 v3 w”)的电流随两端所加电压变化的曲线，根据该曲线可确定将l1、l2两灯串联接在8 v电源上时，两灯的实际功率之比为(d)a21 b12 c31 d13焦耳定律的运用(三年一考)【例3】(2017烟台中考)甲、乙两只电炉标有“220 v500 w”和“220 v1 000 w”字样，把它们串联在220 v的电路中。在相同时间内产生热量较多的是_(选填“甲”或“乙”)，将它们并联在电路中，产生热量较多的是_(选填“甲”或“乙”)。串联时甲电炉消耗的电功率与并联时甲电炉消耗的电功率之比为_。【解析】(1)由pu2,r得，电炉的电阻ru2,p，因为甲、乙两只电炉的额定电压相同，额定功率p甲p乙，所以甲、乙两只电炉的电阻：r甲r乙，又因为串联电路中的电流处处相等，即通过甲、乙两只电炉的电流：i甲i乙，根据qi2rt可知，在相同时间内产生的热量q甲q乙，故串联时产生热量较大的是甲；将它们并联在220 v电路上，根据并联电路中各支路两端的电压相等，即u甲u乙220 v，则两电炉的实际功率等于额定功率，即：p甲500 w；p乙1 000 w，根据qwpt可知，在相同时间内产生的热量q甲q乙，故并联时产生热量较大的是乙；(2)甲电炉的电阻为r甲u2额,p额甲(220 v)2,500 w96.8 ，乙电炉的电阻为r乙u2额,p额乙(220 v)2,1 000 w48.4 ，串联在220 v电路中甲消耗的实际功率为：p实甲i2实r甲u,r甲r乙2r甲220 v,96.8 48.4 296.8 2 000,9 w；当甲电炉并联在220 v电路中，p实甲p额甲500 w，所以两种情况下甲消耗的功率之比为p实甲：p实甲2 000,9 w500 w49。【答案】甲；乙；4910.(2017湄潭中考模拟)小新想探究“电流通过电阻产生的热量跟电阻大小关系”，如图所示的装置，完全相同的烧瓶中装有质量相等，初温相同的煤油，r15 ，r210 ，先将电阻箱、电流表、装置甲及可调电压电源等电路元件串联接入电路中，将电阻箱的阻值r调为5 。闭合开关，电流表的示数为0.3 a，当温度计的示数为40 ，通电时间为2 min。接着装置乙替换装置甲，将电阻箱的阻值r调为10 。闭合开关，电流表的示数为0.3 a，当温度计的示数为40 ，通电时间为5 min。在此过程中，下列判断正确的是(d)a前后两次r1与r2产生的热量之比为14b第一次r1与r产生的热量之比为14c前后两次电路的总功率之比为11d本实验不能得出电阻产生的热量跟电阻的大小关系11(2014遵义中考)一台电炉通电后，电炉丝热得发红，与电炉丝连接的导线却不怎么热，这台电炉的额定电压为220 v，额定功率为1 100 w，与电炉丝连接的导线的电阻为0.1 ，电炉正常工作10 min，通过导线的电流为_5_a，导线上产生的热量是_1_500_j。,中考实验突破测量小灯泡的电功率(三年一考)命题点：1实物图与电路图：根据实物图画出电路图、根据电路图连接实物图，注意选择合适的电流表、电压表量程。2滑动变阻器的作用：保护电路(开关闭合前应使滑动变阻器接入电路中的阻值是最大值)，调节小灯泡两端电压。3会处理电路故障。4灯丝的电阻会随着温度的变化而变化。5在测量小灯泡额定电功率时，手移动滑片，同时眼睛观察电压表的示数，当示数达到额定电压时，停止移动滑片。6不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，因为额定电压下小灯泡的功率才是额定功率，故不能求平均值。7会分析ui图像并能计算电阻r和功率p。实验拓展：1连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应放在电阻值最大的位置。2.电流表应串联在干路上，电压表要与小灯泡并联。两电表的正、负接线柱要连接正确，并选择合适的量程。3利用滑动变阻器调节小灯泡在三种情况下的电功率：额定电压下、低于额定电压时、高于额定电压时(一般不能超过额定电压的1.2倍，小灯泡工作时间不宜过长，否则小灯泡会烧坏)。4不能求几次测量电功率的平均值当作小灯泡的额定电功率，因为小灯泡在不同电压下消耗的电功率是不同的，求平均值没有意义。5小灯泡的电功率增大时，灯丝电阻增大，这是因为灯泡的实际电功率越大，灯丝温度越高，电阻增大。6电路中小灯泡不发光的原因有三种情况：小灯泡所在电路出现断路；小灯泡短路；小灯泡的实际功率太小。【例】(2012遵义中考)小明所在的实验小组到实验室做“测定小灯泡电功率”的实验，被测小灯泡的额定电压为3.8 v。(1)请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接。(连线时导线不能交叉)(2)检查电路连接无误，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_(选填“a”或“b”)端。(3)实验中，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为_w。(4)小明想换用其他规格的小灯泡再做该实验，但他却操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡