中考科学复习 电功 电功率课件

电功电功率 一 电功考点1概述电功的概念b电功的实质 电流做功的过程就是 转化为 的过程 考点2知道电功的单位a单位为 简称焦 符号为J 千瓦时 kW h 换算 1kW h J 考点3列举决定电功大小的因素a影响电功大小的因素有电压 和通电 电能 其他形式能 焦耳 3 6 106 电流 时间 考点4知道用电器消耗的电能可以用电功来量度a电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程 电流做了多少功就有多少 转化为其他形式的能 考点5应用电功的公式计算用电器消耗的电能c电能计算公式为 对纯电阻性用电器 电功还可用公式 计算 考点6根据电能表读数的变化估算消耗的电能b测量电功的仪表是 电度表或千瓦时计 计数器上前后两次读数之差就是这段时间内消耗的千瓦时数 电能 W UIt W Pt W U2 R t W I2Rt 电能表 1 2014 德阳 下列家用电器正常工作20min消耗电能最多的是 A 电饭煲B 电热毯C 电视机D 电风扇 A 2 2015 温州 某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型 接通相应指示灯后 该指示灯会亮 暗 微弱发光 交替闪烁发光 电路中电源电压恒为6V 指示灯规格为 6V3W R0为定值电阻 电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计 1 若让左转 右转指示灯同时工作 转向开关应于触点 接通 填 1和2 2和3 3和4 或 4和5 2 当转向开关与触点 2和3 接通时 右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示 已知当右转指示灯微弱发光时 其两端实际电压为U实 消耗的实际功率为额定功率的1 25 求 右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能 定值电阻R0的阻值 指示灯的电阻不变 答案 32 4焦 48欧 3和4 二 电功率考点7概述电功率的概念b电流在单位时间内所做的功叫 是用来表示 的物理量 考点8知道电功率的单位a单位 瓦特 简称瓦 符号为W 千瓦 kW 1kW 1000W 考点9应用电功率的公式进行简单的计算c电功率计算公式为 P P 对于纯电阻性用电器 电功率还可用公式P P 计算 电功率 电流做功快慢 W t UI U2 R I2R 考点10知道额定功率的概念a 1 额定功率 用电器在 下工作时所消耗的电功率 2 用电器只有在额定电压下工作时 实际功率等于额定功率 灯泡的亮度取决于灯的 电功率 考点11从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率a以灯泡为例 PZ220V25WPZ表示普通照明灯泡 220V表示额定电压为220V 25W表示该灯泡的额定功率为25W 额定电压 实际 3 2015 宁波 如图所示 电源电压不变 R1是光敏电阻 其阻值大小随光照强度的增强而减小 闭合开关S后 当光照强度增大时 A 通过R2的电流变大B 电路总电阻变大C R1消耗的功率变小D 要保持电流表示数不变 应将R2的滑片P向右移 D 4 2015 金华 夏天来临 为了避免蚊虫的侵扰 许多家庭都会使用电热灭蚊器 图甲为某品牌电热灭蚊器的简化电路 其中指示灯的电阻不随温度变化 1 电热灭蚊器是根据 原理制成的 2 某次使用时 通过热敏发热体的电流与使用时间的关系如图乙所示 则热敏发热体两端电压的变化情况为 电流的热效应 先变大后不变 三 测定小灯泡的电功率考点12说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理b原理为 考点13绘制实验的电路图b考点14测定小灯泡的额定功率和实际功率 收集和整理实验数据得出实验结论b调节滑动变阻器 当电压表读数不等于额定电压时 可测实际功率 当电压表读数 额定电压时 可测额定功率 P UI 等于 5 在今年的实验技能考试中 实验桌上准备的器材有 学生电源 电压表 电流表 滑动变阻器 开关 待测小灯泡及导线若干 在做测量小灯泡的电功率实验时 小明在连接电路的过程中 由于疏忽 把两表的位置给颠倒了 其他连接正确无误 当开关闭合后 所产生的现象是 A 电流表将被烧坏B 电压表将被烧坏C 电压表有读数 电流表的读数几乎为0D 电流表有读数 电压表的读数几乎为0 C 解析 当把电压表和电流表的位置给颠倒后 由于电压表串联在电路中 且电压表的阻值特别大 所以导致电路中的电流很小 所以电压表有读数 电流表的读数几乎为零 6 2015 丽水 某兴趣小组在测量额定电压为2 5伏小灯泡电功率的实验中 实验电路图如图甲所示 1 闭合开关前 应将滑动变阻器滑片P移到 阻值最大处 或最右端 2 实验时 电压表和电流表读数记录在上表中 实验结束后 同学们想知道小灯泡的额定功率 却发现没有测小灯泡正常工作时的电流 能否利用表中数据求出小灯泡的额定功率 有同学认为可利用表中某组数据求出电阻R 再利用P额 U R求出小灯泡的额定功率 请判断是否可行并说明理由 3 有同学将表中数据转换为图乙的U I曲线 由图可知小灯泡的额定功率为 瓦 2额 不行 因为小灯泡的阻值随温度的变化而变化 0 5 高频点1电功的计算 例1 2013 镇江 LED灯具有节能 环保特点 220V8 5W LED灯泡和 220V60W 白炽灯泡正常发光时的亮度相当 与白炽灯相比 LED灯泡可以节能约 A 14 2 B 85 8 C 16 5 D 83 5 B 解析 设两种灯泡正常发光的时间为t LED消耗的电能为W1 P1t 8 5W t 白炽灯消耗的电能为W2 P2t 60W t LED灯可以节约 1 2015 湖州 2013 2017年中国风光互补路灯行业发展前景与投资预测分析报告 数据显示 我国现有城乡路灯总数约有2亿只 并以每年加20 的速度增长 我国有丰富的风能及太阳能资源 路灯作为户外装置 两者结合做成风光互补路灯 无疑给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案 如图为某公司生产的风光互补LED路灯外形图和电路原理图 每套路灯的部分部件及参数如下表 1 该灯电路中 两只LED灯的连接方式是 填 串联 或 并联 2 两只LED灯正常发光时 通过光控开关S的电流为多大 并联 3 国家发改委提供的数据显示 每燃烧1吨标准煤可以发电3000千瓦时 排放二氧化碳2 61吨 假如传统路灯消耗的电能来自燃烧标准煤发电 用此套路灯替换400瓦 每天工作10小时的传统路灯 则每套路灯1年 365天 可减少多少吨二氧化碳的排放 答案 2 5A 3 1 27t 解析 1 该灯电路中 两只LED灯的连接方式是并联 因为它们其中一只烧杯时 不会影响另一只 2 两只LED灯正常发光时 电路消耗的总功率为120W 通过光控开关S的电流为I P U 120W 24V 5A 3 传统路灯1年 365天 消耗的电能是W Pt 0 4kW 10 365h 1460kW h 可减少排放二氧化碳的质量为 1460kW h 3000kW h 2 61t 1 27t 高频点2电功率的计算 例2 2014 金华 义乌 如表为某电烤箱铭牌 如图虚线框内所示是其内部简化电路图 R1和R2均为电热丝 求 1 电烤箱在高温档工作10分钟所消耗的电能 2 电路中R2的阻值 3 若在电路中加一个 限高温开关 当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路 该开关最好安装在A B C中的 点处 答案 1 6 6 105J 2 66 解析 1 W Pt 1100W 10 60s 6 6 105J 2 高温档时 R1 U2 P高 220V 2 1100W 44 低温档时 R总 U2 P低 220V 2 440W 110 R2 R总 R1 110 44 66 3 如果把 限高温开关 接在零线上 即使把开关断开 电路中的火线还是接通的 也还是有电流存在 会电到人的 装在火线上 限高温开关 断开 火线也就断开了 就没有电了 能够保证安全 故装在B点 B 2 2015 金华 小伟是一个科学迷 在课余时间他利用一个规格为 2 2V0 01A 的发光二极管设计了如图甲所示的电路 晚间关闭照明灯L后 利用二极管D发出的光指示开关所在的位置 S为单刀双掷开关 R为限流电阻 1 关闭照明灯后 为使二极管D正常工作 限流电阻R的阻值为多少欧 此时 电路消耗的总功率为多少瓦 2 从安全用电考虑 该电路存在安全隐患 应将单刀双掷开关S接在照明灯L与 间 3 不管照明灯关闭还是打开 该电路都要消耗电能 为节约电能 可以再接入一个光控开关 光照弱时自动闭合 光照强时自动断开 你认为应将光控开关接在图乙中a b c三处的 处 答案 1 UR U UD 220V 2 2V 217 8V IR ID 0 01A R UR IR 217 8V 0 01A 21780 P UI 220V 0 01A 2 2W 火线 c 高频点3小灯泡功率的测定 例3 2015 内江 育才中学初3 1班学生在探究 测量小灯泡的电功率 的实验后 某兴趣小组欲进一步探究学习 现将其改变为 探究小灯泡的电功率P与电压U之间的关系 的实验 实验中提供了以下实验器材 A 待测小灯泡L 额定电压3 0V 额定功率1 8W B 电压表V 量程0 3V 量程0 15V C 电流表A 量程0 0 6A 0 3A D 滑动变阻器R 0 10 E 定值电阻R01 5 R02 10 R03 15 F 蓄电池 电压U 12VG 开关S一个 导线若干 1 为了比较精确的测量小灯泡的功率 电流表的量程应选 2 为了保证电路安全 实验中定值电阻R0应选 填 R01 R02 或 R03 3 请用铅笔画线代替导线 将实验器材连接起来 使之成为准备使用的实物电路 4 测量结束后 应先断开开关 拆除 两端的导线 再拆除其他导线 最后整理好器材 5 该小组同学在处理实验数据时 将电功率P作为纵坐标 U2作为横坐标 采用描点法 在坐标纸上作出了P U2图像 并画出该图像是一条直线 如图所示 根据图像 请你指出 所作图像的错误之处是 作图时 坐标取值不恰当之处是 0 0 6A R03 电源 图线不应画成直线 横坐标的标度取值不恰当 6 假设实验中所给的实验器材电流表已损坏 老师又给了一只电压表 该组同学仍完成了实验 请你帮他们在虚线框内画出实验的电路图 答案 3 6 解析 1 因为灯泡的额定电压为3 0V 额定功率为1 8W 所以灯泡的额定电流为I P U 1 8W 3 0V 0 6A 故为了比较精确的测量小灯泡的功率 电流表的量程应选0 0 6A 2 为了保证电路安全 电流最大值为0 6A 电源电压为12V 所以电路最小电阻R U I 12V 0 6A 20 灯泡正常发光电阻为R灯 U灯 I灯 3 0V 0 6A 5 所以定值电阻最大值为20 5 15 定值电阻R0应选R03 3 连接电路时注意滑动变阻器一上一下连接 电流表中电流从正接线柱流入 从负接线柱流出 用小量程 4 电学实验测量结束后 应先断开开关 拆除电源两端的导线 防止因拆除而导致电路的短路 然后再拆除其他导线 最后整理好器材 5 在作P U2之间关系图像时 因小灯泡的电阻随温度升高而增大 所以图像不应该是一条直线 作图时 坐标取值不恰当之处是横坐标的标度取值不恰当 应当改为自然数的平方数递增 6 没有电流表可以用电压表与定值电阻并联来替代电流表 因为电压与电阻的比值等于电流 提醒 本题要用到二次函数的知识才能真正解决问题 例4 2014 绍兴 把滑动变阻器R和定值电阻R1连接成如图电路 变阻器最大电阻R 2R1 闭合开关S 当滑动变阻器的滑片向左移动时 下列叙述正确的是 A 电路总功率逐渐减小B 变阻器的功率逐渐减小C 变阻器滑片在左端与右端时的电路总功率之比为9 1D 电阻R1的功率与电路总功率的比值逐渐增加 D 解析 A P总 U2 R1 R 当滑片向左滑动时 R变小 总功率变大 B 可设总功率为UI R1消耗的功率为I2R1 滑动变阻器消耗的功率为P 三者有如下关系 UI I2R1 P P R1I2 UI 其中R1 U为常数 P与I为二次函数关系 由此可知 当I b 2a U 2R1时 P达到最大值 2R1 R1 R R R1 即当滑动变阻器的阻值与定值电阻相等时 滑动变阻器消耗的功率达到了最大值 由此可知滑片向左滑动时 滑动变阻器消耗的功率是先变大 再变小 B错 C 最左端是P U2 R1 最右端是P U2 R1 R U2 3R1 两者比值为3 1 D 电阻R1的功率 P1 I2R1 P总 I2 R1 R P1 P总 R1 R1 R 当向左滑时 R变小 故比值变大 例5 2015 广东 如图是一种光控电路 它主要由工作电路和控制电路两部分组成 工作电路由工作电源U1 发热电阻R1和R2等组成 控制电路由光敏电阻R 磁控开关L 定值电阻R0 电源U2等组成 当磁控开关L线圈中的电流等于或大于15mA时 磁控开关的磁性簧片相互吸合 簧片电阻忽略不计 当L线圈中的电流小于15mA时 簧片断开 已知U1 24V R1 10 R2 20 光敏电阻R的阻值随照射在它上面的光强E 表示光照射强弱的物理量 单位是坎德拉 符号是cd 变化的关系如图所示 当开关S闭合时 则 1 当L线圈中的电流小于15mA时 工作电路的总电阻R总 2 当L线圈中的电流等于25mA时 工作电路中通过R1的电流I1 A 3 若控制电路中R0 94 U2 1 5V 线圈阻值忽略不计 当照射到光敏电阻的光强达到某一个值时 磁控开关L的磁性簧片恰好吸合 此时光照强度E cd 若10s后开关S断开 且断开时间也为10s 则前后两段时间电阻R1所产生的热量变化了 J 30 2 4 3 512 解析 1 当L线圈中的电流小于15mA时 簧片断开 此时工作电路中R1和R2串联 串联电路中的总电阻等于各串联电阻之和 R总 R1 R2 10 20 30 2 当磁控开关L线圈中的电流等于或大于15mA时 磁控开关的磁性簧片相互吸合 簧片电阻忽略不计 已知通过L线圈的电流等于25mA 所以磁控开关是闭合的 此时工作电路中的R2被短路 只有R1工作 已知电源电压和R1的电阻可求出此时电路中的电流 3 当照射到光敏电阻的光强达到某一个值时 磁控开关L的磁性簧片恰好吸合 说明控制电路中的电流恰好等于15mA 要求光照强度 要先求出光敏电阻的阻值 再根据图2找出对应的光照强度 控制电路中R0与R串联的总电阻 R总控光敏电阻R的大小 R 100 94 6 由图可知 当R 6 时 光照强度是3cd 分析题意可知 前10s 工作电路中只有R1工作 此时R110s产生的热量 后10s 工作电路中R1与R2串联 此时R110s产生的热量 I1 U R总 24V 30 0 8A Q2 R1t 0 8A 2 10 10s 64J 前后两次热量的变化量 Q Q1 Q2 576J 64J 512J 友情提示 本栏目建议午休时间完成 1 2015 潍坊 下列图所示的家用电器中 利用电流热效应工作的是 A 2 2014 达州 分别标有 6V6W 和 6V3W 的甲 乙两只灯泡 经实验测得其I U特性曲线如图所示 现将甲 乙两灯并联在电路中 当两只灯泡的总电流为1A时 两只灯泡消耗的总功率是 A 3WB 4WC 4 5WD 6W 第2题图 A 3 2015 连云港 现有 6V3W 的灯泡L1和 6V6W 的灯泡L2 将它们接入电路中 不考虑灯丝电阻的变化 下列关于两只灯泡的说法正确的是 A 串联后接到12V电源的两端 两灯均能正常发光B 串联工作时 L1和L2两端的电压之比为1 2C 并联工作时 L1和L2中的电流之比为2 1D 并联工作时 L1和L2的功率之比为1 2 D 解析 由小灯泡额定电压 额定功率可知 灯泡L1的电阻R1 U2 P 12 额定电流I1 0 5A 灯泡L2的电阻R2 U2 P 6 额定电流I2 1A 两灯泡串联工作时 L1和L2两端的电压之比U1 U2 R1 R2 2 1 串联后接到12V电源两端时 L1两端的电压U1 8V 高于其额定电压 不能正常工作 故A B错误 两灯泡并联工作时 L1和L2两端的电流之比I1 I2 R2 R1 1 2 L1和L2的功率之比P1 P2 I1 I2 1 2 故C错误 D正确 答案为D 4 2014 德阳 如图所示的电路 闭合开关S后发现L1正常发光 L2只能微弱发光 以下对于这一现象产生原因的分析中 合理的是 A 灯泡L2发生了断路B 灯泡L2发生了短路C 由于灯泡L2的电阻较大 其实际功率较小D 由于灯泡L2的电阻较小 其实际功率较小 D 第4题图 解析 A 当电路中发生断路时 串联电路中没有电流 灯泡都不亮 不符合题意 B 当灯泡L2发生了短路 L2会不亮 不符合题意 C D 串联电路中的电流相同 根据公式P I2R L2电阻越小 功率越小 灯泡越暗 C错D对 5 2015 山西 如图为一种握力计和它的工作原理图 电源电压保持不变 握力显示表是由电流表改装而成 定值电阻R2起保护电路作用 其电阻值为5 弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端时不施加力 移动到最下端时施加的力最大 弹簧的电阻不计 握力计测量范围为0 300N 电路中电流表变化范围为0 1 0 6A 则下列说法正确的是 A 握力300N时电路中电流为0 6AB 握力计工作电路中的电源电压为3VC R1连入电路阻值变化的范围是0 30 D R2消耗的最小功率为0 5W 第5题图 B 6 2013 安顺 某电饭锅设有 加热 和 保温 两档 其内部简化电路如图所示 当开关S置于 1 档时 电饭锅处于 填 加热 或 保温 状态 若电饭锅保温和加热时总功率之比为1 50 则电阻R0和R1的比值为 第6题图 保温 1 49 7 2014 温州 小刚观察了市场上的 测重仪 后 画出了如图所示的原理图 A为托盘 P为金属滑片且固定在托盘下的轻质弹簧上 并能随轻质弹簧一起上下滑动 当托盘中不放物体时 P位于R的最上端 已知R0 5 R的最大阻值为25 电源电压恒为3V 1 小刚根据图判断 质量表是电流表改装的 其判断的依据是 第7题图 图中的质量表串联在电路中 2 当称量物体质量达到最大值时 R0消耗的功率是多少 解 当称量物体质量达到最大时 金属滑片P在R的最下端 U0 3V I0 U0 R0 3V 5 0 6A P0 U0I0 3V 0 6A 1 8W 3 当托盘A中所放物体质量增加时 质量表的示数也随之增大 请结合图分析其原因 当称量物体质量增加时 托盘对弹簧的压力增大 弹簧缩短 滑片向下滑动 滑动变阻器接入电路的电阻变小 总电阻也变小 而总电压不变 总电流变大 电流表 即质量表 的示数变大 8 2015 济宁 在学习电学时 小夏利用如图所示的电路图 做了不少实验 其中电阻R可选用阻值分别为10 20 30 的定值电阻 1 在做 探究电流与电阻的关系 的实验时 小夏先把10 的电阻连入电路 闭合开关 把电流表的读数填在表格中 然后把10 电阻分别换成20 30 电阻 将相应的电流值记录到表格中 小夏的错误做法是 没有控制定值电阻两端电压不变 2 在做 伏安法 测电阻的实验时 小夏根据电路图连接的电路如图所示 图中尚有一根导线未连接 请用笔画线代替导线完成电路连接 要求滑动变阻器连入电路中的阻值最大 实验中小夏测得的结果如下