江西省2020年中考物理基础考点一遍过第15讲电功率命题点1电功率及其相关计算课件.pptx

目录 第15讲电功率 命题点1电功率及其相关计算 电功率 电功率 测量小灯泡额定功率 电流热效应 焦耳定律 电功 电能 内容 影响因素 定义 单位及换算 电能表 单位及换算 公式 作用 表盘参数 读数 物理意义 单位及换算 公式 实际功率与额定功率 防止利用和 定义 公式 面对面 过 考点 考点梳理 1 电能 1 单位 常用单位 符号是 其他单位 也叫度 符号是 2 单位换算 1度 1kW h W s J 焦耳 J 千瓦时 kW h 1000 3600 3 6 106 返回思维导图 2 电功和电功率 必考 快慢 返回思维导图 103 UIt 返回思维导图 3 额定功率与实际功率 2016 20 1 3 1 额定电压 使用电器正常工作的电压 用U额表示 2 额定功率 用电器在额定电压下工作时的电功率 用P额表示 3 实际电压 用电器实际工作时的电压 用U实表示 4 实际功率 用电器在实际电压下工作时的电功率 用P实表示 5 实际功率与额定功率之间的关系当U实U额时 P实 P额 有可能损坏用电器 不能 返回思维导图 4 灯泡亮暗的判断灯泡的亮暗只与它的 有关 越大 灯泡越亮 反之则越暗 5 常考电功率估测 1 家用空调的电功率约为1000W 2 吹风机的电功率约500W 3 饮水机的电功率约为400W 4 家用电冰箱的电功率约为100W 5 液晶电视机的电功率约为200W 6 家用节能灯的电功率约为24W 实际功率 实际功率 返回思维导图 提分必练 1 一个标有 36V25W 字样的灯泡 表示灯泡的 为36V 为25W 2 将分别标有 6V6W 和 3V3W 的甲 乙两只灯泡串联接在电压为3V的电源两端 灯更亮 若并联在电压为3V的电源两端 则 灯更亮 3 华为手机Mate20上市后深受消费者的喜爱 已知该手机待机时电流约为10mA 电压为5V 则待机功率为 W 若一块原装电池充满电可供其待机工作200h 则该电池充满电时储存的电能为 J 额定电压 额定功率 甲 乙 0 05 3 6 104 返回思维导图 4 要辨别一规格不清 V1 25W 的小灯泡 选用电压为4V的蓄电池和定值电阻R 设计电路如图所示 当闭合S时 小灯泡恰能正常发光 此时电流表示数为0 5A 小灯泡的规格是 V1 25W 整个电路正常工作1min消耗的电能为 J 第4题图 2 5 120 返回思维导图 1 电流热效应 1 电流热效应 电能转化为 能的现象 2 发现 英国物理学家 做了大量实验 于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流 电阻和通电时间的关系 3 内容 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成 跟导体的电阻成 跟通电时间成 4 公式 Q I2RtI表示电流 单位是A R表示电阻 单位是 t表示通电时间 单位是s Q表示热量 单位是J 内 焦耳 正比 正比 正比 返回思维导图 注意 a 对于纯电阻电路 电流做功消耗的电能全部转化成内能 故公式还可表达为Q W UIt t b 一般在串联电路中常用Q I2Rt 电路中两电阻R1 R2产生热量之比Q1 Q2 R1 R2 c 在并联电路中常用Q t 电路中两电阻R1 R2产生热量之比Q1 Q2 R2 R1 2 电流热效应的利用与危害 1 利用 电热水器 电饭锅 电熨斗 电热孵化器 2 防止 散热窗 散热片 散热孔 电脑的微型风扇 返回思维导图 提分必练 5 下列用电器中 主要利用电流热效应工作的是 A 电风扇B 电视机C 电热毯D 洗衣机 6 家用电风扇的电动线圈电阻为20 正常工作时 通过的电流为2A 通电10分钟 电风扇消耗的电能为 J 线圈产生的热量为 J C 2 64 105 4 8 104 返回思维导图 仪器的使用和读数 额定最大 1kW h 1kW h 600 差 160 5 注 利用表盘上的参数Nr kW h Nimp kW h 和电能表转盘转动圈数 指示灯闪烁次数 n计算电能 W kW h J 3 6 106 提分必练 7 小明家的电能表如图所示 由铭牌可知 装上这个电能表后他家一共消耗了 kW h的电能 他家同时使用的用电器的总功率不能超过 W 他发现 家里只使用洗衣机 其他用电器都关闭 时 电能表转盘在1分钟里刚好转4圈 从而测量出他家洗衣机的电功率为 W 第7题图 826 4 4400 400 江西6年真题 面对面 1 2015江西10题2分 根据 单位 推出对应的物理公式是常用的记忆方法 例如 速度单位是m s 其中m是路程的单位 s是时间的单位 可以推出对应的公式为 v 同样 根据电能的单位kW h 就可以推出对应的公式为 根据比热容的单位J kg 也可以推出对应的公式为 W Pt 拓展训练 2 LED灯具有节能 环保等优点 如图是额定电压为220V 额定功率为4 4W的LED灯泡 该灯泡的额定电流是 A 若它每天正常发光5h 一个月 30天 消耗的电能是 kW h 3 某用电器正常工作时通过的电流大约为4A 该用电器可能是 A 手机B 节能灯C 遥控器D 电饭锅 第2题图 0 02 0 66 D 4 不定项 下面是一位顾客与卖微波炉的售货员之间的一段对话 售货员说 微波炉很省电 用它加热食物时花不了多少电费 顾客说 微波炉太费电 一使用微波炉家里的总开关就容易跳闸 关于他们的说法以下解释正确的是 A 售货员所说的微波炉 省电 是指微波炉消耗的电能少B 售货员所说的微波炉 省电 是指微波炉的电功率小C 顾客所说的微波炉 费电 是指微波炉的消耗的电能多D 顾客所说的微波炉 费电 是指微波炉的电功率大 AD 拓展训练 5 如图所示是一种电子式单相电能表 该电能表用于电压为 V的电路中 它的标定电流是 A 额定最大电流是 A 接在该电能表后面的用电器同时工作的总功率不能超过 W 3200imp kW h 的意思是 接在该电能表后的用电器每消耗1kW h的电能 脉冲指示灯闪烁 次 第5题图 220 5 20 4400 3200 6 小明家上月末抄表时电能表的示数是 本月末抄表时电能表示数如图所示 若电价为0 6元 度 本月小明家应交电费 元 他发现 家里只使用洗衣机 其他用电器都关闭 时 电能表在3min里刚好转15转 洗衣机在3min内消耗的电能是 J 他家洗衣机的电功率为 W 第6题图 42 4 32 104 240 7 2019江西16题3分 如图所示 电源电压保持不变 S1掷到1时 小灯泡恰好正常发光 当S1由1掷到2时 下列说法正确的是 A 电流表示数变小 小灯泡正常发光B 电压表示数不变 小灯泡发光暗淡C 电流表示数变小 电压表示数变小D 电压表示数不变 电流表示数变大 第7题图 A 8 2018江西17题4分 不定项 如图所示电源电压保持不变 闭合开关S1 S2 断开开关S3 当滑片P向左滑动时 A 灯泡L2亮度变亮 电流表示数减小B 灯泡L1亮度不变 电压表示数增大C 电流表示数不变 电压表示数增大D 电流表示数不变 电压表示数不变 第8题图 BC 9 2015江西1题2分 走进物理世界 基本概念和规律非常重要 请你写出电学中两个定律的名称 和 10 2016江西10题2分 如图所示 是探究焦耳定律的实验装置 已知R1 R2 闭合开关后 通过两段电阻丝的电流I1 I2 电阻丝两端的电压U1 U2 第10题图 欧姆定律 焦耳定律 拓展训练 11 电炉丝通过导线接到电路中 电炉丝和导线通过的电流 选填 相同 或 不同 电炉丝热的发红而导线却几乎不热 说明电流通过导体时产生的热量跟导体的 有关 12 甲 乙两根电阻丝的阻值分别是10 和20 把它们串联在电路中 通电相同时间 两根电阻丝上产生的热量之比是 将它们并联后接入电路 通电后 两电阻上产生的热量之比是 相同 电阻 1 2 2 1 考向1简单电路类 2014 18 提分小练 13 如图所示的电路 电源电压U为24V 闭合开关S 电流表的示数为1 2A 电压表的示数为6V 则电阻R1的阻值为 电阻R2消耗的电功率为 W 14 图中电源电压保持不变 灯泡L标有 6V3W 字样 灯泡灯丝电阻不变 当开关S闭合时 灯泡L正常发光 电流表的示数为0 8A 则电阻R为 由于电池使用过久 电源实际电压只有4 8V 则该灯泡L工作的实际功率为 W 第13题图 第14题图 15 7 2 20 1 92 15 2014江西18题7分 如图所示 甲图中小灯泡上标有 2 5V0 75W 的字样 电压表如图乙所示 闭合开关 移动滑动变阻器的滑片 使小灯泡正常发光 此时电压表的示数如图丙所示 求 1 电源电压 2 电流表的示数 3 此时滑动变阻器接入电路的阻值 第15题图 解 1 由题图乙所示可知 电压表没有调零 电压表量程为0 3V 分度值为0 1V 初始值为0 2V 由图丙所示电压表可知 其示数为2V 则滑动变阻器两端电压UR 2V 0 2V 1 8V 灯泡正常发光时其两端电压等于其额定电压2 5V 则电源电压U UR UL额 1 8V 2 5V 4 3V 2 电流表示数等于通过灯泡的电流 灯泡正常发光 电流IL 0 3A 3 由欧姆定律I 可知 滑动变阻器接入电路的阻值R 6 考向2多开关引起的动态电路类 2018 21 2015 20 提分小练 16 如图所示电路中 电源电压恒为6V R1 30 只闭合开关S时 电流表示数为 A 同时闭合开关S S1 电流表示数为0 5A 则通电1分钟电阻R2产生的热量为 J 17 如图所示 电路中电源电压和灯泡L的电阻保持不变 已知定值电阻R1 18 若只闭合开关S2时 电流表的示数为0 5A 电压表的示数为3V 若开关S1 S2 S3都闭合时 电流表的示数为3A 此时灯泡L正常发光 则电源电压是 V 小灯泡的额定功率为 W 第16题图 第17题图 0 2 108 12 12 18 2018江西21题7分 如图所示 电源电压可调 小灯泡L1标有 6V6W 的字样 小灯泡L2 L3标有 6V12W 的字样 不考虑温度对小灯泡电阻的影响 1 闭合开关S1 S2 S3 调节电源电压为6V时 求电流表的示数 2 闭合开关S2 断开开关S1 S3 调节电源电压为12V时 求电路消耗的总功率 3 闭合开关S2 S3 断开开关S1 调节电源电压为10V时 求小灯泡L3的实际发光功率 第18题图 解 1 闭合开关S1 S2 S3 电路为L1和L3并联的电路 电流表测干路电流 由于电源电压为6V 所以L1和L3均能正常发光 所以电流表示数为I I1 I3 3A 2 闭合开关S2 断开开关S1 S3 电路为L2 L3的串联电路 由于两灯泡规格相同 故串联后分压也相同为6V 故此时两灯泡均正常发光 且消耗的电功率均为12W 则电路消耗的总功率为P总 P2 P3 12W 12W 24W 3 闭合开关S2 S3 断开开关S1 此时电路中只有L3接入电路 灯泡两端的电压为10V 远远大于灯泡的额定电压 灯泡L3烧毁 故此时灯泡的实际发光功率为0W 拓展训练 19 如图 R1 10 R2 20 电源电压保持不变 闭合S1 S2时 小灯泡正常发光 此时电压表示数为6V 电流表示数为0 6A 灯丝电阻不随温度变化 求 1 小灯泡的额定功率 2 只闭合S3时 电流表的示数 3 电路的功率最大为多少 第19题图 解 1 闭合S1 S2时 电路为小灯泡L的简单电路 且灯泡正常发光 U UL额 6V灯泡的额定功率P额 UL额I额 6V 0 6A 3 6W 2 只闭合S3时 R1与R2串联 电流表的示数I 0 2A 3 当S1 S2 S3同时闭合时 L与R2并联 电路中的总电阻最小 而电源电压不变 由可知 此时电路的总功率最大 RL 10 L与R2并联的总电阻R 电路的最大功率P最大 5 4W 20 如图所示电路 电源电压U和小灯泡L电阻不变 R1 R2是定值电阻 当开关S闭合 S1 S2断开时 电压表的示数为3V 电流表的示数为0 1A 当开关S S2闭合 S1断开时 电流表的示数为0 6A 电阻R2的电功率为3 6W 求 1 电阻R1的电阻值和电源电压为 2 当开关S S1闭合 S2断开时 电流10s内通过电阻R1所产生的热量 3 当开关S S1 S2都闭合时 小灯泡正常发光 小灯泡L的额定电功率 第20题图 解 1 当开关S闭合 S1 S2断开时 UR1 3V I 0 1A 则R1 30 当开关S S2闭合 S1断开时 只有R2接入电路U 6V 2 当开关S S1闭合 S2断开时 只有R1接入电路 R1产生的热量为Q t 10s 12J 3 当开关S S2闭合 S1断开时 只有R2接入电路R2 10 当开关S闭合 S1 S2断开时 灯泡和R1 R2串联R总 60 灯泡电阻RL R总 R1 R2 60 30 10 20 当开关S S1 S2都闭合时 灯泡与R1 R2并联 灯泡正常发光灯泡的额定功率为P 1 8W 考向3多开关 滑动变阻器动态电路类 6年3考 21 2015江西20题6分 如图所示 电源电压恒定 小灯泡上标有 2V1W 的字样 滑动变阻器R2的最大阻值为50 求 1 小灯泡正常发光时的电阻 2 断开开关S1 闭合开关S S2 S3 将滑片P移到距a端的长度为总长ab的5 1 位置时 小灯泡L恰好正常发光 电源电压是多少 3 断开开关S2 闭合开关S S1 S3 将滑片P移到a端时 电流表示数为2A 此时电压表示数是多少 定值电阻R1的阻值是多少 第21题图 解 1 小灯泡正常发光时的电阻RL 4 2 当断开开关S1 闭合开关S S2 S3时 R1被短路 灯泡L与R2串联 此时R2接入电路中的阻值为R2 R最大 50 10 因为小灯泡L正常发光 则电路中的电流I IL 0 5A电源电压U IR总 I R2 RL 0 5A 10 4 7V 3 当断开开关S2 S S1 S3闭合 灯泡L与R1并联后再与R2串联 滑片P移至a端时 滑动变阻器接入电路的阻值为0 小灯泡两端的实际电压为7V 远大于它的额定电压2V 所以小灯泡将被烧坏 电压表示数为7V 此时只有电阻R1接入电路故R1 3 5 22 2019江西21题7分 如图所示 电源电压保持不变 电流表的量程为0 0 6A 电压表的量程为0 15V R1 20 滑动变阻器R2的规格为 100 1A 1 闭合开关S1 断开开关S2 S3 电流表示数为0 4A 求电源电压 2 闭合开关S3 断开开关S1 S2 滑动变阻器滑片置于中点位置时 电压表的示数为4V 求R3的阻值 3 闭合开关S1 S2和S3 在不损坏电流表 电压表的情况下 求滑动变阻器R2的阻值取值范围 第22题图 解 1 闭合开关S1 断开开关S2 S3 电路中只有R1连入电路 电路中电流I 0 4A 电源电压 U IR1 0 4A 20 8V 2 闭合开关S3 断开开关S1 S2 滑动变阻器R2与电阻R3串联 电压表并联在R2两端 R2两端电压U2 4V R3两端电压U3 U U2 8V 4V 4V因滑动变阻器滑片置于中点位置 由串联电路电压分配规律可得 3 闭合开关S1 S2和S3 电阻R3被短接 电阻R1与R2并联 根据并联电路电压规律 各支路两端电压均等于电源电压 U 15V 故电压表安全 为保护电流表安全 电路中的最大电流I最大 0 6A则通过R2的电流I2 I最大 I 0 6A 0 4A 0 2A此时滑动变阻器接入电路的阻值最小 为R最小 40 滑动变阻器R2的阻值取值范围为40 100 考向4家用电器电热效率类 6年4考 提分小练 23 小明同学家的水族箱内盛有40L的水 为了让热带鱼有一个舒适的生活环境 箱内装有一个 220V200W 的电加热棒给水加热 当水温升到28 时加热棒便自动停止工作 待水温自然冷却到一定温度后再次加热 使箱内水温稳定在一定范围之内 若水的初温为22 则加热到预定温度吸收的热量是 J 若加热棒正常工作 将这些水加热到设定温度需要100min 该电加热棒给水加热时的效率为 水 1 0 103kg m3 c水 4 2 103J kg 1 008 106 84 24 下图是小明购买的电热水壶的参数 他往壶中装满了温度为20 的水 让电热水壶单独工作 若10min将水加热至沸腾 则水吸收的热量是 J 他发现墙上标 3000revs kW h 的电能表在10min内转了500转 则此电热水壶的效率为 当地气压为标准大气压 c水 4 2 103J kg 5 04 105 84 第24题图 25 创新 小组的同学们调查发现 雨雪天气里汽车后视镜会变模糊 影响行车安全 同学们设计了给后视镜除雾 除霜的加热电路 如图是加热电路原理图 电源电压100V 加热电阻R1与R2阻值均为100 电路低温挡除雾 高温挡除霜 除霜模式下 电路中的电流为 A 同学们对电路进行模拟测试 开启除霜模式加热后视镜1min 用温度传感器测得其温度升高了6 除霜模式下 电路的加热效率为 后视镜玻璃质量约0 5kg 玻璃的比热容约0 8 103J kg 第25题图 1 40 26 如图甲是一种新型插座 它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等信息 插座本身消耗电能由内部电池提供 小明将装有质量为1 8kg 初温为10 水的电水壶插在该插座上 这时插座屏幕显示如图乙所示 当水烧至100 时 屏幕显示如图丙所示 这段时间内电水壶实际功率为 W 电水壶烧水的效率为 电费单价 0 5元 kW h c水 4 2 103J kg 第26题图 1200 63 27 2016江西20题6分 如图甲所示 是一则公益广告 浓浓的孝心渗透着社会主义核心价值观 小姬给爷爷网购了一台电热足浴器 其铭牌的部分参数如图乙所示 足浴器某次正常工作时控制面板显示如图丙所示 求 1 此时足浴器的工作电流 计算结果保留一位小数 2 足浴器装入最大容量初温22 的水 当水温达到控制面板上显示的温度时水所吸收的热量 水 1 0 103kg m3 3 上述加热过程耗时16min 该足浴器的热电效率 第27题图 解 1 工作电流I 2 3A 2 装满水的质量m 水V 1 0 103kg m3 5 10 3m3 5kgQ吸 cm t 4 2 103J kg 5kg 42 22 4 2 105J 3 加热消耗的电能W Pt 500W 16 60s 4 8 105J加热效率 100 100 87 5 28 2018江西22题8分 如图所示 是某型号的爆米花机的电路图 该爆米花机具有制作和保温的功能 只闭合开关S1时 R1加热 电动机搅拌 开始制作爆米花 只闭合S2时 R2保温 防止爆米花变凉 爆米花机的铭牌如表所示 c玉米 1 2 103J kg 1 将100g 20 的玉米粒加热到300 成为爆米花时 求玉米粒需要吸收的热量 2 电阻R1发热 把100g 20 的玉米粒加热成为爆米花 需要用时5min 求R1加热效率 3 求保温电阻R2的阻值 第28题图 解 1 玉米粒吸收的热量Q c玉米m t 1 2 103J kg 0 1kg 300 20 3 36 104J 2 加热电阻R1工作5min消耗的电能W P加热t 200W 300s 6 104J加热效率 100 100 56 3 保温电阻R2 2200 29 2017江西22题8分 如图所示 是某家用电热水壶内部的电路简化结构图 其中R1 R2为阻值相同的电热丝 有甲 乙 丙 丁四种不同的连接方式 该电热水壶加热有高温 中温 低温三挡 中温挡的额定功率为500W 求 1 电热水壶调至中温挡正常加热 将2kg 温度为30 的水烧开 标准大气压下 需要20min 水所吸收的热量及电热水壶的效率 2 电热水壶高温挡的额定功率 3 若某次电热水壶用高温挡加热0 1h 耗电0 09kW h 通过计算判断此时电热水壶是否正常工作 解 1 水吸收的热量Q吸 c水m水 t t0 4 2 103J kg 2kg 100 30 5 88 105J消耗的电能W P中t 500W 20 60s 6 105J电热水壶的效率 100 100 98 2 由题图可知 中温挡是R1工作 高温挡是两等值的电阻并联则R1 96 8 由于R1 R2阻值相等 所以高温挡时电路中的电阻R 48 4 故高温挡的额定功率P高 1000W 3 电热水壶的实际功率P实 0 9kW 900W由于900W P高 1000W 故此时电热水壶非正常工作 30 2019江西22题8分 如图甲所示 是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶