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