中考复习：电功和电功率.doc

电功、电功率一、概念梳理（一）、电功1电功的定义：指 通过用电器时所做的功。电流做了多少功，就有多少的 能转化为 能。电功量度用电器消耗多少电能。2影响电功大小的因素： 、 和 。3电功的计算公式：W ，WPt。在纯电阻电路中，WQI2RtU2t/R，QI2Rt (焦耳定律)。4电功的单位：焦耳(J)，常用单位有：千瓦时(kWh)。 1焦耳 瓦秒 伏安秒； 1千瓦时 焦。5测量仪器： (千瓦时计)，测量一段时间内电路所消耗的电能。（二）、电功率1电功率的定义： ，它反映 ，电功率大表示电流做功快，表示电能转化为其他形式的能量快。2影响电功率大小的因素： 和 。3电功率的计算公式：P ，P ；在纯电阻电路中，PU2/RI2R。4电功率的单位：瓦特(W)；1瓦特 伏安1焦/秒；常用单位：1千瓦1000瓦。5电压和电功率(1)电压 额定电压：用电器 两端的电压。 实际电压：将用电器接入某一电路时，用电器 两端的电压。(2)电功率 额定功率：用电器在 下工作时所消耗的电功率。 实际功率：用电器在 下工作时消耗的电功率。（三）、伏安法测量小灯泡的电功率1实验原理：P 2实验器材：电池若干、导线若干、开关、待测小灯泡、 、 、 。3绘制实验电路图：4待测的量：小灯泡两端的 ，通过小灯泡的 。 （反映灯泡明暗程度的量是 ）二、典例分析1为了测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。 (1)如图所示是某同学还没有连接成完整电路的实物图，请你在图中补画上缺少的两根导线。(不得更改原有接线，导线不要交叉)(2)在连接电路的过程中，开关必须 ； (3)电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片，使电压表的示数为 时小灯泡能正常发光。(4)若电源电压为6V，小灯泡正常发光时电阻为10，滑动变阻器有“105A”、“201A”两种规格，则本实验选择规格为 的变阻器。全自动豆浆机型号JK16B加热功率800W额定电压220V电动机功率150W额定频率50Hz额定容量1.1L25月20日是“中国学生营养日”，学生的膳食结构越来越受到学校、家庭和社会的重视，妈妈为了改善小红的早餐营养，买了一台全自动豆浆机，豆浆机的工作原理示意图和铭牌如下。问：豆浆机做一次豆浆，若电动机累计工作3分钟，电阻丝累计加热12分钟，则总共消耗多少电能？3发光二极管(LED)具有高亮度、低能耗等优点，将在我市推广使用。如图甲所示是LED的元件符号。把一个额定电压为3伏的LED接入电源电压恒为4.5伏的电路中，如图乙所示。移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示。当该LED正常工作时，此时变阻器R消耗的电功率为多大？4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安，则电源电压为_伏，元件B的电功率为_瓦。5小明在进行“测量小灯泡的功率”的实验时，实验台上提供的器材有：6V蓄电池、电流表(00.6A,03A)、电压表(03V,015V)、滑动变阻器(501.5A)、额定电压为2.5V的小电灯(正常发光时的电阻约为7)、开关各一个，导线若干。实验次数123电压U/V2.02.52.8电流I/A0.300.360.38 (1)小明在实验中电流表量程应该选择_，电压表量程应该选择_。 (2)他实验的电路图如图乙所示，请你在图甲中根据该电路图画出实物连接图。 (3)若闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V，产生此故障的原因可能是下列情况中的_(填写序号)。 A小灯泡短路 B小灯泡的灯丝断了 C小灯泡的灯座接触不良(4)排除故障后，调节滑动变阻器测得如表中所示的三组数据，则小灯泡的额定功率为_ _ W。6如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计。请回答下列问题：(1)合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是 通过_ _ 反映出来的。(2)采用这种连接方式的目的是_ _ _ 。7如图所示装置是小明测量额定电压为2.5V的小灯泡功率的实物图。(1)请把实物图连线补充完整。(2)实验中小明发现无论怎样移动变阻器滑片，电压表指针偏转角度始终较小，原因可能是_(填写序号)。 A电池较旧，电压不足 B电流表短路 C滑动变阻器短路电压/V1.52.02.5电流/A0.340.400.48 (3)完成电路连接并闭合开关后，小丽发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近电源电压，出现故障的可能原因是 _ _(填写序号)。 A灯泡短路 B灯泡断路 C电压表短路 D电流表断路(4) 小明正确测得如下几组数据：由表中数据可知，小灯泡的额定功率为_W。小林认为应利用三组数据计算取功率的平均值会更准确。请你评价小林的说法： 。8为创建全国“环保节能模范城市”，新建的小区将普遍安装太阳能路灯。如图甲所示是某型号太阳能路灯，图乙是它的结构示意图，图丙是该太阳能路灯的技术参数。(1)太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关，如图乙中的S。晚上要让电灯发光，控制器将控制开关S与_触点接触；铅酸蓄电池在充电过度或放电过度的情况下均会缩短使用寿命，为了避免铅酸蓄电池过充或过放，控制开关S与_触点接触即可。(2)铅酸蓄电池最多能储存多少千瓦时的电能？(3)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/(sm2)(每一秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J)，太阳能电池光电转换率为8%，则太阳能电池板的面积为多大？三、直击中考1小金、小丽在进行“测定小灯泡额定功率”的实验时，电源电压为3伏恒定不变，他们设计的实验电路图如图甲所示。 （1）小金实验时使用的小灯泡的额定电压为2.5V。根据电路图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡较暗，移动滑动变阻器金属滑片，小灯泡亮度不变。如果实验中所用的滑动变阻器如图乙所示，你认为 造成上述现象的原因是将滑动变阻器的 (用字母表示)两接线柱连入到电路所引起的。正确连接后，小金通过实验得到的数据如下表，请分析数据并回答：实验序号123456小灯泡两端的电压U/伏0.51.01.52.02.52.8通过小灯泡的电流I/安0.080.100.140.180.200.22小灯泡的发光亮度不发光很暗较暗较亮正常发光很亮小灯泡的额定功率为 瓦；小灯泡实际功率与其发光亮度之间的关系是 。（2）小丽使用的小灯泡额定电压为2.0伏。根据电路图正确连接电路后，调节滑动变阻器滑片过程中，小灯泡灯丝突然烧断了，她立即观察电压表和电流表的示数。其示数分别为： 。2在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式PIU计算电动机所消耗的电功率，小施利用PI2R来计算电动机所消耗的电功率。( 已知：电动机线圈电阻为R，电动机工作时两端的电压为U，通过电动机的电流强度为I )(1)请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确，并说明理由。(2)求这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量。(3)求电动机在时间t内所做的机械功。3家用电能表的表盘面上，标有3000r/kWh的字样，当接入一个用电器正常工作时，1分钟内电能表的转盘转了15转，则该用电器消耗的实际功率为( )A5瓦 B500瓦C300瓦 D3000瓦4如图所示，电源电压为6伏且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20欧，定值电阻R0为5欧。闭合开关后，移动滑片，发现能使电流表(“00.6安”或“03安”)和电压表(“03安”或“015安”)的指针同时达到满刻度线，则R0的电功率与电流的关系图像可能是( )5家庭电路的电压是220V，某空调器处于制冷状态时的功率P1是2.2千瓦，处于送风状态时的功率P2是0.22千瓦，它们是交替进行的，现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示。请回答： (1)空调器在前5分钟内处于什么状态？此时通过它的电流是多少？ (2)空调器工作1小时消耗的电能是多少千瓦时？6如图甲所示，电源电压恒为9伏，滑动变阻器的最大阻值为100欧，电流在0.1安0.4安之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，则下列判断正确的是( )A电子元件工作时，电阻保持不变B电子元件处于正常工作状态时，电路消耗的最小功率为3.6瓦C当P在中点时，电子元件与滑动变阻器的电压之比为11D为使电子元件处于正常工作状态，滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧70欧7在渔船上安装“风光互补发电”装置，利用太阳能电池板和风力发电机发电，以节省燃油，在舟山渔区成为现实。舟山市将在1000艘渔船上安装“风光互补发电”装置。“风光互补发电”装置由风力发电机、太阳能电池板、充电器、蓄电池等组成，太阳能电池板、风力发电机的设计寿命为20年，蓄电池约4年更换一次，项目价格如下表：项目风力发电机太阳能电池板充电器蓄电池安装费价格(约)5000元4000元1000元2000元2000元(1)“风光互补发电”装置中的风力发电机是根据 的原理来工作的；(2)渔船通讯、导航及照明用电原来是通过燃烧柴油发电提供的，如果柴油中碳元素的质量占柴油质量的84，且完全燃烧时全部碳元素均转化为二氧化碳，则完全燃烧1千克柴油将释放 千克二氧化碳；(3)“风光互补发电”装置的发电功率为500瓦，正常工作1小时可产生多少电能?如图是不同发电方式的CO2排放量，若在1000艘渔船上安装这套“风光互补发电”装置，则与燃油发电相比，一天(正常发电8小时)至少减少CO2排放多少千克?(4) 某同学想在自己家的屋顶上安装这套“风光互补发电”装置，若该装置平均每天正常工作8小时，目前 电费价格约为0.54元千瓦时，请你帮他通过计算决定是否安装这套装置。8如图所示电路，A、B、C是电流表或电压表，单位是安或伏，闭合开关S，A、B、C三表的示数分别为0.5、1、1.5时，灯L1、L2恰好正常发光，已知灯L1、L2的额定功率之比为31。下列说法正确的是( ) AA为电压表，B、C为电流表 B.电源电压是2伏，且灯L1和L2串联 C10秒内，灯L1消耗的电能是15焦 D灯L1和L2的额定电压之比为139半导体和金属的导电能力随温度的变化特点是不同的，因此，利用它们制成的元件在生活中也各有各的用途。P散热P发热 甲（1）一个由某半导体材料制成的加热器，通电后，加热器在发热的同时，也在向外界放热。图甲为发热功率P发热和散热功率P散热与温度t之间关系的图像。由图像可知，加热器工作时的稳定 温度为 。当温度稍高于稳定温度时，P发热 P散热（填“”、“”或“”）；此时发热功率继续减小，可推知，元件的电阻在继续 。 丁 乙 丙（2）如图乙是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，若用该电阻R与电源（电压为3伏）、电流表(量程为05毫安)、电阻R串联起来，连接成如图丙所示的电路。用该电阻R做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，得到一个简单的“金属电阻温度计”。电流刻度较大处对应的温度刻度较 ；请通过计算说明，若R=450，则图丁中指针所指处对应的温度数值为多少？10.近几年，常规能源日益紧缺，温室效应日益加剧，节能减排迫在眉睫。 (1)节能减排从我做起，小明所在的学校有30个班级，每个教室里有4只“220V lOO2008”的电风扇。小明发现在课间操时间内(30分钟)，部分教室里的电风扇仍然在工作。小明想，如果在课间操时间内，每个教室里的电风扇都关掉与都在工作相比较，一个月(按20天计算)整个学校能节约电能多少千瓦时？水的体积1升O.5升烧开所需时间3分45秒2分15秒 (2)提高效率是节能减排的有效方法，在办公室里有时会看到这样一种现象：有人需要喝开水的时候，就用电热水壶烧开半壶水供自己饮用。小明想：同一壶水，一次性烧开和分两次烧开，耗能一样吗?于是小明就用自己家里电热水壶进行实验(水的初始温度相同)，获得数据如下表。通过比较可以发现，烧开一壶水，耗能较少的是 (选填“一次性烧开”或“分两次烧开”)。(3)探索开发新能源是节能减排的重要途径，传统的火力发电技术发电l千瓦时约需要完全燃烧400克煤。我国国家体育场(“鸟巢”)是世界上最大的环保型体育场，它的太阳能发电系统替代了部分火力供电。该系统正常工作1小时，可发电130千瓦时，大约可以减少排放多少千克的二氧化碳?(设煤的含碳量为90，煤燃烧的化学方程式可以表示为：C+O2=C02)11取暖器是常见的家用电器之一。某取暖器的面板上有两个旋转开关s1和s2。其工作状态有两种弱档和强档。若要使取暖器工作时处于“弱档”状态，需要将开关S1和S2分别旋至“弱”和“开”。开关S1有两个触点，通过开关的旋转可以分别实现不连通、连通电热丝R1和同时连通电热丝R1、R2来实现不同的工作状态，S1的结构及旋转时连接方式的简图如下：(1)根据开关S1和S2对电路的控制，画出该取暖器的电路图(各元件符号如下)。(2) 该取暖器倾倒时不能工作，重新竖立于地板上时又能工作。其奥秘在取暖器的底部，器的底部有一个伸出塑料外壳的塑料杆，当取暖器如右图：取暖放置在水平地面时，塑料杆会被顶起，接通顶部的开关；而当取暖器倾倒时，塑料杆底部不受力，在弹簧的作用下使顶部的开关断开，此时取暖器便不再工作。该装置起到了“自动开关”的作用。若该开关记作S3，则S3应该如何接入你所画的电路中? A串联在干路中 B和R1串联 C和R2串联 D并联在电源两端 (3)“自动开关”S3接入的目的是。 (4)已知电热丝R1和R2的阻值均为1l0欧，计算该取暖器接入220伏的照明电路正常工作并处于强档时的电功率。12.小明家的厨房中有电饭煲、电磁炉和微波炉。他为了比较这三种电器在加热水时的耗电。情况，在家长的帮助下进行实验，步骤如下：电器类型水量/毫升初温/末温/电能表转数/圈电饭煲5002054100微波炉5002045100电磁炉5002059200 （一）量取500毫升水，测出水的初温，关闭其它用电器，将电饭煲单独接入电路给水加热。当电能表的转盘转动100圈时，立即切断电路，测出电饭煲内水的末温。再把电饭煲换为电磁炉、微波炉重复实验，结果如表一。（二）增加水量和电能表的转数，重复上述实验，结果如表二。电器类型水量/毫升初温/末温/电能表转数/圈电饭煲10002058200微波炉10002048200电磁炉10002065200 (1)除电能表外，本实验还需要的测量工具是 。 (2)本实验通过观察 来比较三种电器的耗电情况。 (3)本实验可得出的初步结论有 。13.冬天，王同学使用电热毯时发现电热毯有高温档和低温档，于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和乙(电热丝相当于电热毯内部发热电阻)。(1)图甲中有定值电阻R2(置于电热毯外部)，电热丝R1，请说明要使电热毯处于低温档时，开关S1、S2应处于什么状态?并写出低温档时电热毯发热电功率的表达式。(2)图乙中有两根电热丝R2、R3，请说 明要使电热毯处于高温档时，开关S1、S2应处于什么状态?并写出高温档时电热毯发热电功率的表达式。(3)请指出你认为其中较好的电路，并说明理由。14白炽灯灯丝在电路接通的瞬间易熔断，为验证老师在课堂上对这一现象的解释，小柯进行了以下活动：（1）通过计算，可得到标有“220V，200W”的白炽灯正常发光时的灯丝电阻为 欧。实验次数123电压/伏1.2