北京市中考物理复习方法指导第九章电功和电功率典例点拨

1、第九章电功和电功率典例点拨课时电功、电功率和焦耳定律知识梳理1 电功(1)电流做功的过程实质是电能转化为其他形式能的过程。电流做了多少功，就会消耗多少电能，转化为多少其他形式的能。电功的单位：J 和 kWho1 kW - h =J。(3)电功的测量：使用电能表。2. 电功率(1)意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。定义：电功率的大小等于用电器在1 s 内所消耗的电能。定义式为P=o电功率的单位：W3. 焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。考点典例考点 1 电功、电功率的定义、单位及测量【例 1】 下课后王老师去关闭微机房的总电闸时，

2、发现图 9.1-1 所示的电能表转盘在缓慢 地转动，他利用手表估测了一下，2 min 转盘转动了 5 圈，那么 2 min 内消耗了J电能；经检查发现，原来机房内还有20 台型号相同的电脑显示器处于待机状态，则一台电脑显示器的待机功率约为 _W图 9.1-1【思路分析】学生要知道2 500 r/kW - h 的含义，会算出电能表转一圈消耗的电能大小，再求出 2 min 内消耗的电能。求功率要用P=。【答案】7 2003【例 2】 如图 9.1-2 是额定电压为 220 V 的理发用电吹风机的典型电路。其中电热丝通电 后可以发热，电动机通电后可以送风。正常工作时：(1) 要送热风，选择开关应放在

3、 _ 位置(选填“ A” “ B”或“ C)。(2) 已知电动机的额定功率是 120 W。当送冷风时，通电 5 min，电流所做的功是多少？如果电热丝的电阻是 55Q，当送热风时，电路消耗的总功率是多少？【思路分析】吹风机吹热风的含义是既要电动机送风，还用电热丝加热，需同时工作，所以选择开关放在 Ao求电流做功要用公式 W=Pt2送热风时，电动机和电热丝并联，两功率相加即为电路消耗的总功率。【自主解答】j（3）1 000 W考点 2 串并联电路中电功、电功率特点及比例关系应用【例 3】 一个电阻接入电路后，每分钟产生的热量为Q 如果要使这个电阻每分钟产生的热量为 3Q 下列方法可以实现的是（）

4、A. 将这个电阻值变为原来的B.将这个电阻两端的电压变为原来的3 倍C. 再取两个相同的电阻与它并联D. 再取两个相同的电阻与它串联【思路分析】根据公式 Q=t，时间不变，Q 要变大 3 倍，可以 U 不变，R 变为原来的。 还可以 U 和R 同时变为原来的 3 倍。【答案】A【例 4】 两只灯泡与，的电阻是电阻的2 倍，先将灯泡串联在一起，接到电源上，此时两只灯泡的总功率为；然后将灯泡并联在一起，接到同一电源上，此时两只灯泡的总功率为，则比是（）A. 2 : 9 B. 4 : 9 C. 2 : 3D. 4 : 3【思路分析】运用串联 P 与 R 成正比，并联 P 与 R 成反比的知识进行分析

5、即可求出比。【答案】A【例 5】 在图 9.1-3 所示的电路中，L 是一盏标有“ 8 V 4 W ”字样的电灯，为变阻器,电源电压为 16 V，求：H-U-*图 9.1-3（1）将变阻器的阻值调到多大时，才能使L 和消耗的功率相等？（2）当 L 的实际功率为 1 W 时，L 两端的电压多大？此时变阻器阻值应调到多大？【思路分析】先用只=求出电灯的电阻，要使L 和消耗的功率相等，只要它们的电阻相等就可以。计算 L 实际电压要用到公式 =PR【自主解答】（1）16 =4 V R=48 Q考点 3 实际功率与额定功率（高频考点）【例 6】 一只“ PZ220 100 ”的灯泡，其额定电压为 _ V

6、，额定功率为_ W 灯丝的电阻是_Q。【思路分析】额定电压指用电器正常工作时的电压，即为220 V。额定功率指用电器在额定电压下的电功率，即为100 W。灯丝电阻要用 R=求出。【答案】220100 484【例 7】 家庭电路电压在用电高峰时段有时会降低到198 V,在此电压下，一盏“220 V 100W 的灯泡工作时的实际功率将 _ 100W（选填“大于”或“小于”），灯泡的亮度会比正常发光时_一些。【思路分析】灯泡亮度由实际功率决定，求实际功率，先根据“220 V 100 W ”求出电阻，再利用公式 P= 求实际功率。3【答案】小于暗【例 8】 如图 9.1-4 甲是一种双向双动式和面机。

7、主要构造为：一个带动搅拌器的电动机和一个带动料桶的电动机，在和面过程中二者交替工作，搅拌器正反搅拌。搅拌电动机正转4时间、反转时间和料桶电动机的转动时间分别为、和，且：=1: 1 : 1。和面机的铭牌如图乙所示。甲乙图 9.1-4为了测量和面机料桶电动机的功率，小阳将家里的其他用电器都关闭，他观察到和面机正常工作 12 min，恰好搅拌机正转、反转和料桶电动机的转动各完成两次，家里标有“3 000r/kW h”字样的电能表转盘转过了480 转，则料桶电动机的功率为 _W【思路分析】此题要分析清楚题目所给的条件和所求的未知量，先根据“3 000 r/kW h ”求出表盘转 1 圈消耗的电能，再求

8、出转过了 480 转消耗的电能，据 Ph 十算料桶电动机的功 率。【答案】600考点 4 实验：测量用电器实际电功率(高频考点)【例 9】 小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及新的干电池等实验器材，测量额定电压为 2.5 V 小灯泡 L 的额定功率。甲乙图 9.1-5(1) 小华连接好图 9.1-5 甲所示电路，闭合开关 S,发现小灯泡 L 发光暗淡，观察电压表、电流表均有示数，移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数均不变，出现这种现象的原因是_。(2) 小华改正实验错误后，移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为 2.5 V 时，发现电流表示数如图乙所示，由此可知，此时通过小灯泡

9、 L 的电流为_ A。小灯泡 L 的额定功率为_W【思路分析】 测量小灯泡额定功率是每年中考高频考点，主要考查电路的连接、电路故障分析和额定功率计算，此题考查实际电路连接和滑动变阻器接法。【答案】(1)滑动变阻器全部连入电路(相当于阻值较大的定值电阻)(2)0.30.75【例 10】小霖利用电阻箱和一块电流表测量小灯泡的实际功率，他选择了满足这个实验额定电压小额定频率50 Hz搅拌电动机功 率 Q900 W*料桶电动机功 率卫5要求的器材，设计并连接了如图9.1-6 所示的部分实验电路。6活中哪些用电器是利用电流热效应工作的，哪些用电器需要防止电流的热效应。【答案】A【例 12】 小欢用图 9

10、.1-8 所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系”。图中三个烧瓶内盛有质量和温度都相同的食用油，温度计显示食用油的温度，每瓶食 用油中都浸泡着一段电阻丝，已知三段电阻丝的阻值关系是。(1) 通过实验可知，在电流和通电时间都相同时， 导体电阻越大，产生的热量越 _(选填“多”或“少”)(2) 实验中的自变量是 _ ，控制变量是 _；图 9.1-6(1) 请你添加一条导线，将图所示的实物图补充完整；(2) 闭合开关，将开关扳向 记录电流表的示数；(3) 将开关扳向另一端，流表的示数为；请用和表示小灯泡的实际功率，则=_。【思路分析】此题是在伏安法测小灯泡电功率的题型基础演变出的新

11、题,流表测小灯泡电功率，重点是明白原理，用求解。【答案】(1)图中漏线为：小灯泡左接线柱与开关的“ 1 ”连接 箱 考点5 电流的热效应、焦耳定律(高频考点)如图 9.1-7 所示的电器中，利用电流热效应的是(选填“1”或“ 2”保持滑动变阻器的滑片位置不变,),调节滑动变阻器使小灯泡发光,调节(2)1的阻值为时，电要求用电阻箱和电(3)电阻3*A.电热水壶图 9.1-7【思路分析】C.电风扇D.电视机电流热效应是每年中考高频考点，主要考查学生联系实际生活的能力，知道生【例11】屮丙图 9.1-87(3) 小丽想研究“电流通过导体时产生的热量与导体中电流大小的关系”，她将烧瓶中的三段电阻丝并联

12、后接入电路，你认为是否可行并说明理由，_。【思路分析】同学们需要知道，电流通过导体时产生的热量与导体电阻、通过导体的电流和8通电时间都有关系，即焦耳定律，当电流、时间一定时，电阻阻值越大，电阻上产生的热量 就越多。做“电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系”探究实验前应先明确因变量、 自变量以及控制不变的量，本实验的因变量是热量，自变量是电阻阻值，电流、时间应是控 制不变的量。若研究“电流通过导体时产生的热量与导体中电流大小的关系”，应控制电阻、时间不变，若将烧瓶中的三段电阻丝并联后接入电路，虽然流过三个电阻上的电流不同，但电阻也不同，这样就有两个变量了。【答案】(1)多(2)电阻的阻值电流

13、和通电时间(3)不可行，没有控制电阻阻值不变考点 6 电功、电功率及焦耳定律计算(高频考点)【例 13】某型号家用电饭锅有高温烧煮和保温焖饭两个挡位，其原理如图9.1-9 所示，和为两个加热电阻。已知电阻=44Q,保温焖饭时电饭锅的功率P= 22 W。求：图 9.1-9(1)电饭锅高温烧煮的功率P;保温焖饭时电路中的电流I 和两端的电压；(3) 一次做晚饭，用该电饭锅高温烧煮15 min，保温焖饭 30 min，则此过程中电饭锅消耗多少度电。【思路分析】当开关 S 接 1 时，加热电阻接入电路，电饭锅处于高温烧煮挡，等效电路如图9.1-10 甲所示。- 1_1-L1- 1_ 1-Q220- V

14、O- O220Vo-甲乙图 9.1-10当开关 S 接 2 时，加热电阻和串联接入电路，电饭锅处于保温焖饭挡，等效电路如图乙所示。(1) 甲图中，电饭锅高温烧煮的功率P= = = 1 100 W(2) 乙图中，电饭锅保温焖饭时，I = = = 0.1 A加热电阻两端电压=I = 0.1 AX44Q= 4.4 V(3) 电饭锅耗电 W= + = 1.1 kWX0.25 h + 0.022 kWX0.5 h = 0.275 kW h+ 0.011 kW h = 0.286kW h【答案】(1)1 100 W(2)0.1 A4.4 V (3)0.286 kWh基础训练加X9A.电饭锅D.电视机一、单

15、项选择题1.下列四位物理学家中，以其名字命名电功单位的是()A.安培B.欧姆C.伏特D.焦耳答案：D2图 9.1-11 所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是()B.笔记本电脑C.电风扇10A. 电源电压为 10 VB. 的阻值为 18QC. 滑动变阻器 R 的最大阻值为 9 QD.先后两次消耗的电功率之比为4 : 3答案：C4.有 5Q和 10Q的两个定值电阻，先将它们串联，后将它们并联接在同一个电源上，则 关于它们两端的电压和消耗的电功率的关系是（）A. 串联时，电压之比是1 : 2, 电功率之比是2:1B. 串联时，电压之比是2 :1,电功率之比是1:2C. 并联时，电压之比是1 :1

16、,电功率之比是2:1D. 并联时，电压之比是1 : 1, 电功率之比是1:2答案：C5. 把电阻和串联在电路中，已知，通电时，通过它们的电流分别为和，它们的电功率分 别是和，则（）A.,B.,vC.,D.v,答案：C6. 家庭电路中正在使用的两白炽灯，若甲灯比乙灯亮，则（）A. 甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大B. 甲灯两端的电压一定比乙灯的大C. 通过甲灯的电量一定比乙灯的多D. 甲灯的实际功率一定比乙灯的大答案：D7. 如图 9.1-13 所示，已知灯泡 L 标有“ 4 V 4 W ”字样，滑动变阻器阻值为08Q,当滑片 P 移到端点 a 时，灯泡正常发光；当滑片 P 移到中点时，灯泡的电阻和实

17、际功率分别为（不计温度对灯丝电阻的影响 ）（）图 9.1-11答案：A3.如图 9.1-12 所示电路，电源电压不变。闭合开关 压表的示数为 4 V;当滑片 P 置于变阻器的 b 端时, 值电阻产生的热量为 60 J。则下列结果正确的是（S,当滑片 P 置于变阻器的中点时，电电压表的示数变化了2 V,在 15 s 内定）A. 4Q ,1 WB.1Q ,4 W11C. 4Q ,2 WD. 2Q ,1 W答案：A8.若将通过某一电阻上的电流增大到原来的3 倍，则在单位时间内()A.电流产生的热量是原来的 3 倍B.电流产生的热量是原来的 6 倍C.电流产生的热量是原来的 27 倍D .电流产生的热

18、量是原来的9 倍答案：D二、实验探究题9小红同学利用电压表、电流表测量额定电压为2.5 V 的小灯泡正常发光时的电功率。(1)请把图 9.1-14 甲中的实物电路按上述实验要求连接完整。(3)连接好电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片P 应放在_ 端。(选填“A”或“ B”)(1)a 是_ 表，b 是_表。如果小灯泡的阻值约为 10Q,电源由 2 节干电池串联组成，电流表有量程为 00.6 A 和 03 A 两挡，电压表有量程为 03 V 和 015 V 两挡，则 a 表量程应选 _ 挡，b表量程应选_ 挡。(3) 闭合开关，发现小灯泡两端电压只有1.8 V,滑动变阻器的滑片P 应向_端移动，才

19、能使电压表示数为 _ V。此时灯泡的实际功率就是额定功率。(4) 要测量的数据是 _和_，计算灯泡的额定功率公式为 _ 。答案：(1)电流电压(2)00.6 A 03 V (3)左 2.5 (4)UIP=UI11.小华为了探究影响电流产生热量的因素，他用两个完全相同的烧瓶，内装质量相等的煤图 9.1-14(2)在连接电路时，开关应该(选填“闭合”或“断开”)(4)闭合开关后，通过调节滑动变阻器的滑片数如图乙所示，则通过小灯泡电流的测量值为量值为_W答案：(1)图略(2)断开 (3)AP,使电压表的示数为2.5 V,这时电流表的示_ A,小灯泡正常发光时电功率的测(4)0.30.75甲乙2.5

20、V 灯泡的额定功率的电路图。12油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，两根阻值不同的电阻丝和(已知：)，以及电源、开关、滑动变阻器、导线等，连接了如图9.1-16 所示的实验电路。13图 9.1-16此电路可探究当 _和通电时间一定时，电流产生热量跟电阻的关系。(2)_闭合开关，通电一段时间后，温度升高较少的是 _ 温度计(选填“甲”或“乙”)。答案：电流(2)乙答案：(0.3 W/Q)R+3 W13.小明猜想导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量就越多。为了验证猜想，他准备了 三个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，并将三段阻值不同的电阻丝( 200 W断开乙图中的开关

21、S: =200 W 20 W则乙图中的设计不满足设计要求。25.如图 9.1-46 所示，是一台标有“ 220 V 550W字样的饮水机的加热水槽部分工作原理 电路图。S 是一个温控开关，为电加热丝，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到 预定温度后，S 自动切换到另一位置，处于保温状态且保温时加热丝的功率为88 W 不考虑温度对电阻的影响，且不计指示灯的阻值，A、B 是两种不同颜色的指示灯。33图 9.1-46求:(1)加热丝的阻值；(2)饮水机加热 5 分钟消耗电能;34(3) 饮水机处于保温状态时电阻的阻值。解：=88QW=Pt=550 W X 300 J=1 A=1 AX88 Q=

22、88 V=U- =220 V-88 V=132 V=132Q26.有一种电烤箱又名“空气炸锅”如图9.1-47 甲所示，其原理是利用热空气流加热食物，其优点是可以用很少油或者不用油，工作电路图如图乙。工作时，当电烤箱内温度高于预设温度时，温控开关自动断开，电热管停止加热，当电烤箱内温度低于预设温度时，温控开关自动闭合，电热管重新开始加热，循环工作保障箱内温度维持为预设温度。已知电风扇的功率为 55 W,电热管的电阻 R 为 40Q。甲乙图 9.1-47(1) 求正常工作时电热管的功率；(2) 使用该空气炸锅在一次焙烤玉米的过程中， 作图像如图丙，求本次焙烤玉米共消耗的电能。解：=1 210 W

23、(2)当焙烤玉米时，电风扇与电热管是并联关系：电风扇在 20 分钟内一直工作：=55 WX20X60 s=66 000 J从丙图可知电热管在 20 分钟内，只工作了 16 min，所以有=1 210 WX16X60 s=1.161 JJ+1.161 J=1.227 J27.如图 9.1-48 是家庭、宾馆常用的电热水壶，下表中列出了这只电热水壶部分技术参数。假设电热水壶电阻丝电阻不变。求：4 R 121624 (/min丙定时开关设定为 20 分钟，电热管正常循环工35图 9.1-48(1) 电热水壶正常工作的电流；(2) 电热水壶正常工作 6 min 烧开一壶水所消耗的电能；用电高峰时，家庭电路的实际电压为198 V，电热水壶的实际功率。型号FY TSI010A额定电压220 V36频率50 Hz额定功率1 100 W容量1.0 L解：(1)l=5 A(2)W=Pt=1.1 kW