专题18电功率计算题决战2018中考物理二轮复习学案原卷

专题十八电功率计算题计算题是物理中考的主要内容，在中考试卷中占有很大比例。计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。解答计算题应该首先明确它的特点，避免盲目和无从下手的尴尬，同时明确题目涉及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进行合理的计算。计算题常以填空题、选择题和计算过程题型出现。尤其是计算过程题是考查学生分析问题、解决问题和计算能力的题型，要求较高，分值较高，并要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。计算题在中考题中常被列为压轴题目。计算题的特点是：结果合理性：这类题能反映学生对自然界或生产、生活中若干事物的观察和关心程度．它要求学生用生活实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。知识综合性：这类题往往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或各种现象之间的相切点，解答要解决的问题。它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力。应用性：这类题是把物理知识浸透到社会实际操作和应用到生活体验中，它能够反映学生对所学物理知识的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平。计算题解题步骤第一步：认真审题。明确现象和过程，确定给出的条件或题目中隐含的条件。第二步：找关系。也就是针对题目内容分析综合，确定解决问题的方向，选择适合的规律和公式，找准相关物理量之间的关系。第三步：列出表达式。这一步是在明确了各个已知量、未知量及某个物理量在题目中叙述的物理现象或物理过程变化时存在的关系，根据公式或规律列出相应的表达式，并推导出待求物理量的计算式。第四步：代人数据求解。这一步是把所用到的已知物理量的单位统一后，把已知量的数据代人计算式中，通过正确运算，得出答案。同时对答案进行合理化验证，最后确定正确答案。解答方法

（1）简化法：这种方法是把题目中的复杂情境或复杂现象进行梳理，找出题目中的相关环节或相关点，使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。这样使复杂得到简化，可以在计算解答的过程中减少一些混淆和混乱，把要解答的问题解决。（2）隐含条件法：这种方法是通过审题，从题目中所叙述的物理现象或给出的物理情境及元件设备等各个环节中，挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件，这种挖掘隐含条件能使计算环节减少，而且所得到的答案误差也小。（3）探索法：这种方法是在题目所给的实际问题或情境中抽象出来的。判断出所涉及或应用的物理模型，然后运用相对应的物理概念、物理规律和物理公式，通过计算得出要求解的正确答案。（4）极值法：这种方法也叫端点法。它对不定值问题和变化范围问题的解答有重要的实用价值。用这种方法解答问题时，应改弄清要研究的是哪个变化的物理量的值或者是哪个物理量的变化范围，然后确定变化的规律或方向，最后用相对应的物理规律或物理概念，一个对应点一个对应点地计算取值。（5）应用类分析法：运用数学工具解决物理问题，是物理解题的重要手段。许多设计、推理的应用题，都是建立在计算的基础上。主要考查学生运用物理公式、规律进行解题的能力。例如有两个未知物理量，我们可以根据题目的数据建立两个方程，然后求解未知量。一、电功1．电功：电流通过某段电路所做的功叫电功。2．电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。4．规定电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。5•电功公式：w=uit=pt（适用于所有电路）；对于纯电阻电路可推导出：w=uit=URt=i2Rt1）1）串联电路2）并联电路R2R1⑶在任何情况下’在一定时间所做的总功W=Wi+W2+屮。电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳（J）；常用单位还有度（kwh），1度=1千瓦时=lkWh=3.6X1OJ；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。电功的测量⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。⑵电能表上“220V、5A、3000R/kW・h”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。⑶读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数。二、电功率1．电功率：电流在单位时间内所做的功。2．电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。电功率公式：P=UI=W(适用于所有电路)，推导公式：P=12R=(适用于纯电阻电路)。tR①串联电路中身=1;PR22并联电路中：■=R；PR21无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=P+P+…P。12n功率单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特(W),常用单位：千瓦(kW)。5．额定功率某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示：普通照明，额定电压(用电器正常工作时的电压)220V，额定功率(用电器在额定电压下的功率)25W的灯泡。已知U额、P额，①可根据公式I额二P额/U额计算出该灯的额定电流；②可根据公式R=匕额计算出额额额额额P额该灯的电阻。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小：①当U,=U额时，P=P额灯正常发光；②当U,<U额时，P.实额实额实额实<P额灯光暗淡；③当U、〉U额时，P,>P额灯发光强烈。额实额实额已知U站、P站、U、，可根据公式P=(匕实)2P，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n额额实实U额额时，实际功率就变为额定功率的1/n2。灯L“220V、100W",灯L“220V、25W”相比较而言，L灯丝粗短，L灯丝细长。1212tr.tr,三、电热焦耳定律：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。

Q=Pt=UItQ=Pt=UIt=典例精讲一、填空题【典例1】(2016•深圳)小明家安装了电热水龙头如甲图，其简化电路如乙图，R、R为电热丝，通12过调节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点，从而实现冷水、温水、热水档之间的切换。某次使用电热水龙头的过程中，水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示。R丙乙甲22in当开关同时接触3用电热水龙头的过程中，水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示。R丙乙甲22in当开关同时接触3、4触点时，水龙头放出的■—(选填“冷水”“温水”或“热水”)。求电热丝R工作时的电阻大小。求该次使用过程中水龙头消耗的总电能。【薛斬】(1)当开关址于倬置乳4融点时时，电血凤和％并联接入电路，电路电鰹匱变呷，由仝式尸=冷_可知.此时功率最女，故放出的是塾和：曲圏乙，当开关与融点3接融时，启有一只电阻皿接人电路，从圏阳中可叹看出，此时的淳水功Z72(220P?由尸=〒可知，^1=-^-=-~au-=55Q□由图象可知，该水龙头前10s处于温水功率，后10s处于热水功率，消耗的电能：W=Pt+Pt=2640Wx10s+880Wx10s=3.52x104J热1温2答案：(1)热水；(2)电热丝R工作时的电阻为55Q;(3)该次使用过程中水龙头消耗的总电能是3.521X104jo【答案】(1)热水；(2)电热丝R工作时的电阻为55Q;(3)该次使用过程中水龙头消耗的总电能是13.52X104Jo二、选择题【典例2】（2017•岳阳）图甲是小灯泡的电压-电流图像。将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中（如图乙），闭合开关，移动滑片P,当小灯泡的功率为0.75W时，（）电流表的示数为0.2A；B.滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Q；C.电路消耗的总功率为1.35W；D.10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J7Ao.0甲7Ao.0甲乙【解析】当亦灯泡的功準为Q75W时"樨据图甲，可血"灯泡L两端的电压^r2.5V,通过灯迫的电流芮O3A,电路中的辔效电阻陷=空=兰巴=□"电路消耗的麵功率兔=gF=4_Wm彩=1站TF；变丁O3J阻器R在10呂产生的g=L7/=2Fx03^x10s=67«电流莊的示数为tk2A,故錯溟口潸动变阻器R接入电路中的电阻为150,故错询：电路消耗的恵功率为1卫网，故正确口10sl*|if动变阻器R产生的趣量为1艮习，故聲送°故选心【答案】Co三、综合计算题【典例3】（2017•福建）某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R的U-I图象如图乙所示。求:1，R的阻值；12，电路消耗的最大功率；（3）当R消耗的电功率为0.5W时，R的阻值。22

【解析】(1)由Ki的U-I图蠹可知，通过Ki的电流与电压成正比，Hj为走值电徂，我一齟对箍的叮、I值，利用旣姆龙评乘咼的阻值；(2)当潸动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流蔬兄此时电阻Ki两端的电压警于电源电压，利用P=W汞电路最JU功率；(3)血道恥消耗的电功率为OSW,利用F=NR、1=U联至方澤齟茨Ke的阻值口Rl+Rl由R的U-I图象可知，通过R的电流与电压成正比，R为定值电阻，当U=6V时，I=0.6A，由11111欧姆定律可知：r=U=出=go1I0.6A1当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时电阻R两端的电压等于电源电压，电源电压U=U=6V,最大电流为I=0.6A，电路最大功率P=UI=6VX0.6A=3.6W;111，带入后解得:100+R2(3)当R消耗的电功率为0.5W时，P=bR,12R=05W，而，带入后解得:100+R22(2017•威海)一个标有“220V、1200W”的电热水壶。要在(2017•威海)一个标有“220V、1200W”的电热水壶。要在1个标准大气压下将2kg温度为20°C的水烧开，水需要吸收的热量是—J，若不计热损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间s。(水的比热容为4.2X103〕/(kg・C)12R=2Q或R=50Q；由图乙可知，当R最大时，I=0.15A,222最小电路总电阻=40QR的最大值R=R-R=40Q-10Q=30Q，所以R=500舍去，得I最小0.15A2最大12R=20。2答案：(1)R的阻值为100;(2)电路消耗的最大功率为3.6W;(3)当R消耗的电功率为0.5W时,12R的阻值为20。2【答案】(1)R的阻值为100；(2)电路消耗的最大功率为3.6W;(3)当R消耗的电功率为0.5W时，12R的阻值为20。2一、填空题1.(2017•广东)有“3V、0.75W”的L灯泡和“3V、1.5W”的L灯泡，如题图甲所示，闭合开关，L121灯泡和L正常发光，则电路总电阻R=Q；如题图乙所示，闭合开关，L灯正常发光，则电源2的电压21U=W(假设灯丝电阻不变)。V；此时L消耗的实际功率U=W(假设灯丝电阻不变)。2乙电源I乙r-Hl<-n"‘——

（2017•烟台）甲、乙两只电炉标有“220V、500W”和“220V、1000W”字样，把它们串联在220V的电路中。在相同时间内产生热量较多的,将它们并联在电路中，产生热量较多的是（选填“甲”或“乙”）。串联时甲电炉消耗的电功率与并联时甲电炉消耗的电功率之比为。（2017•德州）充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。某充电宝部分相关参数如下表所示，该充电宝完全充满电时储存的电能为J,输出功率为W。完全充电100mA/20V/5h输出电压5V输出电流1000mA5.（2017•襄阳）如图所示，电源电压恒定，R为定值电阻，灯泡L标有“6V、6W”的字样，滑动变阻的示数为变化）器R最大阻值为36Q。闭合开关S,当滑片P移到最右端时，电流表的示数为变化）1A；当滑片P移到最左端时，电流表的示数为0.2A。（不考虑灯丝电阻（1）该电路是联电路，灯泡L的电阻是Q。（2）电源电压是多少？定值电阻R的阻值是多少?（3）移动滑片P,当滑动变阻器消耗的电功率为（3）移动滑片P,当滑动变阻器消耗的电功率为27W时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少?16流为A；若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则该电路能消耗的最大功率为W。（不考虑灯丝电阻的变化）滑动变阻器接入电路的阻值是12Q时，小灯泡L正常发光；滑片移到最右端时通电10秒，小灯泡消耗的电能是5J&（2017•丽水）如图所示电路中，R的阻值为4Q，当开关S和S都闭合时，电流表示数为3A；当只112闭合S时，电流表示数为2A,下列说法正确的是（）。2A.电源电压为6V；B.S和S都闭合时，R消耗的功率为18W；12211C.R的阻值为IQ；D.只闭合S时，电路消耗的总功率为24W22三、综合计算题(2017・郴州)用四个相同的灯泡L、L、L、L和定值电阻R、R，组成如图所示两个电路。图中U123412甲=12V,U=6V.闭合开关，四个灯泡均正常发光。求：甲乙通过L和L的电流之比为；(此项只需填写结果即可)12甲、乙两电路的总功率之比；定值电阻R「R2的阻值之比。(2017・威海)某生态园设计了模拟日光和自动调温系烧，实现照明、保温和加热的功能，其原理如图所示，电源电压恒为220V,R和R是两个电热丝(不考虑温度对电阻的影响)，R=30Q,L是标有“220V160W”的照明灯泡，白天有日光的时候，只开启该系统的保温功能并连续工作10h，此时叫与R2的电功率之比为1：3,晚上温度较低的时候，需开启加热和照明功能。灯泡正常发光此状态下系统也需连续工作10h,q沼气=1.8X107J/m若电压降低，S若电压降低，S断开，这时电路中的电流始终为1A,10min内电饭锅产生的热量。沼气(1)晚上工作时电路的总功率是多大？(2)若一天中工作的20h内电热丝放出的热量完全由该生态园自产的沼气提供，其热效率为50%,则每天需要完全燃烧多少m3的沼气？(2017•天水)某电饭锅简化电路如图甲所示，R和R均为定值电热丝，S、S为自动开关，煮饭时，121把电饭锅接入220V电路中，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。求：电饭锅工作时的最大功率和最小功率；电热丝R的阻值；2（2017•枣庄）图甲是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，图乙是简化的电路原理图。灯L标有“12V、3W”字样，当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯L正常发光，电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响。问:调光

旋钮（1）电源电压调光

旋钮（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Q时，灯L消耗的实际功率是多少?（3）当滑片P位于中点b和最右端c时，灯两端电压之比是3:2,则滑动变阻器的最大值是多少?（2017•烟台）我们生活在电的时代，电能的广泛使用，使电能的社会需求日趋紧张。节约电能,提高能源的利用率是一个在国民经济中具有重要战略意义的问题。改造和淘汰陈旧的设备、采用高压输电是节约能源的重要措施。其电站与用户间距离为10km，输送的电功率为6.0X104kW，每米输电导线的电阻为1.8X10-3Q，若输电电压从1.0X105V提高到3.0X伯。1）求输电线路损耗的电功率减少了多少?2）现输电导线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在电站利用电压表、电流表和电源接成如图1所示电路进行检测.电压表的示数为3.0V，电流表的示数为0.5A，则短路的位置离电站的距离为多少?（3）安全用电的常识之一是不靠近高压电，而双脚站在高压线上的小鸟（两脚间距离为5cm，电阻为104Q104Q）居然安然无恙（图2），计算说明小鸟为什么不会触电死亡？在你的计算中运用了什么近似条件?1（2）通过定值电阻R的电流是多少?1（3）LED灯的实际功率是多少？（4）LED灯工作1小时，消耗的电能是多少？（5）小美通过电阻与LED灯串联，实现了LED灯发蓝光。请你在不使用电阻的情况下，设计一个让LED灯发出蓝光的方法。（2017•连云港）小灯泡作为中学最常使用的电学元件之一，通常认为其电阻不随温度而发生变化，但在实际应用中其电阻并非定值，现设计一个测量某种型号小灯泡I-U图象的电路如图甲，电源电压恒为6V,滑动变阻器最大电阻30Q。（1）当开关S，S均闭合，滑片处于a端时，求电流表A的示数；121（2）当开关S闭合，S断开，滑片离a端1处时，电流表A的示数0.2A，求此时小灯泡的电阻；1232（3）在开关S闭合，S断开的情况下，某同学描绘出小灯泡I-U图象如图乙，求图中C点对应的电路12中滑动变阻器接入电路的阻值大小和滑动变阻器消耗的功率。（2017•黄石）老式台灯亮度调节器电路原理图如图所示，已知电源供电电压U=3V保持不变，灯泡L标有“3V、1.5W”字样，且灯泡电阻的变化忽略不计，与灯泡串联的亮度调节器实际上就是一个滑动变阻器，滑动变阻器的最低点c下端阴影段为绝缘材料（相当断路开关）。贝y：（1）此台灯工作时灯泡电阻是多大？（2）若滑动交阻器接入电路的电阻R=6Q时，灯泡的实际电功率是多少？（3）当滑动变阻器的滑片P分別滑至中点b和最低点c时，灯泡电功率之比是9：4.那么滑动变阻器最大电阻值（即ac段导体电阻）是多少？PP（2017•郴州）用四个相同的灯泡L、L、L、L和定值电阻R、R，组成如图所示两个电路。图中123412U甲=12V,U=6VO闭合开关，四个灯泡均正常发光。求：甲乙

（1）通过■和L的电流之比为—；（此项只需填写结果即可）2）甲、乙两电路的总功率之比；（3）定值电阻R「R2的阻值之比。（2017•衢州）近年来，衢州城乡积极推进屋顶光伏电站工程，为家用电器提供能量。图甲为某型号面包机，图乙为光伏电站模式图。回答下列问题：屯州地扯甲虧乙图丽屯州地扯甲虧乙图丽一表一面包机部分参数额定功率600W加热功率500W搅拌功率100W额定电压220V制作容量900g表二面包配料水和鸡蛋260ml面粉3.5杯糖/盐0.3杯/0.5小勺奶粉2大勺干酵母1.5小勺黄油3大勺1）制作面包过程中，面包机先对原料进行搅拌，搅拌好后，再自动进行加热。根据以上信息可知，面包机内的电动机和电热丝的连接方式是2）计算面包机正常搅拌时的电流。3）用表二配料制作的面包，由于味道好，有人经常用它替代中餐和晚餐．从人体所需的七大营养素分析，该面包配料中还缺少的营养素是分析，该面包配料中还缺少的营养素是（写出一种即可）。S]丘1O220V&均1分钟柯家太阳（4）若小柯家屋顶太阳能电池板的光照面积为20m2,1m2面积上平接收太阳能4.8X10J,S]丘1O220V&均1分钟柯家太阳（5）为获得更多的太阳能，衢州地区在屋顶铺设太阳能电池板时，一般情况下应将它朝（选填：“东”、“南”、“西”、“北”）面。（2017・遵义）有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，已知电热丝R=55Q，高档加热功率为1100W,电热转化效率为80%，水的比热容为4.2X103j/kg・°C）。求：（1）将2kg水从20C加热到75C需要吸收多少热量；（2）用高档将2kg水从20C加热到75C需要多少时间；（3）只闭合S、S时，电热水器的电功率是多少。2（2017•宜昌）某种规格的白炽灯泡的铭牌上印着“220V40W”，其灯丝电流随电压变化图象如图所示。（1）这种白炽灯正常工作时，灯丝的电阻是多少？（2）取两只该规格的白炽灯串联起来，接到220V的电源上，两灯总的实际电功率是多少？两灯工作2h共消耗多少度电？（3）取一只该规格的白炽灯接到12V学生电源上，电路连接及灯泡均完好，闭合开关后白炽灯并不发光，请你判断此时白炽灯是否消耗电能？如果消耗，说明能量转化的情况；如果不消耗，说明理由。（2017•白银）母亲为了给小林增加营养，买了一台全自动米糊机，如图（甲）所示。米糊机的主要结构：中间部分是一个带可动刀头的电动机，用来将原材料粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热。如图（乙）所示是米糊机正常工作时，做一次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作的“P—t”图象。表格内是主要技术参数。请问:额定容积1.5L加热功率额定电压220V额定容积1.5L加热功率额定电压220V电机功率额定频率50Hz机器净重1000W130W1.9kg整机尺寸232X174X298cm1整机尺寸232X174X298cm1）米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大？（计算结果保留两位小数）2）米糊机正常工作时做一次米糊，