2024山东中考物理二轮重点专题研究 微专题 电功率 电热的理解及计算（课件）

电功率

电热的理解及计算微专题知识精讲2考点清单重难点突破实验突破—科学探究素养提升3实验

探究电流产生的热量与什么因素有关山东近年中考试题精编1山东近年中考试题精编命题点1电能表的读数及相关计算

1.(2020烟台17题3分)如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该电能表的标定电流是________A，表盘上显示已用电________kW·h.若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次，该用电器在上述时间内消耗的电能为________kW·h105546.70.022.

(2022德州17题2分)小刚早上8∶00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示，然后关闭家中其他用电器，只让电冰箱工作．下午18∶00回家后再次查看电能表，显示的数字如图乙所示，则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为________kW·h，电冰箱的实际电功率为________W.0.550命题点2焦耳定律的理解和应用(烟台2考，淄博4考，济宁3考，日照2考)3.

(2023菏泽2题2分)下列电器中，利用电流热效应工作的是(

)A.电风扇B.电暖气

C.电视机D.电磁继电器4.(2021烟台19题3分)为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，如图甲所示．乙、丙两图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，则两图中__________保险丝的电阻大；当乙、丙两保险管通过相同的电流时，________保险丝的热功率大，________保险丝更容易熔断．(均选填“乙图”或“丙图”)B丙图丙图丙图5.

(2022临沂26题2分)某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图，阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联．当玩具警车正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为1A，则警灯两端的电压是_____V，2min内电动机线圈产生的热量是______J.2606.(2023日照15题4分)如图所示电路，已知R1的阻值为100Ω，电流表、

示数分别为1.5A、0.5A，则R2＝________Ω，经过1min电阻R1产生的热量为________J.2006000命题点37.(2023临沂17题2分)一个标有“220V

440W”的电热器，当通过它的电流为1A时，它的实际功率(

)A.等于额定功率B.大于额定功率C.小于额定功率D.无法判断额定功率与实际功率C8.(2021济宁10题2分)如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，小灯泡的电阻RL＝8Ω，R2＜RL，闭合开关S，当滑片P置于b端时，小灯泡的实际功率为2W，忽略温度对小灯泡电阻的影响，则滑片P置于a端时小灯泡的实际功率可能是(

)A.10WB.15WC.25WD.30WB命题点4电热、电功率相关计算类型一简单电路类(烟台2考，淄博2考，济宁2考，日照3考)9.(2021日照12题4分)(多选)如图所示，将两个定值电阻R1、R2按甲、乙两种方式接在电源电压均为U的两个电路中．开关闭合时，甲、乙两个电路中流经R1的电流分别为0.2A和0.3A．下列判断正确的有(

)A.R1、R2的电阻之比为2∶1B.甲乙两电路中的总功率之比为4∶81C.R2在甲乙两电路中的电压之比为1∶3D.甲乙两电路中R1的电功率之比为4∶9ACD10.(2022德州18题2分)甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示．将甲、乙两灯泡串联后接在电压为________V的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为0.5A，此时乙灯泡1min消耗的电能是________J.818011.

如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻．闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示．求：(1)电源电压、R0的阻值及滑动变阻器的最大阻值；(2)当滑片在a端时，通电1min电阻R0产生的热量．当滑片滑到a端时，R接入电路中的阻值最大，此时电路中的电流最小，由图像乙可得出：U0＝4V，I0＝IR＝0.4A，此时滑动变阻器R两端的电压UR＝U电－U0＝12V－4V＝8V所以R的最大阻值R最大＝

＝

＝20Ω解：(1)由图甲可知，R0与R串联在电路中，电压表测R0两端的电压．分析图甲电路和图像乙可知，当R的滑片滑到b端时，R接入电路中的阻值为0，此时R0两端的电压等于电源电压，即电压表的示数为电源电压，所以U电＝12V，流过R0的电流为1.2A，所以R0的阻值R0＝

＝

＝10Ω(2)滑片在a端时，流过R0的电流为0.4A，通电1min电阻R0产生的热量Q＝

R0t＝(0.4A)2×10Ω×60s＝96J12.

(2023济宁22题6分)如图所示，电路中的电源电压不变．只用一根导线连接b、c时，电阻R上的电压为9.6V，通过灯泡L的电流为0.2A；用一根导线连接a、b，一根导线连接c、d时，电阻R与灯泡L的电功率之比为1∶4，灯泡L正常发光．求：(1)电阻R的阻值；(2)灯泡L的额定电压；(3)只用一根导线连接c、d时电路消耗的总功率．(2)当用一根导线连接a、b，一根导线连接c、d时，小灯泡与定值电阻并联．在并联电路中，电功率与对应的电阻成反比关系，故由PR∶PL＝1∶4得出它们的电阻之比为R∶RL＝4∶1，所以小灯泡的电阻为RL＝12Ω；当只用一根导线连接b、c时，小灯泡与定值电阻串联，电源电压为U＝I(R＋RL)＝0.2A×(48Ω＋12Ω)＝12V；当小灯泡与定值电阻并联时，小灯泡正常发光，所以小灯泡的额定电压为12V

解：(1)当用一根导线连接b、c时，小灯泡与定值电阻串联，故IR＝IL＝0.2A；由欧姆定律公式I＝

变形可得定值电阻的阻值为R＝

＝

＝48Ω(3)只用一根导线连接c、d时，电路为只含一个小灯泡的简单电路，电路消耗的总功率为P＝

＝

＝12W13.(2020淄博26题8分)如图是探究电流通过导体时产生热量与电流的关系实验装置．烧瓶中煤油质量为200g，电阻丝R的阻值为20Ω.电路中电源电压12V保持不变，滑动变阻器规格为“50Ω

1A”．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.5A时，通电5min观察到烧瓶中煤油的温度从25℃升高了3℃.[c煤油＝2.1×103J/(kg·℃)]求：(1)滑动变阻器连入电路的阻值；(2)煤油吸收的热量；(3)电阻丝的加热效率.(2)煤油吸收的热量为Q＝c煤油mΔt＝2.1×103J/(kg·℃)×0.2kg×3℃＝1.26×103J(3)电流对电阻丝做的功为W＝I2Rt＝(0.5A)2×20Ω×5×60s＝1500J电阻丝的加热效率为η＝

×100%＝

×100%＝84%

解：(1)电路中的总电阻为R总＝

＝

＝24Ω，所以滑动变阻器连入电路的阻值为R滑＝R总－R＝24Ω－20Ω＝4Ω类型二铭牌信息类[烟台3考，淄博4考，济宁3考]14.

(2023烟台15题2分)标有“6V

1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡的电阻及实际功率约为(

)A.24Ω

0.67WB.20Ω

0.8WC.24Ω

0.96WD.20Ω

0.67WB15.

(2020聊城10题3分)下表是小明家电饭煲铭牌的部分信息，小明家电能表的示数如图所示．把电饭煲接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是(

)A.电饭煲是利用电流的热效应工作的B.电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小C.电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能是1.08×106

JD.若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10min，电能表示数将变成7328.6kW·h额定电压220V频率50Hz额定功率高挡1800W中挡1200W低挡500WD16.(2022烟台18题3分)甲、乙两只电炉标有“220V500W”和“220V

1000W”的字样，把它们串联在220V的电路中，在相同时间内产生热量较多的是______，将它们并联在电路中，产生热量较多的是______(均选填“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_________．甲乙4∶917.如表所示为一台饮水机的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝且阻值不变．(1)该饮水机处于加热状态时，正常工作3min，在1标准大气压下能否把0.5千克的水从20℃加热至沸腾？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]××牌饮水机

额定电压220V额定功率加热1000W保温22W加热效率80%(2)保温功率是指S断开时电路消耗的总功率．该饮水机正常保温时，R1实际消耗的电功率是多少？解：(1)饮水机正常工作3min产生的热量为Q放＝P加热t＝1000W×3×60s＝1.8×105

J，由η＝

×100%得，实际被水吸收的热量为Q吸＝ηQ放＝80%×1.8×105

J＝1.44×105

J，若把水烧开，需要的热量为Q需要＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(100℃－20℃)＝1.68×105J因为Q吸<Q需要，所以不能把0.5kg的水从20℃加热至沸腾(2)当S闭合时，R2被短路，只有R1工作，这时饮水机处于加热状态，由P＝

得，电阻R1的阻值R1＝

＝

＝48.4Ω当S断开时，R1和R2串联，这时饮水机处于保温状态电路中的电流为I保温＝

＝

＝0.1AR1实际消耗的电功率为P1实＝

×R1＝(0.1A)2×48.4Ω＝0.484W类型三多挡位家用电器类18.图甲所示为某电暖器的简化原理图，其中R1、R2是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示．已知电源电压为220V，每个电热丝的额定电压均为220V，现要在某卧室使用该电暖器，卧室的容积为50m3，空气的比热容为1.0×103J/(kg·℃)，空气密度为ρ＝1.2kg/m3，假设卧室封闭，请根据图像及以上信息解答下列问题．(1)每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是多少？(2)只闭合S2时，流过电热丝的电流为多少？此时电暖器消耗的总功率为多少？(3)只闭合S1和S3，让电暖器工作15min，卧室内的温度升高了10℃，电暖器的加热效率是多少？解：(1)由乙图可知，当电阻丝正常工作时，通过的电流为2.0A由I＝

可得，电阻丝的阻值为：R1＝R2＝

＝

＝110Ω其额定功率为：P＝UI＝220V×2.0A＝440W(2)只闭合S2时，R1与R2串联，且R1＝R2，根据串联电路分压规律可知，U1＝U2＝110V，由图乙可知当电压为110V时，电流为1.5A此时电暖器消耗的总功率为P′＝UI′＝220V×1.5A＝330W(3)只闭合S1、S3时，R1与R2并联，由于R1、R2是两个相同的电热丝，正常工作15min消耗的电能为：W总＝W×2＝Pt×2＝440W×15×60s×2＝7.92×105J卧室内空气吸收的热量为：Q吸＝cmΔt＝1.0×103J/(kg·℃)×1.2kg/m3×50m3×10℃＝6×105J则电暖气的加热效率为η＝

×100%＝

≈75.8%19.吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱．利用图甲所示电路，对水箱内的水加热．电路中R是阻值恒为40Ω的发热电阻，R0是阻值恒为160Ω的调控电阻；S为温控开关，当温度等于或低于37℃时闭合，温度等于或高于42℃时断开，使箱内温度维持在37℃到42℃之间；额定电压为220V．请完成下列问题：(1)在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为多少瓦特？(2)设计完成后，吴丽对孵化箱进行了工作测试．从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，电路中的电流随时间变化的图像如图乙．ⅰ.测试时的实际电压为多少伏特？ⅱ.工作测试一个小时，电路消耗的电能为多少度？ⅲ.已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)．假设升温过程中，发热电阻发出的热量全部被水吸收，不考虑热量散失，则测试时水箱内水的质量为多少千克？(本小问结果可用分数表示)(2)i.测试时，当开关S断开，实际电压是U＝I′(R＋R0)＝1A×(40Ω＋160Ω)＝200V解：(1)S闭合时，发热电阻的发热功率最大Pmax＝

＝

＝1210W当开关S断开时，Pmin＝I2R＝

＝

×40Ω＝48.4Wⅱ.由图乙知一个循环最大功率工作10s，最小功率工作40s，总共50s，工作测试一小时，总共有

＝72次循环，较大功率总共工作10s×72＝720s＝0.2h，较小功率总共工作40s×72＝2880s＝0.8h，实际最大发热功率P2＝UI2＝200V×5A＝1000W＝1kW

实际最小发热功率P1＝UI1＝200V×1A＝200W＝0.2kW电路消耗的电能W＝P1t1＋P2t2＝0.2kW×0.8h＋1kW×0.2h＝0.36kW·h(3)升温过程中，发热电阻10s内发出的热量是Q＝

Rt＝(5A)2×40Ω×10s＝1×104JQ吸＝Q测试时，水箱内水的质量m＝

＝

＝

kg类型四结合电磁继电器类20.

某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表．如图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换．R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻(置于电热水器内)，其阻值随温度的升高而减小．红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响．型号LWLZ20—19

电源AD220V50Hz加热功率800W保温功率40W水容量1.0L(1)分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？(2)工作时，若要提高电热水器的保温温度，如何调节保护电阻R2的滑片？(3)R1工作时的电阻是多大？

(4)电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃.则该电热水器的效率是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，计算结果保留一位小数]型号LWLZ20—19

电源AD220V50Hz加热功率800W保温功率40W水容量1.0L(3)电热水器处于加热状态时P热＝800W由P热＝

得R0＝

＝

＝60.5Ω电热水器处于保温状态时P温＝40W由P温＝

得R总＝R0＋R1＝

＝

＝1210ΩR1工作时的电阻R1＝R总－R0＝1210Ω－60.5Ω＝1149.5Ω解：(1)当绿灯亮时，工作电路中R0和R1串联，根据串联电路的总电阻大于其中任一电阻的规律，由P＝

可知，电路消耗的电功率最小，电热水器处于保温状态(2)调节保护电阻R2，使滑片P向b端适当移动(4)电热水器加热4.2min消耗的电能W＝P热t＝800W×4.2×60s＝2.016×105J温度升高40℃水吸收的热量Q＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1.0×103×1×10－3m3×40℃＝1.68×105J电热水器的效率

η＝

×100%＝×100%≈83.3%命题点5探究电流产生的热量与什么因素有关(济宁2考，日照3考)21.

某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关．他们用的实验器材如下图所示，两个透明容器中密封着等量空气．U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝．(1)请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接到电路中．(3)接好电路，闭合开关，通电一段时间后，______(选填“左”或“右”)侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流相同、通电时间相同的情况下，________越大，它所产生的热量越多．(2)实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫________．转换法右电阻(4)让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联(如图乙所示)．移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验．此时通过两容器中电阻的电流不同，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度的变化，由此得到的结论是：_________________________________________________________.(5)如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则Q＝________．

在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多I2Rt电功率焦耳定律电功与电功率电能额定功率与实际功率单位常用单位测量工具转盘式电能表电功电功率额定电压、功率影响灯泡亮暗的因素实际电压、功率焦耳定律电热的利用与防范电流的热效应考点清单一、电能1、单位：________，符号：________．2、常用单位：千瓦时(kW·h)，也叫度，1度＝____kW·h＝_________J.3、测量工具：__________．作用是测量用电器某段时间内消耗的电能．焦耳J13.6×106电能表知识精讲【版本导航】鲁科：九上P70～P91；

人教：九年级P86～P103；

沪科：九年级P117～P136；教科：九上P85～P102.电能表转盘式电能表示意图(1)“220V”，指电能表应接在电压是220V的电路中使用(2)“10(20)A”，表示这个电能表的标定电流是

______A，额定最大电流是______A

(3)600r/(kW·h)指用电器每消耗________的电能时，电能表转盘转600转(4)读数：电能表最右边的格子显示的是用去电能的小数部分，前面的格子显示的是整数部分．若月初示数为，月末示数如上图，则本月用电________kW·h相关计算电能表转盘转n转，消耗的电能为W＝kW·h＝×3.6×106

J，其中N表示每消耗1kW·h的电能时电能表转盘转过的转数1kW·h160.51020二、电功与电功率电功电功率定义电流对外所做的功，是电能转化为其他形式能的多少的量度，用符号W表示电功率等于电功与时间之比，表示电流做功的______，用符号P

表示公式W=______U表示电压，单位为Vt表示电流，单位为AU表示时间，单位为sW表示时间，单位为JP=______W表示电功，单位为Jt表示时间，单位为sP表示功率，单位为W快慢UIt电功电功率国际单位焦耳(J)瓦特(W)常用单位千瓦时(kW·h)，也称度千瓦(kW)、兆瓦(MW)、毫瓦(mW)单位换算1度＝1kW·h＝3.6×106

J1kW＝____W，1mW＝10－3W推导公式W＝I2Rt(适用于纯电阻电路)W＝t(适用于纯电阻电路)W＝Pt(同时适用于力学、电学)P＝UI(适用于所有电路)P＝I2R(适用于纯电阻电路)P＝(适用于纯电阻电路)103三、额定功率与实际功率1、额定电压：用电器正常工作时的电压．(即用电器铭牌上标的电压值)2、额定功率：用电器在____________下工作时的电功率．(即用电器铭牌上标的功率值)3、实际电压：电路中用电器实际工作时的电压．4、实际功率：用电器在___________下工作的功率．5、灯泡的亮暗的因素：灯泡的亮暗与它的_________有关，_________越大，灯泡越亮，反之灯泡越暗．额定电压实际电压实际功率实际功率四、焦耳定律1、电流热效应：电流通过导体时______能转化为______能的现象．2、焦耳定律(1)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．(2)内容：电流通过导体时产生的热量跟________________成正比，跟导体的__________成正比，跟______________成正比．电内焦耳电流的平方电阻通电时间R表示电阻，单位是Ω.t表示通电时间，单位是s.注：当电路为纯电阻电路时，电流产生的热量Q才等于电路所消耗的电能W，即Q＝W＝Pt＝UIt＝I2Rt＝________，否则只能用焦耳定律计算．五、电热的利用与防止1、利用：电暖气、电烙铁、电热毯、电饭锅、养鸡场的电热孵化器等．2、防止：有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等．(3)公式：Q=________Q表示________，单位是______．I表示电流，单位是A.

I2Rt热量J微点诊断1.判断下列说法是否正确．(1)电流做功的过程，实际是把其他形式的能转化为电能的过程(

)(2)电流通过用电器所做的功越多，电功率一定越大(

)(3)电能表的功能是测量家庭电路用电器的功率(

)(4)额定功率越大的用电器，电流通过它所做的功就越多(

)(5)用电器工作过程中实际电功率可能小于它的额定功率(

)(6)电流做了多少功，就一定消耗了多少电能，二者在数值上是相等的(

)(7)用电器消耗的电能越多，用电器上产生的电热(热量)就一定越多(

)××××√√×重难点突破一、实际功率与额定功率的理解及计算1.灯泡L1上标有“6V

3W”字样，灯泡L2上标有“6V

6W”字样，假定两灯的灯丝电阻不变，请回答下列问题.(1)铭牌信息的理解：灯泡L1的额定电压为____V，额定功率为_____W.(2)欧姆定律的应用：灯泡L2

正常发光时，其两端的电压为_____V，通过L2

的电流为_____A，L2

正常发光时的电阻是______Ω；将两灯并联接入电路，且两灯均正常工作，则电路中的总电阻为______Ω.一题多设问636164(3)实际功率的计算：若灯泡L1

两端的实际电压为3V，则L1

的实际功率为______W.(4)电能的计算：灯泡L1正常工作1min消耗的电能为________J.(5)灯泡亮度判断：将L1、L2串联接入电源电压为6V的电路中，________发光比较亮；将L1、L2并联接入电源电压为6V的电路中，________发光比较亮．(均选填“L1”或“L2”)(6)若将两灯串联后接在某电源两端，在保证电路安全且其中一盏灯正常工作的条件下，电路中的电流为________A，电源电压为________V.0.75180L1L20.59二、多挡位家用电器类相关计算方法指导电路中多挡位问题解题思路多挡位问题的实质是判断电路总电阻的大小．对于家庭电路，在不同挡位时总电压不变(220V)，根据P＝

知，总电阻最小时，总功率最大，用电器处于高温挡；总电阻最大时，总功率最小，用电器处于低温挡．(1)当开关处于1位置时，电阻________(选填“R0”、“R”或“R0与R”)连入电路，电饭锅处于________(选填“高温”或“低温”)挡，此时电路中的电流为______A，电饭锅的功率为______W，电饭锅在这一状态下工作10min消耗的电能为____________J.(2)当开关处于2位置时，电阻______(选填“R0”或“R”)被短路，电饭锅处于________(选填“高温”或“低温”)挡，此时电路中的电流为____A，电饭锅的功率为______W，电饭锅在这一状态下工作10min消耗的电能为_________J.2.某型号电饭锅有“高温挡”和“低温挡”两个挡位，其原理如图所示，已知电阻R0＝44Ω，R＝2156Ω.R0与R低温0.1221.32×104R高温511006.6×1053.如图所示为某热水器的简化电路图，该热水器有加热和保温两个挡位，已知该热水器的加热功率为1100W，加热丝R2的阻值为440Ω.(1)开关S、S1都闭合时：热水器处于______(选填“加热”或“保温”)状态；加热丝R1的功率为______W，加热丝R2的功率为______W，该状态下工作60s消耗的电能为________J.(2)只闭合开关S时：热水器处于________(选填“加热”或“保温”)状态，该状态下工作5min消耗的电能为__________J.加热9901106.6×104保温3.3×104

4.如图甲是某品牌养生壶的简化电路图，该养生壶有高温、中温和低温三种工作挡位，下表是它的有关参数．已知c水＝4.2×103

J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103

kg/m3.一题多设问项目参数电源电压/V220低温挡功率/W275中温挡功率/W550高温挡功率/W？容积/L1甲(1)开关S1闭合，当S2接A，养生壶处于________挡，此时电路中的电流为______A，R1的阻值是______Ω；中温2.588(2)养生壶处于低温挡时，电路中开关的闭合情况是：_________________；此时R2消耗的电功率为________W；

(3)该养生壶在额定电压下，处于高温挡状态下，将装满储水罐的水从20℃加热至45℃，用时120s，则水吸收的热量为__________J，养生壶消耗的电能为__________J，养生壶的加热效率为________．(保留1位小数)开关S1断开，S2接A137.51.05×1051.32