2024中考一轮复习物理-第十七讲-电功率计算-原卷版

第十七讲--电功率计算一、思维导图题型1概念辨析题型1概念辨析题型2电能表的计算题型3电功率基础题型4小灯泡亮暗程度题型5极值问题题型6输电问题题型7常规电热档位问题三、知识梳理考点1电功1.概念：所做的功。2.实质：是_能转化为其他形式的能.3.单位：焦耳，符号为J。常用单位：千瓦时(kW·h),俗称度。1焦=1伏·安·秒。4.单位换算：1度=1千瓦时(kW·h)=焦耳(J)。5.计算公式：W==。6.推导公式：W=U=I2Rt,W=。7.决定因素：某段电路两端的、此段电路的电流I以及通电时间t.考点2电能表1.用途：测量电能的仪表。2.四个重要参数：考点3电功率1.概念：电流在_内做的功。电功率用字母P表示。2.物理意义：表示电流做功的3.单位：瓦特，简称瓦，符号为W。4.单位换算：1千瓦(kW)=瓦(W).5.公式：①P=UI(定义式),即用电器所消耗的电功率等于用电器两端的电压与通过用电器电流的乘积。7.额定电压与额定功率额定电压用电器正常工作的电压值额定电流用电器正常工作的电流值额定功率用电器在额定电流或额定电压下工作时所对应的功率实际功率用电器在实际电压下工作时所对应的功率U实=U额P实P额，用电器正常工作(如：灯泡正常发光)U实>U额P实P额，用电器不能正常工作(如：灯泡超常亮),有时会损坏用电器U实<U额P实P额，用电器不能正常工作(如：灯泡较暗)8.电功率的估算电器功率(瓦)电器功率(瓦)电器功率(瓦)电子表0.001普通照明灯泡15～100电熨斗100～1500半导体收音机0.06～0.4家用电冰箱100～200电饭煲300～150021寸彩色电视机90台式电脑100～300家用空调950～2300日光灯3～40吸尘器800家用电烤炉450～1500考点4焦耳定律1.电流的热效应(1)概念：电流通过各种导体时，会使导体的温度的现象。(2)实质：电能转化为的过程。2.焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通(3)影响因素：①当电流、通电时间相同时，电阻，产生的热量越多；②当电阻、通电时间相同时，电流越大，产生的热量3.电热器(1)原理：利用电流的工作。(2)主要组成部分：发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。(3)应用：电熨斗、电热毯、电热壶、电饭煲等。考点5多档位电热器计算1.串联电路的多档问题（1）短路式：两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联，如下图所示。当闭合开关时，有一个电阻短路，只有一个电阻工作，此时为高温档；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温档。短路式单刀双掷式（2）单刀双掷式：主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接附加电阻。当开关掷向附加电阻的支路时，两电阻串联，为低温档；当开关掷向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高温档。（3）公式计算：闭合S时，R短路，为高温档：P高=U2/R0闭合S断开时，R、R0串联，为低温档：①R0是发热电阻R是分压电阻时，P低=[U/（R+R0）]2R0②R、R0都是发热电阻时，P低=U2/（R1+R2）2.并联电路的多档问题①公式计算：只闭合S1时，低温档：P低=U2/R1只闭合S2时，中温档：P中=U2/R2闭合S1、S2时，高温档：P高=U2/R1+U2/R【能力拓展】当电源电压一定时，并联电路中并联的电阻越电阻越小，总功率越大，温度挡位越大。考点6电池容量计算1.定义：电池容量是衡量电池性能的重要性能指标之一，它表示在一定条件下电池放出的电量，即电池的容量，通常以\t"/item/%E7%94%B5%E6%B1%A0%E5%AE%B9%E9%87%8F/_blank"安培·小时为单位2.计算：由W=UIt可知：电池携带的功为：电容量乘以输出电压。四、题型分类题型1概念辨析1.（2020•柯城区校级模拟）下列关于电能的说法正确的是（）A．可以通过电流表把电能直接测量出来 B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦 C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大 D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同2.(2023秋·定海区月考)小舟说:微波炉很省电,用它加热食物花不了多少电费、小宁说:微波炉很费电，他家的微波炉一使用空气开关就“跳闸”。上述争论中，混淆的两个概念是(A.电压和电流B.电能和电功率C.电能和电压D.电阻和电能.3.（2023·北京昌平二模）有两个额定电压相同的空气炸锅甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W。两个空气炸锅都正常工作时，下列说法正确的是（）A．电流通过甲空气炸锅做功比通过乙空气炸锅做功快B．甲空气炸锅两端的电压比乙空气炸锅两端的电压高C．通过甲、乙两个空气炸锅的电流相等D．相同时间内，甲和乙两个空气炸锅消耗的电能一样多题型2电能表的计算1.（2023•永嘉县校级二模）小德利用某电能表（如图）测量一家用电器的电功率。当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在6分钟内电能表的转盘转了250转，那么这个用电器可能是（）A．台灯 B．家用电风扇 C．笔记本电脑 D．电热水壶2.(2023·西湖区二模)为了测量家中暖风机的功率，小金关闭了家里的其他用电器只让暖风机正常工作，发电能表的转盘在1分钟内转过50圈，电能表的铭牌和暖风机工作前电能表上的示数如图所示。则该暖风机的电功率为kW,2小时后电能表的示数为kW·h。题型3电功率基础1.（2022•拱墅区校级一模）已知R1＝10Ω，R2＝20Ω，电源电压为6V，求出下列物理量（写出计算过程）：（1）电阻R1消耗的电功率；（2）电阻消耗的总电功率；（3）电阻R1在1分钟内产生的热量。2.（2021•杭州）如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V0.75W"”。(1)灯泡正常工作时，电压表V、V2示数分别为多少？滑动变阻器接入的电阻为多少？(2)灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少？题型4小灯泡亮暗程度1.（2023•杭州模拟）将灯L1（9V9W）和L2（6V6W）串联接入电源电压为15V电路中，闭合开关后，两灯都发光。下列关于L1、L2的说法正确的是（）A．L1实际功率小于额定功率 B．L2实际功率小于额定功率 C．L1、L2实际功率相等 D．L1、L2都能正常发光2.（2023•瓯海区模拟）现有甲、乙、丙三个灯泡，分别标有“220V25W”、“110V25W”、“36V25W”的字样，当它们都是在各自额定电压下工作时，它们的亮度情况是（）A．甲灯较亮 B．乙灯较亮 C．一样亮 D．丙灯较亮3.（2023·黑龙江中考真题）标有“6V；3W”和“6V；6W”的灯L1和L2（假设两灯灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是（）A．通过灯L1和L2的电流之比为1∶2B．灯L1和L2两端的电压之比为2∶1C．灯L2和L1的发光亮度相同D．能够正常发光的灯应是灯L2题型5极值问题1.（2023•江北区一模）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端，R1两端的电压随滑动变阻器R2连入电路电阻变化的图象如图乙。下列说法中正确的是（）A．R1两端电压逐渐减小 B．电源电压为7伏 C．当R2＝25Ω时，R2的电功率最大 D．电路中的最大电功率为3.6瓦2.（2023•宁波模拟）如图甲，R1为定值电阻，Rp为滑动变阻器，闭合开关，Rp的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图象如图乙，下列说法正确的是（）A．R1阻值为1.8Ω B．电路消耗的最小功率为0.2W C．当Rp总阻值的35接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5：6D．当电流为0.4A时，R1与Rp连入电路的阻值之比为2：1题型6输电问题1.（2021•路桥区模拟）有一个瀑布，每分钟有50m3的水从40m高处落下，政府想利用它建设一个小型水电站为附近的一个居民楼供电，如图是供电设备向居民楼用户输电的示意图。若水流做功有48%须保证为220V，居民楼内消耗的总功率为88kW（g＝10N/kg）（1）供电设备的输出电压是多少伏？（2）输电线的总电阻是多少？2.（2022秋•游仙区期末）一变压器向某商场供电，变压器距离商场5km，在变压器与商场之间有两条输电线，每条输电线每千米的电阻为0.4Ω，变压器加在输电线两端的电压是U，商场端得到的电压是220V。在某一时间段，商场内有88盏标有“220V40W”的白炽灯和一台标有“220V2420W”的电烤箱在工作，不考虑温度对电阻的影响。求：（1）电烤箱的电阻是多少Ω？（2）变压器加在输电线两端的电压U是多少V时，商场里的88盏白炽灯和电烤箱才能正常工作？（3）为了节约用电，商场用100盏“220V10W”的节能灯代替100盏“220V40W”的白炽灯，每天正常工作10h，一年（360天）可以节约用电多少度？题型7常规电热档位问题1.（2023•上城区模拟）电饭锅已经成为每个家庭必不可少的家用电器。如图是电饭锅的内部电路结构图，已知电饭锅的部分参数：额定电压220V，R1＝88Ω，保温功率为88W，S1为手动开关，S2为双金属片开关（右端固定）。（1）求电饭锅的加热功率；（2）求R2的阻值；（3）考虑到能量的有效利用应该选用（选填“仅R1”或“R1和R2都”）与铝制内胆（装米饭的部位）紧贴。（4）与铁相比，铜升高相同温度热膨胀较明显。已知双金属片两层的材料分别为铁和铜，上层应该选用（选填“铜”或“铁”）。2.（2023•上城区二模）如图是家里电热锅的工作原理图，电热锅有高中低三挡功率。则下列判断正确的是（）​A．开关S1接a，S2闭合，电热锅处于低温挡 B．开关S1接b，S2断开，电热锅处于高温挡 C．开关S1接b，S2闭合，电热锅中温挡 D．开关S1接a，S2断开，电热锅处于高温挡3.（2023•杭州一模）取暖器是人们常用的一种家电，如图所示为某取暖器的等效电路图，它是利用电流热效应工作的。已知该取暖器有高温挡和低温挡，R1、R2是完全相同的两个电阻。只闭合S，通过R2的电流是2A。（1）R2电阻是多少？（2）只闭合S，电路的功率是多少？（3）高温挡正常工作100秒，整个电路消耗的电能是多少？1.（2023•杭州中考）用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示，不计充电过程中的能量损失。充电桩电池初始状态充电电压/V充电电流/A充满电的时间/h普通充电桩相同2203010快充充电桩600100待填（1）用普通充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时？（2）用快充充电桩充满电，需要多少小时？（3）目前存在普通充电桩充电时间长，充电桩紧缺等问题。为解决此问题，除用快充充电桩充电外，再提出一种设想。2.（2023•定海区三模）如图是某种锂电池的部分参数，小舟同学将电池安装到遥控车上，进行花样赛车训练。已知小车质量为0.5千克，行驶时功率为2W，电动机效率为80%（表中“Ah”读作“安时”，2Ah表示该电池在4V电压下能以2A的电流放电1小时）。（取g＝10N/kg）求。名称：充电式锂电池容量：2Ah标称电压：4V充电模式：恒流/恒压……（1）该电池充电一次可以储存的最大能量是。（2）造成电动机效率不能达到100%的原因可能是。（3）充满电一次，可供小亮同学训练多少小时？（4）锂电池放电时发生的化学反应为Li+MnO2＝LiMnO2，求3.5gLi（锂）参加反应所消耗的MnO2质量是克。3.如图所示为一充电宝，其输出电压和输入电压都是5V，电池容量为1000mAh，关于充电宝下列说法正确的是（）A．当给充电宝充电时，电能主要转化为了化学能B．当充电宝充满电时，储存了0.5kW·h的电能C．当充电宝给手机充电时，手机电池相当于电源D．充电宝的两个插孔是串联的连接关系五、课后巩固1.额定电压相同的甲、乙两灯并联在电路中时，甲灯比乙灯亮，那么()A.甲灯的额定功率比乙灯的大B.甲灯的电阻比乙灯的大C.通过甲灯的电流强度比通过乙灯的小D.甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大2.下列关于电功、电功率说法中哪个是正确的（）A．电流做功．其他形式的能转化为电能B．电流做功，电流减小C．电流做功越多，电功率就越大D．在相同时间里，电流所做的功越多，电功率就越大3.（2022•杭州模拟）如表为小明家安装的某品牌自动电热马桶盖的详细参数（在小明家的电能表上标着3600r/kW•h），说法正确的是（）品牌OJM待机功率≤10W材质ABS工作功率1800W额定电压220V每次加热时间2分钟温度范围0℃～40℃每天耗电量约0.3kW•hA．每次加热时，电能表转过216圈 B．加热丝的电阻为2420欧 C．待机1小时消耗电能不高于0.1kW•h D．工作电流为5A4.（2021•瑞安市模拟）如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（）A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A B．小英家上个月消耗的电能为101.1kW•h C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多5.（2023•湖州）美好生活从早餐开始。图1所示为某款面包机及其部分参数。该面包机有两个完全相同的加热仓，可实现单独加热。小明在使用过程中发现这款面包机有如下功能：功能一：设定时间后（定时开闭合），放入面包片，按下按键，面包机就开始工作；功能二：到了设定时间，定时开关自动断开，弹出面包片。（1）根据题干，两加热仓加热电阻的连接方式是。（选填“串联”或“并联”）思考后，小明根据面包机的功能自己设计了电路图，如图2。AOB为杠杆，O为支点，杠杆上仅触点1、2导电。（2）根据面包机的参数，计算加热电阻R1的阻值。（3）请根据小明设计的电路图来分析面包机是如何实现功能二的。6.（2022秋•滨江区期末）如图所示，是一款电饭煲的工作原理图，R1＝48.4Ω，R2＝605Ω，当开关S1、S2都闭合时，电饭煲进入加热模式；当S1断开、S2闭合时，电饭煲进入保温模式。：（1）这款电饭煲加热时的电功率；（2）这款电饭煲保温1小时消耗的电能。7.（2021•杭州二模）小明学了家庭电路知识后，利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。他的做法是