中考物理一轮复习考点梳理课件-电功电功率

电功电功率一、电功考点1概述电功的概念电功的实质：电流做功的过程就是_______转化为____________的过程。考点2知道电功的单位单位为________(简称焦，符号为J)、千瓦时(kW•h)。换算：1kW•h＝_________J。电能其他形式能焦耳3.6×106考点3列举决定电功大小的因素影响电功大小的因素有电压、

和通电_____。考点4知道用电器消耗的电能可以用电功来量度电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程，电流做了多少功就有多少_______转化为其他形式的能。电流时间电能考点5应用电功的公式计算用电器消耗的电能电能计算公式为：_______________，对纯电阻性用电器，电功还可用公式______________________计算。考点6根据电能表读数的变化估算消耗的电能测量电功的仪表是________(电度表或千瓦时计)，计数器上前后两次读数之差就是这段时间内消耗的千瓦时数。W＝UIt、W＝PtW＝(U2/R)t，W＝I2Rt电能表1．有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W。两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是()A．甲电热水壶两端的电压较高B．电流通过甲电热水壶做功较快C．通过两个电热水壶的电流相等D．相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多B2．小华家买了电动自行车，说明书上的部分内容摘录在下图中(注：“电池容量10Ah”可理解为“若以10安的电流放电可使用1小时”)。请回答：最高车速：≥25km/h电池容量：10Ah一次充电行驶里程：30～40km充电器输入电压：220V额定电压：36V频率：50Hz额定功率：180W一次充电时间：5～8h(1)该电动自行车的额定电流多大？(2)若该电动自行车行驶的平均车速为20千米/时，使用50%的电池容量(按额定电流放电，不计放电时能量损失)，能行驶多长路程？(3)某天小华想在自家的小车库内充电，发现车库内只安装了电灯，没有插座，于是小华想在如图所示的原有线路上安装一个双孔插座，应在a、b、c三处中的哪两处之间安装才合理？____。A．a和bB．b和cC．a和cC【答案】(1)I＝＝5安(2)t＝＝1小时(或“据题意，自行车行驶时间t＝1小时”)s＝vt＝20千米/时×1小时＝20千米二、电功率考点7概述电功率的概念电流在单位时间内所做的功叫_________，是用来表示_____________的物理量。考点8知道电功率的单位电功率的单位为瓦特(简称瓦，符号为W)、千瓦(kW)。1kW＝1000W。电功率电流做功快慢考点9应用电功率的公式进行简单的计算电功率计算公式为：P＝

、P＝

。对于纯电阻性用电器，电功率还可用公式P＝

、P＝

计算。考点10知道额定功率的概念(1)额定功率：用电器在_________下工作时所消耗的电功率。(2)用电器只有在额定电压下工作时，实际功率等于额定功率。灯泡的亮度取决于灯的______电功率。W/tUIU2/RI2R额定电压实际考点11从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率以灯泡为例：PZ220V25WPZ表示普通照明灯泡，220V表示额定电压为220V，25W表示该灯泡的额定功率为25W。3．小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路(如图乙)，闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1′、P2′(不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定)。下列关系式正确的是()A．P2′>P1′>P1

B．P2′>P1>P1′C．P1>P2′>P1′D．P1>P1′>P2′C4．某兴趣小组设计的“温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态。电路如图甲所示，S为开关，双金属开关在温度低时闭合，温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作，起到调节温度作用，指示灯的额定电压为200V，且亮起即正常工作，发热电阻阻值为40Ω。求：(1)当指示灯亮时，温度控制器处于________状态。(2)指示灯的电阻值。(3)加热状态时，温度控制器所消耗的电功率。恒温【答案】(2)U灯/R灯＝U阻/R阻，R灯＝U灯·R阻/U阻＝200V×40Ω/20V＝400Ω(3)加热状态时，双金属开关闭合：P＝U2/R＝(220V)2/40Ω＝1210W(4)温度控制器正常工作时，记录灯泡在一段时间内，规律性亮灭情况如图乙，则温度控制器1小时所消耗的电能。【答案】(4)灯亮时，I1＝20V/40Ω＝0.5A，灯灭时，I2＝220V/40Ω＝5.5A，一个周期(3分钟)消耗的电能：W＝W1＋W2＝U1I1t1＋U2I2t2＝220V×0.5A×150s＋220V×5.5A×30s＝5.28×104J1小时耗电：W总＝W×20＝1.056×106J三、测定小灯泡的电功率考点12说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理原理为_________。考点13绘制实验的电路图P＝UI考点14测定小灯泡的额定功率和实际功率，收集和整理实验数据得出实验结论调节滑动变阻器，当电压表读数不等于额定电压时，可测实际功率；当电压表读数_______额定电压时，可测额定功率。等于5．在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中，小组同学猜想：小灯泡的电功率可能与电压、电流有关，于是他们设计了如下所示的三个电路图：(1)你认为图

电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系，理由是

.

。(2)小组同学经过分析讨论，选择正确的电路进行实验，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是

.

。乙

电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮

乙是串联电路，能控制电流相等6．图甲是测定小灯泡(额定电压2V)电功率的实验电路。(1)某同学根据实验数据画出如图乙所示的图像，则该小灯泡的额定功率为

瓦。老师认为图乙曲线右半段不符合实验事实，理由是

.

。0.8

当实际电压远大于额定电压时，小灯泡会烧毁(2)另一同学为探究电流跟电阻的关系，换用4.5V的电源，并用多个不同阻值的定值电阻替换图甲中的灯泡，得到如图丙的图像，则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为

欧姆。15

四、电流的热效应考点15知道电路具有热效应,概述探究影响电流热效应因素实验的原理和涉及的科学方法1．电流热效应电流通过导体时，

能转化为

能，这种现象叫做电流的热效应。电内2．用控制变量法进行研究在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。考点16说出焦耳定律的内容和数学表达式;应用焦耳定律解决简单问题焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟

的平方、导体的

和通电时间成正比。表达式：Q＝____电流强度电阻I2Rt7．在验证焦耳定律(Q＝I2Rt)中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图三种电路连接情况(已知R甲<R乙)。闭合开关，三种电路的电流表指针均发生了偏转，经过一段时间后观察并记录2根玻璃管内液面上升的高度Δh。小组实验报告汇总如下表，请把表格空白处填写完整。实验电路玻璃管内液面高度小组结论你的合理解释与评价A液面都不上升导体产生的热量跟电阻无关(1)B液面都上升，且Δh甲<Δh乙电流通过导体时，电阻越大，产生的热量就(2)电流和时间都相同，验证了焦耳定律中Q与R的定性关系C液面都上升，且Δh甲(3)____Δh乙电流通过导体时，电阻越小，产生的热量就越多(4)两实验电阻没接入电路，无现象无法验证焦耳定律中Q与R定性关系越多＞两实验电阻并联，电流不同，实验现象无法验证焦耳定律中Q与R定性关系

高频点1电功的计算

★例1如图所示是家用吹风机的工作原理，既可吹热风也可吹冷风，某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示，则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是()DA．7040JB．12320JC．21120JD．13200J【解析】根据功率随时间的变化关系图像可知：P热＝616W，t1＝20s；P冷＝88W，t2＝30s－20s＝10s，W总＝W热＋W冷＝P热t1＋P冷t2＝616W×20s＋88W×10s＝13200J。故选D。1.灯泡L的电流随电压变化的图像如图乙所示，将此灯泡与定值电阻R接入图甲所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，则电源电压是

V；再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1A，则R的阻值是

Ω；通电1min，定值电阻R消耗的电能是

J。22012高频点2电功率的计算★例2如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2(R1>R2)接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P－U图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P－U图像③。则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是()A．R1和ⅠB．R1和ⅢC．R2和ⅠD．R2和ⅢC【解析】(1)假设A、B两个电阻的电压相等，根据P＝可知，电阻小的功率大；因为R1>R2，所以P1＜P2；在乙图中，从横轴上找一点做横轴的垂线分别与两个图像相交，发现这时①的功率＞②的功率，因此①是R2的图像，②是R1的图像；(2)如果A、B并联，那么它们的总电阻比R2的电阻还小，根据公式P＝可知，这时的总功率比①中R2的功率还大，肯定在图像①的左边，即I的位置。故选C。★2.如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A。则()A．电路消耗的最小功率为2.5WB．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4WC．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2WD．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10JB【解析】(1)当滑片P移至最左端时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，此时灯泡正常发光，由I＝可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝20Ω；当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电路消耗的功率最小，若不考虑灯泡电阻随温度的变化，根据串联电路的电阻特点可得，最小总功率：P最小＝＝2.5W；由于灯泡不正常工作时的电阻低于正常工作时的电阻，所以，电路消耗的最小功率不是2.5W；故A错误；(2)滑片P在中点时，电流表示数为0.4A，根据I＝可得，此时滑动变阻器两端的电压：U滑＝IR滑＝0.4A××20Ω＝4V，因串联电路中总电压等于各电压之和，所以，此时灯泡两端的电压：U′L＝U－U滑＝10V－4V＝6V，灯泡的实际功率：PL＝U′LI＝6V×0.4A＝2.4W；故B正确，C错误；(3)滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡做的功：WL＝UILt＝10V×0.5A×2×60s＝600J，故D错误。故选：B。

高频点3小灯泡功率的测定例3小明和小红做测量小灯泡的功率实验，实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率。器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为3.8V的小灯泡，滑动变阻器(20Ω2A)，电压表，电流表，开关各一个，导线若干。(1)小明连接了如图甲所示的电路，准备将电压表连接在小灯泡两端，电压表的表盘如图乙所示，小红认为这样连接电压表不妥，理由是

.

.

。

如果接0～3V量程，会导致灯泡两端电压无法达到额定电压，如果接0～15V量程，由于分度值为0.5V，示数会不准确(2)小明和小红讨论后，选择0～3V的量程，将电压表并联在滑动变阻器的A、B接线柱上，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。【答案】如图(3)正确连接好电路后，他们采用合理的操作方式，闭合开关，移动滑片P，读出电压表、电流表的示数，观察小灯泡的亮度变化，记录在下表中：小灯泡的实际功率P/W电压表的示数U/V2.92.52.31.70.70.50电流表的示数I/A0.200.220.240.26

0.310.34

小灯泡的亮度逐渐变亮

①为达成实验目的，请将表格中的栏目补充完整。②当电压表示数为0.7V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为

。③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是

。小灯泡的实际功率P/W电压表的示数U/V2.92.52.31.70.70.50电流表的示数I/A0.200.220.240.26

0.310.34

小灯泡的亮度逐渐变亮

1.14W实际功率越大，亮度越亮④实验时，若移动滑片P至B端，则开关闭合后会出现

现象，可能导致器材损坏。小灯泡的实际功率P/W电压表的示数U/V2.92.52.31.70.70.50电流表的示数I/A0.200.220.240.26

0.310.34

小灯泡的亮度逐渐变亮

电压表满偏【提醒】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，难点是正确计算不超过电表量程前提下变阻器的取值范围。★例4如图所示，电源电压恒为15V，定值电阻R的阻值为20Ω，闭合开关后，使变阻器的阻值减小5Ω，电流表示数变化了0.1A，则下列说法正确的是()A．电流表示数减小了0.1AB．电压表示数减小了0.5VC．定值电阻的电功率增大了0.2WD．电路总功率增大了1.5WD【解析】由图可知，变阻器R变与R串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；A.使变阻器的阻值减小5Ω，根据串联电路的电阻特点可知总电阻变小，由于电源电压不变，根据I＝可知电路中电流变大，所以电流表示数变化了0.1A，应是增大0.1A，故A错误；B.设原来变阻器接入电路的阻值为R变，变阻器的阻值减小5Ω后，此时变阻器接入电路的阻值为R变－5Ω，由题意可知：△I＝I2－I1＝0.1A，即：＝0.1A，所以，＝0.1A，解得：R变＝10Ω，R变＝－45Ω(舍去)，所以，I1＝＝0.5A，I2＝＝0.6A，则电压表示数变化量：△U变＝I2(R变－5Ω)－I1R变＝0.6A×(10Ω－5Ω)－0.5A×10Ω＝－2V，所以电压表示数减小了2V；故B错误；C.定值电阻电功率的增大量：△P1＝I22

R-I12

R＝(0.6A)2×20Ω－(0.5A)2×20Ω＝2.2W，故C错误；D.总功率的增大量：△P＝UI2－UI1＝15V×0.6A－15V×0.5A＝1.5W，故D正确。故选D。例5一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭牌部分信息已经模糊，如图a所示，其测温系统可以简化为如图b所示的电路，电源为9V恒定电源，R1为4Ω定值电阻，R2为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图c所示。额定功率

额定电压220V水箱容积60L建议使用人数3～4图a(1)为估算电热水器的额定功率，关闭其他用电器，让热水器正常工作1分钟，观察电能表，如图d所示，转动了150转，则消耗电能多少千瓦时，电热水器的额定功率是多少瓦？(2)若已装满水的水箱温度显示75℃时突然停电，但不停水。现有4人要洗浴，正值秋冬季节，需用40℃热水洗浴，通过控水系统将10℃冷水和水箱中热水进行调配，请问每人平均用水量是多少升？(不计热损失)(3)控温系统某时刻电压表示数为4V，此时水箱中水温是多少？【答案】(1)热水器消耗的电能W＝kW·h＝0.05kW·h，热水器的功率P＝＝3kW＝3000W；(2)水箱内水的温度75℃，水的体积60L＝0.06m3，由ρ＝得热水的质量：m热＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.06m3＝60kg，将10℃冷水和水箱中热水进行调配，根据热平衡方程可得：cm热(t1－t)＝cm冷(t－t2)，冷水质量m冷＝＝70kg，调配后水的质量m＝m热＋m冷＝60kg＋70kg＝130kg，调配后水的体积：V＝=＝0.13m3＝130L，每人平均用水量：＝32.5L。(3)由图b知，R1和R2串联，电压表测R1的电压，控温系统某时刻电压表示数为4V，电源电压为9V，则R2两端的电压为5V，串联电路电流相等，I＝，即，解得R2＝5Ω，由图c可知，R2与温度t为一次函数关系，温度为0℃时，R2阻值为8Ω，温度为80℃时，R2阻值为4Ω，R2随温度变化的函数关系为：R＝Ω；当R2＝5Ω时，解得t＝60℃。(友情提示：本栏目建议午休时间完成)1．下列用电器主要利用电流热效应工作的是()A2．用如图的装置探究影响电流热效应的因素，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1＜R2，瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是()A．该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系B．闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快C．实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少D．将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小C第2题图3.如图所示电路，电源电压保持不变，R1＝5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为15Ω。闭合开关S，向左移动滑动变阻器滑片P的过程中，下列说法正确的是()A．电流表的示数变小B．电压表的示数增大C．滑片可在R2上任意移动D．若滑片移到b端时，R1与R2的电功率之比为3∶1D第3题图4．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向右移动时，下列说法错误的是()A．电压表示数变大B．电流表示数变小C．灯L的亮度不变D．电路的总功率变小A第4题图

5.有一只标有“6V3W”字样的灯泡A和一只定值电阻B，A和B的电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示。则错误的是()A．定值电阻B的阻值为6ΩB．将A、B串联接在9V电源两端，灯泡A正常发光C．将A、B并联接在6V电源两端，10s内电路消耗的电能是30JD．将A与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端，如图乙所示，当灯泡的功率与滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的功率为0.9W第5题图C★6．人类已进入智能化时代。小明家安装了空调智能控制系统，空调自动开启条件是：家中有人且室温等于或高于26℃。S1和S2是控制空调开启的两个智能开关，当家中有人时S1自动闭合，家中没有人时S1自动断开；当室温等于或高于26℃第6题图时S2自动闭合，室温低于26℃时S2自动断开，则控制空调开启的电路示意图是图甲和图乙中的

。已知小明家某天室内温度变化情况如图丙所示，当天8h－12h和14h－18h家中没有人，空调的额定电压是220V，额定功率是1kW，则这台空调当天消耗的电能是

kW·h。甲5第6题图【解析】(1)由题意知，当家中有人S1闭合，且室温等于或高于26℃时S2闭合，空调才会开启，即两个开关都闭合时空调开启，只要有一个开关断开空调都不会自动开启，则两开关应串联在电路中，故图甲符合要求；(2)由题知，当天8h－12h和14h－18h家中没有人，结合当天室内温度变化情况，可得当天空调工作时间：t＝(14h－12h)＋(21h－18h)＝5h，由可得，这台空调当天消耗的电能：W＝Pt＝1kW×5h＝5kW·h。故答案为：甲；5。★7．在如图甲的电路中，电源电压保持不变，R为滑动变阻器，其规格为“20Ω2A”，闭合开关S，当滑片P从一端滑到另一端的过程中测到R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示，则电源电压为

V，定值电阻R0的阻值为

Ω。1210第7题图【解析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R与R0的串联，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的电流I小＝0.4A，由I＝可得，电源的电压：U＝I小(R0＋R)＝0.4A×(20Ω＋R0)……①；当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大，由图像可知，电路中的电流I大＝1.2A，I大＝＝1.2A……②，解得：R0＝10Ω，电源的电压U＝I大R0＝1.2A×10Ω＝12V。第8题图8．小科想知道标有“3.8V”字样的小灯泡正常工作时的电功率，于是连接了如图所示的实验电路。电源电压6伏恒定不变，滑动变阻器规格为“50Ω1A”。(1)请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。【答案】如图(2)正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮。小科观察到两电表的示数情况是

.

，由此判断故障是小灯泡断路。

电压表有示数，电流表无示数(或电压表示数为6伏，电流表示数为0)第8题图(3)排除故障后，小科进行了正确操作，观察到的现象和测得的数据如