2017年中考物理18章 电功率

第十八章电功率中考指导中考考纲具体要求1.理解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单计算.2.理解电功和电功率，能应用电功率的知识和技能解决简单的实际问题，理解用电器的额定功率和实际功率.3.熟练掌握电功率的测量方法以及电功率的计算公式.近三年广东省中考情况年份题型分值难易度考查点2012大题14分难电能表读数(实验题2分)电功率计算（计算题6分）电功率的综合（综合能力题6分）2103实验题综合能力题8分难+中测量小灯泡的功率（6分）电吹风（6分）2014所有题8分难电能表读数与转数（2分）电功的计算（填空题1分）灯泡的亮度（填空题1分）实际电功率的求法（计算题2分）测量小灯泡的功率（选择题3分）思维导图电能和电功率电能和电功电能表的铭牌电功率定义单位公式实际功率与额定功率伏安法电能表和秒表测量电功的计算公式两套单位的换算保温和加热灯泡的亮度测量电功率焦耳定律实际功率与额定功率的区分实际功率与额定功率的计算方法重点问题电流的热效应产生热量的影响因素电热结合问题考点梳理1.电功（电能）与单位（1）电流所做的功叫电功，电流做功的过程，就是电能能转变为其他形式能的过程，如：（内能、光能、机械能）.电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式能量.电功单位的换算:1kW·h=1度=3.6×106J.（2）电能表是测量电功（电能）仪表.（提示：不是电功率）（3）电能表的铭牌标示内容：如“220V”表示电能表的标定电压是220伏；“10（20）A”表示电能表的标定电流为10安，允许短时间使用的最大电流为20安.“50Hz”表示电能表的工作频率是50赫兹；“600revs/kW·h”表示该电能表上所接的用电器每消耗1KW·h的电能，电能表上的转盘转600转.如图该电能表允许的家庭最大电功率是2200W.（4）读数方法：电能表表盘上先后两次示数之差就是这段时间内消耗的电能，即电流在这段时间内所做的功.求消耗的电能即是求电功，两者单位一样.一般情况下，电能表的最后一位是小数位.如图所示：电能表的读数是21.6kW·h.（5）在P＝W/t中，三个物理量的单位必须对应.如P的单位为kW，t的单位为h，则W的单位为kW·h；如P的单位为W，t的单位为s，则W的单位为J.（6）根据电能表的相关知识求转数、求电功率.思路：先求出电能表每一转用电器消耗的电能，再用总的消耗的电能去除每一转的电能，即可求出转数.求电功率：可先求出某用电器在某段时间内的消耗的电能，再除以时间即可求出电功率.（7）计算公式：W=UItW——电能——焦耳（J）U——电压——伏特（V）I——电流——安培（A）t——时间——秒（s）①在串联电路和并联电路中，电流所做的总功等于各用电器电功之和；②串联电路中，各用电器的电功与其电阻成正比，③并联电路中，各用电器的电功与其电阻成反比，（各支路通电时间相同）。.2.电功率定义：电流在1秒内所做的功叫电功率。意义：表示消耗电能的快慢。符号：P单位：瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW），1kW＝103W电功率的定义式：P=t(W)第一种单位：P——电功率——瓦特（W）；W——电功——焦耳（J）；t——通电时间——秒（s）。第二种单位：P——电功率——千瓦（kW）；W——电功——千瓦时（kW·h）；t——通电时间——小时（h）。导出公式：P=W/t=UI，即电功率等于导体两端电压与通过导体的电流的乘积.根据欧姆定律：I=U/R的公式还可变形∶P=I2R、P=U2/R.用电器正常工作时的电压叫额定电压，用电器在额定电压下的功率叫额定功率.用电器工作时实际加的电压叫，用电器在实际电压下的功率叫，电压不同，实际功率就，实际值和额定值的关系为：（1）U实=U额时，P实=P额，用电器处于正常工作状态；（2）U实U额时，P实P额，用电器不能正常工作；（3）U实U额时，P实P额，用电器寿命缩短，且容易烧坏.提示：根据用电器的铭牌，可以求出用电器的电阻，当用电器的电压发生变化时，电流也发生变化，电功率也发生变化而一般认为电阻不发生变化.实际电压实际功率不同3.测电功率实验伏安法测灯泡的额定功率：①原理：P=UI②电路如图.③选择和连接实物时须注意：电源：其电压高于灯泡的额定电压滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值.电压表：并联在灯泡的两端使电流从“+”接线柱流入，“－”接线柱流出.根据额定电压选择电压表量程.电流表：串联在电路里使电流从“+”接线柱流入，“－”接线柱流出.根据I额=P额/U额或I额=U额/R选择量程.测量家用电器的电功率：①器材：电能表秒表②原理：P=W/t4.焦耳定律（1）实验：目的：研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？原理：根据密封的气体温度升高膨胀挤压液体，导致u型管两端的液体高度不同的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少.（本实验中用到控制变量法与转换法）（2）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.公式：Q=I2Rt（适用于所有电路）对于纯电阻电路（电能全部转化为热能）可推导出：Q=UIt=U2t/R=W=Pt串联电路中常用公式：Q=I2Rt.Q1:Q2=R1:R2并联电路中常用公式：Q=U2t/R.Q1:Q2=R2:R1分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q=U2t/R=Pt（3）应用——电热器：利用电流的热效应而制成的发热设备.如电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤箱.防止电热带来的危害：电视机、电脑装有散热装置.1.P＝W/t公式的应用与单位的换算例1.1kW·h的电能能使一只“220V40W”的灯泡正常工作几小时？【分析】由公式P=W/t得t=W/P，即可求解。若W取kW·h，P取kW，则t的单位即为h.解析与答案：由P=W/t得t=W/P=1kW·h/0.04kW=25h3.家用电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风，某次用某种型号的电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间的变化关系图所示，则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是J.四．重点、难点、易错点解析举一反三训练：1.一个标有3000revs/kW·h的电能表，现在只使用一支灯泡，测出转盘3min内转了15R，则电灯消耗的电能是KW·h，电功率是.0.0051002.一把电烙铁接在220V的电路中，通过的电流是350mA，问通电1h消耗了多少电能？2.8×105J2464002.实际功率与额定功率的计算=25W例2.学校公共卫生间路灯的连接如图所示，已知每个灯泡的规格为“220V100W”.不考虑灯泡电阻受温度的影响，求：（1）其中一个灯泡的电阻；（2）电路的电压正常时，每个灯泡发光的功率.答案：（1）根据得P=P==484Ω===25WP实=4.分别标有“6V6W”和“6V3W”的甲、乙两只灯泡，经实验测得其I-U特性曲线如右图所示。现将甲、乙两灯并联在电路中，当两只灯泡的总电流为1A时，两只灯泡消耗的总功率是（）A．3WB．4WC．4.5WD．6W5.如图所示的电路中，电源电压恒为9V，小灯泡L的规格为“6V6W”，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，灯丝电阻保持不变。闭合开关S后，求：（1）小灯泡L的电阻；（2）当滑动变阻器接入电路的电阻为12Ω时，小灯泡L的实际电功率；A（1）（2）3.灯泡亮度问题例3.一只标有“PZ220－40”和一只标有“PZ220－100”的灯泡，若：(1)把它们并联在220V的电源上，问哪盏灯亮些？(2)把它们串联在220V的电源上，哪盏灯亮些？解析：灯泡的亮暗程度取决于实际功率的大小，因此只要求出并比较两只灯泡的实际功率，就可以判断它们的亮暗了。解答：(1)当两只灯泡并联在220V的电源线上时，有U实=U额，所以P实=P额。因为“PZ220－100”的灯泡的额定功率大，所以此灯泡较亮。(2)当两只灯泡串联在220V的电源线上时，根据串联电路的特点，举一反三训练：6.小琳同学在“探究影响电灯亮度的因素”时，用甲、乙两个小灯泡连成如图所示的电路.闭合开关S后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯亮度比乙灯亮度大.下列说法正确的是()A.两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻B.两灯均正常发光时，甲灯的功率等于乙灯的功率C.若将两灯位置对换，则乙灯的亮度比甲灯亮度大D.如果将两灯串联在该电源上，甲灯的亮度仍然会大于乙灯的亮度解析：由图可知，两灯泡并联，灯泡的实际电功率与灯泡的电阻成反比.甲灯泡的电阻小于乙灯泡的电阻，故A正确；答案D，根据P=I2R可知，乙灯泡的实际功率较大，灯泡较亮，故D不正确.故选A.4.保温与加热与电热结合问题例4.下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝.求：（1）电烤箱在高温档正常工作10min所消耗的电能；（2）电路中R1和R2的阻值；（3）电烤箱在低温档正常工作时，电路中的电流和R1的功率.解析：（1）开关S1S2都闭合时，电路中只有电阻R1，电烤箱在高温档正常工作，根据公式W=Pt可求消耗的电能.（2）根据公式P=UI先求出电烤箱在高温档正常工作时电路的电流，再根据欧姆定律计算出电路中R1的阻值.（3）开关S1闭合S2断开时，两电阻串联，电烤箱在低温档正常工作，根据公式P=UI可求电路电流，根据公式P=I2R1可求R1的功率.答案：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能W=P高t=1100W×10×60s=6.6×105J.（2）烤箱在高温挡正常工作时电路的电流I1=P高/U=1100W/220V=5A，电路中R1的阻值R1=U/I1=220V/5A=44Ω，R总=110Ω，R2=R总-R1=110Ω-44Ω=66Ω（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流I=P低/U=440W/220V=2A，R1的功率P1=I2R1=（2A）2×44Ω=176W.9.下面的图表是从某台电热饮水机的说明书上收集到的信息。经分析得知，电热饮水机有加热和保温两种工作状态。当S闭合时、S0断开时，饮水机处于保温状态，当S、S0同时闭合时，饮水机处于加热状态。求：(1)、电热饮水机在保温状态下正常工作时的电流（计算结果保留两位小数）。(2)、电热饮水机保温2小时消耗的电能。(3)、电阻R1的阻值。热水箱容量2L额定电压220V加热时的功率400W保温时的功率40W（1）电热饮水机在保温状态下正常工作时的电流I=P/U=0.18A（2）电热饮水机保温2小时消耗的电能W=Pt=0.04kw×2h=0.08kw·h．（3）电阻R1的功率P1=P热-P=400W-40W=360W．R1=134.4Ω．例5.在测定“小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.（1）连接电路时开关应，图中的电流表尚未接入电路，连接时电流表应选0～A的量程.（2）连好电路后，闭合开关，发现电流表、电压表的指针反偏（即逆时针偏转）原因是（写出一种即可）.（3）聪聪同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数为2.2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为V.（4）聪聪移动滑片P，使小灯泡正常发光，此时电流表的读数为0.27A，小灯泡正常发光的电阻是Ω（结果保留1位小数），小灯泡的额定功率是W.5.重要实验本章重要实验有伏安法测量电功率和焦耳定律。答案：（1）断开、0.6（2）电流表和电压表的正、负接线柱接反（或电源正、负极接反）（3）A、2.5（4）9.3、0.675例6.（2014济宁）小梦选取了如图17中的实验器材，探究电流产生的热量与哪些因素有关。（1）选取两个相同玻璃瓶，装入相同质量没有并插上温度计的目的是。（2）为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，他连接了如图17甲所示的电路。闭合开关，调节滑动变阻器使电流为I1，按下计时器并同时每间隔1min记录一次温度计的示数。他接下来的操作应该是。（3）为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，他连接了如图17乙所示的电路。他这样做的好处是。（4）该实验探究过程中应用了控制变量法。请在列举两个应用此