山西省2020年中考物理一轮复习 基础考点一遍过 第十六章 电功率 第1节 电功、电功率、焦耳定律的

第1节电功、电功率、焦耳定律的理解及简单计算目录面对面“过”考点1山西6年真题精讲练2实验突破3电功率电功率焦耳定律电功电能定义公式定义单位及换算电能表单位及换算公式示意图及读数主要参数相关计算定义单位及换算公式额定功率与实际功率利用与防止电流热效应电能电功(6年2考)考点1面对面“过”考点考点梳理1.电能(1)单位国际单位：焦耳，符号是J；常用单位：________，也叫做度，符号是________；单位换算：1度＝_________kW·h＝_________J.千瓦时kW·h13.6×106返回思维导图(2)计量工具：电能表(电能表相关计算6年2考)类型转盘式频闪式作用测量用电器在一段时间内消耗的________示意图主要参数(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10A，__________电流是20A，电能表工作时的电流不应超过额定最大电流电能额定最大返回思维导图主要参数“50～”和“50Hz”表示电能表在频率为50Hz的交流电路中使用600revs/(kW·h)指用电器每消耗__________的电能时，电能表转盘转过600转600imp/(kW·h)指用电器每消耗________的电能时，电能表指示灯闪烁________次读数最右边的格子显示的是小数部分，前面的格子显示的是整数部分，如图所示电能表的示数为________kW·h，某段时间消耗的电能等于这段时间前后两次电能表示数之________1kW·h1kW·h6002020.9差返回思维导图UIt2.电功(1)电功：有多少电能转化为其他形式的能，就说电流做了多少功，即电功，用符号W表示．(2)电流做功的实质：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程．(3)影响因素：电流、电压和通电时间．(4)计算公式：W＝________U表示电压，单位VI表示电流，单位At表示时间，单位sW表示电功，单位J推导公式：W＝UIt＝IR·It＝I2Rt(仅适用于纯电阻电路)W＝UIt＝U··t＝t(仅适用于纯电阻电路)URU2R返回思维导图电功率(必考)考点21.电功率(1)定义：用来表示电流做功________的物理量，用符号P表示．快慢(2)单位国际单位：瓦特(W)；其他常用单位：千瓦(kW)、毫瓦(mW)；单位换算：1kW＝______W，1mW＝______W.(3)计算公式：W表示电压，单位JP＝________t表示电压，单位sP表示电压，单位W100010－3Wt返回思维导图推导公式：P＝Wt＝UItt＝UI(适用于各种电路)P＝UI＝IR·I＝I2R(仅适用于纯电阻电路)P＝UI＝U·UR＝U2R(仅适用于纯电阻电路)(4)说明：无论是串联电路还是并联电路，电路中消耗的总功率都等于各用电器消耗的电功率之和．(5)中考常考功率的估测、估算(6年2考)a．家用空调的电功率约1000W；b．电吹风机的电功率约500W；返回思维导图d．台式电脑的电功率约200W；e．液晶电视机的电功率约100W；f．日光灯的电功率约40W(2017.11D)；g．计算器的电功率约0.5mW；h．家用电饭锅加热挡的电功率约1000W；i．家用电风扇的电功率约100W；j．电热水壶的电功率约1000W(2015.33第二空)2.额定功率与实际功率(1)额定电压：用电器_____________时的电压．正常工作返回思维导图(2)额定功率：用电器在____________下工作时的电功率．(3)实际电压：实际加在用电器两端的电压．(4)实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率．(5)U实＝U额，则P实_____P额，用电器正常工作．U实U额，则P实________P额，可能烧毁用电器．U实U额，则P实________P额，用电器不能正常工作．(6)影响灯泡亮暗的因素：灯泡的亮暗只与它的____________有关，____________越大，灯泡越亮，反之灯泡越暗．(7)铭牌：灯泡上标有“220V25W”的含义是__________________________________________.额定电压＝＞＜实际功率实际功率额定电压是220V，额定功率是25W返回思维导图焦耳定律(6年2考)考点3内正比正比正比Q＝I2Rt1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为_______能的现象．2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成______，跟导体的电阻成______，跟通电时间成______．3.公式：____________I表示电流，单位AR表示电阻，单位Ω表示通电时间，单位sQ表示热量，单位J返回思维导图注：纯电阻电路，非纯电阻电路W＞Q(如含有电动机的电路等)4.电热的利用与防止(1)利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等；(2)防止：散热窗、散热片、散热孔、电脑的微型风扇等．Q＝W＝UIt＝U2Rt＝I2Rt返回思维导图山西6年真题精讲练物理学史(2015.29)命题点11.(2015山西29题2分)英国物理学家________做了大量的实验，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，其计算公式是__________，这一发现发展了电热学理论，为电热应用作出了杰出的贡献．焦耳Q＝I2Rt电能表的相关计算(6年2考)命题点2方法指导(1)利用电能表计算电能的两种方式①利用电能表工作前后示数差计算用电器消耗的电能：W＝W后－W前注：电能表示数最后一位是小数位②根据电能表转盘转数或指示灯闪烁次数计算电能：[n：电能表指示灯闪烁的次数(或转盘转过的转数)；N：此电能表每消耗1kW·h电能，指示灯闪烁的次数(或转盘转动的转数)]注：利用电能表计算出的电能以kW·h为单位，解题时要注意根据题目要求进行单位换算(1kW·h＝3.6×106J)(2)计算用电器的实际功率：=khnWN=khWnPtNt2.(2015山西33题2分)如图所示是电子式电能表表盘，表盘上标有3200imp/(kW·h)，表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3200次．小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次．该家用电器的额定电功率是_______W，则这个家用电器可能是__________(选填“电热水壶”“台灯”或“电视机”)．第2题图1000电热水壶第3题图3.(2018山西43题4分)在物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率．他们关闭家中的其他用电器，只让电磁灶接入电路中烧水，水的质量为2kg.小明负责观察电能表(如图)，小亮负责用温度计测量水的温度.5min电能表上的转盘转了200r，水的温度恰好升高了50℃.求解下列问题：(1)水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)](2)电磁灶的实际功率是多少？(3)电磁灶烧水的效率是多少？解：(1)水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃＝4.2×105J(2)电磁灶消耗的电能：W＝×3.6×106J＝6×105J电磁灶的实际功率：P＝＝2000W(3)电磁灶烧水的效率：η＝×100%＝70%200r1200r/(kWh)5610J560sWt554.210J100%=610JQW吸纯电路图类(2019.43)命题点34.(2019山西43题5分)“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全．同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路．如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜．同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜1min，用温度传感器测得其温度升高了6℃.求：第4题图(1)除霜模式下，电路中的电流；(2)除霜模式下，电路的加热效率．[查资料得：后视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约0.8×103J/(kg·℃)]解：(1)当开关S、S1闭合，电阻R2被短接，此时电路处于高温除霜状态通过电路中的电流I＝＝1A(2)高温除霜时电路工作1min消耗的电能W＝UIt＝100V×1A×60s＝6×103J玻璃吸收的热量Q吸＝cmΔt＝0.8×103J/(kg·℃)×0.5kg×6℃＝2.4×103J除霜时电路的加热效率η＝×100%＝40%1100V=100UR332.410J100%=610JQW吸第5题图拓展训练5.(2019重庆B卷)特高压技术可以减小输电过程中电能的损失．某发电站输送的电功率为1.1×105kW，输电电压为1100kV，经变压器降至220V供家庭用户使用．小明家中有一个标有“220V2200W”的即热式水龙头，其电阻为R0，他发现冬天使用时水温较低，春秋两季水温较高，于是他增加两个相同的发热电阻R和两个指示灯(指示灯电阻不计)改装了电路，如图所示，开关S1可以同时与a、b相连，或只与c相连，使其有高温和低温两挡．求：(1)通过特高压输电线的电流；(2)改装前，若水龙头的热效率为90%，正常加热1分钟提供的热量；(3)改装后，水龙头正常工作时高温挡与低温挡电功率之比为4∶1，请计算出高温挡时的电功率解：(1)通过特高压输电线的电流：(2)改装前1min消耗的电能：W＝Pt＝2200W×60s＝1.32×105J由η＝QW×100%得，提供的热量为：Q＝ηW＝90%×1.32×105J＝1.188×105JI＝PU＝1.1×108W1.1×106V=100A(3)R0的电阻为：R0＝U2P额＝（220V）22200W＝22Ω改装后，当S1接a、b，S2闭合时，R与R0并联，处于高温挡高温挡时的功率为：P高温＝U2R＋U2R0①当S1接c，S2闭合时，R与R0串联，处于低温挡低温挡时的功率为：P低温＝U2R＋R0②因为P高∶P低＝4∶1把U＝220V，R0＝22Ω代入①②解得：R＝22Ω所以改装后高温挡的电功率：P高温＝U2R＋U2R0＝（220V）222Ω＋（220V）222Ω＝4400W铭牌类家用电器相关计算(2016.40)命题点4第6题图6.(2016山西40题节选5分)如图甲所示是小梦家新购买未拆封的电热水器，他发现包装箱上有一铭牌，如图乙所示．待电热水器安装完毕注满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水器工作，观察到家里的电能表(如图丙所示)的转盘1min转了20圈，电热水器中的水从15℃升高到35℃用了40min.请你结合包装箱上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息解决以下问题．[ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]问题三：求电热水器中的水从15℃升高到35℃吸收的热量；问题四：求电热水器的实际功率和加热效率．解：问题三：由包装箱铭牌可知，电热水器中水的体积：V水＝50L＝5×10－2m3由ρ＝可得水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×5×10－2m3＝50kg水吸收的热量：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(35℃－15℃)＝4.2×106JmV问题四：电热水器工作1min消耗的电能：W电＝×3.6×106J＝1.2×105J电热水器的实际功率：P实＝＝2000W电热水器40min内加热水消耗的总电能：W总＝40W电＝40×1.2×105J＝4.8×106J电热水器的加热效率：η＝×100%＝87.5%2060051.210J60sWt电664.210J100%=4.810JQW吸总拓展训练7.(原始物理问题)某电热水壶有加热和保温两种工作状态，由温控开关S控制，从说明书上收集到如表所示的数据．电热水壶加满水后，在额定电压下将水从20℃加热到70℃，需要加热4min.[c水＝4.2×103J/(kg·℃)](1)请你推测电热水壶内部两个电阻的连接方式，并画出电路图．(2)计算保温时的电阻大小．(3)求该电热水壶的加热效率.容量1L额定电