海南省2020年中考物理一轮复习 考点通关 第十二讲 电学微专题4 电功率、焦耳定律的理解及简单计算

微专题4电功率、焦耳定律的理解及简单计算栏目导航玩转海南10年中考真题知识精讲实验突破--科学探究素养提升考点清单重难点突破玩转海南10年中考真题命题点1电功、电功率的简单计算(10年7考)1.(2016年17题4分)一电热水壶的铭牌上标有“220V2000W”字样，在额定电压下用它对质量为2kg的水加热，使水的温度升高50℃，用时6min.则水吸收的热量为________J.此过程中电热水壶消耗的电能为________kW·h.[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]4.2×1050.2百变真题1.若该电路中接有铭牌上标有“1200r/(kW·h)”字样的电能表，则电热水壶消耗的这些电能可以使该电能表的表盘转________转．2.(2013年16题4分)如表是某品牌空调室内机上的铭牌，该铭牌的信息表明，这台空调机必须使用______(选填“直流”或“交流”)电，它正常工作1h所消耗的电能为________kW·h.额定电压220V额定频率50Hz制冷额定功率40W质量10kg240交流0.043.(2010年23题12分)一只“220V100W”的灯泡，接在照明电路中，则(1)正常发光时，通过灯泡的电流多大(计算结果保留两位小数)?(2)正常发光时，通电1h灯泡消耗的电能是多少？(3)若用输电线把该灯泡由电源处引到某工地时，发现灯泡亮度较暗，测得灯泡实际功率只有81W，则输电线上消耗的功率多大(灯丝电阻保持不变，电源电压为220V)?(3)(解法一)灯泡电阻为此时通过灯泡的电流为电路实际的总功率为P总＝U额I实＝220V×所以导线上消耗的电功率P线＝P总－P实＝90W－81W＝9WR＝U2额P额＝（220V）2100W＝484ΩI实＝P实R＝81W484Ω＝922A922A＝90W解：(1)根据P＝UI得I＝＝≈0.45A(2)正常发光时，通电1h灯泡消耗的电能W＝Pt＝0.1kW×1h＝0.1kW·h或W＝Pt＝100W×3600s＝3.6×105JPU100W220V(解法二)灯泡电阻为，可算出灯泡的实际电压为198V，所以导线上的电压U线＝U额－U实＝220V－198V＝22V，通过灯泡的电流R＝U2额P额＝U2实P实I实＝P实R＝81W484Ω＝922A，所以导线上消耗的电功率为P线＝U线I实＝22V×922A＝9W.4.(2017年22题12分)如图所示，图甲是小谦同学研究调光灯的实验电路图．小灯泡规格是“6V3W”，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为4V；当滑动变阻器滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为2V，且R2＝2R1；测绘出小灯泡的I－U图像如图乙所示；电源电压保持不变．第4题图(1)根据小灯泡的I－U图像判断，小灯泡的阻值是否恒定________(选填“恒定”或“不恒定”)，用物理知识解释其原因是______________________________________．(2)小灯泡正常发光时的电流是多少A?(3)小灯泡两端电压为2V时的实际电功率是多少W?(4)电源电压是多少V?不恒定灯丝电阻随温度的改变而改变解：(2)由P＝UI可得小灯泡正常发光时的电流为(3)小灯泡两端电压为2V时，由题图乙可知，通过小灯泡的实际电流为0.25A，实际功率为：P＝ULIL＝2V×0.25A＝0.5W(4)由题图甲可知，小灯泡与滑动变阻器组成串联电路，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流当电压表示数为4V时，由题图乙可知，通过小灯泡及R1的电流为0.4A，设电源电压为U，由欧姆定律可得：I额＝P额U额＝3W6V＝0.5AU－4VR1＝0.4A……………①当电压表示数为2V时，由题图乙可知，通过小灯泡及R2的电流为0.25A，由欧姆定律可得：U－2VR2＝0.25A……………②R2＝2R1………………③由①②③解得，U＝12V，即电源电压为12V5.(2019年22题12分)小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试．电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的I－U图像如图乙所示．求：(1)小灯泡正常发光时的电阻．(2)小灯泡正常发光10min消耗的电能．(3)经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？(4)小谦认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因．第5题图解：(1)由图乙可知，小灯泡正常发光时的电流I额＝1A，额定电压U额＝6V小灯泡正常发光时的电阻为(2)小灯泡正常发光10min消耗的电能W＝U额I额t＝6V×1.0A×600s＝3600J(3)小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，即由P额＝U额I额＝6V×1A＝6W，解得此时电路总功率P＝12W电源电压当小灯泡两端的电压为3V时，流过小灯泡的电流为0.7AR＝U额I额＝6V1.0A＝6ΩP额P＝50%U＝PI＝PI额＝12W1A＝12V此时小灯泡的实际功率P实＝U1I1＝3V×0.7A＝2.1W电路总功率P′＝UI1＝12V×0.7A＝8.4W小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比(4)调光灯通过调节滑动变阻器来调节灯泡的亮度，这个调光灯电源电压太高，调光时滑动变阻器消耗的功率过多．P实P′＝2.1W8.4W×100%＝25%命题点2探究影响电流热效应的因素(2011.19)6.(2011年19题10分)小靖和小晖用如图所示的装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”．装置中除了R甲＞R乙外，其余条件均相同．第6题图(1)将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过电阻丝的________及通电时间相等．实验发现，甲瓶温度计示数升高快，表明该实验条件下，导体的电阻越大，电流产生的热量越________．(2)小靖提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验．若保持甲的器材不变时，他们除了把乙的煤油换成食用油外，还需更换乙的_______．此外，为了能在通电一段时间后，通过比较两温度计示数的大小来比较食用油和煤油的吸热能力，他们设计的实验必须满足的条件还有____________________________________________________________.电流多电阻丝甲、乙瓶中食用油和煤油的质量和初温相同，电阻丝阻值相等电功率电功率测量小灯泡额定功率电流热效应焦耳定律电功电能内容影响因素定义单位及换算电能表单位及换算公式作用表盘参数读数物理意义单位及换算公式实际功率与额定功率防止利用和定义公式知识精讲考点清单一.电能表作用：用来测量用电器在一段时间内消耗_________多少的仪表.电能电能表转盘式电能表读数示意图前4位是整数位,最后1位是小数位;一段时间内前后两次示数的差值，就是这段时间内所消耗电能的多少.若月初示数为月末示数如左图，则本月用电________kW·h160.5返回思维导图电能表转盘式电能表读数主要参数(1)“220V”,指电能表应接在电压为220V的电路中使用(2)“10(20)A”,表示这个电能表的额定电流是10A,短时间允许通过的最大电流是20A600r/(kW·h)指用电器每消耗________的电能时，电能表转盘转过600转相关计算电能表转盘转n转，消耗的电能为其中N表示消耗1kW·h电能时电能表转盘转过的转数比1kW·h6kWh=3.610JnnWNN返回思维导图二.电功和电功率电功电功率定义电流对外做的功，是电能转化为其他形式的能多少的量度，用符号W表示电功率等于电流所做的功与所用时间之比，表示电流做功的_______的物理量，用符号P表示国际单位焦耳(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=3.6×106J1kW=______W,1mW=10-3W快慢1000返回思维导图电功电功率公式定义式W＝______P＝____推导公式UItWt返回思维导图电功电功率分配关系串联=_____(电压关系)=______(电阻关系)并联=_____(电流关系)=______(电阻关系)U1U2R1R2I1I2R1R2返回思维导图1122WPWP1122WPWP三.额定功率与实际功率1.额定电压：用电器正常工作的电压值.2.额定电流：用电器正常工作的电流值.3.额定功率：用电器在_________下工作时对应的功率.4.实际功率：用电器在_________下工作时所对应的功率.5.举例：一个标有“36V25W”的灯泡,其中“36V”表示灯泡的_________为36V,“25W”表示该灯泡的___________为25W.6.判断用电器是否正常工作的方法：额定电压实际电压额定电压额定功率返回思维导图若U实=U额，则P实=P额，用电器正常工作(如：灯泡正常工作)；若U实U额，则P实P额，用电器不能正常工作(如灯泡较暗)；若U实U额，则P实P额，用电器可能被损坏(如灯丝被烧断).四.电流的热效应1.定义：电流通过导体时______能转化为______能的现象.2.影响因素(1)在电流相同，通电时间相同的情况下,___________越大,这个电阻产生的热量越多.(2)在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的________越大，这个电阻产生的热量越多.(3)在电阻和电流相同的情况下,____________越长，这个电阻产生的热量越多.电内电阻电流通电时间返回思维导图3.电热的利用与防止(1)利用：电暖气、电烤箱、烘干机、电饭锅、养鸡场的电热孵化器等.(2)防止：有孔的电视后盖、电脑的微型风扇等.4.焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟______________成正比，跟导体的________成正比，跟__________成正比.(2)公式：Q＝_____Q表示______,单位是_______.I表示电流，单位是AR表示电阻，单位是Ωt表示通电时间，单位是s电流的二次方电阻通电时间I2Rt热量J返回思维导图重难点突破一、额定功率与实际功率(2016.17、2013.16、2010.23)例1某同学家有一台电磁炉，上面标有“220V2000W”的字样，下面关于这台电磁炉的说法中正确的是()A.使用电磁炉时可以使用额定电流为10A的保险丝B.电磁炉在正常工作时的电阻为484ΩC.电磁炉工作时的电功率一定是2000WD.电磁炉正常工作0.5h消耗的电能为1.8×106JA例2如图所示，将标有“6V3W”的灯泡L1和一定值电阻串联接在电源上时，灯泡恰好正常发光，现用一个标有“6V4W”的灯泡L2替换灯泡L1(忽略灯泡电阻的变化)，则此时L2的实际功率可能为()A.4.5WB.3.5WC.2WD.1.8W例2题图B电源220V/50Hz功率热风900W冷风300W例3某吹风机是由电热丝与电动风扇并联组成的，它的铭牌如下表，由此可知，电热丝的额定功率是______W，正常吹热风6min，电吹风消耗的电能是______kW·h.6000.09例4(2019兰州改编)某电能表的表盘上标有“1600imp/(kW·h)”的字样，将铭牌上标有“220V1210W”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作6min，这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次，则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为______kW·h，实际功率为______W.0.11000二、坐标图像的相关计算(2019.22、2017.22)例5如图所示是电阻R1和电阻R2的电流跟其两端电压的关系图像，现将R1与R2并联接入电源电压为4V的电路中，则电阻R1消耗的功率为________W，通电1min电路消耗的电能为________J.例5题图3.2288例6图甲是小灯泡L的U－I图像，将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电源电压为4.5V的电路中，如图乙所示．闭合开关，移动滑片P，当小灯泡的功率为0.75W时，电路