第16講-電功率（思維導(dǎo)圖+考點精講+例題精析）-2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)講練測（原卷版）

第16講—電功率2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)講練測一、思維導(dǎo)圖考點精講考點1電能1.電功：（1）定義：電流所做的功叫電功。電功的符號是W（2）單位：焦耳（焦，J）。電功的常用單位是度，即千瓦時（kW·h）。1kW·h＝3.6×106J電流做功的過程，實際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。（3）公式：①W=UItU=eq\f(W,It)I=eq\f(W,Ut)t=eq\f(W,UI)②W=I2RtI2=eq\f(W,Rt)I=eq\f(W,Rt)R=eq\f(W,I2t)t=eq\f(W,I2R)③W=eq\f(U2,R)tU2=eq\f(WR,t)U=eq\f(WR,t)R=eq\f(U2t,W)t=eq\f(WR,U2)④W=UQU=eq\f(W,Q)Q=eq\f(W,U)⑤W=PtP=eq\f(W,t)t=eq\f(W,P)（4）公式中的物理量：W—電能—焦耳（J）U—電壓—伏特（V）I—電流—安培（A）t—時間—秒（s）R—電阻—歐姆（Ω）Q—電荷量—庫倫（C）P—功率—瓦特（W）2.電能表：測量電功的儀表是電能表（也叫電度表）。下圖是一種電能表的表盤。表盤上的數(shù)字表示已經(jīng)消耗的電能，單位是千瓦時，計數(shù)器的最后一位是小數(shù)，即1234.5kW·h。用電能表月底的讀數(shù)減去月初的讀數(shù)，就表示這個月所消耗的電能?！?20V”表示這個電能表的額定電壓是220V，應(yīng)該在220V的電路中使用。“10（20A）”表示這個電能表的標(biāo)定電流為10A，額定最大電流為20A?！?0Hz”表示這個電能表在50Hz的交流電中使用；“600revs/kW·h”表示接在這個電能表上的用電器，每消耗1千瓦時的電能，電能表上的表盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)。拓展：用電能表測量電路消耗電能的方法a．消耗電能較多時，電能表的計數(shù)器在一段時間內(nèi)前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時間內(nèi)所消耗電能的總量．（最后一位表示小數(shù)點后第一位）b．消耗電能較少時，可通過轉(zhuǎn)盤所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)（或指示燈閃爍的次數(shù)）間接計算出電路消耗的電能．如參數(shù)為Nr/（kW·h）的電能表，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)消耗的電能為W＝eq\f(n,N)kW·h或W＝eq\f(n,N)×3.6×106J.3.串并聯(lián)電路電功特點：（1）在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中，電流所做的總功等于各用電器電功之和；（2）串聯(lián)電路中，各用電器的電功與其電阻成正比，即eq\f(W1,W2)=eq\f(R1,R2);（3）并聯(lián)電路中，各用電器的電功與其電阻成反比，即eq\f(W1,W2)=eq\f(R2,R1)（各支路通電時間相同）?！就卣埂?.應(yīng)用電功的計算公式W＝UIt時的注意事項（1）W、U、I、t四個物理量應(yīng)該是同一個用電器或同一段電路在同一段時間內(nèi)對應(yīng)的值．（2）W、U、I、t四個物理量的國際單位分別是焦（J）、伏（V）、安（A）、秒（s）．2．串、并聯(lián)電路中電功的分配關(guān)系串聯(lián)電路電流通過各電阻所做的功與其電阻值成正比eq\f(W1,W2)＝eq\f(I2R1t,I2R2t)＝eq\f(R1,R2)并聯(lián)電路電流通過各電阻所做的功與其電阻值成反比eq\f(W1,W2)＝eq\f(\f(U2,R1)t,\f(U2,R2)t)＝eq\f(R2,R1)考點2電功率1.電功率：（1）定義：電流在1秒內(nèi)所做的功叫電功率。（2）物理意義：表示消耗電能的快慢。（3）符號：P（4）單位：瓦特（瓦，W），常用單位為千瓦（kW），1kW＝103W（5）電功率的定義式：P=eq\f(W,t)W=Ptt=eq\f(W,P)第一種單位：P—電功率—瓦特（W）；W—電功—焦耳（J）；t—通電時間—秒（s）。第二種單位：P—電功率—千瓦（kW）；W—電功—千瓦時（kW·h）；t—通電時間—小時（h）。2.串并聯(lián)電路電功率特點：（1）在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中，總功率等于各用電器電功率之和；（2）串聯(lián)電路中，各用電器的電功率與其電阻成正比，即eq\f(P1,P2)=eq\f(R1,R2);（3）并聯(lián)電路中，各用電器的電功率與其電阻成反比，即eq\f(P1,P2)=eq\f(R2,R1)。3.用電器的額定功率和實際功率（1）額定電壓：用電器正常工作時的電壓叫額定電壓。（2）額定功率：用電器在額定電壓下的功率叫額定功率。（3）額定電流：用電器在正常工作時的電流叫額定電流。（4）用電器實際工作時的三種情況：①U實<U額P實<P額—用電器不能正常工作。（如果是燈泡，則表現(xiàn)為燈光發(fā)暗，燈絲發(fā)紅）；②U實>U額P實>P額—用電器不能正常工作，有可能燒壞。（如果是燈泡，則表現(xiàn)為燈光極亮、刺眼、發(fā)白或迅速燒斷燈絲）；③U實=U額P實=P額—用電器正常工作。電燈泡上的“PZ22025”表示額定電壓是220V，額定功率是25W。燈泡的亮度是由其所消耗的實際電功率決定的，與額定電壓和額定功率無關(guān)。額定電壓相同，額定功率不同的燈泡，燈絲越粗，功率越大。將這兩個燈泡串聯(lián)，額定功率大的，實際功率?。粚⑦@兩個燈泡并聯(lián)，額定功率大的，實際功率大。拓展：額定功率P額與實際功率P實的區(qū)別和聯(lián)系功率額定功率P額實際功率P實區(qū)別是唯一的，不隨實際電壓的改變而改變不是唯一的，不同的電壓值，對應(yīng)的實際功率不相同聯(lián)系對于特定的用電器，當(dāng)U實＝U額時，I實＝I額，則P實＝P額，用電器正常工作；當(dāng)U實>U額時，I實>I額，則P實>P額，用電器易損壞；當(dāng)U實<U額時，I實<I額，則P實<P額，用電器不能正常工作（5）串并聯(lián)電路P實與R大小的關(guān)系項目串聯(lián)電路并聯(lián)電路P實與R的關(guān)系串聯(lián)電路中電阻越大的用電器消耗的電功率越大并聯(lián)電路中電阻越小的用電器消耗的電功率越大燈泡發(fā)光亮度實際電壓大的P實越大，因此實際電壓大的燈泡較亮通過電流大的P實越大，因此通過電流大的燈泡較亮電阻大的P實越大，因此電阻大的燈泡較亮電阻小的P實越大，因此電阻小的燈泡較亮串接上滑動變阻器的小燈泡，變阻器阻值增大時分壓也大，小燈泡實際電壓減小，小燈泡發(fā)光較暗并接上滑動變阻器的電燈，由于并聯(lián)電路中各部分互不干擾，所以通過小燈泡所在支路的電流不變，小燈泡發(fā)光情況不變考點3測量小燈泡的電功率1.伏安法測小燈泡的功率（1）實驗原理：（2）實驗器材：電源、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器。（3）實驗電路圖（4）實驗步驟：①按電路圖連接實物。②檢查無誤后，閉合開關(guān)。移動滑片，使小燈泡在額定電壓下發(fā)光，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數(shù)，代入公式P=UI計算出小燈泡的額定功率。③調(diào)節(jié)滑動變阻斷器，使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數(shù)，代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。④調(diào)節(jié)滑動變阻斷器，使小燈泡兩端的電壓小于額定電壓，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數(shù)，代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。（5）實驗表格：次數(shù)電壓U/V電流I/A電功率P/W發(fā)光情況123（6）注意事項：①接通電源前應(yīng)將開關(guān)處于斷開狀態(tài)，將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大；②連好電路后要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程；③滑動變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓和通過的電流；保護電路；④不需要計算電功率的平均值?？键c4焦耳定律及其應(yīng)用1.電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成熱（電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能），這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2.焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。（英國物理學(xué)家焦耳）3.定義式：Q=I2RtI2=eq\f(Q,Rt)R=eq\f(Q,I2t)t=eq\f(Q,I2R)4.導(dǎo)出式：①Q(mào)=UItU=eq\f(Q,It)I=eq\f(Q,Ut)t=eq\f(Q,UI)②Q=eq\f(U2,R)tU2=eq\f(QR,t)U=eq\f(QR,t)R=eq\f(U2t,Q)t=eq\f(QR,U2)③Q=PtP=eq\f(Q,t)t=eq\f(Q,P)Q—熱量—焦耳（J）；I—電流—安培（A）；R—電阻—歐姆（Ω）；t—通電時間—秒（s）；P—電功率—瓦特（W）；U—電壓—伏特（V）。5.有關(guān)焦耳定律的注意事項：對于純電阻電路，電流做功消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（Q＝W），這時以下公式均成立Q=UitQ=eq\f(U2,R)tQ=Pt；對于非純電阻電路，電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還要轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。求Q時只能用Q＝I2Rt。6.利用電熱的例子：熱水器、電飯鍋、電熨斗、電熱孵化器等。7.防止電熱的例子：電視機外殼的散熱窗；計算機內(nèi)的散熱風(fēng)扇、電動機外殼的散熱片等。8.串并聯(lián)電路電功特點：（1）在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中，電流產(chǎn)生的總熱量等于部分電熱之和；（2）串聯(lián)電路中，各部分電路的熱量與其電阻成正比，即eq\f(Q1,Q2)=eq\f(R1,R2);（3）并聯(lián)電路中，各部分電路的熱量與其電阻成反比，即eq\f(Q1,Q2)=eq\f(R2,R1)（各支路通電時間都相同）。9電熱的利用和防止（1）利用：電熱水器、電飯鍋、電熨斗、電熱孵化器．（2）防止：散熱窗、散熱片、散熱孔、電腦的微型風(fēng)扇．三、例題精析1．如圖是“探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)”的實驗裝置，R2與R3并聯(lián)。通電前，A、B兩個U形管中的液面相平，通電一段時間后，通過R1、R2的電流分別為I1、I2，則（）A．I1>I2，A管中的液面高度差較大B．I1>I2，A管中的液面高度差較小C．I1=I2，A管中的液面高度差較大D．I1=I2，兩管中的液面高度差相同2．如圖所示，電源電壓保持6V不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0﹣3V，定值電阻R1的規(guī)格為“10Ω0.5A“，滑動變阻器R2的規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開關(guān)，為了保證電路安全，在變阻器滑片P移動過程中，下列說法中（）①變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為10～20Ω②電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A～0.5A③電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2W～1.8W④電壓表示數(shù)變化范圍為1V～3VA．只有①③正確 B．只有②④正確 C．只有①④正確 D．只有③④正確3．以下有關(guān)物理量的估算，符合實際的是（）A．人正常心跳一次的時間約5sB．掛壁式空調(diào)的額定功率約1.2kWC．一本初中物理書的質(zhì)量約為3kgD．人的拇指寬度約為10cm4．實驗小組用參數(shù)是2000imp/（kW?h）的電子式電能表來測量電水壺的功率。他們將其余所有用電器關(guān)閉，只讓電水壺工作，數(shù)出電能表指示燈在3min內(nèi)閃爍了120次。則該水壺在3min內(nèi)消耗的電能是________kW?h，該水壺的實際功率是_______W。細心的小明發(fā)現(xiàn)不同用電器工作時電能表的指示燈閃爍的快慢是變化的，電能表指示燈閃爍的越快，說明電流通過用電器所做的電功________（選填“越多”、“越少”、“越快”或“越慢”）。5．親愛的同學(xué)，請你根據(jù)自己掌握的實驗操作技能和所學(xué)習(xí)的物理知識，回答下列問題：（1）如圖1所示是一個測量______大小的儀表，它的分度值是______。（2）如圖2所示該表的示數(shù)為______kW·h，如果表盤轉(zhuǎn)動50圈，表示用電器消耗電能______J。6．如圖所示是小李家的電能表，她家所使用的用電器總功率不能超過___________W。將一臺額定功率為880W的電暖氣單獨接入電路中，正常工作30min，通過電暖氣的電流是___________A。7．小明利用圖甲所示的電路測量額定電壓為2.5V的小燈泡L的額定功率。（1）圖甲中有一根線連接錯誤，請在這根線上打“×”，并在圖中改正；()（2）改正電路后，閉合開關(guān)，移動滑片P至某位置時，電壓表示數(shù)為2V，為測額定功率，應(yīng)將滑片P向______（選填“A”或“B”）端移動，當(dāng)小燈泡L正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，為______A，則小燈泡L的額定功率為______W。實際測量時，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，燈泡L不亮，則可能的故障是______；（3）小明從圖甲中的器材、若干開關(guān)及導(dǎo)線中，選擇合適器材，連成了圖丙所示的電路，利用小燈泡L的額定電壓和額定電流，測出了定值電阻Rx的阻值（約為10Ω）。請在虛線框內(nèi)補上三個元件的符號，使電路完整，實驗操作方便。()8．在“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗中，提供