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

第16講—電功率2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)一、思維導(dǎo)圖考點(diǎn)精講考點(diǎn)1電能1.電功：（1）定義：電流所做的功叫電功。電功的符號(hào)是W（2）單位：焦耳（焦，J）。電功的常用單位是度，即千瓦時(shí)（kW·h）。1kW·h＝3.6×106J電流做功的過(guò)程，實(shí)際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)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(shí)間—秒（s）R—電阻—?dú)W姆（Ω）Q—電荷量—庫(kù)倫（C）P—功率—瓦特（W）2.電能表：測(cè)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(pán)。表盤(pán)上的數(shù)字表示已經(jīng)消耗的電能，單位是千瓦時(shí)，計(jì)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(gè)月所消耗的電能?！?20V”表示這個(gè)電能表的額定電壓是220V，應(yīng)該在220V的電路中使用?！?0（20A）”表示這個(gè)電能表的標(biāo)定電流為10A，額定最大電流為20A。“50Hz”表示這個(gè)電能表在50Hz的交流電中使用；“600revs/kW·h”表示接在這個(gè)電能表上的用電器，每消耗1千瓦時(shí)的電能，電能表上的表盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)600轉(zhuǎn)。拓展：用電能表測(cè)量電路消耗電能的方法a．消耗電能較多時(shí)，電能表的計(jì)數(shù)器在一段時(shí)間內(nèi)前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時(shí)間內(nèi)所消耗電能的總量．（最后一位表示小數(shù)點(diǎn)后第一位）b．消耗電能較少時(shí)，可通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)所轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)（或指示燈閃爍的次數(shù)）間接計(jì)算出電路消耗的電能．如參數(shù)為Nr/（kW·h）的電能表，轉(zhuǎn)盤(pán)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(diǎn)：（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(shí)間相同）?！就卣埂?.應(yīng)用電功的計(jì)算公式W＝UIt時(shí)的注意事項(xiàng)（1）W、U、I、t四個(gè)物理量應(yīng)該是同一個(gè)用電器或同一段電路在同一段時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)的值．（2）W、U、I、t四個(gè)物理量的國(guó)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(guò)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(guò)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(diǎn)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(hào)：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(shí)間—秒（s）。第二種單位：P—電功率—千瓦（kW）；W—電功—千瓦時(shí)（kW·h）；t—通電時(shí)間—小時(shí)（h）。2.串并聯(lián)電路電功率特點(diǎn)：（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(shí)際功率（1）額定電壓：用電器正常工作時(shí)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(shí)的電流叫額定電流。（4）用電器實(shí)際工作時(shí)的三種情況：①U實(shí)<U額P實(shí)<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(shí)>U額P實(shí)>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(shí)=U額P實(shí)=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(shí)際電功率決定的，與額定電壓和額定功率無(wú)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(gè)燈泡串聯(lián)，額定功率大的，實(shí)際功率??；將這兩個(gè)燈泡并聯(lián)，額定功率大的，實(shí)際功率大。拓展：額定功率P額與實(shí)際功率P實(shí)的區(qū)別和聯(lián)系功率額定功率P額實(shí)際功率P實(shí)區(qū)別是唯一的，不隨實(shí)際電壓的改變而改變不是唯一的，不同的電壓值，對(duì)應(yīng)的實(shí)際功率不相同聯(lián)系對(duì)于特定的用電器，當(dāng)U實(shí)＝U額時(shí)，I實(shí)＝I額，則P實(shí)＝P額，用電器正常工作；當(dāng)U實(shí)>U額時(shí)，I實(shí)>I額，則P實(shí)>P額，用電器易損壞；當(dāng)U實(shí)<U額時(shí)，I實(shí)<I額，則P實(shí)<P額，用電器不能正常工作（5）串并聯(lián)電路P實(shí)與R大小的關(guān)系項(xiàng)目串聯(lián)電路并聯(lián)電路P實(shí)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(shí)際電壓大的P實(shí)越大，因此實(shí)際電壓大的燈泡較亮通過(guò)電流大的P實(shí)越大，因此通過(guò)電流大的燈泡較亮電阻大的P實(shí)越大，因此電阻大的燈泡較亮電阻小的P實(shí)越大，因此電阻小的燈泡較亮串接上滑動(dòng)變阻器的小燈泡，變阻器阻值增大時(shí)分壓也大，小燈泡實(shí)際電壓減小，小燈泡發(fā)光較暗并接上滑動(dòng)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(guò)小燈泡所在支路的電流不變，小燈泡發(fā)光情況不變考點(diǎn)3測(cè)量小燈泡的電功率1.伏安法測(cè)小燈泡的功率（1）實(shí)驗(yàn)原理：（2）實(shí)驗(yàn)器材：電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器。（3）實(shí)驗(yàn)電路圖（4）實(shí)驗(yàn)步驟：①按電路圖連接實(shí)物。②檢查無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)。移動(dòng)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(jì)算出小燈泡的額定功率。③調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(jì)算出小燈泡此時(shí)的實(shí)際功率。④調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(jì)算出小燈泡此時(shí)的實(shí)際功率。（5）實(shí)驗(yàn)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(xiàng)：①接通電源前應(yīng)將開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大；②連好電路后要通過(guò)試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程；③滑動(dòng)變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓和通過(guò)的電流；保護(hù)電路；④不需要計(jì)算電功率的平均值?？键c(diǎn)4焦耳定律及其應(yīng)用1.電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成熱（電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能），這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2.焦耳定律：電流通過(guò)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(shí)間成正比。（英國(guó)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—?dú)W姆（Ω）；t—通電時(shí)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(xiàng)：對(duì)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(shí)以下公式均成立Q=UitQ=eq\f(U2,R)tQ=Pt；對(duì)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(shí)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(jī)外殼的散熱窗；計(jì)算機(jī)內(nèi)的散熱風(fēng)扇、電動(dòng)機(jī)外殼的散熱片等。8.串并聯(lián)電路電功特點(diǎn)：（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(shí)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(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，R2與R3并聯(lián)。通電前，A、B兩個(gè)U形管中的液面相平，通電一段時(shí)間后，通過(guò)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(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開(kāi)關(guān)，為了保證電路安全，在變阻器滑片P移動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)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(shí)際的是（）A．人正常心跳一次的時(shí)間約5sB．掛壁式空調(diào)的額定功率約1.2kWC．一本初中物理書(shū)的質(zhì)量約為3kgD．人的拇指寬度約為10cm4．實(shí)驗(yàn)小組用參數(shù)是2000imp/（kW?h）的電子式電能表來(lái)測(cè)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(shí)際功率是_______W。細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn)不同用電器工作時(shí)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(shuō)明電流通過(guò)用電器所做的電功________（選填“越多”、“越少”、“越快”或“越慢”）。5．親愛(ài)的同學(xué)，請(qǐng)你根據(jù)自己掌握的實(shí)驗(yàn)操作技能和所學(xué)習(xí)的物理知識(shí)，回答下列問(wèn)題：（1）如圖1所示是一個(gè)測(cè)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_(kāi)_____kW·h，如果表盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)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(guò)___________W。將一臺(tái)額定功率為880W的電暖氣單獨(dú)接入電路中，正常工作30min，通過(guò)電暖氣的電流是___________A。7．小明利用圖甲所示的電路測(cè)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(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谶@根線上打“×”，并在圖中改正；()（2）改正電路后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P至某位置時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，為測(cè)額定功率，應(yīng)將滑片P向______（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，當(dāng)小燈泡L正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，為_(kāi)_____A，則小燈泡L的額定功率為_(kāi)_____W。實(shí)際測(cè)量時(shí)，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)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(kāi)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(cè)出了定值電阻Rx的阻值（約為10Ω）。請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)補(bǔ)上三個(gè)元件的符號(hào)，使電路完整，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中，提供