中考总复习物理（河南）第15章 欧姆定律 电功率第1节课件

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考法1　动态电路分析(10年7考)考法2　欧姆定律的相关计算(必考)考法3　电功、电功率的相关计算(必考)考法4　焦耳定律(10年4考)
第1节 动态电路分析　欧姆定律、电功率的相关计算
考点 1　欧姆定律考点 2　电能考点 3　电功考点 4　电功率考点 5 焦耳定律
命题角度1 动态电路分析命题角度2　 与欧姆定律、电功率相关的计算
1.[2019河南,14](双选)如图为一款“智能照明灯”的电路,灯L天暗时自动发光,天亮时自动熄灭.控制电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化.以下说法正确的是 ( )A.电磁继电器利用电磁感应原理工作B.R2的阻值随光照强度的增大而增大C.当光照强度增大时,电压表示数减小D.若将R1换成阻值稍小的电阻,可缩短灯L的发光时间
2.[2018河南,14](双选)为了研究热敏电阻对电路的影响,小李设计了如图所示的电路.电源电压保持不变,R为定值电阻,R1为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小.闭合开关后,小李在热敏电阻R1上擦了一些酒精,用扇子对着它扇风时,下列说法正确的是 ( )A.电流表示数变小B.电压表示数变大C.电压表与电流表示数之比变小D.电路的总功率变小
3.[2016河南,14](双选)在如图所示的电路中,磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小.将螺线管一端靠近磁敏电阻R,闭合开关S1、S2,下列说法正确的是 ( )A.螺线管左端为S极,右端为N极B.当R1的滑片向左滑动时,电压表示数减小C.当R1的滑片向右滑动时,电流表示数增大D.在螺线管中插入铁芯,电压表示数减小
4.[2017河南B卷,12]如图所示,一闭合电路竖直固定在一辆光滑绝缘的小车上,电路中R0为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随所受压力的增大而减小,将物体M放在小车上与压敏电阻接触.当小车由静止突然向右运动时,下列说法正确的是 ( )A.电流表示数减小B.电压表示数减小C.电流表示数不变D.电压表示数增大
欧姆定律的相关计算
类型1　简单电路类5.[2020河南,5]在如图所示的电路中,电阻R0为6Ω,电源电压不变.把“6 V　3 W”的小灯泡接在AB间,CD间接电流表,闭合开关S,小灯泡正常发光,则电源电压为　　　　V,电流表的示数为　　　　A.如果把这个小灯泡接在CD间,AB间接电压表,闭合开关S,若灯丝电阻与正常发光时相同,则电压表的示数为　　　　V. 
6.[2011河南,5]某测电笔中有一个880 kΩ的高阻值电阻,这个电阻与氖管是_______联的.当用这个测电笔测家庭电路的火线时,氖管发光,若人体及氖管的电阻均忽略不计,则此时通过人体的电流约为　　　mA. 7.[2012河南,6]在如图所示的电路中,电源电压为 12 V.闭合开关后,电流表的示数为0.4 A,电压表的示数为 8 V,则电阻R2的阻值是　　　Ω.将滑动变阻器R1的滑片向右移动,电压表的示数将变　　　. 
类型2　多开关类电路8.[2018河南,5]在如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,电源电压保持不变.当开关S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数为0.2A.当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为　　　A,R2的电功率为　　 　W.为了保障电路安全,　　　　两个开关不能同时闭合. 9.[2010河南,6]在如图所示的电路中,电阻R1=4Ω,R2=2Ω,电源电压保持不变,当开关S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数为0.5A;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为　　　A. 
类型3　图像类10.[2014河南,6]如图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像.由图像可知,电阻R的阻值为　　 　Ω.若将它们并联接在电压为2 V的电源两端,电路中的总电流为　　　A. 11.[2011河南,16]如图是甲、乙两电阻的电流与电压关系的图像,现将甲、乙串联后接在电压为4.5 V的电源两端.下列分析正确的是 (　　)A.甲的阻值是乙的阻值的两倍B.通过乙的电流是通过甲的电流的两倍C.乙两端的电压是甲两端电压的两倍D.甲的电功率是乙的电功率的两倍
12.[2018河南B卷,14](双选)在图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻.滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中,电压表与电流表示数的变化规律如图乙所示.下列说法正确的是(　　)A.电源电压为4.0 VB.定值电阻R0的阻值为10 ΩC.滑动变阻器的调节范围为0~20 ΩD.当滑片P位于b端时,电路的总功率最大
电功、电功率的相关计算
类型1　简单电路类13.[2016河南,5]在如图所示的电路中,定值电阻的阻值R0和电源电压U均为已知.在a、b间接入一个未知电阻Rx,闭合开关,电压表的示数为Ux,则由已知量和测得量可以推出:Rx=　　 　　,Rx的电功率Px=　　 　. 
14.[2017河南,12]如图所示,从甲地通过两条输电线向乙地用户供电,若甲地电源电压恒为U,输电线的总电阻为r,当乙地用户用电时,下列说法正确的是 (　　)A.用户使用的用电器两端电压为UB.输电线上的电功率为C.当用户使用的用电器增多时,用电器 两端的电压升高D.当用户使用的用电器增多时,输电线上因发热而损失的功率增大
类型2　多挡位电路类15.[2017河南,5]如图为一电热饮水机的电路简图,其额定电压为220V,具有“加热”“保温”两种功能,对应功率分别为400W和40W.当开关S1、S2均闭合时,饮水机处于　 　 (选填“保温”或“加热”)状态,R1的阻值为　　　Ω. 
16.[2015河南,6]如图是某款电热水龙头的电路原理图.R1、R2是电热丝,通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡之间的切换.当开关同时接触2、3触点时,水龙头放出的是　　　　(选填“冷”“温”或“热”)水.若R2=2R1,水龙头在温水挡正常工作时电功率为2 000 W,则它在热水挡正常工作1 min消耗的电能为　　 　　J. 
类型3　铭牌类17.[2013河南,5]小明家的电能表月初的数字是 ,月末表盘的示数如图所示.若按0.5元/(kW·h)的标准收费,他家本月应缴纳电费　　　元.若电能表的转盘在10 min内转过400r,则接在该电能表上的用电器的总功率为　　　W. 18.[2019河南,5]在家用电器调查活动中,小亮让电热水器单独工作2 min,测得家中如图所示的电能表的转盘转了70 r,电热水器的实际功率为　　　　W.由于电热水器的功率远大于电冰箱,从安全用电的角度考虑,电热水器的电源线比电冰箱的要_______(选填“粗”或“细”). 
19.[2013河南,15]如图所示,在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水,现将阻值为R1、R2的电阻丝(R120.[2018河南,20(4)]在实践活动中,小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算.小刚发现电热水壶的电源线都比较短,上网查询后发现,按照国家规定的标准,电热水壶使用的电源线不能过长,横截面积不能过小,请利用所学的物理知识进行解释.
答:电源线较长、横截面积较小,电阻较大.由焦耳定律可知,相同时间内电源线产生的热量较多,容易造成火灾.
1.内容导体中的电流跟导体两端的电压成①　　　　,跟导体的电阻成②　　　　.该定律是德国物理学家③　　　　首先通过实验研究得出的. 2.公式 I=④　　　  变形式:电压U=⑤　　　　,电阻R=⑥　　　　.   
3.理解(1)电阻是导体的一种性质,由R=不能得出电阻与电压成正比、与电流成反比.R=只适用于数学计算,不反映物理规律.(2)欧姆定律中的I、U、R是同一段电路或同一导体的三个物理量.(3)计算时,应先将I、U、R三个物理量的单位分别换算成A、V、Ω,再将物理量代入公式进行计算.
4.串、并联电路中的电流、电压、电阻的关系
1.电能(1)单位:生活中常用的电能单位是度,学名为⑭　　　(符号是⑮　 　　),1千瓦时的电能等于额定功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能;在物理学中电能常用的单位是⑯　　　 　(符号是⑰　 　　);换算关系是1kW · h=1000W×3600s=⑱　　 　　J. (2)能量转化:电源将其他形式的能转化为⑲　　　　,用电器将⑳　　　　转化为其他形式的能.2.电能表(1)用途:电能表是计量用电器在一段时间内消耗㉑　　　　的仪表. 
(2)电能表的参数及其含义:如图所示.(3)电能表的使用方法:a.电能表结束和起始时的示数㉒　　　　就是这段时间内电路消耗的电能. b.若电能表表盘上的参数为N r/(kW·h),某段时间内电路中的电能表的转盘转过了n r,则这段时间内电路消耗的电能W=㉓　　　　kW·h=㉔　　 　　 J. 
1.小明家的电能表月初的示数为1 345.5 kW·h,月末时表盘如图所示,则他家本月消耗的电能为㉕　　　　kW·h. 2.某用电器单独工作时,标有“3 000 r/(kW·h)”字样的电能表的转盘在10min内转过36 r,则10 min内该用电器消耗的电能是㉖　　　　　　J. 
1.定义:电流流过导体所做的功.2.影响因素:电流做功的多少跟㉗　 　　 、㉘　　 　　、㉙___________都有关系.加在用电器上的电压越高、通过用电器的电流越大、通电时间越长,电流做功越多. 3.计算公式:W=㉚　　　　=㉛　　　　(适用于所有电路). 对于纯电阻电路可推导出:W=㉜　　 　=㉝　　 　. 4.单位:物理学中常用单位是㉞　　　　,符号是㉟　 　　;生活中常用单位是㊱　　　　　,符号为㊲　　　　. 
纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路是由纯电阻元件组成的电路,纯电阻元件在通电时将电能全部转化为内能.非纯电阻电路是由非纯电阻元件组成的电路,非纯电阻元件在通电时一般将小部分电能转化为内能,将绝大部分电能转化为其他形式的能.
1.电功率(1)物理意义:表示㊳　　　　　　　　的物理量. (2)定义:电流所做的功与时间㊴　　　　.定义式是㊵　　　　. (3)单位:㊶　　　　,简称㊷　　　,符号是㊸　　　;其他单位还有MW、kW等;换算关系为1 MW=103 kW=106 W. (4)公式:P= =UI(适用于所有电路).对于纯电阻电路可推导出:P=I2R= .注:对纯电阻电路串联电路中常用公式:P=I2R.串联电路电功率的分配跟电阻成正比,即P1∶P2∶P3∶…∶Pn=R1∶R2∶R3∶…∶Rn.并联电路中常用公式:P=.并联电路电功率的分配跟电阻成反比,即P1∶P2=R2∶R1.
(5)生活中常见用电器的电功率
判断正误1.千瓦和千瓦时是两个不同物理量的单位. ㊹(　　)2.用电器的功率越大,用电器消耗的电能越多. ㊺(　　)
2.额定电压和额定功率(1)额定电压:用电器㊻　　　　时的电压. (2)额定功率:用电器在㊼　　　　下工作时的电功率.  (3)实际电压:用电器实际工作时的电压.(4)实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率.
电压与电功率的对应关系
3.影响灯泡亮暗的因素灯泡的亮度取决于灯泡的㊽　　　　　　,实际功率㊾　　　　,灯泡越亮. 
1.电流的热效应(1)定义:电流通过导体时（50）　　　　转化为（51）　　　的现象. (2)1840年,英国物理学家（52）　　 　　通过大量实验最先确定了电流产生的热量与（53）　　　　、（54）　　　　和（55）　　　　　　的关系;为了纪念他的贡献,将他的名字命名为能量和功的单位. 2.焦耳定律(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的（56）　　 　　成正比,跟（57）　　 　　成正比,跟通电时间成（58）　　　　. 
(2)公式:（59）　　　 
对于纯电阻电路可推导出:Q=W=UIt=Pt=I 2Rt=（60）　　　　　　;对于非纯电阻电路W > Q. 
3.电热的利用和防止(1)利用:电热水器、电饭锅、电熨斗和养鸡场的电热孵化器等.(2)防止:电视机的后盖有很多孔,就是为了通风散热,使用时一定要把防尘的布罩拿开;电脑运行时温度会升高,需要用微型风扇及时散热.
类型1　滑片移动引起的动态电路分析例1 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,请回答下列问题:(1)(判断电路的连接情况)电路中的电流有　　　　条路径,R、R1的连接方式是　　　　. (2)(判断电表的测量对象)电流表测量通过　 　　的电流,电压表测量 两端的电压. (3)(判断滑片移动时相关物理量的变化情况)滑动变阻器R接入电路的阻值变________,电路的总电阻变　　　　,电流表的示数变　　　　,电压表的示数变　　　　,R1的电功率变　　　　,电路的总功率变　　　　. 
例2 如图所示的电路,电源电压不变,滑动变阻器的滑片P位于中间位置,闭合开关,各元件均正常工作(忽略温度对灯丝电阻的影响),请回答下列问题:(1)(判断电路连接方式)滑动变阻器R与灯泡L的连接方式是　　　　. (2)(判断电表测量的对象)电流表A1测通过　　　　的电流;电流表A测量通过_______的电流;电压表测量　　 　　两端的电压. 
(3)(电路的动态分析)当滑片P向右移动时:①电压表示数　　　　,电流表A1示数　　　　,电流表A示数　　　　; ②滑动变阻器R的电功率　　 　,灯泡L的电功率　 　　,电路的总功率　 ; ③电压表示数与电流表A1示数的比值　　　　,电压表示数与电流表A示数的比值　　　　. 
类型2　敏感电阻阻值变化引起的动态电路分析例3 [2020郑州适应性测试](双选)如图所示是一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图.电源电压恒为6V,定值电阻R为15Ω,R0为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减小,湿敏电阻的阻值范围为10~20Ω,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A.闭合开关S,当环境湿度增加时,在保证两电表安全的前提下,下列说法正确的是 (　　)A.电流表示数变大,R0两端的电压变小B.电压表示数与电流表示数的比值变大C.R0的阻值可以为10ΩD.电路的最大功率为1.2W
例4 [2020洛阳二模](双选)如图甲所示为某自动除湿器的电路图.控制电路中U1=12 V,R为湿敏电阻,它的阻值随相对湿度φ(空气的潮湿程度)变化的图像如图乙所示,L为磁控开关(线圈电阻不计),当电流大于或等于30mA时,L的两个磁性簧片相互吸合,工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿;工作电路两端电压U2=220 V,Rg为保护电阻.闭合开关S,下列说法正确的是
A.当空气的相对湿度变小时,控制电路中的电流变大B.若要求相对湿度控制在45%以下,则调控电阻R0的阻值可以为400ΩC.若除湿过程中工作电路的总功率为1100W,则工作电路的电流为5AD.若控制电路的电源电压略有降低,为保证除湿器仍按设定值工作,则R0应适当 调小
类型3　开关通断引起的动态电路分析例5 如图所示电路,R1、R2为定值电阻,电源电压不变,先闭合开关S1、S2,然后断开开关S2,请回答下列问题:(1)闭合开关S1、S2时,电流表测量通过　　　　的电流,电压表测量　 　　　两端的电压. (2)闭合开关S1、断开开关S2时,电流表测量通过　　 　　的电流,电压表测量__________两端的电压. (3)先闭合S1、S2,再断开S2,电路的总电阻变　　　　,电流表示数变　　　　,电压表示数变　　　　. 
电路(或R1,或R2)
类型3　开关通断引起的动态电路分析例6 [2020湖南岳阳]如图所示的电路中,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表.只闭合S1时,a表无示数,b表有示数,c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化.则 (　　)A.a表是电压表B.先闭合S1、S2,再闭合S3,a表示数无变化C.S1、S2、S3都闭合,移动滑片P,a、b两表示数无变化D.S1、S2、S3都闭合,b表示数除以a表示数等于电阻R1的阻值
动态电路分析的一般步骤 电路尽管千变万化,但有规律可循,可总结为“一个不变,两个关键,一个整体”.(1)一个不变:电路中总电压不变.(2)两个关键:一是越串联,总电阻越大,越并联,总电阻越小;二是对于由两部分电阻串联或并联而成的电路,若其中一部分是定值电阻,而另一部分为可变电阻,则总电阻大小的变化情况与可变电阻大小变化情况一致.(3)一个整体:分析电路时必须考虑整个电路中各物理量的变化情况,然后由整体到部分,由定值到变值.
与欧姆定律、电功率相关的计算
类型1　纯电路类例7 [2020洛阳一模]如图所示,电源电压恒定.小灯泡L标有“3 V　0.6 W”字样,R为定值电阻.闭合S,断开S1,小灯泡正常发光.若再闭合S1,发现电流表示数变化了0.3 A,则R的阻值为　　 Ω,此时小灯泡L和电阻R的功率之比是　 .S和S1都闭合时,此电路1 min内消耗的电能是　　　　J. 
例8 [2020四川自贡]如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6 V　3 W”字样,当开关S1、S2都断开,滑片P从b端滑到某一位置c时(图中未标出),滑动变阻器R接入电路的电阻减小了6Ω,电流表示数变化了0.1 A,此时灯泡恰好正常发光;保持滑片P的位置不变,闭合开关S1、S2,电流表示数又变化了1.5 A,设灯丝电阻不变,则下列说法正确的是 (　　)A.灯泡的电阻为2 ΩB.电源电压为9 VC.滑动变阻器的最大电阻为12 ΩD.当S1、S2都闭合时,调节滑片P,电路总功率的最小值为20 W
类型2　坐标图像类例9 [2020开封二模]如图甲所示的电路,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中,滑动变阻器R1的功率与电流的关系如图乙所示,通过计算可知,R的阻值为_________Ω,电源电压为　　　　V,滑动变阻器的最大功率为　　　　W. 
例10 [2020江苏苏州]在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻.闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示.则下列说法正确的是 (　　)A.电压表V1对应的是图线②B.电压满足Uc=Ua+Ua′C.R2的最大阻值小于R1的阻值D.电路的最大总功率为2UbIb
类型3　铭牌信息类例11 [2020江苏盐城]月底,小明对自家用电的情况进行调查,观察到电能表的表盘如图所示.小明家中的用电器正常使用时的总功率不能超过　　　　W.用电器工作时消耗0.5 kW·h的电能,电能表指示灯闪烁　　　　次.若上月底电能表示数为1877.6 kW·h,则本月消耗的电能为　　　　kW·h. 
例12 [2020黑龙江哈尔滨]如图所示,L1规格为“3V　3W”,L2规格为“3V　1.5W”,灯丝电阻不变,电源电压为3V.开关S闭合后,下列说法正确的是(　　)A.L1和L2的电阻之比是2∶1B.L1和L2的电流之比是1∶2C.L1两端电压是2 VD.两灯的总功率是1 W
类型4　多挡位家用电器类例13 [2020云南]如图所示,甲是某款电热水龙头,乙是它的电路原理图.R1、R2是电热丝,R1=24Ω,R2=48Ω.通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点实现冷水、温水、热水挡的切换.当开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是 水.不考虑温度对电热丝阻值的影响,水龙头在热水挡位正常工作时电路的功率是　　　　W. 
例14 [2019重庆A]具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换.如图所示是模拟汽车智能后视镜加热的电路原理图,其中测试电源的电压为10 V,四段电热丝的电阻均为10 Ω,防雾、除露、化霜所需的加热功率依次增大.下列说法正确的是 (　　)A.开关旋至“1”挡,开启化霜功能B.开启防雾功能,电路的总电阻为5 ΩC.化霜与防雾电路的总功率之差为15 WD.从防雾到除露,电路的总电流变化了1 A