备战2023年物理新中考二轮复习热点透析 核心考点16 电功

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核心考点16 电功、电功率一、考向分析了解额定功率的概念。会计算电功；计算电功率；进行电热计算。理解电流做功；电功率概念；焦耳定律。掌握电能表读数及其相关计算；测量小灯泡电功率的基本内容。命题形式主要是以选择题、填空题、实验探究题，计算题的形式呈现。二、考点详解考点一、电能及其测量1.用电器消耗电能的过程，实质上是电能转化为其它形式的能的过程。2.电流做的功，叫电功。符号：W。单位：焦耳（J）。3.测量电功的仪表：电能表。它的单位是：千瓦时，符号是：kW.h。1 kW.h=3.6×106J。表盘上表示的Nr/ kW.h的意思是：电路中每消耗1 kW.h时的电能，表盘转过N转。考点二、功率1.定义：单位时间内所做的功叫功率，用符号P表示。2.物理意义：功率是表示做功快慢的物理量。(1)相同时间内，物体做功越多功率越大(2)做相同的功，物体用时越短功率越大(3)物体做功越快功率越大3.电功率的计算1.计算电功的常见公式：①W=UIt（U-电压，单位：V；I-电流，单位：A；t-时间，单位：s）；②W=Pt（P—电功率，单位：W）；③ W=I2Rt=（R-电阻，单位：ῼ）（这两个公式仅适用于纯电阻电路）。2.计算电功率的常见公式：①P=UI；②P=（W-电功）；③P=I2R= （这两个公式仅适用于纯电阻电路）。3.在串联电路中，电功、电功率的分配都与其电阻成正比；总功、总功率等于各部分之和。即： =     =      W总=W1+W2    P总=P1+P24. 在串联电路中，电功、电功率的分配都与其电阻成反比；总功、总功率等于各部分之和。即： =     =  W总=W1+W2    P总=P1+P2 考点三、 动能1.定义：物体由于运动具有的能。△注：一切运动的物体都具有动能。2.影响因素：动能大小与物体的质量和速度有关。质量相同时，物体速度越大，动能越大。速度相同时，物体质量越大，动能越大。△注：速度对物体动能的影响更大。3.实验常考汇总：（1）在控制物体到达水平面的初速度相同时，是通过控制小球静止释放高度相同来实现的。（2）动能的大小是通过转换法探究的：根据小球撞击木块运动的距离长短来实现。（3）在改变小球质量时，需要控制小球的体积相同。考点四、测量小灯泡的功率1.实验原理：P=UI。测出小灯泡的电压U和电流I，利用公式P=UI计算求得电功率。2.实验器材：电、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。3.实验电路图及表格：次数电压U/V电流I/A功率P/W发光情况1    2    3    4.实验步骤：（1）实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压U额；（2）按电路图连电路，查无误，闭合开关，进行实验；（3）调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额，记录电流表示数I额；（4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于1.2U额，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；（5）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于U额，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；（6）断开开关，计算电功率值填入表格。5.数据分析，总结结论。(1)分析数据知，实际功率随实际电压改变而改变；(2)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大灯泡越亮。6.注意事项：A．连接时，开关断开，防止因短路而损坏电或灯泡。B．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至滑动变阻器的最大阻值处，防止电路中的电流过大，将灯烧坏。C．电电压应高于灯泡的额定电压，防止无法调节到额定电压。D．电压表的量程应大于灯泡的额定电压，电流表的量程应大于灯泡正常工作时的电流。E．滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡正常工作时的电流，滑动变阻器的最大电阻值应与灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显。F．通过三次不同电压下（额定电压，1.2倍额定电压和低于额定电压）的测量，体会用电器的实际功率并不一定等于额定功率，而是取决于加在用电器两端的实际电压。G．在做第二次实验时（实际电压不能超过额定电压的1.2倍）需要小心调节滑动变阻器，以免烧坏灯泡。H．实验前，要检查电路并试触，实验结束后，要先断开开关，再整理器材。 三、真题再现1.（2021·贵州中考真题）关于下列物理测量工具说法正确的是（  ）。A．甲图中所测物体的长度为3.40cm；B．乙图中电能表的读数为23865kW·h；C．丙图中弹簧测力计只能在竖直方向上使用；D．丁图中体温计是根据液体热胀冷缩原理制成的【答案】D。【解析】A．甲图中刻度尺分度值为0.1cm，所测物体左端与1.00cm对齐，右端与3.40cm对齐，则物体的长度为l=3.40cm-1.00cm=2.40cm故A错误；B．电能表显示的最后数字为小数点后第一位，故乙图中电能表的读数为2386.5kW·h，故B错误；C．只要弹簧测力计弹簧的轴线方向与所测力在一条直线上就能测量，不是只能在竖直方向上使用，故C错误；D．体温计中装的是水银，是利用液体热胀冷缩原理工作的，故D正确。故选D。2.（2021内江）在如图所示的电路中，电的电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为8Ω。闭合开关，移动滑片P，当R2等于2Ω或8Ω时，R2消耗的电功率均为8W，则下列选项中正确的是（　　）A．电流表示数最大为6A                   B．电压表示数最大为6VC．R1的阻值为8Ω                        D．R2的最大功率为9W【答案】D【解析】如图R1、R2串联，电压表测R2的电压，R2消耗的电功率均为8W。P1=I12R2′=I12×2ῼ=8W；P2=I22R2″=I22×8ῼ=8W，解得：I1=2A，I2=1A。C．设电电压为U，则有：U=I1R1+I1R2=2A×R1+2A×2ῼ，U=I2R1+I2R2=1A×R1+1A×8ῼ,解得：R1=4ῼ,U=12V。C错。B．当滑动变阻器达到最大值时，电压表示数最大，最大值为：Umax=I2R2″=1A×8ῼ=8V,B错。A．当滑动变阻器达到最小值即阻值为0时，电流表示数最大为：Imax= = 3A，A错。D．当R2的值等于R1的值时，最大功率为：P=（）2R2= （）2×4ῼ=9W，D正确。选D。3.（2020·广西玉林市·九年级二模）下列关于电能的说法正确的是（　　）A．可以通过电流表把电能直接测量出来B．消耗电能相同的用电器，产生的热量一定相同C．电功率越大的用电器，消耗电能就越多D．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦时【答案】D【详解】A．电流表是测量电流的工具，不能测电能，故A错误；B．如果是纯电阻消耗电能全部用来发热，消耗的电能等于产生的热量，如果是非纯电阻，消耗电能除了发热还转化为其它形式的能量，故消耗的电能大于产生的热量，故B错误；C．电功率是表示电流做功快慢的物理量，如果电功率大，说明用电器耗电快，故C错误；D．电能生活中所用的单位是“度”，它的学名叫做千瓦时，故D正确。故选D。4.（2021·辽宁中考真题）假期小明一家要出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h，过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是（  ）。A．这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h；B．冰箱每天平均工作的时间为0.5h；C．冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转；D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变【答案】A。【解析】A．电能表原来的示数为2021.6kW·h，7天电能表的示数为2028.6kW·h，则这段时间冰箱消耗的电能是W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h，故A正确；B．冰箱功率为200W，合0.2kW，电冰箱在这7天内工作的总时间为t=则冰箱每天平均工作的时间为t'=5h，故B错误；C．冰箱正常工作1min消耗的电能为W'=Pt''=0.2kW×h=电能表的转盘转的圈数为n==2r即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转，故C错误；D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电路中消耗电能变快，电能表转盘的转速变快，故D错误。故选A。5.（2020·四川攀枝花市·九年级一模）下列数据最接近实际情况的是（　　）A．学生课桌高度约为200cmB．大气对拇指指甲盖的压力约为 10NC．让人感觉舒适的气温约为37℃D．家用节能灯的功率约为1kW【答案】B【详解】A．中学生的身高在160cm左右，课桌的高度大约是中学生身高的一半，在80cm左右，故A不符合题意；B．大气压强约105Pa，拇指指甲盖的面积约1cm2即10-4m2，大气对拇指指甲盖的压力约为故B符合题意；C．人体正常体温在37℃左右，感觉舒适的温度在23℃左右，故C不符合题意；D．家用节能灯的功率一般不超过20W，故D不符合题意。故选B。6.（2021·四川凉山彝族自治州）如图所示，电电压不变，灯泡标有“6V  3W”字样，当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.6A电阻R的电功率为______W，通电10min后R产生的热量为______J。【答案】0.6；360。【解析】[1]因为闭合开关后，灯泡正常发光，所以此时灯泡两端的电压为6V，电功率为3W，根据，通过小灯泡的电流为因为电路为并联电路，所以电电压和电阻两端的电压也为6V，总电流等于各支路电流总和，所以通过电阻的电流为所以电阻的电功率为[2]根据可知，10分钟后R产生的热量为。7.（2021陕西）如图1所示电路中，电电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为20Ω。滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω。开关闭合后，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时。电压表V1的示数如图2所示，R2的功率为1.75W。下列说法正确的是（　　）A．电阻R1与滑动变阻器R2并联 B．电压表V1测量电电压C．电流表的示数为0.05A D．电电压为12V【答案】D【解析】A．电压表相当于断路，电流表等于导线，故此时电阻R1与滑动变阻器R2串联，A错。B．电压表V1并联在电阻R1两端，故测量的是电阻R1的电压，B错。C．若电压表的示数为1V，则电流为：I= = =0.05A，根据P=UI=I2R，R2的功率为1.75W，电阻R2的阻值为：R2= = =700ῼ，不符合R2的最大阻值为200Ω，故电压表的示数为5V，则此时的电流为：I′= = =0.25A，C错。D．则此时电阻R2的阻值为：R2= = =28ῼ，此时R2两端的电压为：U2=I′R2=0.25A×28ῼ=7V，则电电压为：U=U1+U2=5V+7V=12V,D正确。选D。8.（2020·山东临沂市·九年级二模）把标有“220V 60W”和“220V 40W”字样的甲、乙两盏灯串联接在220V的电上，假设灯的电阻不变，则下列分析中正确的是（　　）A．两盏灯的总功率等于100WB．通过甲灯的电流大于通过乙灯的电流C．甲灯两端的电压大于乙灯两端的电压D．甲灯消耗的功率小于乙灯消耗的功率【答案】D【详解】根据P＝可得两灯泡的电阻分别为==807===1210则R甲＜R乙当甲、乙两盏灯串联接在220V的电上时：A．两盏灯的总功率P===24W故A错误；B．因串联电路中各处的电流相等，则通过甲灯的电流等于通过乙灯的电流，故B错误；C．因串联电路中各处的电流相等，R甲＜R乙；由U＝IR可知，甲灯两端的电压小于乙灯两端的电压，故C错误；D．通过甲灯的电流等于通过乙灯的电流，且R甲＜R乙；由P＝I2R可知，甲灯泡消耗的功率小于乙灯消耗的功率，故D正确。故选D。9.（2021·辽宁中考真题）如图所示的电路，电电压恒定，R0=36Ω，滑动变阻器R1的规格为“48Ω   2A”，电流表的量程为“0. 3A”，小灯泡L上标有“12V 6W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合开关S且R1连入的阻值为12Ω时，小灯泡正常发光，在电路安全的情况下，以下计算结果正确的是（  ）。A．电电压为18V；B．当只闭合开关S时，小灯泡的最小功率是1.5W；C．当开关都闭合时，电路的总电流最大值是2.5A；D．只闭合开关S和S2，滑动变阻器连入的最小值是6Ω【答案】ABC。【解析】A．由P=可得小灯泡的电阻RL===24Ω当只闭合开关S，R1与小灯泡串联，小灯泡正常发光，则UL =12V ，R1连入的阻值为12Ω，据串联电路电压规律，R1两端的电压为U1=UL=12V=6V则电电压U= U1+ UL=6V+12V=18V，故A正确；B．只闭合开关S，R1滑到最大值时，电路电流最小，小灯泡的功率最小，此时电路电流I最小===0.25A小灯泡的最小功率PL最小= RL=(0.25A)224Ω=1.5W，故B正确；C．当开关都闭合时，小灯泡短路，R0与R1并联，电流表测干路电流，通过R0的电流I0===0.5A滑动变阻器R1的规格为“48Ω 2A”，因此通过R1的最大电流为2A，则电路的总电流最大值I= I0+I R1最大=0.5A+2A=2.5A；故C正确；D．只闭合开关S和S2，电路中只有R1，通过R1的最大电流为2A，则滑动变阻器连入的最小值R1最小===9Ω，故D错误。故选ABC。10.（2021扬州）如图所示电路，电电压保持6V不变，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻R2为5Ω，电压表示数为U1，R2的电功率为P2，电流表示数为I，闭合开关后，移动滑片P，下列图像可能正确的是（　　）A．B．C．D．【答案】D【解析】如图，两个电阻串联，电压表测滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。AB．R1为滑动变阻器最大阻值为15Ω时，电流最小，Imax= = =0.3A，对应电压表的读数：U1=Imax×R1=0.3A×15ῼ=4.5V，图中对应的点应该为(0.3A，4.5)；当滑动变阻器阻值为0时，电流最大，最大电流为：Imax= = =1.2A，在图中对应的点应改为(0，1.2)；A图中对应点(0，6V)不应在图像上，B图中(0.3，5)不应在图像上，AB错。CD．R2的最小功率：P2min= （Imin）2R2= （0.3A）2×5ῼ=0.45W，R2的最大功率：P2max= （Imax）2×R2=（1.2A）2×5ῼ=7.2W，以上图像上的点均正确，由公式P=I2R可知，P与I2成正比，图像应为二次函数图像的一部分，C错,D正确。选D。11.（2020·四川德阳市·九年级一模）家用电饭煲铭牌上标有“220V1000W”的字样，它正常工作时的电阻为______Ω，正常工作一小时消耗电能为______kW·h。【答案】48.4    1    【详解】[1]电饭煲正常工作时的电阻为[2]正常工作一小时消耗电能为12.（2020·苏州市吴江区八都学校九年级一模）手机己成为人们沟通交流和生活娱乐的重要工具，华为、几小米等自主品牌的手机越来越受到国内外用户的青睐。(1)手机是利用_________传输信号实现通讯的，通话时声音信息在空中以_____m/s的速度传递给对方。(2)“小米4”手机的散热材料是石墨烯晶体，因为它具有优良_____（导热/导电）性能，并且石墨烯 ____（有/没有）固定的熔点。(3)“华为P40”手机的电池标有“标称电压3.8V”、“电池容量5000mA·h”的字样。“标称电压”是指手机工作时的电压，该电压对人体_____（属于/不属于）安全电压，“电池容量”是指电池所能容纳的最大电荷量，1mA·h=1mA×1h，则该手机一次充满电可储存的电能约为_____J。【答案】电磁波    3×108    导热    有    属于    6.48×104    【详解】(1)[1]手机信号是通过电磁波传输的。[2]电磁波在空气中传播的速度是3×108m/s。(2)[3][4]石墨烯是晶体，晶体有固定的熔点，同时石墨烯是用作散热材料，故具有优良的导热性能。(3)[5]人体安全电压为36V，标称电压为3.6V，低于人体的安全电压，属于安全电压范畴。[6]电池容量5000mA·h=5×3600A·s=1.8×104A·s该手机一次充满电可储存的电能W=UIt=3.6V×1.8×104A·s=6.48×104J13.（2021·四川凉山彝族自治州）如图所示，电电压不变，灯泡标有“6V  3W”字样，当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.6A电阻R的电功率为______W，通电10min后R产生的热量为______J。【答案】0.6；360。【解析】[1]因为闭合开关后，灯泡正常发光，所以此时灯泡两端的电压为6V，电功率为3W，根据，通过小灯泡的电流为因为电路为并联电路，所以电电压和电阻两端的电压也为6V，总电流等于各支路电流总和，所以通过电阻的电流为所以电阻的电功率为[2]根据可知，10分钟后R产生的热量为。14.（2020·四川德阳市·九年级一模）家用电饭煲铭牌上标有“220V1000W”的字样，它正常工作时的电阻为______Ω，正常工作一小时消耗电能为______kW·h。【答案】48.4    1    【详解】[1]电饭煲正常工作时的电阻为[2]正常工作一小时消耗电能为15.（2021·辽宁中考真题）如图甲所示电路，电流表A1的量程为0~3A， A2的量程为0~0.6A，闭合开关S。电压表V示数为12V，小灯泡正常发光。在电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器R的滑片，电流表A1示数与R连入的阻值的关系图像如图乙所示。则小灯泡的额定功率为______ W， 滑动变阻器R连入电路的最小阻值为______Ω， 当滑动变阻器的滑片置于中点时，电流表A1的示数为______A。【答案】14.4；20；1.6。【解析】由图可知，开关闭合时，灯泡和滑动变阻器并联，电压表测电电压为12V，电流表A1测干路电流，电流表A2测滑动变阻器电流，在电路安全情况下调节滑片过程，灯泡电流不变，灯泡两端电压为12V，正常发光；[1]滑动变阻器阻值调到最小值时，干路电流为I=1.8A，此时电流表A2达最大量程为0.6A，可求得灯泡电流为小灯泡的额定功率为[2]滑动变阻器阻值调到最小值时，电流表A2达最大量程为0.6A，其最小值阻为[3]滑动变阻器阻值调到最大值时，干路电流最小为I′=1.4A，灯泡电流为1.2A，可求得此时滑动变阻器电流为求得滑动变阻器阻值最大值为滑动变阻器的滑片置于中点时，接入阻值为滑动变阻器的电流为电流表A1的示数为两支路电流之和。16.（2020·河北九年级其他模拟）小红在“测量小灯泡电功率”的实验中，电电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样．（1）连接如图所示电路时，导线M的另一端已经接在电压表 __________ V（选填“3”或“15”）接线柱上．（2）闭合开关后，若灯泡不亮，电压表无示数、电流表有示数，则电路中发生的故障是 __________ ．（3）闭合开关后，电压表示数为1.5V，此时应将滑动变阻器的滑片向 __________ （选填“a”或“b”）小灯泡正常发光．小红进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中．物理量电压电流实际电功率小灯泡次数U/VI/AP/W亮度10.50.120.06不亮21.50.200.30偏亮32.50.30 正常42.80.320.90更亮 （4）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为 __________ W．实验还可以得出，小灯泡实际电功率越大，小灯泡的电阻 __________ （选填“越大”“越小”或“不变”）．（拓展）细心的小红发现，如果将小灯泡换成电阻，也可以用这个电路测量电阻的阻值．于是他将电路改接正确后，闭合开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的示数分别是2V和0.2A，被测电阻的阻值是 __________ Ω．老师告诉小红还需要多次测量，这样可以 __________ ．【答案】3    小灯泡短路    a    0.75    越大    10    减小误差    【详解】(1) 连接如图所示电路时，因为小灯泡的额定电压为2.5V，电电压为3V，所以为了读数更准确，导线M的另一端应接在电压表3V接线柱上．(2)闭合开关后，若灯泡不亮，电流表有示数，因为电流表有示数而电压表无示数，说明电路是通路，小灯泡不亮是因为灯的实际功率过小而不是小灯泡断路，灯泡几乎无电流经过，所以电路中发生的故障是小灯泡被短路．(3)闭合开关后，电压表示数为1.5V，为了达到额定电压2.5V，应增加其两端电压，根据串联分压原理，应减小滑动变阻器两端的电压，所以应将滑片向a端移动使小灯泡正常发光． (4)分析表中信息，灯的电压为额定电压时，电流为0.3A，可知小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；由表中第1次到第4第次实验数据并结合欧姆定律，实验功率越大时，对应电压与电流的比值越大，即灯的电阻越大；拓展：根据欧姆定律可知电阻大小；本实验中多次移动滑动变阻器改变灯泡两端电压测出多组数据，根据计算出不同电压下待测电阻的阻值，多次测量取平均值是为了减小误差，使实验结果更接近准确值．17.（2021齐齐哈尔）如图所示的电能表，在某段时间内转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是______ kW.h，此电能表允许接入用电器的最大总功率是____W。【答案】0.6    4400    【解析】电能表上标有3000r/ kW.h，表示电能表转盘每转动3000圈，消耗的电能为1 kW.h，在某段时间内转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是： ×1kW.h=0.6 kW.h。220V表示这个电能表要接在220V的电路中，10A表示电能允许通过的最大电流，20A表示电能表短时间内通过的最大电流，故此电能表允许接入用电器的最大总功率是：P=UI=220V×20A=4400W。18.（2021·湖南长沙市）下图是小伟做课外实验的实物图，他闭合开关后，把滑动变阻器的滑片从一个端点A移到另一个端点B时，在下表中记录下滑片在这两个端点时电压表V1、V2的信息，滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差0.35W。已知灯泡上标有“2.5V 0.5A”的字样，灯的电阻随温度的变化忽略不计，电电压恒定不变。求：滑动变阻器的滑片位置电压表V1的示数U1/V电压表V2的示数U2/VA9U09U0B6U010U0（1）灯泡正常发光时的电阻；（2）灯泡正常发光100s消耗的电能；（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。【答案】（1）；（2）；（3）。【解析】（1）灯泡正常发光时的电阻（2）灯泡正常发光100s消耗的电能（3）当滑片在A点时，两电压表的示数相等，说明在A点时，滑动变阻器的阻值为零，此时电压表的示数为9U0，此时电路中的电流为此时两电阻的总功率为还可以根据串联电路电压规律列等式当滑片在另外一个端点B时，滑动变阻器全部接入，则此时电压表的示数为9U0，此时电路中的电流为此时两电阻的总功率为R1和R2的功率之和相差0.35W，则可以列等式经整理可得还可以根据串联电路电压规律列等式联立电电压公式，可以得到代入即可求出则电电压为当滑动变阻器在B端时，滑动变阻器的阻值最大，电流最小，最小的电流为则滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。答：（1）灯泡正常发光时的电阻为5Ω；（2）灯泡正常发光100s消耗的电能为；（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值为。