2020年中考物理人教版专题复习教案： 电功和电功率

2020年中考物理人教版专题复习： 电功和电功率

一、考点突破

1. 知道电能、电功及其单位。

2. 学会利用电功公式计算电路消耗的电能。

3. 知道电能表的作用、读数方法，理解电能表所标参数的物理意义，并能进行相关的计算。

4. 理解电功率的物理意义、定义和单位。

5. 会灵活应用电功率的计算公式P＝和P＝UI及其变形公式进行简单的计算。

本讲内容在中考物理中的要求如下：

二、重难点提示

重点：电能表的使用；电功、电功率的简单计算。

难点：串、并联电路中电功率的定性分析和定量计算。

精讲精练

微课程1：电能和电功

【考点精讲】[来源:学科网ZXXK]

1. 电能的转化

用电器和电源可以使电能和其他形式的能发生转化。例如：电动机把电能转化为动能，日光灯把电能转化为光能，电热器把电能转化为热能，电脑消耗电能传递给我们信息；发电机把动能转化为电能，太阳能电池板把太阳能转化为电能，电池把化学能转化为电能。

2. 电流做功的实质

电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电功是电能转化的量度。电功是过程量，电流做功时，总伴随着能量状态的变化。电流通过用电器所做的功的数值与该用电器此时消耗的电能数值完全相同。

3. 电功的单位

焦耳（J）、千瓦时（kW·h）

4. 电功的测量

电功用电能表来计量，表上所显示的数字是到目前为止用去的电能，其最后一位表示小数点后一位，单位是千瓦时。电能表的计数器上前后两次读数之差就是这段时间内所用电的度数。

电能表上一些参数的意义：一般的电能表上都标有“220V 50Hz”字样，这表示该电能表应该在220V、50Hz的交流电路中使用；电能表上如果标有“10（20）A”字样表示这个电能表的额定电流是10A、最大允许电流是20A；电能表上如果标有“1500r/kW·h”字样表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电，电能表上的转盘转1500转。

5. 电功的计算

    W＝UIt，即电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。

【典例精析】

例题1  小明家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，电能表允许通过的最大电流为_______A。当家里只有微波炉工作时，电能表在1 min内转60转，则微波炉消耗的电能为_______J。

思路导航：从表盘可以看出，该电能表允许通过的最大电流为10A；电能表上标有“3 600 r/kW·h”字样表示每消耗1 kW·h 电能，电能表的转盘转过3600转，故电能表的转盘转过1转消耗的电能为 kW·h，转60转消耗的电能为 kW·h×60＝ kW·h＝×3.6×106J＝6×104J，故微波炉消耗的电能为6×104 J。

答案：10   6×104

例题2  我国目前已实行阶梯电价，就是在现有电价的基础上进行阶梯式提价，按月用电量分3个档次，不同档次的月用电量缴费标准不同，某地区的方案如下表：

（1）莉莉家的电能表本月初示数如图所示，为了控制本月她家耗电不超过方案中的第1档次，请在图乙中填上电能表的最大示数。

（2）若实际上她家本月耗电量为150度，则应付电费        元。请指出生活中一种浪费电能的现象：                 。

思路导航：（1）为控制耗电量不超过方案中的第1档次，则莉莉家本月最多用电量为130kW·h，则月末电能表的示数为0370.0+130＝0500.0；（2）应付的电费为130×0.5+20×0.55＝76元；生活中浪费电能的现象很多，比如①电视机不能做到随时关电源，常处于待机状态；②客厅里灯长明，卧室人走灯不灭；③夏天空调房间，温度设置过低。

答案：（1）0500.0；（2）76 人走不关灯等（其他表述合理均可）

例题3  有一只灯泡在电压是220V的家庭电路中使用，点亮10h用了3.6×106J的电能，这只灯泡工作时的电流是多大？

思路导航：根据电能和电功之间的关系可知，做了多少电功就消耗多少电能，所以灯泡做了3.6×106J的电功。已知电压、电流和电功，利用公式I＝＝＝0.45A。

答案：0.45A

【总结提升】

电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程。

W＝UIt是电功的决定式。

微课程2：电功率的概念及定义式

【考点精讲】

【典例精析】

例题1  下列关于电功率的一些说法中，正确的是（    ）

A. 用电器的功率越大，它耗电一定越多

B. 用电器的功率越大，它耗电一定越快

C. 用电器两端的电压越高，它的电功率一定越大

D. 通过用电器的电流越大，它的电功率一定越大

思路导航：电功率反映用电器消耗电能的快慢，电功率越大，表明该用电器耗电越快。电功率跟电压和电流两个物理量同时有关，只知其一，不能推测电功率的大小。

答案：B

例题2 小张出差时恰逢抄表日，他家电能表示数为，出差返回时发现家中有一盏60W台灯亮着，检查其他电器都已切断电源，再查看电能表的示数为，则小张出差时间长达（    ）

A. 5天    B. 10天    C. 30天    D. 100天

思路导航：灯泡消耗的电能：W＝2080.4kW•h－2066.0kW•h＝14.4kW•h；

出差时间：t＝＝＝240h＝10天。

答案：B

例题3  贝贝家将原来照明用的一只“220V 60W”的白炽灯，换成一只亮度相同的“220V 11W”的节能灯。若每天正常使用5h，则替换后一个月（按30天计算）可节约电能______kW·h。

思路导航：将电功率的单位换算为kW，然后根据公式W＝Pt分别求出白炽灯和节能灯一个月消耗的电能，即可得节约的电能。注意根据题设特点可将功率的单位换算为kW。P白t＝0.06kW×5h×30＝9 kW·h，W节＝P节t＝0.011kW×5h×30＝1.65 kW·h，故节约的电能W＝W白－W节＝9 kW·h－1.65 kW·h＝7.35 kW·h。

答案：7.35

【总结提升】

利用P＝计算时，注意两套单位的对应。

为什么1kW·h =3.6×106J？

微课程3：电功率与电压、电流的关系

【考点精讲】

1. 电功率与电压、电流的定性关系：通过用电器的电流相同时，用电器两端的电压越大，电功率越大；用电器两端的电压相同时，通过用电器的电流越大，电功率越大。

2. 电功率与电压、电流的定量关系：电功率等于电压与电流的乘积。

3. 公式：P＝UI，式中P、U、I分别表示电功率、电压和电流，它们的单位分别是W、V、A。

4. 变形式：I＝；U＝

5. 导出式：P＝；P＝I2R。

公式P＝常用于已知电压大小的情况下，求解一特定用电器的电功率大小或比较并联电路中电功率的关系，在并联电路中，各用电器消耗的电功率与其电阻成反比；公式P＝I2R常用于已知电流大小的情况下，求解一特定用电器的电功率大小或比较串联电路中电功率的关系，在串联电路中，各用电器消耗的电功率与其电阻成正比。

【典例精析】

例题1  如图所示，蒸汽熨刷的铭牌上标有“220V 1000W”的字样，熨刷中的电热丝正常工作时的电流是             A，电热丝的电阻是            Ω。

思路导航：熨刷中的电热丝正常工作时的电流I＝＝＝4.5A；

电热丝的电阻R＝＝＝48.4Ω

答案：4.5；48.4

例题2  在如图所示的电路中，电源电压恒为6V，R1＝12Ω，灯L上标有“6V 3W”的字样，当只闭合开关S时，电压表测量      两端的电压；若将滑动变阻器R2的滑片P向下移动，电流表的示数将       （选填“变大”、“变小”或“不变”）；再闭合开关S1和S2，则电路消耗的总功率为       W。

思路导航：只闭合开关S时，R2与灯L串联，电压表与R2并联，故测量的是R2两端的电压；滑片P向下移动，则其接入电路中的电阻减小，电路中的电流将增大；再闭合开关S1和S2，则滑动变阻器R2被短路，此时R1与L并联，电路中的总功率为：P总＝P1+PL＝+3W＝6W。

答案：R2；变大；6

例题3  （福州）如图所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关S，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.3A。那么闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比是（    ）

A. 2：3        B. 3：2          C. 5：2        D. 1：2

思路导航：由电路图可知电路是并联的，当只闭合开关S时，电路中只有R1接入，再闭合S1后，电路中R1、R2并联，根据并联电路特点，电路变化的电流实际上就是R2中的电流，因此R2中的电流为0.3A；题中要求两电阻功率之比，利用公式：P＝UI可知，两电阻功率之比就是电流之比，所以答案为2∶3。

答案：A

例题4  如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为9W。设灯丝电阻不变。下列说法中错误的是（     ）

A. 甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2∶3

B. L1、L2两灯灯丝电阻之比是2∶1

C. 甲图中灯L1、L2的功率之比是2∶1

D. 甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3∶2

思路导航：甲、乙两图中灯L1消耗的功率之比为4∶9，则由公式P＝可求得灯泡两端的电压之比为2：3，A项正确，注意到乙图中L1两端的电压也就是电源电压，故甲图中两个灯泡的电压之比为2：1，B项正确；由公式R＝可求得两个灯泡的电阻之比为2：1；由公式P＝I2R可求得两灯泡串联时消耗的电功率之比也为2：1，C项正确；甲图中的总功率为P甲＝＝，乙图中的总功率为P乙＝+＝，则＝，故D项错误。

答案：D

【总结提升】

1. 用电器功率的大小跟用电器两端的电压和通过用电器的电流这两个因素有关。但不能从纯数学的观点出发，认为电功率与电压成正比，与电流成正比。当用电器两端的电压U变化时，电流也随着变化。

2. 电功率的计算公式P＝UI反映了电功率、电压和电流的关系，欧姆定律I＝反映了同一段电路中的电流、电压和电阻的关系，这两个公式普遍适用于纯电阻电路中。根据两个公式，只要找到同一段电路中的电压、电阻、电流和电功率中的任意两个量，就可以对另外两个求解。解答与额定功率、实际功率相关的综合题，实际就是考查对这两个公式的综合应用。