中考物理一轮复习讲与练第13讲《电流做功与电功率》（含答案）

第十三讲　电流做功与电功率

　　　　　　,中考考点清单

　电流做功

【易错警示】1.应用公式W＝UIt解题时，公式中的W、U、I、t是指同一电路(或同一用电器)，各物理量的单位要统一。

2．公式W＝UIt适用于任何情况下电流做功的计算，而推导式W＝I2Rt和W＝Pt只适用于纯电阻电路中电流做功的计算(纯电阻电路是指电路消耗的电能全部转化为内能的电路，例如：电路中只有白炽灯、电阻、滑动变阻器、电烙铁等的电路；若电能只有一部分转化为内能，这样的电路就是非纯电阻电路，例如有电动机、电铃等的电路)。

　电功率

【易错警示】1.电功率大并不表示电流做功多，因为做功多少不但与电功率有关，还与做功的时间有关。电功率是指用电器单位时间里消耗的电能(电流做功的多少)，电功率大表示相同的时间内用电器消耗的电能多。

2．不论应用P＝W,t或P＝UI计算时单位一定要统一。应用P＝W,t解题时单位要统一为W(瓦)、J(焦)、s(秒)或kW·h、kW、h。

3．斜体W表示物理量电能，正体W表示电功率的单位瓦特。

【考点拓展】串、并联电路中电功率特点

　额定功率和实际功率(高频考点)

【考点拓展】实际功率与额定功率的区别和联系

,

　测量电功率与测量电阻实验的比较(高频考点)

【考点拓展】在伏安法测电阻或测电功率的实验中常见故障分析：

续表

　焦耳定律(高频考点)

续表

【考点拓展】1.对于纯电阻的电路可以通过电功来计算电热：Q＝W＝Pt(纯电阻电路：用电器将全部的电能转化为内能；非纯电阻电路：用电器将电能转化其他形式的能和内能)。

2．在非纯电阻电路中Q内＜W电。

3．由Q＝I2Rt知，任何用电器，只要有电阻存在，电流通过时，都会有电热产生；如果电阻为零(例如：超导体)，则没有电流的热效应。

4．对于纯电阻电路，由P＝U2,R和Q＝W＝Pt，可得Q＝U2,Rt，如果加在导体两端的电压和通电时间一定，电热与导体的电阻成反比。在家庭电路中，电压一定，大功率的电热器电阻小。

,中考重难点突破

　电能及电功率计算(三年二考)

【例1】(2012遵义中考)甲、乙两灯的额定电压均为9 V，测得其电流与电压变化的关系图像如图所示，则甲灯的额定功率为________W；若将甲、乙两灯串联接入9 V的电路中，通电10 s，两灯消耗的总电能为________J。

【解析】甲灯泡的额定电压U甲＝9 V，由图像可知额定电流I甲＝0.8 A，甲灯泡的额定功率P甲＝U甲I甲＝9 V×0.8 A＝7.2 W；当甲、乙两灯串联接入9 V的电路中，则U＝U甲＋U乙＝9 V，I＝I甲＝I乙，由图像可知，当I＝0.4 A时符合；通电10 s两灯消耗的总电能W＝UIt＝9 V×0.4 A×10 s＝36 J。

【答案】7.2；36

1.(潍坊中考)某型号电饭锅具有保温与加热两种功能，其简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝。下列说法正确的是(　A　)

A．S1、S2闭合时，电饭锅处于加热状态

B．S1、S2闭合时，电饭锅处于保温状态

C．S1闭合、S2断开时，电饭锅处于加热状态

D．S1断开、S2闭合时，电饭锅处于保温状态

2．(金乡一模)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是(　D　)

A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多

B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻

C．将乙灯接入110 V的电路中，它的实际功率为50 W

D．两灯串联在220 V的电路中，甲灯比乙灯亮

3．(2015遵义中考)如图所示，电子式电能表表盘上标有“3 000 imp/kW·h”字样(“3 000 imp/kW·h”指接在这个电能表上的用电器消耗1 kW·h的电能，

电能表上的指示灯闪烁3 000次)。现将若干盏规格都为“220 V　20 W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15 min，电能表的指示灯闪烁了135次，这些节能灯消耗的电能为__1.62×105__J，接入的节能灯共有__9__盏。

4．(遵义中考)在电学实验中，电流表的内阻几乎为零，但实验室中有一种小量程电流表，其内阻不为零，在处理这种电流表时，可看成是一个无内阻的电流表A和一个电阻RA串联(如图中虚线框所示)。现要测量一只这种电流表的内阻RA的阻值，电路设计如图所示，电源电压不变，R1∶R2＝1∶2，当S1闭合S2断开时，电流表示数为0.15 A，R1消耗的电功率为P1；当S1断开S2闭合时，RA消耗的电功率为0.1 W，R2消耗的电功率为P2；且P1∶P2＝9∶8，则S1断开S2闭合时电流表示数I2＝__0.1__A，电流表的内阻RA＝__10__Ω。

5．(遵义中考)有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，已知电热丝R1＝55 Ω，高档加热功率为1 100 W，电热转化效率为80%，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。求只闭合S、S2时，电热水器的电功率是多少。

解：由电路图可知，闭合S、S1、S2时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，热水器处于高档，此时电热丝R1的功率P1＝U2,R1＝(220 V)2,55 Ω＝880 W，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电热丝R2的功率P2＝P高－P1＝1 100 W－880 W＝220 W；只闭合S、S2时，电路为R2的简单电路，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，电热水器的电功率为220 W。

　结合U－I的图像进行电功率的相关计算(三年二考)

【例2】(凤冈一模)如图所示，是分别通过甲、乙两段导体的电流和导体两端电压的图线，如果将甲、乙两导体并联后接在同一电路中，则甲、乙导体各自消耗的电功率的比值P甲∶P乙为(　　　)

A．5∶2  B．2∶5  C．4∶25  D．25∶4

【解析】由图像可知，通过两电阻的电流和电阻两端的电压成正比，即两电阻为定值电阻，由图像可知，当U甲＝U乙＝4 V时，I甲＝0.4 A，I乙＝1.0 A，根据欧姆定律可得两电阻的阻值分别为：R甲＝U甲,I甲＝4 V,0.4 A＝10 Ω，R乙＝U乙,I乙＝4 V,1.0 A＝4 Ω；所以，R甲∶R乙＝10 Ω∶4 Ω＝5∶2，将甲、乙两导体并联后接在同一电路中，由并联电路的电压特点可知，两导体两端的电压相等，根据P＝U2,R可得，甲、乙消耗电功率的比值：P甲,P乙＝U2,R甲,U2,R乙＝R乙,R甲＝2,5。

【答案】B

6.(凤冈中考模拟)有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.4 A，则电源电压和元件B的电功率分别是(　C　)

A．2.0 V　0.8 W  B．2.5 V　1.0 W

C．4.5 V　1.0 W  D．4.5 V　1.8 W

7．(2016遵义中考)如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R′的滑片P在a点时，电流表示数为0.5 A，将滑片P从a点移动到最右端的过程中，通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示，则R＝__15__Ω，电路消耗的最小功率为P＝__0.9__W。

8．(正安中考模拟)甲、乙两只灯泡，其I－U关系图像如图所示，现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端的电压为2 V时，乙灯消耗的功率是(　A　)

A．1.2 W  B．0.8 W  C．2 W  D．3 W

,(第8题图)　　　,(第9题图)

9．(余庆二模)如图所示，是通过灯泡L1(规格为“6 V　6 W”)、L2(规格为“6 V　3 W”)的电流随两端所加电压变化的曲线，根据该曲线可确定将L1、L2两灯串联接在8 V电源上时，两灯的实际功率之比为(　D　)

A．2∶1  B．1∶2  C．3∶1  D．1∶3

　焦耳定律的运用(三年一考)

【例3】(烟台中考)甲、乙两只电炉标有“220 V　500 W”和“220 V　1 000 W”字样，把它们串联在220 V的电路中。在相同时间内产生热量较多的是________(选填“甲”或“乙”)，将它们并联在电路中，产生热量较多的是________(选填“甲”或“乙”)。串联时甲电炉消耗的电功率与并联时甲电炉消耗的电功率之比为________。

【解析】(1)由P＝U2,R得，电炉的电阻R＝U2,P，因为甲、乙两只电炉的额定电压相同，额定功率P甲＜P乙，所以甲、乙两只电炉的电阻：R甲＞R乙，又因为串联电路中的电流处处相等，即通过甲、乙两只电炉的电流：I甲＝I乙，根据Q＝I2Rt可知，在相同时间内产生的热量Q甲＞Q乙，故串联时产生热量较大的是甲；将它们并联在220 V电路上，根据并联电路中各支路两端的电压相等，即U甲＝U乙＝220 V，则两电炉的实际功率等于额定功率，即：P甲＝500 W；P乙＝1 000 W，根据Q＝W＝Pt可知，在相同时间内产生的热量Q甲＜Q乙，故并联时产生热量较大的是乙；(2)甲电炉的电阻为R甲＝U2额,P额甲＝(220 V)2,500 W＝96.8 Ω，乙电炉的电阻为R乙＝U2额,P额乙＝(220 V)2,1 000 W＝48.4 Ω，串联在220 V电路中甲消耗的实际功率为：P实甲＝I2实R甲＝

U,R甲＋R乙2×R甲＝220 V,96.8 Ω＋48.4 Ω2×96.8 Ω＝2 000,9 W；当甲电炉并联在220 V电路中，P实甲′＝P额甲＝500 W，所以两种情况下甲消耗的功率之比为P实甲：P实甲′＝2 000,9 W∶500 W＝4∶9。

【答案】甲；乙；4∶9

10.(湄潭中考模拟)小新想探究“电流通过电阻产生的热量跟电阻大小关系”，如图所示的装置，完全相同的烧瓶中装有质量相等，初温相同的煤油，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，先将电阻箱、电流表、装置甲及可调电压电源等电路元件串联接入电路中，将电阻箱的阻值R调为5 Ω。闭合开关，电流表的示数为0.3 A，当温度计的示数为40 ℃，通电时间为2 min。接着装置乙替换装置甲，将电阻箱的阻值R调为10 Ω。闭合开关，电流表的示数为0.3 A，当温度计的示数为40 ℃，通电时间为5 min。在此过程中，下列判断正确的是(　D　)

A．前后两次R1与R2产生的热量之比为1∶4

B．第一次R1与R产生的热量之比为1∶4

C．前后两次电路的总功率之比为1∶1

D．本实验不能得出电阻产生的热量跟电阻的大小关系

11．(2014遵义中考)一台电炉通电后，电炉丝热得发红，与电炉丝连接的导线却不怎么热，这台电炉的额定电压为220 V，额定功率为1 100 W，与电炉丝连接的导线的电阻为0.1 Ω，电炉正常工作10 min，通过导线的电流为__5__A，导线上产生的热量是__1__500__J。

,中考实验突破

　测量小灯泡的电功率(三年一考)

命题点：

1．实物图与电路图：根据实物图画出电路图、根据电路图连接实物图，注意选择合适的电流表、电压表量程。

2．滑动变阻器的作用：保护电路(开关闭合前应使滑动变阻器接入电路中的阻值是最大值)，调节小灯泡两端电压。

3．会处理电路故障。

4．灯丝的电阻会随着温度的变化而变化。

5．在测量小灯泡额定电功率时，手移动滑片，同时眼睛观察电压表的示数，当示数达到额定电压时，停止移动滑片。

6．不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，因为额定电压下小灯泡的功率才是额定功率，故不能求平均值。

7．会分析U—I图像并能计算电阻R和功率P。

实验拓展：

1．连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应放在电阻值最大的位置。

2.电流表应串联在干路上，电压表要与小灯泡并联。两电表的正、负接线柱要连接正确，并选择合适的量程。

3．利用滑动变阻器调节小灯泡在三种情况下的电功率：额定电压下、低于额定电压时、高于额定电压时(一般不能超过额定电压的1.2倍，小灯泡工作时间不宜过长，否则小灯泡会烧坏)。

4．不能求几次测量电功率的平均值当作小灯泡的额定电功率，因为小灯泡在不同电压下消耗的电功率是不同的，求平均值没有意义。

5．小灯泡的电功率增大时，灯丝电阻增大，这是因为灯泡的实际电功率越大，灯丝温度越高，电阻增大。

6．电路中小灯泡不发光的原因有三种情况：①小灯泡所在电路出现断路；②小灯泡短路；③小灯泡的实际功率太小。

【例】(2012遵义中考)小明所在的实验小组到实验室做“测定小灯泡电功率”的实验，被测小灯泡的额定电压为3.8 V。

(1)请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接。(连线时导线不能交叉)

(2)检查电路连接无误，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________(选填“A”或“B”)端。

(3)实验中，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为________W。

(4)小明想换用其他规格的小灯泡再做该实验，但他却操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，那么拔出后电压表、电流表的示数变化情况是________________________________________________________________________。

【解析】(1)小灯泡额定电压是3.8 V，则电压表应选15 V量程，小灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在

小灯泡两端，电路图如图所示。(2)由实物电路图知，当滑片位于B端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，因此闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于B端。(3)由图乙可知电流表量程是0.6 A，最小分度值是0.02 A，电流表示数是0.32 A，故小灯泡的额定功率P＝UI＝3.8 V×0.32 A＝1.216 W。(4)直接将小灯泡拔出后，电路开路，电路中没有电流，电流表示数为零；电压表直接接在电源两端，电压表示数等于电源电压。

【答案】(1)

(2)B；(3)1.216；(4)电流表示数为零；电压表示数等于电源电压

11．(红花岗二模)小阳在实验室测量小灯泡的电功率。当小灯泡两端电压为3 V时，通过小灯泡的电流如图所示，此时通过小灯泡的电流为__0.3__A，小灯泡的电功率为__0.9__W。

12．(2014遵义中考)某兴趣小组用如图甲所示的实验仪器，测量一只额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率。

(1)图甲中的电路未连接完整，请用笔画线代替导线，在相应的图中将电路连接完整。　略　

(2)电路连接好后，闭合开关，发现灯泡发光，电压表的指针有明显偏转，但电流表的指针却没有偏转，请问发生这种现象的原因是__电流表短路__。

(3)排除故障后，它们根据测量出的实验数据画出了如图乙所示的I－U图像，由此可知小灯泡的额定功率为__0.75__W。