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专题20电功率
中考考点分析 电功率这部分内容是中考物理考查的重点之一.综观近几年各地的中考试卷，本部分考查的热点之一是综合运用欧姆定律、电功率计算公式及串、并联电路的特点等分析解决实际问题的能力，如实际功率问题，多档电热器问题等，题型多是计算题或综合题；热点之二是围绕“测定小灯泡功率”实验考查实物图的连接、电路故障的排除、实验数据的分析等；热点之三是根据w=pt解决电能消耗、节约用电等一些实际生活问题，题型一般是分析计算题或填空题.
【母题1】（真题来源：河池）如图甲所示的电路，为定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，记录电压表、电流表的示数，作出关系图象如图乙①所示。已知某小灯泡的图象如图乙②所示，现用该小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变。则此时小灯泡的实际功率为　　
A． B． C． D．
【分析】由图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；
当滑动变阻器滑片移到最左端时，滑动变阻器被短路，电压表示数为0，由图乙可知，此时电路中的电流，根据欧姆定律可得电源电压，
由图乙可知，当电流表示数为时，电压表示数为，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压，
联立以上两式可得电源电压和定值电阻的阻值；
用小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变，小灯泡与定值电阻串联，根据串联电路特点结合图乙可知电路中的电流和灯泡两端的电压，根据求出小灯泡两端的实际功率。
【解答】解：由图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；
当滑动变阻器滑片移到最左端时，滑动变阻器被短路，电压表示数为0，由图乙可知，此时电路中的电流，根据欧姆定律可得，电源电压——————①
由图乙可知，当电流表示数为时，电压表示数为，
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得，电源电压——————②
联立①②两式可得，电源电压，定值电阻；
用小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变，则小灯泡与定值电阻串联，
根据串联电路特点结合图乙可知，当电路中的电流，小灯泡两端电压为时，电源电压，满足要求；
此时小灯泡的实际功率。
故选：。
【名师点评】 【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率的计算，能从图中获取相关信息是解题的感觉。
【母题2】（真题来源：济宁）如图是额定电压均为的灯泡和的图像。下列分析不正确的是　　
A．当两端的电压为时，其实际功率为
B．当通过的电流为时，其消耗的电能为
C．将、串联，若两端的电压为，则的功率为
D．将、并联，若通过的电流为，则的功率为
【分析】（1）当两端的电压为时，根据图像得出通过的电流，根据求出的实际功率；
（2）当通过的电流为时，根据图像得出两端的电压，根据求出消耗的电能；
（3）将、串联，若两端的电压为，由图像可知通过灯泡的电流，根据串联电路电流规律可求出通过灯泡的电流，根据图像可知灯泡两端的电压，根据求出的功率；
（4）将、并联，若通过的电流为，根据图像可知两端的电压，根据并联电路电压规律可得通过的电流，根据求出的功率
【解答】解：
、当两端的电压为时，根据图像可知，通过的电流为，其实际功率为：，故正确；
、当通过的电流为时，两端的电压为，其消耗的电能为，故正确；
、将、串联，若两端的电压为，由图像可知，通过灯泡的电流：，根据串联电路电流规律可知，通过灯泡的电流；
由图像可知，此时灯泡两端的电压为，的功率为：，故错误；
、将、并联，若通过的电流为，由图像可知，两端的电压为：，根据并联电路电压规律可知，灯泡两端的电压：；
由图像可知，通过的电流，的功率为：，故正确。
故选：。
【名师点评】 本题考查了串联、并联电路特点、欧姆定律的应用和电功率公式的应用，关键是从图象找到有用的信息。
【解法技巧】 （1）.首先通过审题，挖掘隐含条件.当题中出现“用电器的铭牌”、“正常工作”等信息时，据此信息不但可知用电器的的额定电压和额定功率值的大小，还可以求出额定电流和电阻（或直接根据R=U额2/P额求电阻）. (2).采用控制变量法选择电功率公式：①单一用电器在不同状态时消耗的电功率：由于不变量是用电器的电阻，可根据变量是U或I分别选择公式P=U2/R和P=I2R进行比较电功率；②串、并联电路中两用电器消耗电功率：由于变量是电阻，对于串联电路，因电流相等，可利用P=I2R比较；对于并联电路，因电压相等，可利用P=U2/R比较；注意：①用电功率公式时，各物理量要做到“对应”：一是同体性；二是同时性.另外，推导公式P=U2/R和P=I2R仅适用于纯电阻电路.②灯泡亮度由实际消耗的功率决定.在有关小灯泡的电功率的计算中，通常认为其电阻是不随温度变化的.根据公式P=U2/R可知，电阻一定时，实际电压变为额定电压的“n”倍，功率就会变为原来的“n2”倍.如实际电压为额定电压的一半，则实际功率为额定功率的1/4.电阻R是连接额定与实际的“桥梁”.
1．（真题来源：汉阳区校级一模）在日常生活中，用电器在一段时间内消耗的电能可以用电能表测出，电能表表盘上有几个重要参数：（1）“， “；它可以用在最大功率为　　的家庭电路中。（2）“3000转 “是指每消耗的电能，电能表的转盘转　　转；若接入一个用电器，转盘在1分钟内转了30转，共消耗　　电能，该用电器的功率为　　。
【分析】电能表是测量消耗电能的仪表，掌握电能表表盘上各参数的含义：
（1）“ ”：“ ”指这个电能表的工作电压为，“”是指这个电能表平时工作允许通过的最大电流为；根据可以计算电路的最大功率。
（2）“”是指接在这个电能表上的用电器，每消耗的电能，电能表上的转盘转过3000转。先求出电能表的转数为30转时消耗的电能，还知道工作时间，根据公式可求用电器的功率。
【解答】解：
（1）“”是指这个电能表的工作电压为。
“”是指这个电能表平时工作允许通过的最大电流为，
电路最大功率为：。
（2）“”表示每消耗的电能，电能表上的转盘转过3000转；
电能表转盘转30转消耗的电能：
，
该用电器的功率：
。
故答案为：；3000；0.01；600。
2．（真题来源：小店区校级一模）小明家买了一台电烤箱，其内部简化电路如图所示，和均为电热丝。电烤箱说明书中的铭牌如表所示，根据表格中的参数，回答下列问题：
牌电烤箱
额定电压
额定功率 高温挡
低温挡
电源频率
（1）电路中的阻值；
（2）电烤箱在高温挡正常工作所消耗的电能；
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，的功率。
【分析】（1）由电路图可知，开关闭合时，电路为的简单电路，电路中的总电阻最小，由可得，电路的总功率最大，电烤箱处于加热挡，从表格中得出高温功率，由可得电路中的阻值；
（2）根据求出电烤箱在高温挡正常工作所消耗的电能；
（3）开关断开时，两电热丝串联，电路中的总电阻最大，功率最小，电烤箱处于低温挡，根据求出电路中的电流，根据欧姆定律求出两端的电压，利用串联电路的电压特点求出两端的电压，利用求出的功率。
【解答】解：（1）由电路图可知，开关闭合时，电路为的简单电路，电烤箱处于加热状态，
由可得，的阻值：
；
（2）由可得，电烤箱在高温挡正常工作所消耗的电能：
；
（3）开关断开时，两电热丝串联，电烤箱处于低温挡，
由可得，电路中的电流：
，
由可得，两端的电压：
，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两端的电压：
，
的功率：
。
答：（1）电路中的阻值为；
（2）电烤箱在高温挡正常工作所消耗的电能为；
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，的功率为。
3．（真题来源：偃师市一模）如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，和为加热电阻，且阻值保持不变，，为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到时，自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入的电路。按下开关与触点1连接，工作了，自动切换到保温状态，保温时如图乙所示电能表的转盘在内转过5转。求：
（1）加热状态时，电饭锅消耗的功率。
（2）的阻值。
（3）用电高峰时，电饭锅两端的实际电压只有额定电压的，简要说明为什么用电高峰时用电器两端电压会变低。
【分析】（1）分析电路图，比较开关与触点1、2连接时，电路中电阻大小关系，电源电压一定，利用可知电功率大小关系，进而得出是处于加热状态还是保温状态，并计算加热功率。
（2）当开关与触点2连接时，、串联，电路电功率较小、电饭锅处于保温状态。表示电路中用电器每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，据此求消耗的电能，再利用求保温功率，利用求串联电阻，进而求出的阻值；
（3）用电高峰时期，由于使用的用电器增多，导致家庭电路中的总电阻减小，从而使线路上分得的电压增大，用电器两端的实际电压减小。
【解答】解：（1）由图甲可知，当开关与触点1连接时，电路中只有，电路中电阻较小；当开关与触点2连接时，电路中、串联，电路中电阻较大；电源电压一定，由可知，当开关与触点1连接时，电路电功率较大、电饭锅处于加热状态；当开关与触点2连接时，电路电功率较小、电饭锅处于保温状态。
加热的电功率；
（2）当开关与触点2连接时，、串联，电路电功率较小、电饭锅处于保温状态，
表示电路中用电器每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，
消耗的电能：
，
保温功率：
，
由可得：
，
的阻值：
；
（3）用电高峰时期，由于使用的用电器增多，导致家庭电路中的总电阻减小，干路上的电流增大，根据知，线路上分得的电压增大，根据串联电路电压的规律知，用电器两端的实际电压减小。
故答案为：（1）加热状态时，电饭锅消耗的功率。
（2）的阻值为。
（3）见解答。
【母题1】（真题来源：威海）如图所示，电源电压恒为，，滑动变阻器的规格为“”，电流表的量程为“”，小灯泡上标有“”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关闭合，、断开，小灯泡正常发光，则通电电流通过滑动变阻器产生的热量
为 　 　；当、、都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为 　　。
【分析】（1）当开关闭合，、断开，灯泡与变阻器串联，已知灯泡正常发光且知道灯泡的规格，根据可得串联电路中的电流，由串联电路的电压特点可得变阻器两端电压，再根据求出电流通过滑动变阻器产生的热量；
（2）当、、都闭合，此时灯泡被短路，与并联，电流表测干路中的电流；根据电流表的量程可知干路电流的最大值，利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过的电流，根据并联电路的电流特点可知通过变阻器的最大电流，最后根据欧姆定律求出变阻器允许接入电路中的最小阻值。
【解答】解：（1）当开关闭合，、断开，灯泡与变阻器串联，
因为此时小灯泡正常发光，所以，；
由可得，串联电路中的电流：，
由串联电路的电压特点可得变阻器两端的电压为：，
则通电电流通过滑动变阻器产生的热量为：；
（2）当、、都闭合，此时灯泡被短路，与并联，电流表测干路中的电流；
电流表的量程为“”，为了保证干路中的电流表不被烧坏，则干路电流最大为，
通过的电流为：，
由并联电路的电流特点可知，通过变阻器的最大电流为：，
滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值：。
故答案为：180；30。
【名师点评】 准确分析各开关通断时电路的变化情况，熟练运用串并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式，是解答此题的关键。
【母题2】（真题来源：烟台）如图所示，电源电压不变，灯泡标有“”字样。闭合开关，灯泡正常发光，此时灯泡的电阻为 　 　；再闭合开关，前后两次电流表的示数之比为，则电阻的阻值为 　　，电阻在内产生的热量为 　　。
【分析】由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是，额定功率是；
（1）由电功率公式的变形公式可以求出灯泡电阻；
（2）由电功率公式的变形公式求出灯泡正常发光时的电流，根据闭合开关时，前后电流表的示数之比为，利用并联电路特点可以求出通过电阻的电流，利用欧姆定律求出电阻的阻值；
（3）运用焦耳定律求出电阻放出的热量。
【解答】解：（1）由可知，灯泡电阻；
（2）灯泡与电阻并联接在电源两端，闭合开关时，灯正常发光，因此电源电压，
由可知，灯泡正常发光时的电流：，
闭合开关时，只有灯接入电路，电流表测通过灯的电流，，
闭合开关时，灯泡与电阻并联接入电路，电流表测干路电流，
由前后两次电流表的示数之比为可知，，
所以干路电流：，
根据并联电路的电流特点可知，通过电阻的电流：，
根据并联电路的电压它的可知，灯泡与电阻两端电压相等，都等于电源电压，即；
由可知，电阻的阻值：；
（3）电阻内产生的热量：。
故答案为：6；12；30。
【名师点评】 本题考查并联电路的特点、电功率公式、欧姆定律公式和焦耳定律公式的应用，是一道电学综合题。
【解法技巧】 （1）.明确电热器档位改变的原理方法：通常采用开关对某一发热体“短路”、“断路”或“接通”使连入电路中的发热体数量或连接方式改变从而实现档位改变的目的. （2）.判定电热器的不同档位:①首先根据电热器的不同档位画出简易电路图（不含无用的短路或断路部分、开关等），并在电路图上标出不同档位下的热功率值.②明确发热体对象及个数.③最后根据公式P=U2/R判断：在总电压不变的情况下，电路中的总电阻最小时是高温档，电路中的总电阻最大时是低温档.（3）.根据已知条件和待求量选择含已知量最多的电功、电热或电功率公式结合欧姆定律和串并联电路特点进行相关计算.注意：此类问题常与水吸热公式Q=cmΔt及电热转化效率、电能表测电功率知识相综合计算。
1．（真题来源：九龙坡区校级模拟）图甲所示，电源电压保持不受，小灯泡的额定功率为，电压表量程为，电流表量程为，在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关、，将滑片从最右端向左最大范围移动到点，再断开开关，闭合开关，将滑片从点向右移动到最右端。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图像，下列说法正确的是　　
A．小灯泡的额定电压为
B．电源电压为
C．只闭合开关、，滑片在点时，定值电阻在内产生的热量为
D．只闭合开关、，滑动变阻器的阻值变化范围为
【分析】（1）从图乙可知，电路中的最大电流为，而电流表的量程为，小灯泡的额定功率为，利用求得小灯泡的额定电压；
（2）只闭合开关、，与串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，保证电路元件安全，根据串联电路电流特点和电流表量程，由图乙判断灯泡的正常发光电流，由计算灯泡的额定电压；由欧姆定律计算左侧部分电压，从而计算电源电压；
（3）只闭合开关、，滑片在点时，因电压表相当于开路，则可知的最大阻值与串联，由欧姆定律求出整个滑动变阻器分得的电压，再由串联电路的电压特点求出两端的电压，由计算定值电阻在产生的热量；
（4）只闭合开关、，与串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；由题意可知，滑片在点时电路的总电阻最小，根据欧姆定律知电路的电流最大，由图像读出最大电流和此时滑动变阻器两端的电压，由欧姆定律算出滑动变阻器的最小电阻；滑片在端时，电路的总电阻最大，根据欧姆定律知电路的电流最小，由图像读出最小电流和此时滑动变阻器两端的电压，由欧姆定律算出滑动变阻器的最大电阻，再判断出滑动变阻器的阻值变化范围。
【解答】解：从图乙可知，电路中的最大电流为，而电流表的量程为，小灯泡的额定功率为，则小灯泡的额定电压为：，故错误；
．当电流为，小灯泡的电压为，滑动变阻器两端的电压为，故电源电压为，故错误；
．当只闭合开关、，滑动变阻器与灯泡串联，从图像可知，当电压表的示数为时，电流表的示数为，则此时滑动变阻器的阻值为：，
当电压表的示数为，电流表的示数为，则此时滑动变阻器的阻值为：，故正确；
．当断开开关，闭合开关，滑动变阻器此时是一个定值，滑动变阻器与电阻串联，电压表测量滑动变阻器左半部分的电压，随着滑片向右滑动，电路中的电流不变，此时电路中的电流为，则总电阻为：
，
定值电阻的阻值为：
，
只闭合开关、，滑片在点时，定值电阻在内产生的热量为：
，故错误。
故选：。
2．（真题来源：牡丹江二模）如图所示，和是两个电热丝，接在电源电压为的电路中。闭合开关，下列说法正确的是　　
A．产生的热量 B．和的电压之比为
C．和的电流之和为 D．消耗的电能为
【分析】由右图根据欧姆定律求出、的阻值；由左图可知，、串联，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流；
（1）根据求出产生的热量；
（2）根据欧姆定律求出和的电压之比；
（3）根据串联电路的电流特点求出和的电流之和；
（4）利用求出消耗的电能。
【解答】解：根据欧姆定律，由右图可知，的阻值：，的阻值：；
由左图可知，、串联，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：，
电路中的电流：；
、产生的热量：，故错误；
、由可知，和的电压之比：，故错误；
、和的电流之和：，故错误；
、消耗的电能：，故正确。
故选：。
3．（真题来源：和平区校级三模）某品牌家用吸尘器及其铭牌如图所示，正常工作10秒时间内电动机做总功为 　　，若电动机线圈电阻为，10秒时间内电动机线圈发热量是 　　，该吸尘器电动机的效率为 　　（保留整数）。
产品尺寸
额定电压 220
额定功率 1100
【分析】（1）由表格知吸尘器功率，由计算正常工作10秒时间内电动机做的总功（消耗电能）；
（2）由计算电动机工作时的电流，由计算10秒时间内电动机线圈发热量；
（3）消耗的电能减去线圈产生的热量可得获得的机械能（有用功），获得的机械能与消耗的电能的比值即为电动机的效率。
【解答】解：由表中数据知，吸尘器的电动机额定电压，额定功率，由可得，正常工作时间内电动机做总功
由可得通过电动机的电流，
10秒时间内电动机线圈产生的热量为：
，
这台吸尘器正常工作获得的机械能为：
，
吸尘器电动机的效率为：
。
故答案为：；250；98。

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