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第一轮　考点过关
第四部分　电与磁
第19讲 电功率
◇ 优化提升
◇ 搏击中考
◇ 夯实基础
◇ 考点导航
◇ 考点回顾
2023年新课标要求 1.电功率和电流、电压之间的关系及其简单计算；用电器的额定功率和实际功率(理解) 2.电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比(探究)
近三年广东中考 考查情况分析 年份 题型 考点 分值
2021年 计算题、综合题 电能；电功率综合应用 10分
2022年 选择题、实验题、计算题、综合题 电能；电功率综合应用 13分
2023年 综合题 电能；电功率综合应用 10分
※考点梳理
考点一：电能、电能表　考点二：电功率
1.电能(或电功)的国际单位是　　　　，符号是J；生活中的常用单位是　　　　，符号是kW·h。单位换算：1 kW·h =　　　　　　　J。
焦耳
千瓦时
3.6×106
2.电能表是测量用电器消耗电能的仪表。如图19-1所示的电能表上有几个主要的参数。
(1)“220 V”表示这个电能表应该在　　　　　的电路中使用。
(2)“10(20) A”表示它的标定电流是　　　　　，在短时间通过的电流允许大些，但不能超过20 A。
(3)“50 Hz”表示这个电能表在频率为　　　　　的交流电路中使用。
(4)“600 revs/(kW·h)”表示每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转动　　　　 。
220 V
10 A
50 Hz
600圈
3.物理学中，电功率用来表示电流做功的　　　　。电功率的国际单位是　　　　，符号是W。常用的单位还有　　　，1 kW=　　 W。
4.电功率等于电功与时间之比，用公式表示是　　　　　。公式变形W=Pt可以用来计算用电器在一定时间内消耗的电能，W、P、t的国际单位分别是J、　 　、s，常用的单位分别还有　　　　 、kW、
　　　　。
5.理论证明：电功率P和电流I、电压U之间的关系式是　　　　　　，P、U、I的国际单位分别是　　　　、　　　　、　　　　。
快慢
瓦特
kW
1 000
P=
W
kW·h
h
P=UI
W
V
A
考点三：测量小灯泡的电功率
6.额定电压：用电器　　　　　　　的电压叫额定电压。额定功率：
用电器在　　　　　　下消耗的功率叫做额定功率。如“PZ220 V　25 W”表示 　 。
正常工作时
额定电压
额定电压为220 V，额定功率为25 W
7.伏安法测电功率的原理是　　　　　　　　。
8.实验电路如图19-2所示，在实验中要注意：一是连接实物时，要
　　　　开关，这是为了防止　　　　　　　；二是闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到　　　　　 　　的位置上，起到限制　 　　、保护电路的作用。
P=UI
断开
电路短路
阻值最大
电流
※考点点拨
1.在串、并联电路中的比例关系(以两个电阻为例)。
连接方式 比例 总功率
串联 === P总=P1+P2
并联 === P总=P1+P2
2.用电器的实际值与额定值的关系
电压关系 电流关系 电功率关系
U实>U额 I实>I额 P实>P额
U实=U额 I实=I额 P实=P额
U实 考点一：电能、电能表　考点二：电功率
1.分别对甲、乙两种导体通电，甲导体两端电压是乙的3倍，通过甲、乙两导体的电流之比为2∶3，则甲、乙的功率之比为(　　)
A.2∶1　 B.2∶3　 C.4∶3　 D.9∶2
A
2.将灯泡L和定值电阻R以图19-3甲方式连在6 V的电源上，图19-3乙是L和R的U-I图象，结合图中信息可知(　　)
A.灯泡L的电阻随着电流的增大而减小　
B.灯泡L的实际阻值为10 Ω
C.灯泡L的实际功率为0.8 W
D.定值电阻R实际功率为6.4 W
C
3.(2023·惠州市)某同学家的电能表面板如图19-4所示，则他家同时使用的用电器总功率不能超过　　　　W，图中电能表的示数为_____　　　　　　kW·h。如将某用电器单独接在该电能表上工作10 min，电能表上的指示灯闪烁了320次，那么该用电器在上述时间内消耗的电能为
　　　　J，该用电器功率为 　　　　W。
2 200
219.6
3.6×105
600
4.(2022·中考改编)某手机电池容量为4 200 mA·h，电池电压为3.7 V，该电池充满电时可存储　　　　J电能。用一个标有“输出5 V　4 A”的快速充电器，正常状态下充电器输出功率为　　　W，将手机电池从零电量充满，充电效率为84%，需要 　 s。
55 944
20
3 330
5.如图19-5所示，电源电压恒定，R1为5 Ω，R2为10 Ω。若闭合S1、S3，断开S2时，电流表示数I为1.8 A，则只闭合S2时，电路消耗的总功率P为(　　)
A.2.4 W B.10.8 W
C.27 W D.48.6 W
A
6.(2023·深圳市)如图19-6所示电路，电源电压保持不变，灯泡L标有
“6 V　6 W”。闭合开关S，灯泡正常发光，定值电阻R两端的电压是
12 V。求：
(1)灯丝的电阻RL；
(2)电路中的电流I；
(3)电路消耗的总功率P。
解：（1）灯泡正常发光时灯丝的电阻
RL= ==6 Ω
（2）由P=UI可知，正常发光时通过灯泡的电流
IL= = = 1 A
电路中的电流I=IL=1 A
（3）电源电压
U=UL+UR=6 V+12 V=18 V
电路消耗的总功率
P=UI=18 V×1 A=18 W
答：（略）
考点三：测量小灯泡的电功率
7.(2023·佛山市)小明准备测定小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻约10 Ω，实验室有如下器材：电源(电压为6 V)，电流表(0~0.6 A、0~3 A)，电压表(0~3 V、0~15 V)，开关，导线若干，滑动变阻器两只：R1(10 Ω　0.5 A)，R2(20 Ω　0.5 A)。
(1)如图19-7甲所示是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
如图所示
(2)正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表
有示数，则电路的故障可能是　　 　　(填字母)。
A.灯泡短路　　　　　　　 B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路　　　　 D.滑动变阻器断路
(3)电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图19-7乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 　　　　A。
B
0.14
(4)为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器　　　　(选填“R1”或“R2”)。
(5)小明根据记录的多组I-U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图19-7丙)，则小灯泡的额定功率为 　　　　W。
R2
0.625
8.小王用如图19-8甲所示的实验装置测量额定电压为2.5 V的小灯泡电功率时，电源电压为3 V，若所用器材均能满足实验需要。
(1)用笔画线替代导线，将实物电路连接完整。
如图所示
(2)连接电路时，要　　　　(选填“断开”或“闭合”)开关；滑动变阻器滑片应该移到连入电路阻值　　　　位置。
(3)实验过程中，当电压表示数为2.5 V时小灯泡正常发光，由图19-8乙可知，此时电流表的示数为　　A，小灯泡正常发光时的电阻为　　Ω，小灯泡的额定功率为　　　　W。
(4)小王受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED(发光二极管)额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的I-U图象如图19-8丙所示。由图象可知LED灯的电阻随电压的增大而　　　　(选填“增大”“不变”或“减小”)。查阅资料知道该LED的额定电压为3 V，结合图象可得该LED的额定功率为　　　 　W。
断开
最大
0.3
8.3
0.75
减小
0.072
1.如图19-9甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图19-9乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图象。下列说法正确的是(　　)
A.电源电压为3 V
B.电压表的最大示数为2 V
C.整个电路功率变化了0.1 W
D.电流表的示数变化了0.4 A
D
2.如图19-10甲所示，某同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源(电压恒为6 V)、小灯泡(额定电压为2.5 V，正常发光时灯丝电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1(10 Ω 1 A)和R2(30 Ω 0.5 A)的滑动变阻器各一个，导线若干。
(1)连接电路时，滑动变阻器应选　　　　(选填“R1”或“R2”)。
(2)连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是　　　　　　　　　　　　　。
(3)排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2 V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　　　　(选填“A”或“B”)端移动。通过实验绘制出小灯泡的U-I图象，如图乙所示，小灯泡的额定功率为　　　　W。
R2
小灯泡短路
B
0.625
(4)乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率(已知灯泡的额定电压为U额)，R0阻值已知。
①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为　　　　(用字母表示)，此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式P额=　　 　　(用字母U额、I、R0表示)。
U额×
3.(2023·广州市番禺)在如图19-11所示的电路中，电源电压恒定为6 V，R1阻值为10 Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.9 A。
问：
(1)通过R1的电流是多少？
(2)R2的阻值是多少？
(3)现用一个规格为“50 Ω　2 A”的滑动变阻器替换R1或R2。要求：替换后，电源的最大电功率不小于15 W，则电源的最小电功率是多少？
解：由图可知，R1、R2并联，电流表测干路的电流；
（1）R1两端的电压U1=U=6 V
则通过R1的电流I1===0.6 A
（2）通过R2的电流：
I2=I-I1=0.9 A-0.6 A=0.3 A
R2两端的电压U2=U=6 V
由欧姆定律可知，R2的阻值
R2===20 Ω
（3）由P=UI可知，电路中的最小电流
I最小===2.5 A
滑动变阻器允许通过的最大电流：I滑大=2 A
则通过定值电阻的最小电流
I定小=I最小-I滑大=2.5 A-2 A=0.5 A>0.3 A
因此滑动变阻器替换的是R2，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，通过滑动变阻器的电流最小。滑动变阻器两端的电压
U滑=U=6 V
通过滑动变阻器的最小电流
I滑小===0.12 A
电路中的最小电流
I小=I1+I滑小=0.6 A+0.12 A=0.72 A
通过R1的电流不变，则电源的最小电功率
P小=UI小=6 V×0.72 A=4.32 W
答：（略）
1.(2023·广东省)家庭电路中，若用电热水壶加热0.8 kg的水，使其温度从30 ℃升高到80 ℃。此过程中，电热水壶实际消耗的电能　　　 (选填“大于”“等于”或“小于”)水吸收的热量。
大于
2.(2022·广东省)如图19-12中，灯泡L1、L2分别标有“6 V　3 W”“6 V　6 W”字样，电源电压不变，开关S闭合。①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变)(　　)
A.电功率较大，亮度较亮
B.电功率较小，亮度较暗
C.电功率相同，亮度相同
D.电功率较大，亮度较暗
A
3.(2022·广东省)某品牌电烤箱在额定电压下，功率从大到小有高挡、中挡和低挡。图19-13为电烤箱在不同挡位工作时的电路图，R1、R2为发热电阻丝，且阻值R1>R2，则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图　　　　、图　　　　和图　　　　 。(均选填“甲”“乙”或“丙”)
丙
乙
甲
4.(2020·广东省)如图19-14所示，电能表的示数为　　　　　　kW·h。在某段时间内，转盘转过1 800圈，则此段时间内用了　　　　度电。
201.9
0.5
5.(2022·广东省)小明家的电能表月初示数如图19-15所示，月底示数为941.4 kW·h，若用电价格为0.7元/度，则小明家该月电费为　　　元。
140
6.(2019·广东省)在“测量小灯泡的电功率”实验中，要求用滑动变阻器控制电路，分别测出小灯泡在额定电压、约为额定电压的和约高出额定电压的时的电功率，并比较这三种情况下小灯泡的亮度。
(1)先根据实验的要求设计电路图，如图19-16所示，其中甲是　　　表，乙是　　　　表。
电流
电压
(2)实验室有如下器材：“2.5 V　0.75 W”小灯泡一只、电压为6 V的电源、电流表、电压表、导线若干条、开关、滑动变阻器R1(10 Ω　2 A)和R2(50 Ω　1 A)。根据实验要求应选用滑动变阻器　　　　。
R2
(3)根据实验要求，设计并填写实验记录表内的7个空格。
实验序号 灯泡两端的 电压U/V 灯泡中的 电流I/A 灯泡的电 功率P/W 灯泡的
亮度
1 2 — — —
2 2.5 — — —
3 3 — — —
7.(2021·广东省)某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为
220 V。图19-17甲是其电路原理图。S0为温控开关，R1，R2为电热丝(阻值不变)，某饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示。求：
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
(2)饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；
(3)R2的阻值。
解：（1）由图乙知，加热挡的功率为P加热=484 W，加热时间为
t=5 min=300 s
饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为
W=P加热t=484 W×300 s=1.452×105 J
（2）当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，饮水机的总功率最大，此时为加热状态；当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，饮水机处于保温状态；根据图乙知保温挡的功率为44 W。根据P=UI，处于保温挡时通过R1的电流为
I===0.2 A
（3）因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，加热时电阻丝R2的电功率
P2=P加热-P1=P加热-P保温=484 W-44 W=440 W
电阻R2的阻值
R2===110 Ω
答：（略）
8.(2022·广东省)如图19-18甲电路，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P由a移动到b时，R0的电功率和电流的P-I图象如图19-18乙所示，求：
(1)电源电压；
(2)滑动变阻器的最大阻值。
解：定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于b端时，由图乙可知，电路中的最大电流I大=0.5 A，R0的最大电功率=4.5 W，由P=UI可得，此时R0两端的电压即电源的电压
U=U0大===9 V
（2）定值电阻R0的阻值
R0===18 Ω
当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，I小=0.1 A
此时电路的总电阻
R总===90 Ω
滑动变阻器的最大阻值：
R大=R总-R0=90 Ω-18 Ω=72 Ω
答：（略）
9.(2023·广东省)某电热取暖器的简化电路如图19-19所示，R1、R2为发热电阻。取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1 320 W，R1=55 Ω。求：
(1)取暖器工作时通过R1的电流；
(2)R2的阻值。
解：（1）当闭合S1、S2时，R1、R2并联，所以U=U1=U2=220 V，取暖器工作时通过R1的电流
I1===4 A
（2）低温挡的额定功率
P低= = =880 W
当闭合S1、S2时，R1、R2并联，电路中的电阻最小，电功率最大，电热取暖器处于高温挡；R2的电功率
P2=P高-P低=1 320 W-880 W=440 W
由P=UI可知，通过电阻R2的电流
I2===2 A
R2的阻值
R2===110 Ω
答：（略）
10.(2022·广东省)如图19-20甲是某品牌家用电吹风，其电路如图乙所示，R1、R2为电阻丝，M为电动机。通过调节开关，可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。
(1)要使电吹风正常工作，图甲中的A处应安装　　　　，B处应安装　　　　 。(均选填“电动机”或“电阻丝”)
电阻丝
电动机
(2)如图乙，要使电吹风处于“冷风”状态，应闭合开关　　　　，要使电吹风处于“暖风”状态，应闭合开关　　 　　。
(3)已知电吹风处于“暖风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了20 ℃；处于“热风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了30 ℃。假设这两种状态下的热效率相同，相同时间内吹出的空气质量相同，则R1∶R2=　　 　　。
(4)电吹风用了几年后，由于电阻丝的升华，实际发热功率会_________　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
S
S和S2
1∶2
变小
11.(2021·广东省)小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他猜想：台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小，为此他设计了图19-21甲的电路进行探究。已知电源电压为 4 V并保持不变，电压表(0~3 V)2个，电流表(0~0.6 A)，滑动变阻器规格为“20 Ω　1 A”，小灯泡L标有“2.5 V　1.25 W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。
(1)电路中a是　　　　表，b是　　　　表。
(2)实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为　　　　A。
(3)根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率PR与小灯泡的电功率PL的关系如图乙所示。由图可知：小灯泡的电功率(亮度)变大时，滑动变阻器的电功率 　 。
(4)假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的，在确保电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的电功率变化范围是从　　　　W至　　　　W。
电流
电压
0.5
先变大后变小
0.2
1.8
12.(2023·广东省)阅读下列短文，回答问题。
直流充电桩
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图19-22甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。
现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示(为方便计算，图象已作近似处理)。充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。
充电电压/V 充电电流/A 充电时长/min 充电度数/(kW·h) 充电费用/元
400 45 24.0 28.80
(1)通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更　　　　。
(2)在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是_______
　　　　 　　　　　。当D为70%时，充电电流为 　　　　A。
(3)若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为
　　　　元。
(4)设D从70%增至80%所需时间为t1，从80%增至90%所需时间为t2，且t1∶t2=2∶3，则测试全过程的充电总时长为 　　　　min。
大
先变大，后不变
100
50.4
109
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