资源简介

《电功率》中考复习案
知识梳理
电能电功
电能
电能同学们一定听过父母说，上个月家里用了多少“度”电。这里说的“度”就是 电能 的单位，它的学名叫做 千瓦时 ，符号是 kW·h 。
在物理学中，常用的能量的单位是 焦耳 。1千瓦时比1焦耳大得多。它们之间的关系是
1kW·h= 1×103 W× 3600 s= 3.6×106 J
电能的计量
用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过 电能表 计量出来。
用电时，中间的铝质圆盘转动，圆盘上方的数字以 千瓦时 为单位来显示已经用去的电能。
“10（20）A”表示这个电能表的 标定电流 为10A， 额定最大电流 为20A。电能表工作时的电流 不应 超过额定最大电流；
“220V”表示这个电能表应该在 220V 的电路中使用；
“50Hz”表示这个电能表在 频率 为50Hz的交流电路中使用；
“3000r/（kW?h）”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗 1kW?h 的电能，电能表上的转盘转过 3000 转。
电功
电能转化为其他形式能的过程也可以说是 电流做功 的过程，有多少电能发生了转化就说 电流做了多少功 ，即电功是多少。
当电路两端的电压为U，电路中的电流为I，通电时间为t时，电功W（或者说消耗的电能）为
W=UIt
电功率
电功率
在物理学中，用电功率表示 电流做功的快慢 。电功率用 P 表示，它的单位是 瓦特 ，简称 瓦 ，符号是 W 。
作为表示电流做功快慢的物理量，电功率等于 电功与时间之比 。如果电功用 W 表示，完成这些电功所用的时间用 t 表示，电功率用 P 表示，则
P=W/t
将上节电功 W=UIt 代入上式得
P=UI
“千瓦时”的来历
将公式变形后，可得到 W=Pt ，W是t这段时间电流通过用电器所做的功，也是用电器消耗的电能，式中W、P、t 的单位分别是 焦 、 瓦 、 秒 。
如果P和t的单位分别用 千瓦 、 小时 ，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位——千瓦时（度）。1千瓦时可以看做 电功率为1kW的用电器使用1h 所消耗的电能。
额定电压额定功率
用电器 正常工作时 的电压叫做额定电压，用电器在 额定电压下工作时 的电功率叫做额定功率。
我们使用各种用电器一定要注意它的额定电压，只有在额定电压下用电器才能 正常 工作。实际电压偏低，用电器的电功率低， 不能 正常工作。实际电压偏高，有可能 损坏用电器 。
电功率的测量
由电功率公式 P=UI 可以看出，测量出用电器两端的 电压 和通过用电器的 电流 ，就可以知道用电器实际的电功率。
测量小灯泡的电功率
焦耳定律
电流的热效应
电流通过导体时电能转化为 内 能，这种现象叫做电流的热效应。
在 电流 相同、 通电时间 相同的情况下，电阻越 大 ，这个电阻产生的热量越多。
在 电阻 相同、 通电时间 相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越 多 。
焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。
如果热量用 Q 表示，电流用 I 表示，电阻用 R 表示，时间用 t 表示，则焦耳定律为
Q=I2Rt
电热的利用和防止
考点突破
根据电能表转盘所转圈数计算用电器消耗的电能
小明家的电能表如图所示，若小明只让家中一个用电器工作，观察到一段时间电能表的转盘转了300转，则该用电器消耗的电能是 0.1 kW·h，合 3.6×105 J。
如图所示是某家用电子式电能表的表盘。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次。该用电器在上述时间内消耗的电能为 0.02 kW·h，它的实际电功率是 400 W。
电功和电功率
如图所示是小梦家的电烤箱，有高、中、低三个档位的发热功率，可烤制不同的食品。电烤箱铭牌上的部分参数如下表所示。求：
额定电压
220V
高温档功率
1.5 kW
中温档功率
0.5kW
低温档功率
0.1kW
烤箱在中温档工作时通过的电流是多少？
低温档工作1.5h消耗多少电能；
中温档工作消耗一度电需要多长时间；
高温档工作10min消耗了0.3kW·h电能，求高温档功率。



如图甲所示是小明家的电饭煲，其简化电路图如图乙所示，其中R1和R2均为发热电阻丝。该电饭煲有加热和保温两种功能（由机内的温控开关控制）。小明为了测量电饭煲的加热效率，在电饭煲内只加入5L水，关闭了家中的其他用电器，只让电饭煲工作，观察到电能表上的指示灯在4min内闪烁了250次，恰好将电饭煲内水的温度升高10℃。求解下列问题：
甲
乙
丙
水吸收的热量是多少？
电热煲的加热功率是多少？
电饭煲的加热效率是多少？
用电器高、低温档的计算
电路图
串联型
并联型
状态
状态
保温
加热
保温
加热
开关状态
工作电阻
功率表达式
如图甲所示是小明家的电饭锅,图乙是该电饭锅的工作电路图,R1和R2均为加热电阻。S是温控开关,当锅内度达到100℃时,温控开关S自动跳转,电饭锅转入保温状态。从说明书上收集到的部分数据如下表所示。电饭锅正常工作时,10min 可将电饭锅中1.5kg的食物从20℃加热到100℃,之后,转入保温状态。【食物的比热容为4.0×103J/（kg·℃）】
电热丝R1的阻值是多少?
加热时,食物吸收的热量是多少?
电饭锅的加热效率是多少?
如图甲是家用电暖器,有“高温”“中温”和“低温”三个挡位,它利用电热给煤油加热取暖,如图乙为其工作电路原理图,已知电阻R1>R2,铭牌如下表。请你解答下列问题【c煤油=2.1×103J/（kg·℃），ρ煤油=0.8×103kg/m?】：
电暖气中煤油温度升高20℃时,求其吸收的热量。
若电暖器加热煤油时,电热转换效率为90%,求用低温挡加热煤油升高 20℃要的时间。（结果保留三位有效数字）
中温挡工作时,求接入电路的阻值。
焦耳定律及其应用
下面是某资料中的一段内容截图，请你在小组合作学习中，为小组其他同学解释资料中所提出的问题。
电流的热效应
在研究电流的热效应时，有个问题值得我们思考：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热?
实验探究
实验——测量小灯泡的电功率
实验目的
探究小灯泡的 亮度 与小灯泡的 功率 有什么关系？
实验原理
P=UI
实验器材
电源、小灯泡（额定电压为2.5V）、 滑动变阻器 、 电压表 、 电流表 、开关、导线。
实验电路
进行实验
依照电路图连接实物电路。
进行实验
根据电路图连接电路；
使小灯泡两端的电压 等于 额定电压，测量它的电功率，观察小灯泡的亮度；
使小灯泡两端的电压 低于 额定电压，测量它的实际功率，观察小灯泡的亮度；
使小灯泡两端的电压 约为额定电压的1.2倍 ，测量它的实际功率，观察小灯泡的亮度；
把每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录在表格中，并进行分析总结。
记录数据
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡的亮度
1
2
3
实验结论
灯泡的亮度随着灯泡 实际功率 的增大而增大。
注意事项
电源的选择：电源电压应 高于 小灯泡的额定电压；
电压表量程的选择：电压表的量程应 高于 小灯泡的额定电压；
滑动变阻器的选择
滑动变阻器的允许通过的最大电流要 大于 小灯泡的正常工作电流；
滑动变阻器的最大阻值应 大于 小灯泡正常发光时所需要的的变阻器的阻值。
记录数据的表格第一列为 实验次数 ，第二列为 电压 ，第三列为 电流 ，第四列为 电功率 ，第五列为 小灯泡的亮度 ；
处理数据时 不需要 计算功率的平均值，因为 小灯泡的功率不是一个定值，求平均值无意义 。
该实验多次测量的目的是 使结论更具有普遍性 。
利用该实验的装置还可以完成的实验有： 测量小灯泡的电阻 。
小明在测量标有2.5V小灯泡的额定功率时，连接了图甲所示的电路。检查电路时发现有一根导线连接有误。纠正错误后，将滑片移到最大阻值处，闭合开关发现小灯泡不亮。正确操作后，小灯泡发光了。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示。实验完毕后，他又利用上述器材探究了“电流与电压的关系”。请你解答：
在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
小明纠正错误后，闭合开关发现小灯泡不亮，首先进行的正确操作是 向右调节滑片，观察小灯泡的发光情况 ；
图乙中电流表的示数为 0.28 A，小灯泡的额定功率为 0.7 W；
小丽认为小明不能得出电流与电压正确的关系，理由是 不能控制灯丝的电阻一定 ；
实验——特殊方法测功率
电路图
步骤
等量关系
表达式
将电压表接在小灯泡两端，闭合开关S，移动滑片，使电压表的示数为灯泡的额定电压U额；
把电压表改接到R0两端，读出其示数U0。
串联电路中电流处处相等
IL=I0
闭合开关S，将S'拨到1位置，移动滑片，使电压表的示数为灯泡的额定电压U额；
将S'拨到2位置，读出电压表示数U'
闭合开关S、S2，断开开关S1，移动滑片，使电压表的示数为灯泡的额定电压U额；
闭合开关S、S1，断开开关S2，读出电压表示数U'
只闭合开关S，移动滑片，使电压表的示数为灯泡的额定电压U额；
S、S'全部闭合，读出电压表示数U'
闭合开关S，把R0的滑片滑到最右端，移动RP滑片，使电压表的示数为灯泡的额定电压U额；
把R0的滑片滑到最左端，读出电压表示数U'
真题再现
电功和电功率
（2020年山西中考）在这次新冠肺炎抗疫战中，中医药为诊疗发挥了积极作用，成为抗疫“中国方法” 的重要组成部分。小明对家里的电中药壶进行观察，并用水替代中药进行了相关研究。收集和记录数据如下表。请你结合他的调查研究，完成下列问题。
观察对象
观察记录
研究记录
电中药壶
成分：紫砂
电源：220V/50Hz
容积：2L
档位：高温（1100W）
低温
①水的质量m=2kg，水的初温t0=20℃
②用高温档加热5min，水的末温t=50℃
③壶内加热体有两个相同的加热电阻组成
④c水=4.2×103J/（kg·℃）
请在虚线框内画出电中药壶内部的电路图；
求电中药壶内部一个发热电阻的阻值；
求高温加热时，电中药壶的加热效率。








（2019年山西中考）“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜1min，用温度传感器测得其温度升高了6℃。求：
除霜模式下，电路中的电流；
3705225553720除霜模式下，电路的加热效率。[查资料得：视镜玻璃质量约 0.5kg，玻璃的比热容约0.8×103J/（kg·℃）]
（2018年山西中考）在物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率。他们关闭家中的其他用电器，只让电磁灶接入电路中烧水，水的质量为2kg。小明负责观察电能表（如图），小亮负责用温度计测量水的温度。5min电能表上的转盘转了200r，水的温度恰好升高了50℃。求解下列问题：
水吸收的热量是多少？[c水=4.2×103J（kg·℃）]
电磁灶的实际功率是多少？
电磁灶烧水的效率是多少？


测量小灯泡的电功率
（2017年山西中考）小明同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池，滑动变阻器标有：“20Ω 1A”字样。
实验电路如图甲所示，但电路连接不完整，请你用笔画线代替导线，完成电路。
小明将电路连好后，闭合开关，发现小灯泡发光很微弱，电流表、电压表均有示数，左右移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡亮度和两表示数均不变，其原因可能是 滑动变阻器下面两个接线柱接入电路 。
改正电路后，小明同学调节滑动变阻器观察到电压表示数为2V，为使小灯泡两端电压达到额定电压，应将滑动变阻器的滑片P向 右 （选填“左”或“右”）调节。当小灯泡正常发光时，电流表示数如乙所示，该小灯泡的额定电功率为 0.6 W。
小明依次测出了六组实验数据，如表所示。请你根据表中数据在图丙所示的坐标纸上作出小灯泡的I﹣U图象。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.9
电流I/A
0.10
0.16
0.20
0.22
0.26
电功率P/W
亮度变化
暗→亮
通过计算分析以上数据，你还有什么新的发现： 小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡越亮 。（写出一条即可）
（2016年山西中考）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V（电阻值约为5Ω）。
请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
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，则出现故障的原因是 小灯泡短路 （选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”）。
故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 左 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 1.25 W。
若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加了一个R0=5Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：
调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；
保持滑片位置不变，只将电压表a点该接到c点，测出定值电阻R0两端的电压U0，通过计算就可得到小灯泡的额定功率。
请你指出该设计方案中存在的问题： 电压表的正负接线柱会接反 。
（2020年百校联考一）小明同学用图甲所示实验器材测量小灯泡电功率,待测小灯泡L的额定电压为2.5V,额定功率不大于1W,电源电压恒为3V,滑动变阻器R的规格为"20Ω1A",图甲所示是该实验没有连接完整的电路。
请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整;
正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数明显,仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因可能是 小灯泡断路 。
排除故障后,通过正确操作,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示, 则小灯泡的额定功率为 1 W；
小红也做了同样的实验,并将实验数据记录在下表中。分析表中数据,指出小红在实验中存在的问题是 未计算小灯泡的功率、未观察小灯泡的亮度 。
实验次数
1
2
3
电压/V
0.5
1.5
2.5
电流/A
0.40
0.28
0.12
（2020年太原三模）在测量U为2.5V的小灯泡额定功率的实验中，小红连接了如图甲所示的电路。观察发现该电路有一根导线连接错误；正确改接后，闭合开关，发现小灯泡不亮；经过相应的操作后，小灯泡正常发光，此时电流表示数如如图乙所示。小月同学利用如图丙所示的电路，也测出了该灯的额定功率，其中R=25Ω。请你解答下列问题：
在图甲中应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
发现小灯泡不亮时，应该首先进行的操作是 移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 ；
电流表的示数为 0.3 A，小灯泡的额定功率为 0.75 W；
将小月同学的实验步骤补充完整：
只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 0.1 A;
只闭合开关S和S1，保持滑动变阻器滑片的位置不动，读出电流表示数为I2；
小灯泡额定功率表达式为P额= U额（I2-I1） （用测量量和已知量的符号表示）。
特殊方法测量小灯泡的电功率
（2019年百校联考二）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图甲所示，小灯泡的额定电压为3.8V。
请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
正确连接实验电路后，开关闭合时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数则出现的故障可能是 小灯泡断路 。
故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为3V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 右 （选填“左”或“右”）端移动，使灯泡两端电压为额定电压。调节后电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 1.52 W。
某实验小组仅用一个电压表测量该小灯泡的额定功率，在原有基础上增加了一个阻值为R0的定值电阻（阻值适当）和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路。闭合开关S1后，把单刀双掷开关S拨到位置 1 时，调节滑动变阻器使得电压表示数为U额，再把单刀双掷开关拨到另一位置，读出电压表的示数为U，则小灯泡额定功率的表达式：P额=。（用U额、U、R0表示）
（2019年百校联考三）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压保持不变。
如图甲所示是小伟学习小组连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整，要求电压表测量小灯泡两端的电压，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电路中的电流变大。
电路连接正确后，闭合开关，小伟发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，产生这一现象的原因可能是 小灯泡短路 （选填“小灯泡短路”或“小灯泡断路”）。
排除故障后，继续实验，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 1.25 W。
请你设计一个记录实验数据的表格。
完成实验后，小组同学对实验过程进行交流。小伟认为：不用电流表，再增加一个已知阻值的定值电阻R，也能测出该小灯泡的额定功率。对小伟提出的问题，小组同学设计了如图丙所示的电路，请你将实验方案补充完整：
闭合开关，调节滑片，使电压表的示数为2.5V；
保持滑片位置不变，用电压表测出 定值电阻R0 两端的电压U0；
小灯泡额定功率的表达式P额=（用R0、U0等表示）。
焦耳定律
（2020年山西中考晋中版）电饭锅是现代厨房必备电器之一，给人们的生活带来便捷服务。小明用电饭锅做饭时发现发热盘热得烫手，而导线几乎不发热。请你利用所学的物理知识解释上述现象。
电饭锅的发热盘与导线串联，电流和通电时间相同，发热盘的电阻很大，导线的电阻很小，由Q=I2Rt 可知，电饭锅工作时，发热盘产生的热量多，导线产生的热量少，所以发热盘热得烫手，而导线却几乎不发热。
参考答案
0.1、3.6×105
0.02、400
2.3A、0.15kW·h、2h、1.5kW
210000J、70%
48.4Ω、480000J、80%
840000J、1870s、44Ω
略
向右调节滑片，观察小灯泡的发光情况、0.28、0.7、不能控制灯丝的电阻一定
略
1A、40%
420000J、2000W、70%
滑动变阻器下面两个接线柱接入电路、右、0.6、小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡越亮
小灯泡短路、左、1.25、电压表的正负接线柱会接反
小灯泡断路、1、未计算小灯泡的功率、未观察小灯泡的亮度
移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光、0.3、0.75、0.1、U额（I2-I1）
小灯泡断路、右、1.52
小灯泡短路、1.25、定值电阻R0
电饭锅的发热盘与导线串联，电流和通电时间相同，发热盘的电阻很大，导线的电阻很小，由Q=I2Rt可知，电饭锅工作时，发热盘产生的热量多，导线产生的热量少，所以发热盘热得烫手，而导线却几乎不发热。

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