专题16 电功与电功率的计算-最新中考物理高频重难点考点专题解读与训练

专题16  电功、电功率的计算（原卷版）

电功和电功率的计算是各省市中考必考的知识点，有关电功率的计算，要求对电压表、电流表、变阻器、用电器的连接和使用准确掌握，对欧姆定律、串并联电路电流电压规律、电功和电功率的公式能熟练掌握，并能灵活变形、推理，综合性很强。

1、电功和电功率的计算公式：

（1）与电能表有关的电能（功）、电功率的计算公式（电能表标有Nr/kW·h或Nimp/kW·h）：

①长时间消耗的电能：W=W2-W1，短时间内电能表转过n转：；

②功率计算：选用。

（2）利用导体的电压、电流、电阻计算电功和电功率的计算公式：

运用公式计算的注意事项：

①计算电功、电功率时，各量必须是同一段导体上、同一时间段的物理量，单位必须统一用国际单位，但利用W=Pt、计算时可以用两套单位，必须统一如下：

②与电能表有关的电功、电功率的计算公式常常用常用单位计算更简单。

2、选用电功率公式的说明（计算电功也适用）：

（1）分析比较用电器的电功率，首先考虑公式P=UI分析，如果不好用，可以考虑：

①对于串联电路，因为电流到处相等，用P=I2R较为方便；

②对于并联电路，因为各并联电路两端电压相等，用较为方便；

（2）计算用电器的电功率：计算每个用电器的电功率，无论串联、并联电路，都可以用P=I2R计算，也都可以用计算。选用哪个公式就看题目已知的是哪些量。解题过程要讲方法，重技巧，要灵活选用计算公式。

3、计算电路的总功率（计算电功也适用）：

方法一：总功率等于各个用电器消耗的电功率之和，公式是P总=P1+P2+…+Pn； 

方法二：总功率等于电源电压乘以电路中的总电流，公式是P总=U源I总。

4、 实际功率与定额功率的接洽纽带——电阻

定额功率与实际功率是两个不同的概念，在实际生活中，用电器两端的的电压往往不是定额电压，当然实际的电流强度、电功率也就不再与其对应的额定电流、额定电压值一致了，但惟有电阻，在不考虑温度影响的环境下，可以认为是不变的的。因此有：，利用此式可以快速求出用电器的实际功率。

5、电功率的导出公式：

有关电流的计算:；

有关电压的计算：；

有关电阻的计算：。

6、电路计算题的方法：

（1）弄清用电器的连接方式——即用电器串联还是并联；

（2）弄清各电表的测量对象——即电流表测量通过哪的电流，电压表测量哪两端的电压；

（3）画出电路图并在电路图中标出已知量的符号、数据和未知量的符号；

（4）利用同一性、同时性列式计算，用串并联电路的电压、电流规律寻找各个用电器电流、电压的关系列方程；注意不同时刻电路中的不变量，如：电源电压恒定，定值电阻阻值不变等。

7、在解答电学综合计算题时，学生要注意以下几个问题：

（1）解题过程要规范，要有必要的文字说明、公式和演算步骤；

（2）导出公式前应有原公式，即由原公式推导得出导出公式；

（3）计算过程单位要统一，代入数据的过程同时要带各物理量的单位。

一、中考题型分析

中考中，电功和电功率的计算题涉及的知识点较多，综合性强，区分度比较大，是中考中拉分的题目。主要以选择、填空、综合应用计算题的形式出现，常常结合考查欧姆定律、电功率、电能及其变形公式等内容。分值在4—8分左右。

二、典例精析

★考点一：电能和电功率的简单计算：

◆典例一：（2020重庆）灯泡L标有“6V”字样，为探究其工作时的特点，小刚利用图甲所示的电路进行实验，其中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”。闭合开关后，将变动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动，直到电压表示数达到6V时为止。图乙是用获得的实验数据作出的U-1图像，下列判断正确的是（　　）

A．闭合开关，在移动滑片P的过程中，灯L的最小电阻为10Ω

B．变阻器的滑片P移到b端时，灯L正常发光的额定功率为3.6W

C．灯L与5Ω的定值电阻R1，并联接人电压为6V电路，电路的总功率为7.2W

D．灯L与10Ω的定值电阻R2串联接人电压为9V的电路，R2每秒消耗电能为2.5J

◆典例二：（2020上海）在如图所示的电路中，电源电压为3伏保持不变，滑动变阻器R2标有“20欧 2安”字样。只闭合开关S1，电流表示数为0.3安。

①求电阻R1的阻值；

②求通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功W；

③闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使R1和R2消耗的总功率最小，求此最小总功率

P最小。

★考点二：复杂电能和电功率计算：

◆典例一：（2020盘锦）（多选）如图甲所示，小灯泡的额定电压为6V。R2的滑片P2移至最左端，闭合开关S，先将R1的滑片P1由最右端移至最左端，图乙是这一过程中电流表与电压表示数的关系图象。然后保持滑片P1位置不动，将滑片P2向右移动，直至小灯泡正常发光，图丙是这一过程中电压表示数与R2连入阻值的关系图象。下列判断正确的是（　　）

A．小灯泡正常发光时，R2两端电压为7V

B．图丙中a点对应的阻值为2Ω

C．整个过程中小灯泡消耗的最小功率为0.9W

D．整个过程中电路在10s内能够消耗的最大电能为60J

◆典例二：（2020遵义）如图甲所示电路，电源为电压可调的直流学生电源，小灯泡L标有“8V　4W”的字样，定值电阻R1=4Ω，滑动变阻器R标有“50Ω　1A”的字样；如图乙所示为小灯泡L的I﹣U图象。

（1）小灯泡L正常工作时的电阻是多少？

（2）只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于a端，调节电源电压使电压表示数为8V，此时电源电压U是多大？

（3）同时闭合开关S、S1，调节电源电压为12V，滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时，小灯泡L消耗的电功率为2W，此时滑动变阻器消耗的电功率是多少？

1、（2020湘潭）如图是小明家电能表的表盘。小明将家中所有其他用电器关闭，只让暖风机单独工作，观察到内电能表指示灯闪烁了32次。暖风机在这内消耗的电能为__。它的实际功率是____W。

2、（2020福建）民航局规定：严禁乘客携带超过160W·h（瓦・时）的锂电池上飞机，某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8V  10A·h”字样，充满电后，存储的电能为______kW·h，该笔记本电脑______（选填“能”或“不能”）带上飞机。

3、（2020南充）小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V的家庭电路中，关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h，电动机线圈产生________J的热量。

4、（2020葫芦岛）如图所示，电源电压为4.5V不变，小灯泡的额定电压为2.5V，R1=10Ω。闭合开关S1、S2，将滑动变阻器R2的滑片滑到最左端时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为______。通电5min，电阻R1产生的热量为______。只闭合开关S1，滑动变阻器R2的滑片从最左端滑到最右端，电压表示数从1.5V变化到3V，滑动变阻器R2的最大阻值为______Ω。

5、（2020淮安）如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（　　）

A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A

B．小英家上个月消耗的电能为1011kW·h

C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J

D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多

6、（2020烟台）如图甲所示，电源电压保持不变，电阻R2＝10Ω，闭合开关S，电压表V1、V2的指针偏转情况完全相同，如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）

A．电流表A的示数为0.6A

B．电阻R1的阻值为10Ω

C．电阻R2的电功率为9W

D．10s内电阻R1产生的热量为36J

7、（2020南京）如图所示电路，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，R2的滑片P在某一端点时，两表的示数分别为0.2A和3V；移动滑片P到某位置的过程中，两表的示数分别变化了0.3A和1.5V。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为4.5V

B．R2的最大阻值为20Ω

C．电路消耗的总功率最小时，R1与R2接入电路的阻值之比为3∶1

D．电流表示数为0.4A时，R1与R2消耗的功率之比为1∶1

8、（2020·广西梧州市·中考真题）如图所示的电路中，a、b是电表（电压表或电流表），闭合开关S，标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光，标有“6V 6W”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　）

A．电表a为电压表，且示数为3V B．电表b为电流表，且示数为IA

C．电路的总功率为6W D．在1min内电路消耗的电能为270J

9、（2020宁鞍）（多选）如图所示，A、B分别为额定电压为8V的小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化关系的图象。下列说法中正确的是（　　）

A．定值电阻R的阻值为20Ω

B．小灯泡L正常工作1min消耗的电能为24J

C．将小灯泡L和电阻R并联接入电路，当干路电流为0.6A时，小灯泡L的实际电功率为1.6W

D．将小灯泡L和电阻R串联接入电路中，若通过电阻R的电流为0.5A，则电源电压为18V

10、（2020青岛）小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U-I图象如图乙所示。下列分析正确的是（　　）

A．小灯泡的电阻约为12.7Ω

B．小灯泡的额定功率为1.14W

C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω

D．小灯泡两端电压为2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为0.88W

11、（2020广州）如图所示，小灯泡L的额定电压为3.8V，定值电阻R阻值为20Ω，闭合开关，流过R的电流为0.1A，流过L的电流为0.2A。求

（1）此时L的电阻；

（2）L的实际功率；

（3）通电20s，L、R共消耗的电能。

12、（2020日照）在如图甲所示的电路中，小灯泡L的电流随两端电压的变化关系如图乙所示，当开关S、S1闭合，S2断开时，电压表的示数为6.0V；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为1.0A；当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表的示数为3.0V。已知电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻。求：

(1)当开关S、S1闭合，S2断开时，5min内小灯泡L消耗的电能；

(2)当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R2的电功率；