初中物理中考复习 中考物理大一轮滚动复习课件：第十五章 电功率

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例 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是多少，它的实际电功率是多少。
第一步，认清电能表各参数的意义；
中考考点突破——考点1 电能的计量
第二步，该电能表闪烁 1600次，消耗的电能是 ；
第三步，电能表闪烁n次，消耗的电能是 kW•h；
第四步，利用电能与电功率的关系式 计算用电器消耗电功率。
220V：这个电能表在220V的电路中使用；
3200imp/(kW·h)：接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表上指示 灯闪烁3200次。有些电能表标有3200r/(kW·h)代表每消耗1kW·h的电 能，电能表转盘转过3200圈。
50Hz：这个电能表在50Hz的交流电路中使用；
10(20)A(若出现)：表示额定最大电流为20A；
10A：这个电能表的标定电流为10A ；
例 如图甲所示是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌，暖奶器具有加热、保温双重功能，当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态，连接触点2和3时为保温状态，连接触点3和4时为加热状态(温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为40℃)( 1 )求电阻R2的阻值；( 2 )如图乙所示是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图像，求暖奶器在加热过程中消耗的电能。
中考考点突破——考点2 电功和电功率
第一步，审题，判断不同状态时的具体电路； 保温时， ； 加热时， ；
第二步，R2的正常工作时电功率P2= ；
第四步，从题干找出加热时间，根据电能与电功率的关 系式 ，计算出电能。
第一步，审题，判断不同挡位时电路的连接方式； 开关 S1 、S2 闭合时，只有R1 连入电路，电路为 温挡； 开关S1 闭合、 S2 断开时， R1与R2 串联，电路为 温挡；
变式训练 小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示， R1与R2均为电热丝。则（1）电路中R1与R2的阻值是多少。（2）该电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流是多少？此时，电阻R1消耗的功率是多少。
第三步，低温挡时，根据欧姆定律计算电路中电流，再根据电功率计算式 计算电功率。
例 一新款节能电炖锅如图甲所示，有关技术参数如下表所示（设电炖锅不同挡位的电 阻和加热效率均不变）。（1）在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“1800r/（kW·h）”的电能表转盘在121s内转了20圈，求此时电路中的实际电压。
第一步，①根据每消耗1kW·h的电能转盘转动 r，计算出 121s内转20r消耗的电能；
②根据欧姆定律 和电功率计算式 ，计算电炖锅在中温挡连入电路的电阻R；
（2）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50℃时开始计时，绘制的水温随时间变化的图像如图乙所示。结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能。
第二步， 要比较高温挡与低温挡哪个挡位节能，只需比较高温挡和低温挡加热水时，水每升高1℃消耗电能。
例 如图所示是小玲家的一个电饭锅插座，她发现插头松动后，在使用电饭锅做饭时插头发热，并且将插座烧成了如图所示的样子，请你帮她分析产生这个现象的原因是什么？
第一步，审题，考查用物理知识解释生活现象；
第二步，生活现象是插头松动；
第三步，转化为物理现象，物理现象是插头与插孔接触面积减小；
第四步，相关物理知识是导体的材料、长度一定时，横截面积越小，电阻越大； 由Q＝I2Rt知， I与t相同时，R越大，Q越大；
第五步，物理结果是电阻产生的热量增多；
第六步，导致的生活现象是插座温度升高，容易将插头及插座烧毁甚至引起火灾。
中考考点突破——考点3 焦耳定律及其应用
答：插头松动后，插脚与插座内铜片接触面积变小，电阻变大，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，在电流一定的情况下，相同时间内产生热量增多，插座温度升高，容易将插头及插座烧毁甚至引起火灾。
根据实验原理，设计出了将小灯泡和滑动变阻器组成的串联电路，将电流表串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端；当将滑片调节到某一位置时，读取两表的示数，计算小灯泡的电功率；通过改变滑动变阻器滑片的位置来改变小灯泡两端的电压，测量出小灯泡在不同电压下的电功率。
实验能力提升——测量小灯泡的电功率
电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5V）
将电压表和电流表指针调零,断开开关,按照电路图连接电路,将滑动变阻器滑片放在阻值最大处；闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数依次为2.5V、2V和3V,依次记下电压表示数U和对应的电流表示数I ,分别将U、I记录在表格中；观察并比较三次小灯泡的发光情况,将现象记录在表格中；断开开关依次拆除电路,整理仪器。
（1）不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压 越大，小灯泡功率越大。
（2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定。实 际功率越大，小灯泡越亮。
如图所示为某小组采用的实验装置。
该实验用到的研究物理问题的方法是 法和转换法。电流产生的热量不易直接测量，因此在这个实验中是通过 反映密闭空气温度的变化，从而反映电流产生热量的多少。右侧电路图是该实验装置的简化电路，该实验装置是用来研究电流产生的热量与 的关系。
观察U形管中液面高度的变化
实验能力提升——探究电流通过导体产生热的多少跟哪些因素有关
周末，小亮和小明在小亮家里看电视，小亮突然想到，老师刚讲过如何利用电能表测用电器的电功率，他也想测一下电视机的电功率，于是他观察了一下电能表，发现上面标有“3000imp/（kW·h）”的字样（用 N 表示），再利用手中的手表就测出了电视机的电功率，请你把他的方法补充出来。 （1）实验步骤： 。 。 （2）电功率的表达式： 。
将电视机单独接入电路，用手表测出电视机工作时间为t，数出这段时间内电能表指示灯闪烁次数为n
核心素养强化——活动建议
设计类：用电能表测家用电器电功率
小亮测完他家电视机的电功率后，小明同学想，我家的电视机的电功率是多少呢，于是提出去他家看一下他家电视机的电功率是多少，两人一起来到小明同学家后，想用同样的方法测出电视机的电功率，但是一看电能表，发现表盘上的信息都看不清了，小亮犯起了愁，小明突然灵机一动说我有办法，于是他找来了一只白炽灯，上面标有“220V 100W”字样，小亮马上测出了小明家电视机的电功率，请你写出他的测量方法。（1）实验步骤： 。 。（2）电功率的表达式： 。
将电视机单独接入电路，电视机工作t小时，电能表指示灯闪烁了 n1次；将白炽灯单独接入电路，白炽灯工作t小时，电能表指示灯闪烁了n2 次
小伟家买回了一个养生壶。他查看了说明书，上面只有使用方法说明和安全注意事项。传统煲汤分为大火烧水和水开后小火慢炖两个阶段，小火慢炖使各种食材的味道充分融合，香味浓郁。养生壶其中一个工作模式就是煲汤。小伟上网浏览了养生壶厂家的网站，只了解到该型号的养生壶用到了两种电热管（可以理解为发热电阻） R1与R2，阻值分别为55Ω和165Ω，通过一个由温度和时间控制断开和闭合的智能开关调节功率来模拟煲汤过程中的大小火。测得养生壶小火慢炖时的电 功率为220W，通过计算推测养生壶中两个电热管及智能开关的连接 情况，并在虚线框内画出电路图。
核心素养强化——原始物理和理性思维
全球首段承载式光伏高速公路已在山东济南通车，光伏路面全长1120米，路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，在保证轮胎不打滑的同时，还拥有较高的透光率，路面下面的太阳能电池板把光能转换成电能，发电机容量峰值功率为817.2kW，预计年发电量约100万千瓦。
从物理角度看，文中的错误之处是 ； ； 你的理由是 。 。
预计年发电量约100万千瓦
发电量指的是电能，而不是电功率，单位应为千瓦时
1.（2017·山西）酒驾易造成交通事故，利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾，其电路原理如图甲所示。R1为“气敏传感器”，它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示，R2为定值电阻，阻值为 60Ω，电源电压恒为 12V。若酒精气体浓度≥0.2mg/mL时，则判定被检者为酒驾。以下说法正确的是 （ ） A. 被检者的酒精气体浓度越高，电流表示数越小B. 电流表的示数为0.12A时，判定被检者为酒驾C. 电压表示数为3V时， R2消耗的电功率是0.45WD. 被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时，电压表的 示数是4V
权威试题再现——山西真题
2.（2017·山西）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。 （1）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。（2）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 。（3）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 （选填“左”或“右”）调节。当小灯泡正常发光时，电流 表示数如图乙所示，该小灯泡的额定电功率为 W 。
滑动变阻器接入电路的是下面两个接线柱
（4）小明依次测出来六组实验数据，如下表所示。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图像。（5）通过计算分析以上数据，你还有什么新的发现： 。 。 （开放性试题，答案合理即可）
小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，小灯泡的发光越亮（小灯泡亮度直接由它的实际电功率决定）
3.（2019·山西）“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：（1）除霜模式下，电路中的电流。（2）除霜模式下，电路的加热效率。 【查资料得：后视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约0.8×103J/ (kg·℃)】
4.（2018·山西）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：（1）水吸收的热量是多少？【c水 =4.2×103J/(kg·℃)】（2）电磁灶的实际功率是多少？（3）电磁灶烧水的效率是多少？
核心素养解读及命题导向 本题以实践活动为情境、以利用电能表“合作测量电磁灶的加热效率”为目标，很好的落实了活动建议中“学读家用电能表”的教学目标。
1.（2019·百校二） 为监测教室环境中PM2.5的浓度，科技小组的同学设计了如图所示电路，其中电源电压保持4.5V不变，报警灯上标有“2.5V 1.25W”（忽略其电阻的变化），电流表的量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，电阻R为可变电阻，其阻值随PM2.5浓度的增大而减小。下列说法正确的是 （ ）A. PM2.5的浓度越高，电流表的示数越小B. 当灯泡正常发光时，R接入电阻的大小为20ΩC. 为保证电路安全，R 接入电路的阻值范围为9~40ΩD. 为保证电路安全，电路消耗的最大功率为2.25W
考情解读本题综合性较强，正确答案占比为59.6%，答题情况较好。动态电路极值的计算是难点，本题反映了多数学生能根据灯泡参数正确计算电阻和根据电阻变化正确判断电路中的电流变化。
权威试题再现——权威模拟
2.（2019·百校四）如图所示是小明爸爸新买的煮茶器，小明发现煮茶器通电后加热盘热得发红，而跟加热盘相连接的导线却不怎么热，请你解释其中的原因。
考情解读 本题属于电学知识的简单应用，与山西中考方向吻合，但答题情况很差。 作答前要审清楚题中关键信息（加热盘热得发红、导线却不怎么热），确定涉及的物理知识是焦耳定律。作答时，首先要说明不同部位的连接方式及电阻大小，结合焦耳定律的公式和控制变量的思想，指出电阻不同，发热量不同，最终回归现象。
答：煮茶器的加热盘与导线串联，则通电后通过它们的电流和通电时间相同，加热盘的电阻远大于导线电阻，根据Q=I2Rt可知，加热盘上产生的热量远大于导线产生的热量，所以加热盘热得发红，而导线却不怎么热。
3.（2019·百校二）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。 甲 乙（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。（2）小明将电路连好后，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 。（3）故障排除后，闭合开关，移动滑片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 （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 W。
考情解读本考点的难度大，学生未掌握缺少电流表时用替换思想测量方法。失分主要是由于辨别不清楚第（4）小题中单刀双掷开关分别处于“1” “2”位置时电压表的测量情况，导致额定功率表达式错误。伏安法”是历年中考的高频考点，在教学中还要把另外四个利用“伏安法”的实验进行对比，根据不同实验目的，对比分析实验，做到全方位掌握。