中考物理二轮复习专题突破课件 课件：电功和电功率（含答案）

这是一份中考物理二轮复习专题突破课件 课件：电功和电功率（含答案），共60页。PPT课件主要包含了W＝UIt，I2Rt，知识梳理，额定电压，额定最大电流，I2R，P＝UI，实际电压，电流的大小，导体的电阻等内容，欢迎下载使用。
1.电能、电功(1)电能可以转化为其他形式的能。(2)电功：电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程。公式：__________(普遍适用)，W＝__________＝__________(仅适用于纯电阻电路)。 (3)电功的国际单位是________，符号是________。 
2.电能表(1)作用：用来测量电路消耗电能的多少。(2)读数：前后两次读数之差。(3)铭牌上的数据：“220 V”表示电能表的____________________是220 V。“10(20)A”表示这个电能表允许通过的____________________________是20 A。“3 000 r/(kW·h)”表示每消耗 1 kW·h 的电能，电能表上的转盘转过 3 000 转。 
3.电功率(1)电功率表示电流做功的________。 (2)电功率的单位是________，简称______，符号是________。 (3)计算公式：①P＝____________＝____________ (普遍适用)。②P＝____________＝____________ (仅适用于纯电阻电路)，多用于电路中电压相等或电流相等时比较功率的大小。
(4)测量小灯泡的电功率①原理：__________________________。②器材：小灯泡、电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、导线。③实验电路图如图所示。
④注意事项a.选择的器材规格要合适。b.连接电路时，开关应处于________状态，滑动变阻器调到阻值________处。 c.在使小灯泡的电压高于额定电压时，要注意观察电压表示数，以免电压过高，烧坏小灯泡。
(5)额定功率与实际功率用电器在____________下工作时的电功率叫做额定功率。额定功率是唯一的。用电器在_____________下工作时的功率叫做实际功率。实际功率是变化的。 ①当U实＝U额时，P实＝P额，用电器正常工作。②当U实＞U额时，P实＞P额，用电器容易烧坏。③当U实＜U额时，P实＜P额，用电器不能正常工作。
4.电流的热效应(1)电流通过导体时电能转化成________的现象。 (2)电流热效应的影响因素：______________、______________和_____________。 
5.焦耳定律(1)内容：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。(2)计算公式：_____________(普遍适用)。(3)当电流所做的功全部转化为内能时，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，Q＝W＝Pt＝_______＝_______(仅适用于纯电阻电路)。 (4)电热的利用和防止①利用电热：所有电热器，如电饭煲、电熨斗、电烙铁等。②防止电热：计算机内的散热风扇，电视机外壳的散热窗等。
考点1.电能、电能表【例1】小东一家外出旅游，家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作，其功率分别为6 W和10 W。出发和回家时，电能表示数如图所示，这一次小东一家外出的时间约为________h。(电路其他元件损耗的电能不计) 
1.如图所示，电能表的示数是______kW·h。接在这种电能表上的用电器每消耗1 kW·h电能，电能表上的转盘转过__________转。 
考点2.电功率【例2】如图所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，Rx为滑动变阻器。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是0.6 V~3 V，电流表示数的变化范围是0.12 A~0.6 A。下列说法正确的是(　　)。A.电源电压为6 VB.R0的阻值为25 ΩC.Rx的最大阻值为20 ΩD.移动滑片P，电路总功率的最小值为0.72 W
解析　把滑动变阻器的滑片P移到A端时，电路为R0的简单电路，电压表测电源电压，故电源电压为3 V，A错误；当电压表的示数为3 V时，电流表的示数为0.6 A，由欧姆定律可得R0的阻值为5 Ω，B错误；当把滑片P移到B端时，电流表的示数为0.12 A，此时滑动变阻器两端电压为U2＝3 V－0.6 V＝2.4 V，由欧姆定律可得Rx的阻值为20 Ω，C正确；当滑片P移到B端时，电路的总电阻最大，电功率最小，故P＝0.12 A×3 V＝0.36 W，D错误。答案　C
2.若将标有“12 V　12 W”“12 V　6 W”的灯L1和L2(假设灯丝电阻不变)串联在某电源上，两灯都发光，则下列说法正确的是(　　)。A.通过灯L1和L2的电流之比为2∶1B.灯L1和L2的电阻之比为2∶1C.灯L2比灯L1亮D.灯L1和L2的实际功率之比为2∶1
考点3.电流的热效应、焦耳定律【例3】标有 “220 V　40 W” 的电风扇、电烙铁、日光灯各自在额定电压下正常工作相同的时间，比较它们产生热量的多少，结果是(　　)。 A.一样多B.电风扇最多 C.电烙铁最多D.日光灯最多
解析　虽然三种用电器正常工作相同的时间消耗的电能一样多，而且工作时都会发热，但是电风扇和日光灯工作时只是将少部分电能转化为内能。而电烙铁工作时是将全部电能转化为内能，所以电烙铁产生的热量最多。答案　C
3.如图所示，该实验装置是用来探究电流通过导体产生的热量与__________的关系，实验中用U形管内液面的________反映导体产生热量的多少。通电一段时间后，容器________(填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。 
考点4.测量小灯泡的电功率【例4】小军做“测量小灯泡的电功率”实验，所用器材有：标有“2.5 V”字样、正常发光时阻值约为13 Ω 的完全相同的小灯泡两个，电压恒为3 V 的学生电源，标有“20 Ω　1 A”的滑动变阻器，电流表，电压表，开关及导线若干。
(1)图甲是实验电路图， 图乙是小军的实物连接图，接线过程中有一处连接错误，请在错误的接线上打“✕”并用笔画线代替导线进行改正，要求改正后滑动变阻器接入电路的阻值最大。(2)小军在实验之前检查仪表时发现：电流表有电流通过时能自由偏转；电流表未接入电路时，电流表指针如图丙所示，出现这种现象的原因是______________________________。 
(3)按电路图正确连接后，闭合开关，发现灯不亮，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，造成这种现象的原因可能是________。(填字母代号) A.滑动变阻器断路　　　　　B.开关接触不良C.小灯泡与灯座接触不良　　D.电流表断路
(4)排除故障后，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，将电压表和电流表的示数填入下表(见下页)中。从表中可知小灯泡的额定功率为______W。 
(5)若将两个完全相同的小灯泡串联后直接接在3 V电源的两端，则两个小灯泡消耗的总电功率为________W。 
解析　(1)滑动变阻器应按一上一下的原则串联在电路中，使滑动变阻器接入电路的电阻最大说明此时电阻丝完全接入电路。(2)使用前，检查电流表和电压表的指针是否指在零刻度线处，如果不是，那么需要调零。(3)电路故障分两类：短路和断路。电路短路时，短路部分无电压，电流大；电路断路时，断路部分无电流，电压大。(4)根据表格可知小灯泡两端的电压为额定电压时通过小灯泡的电流，根据 P＝UI求出小灯泡的额定功率。
(5)根据两个相同的电阻串联时的电压特点，当把两个完全相同的小灯泡串联接入3 V的电路时，小灯泡两端的电压为1.5 V，然后由表格数据找出电路中的电流值为0.16 A，即可根据P＝UI求出两个小灯泡消耗的总电功率。答案　(1)图略　(2)电流表使用前没有将指针调到零刻度线处　(3)C　(4)0.5　(5)0.48
4.如图甲所示，在 “测量小灯泡的电功率” 实验中，选用的电源电压为4.5 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。
甲 乙第4题图
(1)连接电路时开关必须__________。(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表均无示数，原因可能是________。(填字母代号) A.小灯泡断路　　　B.电压表短接C.灯泡短接D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后，闭合开关，移动滑片至某一位置时，电压表的示数如图乙所示，其读数为________V；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片应向______(填“左”或“右”)端移动。 (4)改变滑片的位置，获得下表所示的多组对应的电压、电流值。由表格可知，小灯泡的额定功率是________W。 
一、选择题。1.下列用电器利用电流的热效应工作的是(　　)。A.电视机B.电热水杯C.电风扇D.电脑
2.智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户启用 “省电模式”，这种模式可延长电池的供电时间，原因是(　　)。A.降低了电池的输出电压B.减小了电池的输出电流C.减小了电子线路的电阻D.增大了电池的输出功率
3.某款充电宝容量为10 000 mA·h，给手机充电时充电电压为5 V。下列说法正确的是(　　)。A.充电宝给手机充电时，充电宝将电能转化为化学能B.给充电宝充满电，可以存储1.8×105 kW·h的电能C.充电宝上的二极管指示灯是利用半导体材料制作的D.给充电宝充电时，充电宝相当于电路中的电源
4.定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6 V的电源两端，下列分析不正确的是(　　)。A.乙消耗的电功率为7.2 W B.甲消耗的电功率为3.6 W C.甲中的电流小于乙中的电流 D.甲的电阻值小于乙的电阻值
5.在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5 V，小丽通过正确的实验得到的数据如下表，则下列结论正确的是(　　)。
A.灯丝的电阻随电压增大而减小B.小灯泡的额定功率为0.8 W C.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
6.商场里的自动扶梯无人乘坐时，运行速度缓慢；有人乘坐时，“感应开关”自动闭合，速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”，断开任何一个，都能使自动扶梯停止，模拟电路如图所示。下列说法错误的是(　　)。A.S1、S2是“紧急制动开关”，S3是“感应开关”B.有人乘坐时，S1、S2、S3均闭合C.有人乘坐时，电动机两端电压小于电阻R两端电压D.无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用
7.有额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1 800 W，乙的额定功率为1 200 W。两个电热水壶都正常工作时，下列说法正确的是(　　)。A.甲电热水壶两端的电压较高B.电流通过甲电热水壶做功较快C.通过两个电热水壶的电流相等D.相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多
8.某种电暖器的电路图如图所示，电暖器说明书的部分数据如下表。已知R1＝55 Ω，R2＝44 Ω，下列说法正确的是(　　)。
A.使用“低温挡”只需要闭合S2B.使用“高温挡”只需要闭合S1C.闭合S1、S2时，通过R1、R2的电流之比为5∶4D.中温挡正常工作1分钟，产生的热量为6.6×104 J
9.如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表的示数为0.3 A；再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4 A。则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、R2消耗的电能之比是(　　)。A.3∶4B.4∶3C.7∶3D.4∶7
二、填空题。10.如图所示，该实验装置是用于“探究电流通过导体产生的热量跟__________的关系”。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫__________(填“控制变量”或“转换”)法。通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧的______(填“多”或“少”)。 
11.如图所示，灯L1标有“4 V　4 W”字样，灯L2标有“4 V　2 W”字样。闭合开关，从右向左缓慢移动滑动变阻器的滑片P，直到其中一盏灯恰好正常发光，此时电压表的示数是______V，灯L1和灯L2的总功率是______W。 
12.小星测电阻电功率的实验电路如图所示。闭合开关，滑动变阻器滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻值________，电压表的示数________，电路消耗的电功率________。(填“变大”“变小” 或“不变”) 
13.如图所示，电源电压为 6 V，电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关S后，电流表的示数为 0.9 A，则通过电阻R1的电流为________A，R2的电功率为________W。 
14.已知R1∶R2＝3∶4，当电阻R1、R2并联接在电路中时，在相同的时间内电流通过R1、R2所产生的热量之比Q1∶Q2＝__________。 15.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。电烤箱在不同挡位工作时的电路图如图所示，R1、R2为发热电阻丝，且R1＞R2，则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图________、图________和图________。(填 “甲” “乙” 或 “丙”) 
(1)定值电阻R1和R2分别加热容器内的油(甲瓶中的油比乙瓶中的多)。两个电阻工作相同时间，油均未沸腾，观察到甲温度计升温比乙温度计多。该过程电阻产生的热量全部被油吸收。根据上述实验可得“R1产生的热量比R2多”，依据是______________________________________。 (2)根据上述信息，可判断R1______R2。(填“＞”“＜”或“＝”) 
三、实验题。16.用如图所示的装置进行实验，根据现象可推断定值电阻R1和R2的大小关系。
17.小明连接了如图甲所示的电路，灯泡上标有 “2.5 V　0.3 A”。
甲　 第17题图
(1)在方框内画出实物图甲对应的电路图。
(2)闭合开关，看不到灯亮，电流表有示数。小明认为灯不亮的原因是灯丝断了，你认为他的说法是否正确？________，依据是 _____________________________________________________________。
电流表有示数说明电路是通路，如果灯丝断了，电流表不可能有示数
(3)小芳想通过测量ab接线柱间、cd接线柱间的电压找出灯不亮的原因。请在图乙中把用电压表测ab接线柱间的电压时的实物图补充完整。
测量时若出现下表中的情况，请根据数据判断可能导致看不到灯亮的原因。
　　情况二中，看不到灯亮，通电10 s灯消耗的电能为________J。
18.小刚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。为此他设计了如图甲所示的电路进行探究，已知电源电压为4 V并保持不变，电压表(0~3 V)有两个，电流表(0~0.6 A)有一个，滑动变阻器规格为“20 Ω　1 A”，小灯泡L上标有“2.5 V　1.25 W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。
甲　 　乙第18题图
四、计算题。19.汽车启动时，蓄电池向启动电动机M供电，设M两端电压为U，通过M的电流为I，测得U－t和I－t图象如图甲所示。
(1)求t1时M的电功率。(2)如图乙所示，M仅通过导线a、b接入电路，a的电阻为0.001 Ω，若通过M的电流为200 A。持续0.5 s，求此过程：①a两端电压。②a产生的热量。(3)一般采用电磁继电器控制M的通断电，利用实验器材模拟汽车启动，简易电路如图丙所示。A与B接触时M通电，请用笔画线代替导线完成电路的连接。
20.某种电热水器的电路图如图所示，R1为发热板，R2为保温电阻，S1是温控开关。当电热水器处于加热状态时水被加热，达到设定温度时，S1自动断开，热水器处于保温状态。电阻R1＝50 Ω，R2＝450 Ω。(1)当电热水器处于加热状态时，电路中的电流是多大？(2)当电热水器处于保温状态时，R1的电功率是多少？
21.小瑞设计了如图甲所示的模拟智能测温报警电路，电源电压为12 V，报警器(不计电阻)通过的电流超过10 mA时就会报警，热敏电阻RT的阻值随温度T的变化关系如图乙所示。要求：当所测温度达到或超过37.3 ℃时，系统报警。
(1)计算R0。(2)38 ℃时电流约为多少？(结果保留两位有效数字)(3)36 ℃到40 ℃的过程中，电路最大总功率是多少？
五、综合能力题。22.某太阳能百叶窗既能遮阳，又能发电，它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板(以下简称电池板)，其工作电路图如图所示。电池板将太阳能转化为电能(转化效率为10%)，为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103 J(即辐射照度为1.2×103 W/m2)，电池板对蓄电池充电的功率为60 W。蓄电池充满电后，能够让10盏 “12 V　3 W” 的节能灯正常工作6 h，不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则：(l)电池板对蓄电池充电，是将电能转化为________能的过程。 (2)白天蓄电池处于充电不供电状态，在图中应闭合开关________。 
(3)10盏 “12 V　3 W” 节能灯正常工作时的总电功率为________W。 (4)要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电________h。若充电电压为20 V，则充电电流为________A。 (5)该百叶窗电池板的面积为________m2。
1.(2021·广东)在如图所示的电路中，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只闭合开关S1，灯泡L1、L发光；②只闭合开关S2，灯泡L2、L发光。灯泡L(设灯丝电阻不变)在②中比在①中(　　)。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
2.(2021·广东)小敏家电能表月初示数如图所示，月底示数为941.4 kW·h，若用电价格为0.7元/度，则小敏家该月电费为________元。 
3.(2023·广州)把一个可变电阻R接在电压恒为12 V的电源两端，通电后，同时记录R的温度－时间图线、流过R的电流－时间图线如图所示。
(1)根据图线，R的温度为50 ℃时，流过R的电流为________A。 (2)求在30 s时R的阻值和电功率。
(3)30 s~40 s时间段内R产生的热量为Q1，90 s~100 s时间段内R产生的热量为Q2。Q1____(填“＞”“＜”或“＝”)Q2，写出判断依据：____________________________________________________________________________________________。 
由W＝UIt，30 s~40 s和90 s~100 s的U、t相等，由图乙可知，前一段时间的电流更大，故Q1﹥Q2
4.(2022·广东)某电热取暖器的简化电路如图所示，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)取暖器处于低温挡时，工作1 min产生的热量。(3)R2的阻值。
5.(2023·广东)阅读材料，回答问题。风力发电风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标。风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。
某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。在5 m/s≤v≤10 m/s的范围内，P与v的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示。(为方便计算， 图丙和图丁数据已作简化处理)
(1)完成下列风力发电的主要能量转化流程图。
(2)当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会_________(填“顺时针”或“逆时针”)转动。 (3)当风速为12 m/s时，风力发电机组工作1 h输出的电能相当于______kg煤完全燃烧放出的热量。 (q煤＝3.0×107 J/kg)