2021年中考物理二轮复习 重难知识提分方案（十四）电功率

2021年中考物理二轮复习重难知识提分方案（十四）电功率

一、方法技巧点拨

1.解决电功率动态变化的方法

电功率的动态变化题分为两类：一类是由开关闭合、断开引起的；一类是移动滑动变阻器滑片引起的。解答由开关闭合和断开引起的动态电路变化题：首先要根据开关的闭合或断开，确定电路的连接情况，并明确电流表、电压表测量的对象；然后灵活运用串、并联电路的特点，欧姆定律、电动率的公式及其推导式进行计算求解。解答由滑动变阻器的滑片移动引起的动态电路变化题：首先明确电路的连接情况以及电压表、电流表测量的对象；其次弄清滑片移动时，滑动变阻器连入电路中电阻的变化；然后根据欧姆定律和串、并联电路的电流、电压特点，分析电路中电流的变化；最后运用串、并联电路中的电流、电压、电功率的关系，进一步分析、求解。
2.探究测量小灯泡电功率的实验
解题时应掌握该实验的下列知识：
（1）实验原理：P=UI。
（2）移动滑片时，眼睛观察电压表。
（3）电压调节：小灯泡两端电压不要高于额定电压的1.2倍。
（4）数据处理：多次测量的目的是寻找灯泡亮度与实际功率的关系。只有实际电压等于额定电压时，实际功率才等于额定功率，故求额定功率时，不能求平均值。
3.解电功率综合计算题的方法
    解题时，首先按题目所给的条件，根据电流流过的路径，确定各用电器串、并联关系，然后画出相应的等效电路图。画图时一般将不起作用的元件(如被短路的用电器、开关)去掉，有时也可将电压表、电流表去掉，但要做到“去表留值”，即在该段电路上将所给的电压值、电流值标出来，这样可以清楚地看出电路中各元件的连接关系，可将较复杂的问题简化，有助于解题时方法的选择。
求某一用电器或某一电路消耗电功率的一般方法是：
（1）利用所给用电器的额定电压和额定功率求出用电器的电阻
（2）根据欧姆定律求出用电器在实际电路中的电流和电压；
（3）要求实际功率，代入相应的实际电压和实际电流即可。

4.探究影响电热因素的实验

解题时需掌握下列五个方面的知识：

（1）由于实验中电流在导体上产生的热量无法直接观察，故采用转换法，把放出热量的多少转换为能直接观察的温度变化的多少。

（2）在探究过程中要注意控制变量法的运用，如两个烧瓶内煤油的质量、通电时间等。
（3）在探究电流一定，电流产生的热量与电阻之间的关系时，应将两电阻丝串联接入电路中；在探究电压一定，电流产生的热量与电阻之间的关系时，应将两电阻丝并联接入电路中。

（4）注意结论成立的前提条件：电流产生的热量跟电阻成正比的前提条件是“电流一定”；成反比的前提条件是“电压一定”。

（5）本实验中，选用煤油的原因是它的比热容较小，在加热时，吸收相同的热量，温度变化较大。
5.家庭电路的组成及连接方法
家庭电路的组成：输电线、电能表、总开关、保险装置、用电器。
在安装家庭电路时，应注意以下几点：

（1）先确定火线和零线，然后在干路火线上串联上熔断器，即电路保险装置，当电流过大时会自动熔断以保护电路。

（2）控制电灯的开关要接在火线上，并与电灯串联。

（3）螺口灯泡的螺旋套一定要接在零线上。

（4）电路中的插座，如果是两孔插座，一定是右孔接火线，左孔接零线，要与电灯并联；如果是三孔插座，则必须是“左零右火上接地”。

（5）各家用电器与插座并联，开关与所控制的用电器串联。
6、解决安全用电问题的方法
    避免触电事故的发生要注意两个方面：一是遵循“不接触低压带电体，不靠近高压带电体”的原则，要防止导线绝缘部分破损，保持绝缘部分干燥，避免电线跟其他金属物接触，定期检查，及时修理等；二是安装电路时要遵循安装规则，例如保险丝、开关必须安装在火线上，螺口灯座的螺旋套只准接在零线上，有金属外壳的用电器一定要使用三孔插座等。
    处理触电事故一定要先切断电源，具体做法是断开开关或用一根绝缘棒挑开电线，然后再抢救触电者。电路发生火灾时务必切断电源后再灭火。

二、重难知识提分训练

1.甲、乙两个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220 V  40 W”“110 V  40 W”字样，正常发光相同时间，它们消耗的电能(   )

A.甲灯的多 B.乙灯的多 C.一样多 D.不能确定

2.有两个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，下列说法中正确的是(   )

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

3.如图所示，将标有“3 V  3 W”的灯泡和标有“6 V  3 W”的灯泡串联在电路中，闭合开关S，只有一只灯泡正常发光，设小灯泡电阻不变，则两端的电压及通过的电流分别是(   )
 

A.3 V   1 A  B.1.5 V   1 A  C.3 V   0.5 A  D.1.5 V   0.5 A

4.如图所示，规格为“3 V  3 W”，规格为“3 V  1.5 W”，灯丝电阻不变，电源电压为3 V.开关S闭合后，下列说法正确的是(   )

A.和的电阻之比是 B.和的电流之比是

C.两端电压是2 V   D.两灯的总功率是1 W

5.两定值电阻甲、乙中的电流与两端电压的关系如图所示,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3.6 W  B.甲消耗的电功率为3.6 W

C.甲中的电流大于乙中的电流 D.整个电路消耗的电功率为10.8 W

6.将两根电阻丝分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，.通电一段时间后，产生的热量之比为(   )
 

A.2:5 B.5:2 C.4:25 D.25:4

7.把一只标有“10 V  3 W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12 V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常发光.该电路工作10 s，定值电阻产生的热量是(   )
 

A.60 J  B.36 J  C.30 J  D.6 J

8.电蚊拍灭蚊时（如图），蚊子碰到金属网形成闭合电路，蚊子往往会被烧毁，下列说法不合理的是(   )

A.蚊子是可以导电的  B.若电蚊拍电压降低，则烧毁效果变差

C.蚊子烧毁是因为电流的热效应 D.烧毁时可能没有电流通过蚊子

9.如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是(   )
 

A.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连

B.断开开关S时，用试电笔接触A点氖管发光，接触B点时氖管不会发光

C.保险丝烧断后可用铜丝代替

D.闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路

10.某家庭电路如图所示，下列说法正确的是(   )
 

A.灯泡两端的电压是36 V  B.灯泡和串联

C.开关的位置正确  D.开关只控制灯泡

11.在图所示的电路中，电阻为6 Ω，电源电压不变.把“6 V  3 W”的小灯泡接在间，间接电流表，闭合开关S，小灯泡正常发光，则电源电压为_______V，电流表的示数为_______A.如果把这个小灯泡接在间，间接电压表，闭合开关S，若灯丝电阻与正常发光时相同，则电压表的示数为_______V.
 

12.一款家用电煮锅有加热和保温两个挡位，工作电路如图所示。当开关闭合，______（填“断开”或“闭合”）时，处于加热挡位。若加热时电路中电阻为42 Ω，电路中电流为5 A，加热2分钟，不计能量损失，能使质量为2 kg的水从20 ℃升高到______℃。[]
 

13.某同学做“测定小灯泡的电功率”实验，电源电压3 V且保持不变，滑动变阻器标有“3 A  5 Ω”的字样，所用小灯泡是额定电压为“1.5 V”和“2.5 V”中的一个。
（1）电路如图所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔画线代替导线补上。
 

（2）连接电路时，开关S应处于______状态，滑动变阻器上的滑片应移到______（填“左”或“右”）端。

（3）电路连接无误后，闭合开关S，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显偏转，产生这一现象的原因可能是____________。

（4）排除故障，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在滑动变阻器的中点位置时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.2 A，则该实验中所用小灯泡的额定功率为______W。继续移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发出耀眼的亮光，则此时小灯泡的功率______（填“大于”“等于”或“小于”）额定功率。

答案以及解析

1.答案：C

解析：当两个灯泡正常发光时，它们的实际功率等于它们的额定功率，都为40 W，又因为它们的通电时间相同，根据可知，两灯消耗的电能相同.

2.答案：B

解析：甲、乙电热水壶的额定电压相同，正常工作时，两电热水壶两端的实际电压也相同，A错误；甲的额定功率大于乙的额定功率，说明正常工作时电流通过甲电热水壶做功快，B正确：由可知，因为故，C错误；由可知，当t相等时，由于，故，D错误.

3.答案：D

解析：正常发光时的电流正常发光时的电流；因为串联电路中电流处处相等，所以通过两灯泡的电流相等，只有一只灯泡正常发光，故电路中的电流的电阻，故两端的电压.

4.答案：D

解析：由可知，两灯泡电阻分别为，和的电阻之比，A错误；闭合开关，两灯泡串联，串联电路中电流处处相等，故和的电流之比是，B错误；电路中的电流，两端的电压，C错误；两灯的总功率就是电路的总功率，，D正确.

5.答案：B

解析：由题中图像可知,通过两电阻的电流和两端的电压成正比,即两电阻为定值电阻,当时,,,根据欧姆定律可得,

,两电阻并联时两端的电压相等,由可知,通过两电阻中的电流分别为,故C正确;甲、乙消耗的电功率分别为,故A正确,B不正确;整个电路消耗的电功率,故D正确.故选B.

6.答案：A

解析：串联在电路中，通过它们的电流相等，根据焦耳定律，产生的热量，在电流和通电时间相同时，产生的热量Q与电阻值成正比，即.

7.答案：D

解析：小灯泡正常发光时的电流；因小灯泡正常发光，所以电路电流两端的电压；该电路工作10 s，定值电阻产生的热量.故选D.

8.答案：D

解析：蚊子碰到金属网形成闭合电路，有电流通过蚊子，表明蚊子是导电的，电蚊拍利用电流的热效应将蚊子烧毁，故A、C均正确，D错误；根据可知，若电蚊拍电压降低，相等时间内产生的热量减少，故烧毁效果变差，B正确.

9.答案：B

解析：本题考查家庭电路的连接和故障分析。电冰箱有金属外壳，接入电路时，外壳应该与地线相连，A错误；断开开关后，A点仍然与火线相连，用试电笔检验氖管应该发光，B点与火线断开，用试电笔检验氖管不发光，B正确；铜丝的电阻小且熔点高，不能代替保险丝，C错误；如果电灯短路，电路中的电流会很大，保险丝会烧断，D错误。

10.答案：D

解析：我国家庭电路的电压是220 V，故灯泡两端的电压均为220 V，A错；由题图可知，灯泡和并联，且只控制，只控制，B错，D正确；若控制灯泡的开关接在零线上，当开关断开时，灯泡仍与火线相连而带电，易造成触电事故，故开关要接在火线与灯泡之间，接法正确，接法错误，C错。

11.答案：6；1.5；2

解析：若把小灯泡接在间，间接电流表，闭合开关S，则小灯泡与电阻并联，小灯泡两端的电压就是电源电压，由于此时小灯泡正常发光，故电源电压等于小灯泡的额定电压，为6 V，电流表测干路电流，其示数为.如果把小灯泡接在间，间接电压表，则小灯泡与电阻串联，小灯泡的电阻，电路中的电流，电压表的示数为.

12.答案：闭合；35

解析：当电煮锅处于加热挡时，用电器功率最大，根据公式知，电路中总电阻最小，即闭合；加热2分钟，电煮锅产生的热量为，不计能量损失，则，由公式可得，由得。

13.答案：（1）如图所示
 

（2）断开；左

（3）小灯泡断路

（4）0.5；大于

解析：本题考查“测定小灯泡的电功率”实验。
（1）因为小灯泡的额定电压为1.5 V或2.5 V，电压表的量程应选择0~3 V，注意正进负出，并联在小灯泡的两端，如答图所示。

（2）在连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器上的滑片应放在阻值最大处，即最左端。

（3）小灯泡不亮可能是小灯泡断路，小灯泡短路或小灯泡之外的电路断路，电流表无示数可能是电路断路，电压表有示数且接近电源电压，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，综合分析知电路故障是小灯泡断路。

（4）当电路中的电流为0.2 A时，小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片在中点位置时，电阻为最大电阻的一半即，两端电压，因此小灯泡的额定电压为，小灯泡额定功率；移动滑片，小灯泡发出耀眼的光，比正常发光要亮，小灯泡的实际电压变大，实际电流变大，实际功率大于额定功率。