2020中考人教版物理 专题复习 教案：电功率复习(1)

一、学习目标：

1. 从能量转化的角度认识电源、用电器的作用和电功、电能；

2. 理解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单计算；

3. 能区分用电器的额定功率和实际功率并进行相关的计算；

4. 知道在电流一定时，用电器消耗的电功率与用电器的电阻成反比；在电压一定时，电功率与电阻成反比；

5. 了解家庭电路和安全用电常识。有安全用电的意识。

二、重点、难点：

电功、电热、电功率的相关计算

三、考点分析：

电功和电功率是电学的重点和难点，也是中考的热点，电功率的测量实验是中考的重点。与这部分内容有关的计算和实验是历年任一省市中考必考知识点。本章内容在中考物理中的要求如下：

知识梳理

知识点一：电功与电功率

例1. 下图是某简易电吹风工作原理的电路图（R为电热丝，M为电动机），下表是该电吹风的铭牌．求：[来源:学科网ZXXK]

（1）电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流多大．

（2）电热丝R的阻值多大（电热丝的阻值随温度变化不计）．

解析：吹热风时，电动机与电热丝都在工作；吹冷风时，只有电动机在工作。

答案：

（1）IR===2A

（2）R===110Ω

【针对练习】有两只定值电阻RA和RB，各自的电流与电压关系如U-I图象中的A、B．则（    ）

A. 若将它们串联接在电源两端，RA的电流是RB的2倍

B. 若将它们并联接在电源两端，RA的电压是RB的2倍

C. 若将它们串联接在电源两端，RA的电功率是RB的2倍

D. 若将它们并联接在电源两端，RA的电功率是RB的2倍

答案：C

知识点二：电热与焦耳定律

例2. 小明同学设计了如图所示的实验装置，探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”。

（1）说明利用该实验装置如何解决探究的问题；

（2）实验过程中他发现实验现象并不明显，可能的原因是什么?  （写出两种）

（3）小晖同学利用电流的热效应烧水，观察到水沸腾后继续加热，水的温度却保持不变，既然水没有变得更热，那么电热器所供给的能量跑到哪里去了呢？该同学猜想能量可能跑到水蒸气里去了，请你从不同的角度用生活经验或实验现象予以证实。[来源:学+科+网Z+X+X+K]

解析：解答开放性试题时，要注意答题技巧，从熟知、有把握，及与物理知识联系比较紧密的地方入手。

答案：（1）控制在电流相同的条件下，相等时间内观察比较两个气球膨胀的程度，判断电流的热效应跟电阻大小的关系。

（2）装置气密性不好（气球漏气）；球皮太厚；电阻R1、R2的阻值相近；电源电压太低（电流太小）。

（3）A[内能转化为机械能。生活经验与实验现象中任答一条，合理即可]

生活经验——①水沸腾时，继续加热，水蒸气能把壶盖顶起；

②水沸腾变成水蒸气，能为机械提供动力。

实验现象——①水沸腾时，继续加热，试管塞子被冲出；

②水沸腾时，继续加热，水蒸气能推动叶轮转动。

B[利用内能加热物体。生活经验与实验现象中任答一条，合理即可]

生活经验——①水沸腾变成水蒸气能为城市的集中供热提供优越的方式；

②被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤更严重。

实验现象——①（实验能说明沸水与同温度的水蒸气给物体加热效果不同即可。）

②水沸腾时，继续加热，产生较多水蒸气，能把馒头较快蒸熟。

知识点三：家庭电路及安全用电

例3. 在老师的指导下，小刚和小红通过实验探究“220V 60W”和“220V 15W”的灯泡接到电路中哪个更亮。小刚的实验结论是“220V 60W”的灯泡更亮，小红却得出了与小刚相反的结论。

（1）他们是怎样把两个灯泡接在照明电路中的？请完成下面虚线框内的电路连接。

（2）请说出小刚或小红实验结论成立的条件，并说明理由。

解析：从电路的连接方式考虑：只能是一个串联一个并联；两者的额定电压相等，都是220V，并联接在家庭电路中时，都可正常工作，则60W的灯泡更亮；另一种情况则是串联。

答案：（1）如下图：

（2）解答1：两灯泡并联，通过两灯泡的电压相等，都是额定电压，所以两灯泡实际功均等于额定功率，即60W的灯泡更亮。

解答2：两灯泡串联，通过两灯泡的电流相等；经计算，60W灯泡的电阻小于15W灯泡的电阻；串联电路中电压分配与电阻成正比，15W灯泡两端电压较大，根据P=UI可知15W灯泡的实际功率较大，即15W的灯泡更亮。

1. 电功与电热是不同的，同一用电器，电功总是大于或等于电热；[来源:学+科+网Z+X+X+K]

2. 电功率是表示消耗电能快慢的物理量，电功率大的不一定消耗的电能多，因为消耗电能的多少还与时间有关．

3. 一个用电器有且只有一个额定电压和额定功率，而有无数个实际电压和实际功率．

4. 触电是指一定强度的电流通过人体，影响人的健康或造成伤亡的现象．安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体．特别警惕：本来绝缘的物体导了电，本来不该带电的物体带了电．

5. 家庭电路应选择规格适当的保险丝，保险丝的额定电流太大，起不到保险作用，额定电流太小，会造成不必要的停电事故．选择保险丝的原则：使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的最大电流．绝不能用铜、铝等金属丝代替保险丝．

同步测试

1. 小明想利用电能表测出家中微波炉的电功率．他观察到电能表上标有1600imp/kW·h（imp的含义是闪烁次数）的字样，当电路中只有微波炉工作时，测出1min内指示灯闪烁32 次，1min内微波炉耗电       kW·h，它的电功率为      W．

2. 家庭电路中，照明灯泡与控制它的开关之间的连接方式是       联．一只标有“PZ220—100”字样的白炽灯泡，正常工作5h消耗的电能是        kW·h．

3. 灯泡L的额定电压为6V，小明通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图．由图可知，当灯泡L正常发光时，通过其灯丝的电流是______A，此时灯泡L的电阻是_________Ω；通过调节滑动变阻器，使灯泡L两端的电压为3V，则此时灯泡L消耗的实际功率为_________W．

4. 如图，将灯L1“6V  3W”和L2“6V  6W”串联（灯泡电阻不变），现要使其中一盏灯长时间正常发光，则电源电压是        V，电路的总功率是          W．

5. 如图所示为一可保温电热水壶的电路示意图，烧水时，开关S2处于_______状态。若电热水壶烧水时消耗的功率为1000 W，则电阻R1=_______Ω。如果保温状态下电热水壶消耗的功率是烧水时的，则R2消耗的功率为____W。

6. 在家庭电路中，为了防止触电，必须把用电器的开关装在    线上，用电器的金属外壳必须        ，当发现家用电器或电线失火时，必须先       电源，然后再救火．

7. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片由左向右移动时，下列判断正确的是（    ）

A. 电路消耗的总功率不变  B. 电压表示数变大

C. 小灯泡变暗    D. 以上说法都不对

8. 把两个分别标有“10V 10W”和“9V 5.4W”字样的灯泡串联后接到电源上，要使两灯都不被损坏，则电源的最大电压应为（    ）

A. 10V    B. 15V    C. 19V      D. 25V

9. 将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在如图所示的电路中，闭合开关S后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因可能是（    ）

A. 灯L1额定功率较大

B. 灯L2两端的电压较大

C. 灯L1的电阻较大

D. 通过灯L1的电流较大

10. 关于家庭电路，下列说法正确的是（    ）

A. 空气开关“跳闸”不一定是出现了短路

B. 电灯的开关必须接在零线与电灯之间

C. 工作时的电冰箱和电视机可以是串联的

D. 工作的用电器越多，总电阻越大

11. 图甲所示为一个“一开三孔”开关（即一个开关和一个三孔插座连在一起），它连入电路时如图乙所示。则下列说法正确的是（    ）

A. 灯和插座是串联的

B. 灯和插座是并联的

C. 开关只控制插座

D. 开关同时控制灯和插座

12. 如图所示，电源电压不变，电阻R1为30Ω，电流表示数为0.2A。闭合开关S后，电流表示数变为0.5A。求：（1）电源电压；（2）电阻R2的电功率。

13. 如图所示，电源电压为6V且保持不变。当滑动变阻器的滑片P移动到最右端B时，闭合开关，电流表示数为0.2A，电压表示数为4V。

（1）滑动变阻器的最大阻值为多少？Rx的阻值为多少？

（2）当滑动变阻器的滑片P移动到中点时，电阻Rx消耗的电功率为多少？

（3）当滑动变阻器的滑片P移动到最左端A时，将发生什么变化？

14. 家用电器工作时往往达不到额定的电压和电功率．某同学在家中做了如下实验：他首先查看自己家的电能表，表上标有“3600R/kW·h”的字样；随后他关闭了家中所有用电器，只让一只标有“220V、1210W”字样的电水壶盛满水持续工作，与此同时，他观察到电能表转盘3分钟转过180圈．假设电水壶的电阻保持不变，求：

（1）电水壶的电阻；

（2）电水壶工作时的实际电功率；

（3）该同学家的实际电压．

1. 0.02  1200

解析：1600imp/kW·h的含义是：用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次。1min内微波炉耗电为（32/1600）×1kW·h=0.02kW·h.

2. 串   0.5

解析：“PZ220—100”表示该灯泡的额定电压为220V，正常工作时的电功率为100W，所以其正常工作5h消耗的电能是0.1kW×5h=0.5kW·h

3. 0.6   10   1.5

解析：考查从图表中获取信息的能力、欧姆定律和电功率。本题中要注意I—U图象不是一条直线，表明灯泡的电阻是变化的，当灯泡L两端的电压为3V时，不能利用欧姆定律I=U/R求出电阻，因为电阻已经改变，而应从坐标中读取出电流为0.5A.再由P=UI求出答案。

4. 9   4.5

解析：I1 =P/U=3W/6V=0.5A，I2= P/U=6W/6V=1A，又因为两灯串联，所以电流只能不大于0.5A，再由R= U2 /P可算出两灯的电阻，由U=IR算出电源电压，由P=UI算出电路的总功率。

5. 闭合   48.4  9.9[来源:Z#xx#k.Com]

解析：烧水时R1= = =48.4Ω.

6. 火 接地  切断

解析：开关接在火线上，可使开关断开时，用电器接触不到火线，保证人体的安全；金属外壳接地，以防人体触电；失火时，各用电器的输电设备和用电器的绝缘体都有可能损坏，同时，大多数情况下人会用水救火，而水是导体，所以必须先切断电源，否则极易造成触电伤亡事故

7. A

解析：电路是串联连接，滑片P上接的电压表相当于开路，对电路不产生影响，所以电路消耗的总功率不变，电流表示数不变，小灯泡亮度不变，滑片P由左向右移动时与电压表并联的电阻减小，则电压表示数变小。

8. B

解析：I1 =P/U=10W/10V=1A, I2= P/U=5.4W/9V=0.6A，又因为两灯串联，所以电流只能不大于0.6A, 再由R= U2 /P可算出两灯的电阻,由U=IR算出电源电压。

9. C

解析：两灯均能发光，表明电路没有出现短路或断路故障；两灯串联，则通过的电流I相等，L1较亮，则它的实际功率更大，由P=I2R可知，L1的电阻更大。

10. A

解析：空气开关“跳闸”表明电路中电流过大，造成家庭电路中电流过大的原因有：短路和过载

11. B

解析：在家庭电路中，插座与其他的用电器是并联的，开关与它所控制的用电器是串联的

12. （1）U＝U1＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V

（2）解法一：

P2＝UI2＝6V×（0.5A－0.2A）＝1.8W

解法二：

R2＝＝＝20Ω

P2＝＝＝1.8W

解法三：

R2＝＝＝20Ω

P2＝I22R2＝（0.5A－0.2A）2×20Ω＝1.8W

13. （1）由题意可知变阻器的最大阻值为：RAB===20Ω

Ux=U－UAB=6V－4V=2V

Rx===10Ω

（2）当滑片P位于中点时，RAP=RAB=×20Ω＝10Ω

R总=Rx+RAP=10Ω+10Ω=20Ω

电路中的电流为I′== =0.3A

Rx消耗的电功率为Px= I′2Rx=（0.3A）2×10Ω=0.9W

（3）当滑动变阻器的滑片P移动到最左端A时，电压表示数为0，电流表示数为0.6A

14. （1）由P额＝U2额/R

得电水壶的电阻R=U2额/P＝（220V）2/1210W＝40Ω

（2）t=3min=180s，t时间内电水壶消耗的电能

W＝180/3600 kW·h＝0.5kW·h＝1.8×105J

电水壶的实际电功率P实＝W/t＝1.8×105 J/180s＝1000W

（3）该同学家的实际电压U＝．