考点16电功率(解析版)-2022年物理中考一轮过关讲练（人教版）学案

这是一份考点16电功率(解析版)-2022年物理中考一轮过关讲练（人教版）学案，共16页。学案主要包含了电能，电功率，测量小灯泡电功率，焦耳定律等内容，欢迎下载使用。

考点一、电能、电功
1．电功：电流通过某段电路所做的功叫电功。
2．电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。
3.电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
4．规定电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
5．电功公式：(适用于所有电路)；
对于纯电阻电路可推导出：
(1)串联电路：；
(2)并联电路：；
(3)在任何情况下，在一定时间所做的总功。
6．电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳(J)；常用单位还有度(kwh)， 1度=1千瓦时=1kWh=3.6×106J；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。
7．电功的测量
⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。
⑵电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
考点二、电功率
1．电功率：电流在单位时间内所做的功。
2．电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。
3．电功率公式：(适用于所有电路)，推导公式：(适用于纯电阻电路)。
(1)串联电路中；
(2)并联电路中：；
(3)无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn。
4．电功率单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特(W)，常用单位：千瓦(kW)。
5．额定功率
(1)某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示：普通照明，额定电压(用电器正常工作时的电压)220V，额定功率(用电器在额定电压下的功率)25W的灯泡。
(2)已知U额、P额， = 1 \* GB3 ①可根据公式I额=P额/U额计算出该灯的额定电流； = 2 \* GB3 ②可根据公式计算出该灯的电阻。
(3)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小： = 1 \* GB3 ①当U实=U额时，P实=P额灯正常发光； = 2 \* GB3 ②当U实＜U额 时，P实＜P额灯光暗淡；③当U实> U额时，P实>P额灯发光强烈。
(4)已知U额、P额、U实，可根据公式，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n时，实际功率就变为额定功率的1/n2。
(5)灯L1“220V、100W”，灯L2“220V、25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。
考点三、测量小灯泡电功率
一、伏安法测量小灯泡的电功率
1.实验目的：学习用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率，并加以比较。
2.实验原理：要测量小灯泡的电功率，根据电功率公式，可以用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流。
3.实验器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线若干。
4.设计并进行实验：
(1)按照图所示的电路图连接好实验电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
(2)检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
(3)调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压小于小灯泡的额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
(4)调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
(5)整理好实验器材。
(6)用公式计算出小灯泡的额定功率和实际功率，记录在下表中。
5.分析与论证
(1)分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡发光越亮。
(2)小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。
(3)小灯泡两端的实际电压只有在不高于额定电压时，才处于安全使用状态。
(4)小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
6、实验结论
(1)当实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
(2)当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际更率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
(3)当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。
7、注意事项
(1)电源电压应高于灯泡的额定电压；滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，这样会使滑动变阻器的调压效果明显。
(2)连接电路时，电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，电流表的量程应根据灯泡的额定电流来选择，如果灯泡的额定电压或电流位置，则要采用试触的方法判断。
(3)连接电路时，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表。
(4)闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止电路中电流过大，其保护电路作用。
(5)调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。
注意：伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同。
相同点：①实验电路基本相同，可采用同一电路；②实验方法相同，都是伏安法；③测量的物理量相同，都测量电流I和电压U。
不同点：①实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理，测电阻阻值的实验原理是；②数据处理方式不同，测电阻阻值时需要多次测量，最后求平均值以减小实验误差，而测小灯泡电功率时也需要多次测量，但不能用来求平均值，而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。
考点四、焦耳定律
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。
2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。
3.焦耳定律公式：Q=I2Rt。式中单位Q→焦(J)；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。
4.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q，如电热器、纯电阻就是这样的。
5.①电热的利用：电热毯、电熨斗、电烤箱等；②电热的防止：电视机后盖有很多孔是为了通风散热，电脑运行时也需要风扇及时散热。
真题演练
一、单选题
1．（2021·广西玉林·中考真题）气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小。如图所示，闭合开关，当气体浓度增大时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数减小B．电压表的示数增大
C．电路消耗的电功率减小D．电路消耗的电功率增大
【答案】D
【详解】
由图可知，气敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测气敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小，当气体浓度增大时，R阻值减小，则电路总电阻减小，电源电压不变，则电路中电流增大，即电流表示数增大，故A错误；
B．电路中电流增大，根据U=IR可知，R0两端电压增大，再根据串联电路电压规律可知，R两端电压减小，即电压表示数减小，故B错误；
CD．电源电压不变、电路中电流增大，根据P=UI可知，电路消耗的电功率增大。故C错误，D正确。
故选D。
2．（2021·湖南湘潭·中考真题）下列估测值最接近生活实际的是（ ）
A．人的正常体温约为50℃B．人的脉搏频率约180次/分钟
C．一个鸡蛋的质量约50gD．日光灯的额定功率约为1000W
【答案】C
【详解】
A．人的正常体温为37℃，故A不符合题意；
B．人的脉搏一分钟跳动约70次，即频率约为70次/分钟，故B不符合题意；
C．十个鸡蛋的质量约1市斤，即500g，则一个鸡蛋的质量约50g，故C符合题意；
D．日光灯的额定功率比较小，约为40W，故C不符合题意。
故选C。
3．（2021·湖北荆门·中考真题）在探究“电功率与电阻关系”时，实验准备了阻值分别为、的A、B两个灯泡。同学们按图甲、图乙设计了两个实验电路进行探究。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中A灯泡比B灯泡亮
B．图甲中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮
C．图乙中A灯泡比B灯泡亮
D．图乙中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮
【答案】C
【详解】
A．图甲中，两灯泡串联后再与滑动变阻器串联，由串联电路各处的电流相等，通过两灯泡的电流相等，已知A灯泡的电阻比B灯泡的电阻小，根据，A灯泡的实际功率较小，A灯泡比B灯泡暗，故A错误；
B．图甲中，滑动变阻器滑片向左滑动过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变大，根据串联电阻的规律，电路的总电阻变大，由欧姆定律，电路的电流变小，根据，两个灯泡的实际功率都变小，两灯亮度都变暗，故B错误；
C．图乙中，两灯泡并联后再与滑动变阻器串联，由并联电路电压的规律，两灯的电压相等，根据，A灯泡的实际功率较大，图乙中，A灯泡比B灯泡亮，故C正确；
D．图乙中，滑动变阻器滑片向左滑动过程中，变阻器连入电路的电阻变大，由分压原理，变阻器的电压变大，由串联电路电压的规律，两灯泡的电压变小，根据，两个灯泡的实际功率都变小，两灯的亮度都变暗，故D错误。
故选C。
4．（2021·贵州贵州·中考真题）一台电动机的额定电压为220V，正常工作时的电流为5A，线圈的电阻为4Ω。下列判断中正确的是（ ）
A．电动机是利用电磁感应原理工作的
B．电动机工作时电能全部转化为机械能
C．这台电动机的额定功率是1.1kW
D．这台电动机正常工作1min线圈产生的热量是100J
【答案】C
【详解】
A．电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理工作的，故A错误；
B．电动机工作时主要将电能转化为机械能，还有一部分电能由于电流热效应转化为内能，故B错误；
C．这台电动机的额定功率是
P=UI=220V×5A=1100W=1.1kW
故C正确；
D．这台电动机正常工作1min线圈产生的热量是
Q=I2Rt=(5A)2×4Ω×60s=6000J
故D错误。
故选C。
5．（2021·贵州贵州·中考真题）如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R标有“10Ω 1A”字样，滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”，在保证电路安全的情况下，将滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电压表示数比电流表示数先到达最大值
B．电压表与电流表示数之比变小
C．该电路的最大功率为3.6W
D．滑动变阻器的滑片滑到中点时，电阻R的功率为1.8W
【答案】A
【详解】
电源电压恒为6V，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”定值电阻R1和滑动变阻器R2串联；
A．电压表示数达最大值3V时，滑动变阻器R2两端电压为
根据串联分压
可求得
此时电路电流为

电流表示数达最大值0.6A时，定值电阻两端电压为
即滑动变阻器阻值需调为0，滑片从右向左滑动，电压表先达到最大值，故A正确；
B．电压表与电流表所测均为定值电阻参数，其示数之比为定值电阻阻值大小，为定值，故B错误；
C．当电压表示数为3V时，电路中电流为0.3A，此时电路有最大功率，最大功率为
故C错误；
D．滑动变阻器的滑片滑到中点时，接入阻值为10欧，电路中电流为0.3A，电阻R1的功率为
故D错误。
故选A。
6．（2021·辽宁辽宁·中考真题）假期小明一家要出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h，过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h
B．冰箱每天平均工作的时间为0.5h
C．冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转
D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变
【答案】A
【详解】
A．电能表原来的示数为2021.6kW·h，7天电能表的示数为2028.6kW·h，则这段时间冰箱消耗的电能是
W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h
故A正确；
B．冰箱功率为200W，合0.2kW，电冰箱在这7天内工作的总时间为
t=
则冰箱每天平均工作的时间为
t'=5h
故B错误；
C．冰箱正常工作1min消耗的电能为
W'=Pt''=0.2kW×h=
电能表的转盘转的圈数为
n==2r
即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转，故C错误；
D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电路中消耗电能变快，电能表转盘的转速变快，故D错误。
故选A。
7．（2021·四川攀枝花·中考真题）如图所示是一种测定油箱内油量的装置模型，其中R为滑动变阳器的电阻片，与之接触的滑片P可以绕O点转到，当油量减少时，以下说法中正确的是（ ）
A．电流表示数增大
B．电路的总电阻减小
C．电路消耗的总功率增大
D．定值电阻R0两端的电压减小
【答案】D
【详解】
AB．当油量减少时，浮子向下运动，滑片向上运动，由图可知，此时滑动变阻器的电阻变大，电路总电阻变大，电源电压和定值电阻R0的电阻不变，根据公式得电路中的电流变小，电流表示数变小，故AB错误；
C．电源电压一定，电流减小，根据公式得电路的总功率变小，故C错误；
D．定值电阻R0的电阻不变，电路中的电流变小，根据公式得R0两端的电压减小，故D正确。
故选D。
8．（2021·湖北荆州·中考真题）如图甲所示，小灯泡L的额定电压为5V，滑动变阻器R的最大阻值为60，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”，电源电压恒定。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，绘制了电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示，电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像如图丙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为5V
B．小灯泡正常发光时电阻为2.5
C．当电压表示数为1V时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5W
D．当电压表示数为2V时，小灯泡和变阻器消耗的功率之比为1：4
【答案】D
【详解】
滑动变阻器与小灯泡串联，乙、丙图相结合
A．电路中电流为0.5A时，滑动变阻器的阻止为10Ω，电源电压为
故A错误；
B．小灯泡正常发光时电阻为
故B错误；
C．当电压表示数为1V时，电路中的电流为0,2A，滑动变阻器消耗的电功率为
故C错误；
D．当电压表示数为2V时，变阻器两端的电压为8V，小灯泡和变阻器串联，消耗的功率之比为
故D正确。
故选D。
9．（2021·四川攀枝花·中考真题）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R0为定值电阻、R为电阻箱，调整电阻箱R的电阻值。电流表示数I的倒数与电阻箱阻值R的关系如图乙所示，以下说法中正确的是（ ）
A．电源电压为3.6V
B．通过R0的最大电流为2A
C．调整电阻箱R的阻值，则R的最大功率为0.75W
D．调整电阻箱R的阻值，则R0的最大功率为0.48W
【答案】C
【详解】
AB．如图甲所示，两电阻串联，结合图乙，当R=0时，可知此时电路中的最大电流为A=0.5A，可得出
U=I1R0=0.5A×R0
当R=18Ω时，可知此时电路中的电流为A=0.2A，可得出
U=I2(R+R0)=0.2×(18Ω+ R0)
由以上两式联立可得：R0=12Ω，U=6V，故AB错误；
C．因为R0=12Ω，U=6V，R的功率为
当R=12Ω时，P取最大值，为0.75W，故C正确；
D．根据P=I2R可知，电路中电流的最大值为0.5A，则R0的最大功率为
故D错误。
故选C。
10．（2021·福建·中考真题）如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6 V 3.6 W”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0~3 A。 当S闭合，S1、S2，断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是（ ）
A．1：4B．1：8C．2：7D．3：20
【答案】D
【详解】
当S闭合，S1、S2，断开，小灯泡与滑动变阻器R串联，定值电阻R0开路。滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。此时电路电流为
滑动变阻器R的电压

电源电压为
当灯泡被短路，定值电阻R0与滑动变阻器R并联，且滑动变阻器R通过的电流为1A时，电路电功率最大。通过定值电阻R0的电流
此时电路的总电流
电路的最大功率
小灯泡与滑动变阻器R串联，滑动变阻器接入的电阻最大，且定值电阻R0开路使，去。由欧姆定律得，灯泡的电阻
此时电路的电阻
电路的最小电功率
在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
11．（2021·黑龙江绥化·中考真题）图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中。闭合开关S，小灯泡的实际功率为1.8W，电压表示数为3V。下列结果正确的是（ ）
①电源电压为9V ②电阻R的阻值为10Ω
③电路消耗的总功率为2.7W ④通过电阻R的电流为0.6A
A．只有①②③正确
B．只有②③④正确
C．只有①③正确
D．只有②④正确
【答案】A
【详解】
①图乙，小灯泡与电阻R串联，由小灯泡的实际功率为1.8W，观察图甲可知，此时电路中的电流为0.3A，灯泡两端的电压为6V；电压表示数为3V，所以电源电压为
故①正确；
②电阻R的阻值
故②正确；
③电路消耗的总功率为
故③正确；
④小灯泡与电阻R串联，根据串联电路电流处处相等，通过灯泡的电流为0.3A，则通过电阻R的电流也为0.3A，故④错误。综上所述，A正确，BCD错误。
故选A。
12．（2021·黑龙江绥化·中考真题）一个电热水壶，其铭牌标注了额定电压为220V，额定功率为1800W。该电热水壶正常工作时，将1.5L水加热，使温度从20℃升高到80℃，所用时间为250s，则该电热水壶的加热效率是（ ）
A．75%B．84%C．88%D．95%
【答案】B
【详解】
水的质量
将1.5L水加热，使温度从20℃升高到80℃，吸收的热量
电热水壶所用时间为250s消耗的电能
该电热水壶的加热效率是
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
13．（2021·山东潍坊·中考真题）一款塔式多孔插座如图所示，其技术参数为：最大电压250V，最大电流10A，关于该插座的接线和使用方法正确的是（ ）
A．插座通电后可用湿布擦去表面灰尘
B．插座内可以只接火线和零线
C．手机充电器使用后应与插座断开
D．标有“220V，3000W”的电热水器可使用该插座
【答案】C
【详解】
A．湿布导电，插座通电后用湿布擦去表面灰尘可能触电，故A错误；
B．三孔插座需要接地线，防止触电，故B错误；
C．为了安全，手机充电器使用后要拔离插座，故C正确；
D．插座最大功率为
P=UI=250V×10A=2500W＜3000W
电热水器不可以使用该插座故，D错误。
故选C。
14．（2021·云南昆明·中考真题）节能灯工作时几乎不发热，而一盏60W白炽灯工作时，热到烫手。一盏10W节能灯的发光亮度与一盏60W白炽灯的发光亮度相当，则60W白炽灯的发光效率大约是（ ）
A．90%B．83%C．42%D．17%
【答案】D
【详解】
60W白炽灯的发光效率大约是
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
15．（2021·云南·中考真题）将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，以下说法正确的是（ ）
A．三个用电器均能将电能全部转化为内能
B．根据可计算出三个用电器的电阻相等
C．三个用电器消耗的电能一样多
D．三个用电器产生的热量相等
【答案】C
【详解】
A．电风扇把电能转化为机械能和内能，电视把电能转化为光能和内能，故A错误；
B．只能针对纯电阻电路，故B错误；
CD．根据W=Pt，正常工作相同时间，三个用电器消耗的电能一样多，但电风扇、电视不是纯电阻，所以三个用电器产生的热量不相等，故C正确，D错误。
故选C。
实验序号
电压/V
电流/A
电功率/W
小灯泡亮度
1
2.5
0.31
0.78
正常
2
2.0
0.25
0.50
较暗
3
3.0
0.38
1.14
较亮