【中考一轮复习】2023届初三物理学案 专题18 电功率（原卷版＋解析版）

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新课标对单元知识要求
1.结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。
2.通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。
单元考点解读
考点1 电功与电能
1.电功（W）：电流所做的功叫电功，电流所具有的能量称为电能。
2.电功（或电能）的单位：国际单位是焦耳。常用单位有度（千瓦时），1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。
3.测量电功的工具：电能表（电度表）
（1）读数方法：电能表计数器前后两次读数之差，就是用户在这段时间内消耗的千瓦时，即用电度数。
（2）铭牌上参数的含义。
A.220V——表示电能表的额定电压。
B.10（20）A——表示电能表的额定电流为10A，在短时间内允许通过的最大电流为20A。
C.600r/（kw·h）——表示用电1kw·h电能表转盘转600转。
4.电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）。
5.利用W=UIt计算电功时注意：①式中的W.U.I和t是在同一段电路；②计算时单位要统一；③已知任意的三个量都可以求出第四个量。
6.计算电功还可用以下公式：W=I2Rt ；W=Pt；W=UQ（Q是电量）；
考点2 电功率
1.电功率（P）：电流在单位时间内做的功。单位有：瓦特(国际)；常用单位有：千瓦
2.计算电功率公式：（式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）
3.利用计算时单位要统一，①如果W用焦、t用秒，则P的单位是瓦；②如果W用千瓦时、t用小时，则P的单位是千瓦。
4.计算电功率还可用右公式：P=I2R和P=U2/R
考点3 额定功率与实际功率
1.额定电压（U0）：用电器正常工作的电压。
2.额定功率（P0）：用电器在额定电压下的功率。
3.实际电压（U）：实际加在用电器两端的电压。
4.实际功率（P）：用电器在实际电压下的功率。
当U > U0时，则P > P0 ；灯很亮，易烧坏。
当U < U0时，则P < P0 ；灯很暗，
当U = U0时，则P = P0 ；正常发光。
考点4 焦耳定律
1.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。
2.焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中单位Q→焦；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。）
3.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，电阻就是这样的）
单元例题解析
【例题1】（2022湖北天门）小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（ ）
A. 该电能表的标定电流为20A
B. 该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C. 小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转
D. 小明家半年内的用电量是6335kW·h
【例题2】（2022湖北天门）如图所示，将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中，已知两图中R1两端的电压相等，乙图中流过R1、R2的电流之比为2：1。下列说法中正确的是（ ）
A. 两电阻的阻值之比为R1：R2=2： 1
B. 两图中电源的电压之比为U1： U2=3：2
C. 两图中流过R2的电流之比为I2甲：I2乙 =3：2
D. 两图电路消耗的总功率之比为P甲：P乙=2： 1
【例题3】（2022湖南郴州）如图甲所示为测量小灯泡L功率的电路图，小灯泡L的额定电压为2.5V，电源电压恒为3V。实验中：
（1）在连接电路时，开关S应处于______状态；
（2）连接完电路后，闭合开关S，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数始终为零，电压表示数始终为3V。假定电路中只有一处故障，则产生这一现象的原因可能是（ ）；
A.灯泡短路 B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
（3）排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时流过灯泡的电流是______A，小灯泡的额定功率为______W；
（4）如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，应该把滑动变阻器的滑片向____滑动（选填“左”、“右”）；
（5）根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像，如图丙所示。当电压表示数增大时，灯丝温度会发生变化，灯丝电阻将（ ）
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
【例题4】（2022河南） 如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是（ ）
A. 用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少
B. 通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系
C. 通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系
D. 通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大
电功率单元核心素养精准达标检测试题
（满分100分，答题时间90分钟）
一、选择题（共10小题，每小题3分，共计30分）
1. （2022江苏南通）小明家上次查看电能表示数为本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的（ ）
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 这个电能表的额定功率为2200W
C. 他家在这段时间内消耗电能为903kW•h
D. 若只让一个标有“220V 1000W”电热水器正常工作10min，则该表圆盘转了600转
2. （2022甘肃兰州）校园生活，同学们并不陌生，下列有关说法最合理的是（ ）
A. 操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为
B. 此时教室内的温度约为
C. 微机室内台式计算机的功率约为
D. 普通乒乓球拍的质量约为
3. （2022甘肃兰州）现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（ ）
A. 通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B. 通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C. 两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D. 两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A
4. （2022江苏无锡）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到白炽灯泡L1比L2亮，说明L1的实际功率比L2大。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 可以验证电功与电压大小的关系B. L1对应的电压表示数比L2小
C. 通过L1的电流比L2大D. L1、L2规格是相同的
5. （2022齐齐哈尔）如图所示，闭合开关S，向右调节滑动变阻器的滑片P，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表示数变大，电压表与电流表示数的比值不变
B. 电流表示数变小，电压表与电流表示数的比值变大
C. 小灯泡亮度变亮，电路总电阻变大
D. 小灯泡亮度变暗，电路总功率变小
6.（2022江苏扬州） 测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示，R为定值电阻，是光敏电阻，电源电压为3V。闭合开关S，无人通过时，电压表示数为2.5V，有人通过时，挡住入射到光敏电阻上的光，光敏电阻阻值变为10Ω，电压表示数变为2V，装置计数一次。下列说法正确的是（ ）
A. 有人通过，的电流变小B. 有人通过，电路总功率变小
C. 无人通过，R的阻值为25ΩD. 无人通过，的功率为0.2W
7.（2022湖北天门）某款家用电热取暖器有两个档位，它正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A. 取暖器的电热丝是由电阻率小、熔点高的材料制成
B. “高温”档一定比“低温”档产生的热量多
C. “高温”档一定比“低温”档的工作电阻大
D. 连接电热丝的导线比电热丝的电阻小
8.（2021福建）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
9.（2021贵州黔东南州）如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列正确的是（ ）
A. 电流表的示数最大为0.6AB. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C. 灯泡消耗的最小电功率为0.12WD. 电路消耗的最大功率为2.7W
10.（2021湖南岳阳）如图所示是检测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动。电源电压保持4.5V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，表示水流速度增大
B．电流表示数变小，表示水流速度增大
C．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为2.5Ω～20Ω
D．电路消耗总功率的变化范围为1.35W～2.7W
二、填空题（10小题，每空1分，共21分）
1. （2022广西北部湾）用电器消耗的电能可用电能表计量。如图所示的电能表应接在______V的电路中使用，示数是______kW·h。
2. （2022贵阳）如图所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关S1时，定值电阻R1的功率是16W；当开关S1、S2都闭合时，R1的功率是25W。则先后两次电路消耗的功率之比是______。
3. （2022黑龙江牡丹江）如图所示，，，闭合开关，电压表的示数为3V，电源电压U=______V，的电功率______W，通电10s后，消耗的电能______J。
4.（2021内蒙古通辽）如图为探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与 关系的实验装置，若把电路接在3V的电源上，工作3min，则电流通过电阻R1产生的热量为 J。
5. （2022河南）在图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5A和0.2A，则电源电压为______V，电阻R1的阻值为______Ω。通电1min，该电路消耗的总电能为______J。
6. （2022海南）如图甲电路中，电源电压保持不变。闭合开关后，调节电阻箱的阻值，记录多组数据，得到电流随电阻箱阻值变化的图像如图乙所示，电源电压为______V；当电流时，通电10s电阻箱消耗的电能为______J。
7. （2022广西河池）某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位，其内部简化电路如图所示，，，当闭合，断开时，电热水壶处于______挡；加热挡的电功率为______W。
8. （2022黑龙江绥化）如图所示，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R，R1、R2为定值电阻，已知R∶R1∶R2=1∶1∶2，当滑片P移动到a端时，闭合开关S1、S2，通过R1与R2的电流之比是______；当滑片P移动到b端时，只闭合开关S2，通电1min，R与R2产生的热量之比是_______。
9. （2022湖北恩施州）某饮水机上标有“220V制热550W”字样，发热部件正常工作时的功率为______W。饮水机加热一段时间，插座线会变热，这是电流通过导体时产生的______效应。
10.（2021江苏连云港）某电热器接入220V的电路中正常工作时，其电热丝的阻值为110Ω，则通过该电热丝的电流为______A，10s该电热丝会产生______J的热量。
三、实验探究题（本大题有2小题，共计15分）
1.（7分）（2022江苏无锡）用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否______，并“将滑动变阻器的滑片P移至______（选填“A”或“B”端）；
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是______，若电路中只有一处故障，则可能是______；
（3）排除故障后，重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为______A，则小灯泡的额定功率为______W，此时滑动变阻器消耗的功率______W。
2.（8分）（2022江苏无锡）用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素，三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1=R3=6Ω、R2=3Ω。闭合开关前，记录下煤油的初温度t0；接通电源，同时闭合开关S1、S2，记录下电流I，通电相同时间，记录下煤油的末温度，结果如表所示，则R1、R2所在锥形瓶中的煤油升温所吸收的热量之比为______比较①③可知，导体产生的热量与______有关；比较______（选填序号）可知，导体产生的热量与电阻有关，若要探究导体产生的热量与通电时间的关系，应进行的探究是：______。
四、综合应用题（本大题有3小题，共计34分）
1.（12分）（2022贵阳）如图所示电路，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V 6W”。闭合开关S，灯泡正常发光，定值电阻R两端的电压是12V。求：
（1）灯丝的电阻RL；
（2）电路中的电流I；
（3）电路消耗的总功率P。
2. （12分）（2022湖南郴州）如图所示，电源电压恒定，L为“6V 3.6W”的小灯泡（假设灯丝电阻不随温度变化）。当S1断开，S和S2闭合时，灯泡L正常发光；当S、S1、S2都闭合时，通过定值电阻R1、R2的电流之比为3：2；闭合开关S，在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下，控制S1、S2的通断，R2消耗的最大功率和最小功率之比为9：1。求：
（1）灯泡L的电阻；
（2）电源电压；
（3）R2消耗的最大功率。
3.（10分）（2021黑牡鸡朝鲜族）如图所示，小灯泡标有“6V 3W”字样（设灯丝电阻不受温度影响），R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其最大阻值为40Ω。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.6A，电路工作50s，求R1的阻值和电流通过R1产生的热量。
序号
电阻
电流I/A
初温度t0/℃
末温度/℃
①
R1
1.0
20
30
②
R2
1.0
20
24
③
R3
1.5
20
44