《火线100天》 中考复习 物理广西专版第18讲 电功率.docx
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《火线100天》中考复习物理广西专版第18讲电功率
第18讲电功率
本讲内容历来是广西中考的热点,主要考查:
电能表的使用,电功与电功率的计算,测量小灯泡的额定功率.有时还与热学知识、效率的知识综合考查.题型多以选择题、填空及简答题、实验探究题、计算题出现.
考试说明
1.能从能量转化的角度认识电能,会使用电能表;
2.理解电功率,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;
4.会设计实验测量用电器的电功率.
电能电功
1.电能
获取
_________提供电能
使用
用电器将电能转化为其他形式的能
单位
国际单位
____________
常用单位
____________
换算关系
1kW·h=_______J
测量工具
电能表
2.电能表的认识和使用
作用
测量电路________
单位
____________________
参数
220V
额定________为220V
10(20)A
标定________为10A,额定最大电流为20A
600r/kW·h
每用1度电,表的铝盘转_______转
2500imp/kW·h
每用1度电,表的指示灯闪______次
读数
计数器末尾数字表示小数位
测量电能方法
较大的电能利用刻度盘示数测量,消耗的电能为前后两次示数差,即W=W2-W1
较小的电能利用转盘圈数计量,消耗的电能为W=
kW·h(n为某段时间转盘转的圈数,N为表上参数)
电功率
1.电功率
意义
表示用电器消耗电能的_______
单位
________,符号_____;1kW=________W
定义
用电器单位时间内______________________________
公式
P=
=___________
【提示】用电器功率大,说明用电器消耗电能快,但不一定消耗电能多.
基本公式
导出公式
电功
W=Pt=UIt
W=U2t/R=I2Rt
电功率
P=
=UI
P=U2/R=I2R
适用范围
普遍适用
纯电阻电路
2.额定电压和额定功率
额定电压
额定功率
概念
用电器正常工作的电压
用电器在额定电压下的功率
铭牌
灯泡“PZ220V40W”指灯泡的___________为220V,___________为40W
【提示】用电器额定功率与外加电压和通过的电流无关.
测量小灯泡的电功率
测量小灯泡的电功率的实验
原理
P=__________
电路图
滑动变
阻器的
作用
(1)___________
(2)改变_______和_______,从而实现多次测量
实验
记录
电压关系
功率关系
灯泡亮度
U实>U额
P实______P额
最亮
U实=U额
P实______P额
亮
U实<U额
P实______P额
暗
结论
用电器两端电压不同,电功率就不同
小灯泡两端电压越高,功率越大,灯泡越亮
灯丝温度越高,灯丝电阻越大
注意
_______将多次测得的电功率求平均值
【提示】在测量小灯泡电功率的实验中,闭合开关后小灯泡不亮,不一定是小灯泡断路,还可能是由于滑动变阻器连入了最大阻值,导致电路中的电流很小,小灯泡无法发光.
命题点1 电能、电功、电功率的计量
(2015·贺州)如图所示是小倩家电能表5月初的示数,到5月底示数变为
,小倩家5月份消耗的电能是________kW·h.若她家已有用电器的总功率是2700W,在符合完全用电要求的前提下,能否再安装一台功率是1200W的空调?
答:
________(填“能”或“不能”).
电能表是计量用电器在一段时间内消耗的电能,计量时必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数,前后两次示数之差就是这段时间消耗的电能.表盘上的“220V”表示电能表应在220V的电路中使用;“10(20)A”表示这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A;电路允许功率则是220V与额定最大电流20A的乘积.“1600imp/(kW·h)”表示每用电1kW·h指示灯闪烁1600次(如果电能表是机械式的,则表示转盘的转数).上述参数,除220V外,不同的电能表有不同的数值.
1.(2015·河池模拟)如图所示,将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在甲图中灯L1的功率为4W,在乙图中灯L1的功率为9W.设灯丝电阻不变,下列说法中不正确的是()
A.甲图中灯L1、L2的功率之比是2∶1
B.L1、L2两灯灯丝电阻之比是2∶1
C.甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2∶3
D.甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3∶2
2.(2015·崇左)如图是用来测量________的仪表表盘.小健家4月底表盘示数如图甲所示,5月底表盘示数如图乙所示,这个月他家用电________kW·h.
第2题图 第3题图
3.(2015·永州)如图所示,小王家的电能表表盘上标有“600r/kW·h”字样,他将电视机单独接在该电能表上正常工作30min,电能表上的转盘转过60转,该电视机在这段时间内消耗的电能为________kW·h;小王家同时工作的用电器总功率不得超过________W.
命题点2 电功率的计算
(2015·河池)如图所示,电源电压保持18V不变,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器最大电阻值R=60Ω.为保证各器件安全,不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是()
A.S断开时,电压表示数为0V
B.S闭合后,电压表最大示数为15V
C.小灯泡L正常发光时,变阻器R消耗的电功率为6W
D.S闭合后,小灯泡L的最小实际电功率为0.5W
用电器的铭牌上标注的是额定电压和额定功率,即是用电器正常工作的电压和功率.实际上用电器在电路中得到的电压不一定等于额定电压,相应的功率也就不一定是额定功率.在用电器的电阻不变情况下,用P实=
(电路是并联时)或P实=I
R(电路是串联时)进行计算和分析更加快捷.
4.(2015·玉林防城港)如图甲所示,R1的阻值是20Ω,滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图像如图乙所示,则R2消耗的最大功率是()
A.0.45WB.0.50WC.0.80WD.0.90W
5.(2015·贵港)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电流为2A,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示,则小灯泡的电阻值为________Ω,电路消耗的最小功率为________W.
6.(2014·柳州)A、B两个电阻的U-I图像如图所示.将A、B串联接入电路,当通过B的电流为0.5A时,A的电阻是________Ω;将A、B并联接入电路,当干路总电流为1A时,电阻B消耗的电功率是________W.
命题点 测量小灯泡的电功率
这是电学重点实验之一,所涉及的知识点较多,综合性强,是中考电学实验中较为重要的实验.导体中的电流与导体的电阻和电压有关,在探究过程中要用到控制变量法,从而决定了滑动变阻器的作用不同;有关电学实验,电路图的画法、电路的连接、电路故障的分析也是常考查的内容,应掌握.
(2015·河池)在“测量小灯泡电功率”的实验中,芳菲所在的实验小组用的电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,阻值约为10Ω.她们连接的实物电路如图甲所示.
(1)该实验的原理是________(填写公式).
(2)请你用笔画线代替导线,将实物电路补充完整(导线不能交叉).
(3)芳菲同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为________V,若她想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中的滑片P向________(填“A”或“B”),使电压表的示数为________V.
(4)芳菲同学移动滑片P,记下多组对应的数据,并绘制得如图丙所示的I—U图像.小灯泡的额定功率是________W.
测定小灯泡额定功率的实验中,连接电路时开关应断开;电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联;滑动变阻器与灯泡串联.当灯泡的实际电压等于其额定电压时,灯泡的功率为额定功率;灯泡的功率和电阻是变化的,要注意题目所问的是什么电压下灯的功率和电阻,用此时的电压和相对应的电流进行计算.
(5)在本实验中,小明观察到电压表读数为2.7V,为了使灯泡正常发光,小明应把滑动变阻器的滑片P向________(填“左”或“右”)调节.
(6)由实验数据可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大而________(填“增大”“减小”或“不变”).
(7)很多物理实验需要进行多次测量,其目的主要有以下两种:
A.分析归纳出普遍规律,避免实验结论的偶然性;
B.求平均值以减小实验误差;
在本实验中测量多组数据的目的是________(填“A”或“B”).
一、选择题
1.(2015·龙岩)直接测量消耗电能多少可以用()
A.电能表B.电压表C.电流表D.电阻箱
2.(2015·新疆)下列数据中,最接近实际情况的是()
A.普通家用照明灯的工作电流约为2A
B.电饭锅加热档的功率约为100W
C.家用电风扇的额定功率约为2000W
D.一节新干电池的电压约为1.5V
3.(2015·来宾)如图所示,电源电压保持不变,灯L标有“6V 0.6W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯L正常发光,电压表示数为4V,当滑片P移到最大阻值时,灯L与滑动变阻器的电功率之比为()
A.4∶3B.3∶4C.3∶2D.2∶3
第3题图 第4题图
4.(2015·重庆B卷)电源电压3V保持不变,把标有“3V 3W”的灯L1和标有“3V 1.5W”的灯L2按如图所示的方式连接,当开关S闭合后,则下列说法正确的是()
A.灯L1消耗的实际功率是3W
B.灯L2消耗的实际功率是1.5W
C.两灯消耗的总功率是1W
D.电压表的示数与电源电压之比是1∶2
5.(2015·德阳)有两个电路元件A、B,把它们串联在电路中,如图乙所示,流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则A、B两元件的电功率之比为()
A.4∶5B.5∶4C.2∶3D.1∶3
二、填空题
6.(2015·黑龙江)甲、乙两灯的额定电压均为9V,测得两灯电流与电压变化的关系图像如图所示,当把两灯并联在4V电源上时,甲的电阻是________Ω,电路消耗的总功率为________W.
7.(2015·河池)某电冰箱铭牌上标有“220V 110W”字样,它使用的电源是________(填“直流”或“交流”)电,当电冰箱正常工作时,通过它的电流为________A.
8.(2015·安徽)当天空中空气的湿度很大,两块云之间的电压很高时,原先不导电的空气就会变成导体,强大的电流可在瞬间通过天空,形成闪电.某次闪电的放电电流约1×104A,电压约1.8×108V,放电时间约0.01s,则这次闪电释放的电能约________J,合________kW·h.
9.(2015·郴州)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1的阻值为15Ω,只闭合开关S,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S1,电流表的示数变为0.5A,则此时电路的总功率为________W,R2的阻值是________Ω.
第9题图 第10题图
10.(2015·梧州)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V 3.6W”的字样,R为定值电阻,闭合开关S1,断开S2,小灯泡正常发光,小灯泡的电阻为________Ω;若再闭合S2,发现电流表示数变化了0.4A,则R的阻值为________Ω.
三、实验题
11.(2015·百色)小明用如图甲所示的电路来测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的电功率.
(1)本实验电源由两节新干电池提供,一节新的干电池两端的电压大约是________V.
(2)在闭合开关前,变阻器的滑片应放在变阻器的________(填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关,调整变阻器滑片,小灯泡始终发光,小明用另一个电压表分别测量电路中A与C、A与D、C与E、D与E间的电压,发现UAC=UDE=0,UAD=UCE≠0,则电路中的故障是________.
(4)排除故障后,闭合开关,小灯泡发光,此时通过小灯泡的电流方向是________(填“C→D”或“D→C”).
(5)实验中,当电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压是________V,为了能测出小灯泡正常发光时的功率,应将变阻器的滑片往变阻器________(填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V.
(6)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,此时通过小灯泡的电流是________A,小灯泡的功率是________W.
12.(2015·泉州)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡额定电压为3.8V(电阻约为10Ω),电源电压为6V.
(1)小敏连接了如图1所示的部分实物电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(2)若有规格分别为“5Ω 1A”“20Ω 0.5A”和“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器供选择,为了使实验能顺利进行,应选用规格为________的滑动变阻器接入电路.
(3)小敏同学连接好电路后,闭合开关,他发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡都很暗,且两表示数不变,出现上述故障的原因可能是:
________________________________________________________________________.
(4)故障排除后,再次闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为________V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.34A,则小灯泡的额定功率是________W.
(5)小敏通过移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图2所示的I-U图像,通过分析图像,你能得到________________________(写出一条信息或规律即可).
四、计算题
13.(2015·百色)如图所示的电路中,电源两端的电压U保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,当三个开关S1、S2、S3都闭合时,小灯泡正常发光,电流表的示数为0.8A;保持S1闭合,断开S2、S3,电流表示数变化了0.6A,求:
(1)电源电压U是多少V?
(2)定值电阻R1是多少Ω?
(3)定值电阻R2是多少Ω?
14.(2015·贺州)如图甲所示电路中,电源电压恒为3V,图乙是定值电阻R的电流随电压变化图像,假设小灯泡电阻不变,求:
(1)电阻R的阻值是多大?
(2)当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.9A,小灯泡正常工作的电流是多少?
(3)整个电路消耗的最小功率是多少?
一、选择题
1.(2015·北海)如图所示,电源电压恒为12V,L1上标有“3V 3W”字样,当闭合S1,将S2拨至a处,滑动变阻器的滑片移至中点处时,L1正常发光,电路的总功率为P1;将滑片移至最右端,S2拨至b时,L2恰好正常发光,此时电流表的示数为0.5A,电路的总功率为P2.忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是()
A.滑动变阻器的最大电阻为9Ω
B.P1∶P2=1∶2
C.L2的额定功率为1.5W
D.L2正常发光时电阻为3Ω
2.(2015·济宁)小夏将n个“3V 0.3W”的小灯泡,按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中(如图示),通过分别调节滑动变阻器R1和R2,使所有灯泡均正常发光.则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是()
A.I甲=I乙B.I甲=
I乙C.nP甲=nP乙D.P甲=n2P乙
二、填空题
3.(2015·河池)某电阻R的阻值不变,标有“6V 6W”字样,它的电阻是________Ω.将R与灯泡L、电压表(量程0~3V)、电流表(量程0~0.6A)和开关及合适的电源,连成如图甲所示的电路.开关S闭合后,通过灯泡L的电流随它两端电压变化的图像如图乙所示.在保证电路中各器件都安全的情况下,灯泡消耗的最大功率为________W.
4.(2015·南充)把标有“1A 6W”的L1和“2A 6W”的L2两个灯泡并联接入电路中,如图所示,让其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过额定功率,则该电路中干路电流是________A,两灯消耗的实际总功率为________W.(设灯丝电阻不变)
三、实验题
5.(2015·南宁)小明想知道灯的亮暗程度与什么因素有关,于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图甲所示的电路进行探究.
(1)小明在检查电路连接时,发现有一根导线连接错误.请在图甲中找出来并打上“×”,再画线把它改到正确的位置上.
(2)电路连接正确后,小明继续进行实验:
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,并在实验表格中记录数据和现象.实验中,当滑片移到某一点时,电压表示数如图乙所示,为________V.
(3)用L2替换L1重复以上的实验,但需要改变________表的量程.
(4)在小明完成的实验报告中,其中的一个实验表格如下:
序号
电压
U/V
电流
I/A
灯泡L1
的亮度
电功率
P/W
电功率的
平均值/W
1
2.20
0.28
比正常发光时暗
0.62
2
2.50
0.30
正常发光时
0.75
3
2.80
0.32
比正常发光时亮
0.90
0.76
小明通过对比、推测、分析表中数据及现象得出最后的结论是:
小灯泡的实际功率越________,小灯泡越亮.
(5)在交流讨论中,小明知道了自己对实验现象的观察和数据的记录都是正确的,但所设计的这个实验表格存在不妥之处,是________________________________________________________________________.
(6)小明进一步思考,认为“把灯泡换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”.他这种想法是________(填“正确”或“错误”)的.
四、计算题
6.(2015·玉林、防城港)如图所示,电源电压为6V,只闭合S时,R消耗的功率为3.6W;只闭合S1时电流表的示数为I1,R1消耗的功率为P1;只闭合S2时的电流表的示数为I2,R2消耗的功率为P2,若I1∶I2=2∶3,P1∶P2=8∶9,求:
(1)R阻值;
(2)R1与R2的比值;
(3)R1与R2的阻值.
第18讲 电功率
考点解读
考点1 1.电源 焦耳 千瓦时 3.6×106 2.消耗的电能 千瓦时(kW·h) 电压 电流 600 2500
考点2 1.快慢 瓦特 W 103 所消耗的电能 UI 2.额定电压 额定功率
考点3 UI
(1)保护电路
(2)小灯泡两端电压 通过小灯泡的电流 > = < 不能
各个击破
例1 135 能
题组训练 1.D 2.电能 50 3.0.1 2200
例2 C
题组训练 4.A 5.6 6 6.8 1.5
实验突破
例
(1)P=UI
(2)
(3)2 A 2.5 (4)0.5
拓展训练 (5)右 (6)增大 (7)A
整合集训
基础过关
1.A 2.D 3.B 4.C 5.A 6.8 3.2 7.交流 0.5 8.1.8×1010 5000
9.1.5 10 10.10 15 11.
(1)1.5
(2)A (3)小灯泡断路 (4)D→C (5)2.3 B (6)0.3 0.75
12.
(1)
(2)“20Ω 0.5A” (3)滑动变阻器电阻丝两端接线柱接入电路 (4)3.8 1.292
(5)小灯泡电阻会随温度变化而变化
13.
(1)开关S1、S2、S3都闭合时,R1与L并联,小灯泡正常发光,故电源电压U=U1=6V;
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,R1与L并联:
U1=UL=6V,
I1=I-IL=I-
=0.8A-
=0.3A,R1=
=
=20Ω;
(3)S1闭合,断开S2、S3时,R1与R2串联,总电阻变大,电流表示数变小,
有I′1=I2=0.8A-0.6A=0.2A,U′1=I′1R1=0.2A×20Ω=4V,
U2=U-U′1=6V-4V=2V,R2=
=
=10Ω.
14.
(1)R=
=
=5Ω;
(2)闭合开关S1、S3,断开开关S2时,R与L并联,
UL=UR=3V,IR=
=
=0.6A,IL=I-IR=0.9A-0.6A=0.3A;
(3)当L与R串联时,电路消耗功率最小,
RL=
=
=10Ω,I=
=
=0.2A.
P=I2(R+RL)=(0.2A)2×(5Ω+10Ω)=0.6W.
能力提升
1.C 2.C 3.6 1 4.2.5 7.5
5.
(1)
(2)2(3)电压 (4)大 (5)求电功率的平均值没有意义 (6)正确
6.
(1)只闭合S时;R=
=
=10Ω;
(2)
=
=(
)2×
=
,又有
=
,得
=
;
(3)由于电源电压不变,只闭合S1时,有U=I1(R+R1)=I1(10+R1)…①,只闭合S2时,有U=I2(R+R2)=I2(10+R2)…②,把
=
和
=
代入①②式解得:
R1=20Ω,R2=10Ω.
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