2024年中考物理（人教版）二轮复习高频考点突破：第十八章　电功率 课件 (共40张PPT)

(共40张PPT)
第十八章　电　功　率

考点一　电能表　电功计算公式的应用
典例1　某款手机的“超级快充”充电器的最大充电电流可达5A。该手机的电池容量为4200mA·h（其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时”），假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满只需要 　　　　 min。若将此电池电量全部用完，然后关闭家里的其他用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000r/（kW·h）”字样的电能表转盘转了63r，则充电消耗的电能为 　　　　 kW·h。
解析：本题考查了电流定义式的应用以及电能表参数的物理含义，要注意从题干中获取有用的信息。已知I＝5A＝5×103mA，由题可得，t＝＝0.84h＝50.4min，“3000r/（kW·h）”表示电路中的用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000r，则电能表转盘转动63r消耗的电能W＝＝0.021kW·h。
答案：50.4　0.021

1. （2022·重庆北碚校级期末）如图所示为威威家的电能表，由表盘上的信息可知，他家同时使用的用电器总功率不能超过 　4400　 W。威威家有一台烤面包机，铭牌上标有“220V　1000W”的字样，某次烤面包机单独正常工作时，电能表的转盘转了30转，则此次烤面包机工作 　0.01　 h。
4400　
0.01　
考点二　额定功率与实际功率
典例2　（2022·济宁）如图所示为额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U－I图象。下列说法中，错误的是（　　）
A. 当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B. 当通过L2的电流为0.45A时，其1min消耗的电能为4320J
C. 将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
D. 将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
解析：本题考查了串联和并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，解题的关键是从图象中获取有用的信息。当L1两端的电压为100V时，由图象可知，通过L1的电流为0.2A，其实际功率P1＝U1I1＝100V×0.2A＝20W，故A正确；当通过L2的电流为0.45A时，L2两端的电压为160V，其1min消耗的电能W＝U2I2t＝160V×0.45A×60s＝4320J，故B正确；将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图象可知，通过L1的电流I1'＝0.1A，根据串联电路的电流规律可知，通过L2的电流I2'＝I1'＝0.1A；由图象可知，此时L2两端的电压U2'＝20V，则L2的功率P2＝U2'I2'＝20V×0.1A＝2W，故C错误；将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，由图象可知，L2两端的电压U2″＝220V，根据并联电路的电压规律可知，L1两端的电压U1″＝U2″＝220V，由图象可知，通过L1的电流I1″＝0.3A，L1的功率P1'＝U1″I1″＝220V×0.3A＝66W。
答案：C

2. （2022·南京江宁期末）如图甲所示的电路中，电源电压恒为6V，滑动变阻器R标有“25Ω　1A”字样，电流表的量程选择“0～0.6A”，电压表的量程选择“0～3V”，小灯泡上标有“4.5V　0.3A”字样，其I－U图象如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列说法中，正确的是（　B　）
A. 电路的最大功率是3.6W
B. 小灯泡的最小功率是0.75W
C. 电流表的示数范围是0.15～0.3A
D. 滑动变阻器接入电路的阻值范围是5～25Ω
B
考点三　焦耳定律的计算及其应用
典例3　如图甲所示为小灯泡L和电阻R的I－U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A。电源电压保持不变，下列说法中，正确的是（　　）
A. 只闭合S1时，小灯泡L的电阻为2Ω
B. 只闭合S1时，小灯泡L的功率为8W
C. 再闭合S2后，电路总功率的增加量为2.8W
D. 再闭合S2后，1min 内电阻R产生的热量为48J
解析：只闭合S1时，电路为小灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，由图甲可知，此时小灯泡L两端的电压UL＝4V，由I＝可得，小灯泡L的电阻RL＝＝＝8Ω，故A错误；小灯泡L的功率PL＝ULIL＝4V×0.5A＝2W，故B错误；再闭合S2后，小灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以通过小灯泡L的电流不变，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电阻R两端的电压UR＝UL＝4V，由图甲可知，通过电阻R的电流IR＝0.2A，则电路总功率的增加量ΔP＝PR＝URIR＝4V×0.2A＝0.8W，故C错误；1min内电阻R产生的热量QR＝WR＝PRt＝0.8W×60s＝48J，故D正确。
答案：D

3. 如图甲所示，电火锅可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，电路图如图乙所示，R1、R2是电热丝，当S1断开，S2接a时，电火锅为 　低　 挡；当S1闭合，S2接b时，电火锅为 　高　 挡；当只有 　R2　 （填“R1”或“R2”）接入电路时，电火锅为 　中　 挡。
低　
高　
R2　
中　
考点四　测量小灯泡的电功率
典例4　（2022·遵义）某同学用如图甲所示的实物图测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，其中电源为两节新干电池。
（1） 请用笔画线代替导线，帮该同学完成电路连接。
（2） 正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示。此时小灯泡的电功率为 　　　　 W。
（3） 该同学还想利用此电路探究“电流与电阻的关系”，他分别用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，并控制定值电阻两端的电压始终为1.5V，要完成实验，所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 　　　　 Ω。
解析：（1） 根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程，将电压表并联在小灯泡两端。（2） 正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.32A，小灯泡的电功率P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W。（3） 探究电流与电阻的关系，要保持定值电阻两端的电压一定；根据串联电路的分压原理可知，当定值电阻的阻值变大时，其两端的电压将变大，要减小电压，滑动变阻器的阻值也要变大，当定值电阻的阻值为20Ω时，此时滑动变阻器的阻值最大，根据串联电路的分压原理可得，＝，即＝，R滑＝20Ω，故要完成实验，所用滑动变阻器的最大阻值应不小于20Ω。
答案：（1） 如图丙所示　（2） 0.8　（3） 20

4. （2021·荆门）探究“电功率与电阻的关系”时，准备了阻值分别为5Ω、15Ω的A、B两个同一类型的灯泡。同学们按如图甲、图乙所示的两个实验电路进行探究。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中，正确的是（　C　）
A. 图甲中灯泡A比灯泡B亮
B. 图甲中滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，两个灯泡的亮度都变亮
C. 图乙中灯泡A比灯泡B亮
D. 图乙中滑动变阻器滑片向左移动的过程中，两个灯泡的亮度都变亮
C
考点五　电功率的综合计算
典例5　（2022·临沂）某品牌浴室的多功能取暖器具有灯暖和风暖两种功能，其简化电路如图所示，部分参数如表所示。当取暖器正常工作时，求：
额定电压 220V
灯　暖 额定电流 2.5A
风　暖 吹风电机的额定电流 0.15A
加热电阻 22Ω
（1） 灯暖灯丝的电阻。
（2） 仅使用灯暖功能时10min消耗的电能。
（3） 仅使用风暖功能时电路中的电流。
解析：本题考查欧姆定律的应用以及电功率、电功计算公式的应用，中等难度，重点是从题中找出有用的数据。（1） 电路中各电器并联，根据R＝可计算出灯暖灯丝的电阻。（2） 根据W＝UIt求出使用灯暖功能时10min消耗的电能。（3） 先计算出通过加热电阻的电流，再用并联电路的电流规律计算仅使用风暖功能时电路中的电流。
答案：（1） 由欧姆定律可得，灯暖灯丝的电阻为R＝＝＝88Ω　（2） 仅使用灯暖功能时10min消耗的电能W＝UIt＝220V×2.5A×10×60s＝3.3×105J　（3） 仅使用风暖功能时，电路中吹风电机与加热电阻并联，通过加热电阻的电流I1＝＝＝10A，仅使用风暖功能时电路中的电流I'＝I1＋I2＝10A＋0.15A＝10.15A

5. （2022·河北）如图所示，电源电压为18V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～15V”。闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器的中点时，电流表的示数为0.36A，电压表的示数为3.6V。
（1） 求R0的阻值。
解：（1） R0＝＝＝10Ω
（第5题）
（2） 求滑动变阻器的最大阻值。
解：（2） R总＝＝＝50Ω，R＝R总－R0＝50Ω－10Ω＝40Ω，最大阻值R＝80Ω
（3） 在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为P1，将电压表改接在R两端，电路消耗的最小功率为P2。求电功率之比P1∶P2。
解：（3） 当滑动变阻器向左移时，电路中的总电阻变小，电流变大，电路中的电流最大为I大＝0.6A，此时电压表的示数U0＝I大R0＝0.6A×10Ω＝6V＜15V，电路安全，符合题意；当电压表改接在R两端，电压表的示数最大为15V，由串联电路的分压原理可知，此时变阻器连入电路的阻值最大，电路中电流最小，I小＝I0＝＝＝0.3A，此时变阻器接入电路的阻值R滑＝＝＝50Ω＜80Ω，这说明电路中的最小电流确实是0.3A，电源电压一定，电流最小时，电路消耗的功率最小，所以＝＝＝＝
（第5题）

1. 有甲、乙两盏电灯，甲灯上标有“36V　60W”字样，乙灯上标有“220V　60W”字样，当它们分别在各自的额定电压下正常发光时，下列说法中，正确的是（　B　）
A. 乙灯比甲灯更亮
B. 两盏灯一样亮
C. 甲灯比乙灯更亮
D. 无法判断哪盏灯更亮
B
2. （2022·广州天河校级期末）白炽灯是日常生活中重要的光源，小峰对图中的白炽灯铭牌进行了仔细观察后，结合所学有关知识进行分析，下列说法中，正确的是（　D　）
A. 该灯泡发光时，它的实际功率一定是25W
B. 该灯泡只在220V的电压下才发光
C. 钨丝使用一段时间后会变细，其电阻的阻值也会变小
D. 灯泡发光时，灯丝温度很高，这与电流的热效应有关
D
3. 小刚同学自己设计了一个有“高”“中”“低”三挡火力的电火锅，其电路图如图所示，现在要使电火锅调到“低”挡火力，下列触点中，开关S应该接触的是（　C　）
A. 触点“1” B. 触点“2”
C. 触点“3” D. 触点“4”
C
4. （2022·达州）如图所示为电烤炉的简化电路图，小张查看说明书后得知，R1、R2均为电热丝，R1＝44Ω，R2＝66Ω。当开关S1闭合，S2处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，忽略温度对电热丝电阻的影响。下列说法中，正确的是（　B　）
A. 闭合S1、S2时，电烤炉处于低温挡状态
B. 电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，R1两端的电压之比为5∶2
C. 电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为3∶2
D. 电烤炉处于低温挡状态时，R1、R2所消耗的电功率之比为3∶2
B
5. （2021·西藏）如图甲所示为R1、R2两个定值电阻的U－I图象，将R1、R2接入如图乙所示的电路，闭合开关后，下列说法中，正确的是（　D　）
A. R1、R2的电阻之比为1∶2
B. 闭合S1、S2，断开S3时，通过R1、R2的电流之比为2∶1
C. 只闭合S3时，R1、R2两端的电压之比为1∶2
D. 闭合S1、S2，断开S3时，R1、R2的电功率之比为1∶2
D
6. （2022·驻马店期末）把标有“6V　3W”字样的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器R连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”。要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且小灯泡L两端的电压不超过额定电压（设灯丝电阻不变）。下列说法中，正确的是（　C　）
A. 电路允许通过的最大电流为0.6A
B. 电路消耗总电功率的最大值为27W
C. 小灯泡L消耗电功率的最小值为0.75W
D. 滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是24～40Ω
C
7. （2021·丹东）小明断开家中所有用电器后，观察到此时电能表的示数如图所示，根据电能表的参数分析，此电路中的用电器总功率不能超过 　6600　 W，然后接入“220V　1210W”的电热器单独工作30min，电能表的示数变为 ，则该电热器实际的工作电压为 　200　 V，在1min内电能表转盘转过 　50　 r。
6600　
200　
50　
8. 某路口的交通信号灯设备，红灯、黄灯、绿灯三只灯均标有“220V　100W”字样，其中一只灯正常工作时的电流是 　0.45　 A（结果保留两位小数），这套设备工作24h耗电 　2.4　 kW·h。
9. （2022·西安长安校级期末）研究小灯泡的亮度时，小林同学分别让灯泡L1与灯泡L2正常工作，已知L1与L2分别标有“12V　3W”与“6V　3W”字样，则 　两灯一样亮　 （填“L1更亮”“L2更亮”或“两灯一样亮”）。仔细观察后，会发现灯丝长度相同， 　L2　 的灯丝比较粗，他将两灯串联接入电路中，则电路两端可加的最大电压为 　15　 V。（忽略温度对电阻的影响）
0.45　
2.4　
两灯
一样亮　
L2　
15　
10. （2022·新乡封丘校级期末）如图所示为饮水机的工作原理电路图，其中S是一个温控开关，R1为电加热管。A、B是同型号不同颜色的指示灯。当开关S接1时，指示灯A与R1 　串　 联，当S接2时，电路中的电流与接1时相比变 　小　 ，R1的电功率变 　小　 ，饮水机处于 　保温　 （填“加热”或“保温”）状态。
串　
小　
小　
保温　
11. （2022·达州）如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R1＝10Ω，R1＜R2。当闭合开关S2、S3，开关S1处于 　断开　 状态时，R1、R2并联，电流表的示数为0.45A；当断开S2、S3，闭合S1时，电流表的示数为0.1A。由以上数据可得，电源电压为 　3　 V；R1、R2并联时，R2消耗的功率为 　0.45　 W。
断开　
3　
0.45　
12. （2022·通辽）如图甲所示为某同学在做“测量小灯泡的电功率”实验时使用的电路图。实验器材有电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器R1（10Ω　1A）和R2（30Ω　0.5A）各一个，导线若干。
（1） 连接电路时，滑动变阻器应选 　R2　 （填“R1”或“R2”）。
（2） 连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障是 　小灯泡短路　 。
R2　
小灯泡短路　
（3） 排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 　B　 （填“A”或“B”）端移动。通过实验数据绘制出小灯泡的U－I图象，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 　0.625　 W。
B　
0.625　
（4） 另一名同学设计了如图丙所示的电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知小灯泡的额定电压为U额），R0的阻值已知。
① 断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器的滑片P，使得电流表的示数为 　　 （用字母表示），此时小灯泡正常发光。
　
② 保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的示数为I。
③ 小灯泡额定功率的表达式P额＝ 　U额　 （用字母U额、I、R0表示）。
U额　
（第12题）
13. （2022·青岛期末）某电水壶铭牌上的一些数据如表所示。
容　量 额定电压 额定功率 频　率
1.5L 220V 1000W 50Hz
（1） 电水壶正常工作时的电流是多大？（结果保留一位小数）
解：（1） 4.5A
（2） 若电水壶累计工作时间为2h，则消耗的电能为多少千瓦时？
解：（2） 2kW·h
（3） 该电水壶正常工作时，将初温为20℃的一壶水烧开需要10min，电水壶的加热效率是多少？[标准大气压，c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
解：（3） 84%
14. 某市兴起的“厕所革命”极大地提升了市民的生活品质。为解决冬天如厕时马桶座圈冰冷的问题，某兴趣小组为一公厕设计了简易电热马桶座圈，其电路如图所示，定值电阻R1和R2为两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。已知电阻R2＝550Ω，电源电压为220V。当S1闭合，S2接a时，电路的发热功率为22W。
（1） 求R1的阻值。
解：（1） 2200Ω
（第14题）
（2） 分别求出：① S1断开、S2接a、② S1闭合和S2接b两种情况下电路的发热功率。
解：（2） ① S1断开、S2接a时，R1和R2串联，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路的发热功率P2＝＝＝17.6W；② S1闭合、S2接b时，R1和R2并联，因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以R2的电功率PR2＝＝＝88W，此时R1的电功率为22W，则电路的发热功率P3＝P1＋PR2＝22W＋88W＝110W
（第14题）
（3） 小明同学对此电路的设计进行评估，发现该电路一直处于工作状态，不利于节能环保，建议在电路中增加定时开关。老师认为该电路的设计中还有不足之处，请你指出存在的不足之处。
解：（3） 当S1断开、S2接a时，电路消耗的功率为17.6W，该挡位电路消耗的功率与另一挡位的功率22W相差不大，没有实际意义。建议根据需要改变R1和R2的阻值，使三个挡位电路的功率差值适当增大
（第14题）