第2课时 电功 电功率
【微警示】(1)用电器的额定功率与外加电压、通过的电流无关。
(2)为了不损坏用电器,加在用电器两端的电压不能大于其额定电压。
【教材包装练】
命题点一 电能表
1.(人教九全P90T2改编)小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。这个月他家的用电量是 度;若小林家所在地区每度电的电费是0.6元,这个月他家应交 元电费。
2.(人教九全P88图18.1-1改编)如图所示电能表,该电能表的示数为 kW·h,该电能表上用电器的总功率不能超过 W。将此电能表接入家庭电路中,当关闭其他用电器,让一空调机单独工作6 min时,观察到电能表的转盘正好转动了60圈,则该段时间空调机消耗的电能是 kW·h,它的电功率是
W。
命题点二 电能、电功
3.(人教九全P90T4改编)某品牌手机充电宝,上面标有电压为5 V,容量为
12 000 mA·h,它充满电后,可以储存的电能是 J,在充电过程中,将电能转化为 能储存。
命题点三 电功率
4.(人教九全P95T2改编)一盏电灯20 h耗电1 kW·h,这盏电灯的功率是( )
A.40 J B.50 W C.25 kW D.25 W
5.(人教九全P93“想想议议”原创)一位记者采访报道某工厂时,在讲到某工厂上半年共节电5 000 kW·h的时候,手举一只理发用电吹风说:“我这只电吹风是500瓦的,也就是0.5千瓦。这个厂节省的电力可以开动10 000个这样的电吹风。”这位记者混淆了什么概念( )
A.电压和电流 B.电能和电量
C.电能和电功率 D.电功率和电流
考点一 电能表的读数及相关计算
【典例1】如图是小英家的电能表月初时表盘示意图。
(1)电能表是测量 的仪表,它应该安装在 之前;其允许通过的最大电流是 A;电能表表盘示数为 kW·h,合 J;该电路中能接入的用电器总功率最大为 W。
(2)若月末的表盘示数为1 273.4 kW·h,每度电费为0.6元,则本月所用电为 度,电费需要 元。
(3)小英家中若只有一盏电灯工作时,表盘在6 min内转了15转,则电灯的实际功率为 W,小英把这盏电灯关停一小时可节约 度电。
【提分必备】利用电能表测电功和电功率
(1)在时间t内,消耗电能W=W2-W1(W1、W2是前后两次电能表的示数),电功率P=。
(2)在时间t (单位:h)内,电能表转盘转n转,则W= (单位:kW·h),电功率P== (单位:kW)。
【中考挑战】
(2024·盐城中考)在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中,小明发现家中电能表表盘如图所示,该电能表的示数为 kW·h,他家同时工作的用电器总功率不能超过 W。小明想测家中电水壶的功率,只让电水壶在电路中工作,当指示灯闪烁了48次,用时1 min,则该电水壶的功率为 W。
考点二 电功、电功率的综合计算
【典例2】定值电阻R0和标有“2.5 V 0.2 A”的小灯泡L的I-U图像如图甲。小宇将R0和L按照图乙的电路连接,闭合开关,此时电流表的示数为0.15 A,求:
(1)电源电压;
(2)此时小灯泡L的电阻和电功率;
(3)若保持条件不变,R0持续工作1 min消耗的电能。
【中考挑战】
(2024·福建中考改编)小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为4 Ω,电动机标有“12 V 24 W”字样。闭合开关S、S1,电动机正常工作。求:
(1)电源电压。
(2)闭合开关S、S1,电动机1 min内消耗的电能。
(3)闭合开关S、S2,电热丝R消耗的电功率。
广西三年中考
题组一 电能、电能表
1.(2022·河池中考)现代社会生活和生产几乎处处离不开电,用电,实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是( )
A.用电器通过电流做功把电能转化为其他形式的能
B.发电站把电能转化为其他形式的能
C.电功和电能的单位都是瓦特
D.电功和电能是同一个物理量
2.(2022·北部湾中考)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。
题组二 电功、电功率的理解及计算
3.(2021·柳州中考)下列单个用电器正常工作时,相同时间内耗电量最大的是( )
A.计算器 B.手电筒
C.电子手表 D.空调
4.(2023·广西中考)小明发现家里的白炽灯突然变亮,主要原因可能是白炽灯的( )
A.额定电压变大 B.实际电压变大
C.额定功率变小 D.实际电压变小
5.(2022·桂林中考)灯泡L1、L2分别标有“220 V 100 W”“220 V 40 W”的字样,将它们接入220 V的电路中,则( )
A.L1、L2并联时,L1比L2亮
B.L1、L2并联时,亮度相同
C.L1、L2串联时,L1比L2亮
D.L1、L2串联时,亮度相同
6.(2022·梧州中考)在如图所示的电路中,电源电压恒定为6 V,R1阻值为10 Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.9 A,问:
(1)通过R1的电流是多少
(2)R2的阻值是多少
(3)现用一个规格为“50 Ω 2 A”的滑动变阻器替换R1或R2,要求:替换后,电源的最大电功率不小于15 W,则电源的最小电功率是多少
全国一年中考
7.(2024·苏州中考)小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为 kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1 min内闪烁80次,则1 min内消耗电能为 J,其两端电压 (选填“高于”“等于”或“低于”)220 V。
8.(2024·深圳中考)图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙,R1、R2都是发热电阻,孵化器相关参数如表所示。
项目 额定电压 220 V
额定功率 加热挡 80 W
保温挡 22 W
(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流是多少
(2)R2的阻值是多少
(3)孵化器在加热挡正常工作5 min消耗电能是多少 思考某同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104 J,则孵化器对水加热的效率是多少
9.(2024·济南中考)学校开展了防溺水安全教育后,小华组经过合作探究,设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器,其简化电路如图甲所示。已知电源电压为6 V,报警器由电压表改装,R0是定值电阻,RP是压敏电阻,图乙是压敏电阻阻值RP随水深h变化的图像。报警器未浸入水中时,R0的阻值为10 Ω,电流表示数是0.12 A;报警器浸入水下深度h大于等于1 m时,报警器报警,当h为1 m时,R0两端的电压为1.5 V。通过计算回答:
(1)报警器未浸入水中时,RP两端的电压是多少
(2)报警器浸入水下深度h为1 m时,通过RP的电流是多少
(3)报警器浸入水下深度h为1 m时,RP的电功率是多少 第2课时 电功 电功率
【微警示】(1)用电器的额定功率与外加电压、通过的电流无关。
(2)为了不损坏用电器,加在用电器两端的电压不能大于其额定电压。
【教材包装练】
命题点一 电能表
1.(人教九全P90T2改编)小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。这个月他家的用电量是 80 度;若小林家所在地区每度电的电费是0.6元,这个月他家应交 48 元电费。
2.(人教九全P88图18.1-1改编)如图所示电能表,该电能表的示数为 314.5 kW·h,该电能表上用电器的总功率不能超过 4 400 W。将此电能表接入家庭电路中,当关闭其他用电器,让一空调机单独工作6 min时,观察到电能表的转盘正好转动了60圈,则该段时间空调机消耗的电能是 0.1 kW·h,它的电功率是
1 000 W。
命题点二 电能、电功
3.(人教九全P90T4改编)某品牌手机充电宝,上面标有电压为5 V,容量为
12 000 mA·h,它充满电后,可以储存的电能是 2.16×105 J,在充电过程中,将电能转化为 化学 能储存。
命题点三 电功率
4.(人教九全P95T2改编)一盏电灯20 h耗电1 kW·h,这盏电灯的功率是(B)
A.40 J B.50 W C.25 kW D.25 W
5.(人教九全P93“想想议议”原创)一位记者采访报道某工厂时,在讲到某工厂上半年共节电5 000 kW·h的时候,手举一只理发用电吹风说:“我这只电吹风是500瓦的,也就是0.5千瓦。这个厂节省的电力可以开动10 000个这样的电吹风。”这位记者混淆了什么概念(C)
A.电压和电流 B.电能和电量
C.电能和电功率 D.电功率和电流
考点一 电能表的读数及相关计算
【典例1】如图是小英家的电能表月初时表盘示意图。
(1)电能表是测量 消耗电能 的仪表,它应该安装在总开关之前;其允许通过的最大电流是20A;电能表表盘示数为 1 123.4 kW·h,合 4.044 24×109 J;该电路中能接入的用电器总功率最大为 4 400 W。
(2)若月末的表盘示数为1 273.4 kW·h,每度电费为0.6元,则本月所用电为 150 度,电费需要 90 元。
(3)小英家中若只有一盏电灯工作时,表盘在6 min内转了15转,则电灯的实际功率为 50 W,小英把这盏电灯关停一小时可节约 0.05 度电。
【提分必备】利用电能表测电功和电功率
(1)在时间t内,消耗电能W=W2-W1(W1、W2是前后两次电能表的示数),电功率P=。
(2)在时间t (单位:h)内,电能表转盘转n转,则W= (单位:kW·h),电功率P== (单位:kW)。
【中考挑战】
(2024·盐城中考)在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中,小明发现家中电能表表盘如图所示,该电能表的示数为 326.6 kW·h,他家同时工作的用电器总功率不能超过 8 800 W。小明想测家中电水壶的功率,只让电水壶在电路中工作,当指示灯闪烁了48次,用时1 min,则该电水壶的功率为 1 800 W。
考点二 电功、电功率的综合计算
【典例2】定值电阻R0和标有“2.5 V 0.2 A”的小灯泡L的I-U图像如图甲。小宇将R0和L按照图乙的电路连接,闭合开关,此时电流表的示数为0.15 A,求:
(1)电源电压;
(2)此时小灯泡L的电阻和电功率;
(3)若保持条件不变,R0持续工作1 min消耗的电能。
解:(1)将R0和L按照图乙的电路连接,闭合开关,R0和L并联,电流表测的是通过L的电流。此时电流表的示数为0.15 A,即通过L的电流为0.15 A,由图甲可知,此时L的两端电压为1.5 V,根据并联电路的电压可知,电源电压等于此时L的两端电压,即1.5 V。
(2)根据欧姆定律可得,小灯泡L的电阻为RL===10 Ω
根据P=UI可得,小灯泡L的电功率为
PL=ULIL=1.5 V×0.15 A=0.225 W
(3)若保持条件不变,根据图甲可知,当R0的两端电压为1.5 V,通过其电流为0.3 A,由W=UIt得R0持续工作1 min消耗的电能为
W0=UIt=1.5 V×0.3 A×60 s=27 J
【中考挑战】
(2024·福建中考改编)小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为4 Ω,电动机标有“12 V 24 W”字样。闭合开关S、S1,电动机正常工作。求:
(1)电源电压。
(2)闭合开关S、S1,电动机1 min内消耗的电能。
(3)闭合开关S、S2,电热丝R消耗的电功率。
解:(1)闭合S、S1时,电路中只有电动机正常工作,则电源电压U=U额=12 V
(2)根据W=Pt可知,电动机消耗的电能
W=Pt1=24 W×60 s=1 440 J
(3)闭合S、S2,电路中只有电热丝R工作,通过电热丝R的电流I===3 A
电热丝R消耗的电功率
P=UI=12 V×3 A=36 W
广西三年中考
题组一 电能、电能表
1.(2022·河池中考)现代社会生活和生产几乎处处离不开电,用电,实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是(A)
A.用电器通过电流做功把电能转化为其他形式的能
B.发电站把电能转化为其他形式的能
C.电功和电能的单位都是瓦特
D.电功和电能是同一个物理量
2.(2022·北部湾中考)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 220 V的电路中使用,示数是 2 022.6 kW·h。
题组二 电功、电功率的理解及计算
3.(2021·柳州中考)下列单个用电器正常工作时,相同时间内耗电量最大的是(D)
A.计算器 B.手电筒
C.电子手表 D.空调
4.(2023·广西中考)小明发现家里的白炽灯突然变亮,主要原因可能是白炽灯的(B)
A.额定电压变大 B.实际电压变大
C.额定功率变小 D.实际电压变小
5.(2022·桂林中考)灯泡L1、L2分别标有“220 V 100 W”“220 V 40 W”的字样,将它们接入220 V的电路中,则(A)
A.L1、L2并联时,L1比L2亮
B.L1、L2并联时,亮度相同
C.L1、L2串联时,L1比L2亮
D.L1、L2串联时,亮度相同
6.(2022·梧州中考)在如图所示的电路中,电源电压恒定为6 V,R1阻值为10 Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.9 A,问:
(1)通过R1的电流是多少
(2)R2的阻值是多少
(3)现用一个规格为“50 Ω 2 A”的滑动变阻器替换R1或R2,要求:替换后,电源的最大电功率不小于15 W,则电源的最小电功率是多少
解:(1)如图,两个电阻并联,电源电压恒定为6 V,电流表测干路电流,通过R1的电流I1===0.6 A
(2)R2的阻值是
R2====20 Ω
(3)现用一个规格为“50 Ω 2 A”的滑动变阻器替换R1或R2,滑动变阻器的最大功率为P滑max=UImax=6 V×2 A=12 W
替换后,电源的最大电功率不小于15 W,则要求剩余的电阻的功率大于3 W,电源电压不变,两电阻在电路中的功率不变,R1的功率P1===3.6 W
R2的功率P2===1.8 W
因电阻R2的功率P2小于3 W,因此只能被替换,电路中剩余R1与“50 Ω 2 A”的滑动变阻器并联,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,变阻器的电功率最小,最小值
P滑min===0.72 W
电源的最小电功率是
Pmin=P滑min+P1=0.72 W+3.6 W=4.32 W
全国一年中考
7.(2024·苏州中考)小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为 3 023.6 kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1 min内闪烁80次,则1 min内消耗电能为 9.0×104 J,其两端电压 等于 (选填“高于”“等于”或“低于”)220 V。
8.(2024·深圳中考)图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙,R1、R2都是发热电阻,孵化器相关参数如表所示。
项目 额定电压 220 V
额定功率 加热挡 80 W
保温挡 22 W
(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流是多少
(2)R2的阻值是多少
(3)孵化器在加热挡正常工作5 min消耗电能是多少 思考某同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104 J,则孵化器对水加热的效率是多少
解:(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流I===0.1 A
(2)由图乙可知,闭合开关S,只有R2的简单电路,电路的总电阻较大,由P=可知电路的总功率较小,处于保温挡,R2的阻值
R2===2 200 Ω
(3)孵化器消耗的电能
W=P加t=80 W×5×60 s=2.4×104 J
孵化器对水加热的效率
η===90%
9.(2024·济南中考)学校开展了防溺水安全教育后,小华组经过合作探究,设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器,其简化电路如图甲所示。已知电源电压为6 V,报警器由电压表改装,R0是定值电阻,RP是压敏电阻,图乙是压敏电阻阻值RP随水深h变化的图像。报警器未浸入水中时,R0的阻值为10 Ω,电流表示数是0.12 A;报警器浸入水下深度h大于等于1 m时,报警器报警,当h为1 m时,R0两端的电压为1.5 V。通过计算回答:
(1)报警器未浸入水中时,RP两端的电压是多少
(2)报警器浸入水下深度h为1 m时,通过RP的电流是多少
(3)报警器浸入水下深度h为1 m时,RP的电功率是多少
解:(1)由甲图可知,RP与R0串联,电流表测串联电路中的电流,由乙图可知,报警器未浸入水中时,RP的阻值为40 Ω,电流表示数是0.12 A,则RP两端的电压:UP=IRP=0.12 A×40 Ω=4.8 V
(2)由于报警器浸入水下深度h为1 m时,R0两端的电压为1.5 V,电源电压为6 V,由串联电路中电压规律可知,RP两端的电压:UP'=U-U0=6 V-1.5 V=4.5 V
由乙图可知,报警器浸入水下深度h为1 m时,RP的阻值为30 Ω,通过RP的电流:
I'===0.15 A
(3)报警器浸入水下深度h为1 m时,RP的电功率:P=UP'I'=4.5 V×0.15 A=0.675 W
跟踪诊断,请使用“高效提分作业”
