2025年中考物理一轮复习 第 15 讲 电功率 学案

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第 15 讲 电功率
知识梳理
知识点一 电能、电功及其测量
电能单位 国际单位是_______;常用单位是_______;1度=1kW·h=_______J
电功实质 用电器消耗电能的过程实际是_____能转化为其他形式能的过程，也就是电流做功的过程
计算 ①电流做功的多少跟_______________、_____________、______的长短都有关系，加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功就越多，写成公式为_________； ②W=_____=______(适用于所有电路); ③对纯电阻电路，可推导出：W=_______=_______
计量 电能表：测量用电器某一段时间内__________多少的仪器 ①电能表上的“220 V”表示:__________________________________; ②“600 revs/(kW·h)”表示:___________________________________ -1
③“10(20) A”表示:__________________________________________; ④“50~”表示:_______________________________________________; ⑤测量较大电能时用刻度盘读数，消耗的电能等于前后两次示数之差，即W=W —W ; ⑥测量较小电能时用转盘转数读数，w=∵kW·h(n表示电能表在某段时间内的转盘转数，N表示电能表铭牌上标着的转盘转数)
知识点二 电功率
1.电功率
意义 表示电流做功的_______，用符号_____表示
单位 国际单位是__________；常用单位还有千瓦(kW)；1kW=______W
大小 电功率等于_______与______之比
公式 ①P=W//t=UI;②②对纯电阻电路，可推导出P=U =I R
2.额定电压和额定功率
概念 额定电压：用电器__________时的电压
额定功率：用电器在__________下工作时的电功率
铭牌含义 灯泡上标有“PZ220 V 60 W”，表明这个灯泡的额定电压为_________，额定功率为_________
实际功率的计算 ①P实=U实 I实;(②1电阻不变时，P表=I R=U R
知识点三 伏安法测量小灯泡的电功率
原理 P=______
实物图与电路图
选择仪器 电源：其电压高于灯泡的额定电压； 电压表：并联在灯泡的两端；根据额定电压选择电压表量程，所选量程要略大于 灯泡的额定电压(特殊要求除外)； 电流表：串联在电路中；依据I额=P额或I额=U额计算出额定电流值，据此选择量程，所选量程要略大于灯泡的额定电流
测量 分别在额定电压、约1.2倍额定电压和低于额定电压的情况下测出小灯泡的功率
结论 用电器两端的电压不同，电功率________，小灯泡两端的电压越高，实际功率越______，灯泡越______
知识点四 电功、电功率的计算
电功 ①W=UIt;②W= Pt;③w=U / Rt;④W=I Rt. ①②是普遍适用的，③④只适用于纯电阻电路
电功率 ①P=W//;②P=UI;③P=U R;④P=I R. ①②是普遍适用的，③④只适用于纯电阻电路
电功率比值 (1)不同电阻，同一电路： 串联：. P/F =W,R=UA=-RA/并联：. PA =WA =L/h= Ra (2)同一电阻，不同电路：. P/=(Y)°=(T/)
知识点五 电流的热效应
1.电流的热效应：电流通过导体时 转化成内能，这个现象叫作电流的热效应.
2.探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关的实验
实验装置
探究方法 ______________、转换法
实验设计 ①在电流和通电时间相同时，探究电热与电阻的关系(电路设计：两个阻值不同的电阻________，目的是控制电流和通电时间相同)； ②在电阻和通电时间相同时，探究电热与电流的关系(电路设计：将阻值相同的电阻串联，并在右边容器的外部________一个电阻分流)
结论 ①在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越_____； ②在电阻、通电时间相同的情况下，通过的电流越大，产生的热量越_____
知识点六焦耳定律
内容 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成________，跟导体的电阻成________，跟通电时间成________
公式 ___________(适用于所有电路)
说明 ①各物理量都对应同一段电路或同一个导体；②焦耳定律是对电流热效应规律的定量描述
知识点七 电热与电能的关系
物理量 电能(电功) 电热
计算公式 W=UIt Q=I Rt
快慢程度 P电=UI P热=I R
关系 在纯电阻电路中，W=Q,P电=P热;在非纯电阻电路中，,W>Q,P电>P热
知识点八 电热的利用和防止
1.电热的利用——电热器
原理 电流的热效应
组成 主要组成部分——发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘体材料上做成的
优点 ①清洁卫生；②热效率高；③可以方便地进行控制和调节温度
举例 电炉、电饭锅、电热毯等
2.电热的防止：利用散热窗、散热片、风扇吹风等方法加快散热.
考点突破
考点一 电能、电功及其测量 电功率
【例1】 (2023武汉)如图所示是某同学家中的电能表，该同学把家中的其他用电器都与电源断开.把一只24 W节能灯和一只500 W电吹风机分别接在此电能表上，有关电能表的说法正确的是( )
A.电能表的作用是测量电流做功的快慢
B.24 W节能灯接入电路时，电能表和节能灯并联
C.24 W 节能灯接入电路，当电能表铝盘转180转时，节能灯消耗电能为
D.500 W电吹风机接入电路，电能表铝盘转动较快，说明电流通过电吹风机做的功较多
考点二 伏安法测量小灯泡的电功率
【例2】 (2022武汉)某同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率.实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是 3.8V.
(1)图甲中有一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线.
(2)正确连接电路后，小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是 A，小灯泡的额定功率是 W.
(3)测出小灯泡额定功率后，该同学接着移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.32 A时，电压表的示数不可能是 (填标号).
A.3.9 V B.4.0 V C.4.1 V
考点三 电功、电功率的计算
【例3】 (2023武汉)如图所示为某型号的太阳能充电宝，表面贴有太阳能电池板，在阳光照射下为内部锂电池充电.
(1)此过程中的能量转化为：太阳能→ 能→ 能.
(2)该充电宝上标明电压为3.7 V,容量为10 000 mA·h,它充满电后储存了 J的电能.
【例4】 (2024武汉元调)2023年我国某企业发布了独立研制的一款 5G手机，其各项性能均处于世界领先地位，下表是该手机的部分参数.
手机电池的电压 3.7 V
电池容量 4 750 mA·h
无线快充功率 50 W
有线超级快充功率 66 W
(1)芯片的核心部件主要是利用 (选填“导体”“半导体”“超导体”或“绝缘体”)在导电性能上的特殊性来工作的.
(2)在给手机电池充电时，手机电池相当于电路中的 (选填“电源”“开关”或“用电器”).该电池充满电时最多可储存电能 J，若采用无线快充方式给该手机充电，不考虑能量损失，需要 h就可以将电池从无电状态充至满电状态.
考点四 电流的热效应 焦耳定律 电热与电能的关系
【例5】 (2023武汉)如图所示是“探究电流通过导体时产生的热量的多少与哪些因素有关”的实验装置.两个透明容器内密封着等量的空气，下列有关说法正确的是( )
A.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的
B.通电一段时间后，甲图中左侧导体产生的热量是右侧导体产生热量的一半
C.乙图可以用于探究电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系
D.乙图中通电一段时间后，左侧 U形管中液面的高度差比右侧的小
考点精练
基础巩固
1.(2023 武汉)如图所示为甲、乙两导体的电流随电压变化的图像.下列说法正确的是( )
A.两导体串联在某电路中，电流为0.1A时，甲导体的电阻为10Ω
B.两导体串联在电源电压为3 V的电路中，甲、乙两导体的功率之比为1:2
C.两导体并联在电源电压为2 V的电路中，干路电流为0.5A
D.两导体并联在电源电压为2 V的电路中，甲、乙两导体的电阻之比为5:4
2.(2022湖北)小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图所示，下列说法正确的是( )
A.该电能表的标定电流为20 A
B.该电能表应接在50 Hz的直流电路中使用
C.小明家每消耗1度电，铝盘转动3 000转
D.小明家半年内的用电量是6 335 kW·h
3.(2023武汉)如图是某型号充电桩(慢充)为电动车充电的情景，下表为该充电桩的部分参数.在正常电压下充电且不计充电过程中的能量损耗，下列说法正确的是( )
输入电压 220 V
输出电压 220 V
充电功率 7 kW
充电时间 8~10 h
A.对电池充电时是将化学能转化为电能 B.输入电流约为31.4 A
C.在1 s内最多能对电动车充电7 000 J D.充电8小时可最多消耗电能70 kW·h
4.小明家的电能表如图所示，他要用电能表和秒表测某一用电器的实际电功率.在用电高峰时，他只让规格为“220 V 1 000 W”的电热水壶单独工作，测得在200s内电能表的转盘恰好转81圈.此时该电热水壶的实际功率为 W，实际电压为 V.(假设电热水壶电阻不变)
5.(1)如图甲所示是武汉市区一交通道路上使用的风光互补LED路灯的外形图和电路原理图，该电路中两只LED灯是 的，它们是由 材料做成的.每个LED灯上都标有“24 V 60 W”字样，则两个LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为 A；如果用这种路灯替换发光亮度相同的420 W的传统路灯，那么500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能 kW·h.
(2)小灯泡L 和电阻R上分别标有“6 V 4.8 W”和“6 V 0.6 A”字样,它们的电流随电压变化规律如图乙所示.现将小灯泡L和电阻R连入电路中，若要确保电路中的元件不烧坏，L和R 串联时电源电压不超过 V，L和R 并联时电路的总功率最大可达到 W.
能力提升
6.(2024武汉元调)如图是探究电流产生热量跟哪些因素有关的实验装置.下列说法错误的是( )
A.甲实验表明，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多
B.乙实验表明，在电阻、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多
C.甲实验中，相同时间内，电流通过左、右容器中电阻丝产生的热量之比为2：1
D.乙实验中，相同时间内，电流通过左、右容器中电阻丝产生的热量之比为4：1
7.(2022武汉)某同学利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，实验中电源电压保持4.5 V不变,小灯泡的额定电压是2.5 V.
(1)该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线.
(2)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针偏转，而电压表指针不偏转，故障原因可能是 (选填“小灯泡”“滑动变阻器”或“电流表”)短路.
(3)排除故障后，按正确的步骤进行实验.小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是 A，小灯泡的额定功率是 W.
(4)该同学接着使小灯泡两端的电压依次为2.0V、1.0V、3.0V，并测得通过小灯泡的电流分别为0.25 A、0.20 A、0.30 A，在上述4次实验中，滑动变阻器连入电路的最大阻值与最小阻值之比为 .
第 15 讲电功率
知识梳理
知识点一电能、电功及其测量
电能单位 国际单位是__焦耳(J)_;常用单位是__千瓦时(kW·h)或度_;1度=1kW·h=__3.6×10 _J
电功实质 用电器消耗电能的过程实际是__电_能转化为其他形式能的过程，也就是电流做功的过程
计算 ①电流做功的多少跟__电流大小_、_电压的高低_、__通电时间_的长短都有关系，加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功就越多,写成公式为__W=UIt__; ②W=__ Pt _=__UIt__(适用于所有电路); ③对纯电阻电路，可推导出：w=__I Rt__= U / Rt
计量 电能表：测量用电器某一段时间内__消耗电能_多少的仪器 ①电能表上的“220 V”表示：__该电能表应该接在电压为220 V的电路中使用_； ②“600 revs/(kW·h)”表示:接在这个电能表上的用电器,每消耗 1kW·h的电能,电能表上的转盘转过600转_;③“10(20) A”表示:这个电
能表的标定电流为10 A，额定最大电流为20 A_；④“50 ~”表示：__这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用_；⑤测量较大电能时用刻度盘读数，消耗的电能等于前后两次示数之差，即W=W -W ；⑥测量较小电能时用转盘转数读数，,W="NkW·hh(n表示电能表在某段时间内的转盘转数，N表示电能表铭牌上标着的转盘转数)
知识点二 电功率
1.电功率
意义 表示电流做功的__快慢_，用符号__P_表示
单位 国际单位是__瓦特(W)_;常用单位还有千瓦(kW);1kW=__10 _W
大小 电功率等于__电功_与__时间_之比
公式 ①P=W/t=UI;(②对纯电阻电路，可推导出P=UR=I R
2.额定电压和额定功率
概念 额定电压：用电器__正常工作_时的电压
额定功率：用电器在__额定电压__下工作时的电功率
铭牌含义 灯泡上标有“PZ220 V 60 W”,表明这个灯泡的额定电压为_220V_,额定功率为_60 W_
实际功率的计算 ①P实=U实 I实;(②电阻不变时，P失=IB:R= Uke
知识点三伏安法测量小灯泡的电功率
原理 P=_UI__
实物图与电路图
选择仪器 电源：其电压高于灯泡的额定电压； 电压表：并联在灯泡的两端；根据额定电压选择电压表量程，所选量程要略大于 灯泡的额定电压(特殊要求除外)； 电流表：串联在电路中；依据I频=TU级或I频=UR计算出额定电流值，据此选择量程，所选量程要略大于灯泡的额定电流
测量 分别在额定电压、约1.2倍额定电压和低于额定电压的情况下测出小灯泡的功率
结论 用电器两端的电压不同，电功率__不同__，小灯泡两端的电压越高，实际功率越__大__，灯泡越_亮__
知识点四 电功、电功率的计算
电功 ①W=UIt;②W= Pt;③W=U Rt;④W=I Rt. ①②是普遍适用的，③④只适用于纯电阻电路
电功率 ①P=W//;②P=UI;③P=U /R;④P=I R. ①②是普遍适用的，③④只适用于纯电阻电路
电功率比值 (1)不同电阻，同一电路： 串联：PAB=V =R =并联：PA=RA=RR (2)同一电阻，不同电路：E/=( ) = )
知识点五 电流的热效应
1.电流的热效应：电流通过导体时 电能 转化成内能，这个现象叫作电流的热效应.
2.探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关的实验
实验装置
探究方法 __控制变量法_、转换法
实验设计 ①在电流和通电时间相同时，探究电热与电阻的关系(电路设计：两个阻值不同的电阻__串联_，目的是控制电流和通电时间相同)； ②在电阻和通电时间相同时，探究电热与电流的关系(电路设计：将阻值相同的电阻串联，并在右边容器的外部__并联_一个电阻分流)
结论 ①在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越__多__； ②在电阻、通电时间相同的情况下，通过的电流越大，产生的热量越__多_
知识点六 焦耳定律
内容 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成_正比_，跟导体的电阻成_正比_，跟通电时间成__正比_
公式 _Q=I Rt_(适用于所有电路)
说明 ①各物理量都对应同一段电路或同一个导体；②焦耳定律是对电流热效应规律的定量描述
知识点七 电热与电能的关系
物理量 电能(电功) 电热
计算公式 W=UIt Q=I Rt
快慢程度 P电=UI P热=I R
关系 在纯电阻电路中，,W=Q,P电=P热;在非纯电阻电路中，W>Q,P电>P热
知识点八 电热的利用和防止
1.电热的利用——电热器
原理 电流的热效应
组成 主要组成部分——发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘体材料上做成的
优点 ①清洁卫生；②热效率高；③可以方便地进行控制和调节温度
举例 电炉、电饭锅、电热毯等
2.电热的防止：利用散热窗、散热片、风扇吹风等方法加快散热.
考点突破
考点一 电能、电功及其测量 电功率
【例1】 (2023武汉)如图所示是某同学家中的电能表，该同学把家中的其他用电器都与电源断开.把一只24 W节能灯和一只500 W电吹风机分别接在此电能表上，有关电能表的说法正确的是( C )
A.电能表的作用是测量电流做功的快慢
B.24 W节能灯接入电路时，电能表和节能灯并联
C.24 W 节能灯接入电路，当电能表铝盘转180转时，节能灯消耗电能为2.16×10 J
D.500 W电吹风机接入电路，电能表铝盘转动较快，说明电流通过电吹风机做的功较多
考点二 伏安法测量小灯泡的电功率
【例2】 (2022武汉)某同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率.实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是3.8V.
(1)图甲中有一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线.
(2)正确连接电路后，小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是 0.3 A,小灯泡的额定功率是 1.14 W.
(3)测出小灯泡额定功率后，该同学接着移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.32 A时，电压表的示数不可能是 A、B (填标号).
A.3.9 V B.4.0 V C.4.1 V
考点三 电功、电功率的计算
【例3】 (2023武汉)如图所示为某型号的太阳能充电宝，表面贴有太阳能电池板，在阳光照射下为内部锂电池充电.
(1)此过程中的能量转化为：太阳能→ 电 能→ 化学 能.
(2)该充电宝上标明电压为3.7 V,容量为 10 000 mA·h,它充满电后储存了 1.332×10 J 的电能.
【例4】 (2024武汉元调)2023年我国某企业发布了独立研制的一款 5G手机，其各项性能均处于世界领先地位，下表是该手机的部分参数.
手机电池的电压 3.7 V
电池容量 4 750 mA·h
无线快充功率 50 W
有线超级快充功率 66 W
(1)芯片的核心部件主要是利用 半导体 (选填“导体”“半导体”“超导体”或“绝缘体”)在导电性能上的特殊性来工作的.
(2)在给手机电池充电时，手机电池相当于电路中的 用电器 (选填“电源”“开关”或“用电器”).该电池充满电时最多可储存电能 6.327×10 J，若采用无线快充方式给该手机充电，不考虑能量损失，需要 0.3515 h就可以将电池从无电状态充至满电状态.
考点四 电流的热效应 焦耳定律 电热与电能的关系
【例5】 (2023武汉)如图所示是“探究电流通过导体时产生的热量的多少与哪些因素有关”的实验装置.两个透明容器内密封着等量的空气，下列有关说法正确的是( B )
A.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的
B.通电一段时间后，甲图中左侧导体产生的热量是右侧导体产生热量的一半
C.乙图可以用于探究电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系
D.乙图中通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
考点精练
基础巩固
1.(2023 武汉)如图所示为甲、乙两导体的电流随电压变化的图像.下列说法正确的是( B )
A.两导体串联在某电路中，电流为0.1A时，甲导体的电阻为10Ω
B.两导体串联在电源电压为3 V的电路中，甲、乙两导体的功率之比为1:2
C.两导体并联在电源电压为2 V的电路中，干路电流为0.5A
D.两导体并联在电源电压为2 V的电路中，甲、乙两导体的电阻之比为5：4
2.(2022湖北)小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图所示，下列说法正确的是( C )
A.该电能表的标定电流为20 A
B.该电能表应接在50 Hz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6 335 kW·h
3.(2023武汉)如图是某型号充电桩(慢充)为电动车充电的情景，下表为该充电桩的部分参数.在正常电压下充电且不计充电过程中的能量损耗，下列说法正确的是( C )
输入电压 220 V
输出电压 220 V
充电功率 7 kW
充电时间 8~10 h
A.对电池充电时是将化学能转化为电能 B.输入电流约为31.4 A
C.在1 s内最多能对电动车充电7 000 J D.充电8小时可最多消耗电能70 kW·h
4.小明家的电能表如图所示，他要用电能表和秒表测某一用电器的实际电功率.在用电高峰时，他只让规格为“220 V 1 000 W”的电热水壶单独工作，测得在200s内电能表的转盘恰好转81圈.此时该电热水壶的实际功率为 810 W,实际电压为 198 V.(假设电热水壶电阻不变)
5.(1)如图甲所示是武汉市区一交通道路上使用的风光互补LED路灯的外形图和电路原理图，该电路中两只LED灯是 并联 的，它们是由 半导体 材料做成的.每个LED灯上都标有“24 V 60 W”字样，则两个LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为 5 A；如果用这种路灯替换发光亮度相同的420 W的传统路灯，那么500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能 1500 kW·h.
(2)小灯泡L和电阻R 上分别标有“6 V 4.8 W”和“6 V 0.6 A”字样,它们的电流随电压变化规律如图乙所示.现将小灯泡L和电阻R连入电路中，若要确保电路中的元件不烧坏，L和R 串联时电源电压不超过 9 V，L和R 并联时电路的总功率最大可达到 8.4 W.
能力提升
6.(2024武汉元调)如图是探究电流产生热量跟哪些因素有关的实验装置.下列说法错误的是( C )
A.甲实验表明，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多
B.乙实验表明，在电阻、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多
C.甲实验中，相同时间内，电流通过左、右容器中电阻丝产生的热量之比为2：1
D.乙实验中，相同时间内，电流通过左、右容器中电阻丝产生的热量之比为4：1
7.(2022武汉)某同学利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，实验中电源电压保持4.5 V不变,小灯泡的额定电压是2.5 V.
(1)该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线.
(2)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针偏转，而电压表指针不偏转，故障原因可能是 小灯泡 (选填“小灯泡”“滑动变阻器”或“电流表”)短路.
(3)排除故障后，按正确的步骤进行实验.小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是 0.28 A，小灯泡的额定功率是 0.7 W.
(4)该同学接着使小灯泡两端的电压依次为2.0V、1.0V、3.0V，并测得通过小灯泡的电流分别为0.25 A、0.20 A、0.30 A，在上述4 次实验中，滑动变阻器连入电路的最大阻值与最小阻值之比为 7：2 .