2021浙教版科学中考第一轮复习--物理模块（十五）：电功、电功率【word，含答案】

一、电能
1.电能：电具有能的能量。
2.电功：电能转化为其他形式能量的过程就是电流通过用电做功的过程，电流所做的功称之为电功。电能转化为其他形式能量的多少可以用电功来度量。
3.电能、电功的单位与机械能的单位一样，也是焦耳。电能的单位还有千瓦时（kW?h），俗称“度”。
4.电功的计算：普适公式： 只用于纯电阻电路的公式：。
二、电功率
1.电功率：电流在单位时间内做的功，叫做电功率，描述电流做功快慢。普适公式： 只用于纯电阻电路的公式：。
2.常见用额定功率：
3.用电器的工作状态：
电压关系 电器工作状态 功率关系
非常正常工作
（电器一般不会烧坏）
正常工作
（电器可能烧坏）
三、电热器
（一）焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的大小成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。
（二）电热器多档问题
（1）串联电路的多档问题
①短路式：两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联，如下图所示。当闭合开关时，有一个电阻短路，只有一个电阻工作，此时为高温档；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温档。

短路式 单刀双掷式
②单刀双掷式：主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接附加电阻。
当开关掷向附加电阻的支路时，两电阻串联，为低温档；当开关掷向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高温档。
③公式计算：闭合S时，R短路，为高温档：P高=U2/R0
闭合S断开时，R、R0串联，为低温档：
（1）R0是发热电阻R是分压电阻时， P低=[U/（R+R0）]2R0
（2）R、R0都是发热电阻时，P低=U2/（R1+R2）
（2）并联电路的多档问题
公式计算： 只闭合S1时，低温档：P低=U2/R1
只闭合S2时，中温档：P中=U2/R2
闭合S1、S2时，高温档：P高=U2/R1+U2/R
例1.?(2020杭州)小金用如图甲所示的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率与变阻器接入电路电阻之间的关系。已知电源电压恒为3V，定值电阻R0的阻值为3Ω，滑动变阻器R1上标有“2A 5Ω”字样。实验数据如表所示。
(1)用笔画线代替导线，在答题纸上完成图乙的电路连接。
(2)表中第6次实验时，电流表示数如图丙所示，则表中数据①是___________。
(3)根据实验数据可知，此电路中，滑动变阻器消耗的电功率随着变阻器接入电路电阻的变化的规律是______________________。
例2.?(2020杭州)如图电路中，电源电压恒为9V，灯泡L规格为“6V 3W”。闭合开关，灯泡正常工作。求：
(1)电阻R的阻值。
(2)灯泡工作5分钟消耗的电能及电阻R产生的热量。
例3.如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W。则输电导线AC、BD上消耗的功率为（ ）
A．1W B．2W C．4W D．9 W
例4.小金是一位科学爱好者，非常喜欢看用电器设备的参数。他绘制了电饭锅简化电路图并记录了电饭锅和电能表上标着如下数据：
（1）当温控开关闭合后，电饭锅处于“高温烧煮”档还是“保温”档？此时电路工作时的电阻阻值是多少？
（2）已知电饭锅在额定电压下正常工作720s，恰好能将1标准大气压下1.8kg、20℃的水烧开。该电饭锅烧开这些水时的热效率是多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
（3）第（2）问中，电饭锅消耗的电能的过程中的电能表转了多少圈？
1.如图是探究电流通过导体时产生热量多少跟什么因素有关的 实验装置，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（??? ）
? A.?该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B.?通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
? C.?将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
? D.?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
2.如图所示，ab和bc是两根电阻丝，若将a、b端接入某一恒定电压的电路时，功率是24w；若将b、c端接入同一电路中时，功率是12w，则a、c端接入该电路时，电功率是（??? ）
? A.?36w B.?12w C.?8w ? D.?4w
3.如图所示的电路中，电源电压不变，当变阻器R1的滑动片向右滑动时（??? ）
? A.?电流表的读数变小，电压表的读数变小，R1的功率变小
? B.?电流表的读数变小，电压表的读数变大， R1的功率变大
? C.?电流表的读数变大，电压表的读数不变， R1的功率变小
D.?电流表的读数变小，电压表的读数不变， R1的功率不变
4.如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A。则（??? ）
? A.?电路消耗的最小功率为2.5W
B.?滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W
? C.?滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W
? D.?滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J
5.小星同学为实验室设计了一个多挡位电加热器，其工作原理图如图所示。其中R1、R2、R3为发热电阻，三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其电功率可忽略不计。小星设想通过开关的组合，使电加热器能有多挡功率。当只闭合S1时，测得功率为200W；当只闭合S2时，测得功率为100W；小星设计此电热器最大发热功率为800W，则（??? ）
? A.?当只断开S3时，功率为500W
? B.?此电热器一共可有六挡不同的功率
C.?三个发热电阻的阻值之比为5∶10∶2
? D.?此电热器可能有一挡的功率为400W
6.家里的电风扇、电视机是__________联的，正常工作电压是__________V。某同学想利用家里的电能表（如图所示）测量一下家里电风扇的实际功率，于是他关闭了家里其他用电器，只让电风扇单独工作，测得家里电能表的转盘10min转了10r，则该电风扇的实际功率为__________W。
际功率，请写出主要的实验步骤：__________________________________________________。
7.小雨同学进行“测量小灯泡的电功率”实验，现有器材：额定电压为 8V的同规格小灯泡(电阻约为 30Ω)若干个，电压为12V的电源1个，电流表、电压表、开关各1个，规格分别为“10Ω1A”和“20Ω0.5A”的滑动变阻器各1个，导线若干。
（1）实验中应选择规格为“________”的滑动变阻器。
（2）图1中已经连接了部分电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（3）小雨正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表示数为0A，经检查电表完好，则故障可能是________。
（4）故障排除后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图2所示，小灯泡的额定功率是________W。
8.图甲、乙为小兰家电饭锅及其简化电路，其中R1和R2均为电热丝，s1为自动控制开关，可实现智能化地控制食物在不同时间段的温度。图丙为用该电饭锅焖熟一锅米饭时，功率随时间变化的图象。已知高温档的功率为660W，保温档的功率是110W。
求：（1）保温时的电流；
（2）焖熟一锅米饭应缴纳的电费。（每度电按0.5元计算）
1.小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路(如图乙)，闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1'、P2'(不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定)。下列关系式正确的是（??? ）
? A.?P2'＞P1'＞P1 ? B.?P2'＞P1＞P1' C.?P1＞P2'＞P1' ? D.?P1＞P1'＞P2'
2.如图所示的家用电器中，其正常工作时电流约为4A的是（??? ）
3.把标有“220V、40W”和“220V、15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下，则下面分析正确的是（??? ）
? A.?40W的灯比较亮
? B.?两盏灯的总功率大于15W，小于55W
? C.?甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率
D.?乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率
4.规格都是“220V 120W”的一台电冰箱、一台电脑和一只电烙铁，分别正常工作相同时间，消耗的电能（??? ）
? A.?电冰箱最多 ? B.?电脑最多 ? C.?电烙铁最多 D.?一样多
5.标有“6V 1.5W”的灯泡，如图，是通过它的电流随其两端电压变化图像，若把这只灯泡与一个 10Ω的定值电阻串联起来， 接在电压为6V的电源两端。则下列说法中正确的是（??? ）
A.?此时该灯泡的电阻为24Ω ?
B.?此时通过定值电阻的电流为0.25A
C.?此时灯泡的额定功率为0.8W
D.?此时电路的实际总功率为1.2W
6.如图是探究电流通过导体时产生热量多少跟什么因素有关的 实验装置，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（??? ）
? A.?该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B.?通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
? C.?将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
? D.?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
7.下课后，王老师去关闭机房的总电闸时，发现如图所示的电能表转盘在缓慢地转动，他利用手表估测了一下，转盘2分钟转动了5圈，那么2分钟内消耗了__________焦电能；经检查发现，机房内还有20台型号相同的电脑显示器处于待机状态，则一台电脑显示器的待机功率约为__________瓦。
8.小西做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。图甲是小西没有连接完的实物电路。
（1）请你用笔画线代替导线，帮小西将实物电路连接完整；
（2）小西连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是______________（写出一种即可）；
（3）小西通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图乙所示的U－I图像。根据U－I图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是___________W。
（4）根据图乙分析，你认为引起小灯泡电阻变化的原因是_______________。
9.下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：
（1）电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能；
（2）电烤箱在低温档正常工作时，R2的阻值是多少；
参考答案
例1.?
(1)电路如图(2)1.00(3)随着滑动变阻器接人电路电阻的增大（或减小），其电功率先增大后减小
例2.
例3.C
例4.
1.B 2.C 3.D 4.B 5.C
6.并；220；100
7.（1）20Ω?0.5A（2）（3）小灯泡灯丝断了（4）1.92
8.（1）0.5A （2）0.12
1.C 2.A 3.D 4.D 5.D 6.B
7.7200 ???3
8.（1）图略 （2）小灯泡断路 （3）0.5 （4）小灯泡的电阻随温度的改变而改变
9.（1）9.9×105焦（2）66Ω