中考科學(xué)復(fù)習(xí) 電功 電功率課件

電功電功率 一 電功考點1概述電功的概念b電功的實質(zhì) 電流做功的過程就是 轉(zhuǎn)化為 的過程 考點2知道電功的單位a單位為 簡稱焦 符號為J 千瓦時 kW h 換算 1kW h J 考點3列舉決定電功大小的因素a影響電功大小的因素有電壓 和通電 電能 其他形式能 焦耳 3 6 106 電流 時間 考點4知道用電器消耗的電能可以用電功來量度a電流做功的過程實際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程 電流做了多少功就有多少 轉(zhuǎn)化為其他形式的能 考點5應(yīng)用電功的公式計算用電器消耗的電能c電能計算公式為 對純電阻性用電器 電功還可用公式 計算 考點6根據(jù)電能表讀數(shù)的變化估算消耗的電能b測量電功的儀表是 電度表或千瓦時計 計數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差就是這段時間內(nèi)消耗的千瓦時數(shù) 電能 W UIt W Pt W U2 R t W I2Rt 電能表 1 2014 德陽 下列家用電器正常工作20min消耗電能最多的是 A 電飯煲B 電熱毯C 電視機D 電風(fēng)扇 A 2 2015 溫州 某興趣小組設(shè)計了如圖甲所示的汽車轉(zhuǎn)向指示燈電路模型 接通相應(yīng)指示燈后 該指示燈會亮 暗 微弱發(fā)光 交替閃爍發(fā)光 電路中電源電壓恒為6V 指示燈規(guī)格為 6V3W R0為定值電阻 電磁鐵線圈及銜鐵的阻值忽略不計 1 若讓左轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn)指示燈同時工作 轉(zhuǎn)向開關(guān)應(yīng)于觸點 接通 填 1和2 2和3 3和4 或 4和5 2 當(dāng)轉(zhuǎn)向開關(guān)與觸點 2和3 接通時 右轉(zhuǎn)指示燈兩端實際電壓變化規(guī)律如圖乙所示 已知當(dāng)右轉(zhuǎn)指示燈微弱發(fā)光時 其兩端實際電壓為U實 消耗的實際功率為額定功率的1 25 求 右轉(zhuǎn)指示燈閃爍交替工作30秒消耗的電能 定值電阻R0的阻值 指示燈的電阻不變 答案 32 4焦 48歐 3和4 二 電功率考點7概述電功率的概念b電流在單位時間內(nèi)所做的功叫 是用來表示 的物理量 考點8知道電功率的單位a單位 瓦特 簡稱瓦 符號為W 千瓦 kW 1kW 1000W 考點9應(yīng)用電功率的公式進行簡單的計算c電功率計算公式為 P P 對于純電阻性用電器 電功率還可用公式P P 計算 電功率 電流做功快慢 W t UI U2 R I2R 考點10知道額定功率的概念a 1 額定功率 用電器在 下工作時所消耗的電功率 2 用電器只有在額定電壓下工作時 實際功率等于額定功率 燈泡的亮度取決于燈的 電功率 考點11從說明書或銘牌上識別用電器的額定功率a以燈泡為例 PZ220V25WPZ表示普通照明燈泡 220V表示額定電壓為220V 25W表示該燈泡的額定功率為25W 額定電壓 實際 3 2015 寧波 如圖所示 電源電壓不變 R1是光敏電阻 其阻值大小隨光照強度的增強而減小 閉合開關(guān)S后 當(dāng)光照強度增大時 A 通過R2的電流變大B 電路總電阻變大C R1消耗的功率變小D 要保持電流表示數(shù)不變 應(yīng)將R2的滑片P向右移 D 4 2015 金華 夏天來臨 為了避免蚊蟲的侵?jǐn)_ 許多家庭都會使用電熱滅蚊器 圖甲為某品牌電熱滅蚊器的簡化電路 其中指示燈的電阻不隨溫度變化 1 電熱滅蚊器是根據(jù) 原理制成的 2 某次使用時 通過熱敏發(fā)熱體的電流與使用時間的關(guān)系如圖乙所示 則熱敏發(fā)熱體兩端電壓的變化情況為 電流的熱效應(yīng) 先變大后不變 三 測定小燈泡的電功率考點12說明伏安法測量小燈泡的電功率的實驗原理b原理為 考點13繪制實驗的電路圖b考點14測定小燈泡的額定功率和實際功率 收集和整理實驗數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論b調(diào)節(jié)滑動變阻器 當(dāng)電壓表讀數(shù)不等于額定電壓時 可測實際功率 當(dāng)電壓表讀數(shù) 額定電壓時 可測額定功率 P UI 等于 5 在今年的實驗技能考試中 實驗桌上準(zhǔn)備的器材有 學(xué)生電源 電壓表 電流表 滑動變阻器 開關(guān) 待測小燈泡及導(dǎo)線若干 在做測量小燈泡的電功率實驗時 小明在連接電路的過程中 由于疏忽 把兩表的位置給顛倒了 其他連接正確無誤 當(dāng)開關(guān)閉合后 所產(chǎn)生的現(xiàn)象是 A 電流表將被燒壞B 電壓表將被燒壞C 電壓表有讀數(shù) 電流表的讀數(shù)幾乎為0D 電流表有讀數(shù) 電壓表的讀數(shù)幾乎為0 C 解析 當(dāng)把電壓表和電流表的位置給顛倒后 由于電壓表串聯(lián)在電路中 且電壓表的阻值特別大 所以導(dǎo)致電路中的電流很小 所以電壓表有讀數(shù) 電流表的讀數(shù)幾乎為零 6 2015 麗水 某興趣小組在測量額定電壓為2 5伏小燈泡電功率的實驗中 實驗電路圖如圖甲所示 1 閉合開關(guān)前 應(yīng)將滑動變阻器滑片P移到 阻值最大處 或最右端 2 實驗時 電壓表和電流表讀數(shù)記錄在上表中 實驗結(jié)束后 同學(xué)們想知道小燈泡的額定功率 卻發(fā)現(xiàn)沒有測小燈泡正常工作時的電流 能否利用表中數(shù)據(jù)求出小燈泡的額定功率 有同學(xué)認為可利用表中某組數(shù)據(jù)求出電阻R 再利用P額 U R求出小燈泡的額定功率 請判斷是否可行并說明理由 3 有同學(xué)將表中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖乙的U I曲線 由圖可知小燈泡的額定功率為 瓦 2額 不行 因為小燈泡的阻值隨溫度的變化而變化 0 5 高頻點1電功的計算 例1 2013 鎮(zhèn)江 LED燈具有節(jié)能 環(huán)保特點 220V8 5W LED燈泡和 220V60W 白熾燈泡正常發(fā)光時的亮度相當(dāng) 與白熾燈相比 LED燈泡可以節(jié)能約 A 14 2 B 85 8 C 16 5 D 83 5 B 解析 設(shè)兩種燈泡正常發(fā)光的時間為t LED消耗的電能為W1 P1t 8 5W t 白熾燈消耗的電能為W2 P2t 60W t LED燈可以節(jié)約 1 2015 湖州 2013 2017年中國風(fēng)光互補路燈行業(yè)發(fā)展前景與投資預(yù)測分析報告 數(shù)據(jù)顯示 我國現(xiàn)有城鄉(xiāng)路燈總數(shù)約有2億只 并以每年加20 的速度增長 我國有豐富的風(fēng)能及太陽能資源 路燈作為戶外裝置 兩者結(jié)合做成風(fēng)光互補路燈 無疑給國家的節(jié)能減排提供了一個很好的解決方案 如圖為某公司生產(chǎn)的風(fēng)光互補LED路燈外形圖和電路原理圖 每套路燈的部分部件及參數(shù)如下表 1 該燈電路中 兩只LED燈的連接方式是 填 串聯(lián) 或 并聯(lián) 2 兩只LED燈正常發(fā)光時 通過光控開關(guān)S的電流為多大 并聯(lián) 3 國家發(fā)改委提供的數(shù)據(jù)顯示 每燃燒1噸標(biāo)準(zhǔn)煤可以發(fā)電3000千瓦時 排放二氧化碳2 61噸 假如傳統(tǒng)路燈消耗的電能來自燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)電 用此套路燈替換400瓦 每天工作10小時的傳統(tǒng)路燈 則每套路燈1年 365天 可減少多少噸二氧化碳的排放 答案 2 5A 3 1 27t 解析 1 該燈電路中 兩只LED燈的連接方式是并聯(lián) 因為它們其中一只燒杯時 不會影響另一只 2 兩只LED燈正常發(fā)光時 電路消耗的總功率為120W 通過光控開關(guān)S的電流為I P U 120W 24V 5A 3 傳統(tǒng)路燈1年 365天 消耗的電能是W Pt 0 4kW 10 365h 1460kW h 可減少排放二氧化碳的質(zhì)量為 1460kW h 3000kW h 2 61t 1 27t 高頻點2電功率的計算 例2 2014 金華 義烏 如表為某電烤箱銘牌 如圖虛線框內(nèi)所示是其內(nèi)部簡化電路圖 R1和R2均為電熱絲 求 1 電烤箱在高溫檔工作10分鐘所消耗的電能 2 電路中R2的阻值 3 若在電路中加一個 限高溫開關(guān) 當(dāng)電烤箱超過一定溫度時能自動斷開電路 該開關(guān)最好安裝在A B C中的 點處 答案 1 6 6 105J 2 66 解析 1 W Pt 1100W 10 60s 6 6 105J 2 高溫檔時 R1 U2 P高 220V 2 1100W 44 低溫檔時 R總 U2 P低 220V 2 440W 110 R2 R總 R1 110 44 66 3 如果把 限高溫開關(guān) 接在零線上 即使把開關(guān)斷開 電路中的火線還是接通的 也還是有電流存在 會電到人的 裝在火線上 限高溫開關(guān) 斷開 火線也就斷開了 就沒有電了 能夠保證安全 故裝在B點 B 2 2015 金華 小偉是一個科學(xué)迷 在課余時間他利用一個規(guī)格為 2 2V0 01A 的發(fā)光二極管設(shè)計了如圖甲所示的電路 晚間關(guān)閉照明燈L后 利用二極管D發(fā)出的光指示開關(guān)所在的位置 S為單刀雙擲開關(guān) R為限流電阻 1 關(guān)閉照明燈后 為使二極管D正常工作 限流電阻R的阻值為多少歐 此時 電路消耗的總功率為多少瓦 2 從安全用電考慮 該電路存在安全隱患 應(yīng)將單刀雙擲開關(guān)S接在照明燈L與 間 3 不管照明燈關(guān)閉還是打開 該電路都要消耗電能 為節(jié)約電能 可以再接入一個光控開關(guān) 光照弱時自動閉合 光照強時自動斷開 你認為應(yīng)將光控開關(guān)接在圖乙中a b c三處的 處 答案 1 UR U UD 220V 2 2V 217 8V IR ID 0 01A R UR IR 217 8V 0 01A 21780 P UI 220V 0 01A 2 2W 火線 c 高頻點3小燈泡功率的測定 例3 2015 內(nèi)江 育才中學(xué)初3 1班學(xué)生在探究 測量小燈泡的電功率 的實驗后 某興趣小組欲進一步探究學(xué)習(xí) 現(xiàn)將其改變?yōu)?探究小燈泡的電功率P與電壓U之間的關(guān)系 的實驗 實驗中提供了以下實驗器材 A 待測小燈泡L 額定電壓3 0V 額定功率1 8W B 電壓表V 量程0 3V 量程0 15V C 電流表A 量程0 0 6A 0 3A D 滑動變阻器R 0 10 E 定值電阻R01 5 R02 10 R03 15 F 蓄電池 電壓U 12VG 開關(guān)S一個 導(dǎo)線若干 1 為了比較精確的測量小燈泡的功率 電流表的量程應(yīng)選 2 為了保證電路安全 實驗中定值電阻R0應(yīng)選 填 R01 R02 或 R03 3 請用鉛筆畫線代替導(dǎo)線 將實驗器材連接起來 使之成為準(zhǔn)備使用的實物電路 4 測量結(jié)束后 應(yīng)先斷開開關(guān) 拆除 兩端的導(dǎo)線 再拆除其他導(dǎo)線 最后整理好器材 5 該小組同學(xué)在處理實驗數(shù)據(jù)時 將電功率P作為縱坐標(biāo) U2作為橫坐標(biāo) 采用描點法 在坐標(biāo)紙上作出了P U2圖像 并畫出該圖像是一條直線 如圖所示 根據(jù)圖像 請你指出 所作圖像的錯誤之處是 作圖時 坐標(biāo)取值不恰當(dāng)之處是 0 0 6A R03 電源 圖線不應(yīng)畫成直線 橫坐標(biāo)的標(biāo)度取值不恰當(dāng) 6 假設(shè)實驗中所給的實驗器材電流表已損壞 老師又給了一只電壓表 該組同學(xué)仍完成了實驗 請你幫他們在虛線框內(nèi)畫出實驗的電路圖 答案 3 6 解析 1 因為燈泡的額定電壓為3 0V 額定功率為1 8W 所以燈泡的額定電流為I P U 1 8W 3 0V 0 6A 故為了比較精確的測量小燈泡的功率 電流表的量程應(yīng)選0 0 6A 2 為了保證電路安全 電流最大值為0 6A 電源電壓為12V 所以電路最小電阻R U I 12V 0 6A 20 燈泡正常發(fā)光電阻為R燈 U燈 I燈 3 0V 0 6A 5 所以定值電阻最大值為20 5 15 定值電阻R0應(yīng)選R03 3 連接電路時注意滑動變阻器一上一下連接 電流表中電流從正接線柱流入 從負接線柱流出 用小量程 4 電學(xué)實驗測量結(jié)束后 應(yīng)先斷開開關(guān) 拆除電源兩端的導(dǎo)線 防止因拆除而導(dǎo)致電路的短路 然后再拆除其他導(dǎo)線 最后整理好器材 5 在作P U2之間關(guān)系圖像時 因小燈泡的電阻隨溫度升高而增大 所以圖像不應(yīng)該是一條直線 作圖時 坐標(biāo)取值不恰當(dāng)之處是橫坐標(biāo)的標(biāo)度取值不恰當(dāng) 應(yīng)當(dāng)改為自然數(shù)的平方數(shù)遞增 6 沒有電流表可以用電壓表與定值電阻并聯(lián)來替代電流表 因為電壓與電阻的比值等于電流 提醒 本題要用到二次函數(shù)的知識才能真正解決問題 例4 2014 紹興 把滑動變阻器R和定值電阻R1連接成如圖電路 變阻器最大電阻R 2R1 閉合開關(guān)S 當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時 下列敘述正確的是 A 電路總功率逐漸減小B 變阻器的功率逐漸減小C 變阻器滑片在左端與右端時的電路總功率之比為9 1D 電阻R1的功率與電路總功率的比值逐漸增加 D 解析 A P總 U2 R1 R 當(dāng)滑片向左滑動時 R變小 總功率變大 B 可設(shè)總功率為UI R1消耗的功率為I2R1 滑動變阻器消耗的功率為P 三者有如下關(guān)系 UI I2R1 P P R1I2 UI 其中R1 U為常數(shù) P與I為二次函數(shù)關(guān)系 由此可知 當(dāng)I b 2a U 2R1時 P達到最大值 2R1 R1 R R R1 即當(dāng)滑動變阻器的阻值與定值電阻相等時 滑動變阻器消耗的功率達到了最大值 由此可知滑片向左滑動時 滑動變阻器消耗的功率是先變大 再變小 B錯 C 最左端是P U2 R1 最右端是P U2 R1 R U2 3R1 兩者比值為3 1 D 電阻R1的功率 P1 I2R1 P總 I2 R1 R P1 P總 R1 R1 R 當(dāng)向左滑時 R變小 故比值變大 例5 2015 廣東 如圖是一種光控電路 它主要由工作電路和控制電路兩部分組成 工作電路由工作電源U1 發(fā)熱電阻R1和R2等組成 控制電路由光敏電阻R 磁控開關(guān)L 定值電阻R0 電源U2等組成 當(dāng)磁控開關(guān)L線圈中的電流等于或大于15mA時 磁控開關(guān)的磁性簧片相互吸合 簧片電阻忽略不計 當(dāng)L線圈中的電流小于15mA時 簧片斷開 已知U1 24V R1 10 R2 20 光敏電阻R的阻值隨照射在它上面的光強E 表示光照射強弱的物理量 單位是坎德拉 符號是cd 變化的關(guān)系如圖所示 當(dāng)開關(guān)S閉合時 則 1 當(dāng)L線圈中的電流小于15mA時 工作電路的總電阻R總 2 當(dāng)L線圈中的電流等于25mA時 工作電路中通過R1的電流I1 A 3 若控制電路中R0 94 U2 1 5V 線圈阻值忽略不計 當(dāng)照射到光敏電阻的光強達到某一個值時 磁控開關(guān)L的磁性簧片恰好吸合 此時光照強度E cd 若10s后開關(guān)S斷開 且斷開時間也為10s 則前后兩段時間電阻R1所產(chǎn)生的熱量變化了 J 30 2 4 3 512 解析 1 當(dāng)L線圈中的電流小于15mA時 簧片斷開 此時工作電路中R1和R2串聯(lián) 串聯(lián)電路中的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和 R總 R1 R2 10 20 30 2 當(dāng)磁控開關(guān)L線圈中的電流等于或大于15mA時 磁控開關(guān)的磁性簧片相互吸合 簧片電阻忽略不計 已知通過L線圈的電流等于25mA 所以磁控開關(guān)是閉合的 此時工作電路中的R2被短路 只有R1工作 已知電源電壓和R1的電阻可求出此時電路中的電流 3 當(dāng)照射到光敏電阻的光強達到某一個值時 磁控開關(guān)L的磁性簧片恰好吸合 說明控制電路中的電流恰好等于15mA 要求光照強度 要先求出光敏電阻的阻值 再根據(jù)圖2找出對應(yīng)的光照強度 控制電路中R0與R串聯(lián)的總電阻 R總控光敏電阻R的大小 R 100 94 6 由圖可知 當(dāng)R 6 時 光照強度是3cd 分析題意可知 前10s 工作電路中只有R1工作 此時R110s產(chǎn)生的熱量 后10s 工作電路中R1與R2串聯(lián) 此時R110s產(chǎn)生的熱量 I1 U R總 24V 30 0 8A Q2 R1t 0 8A 2 10 10s 64J 前后兩次熱量的變化量 Q Q1 Q2 576J 64J 512J 友情提示 本欄目建議午休時間完成 1 2015 濰坊 下列圖所示的家用電器中 利用電流熱效應(yīng)工作的是 A 2 2014 達州 分別標(biāo)有 6V6W 和 6V3W 的甲 乙兩只燈泡 經(jīng)實驗測得其I U特性曲線如圖所示 現(xiàn)將甲 乙兩燈并聯(lián)在電路中 當(dāng)兩只燈泡的總電流為1A時 兩只燈泡消耗的總功率是 A 3WB 4WC 4 5WD 6W 第2題圖 A 3 2015 連云港 現(xiàn)有 6V3W 的燈泡L1和 6V6W 的燈泡L2 將它們接入電路中 不考慮燈絲電阻的變化 下列關(guān)于兩只燈泡的說法正確的是 A 串聯(lián)后接到12V電源的兩端 兩燈均能正常發(fā)光B 串聯(lián)工作時 L1和L2兩端的電壓之比為1 2C 并聯(lián)工作時 L1和L2中的電流之比為2 1D 并聯(lián)工作時 L1和L2的功率之比為1 2 D 解析 由小燈泡額定電壓 額定功率可知 燈泡L1的電阻R1 U2 P 12 額定電流I1 0 5A 燈泡L2的電阻R2 U2 P 6 額定電流I2 1A 兩燈泡串聯(lián)工作時 L1和L2兩端的電壓之比U1 U2 R1 R2 2 1 串聯(lián)后接到12V電源兩端時 L1兩端的電壓U1 8V 高于其額定電壓 不能正常工作 故A B錯誤 兩燈泡并聯(lián)工作時 L1和L2兩端的電流之比I1 I2 R2 R1 1 2 L1和L2的功率之比P1 P2 I1 I2 1 2 故C錯誤 D正確 答案為D 4 2014 德陽 如圖所示的電路 閉合開關(guān)S后發(fā)現(xiàn)L1正常發(fā)光 L2只能微弱發(fā)光 以下對于這一現(xiàn)象產(chǎn)生原因的分析中 合理的是 A 燈泡L2發(fā)生了斷路B 燈泡L2發(fā)生了短路C 由于燈泡L2的電阻較大 其實際功率較小D 由于燈泡L2的電阻較小 其實際功率較小 D 第4題圖 解析 A 當(dāng)電路中發(fā)生斷路時 串聯(lián)電路中沒有電流 燈泡都不亮 不符合題意 B 當(dāng)燈泡L2發(fā)生了短路 L2會不亮 不符合題意 C D 串聯(lián)電路中的電流相同 根據(jù)公式P I2R L2電阻越小 功率越小 燈泡越暗 C錯D對 5 2015 山西 如圖為一種握力計和它的工作原理圖 電源電壓保持不變 握力顯示表是由電流表改裝而成 定值電阻R2起保護電路作用 其電阻值為5 彈簧一端的滑片P在電阻R1的最上端時不施加力 移動到最下端時施加的力最大 彈簧的電阻不計 握力計測量范圍為0 300N 電路中電流表變化范圍為0 1 0 6A 則下列說法正確的是 A 握力300N時電路中電流為0 6AB 握力計工作電路中的電源電壓為3VC R1連入電路阻值變化的范圍是0 30 D R2消耗的最小功率為0 5W 第5題圖 B 6 2013 安順 某電飯鍋設(shè)有 加熱 和 保溫 兩檔 其內(nèi)部簡化電路如圖所示 當(dāng)開關(guān)S置于 1 檔時 電飯鍋處于 填 加熱 或 保溫 狀態(tài) 若電飯鍋保溫和加熱時總功率之比為1 50 則電阻R0和R1的比值為 第6題圖 保溫 1 49 7 2014 溫州 小剛觀察了市場上的 測重儀 后 畫出了如圖所示的原理圖 A為托盤 P為金屬滑片且固定在托盤下的輕質(zhì)彈簧上 并能隨輕質(zhì)彈簧一起上下滑動 當(dāng)托盤中不放物體時 P位于R的最上端 已知R0 5 R的最大阻值為25 電源電壓恒為3V 1 小剛根據(jù)圖判斷 質(zhì)量表是電流表改裝的 其判斷的依據(jù)是 第7題圖 圖中的質(zhì)量表串聯(lián)在電路中 2 當(dāng)稱量物體質(zhì)量達到最大值時 R0消耗的功率是多少 解 當(dāng)稱量物體質(zhì)量達到最大時 金屬滑片P在R的最下端 U0 3V I0 U0 R0 3V 5 0 6A P0 U0I0 3V 0 6A 1 8W 3 當(dāng)托盤A中所放物體質(zhì)量增加時 質(zhì)量表的示數(shù)也隨之增大 請結(jié)合圖分析其原因 當(dāng)稱量物體質(zhì)量增加時 托盤對彈簧的壓力增大 彈簧縮短 滑片向下滑動 滑動變阻器接入電路的電阻變小 總電阻也變小 而總電壓不變 總電流變大 電流表 即質(zhì)量表 的示數(shù)變大 8 2015 濟寧 在學(xué)習(xí)電學(xué)時 小夏利用如圖所示的電路圖 做了不少實驗 其中電阻R可選用阻值分別為10 20 30 的定值電阻 1 在做 探究電流與電阻的關(guān)系 的實驗時 小夏先把10 的電阻連入電路 閉合開關(guān) 把電流表的讀數(shù)填在表格中 然后把10 電阻分別換成20 30 電阻 將相應(yīng)的電流值記錄到表格中 小夏的錯誤做法是 沒有控制定值電阻兩端電壓不變 2 在做 伏安法 測電阻的實驗時 小夏根據(jù)電路圖連接的電路如圖所示 圖中尚有一根導(dǎo)線未連接 請用筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接 要求滑動變阻器連入電路中的阻值最大 實驗中小夏測得的結(jié)果如下