初中物理电功率经典复习资料(含答案)

11中考物理专题辅导——电功、电功率一基础知识点：对于电功、电功率的内容综合性强。通常在中考的“压轴题”中都要用到本专题的知识和解题方法。中考时主要考查以下知识点：（1）电功（W）表示电流做的功．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．（2）电功率（P）电功率是表示电流做功快慢的物理量。单位时间内电流做的功，叫做电功率。（3）额定功率和实际功率额定电压：用电器正常工作．．．．时的电压值为额定电压；额定电压也是用电器上标着的电压．例如我国家庭电路的电压为220V，家用电器的额定电压一般为220V。额定功率：用电器在额定电压．．．．下的功率值为额定功率；也就是用电器上标着的电功率为额定电功率。例如家庭用普通照明的白炽灯泡在电功率15W～60W之间，电饭锅的电功率在350W～1350W之间，家用电冰箱在重100W～140W之间．实际功率：当加在用电器两端的电压不等于额定电压时，用电器的功率为实际功率。（4）焦耳定律内容电流通过导体产生的热量，跟通过导体电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。应用电炉子、电饭锅、电热毯等电热器是利用电流热效应工作的设备，它们的发热体是用熔点高、电阻率大的合金丝制成的。表1电学公式表名称公式单位电流、电压、电阻I＝RU，U＝IR，R＝IUI：A，U：V，R：Ω电功率P＝UI，P＝tWP：W，其他：kW1kW＝10W电功W＝UIt，W＝UQ，W＝PtW：J其他：kWh1kWh＝3.6×106J焦耳定律（电流生热）Q＝I2RtQ：J在纯电阻电路中（电流通过导体时，电能全部转化为内能的电路），结合欧母定律还可以推导出下列公式。表2推导公式电功率P＝I2R＝RU2电功W＝I2Rt＝RU2t22焦耳定律Q＝UIt＝RU2t表3比例关系串联并联21PP＝21RR21PP＝12RR21WW＝21RR21WW＝12RR21QQ＝21RR21QQ＝12RR表4电压、电流、电功率关系（以灯例）电压关系电流关系电功率关系灯发光情况U实＞U额I实＞I额P实＞额比正常发光亮，有可能烧毁U实＝U额I实＝I额P实＝额正常发光U实＜U额I实＜I额P实＜额比正常发光暗二经典例题精析：例1、电能表是测量________的仪表．1kWh的电能可供标有“220V40W”的灯泡正常工作________h。精析电能表是日常生活中常用的仪表．考查能否灵活利用W＝Pt进行计算。正确选择合适的单位，可以简化计算。电能表是测量电功的仪表．题目给出：W＝1kWhP＝40W＝0.04kW时间：t＝PW＝kW04.0kWh1＝25h如果选用国际单位，则计算要麻烦得多。答案电功，25例2、某导体接到6V电压下，它消耗的功率是6W；将改接到3V的电压下，这个导体的功率是________W。精析一个导体，在额定电压下，电阻为R，同样一个导体，电压改变，电阻仍为R。同样一个导体，电压改变，电阻仍为R。∴电功率的习题，往往从求解电阻入手。解法1导体电阻R＝EEPU2＝W6)V6(2＝6Ω．电压变了，导体消耗的功率改变RL＝RUL2＝6)V3(2＝1.5W解法2导体电阻不变33根据：R＝PU2EEPU2＝LLPU2ELPP＝22ELUUPL＝22ELUU·PE＝（V6V3）2×6W＝1.5W小结从解法2看出，电阻一定时，电压是原来的“n”倍，功率是原来的“n2”倍。因为P＝UI，U是原来的“n”倍，I也是原来的“n”倍，所以P是原来的“n2”倍。答案功率是1.5W例3、电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中，R＝10Ω，电路接通后，100s内电阻R上电流做的功为10J，已知灯L的额定功率为10W，灯的电阻不变．求：灯的额定电压。解画出灯L和电阻只串联的电路图1，并标明已知量和未知量．串联电路，通过L和R电流相等，设为I。则WR＝I2Rt图1I＝RtWR＝100s10Ω10J＝101A＝0.1AR两端电压：UR＝IR＝0.1A×10Ω＝1V灯L′两端电压：UL＝U－UR＝10V－1V＝9V灯电阻：R＝IUL＝A1.0V9＝90Ω灯额定电压：UE＝RPE＝9010W＝30V误解有的同学在算完电流后，直接用：UE＝IPE＝A1.0W10＝100V，是错误的．因为此时灯并不是正常发光，电路中的电流不是IE．当然，有的同学把UL＝9V算为灯的额定电压，也是错误的．答案灯额定电压为30V例4、将分别标有“6V9W”和“6V3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12V电源上，则（）。A．两灯都能正常发光B．灯L2可能被烧毁C．两灯都比正常发光时暗D．灯L1比灯L2亮44精析考查学生能否根据实际电压和额定电压的关系，判断灯的发光情况．先求出两盏灯的电阻灯L1的电阻：R1＝121PU＝W9)V6(2＝4Ω灯L2的电阻：R2＝222PU＝W3)V6(2＝12Ω求出灯两端的实际电压U1′∵R1、R2串联UU1＝211RRR＝1244＝41U1′＝41U＝41×12V＝3VL2两端电压U2′＝U－U1′＝12V－3V＝9V比较实际电压和额定电压U1′＜U1，U2′＜U2两灯都不能正常发光；灯L2可能会被烧毁答案B例5、家庭电路中正在使用的两白炽灯，若甲灯比乙灯亮，则（）。A．甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大B．甲灯两端的电压一定比乙灯的大C．通过甲灯的电量一定比乙灯的多D．甲灯的实际功率一定比乙灯的大精析考查家庭电路中灯的连接方式，并由灯的亮度判断电阻的大小．分析家庭电路，灯的连接方式是并联．甲、乙两灯两端电压相同．甲灯比乙灯亮，说明甲灯实际功率比乙灯大．D选项正确．甲灯比乙灯亮，在并联电路中，R甲＜R乙．U相同，I甲＞I乙电量Q＝It，若两灯同时使用，因为t相同，I甲＞I乙，则Q甲＞Q乙，C选项正确．答案C、D例6、如图2，电源电压和电灯L的电阻均保持不变．当开关S闭合后，在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中，下列说法正确的是（）。A．电压表的示数变大B．电灯L的亮度变暗C．电流表A1的示数不变D．电流表A2的示数变小图2精析考查学生识别电路的能力．能否根据欧姆定律分析电路中电流变化，灯的亮度变化．分析电路是由灯和变阻器并联而成．测的是干路电流测的是流过变阻器的电流55测的是电路两端电压当变阻器的滑片P由中点向b端移动时，变阻器的电阻增大，通过变阻器电流减小，示数变小，D选项正确．并联电路，U一定，灯电阻不变，则流过灯的电流不变，灯的亮度不变．示数变小．答案D例7、如图3，电源电压不变，开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比为2∶7，则电阻R1∶R2＝________，电功率P1∶P2，电功率P1∶P1′＝________，电功率P1∶P1＝________．图3精析分析S闭合前后，电路中电阻的连接关系．写出P、I、U、R之间的关系，利用公式求解。S断开，只有R1，示数为I1，R1两端电压为U，流过R1的电流为I1．S闭合，R1、R2并联，示数为I1＋12，R1两端电压不变为U，流过R1的电流不变为I1，R1功率为P1′。∵211III＝72∴21II＝52并联：21II＝12RR＝52∴21RR＝2511PP＝UIUI11＝11PP1＝UIIUI)(211＝72答案R1∶R2＝5∶2，P1∶P2＝2∶5，P1∶P1′＝1∶1，P1∶P＝2∶7例8、如图4（a）所示电路中，灯L1的电阻是R2的21（不考虑灯丝随温度的变化）．电源电压为10V，并保持不变．S1、S2为开关．当闭合S1，断开S2时，灯L1正常发光，电阻R3消耗的电功率为2W，电压表示数U1；当闭合S2，断开S1时，电阻R4消耗的电功率为41W，电压表示数为21U1．求（1）灯L1的额定功率；（2）电阻R4的阻值．66（a）（b）（c）图4精析此题已知量：R1＝21R2，U＝10VP3＝2WU1′＝21U1P4＝41W要求：（1）P1（L1额定功率）；（2）R4画出变化前后电路分析图4（b）和（c）．先求出两次电路（b）和（c）中电流比I∶I′∵R1不变II＝11UU＝1121UU＝1243RR＝2423IPIP＝43PP×22II＝W41W2×（21）2＝12由图（b）U＝I（R1＋R3）由图（c）U＝I′（R1＋R2＋R4）U不变，将R2＝2R1和R3＝2R4代入I（R1＋2R4）＝I′（R1＋2R1＋R4）2（R1＋2R4）＝（3R1＋R4）41RR＝13得R1∶R2∶R4＝3∶6∶1由图（c）R1、R2、R4串，且U＝U1′＋U2′＋U4＝10VU1′∶U2′∶U4＝R1∶R2∶R4＝3∶6∶1U4＝101U＝101×10V＝1VR4＝424PU＝W41)V1(2＝4Ω由图（b）R1、R3串31PP＝31RR＝23P1＝23×2W＝3W答案L1额定功率为3W，R4为4Ω例9、小明设计了一个电加热器，有加热状态和保温状态，如图5，发热体AB是一根阻值500Ω的电阻丝，C、D是电阻丝AB上的两点，S′是一个温度控制控制开关．当开关S′闭合，开关S接通C点时，电阻丝每分钟77放出的热量是Q1；当S′闭合，S接通D点时，电阻丝每分钟放出的热量是Q2；当S′断开时，电阻丝每分钟放出的热量是Q3，此时测得C、D两点间的电压是33V。图5（1）按大小排列出Q1、Q2和Q3的顺序是:________＞________＞________．（2）将上述热量由大到小的顺序排列，其比值是20∶10∶3，求电源电压U和电热器处于保温状态时，每分钟放出的热量．精析对于联系实际的问题，首先把它和所学的物理知识对应起来，本题用到的是焦耳定律的知识．从图中看出，不论使用哪一段电阻丝，电压均为U．电热丝放热公式：Q＝RU2t．（1）可以将AB段电阻分成三部分：第一次，S′闭合，S接C，使用的是电阻丝CB段，电阻为RCB，电阻丝1min放热Q1＝CBRU2t第一次，S′闭合，S接D，使用的是电阻丝DB段，电阻为RDB，电阻丝1min放热Q2＝DBRU2t第三次，S′断开，电阻丝1min放热Q3＝ABRU2t∵RDB＜RCB＜RAB∴Q2＞Q1＞＞Q3开关位于D，是加热状态，断开S′，电阻为RAB，是保温状态．（2）已知RAB＝500ΩUCD＝33V，Q2∶Q1∶Q3＝20∶10∶3t一定，32QQ＝ABDBRURU22＝DBABRP＝320∴RDB＝203×RAB＝203×500Ω＝75Ωt一定，U一定，31QQ＝CBABRR＝310∴RCB＝103RAB＝103×500Ω＝150ΩRCD＝150Ω－75Ω＝75ΩI＝CDCDRU＝75V33＝0.44A．88U＝IRAB＝0.44×500Ω＝220V保温时，电阻为RAB，t＝1min＝60sQ3＝ABRU2×t＝500)V220(2×60s＝5808J答案（1）Q2＞Q1＞Q3，电源电压220V，保温：Q3＝5808J例10、图6，是供电设备向居民楼用户输电的示意图，为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作，居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V，当居民楼内消耗的功率为44kW的时候图6（1）通过输电线的电流为多少安?（2）若输电线的总电阻为0.1Ω，供电设备的输出电压是多少伏？（3）居民楼内由于家用电器的增加，将向供电部分申请“增容”，即增加用电功率．当居民的用电器的额定功率由44kW增加到88kW，所有用电器均在正常工作时，输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少?（4）若要求减小输电线损失的功率，用学过的公式及知识说明应采取的措施。精析将实际问题转化为电路图．画出图7图7解（1）已知U0＝220VP0＝44Kw＝4.4×104WI＝00UP＝220VW104.44＝220（2）U＝U线＋U0＝IR线＋U0＝220A×0.1Ω＋220V＝240V（3）I′＝0UP＝220VW108.84＝400P线′＝I′2R线＝（400A）2×0.1Ω＝16000W增容前：P线＝I′2R线＝（200A）2×0.1Ω＝4000W△P线＝P线′－P线＝16000W－4000W＝12000W（4）分析：在U0，P0一定时，I不能减少，使P