中考物理第十四、十五章电功率安全用电复习课件

第十四、十五章电功率安全用电考点一电能电功命题角度❶电能表读数及其相关计算例1(2018·泸州中考)小英家6月底电能表的示数如图甲所示，7月底表盘示数如图乙所示，由图可知她家7月份用电器消耗的电能为kW·h；她家现在已经接入用电器的总功率为3600W，则最多还可以连接W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，则饮水机的额定功率是W。【思路点拨】电能表显示的数字中最后一位是小数，单位为kW·h，两次示数之差即为本月用的电能；由电能表的参数可知工作电压和允许工作的最大电流，根据P＝UI求出电能表允许用电器工作的最大总功率；3200imp/(kW·h)表示每消耗1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，据此可求出当电能表指示灯闪烁160次消耗的电能，又知工作时间，根据P＝求出该用电器消耗的功率。Wt【自主解答】14030001000电能表相关的计算方法1．(2018·德州中考)小刚早上8：00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示，然后关闭家中其他用电器，只让电冰箱工作。下午18：00回家后再次查看电能表，显示的数字如图乙所示。则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为______kW·h，电冰箱的实际电功率为_____W。0.550命题角度❷电能、电功的理解及其相关计算例2当天空中空气的湿度很大，两块云之间的电压很高时，原先不导电的空气就会变成导体，强大的电流可在瞬间通过天空，形成闪电。某次闪电的放电电流约1×104A，电压约1.8×108V，放电时间约0.01s，则这次闪电释放的电能约J，合kW·h。【思路点拨】知道雷电的放电电压、放电电流和放电时间，可利用公式W＝UIt计算释放的电能。1kW·h＝3.6×106J。【自主解答】1.8×101050002．(2018·安徽中考)图中R1＝4Ω，R2＝6Ω，把它们并联在U＝3V的电路中，则R1和R2并联后的总电阻为____Ω；通电30s，电阻R1消耗的电能为_______J。2.467.53．福州闽江两岸灯光夜景改造工程完工，使江滨夜景更加美丽，又节能环保。其中尤溪洲大桥换上了约3000盏新型LED灯，灯的功率由原来的28W变成了13W，若这些夜景灯每天工作3h，则一个月(按30天计算)节省的电能为___________kW·h，节省下的电能可使额定功率为1000W的电热水壶正常工作___________h。4.05×1034.05×103考点二电功率及其相关计算[重点、难点]命题角度❶动态电路分析(涉及电功率)例3(2018·广安中考)如图所示的电路，闭合开关后，当滑片P向右移动时，下列说法正确的是()A．灯泡L变暗B．电压表示数变小C．电流表A1示数变大D．整个电路消耗的总功率变小【思路点拨】由电路图可知，灯泡L与电阻R并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测L支路的电流，根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，滑片移动时通过L的电流和实际功率不变，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R的电流变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，根据P＝UI可知电路总功率的变化。【自主解答】D4．如图所示的电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是()A．电流表示数变大，电压表示数变小B．电流表示数变小，电压表示数变小C．R两端的电压和消耗的功率都变小D．电路消耗的总电功率变大命题角度❷比值类计算例4如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1和R2消耗的功率P1∶P2＝2∶3；当开关S1和S都闭合，甲、乙两表为电压表时，则两电压表示数之比U甲∶U乙和R1、R2消耗的功率之比P1′∶P2′分别为()A．5∶23∶2B．2∶34∶3C．5∶22∶3D．2∶39∶4【思路点拨】(1)分析电路结构，判断甲、乙均为电流表时各电路元件的连接方式，由电功率公式及并联电路特点可求两电阻的比值。(2)根据电路图判断甲、乙均为电压表时各电路元件的连接方式，两电压表各测哪部分电压，由电路特点求出两电压表示数比和功率比。【自主解答】A【解题技巧】5．(2017·包头中考)如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯泡L1、L2都能正常发光，甲、乙两只电表的示数之比为3∶5，则L1、L2的额定功率之比是()A．2∶3B．3∶2C．5∶3D．3∶5A命题角度❸额定功率和实际功率例5如图所示，将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，闭合开关后，发现灯L1较暗，灯L2较亮，其原因是()A．灯L2的电流较小B．灯L2的电阻较小C．灯L2的额定功率较小D．灯L2的额定功率较大【思路点拨】两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知它们实际功率之间的关系，根据P＝I2R可知两灯泡电阻之间的关系，两灯泡的额定电压相等，根据P＝可知两灯泡额定功率之间的关系。【自主解答】C2UR6．(2017·枣庄中考节选)如图所示是简化的智能灯电路原理图。灯L标有“12V3W”字样，当滑动变阻器的滑片P在最左端a时，灯L正常发光。若电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响，求：(1)电源电压U；(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时，灯L消耗的实际功率。【答案】解：(1)根据电路图可知，当滑动变阻器的滑片P在a点时，电路为L的基本电路；因为灯泡正常发光，所以电源电压U＝U额＝12V。(2)由P＝可得灯丝的阻值：由图乙可知，灯L与滑动变阻器串联，所以电路中的电流：2UR灯泡的实际功率：P＝I2RL＝(0.2A)2×48Ω＝1.92W。答：(1)电源电压U是12V；(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时，灯L消耗的实际功率是1.92W。命题角度❹结合IU图像或铭牌的相关计算例6如图甲所示电路中，电源电压可调，灯L1、L2的额定电压均为6V，L1、L2的IU图像如图乙所示，闭合开关S，逐步调大电源电压至电路允许的最大值，此时()A．L1正常发光B．电源电压为12VC．电路总电阻为30ΩD．电路总功率为2.4W【思路点拨】由图乙可知两灯泡额定电流，根据串联电路的特点可知电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的，即额定电流较小的灯泡能正常发光；根据图像读出两灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电功率的计算公式求出电路的总功率。【自主解答】D7．(2018·内江中考)如图是电阻甲和乙的UI图像，由图像可知下列判断正确的是()A．甲乙都是定值电阻B．当乙两端电压为1V，其电阻值为10ΩC．将甲和乙串联，若甲的电流为0.4A时，电路的总功率为1.2WD．将甲和乙并联，若甲两端电压为1V时，干路上的电流为0.4A命题角度❺动态电路中的电功、电功率计算例7(2017·南通中考)如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V3W”字样，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A。求：(1)小灯泡正常发光时的电阻；(2)S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能；(3)S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率。【思路点拨】(1)小灯泡L标有“6V3W”字样，根据P＝求灯泡的电阻。(2)分析电路的连接，根据灯正常发光确定电源电压，根据并联电路电流的规律得出变阻器的电流，根据W＝UIt求R1在10min内消耗的电能。(3)分析电路的连接，根据串联电路电流的规律，结合P＝I2R可知，电功率与对应的电阻成正比，求出R1，根据电阻的串联和欧姆定律，求电路的电流，根据P＝I2R求R2的功率。2UR【自主解答】解：(1)小灯泡的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P＝可得，小灯泡的电阻：(2)S1、S2都闭合时，R2短路，小灯泡L与滑动变阻器并联，电流表测电路的总电流，因L恰好正常发光，故电源电压为U＝6V，小灯泡正常发光时的电流：2UR电流表示数即为干路的总电流：I＝1.1A，根据并联电路电流的规律可得，通过滑动变阻器的电流：I1＝I－IL＝1.1A－0.5A＝0.6A，R1在10min内消耗的电能：W＝UI1t＝6V×0.6A×10×60s＝2160J。(3)S1、S2都断开，R1与R2串联，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍，根据串联电路电流的规律，结合P＝I2R可知，电功率与对应的电阻成正比，故＝，R1＝×R2＝×10Ω＝5Ω，根据电阻的串联和欧姆定律可得，电路的电流：I′＝＝＝0.4A，21RR21121212URR6510VR2的电功率：P2＝U2I′＝I′2R2＝(0.4A)2×10Ω＝1.6W。答：(1)小灯泡正常发光时的电阻为12Ω；(2)S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能为2160J；(3)R2的电功率为1.6W。【解题技巧】(1)根据题意画出每个状态的等效电路简图，明确电路连接方式。(2)然后在图上分别标出已知量和待求量。(3)灵活选择电功率(或电功、电热)公式结合欧姆定律与串、并联电路特点求解。注意：①挖掘隐含条件，如灯泡正常发光、根据灯泡铭牌可求电阻。②含有图像要解读获取有效信息。8．(2018·淄博中考)如图甲所示电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S，移动滑片P，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。求：(1)滑动变阻器的最大阻值；(2)R0的阻值和电源电压。【答案】解：(1)当滑动变阻器移至阻值最大的位置时，电路中的电流最小为0.2A，由题图乙可知滑动变阻器两端的电压：此时滑动变阻器的阻值最大，(2)根据图像可知当滑动变阻器功率为1.6W时，通过的电流为0.4A，则滑动变阻器两端的电压：滑动变阻器滑片移动过程中电源电压保持不变，则U总＝0.4A×R0＋4V，①U总＝0.2A×R0＋6V，②由①②解得U总＝8V，R0＝10Ω。答：(1)滑动变阻器的最大阻值为30Ω。(2)R0的阻值为10Ω；电源电压为8V。9．(2017·福建中考)某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的UI图像如图乙所示。求：(1)R1的阻值；(2)电路消耗的最大功率；(3)当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值。【答案】解：(1)由R1的UI图像可知，通过R1的电流与电压成正比，R1为定值电阻，当U1＝6V时，I1＝0.6A，由欧姆定律可知，R1的阻值：(2)当滑动变阻器连入电路的电阻为零时，电路中的电流最大，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，电源电压：U＝U1＝6V，最大电流：I1＝0.6A，电路最大功率：P＝UI1＝6V×0.6A＝3.6W。(3)当R2消耗的电功率为0.5W时，P2＝I2R2，而I＝则0.5W＝化简得，R22－52R2＋100＝0，解得，R2＝2Ω或R2＝50Ω，又由图乙可知，当R2最大时，I最小＝0.15A，电路总电阻：R＝则R2的最大值：R最大＝R－R1＝40Ω－10Ω＝30Ω，所以，R2＝50Ω应舍去，故R2＝2Ω。答：(1)R1的阻值为10Ω；(2)电路消耗的最大功率为3.6W；(3)当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值为2Ω。考点三焦耳定律的理解及相关计算例81820年，丹麦物理学家在课堂上做实验时发现了电流的磁效应，电流也具有热效应。20年后的1840年，英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和的关系。家用电风扇工作时，电动机同时也要发热，一台标明“220V44W”的电风扇正常工作10min，电流产生的热量为J(已知电动机线圈电阻为2Ω)。【思路点拨】(1)丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围有磁场；(2)在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系，即发现了焦耳定律；(