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1专题18电功率本专题中考考点及要求（“▲”表示该标准要求属于评价水平这一层次）评价目标和评价水平标准要求知识性目标技能性目标体验性目标了解认识理解独立操作经历认同内化1.结合实例理解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。▲▲2.通过实验探究，并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。▲▲▲规律总结1：解决电能表问题需要学习的基本知识1.构造2.铭牌数据物理含义（1）“220V”是指电能表适用的额定电压是220V。（2）“10(20)A”其中10A表示平时允许流过电能表的最大电流；20A表示短时间内允许流过电能表的最大电流。前面数值是标定电流或称额定电流，称Ib。括号内为最大负载电流Imax，在使用中负载功率电2流不能超过电能表的最大负载电流.反之会造成仪表损坏.严重时会造成仪表烧毁及安全事故.（3）“50Hz”表示所接电路交流电的频率为50赫兹（4）“600revs/kWh”表示用电器消耗1度电，表中铝盘旋转600圈.3000R/KW•h表示每消耗1kW•h的电能，表盘转3000转。对于电子式电能表，其参数为imp/KW•h，每消耗1KW•h的电能，指示灯闪烁的次数；（5）读数:16.6KW•h即16.6度(注意最后一格是小数点后一位)规律总结2：含有图像之电功率问题1.考查与I-U图像相关的电功率计算2.以焦耳定律和电功、电功率为考查点的计算题3.考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率的计算，从图象中获取有用的信息。规律总结3：电功率动态与最值以及范围问题1.要熟练掌握串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。2.理解电路结构变化时欧姆定律和电功率的理解和应用，解题的关键是要能够准确的分析电路的连接情况，并且能够从图象提取有用信息。3.灵活应用数学技巧。规律总结4：焦耳定律及其应用问题1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。2.公式：Q=I2Rt3.当发电厂电功率一定，送电电压与送电电流成反比，输电时电压越高，电流就越小。此时因为输电线路上有电阻，根据P=I2R可知，电流越小时，在电线上消耗的电能就会越少。所以电厂在输电时增大送电电压，减少电能在输电线路上的损失。规律总结5：解决测量小灯泡电功率实验需要掌握的基础知识［实验目的］测量小灯泡在不同状态下的电功率。［实验要求］分别测量小灯泡在实际电压等于额定电压、略大于额定电压、小于额定电压时的电功率。［实验原理］根据公式，测出灯泡和，就可以计算出小灯泡的电功率。［实验电路图］根据实验的目的和原理设计实验电路图，并按电路图连接实物。3［实验器材］小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。实验数据（记录）表格：小灯泡的额定电压是实验次数发光情况电流（A）电压（V）电功率（W）123［实验步骤］1．按电路图连接实物电路。2．合上开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。3．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压值的1.2倍，观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。4．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察并做记录。5．断开开关，整理实验器材。［注意事项］1．按电路图连接实物电路时注意：（1）连接过程中开关应始终处于断开状态。（2）根据小灯泡的额定电压值，估计电路中电流、电压的最大值，选择合适的量程，并注意正负接线柱的连接及滑动变阻器正确接法。（3）连接好以后，每个同样检查一遍，保证电路连接正确。2．合上开关前，应检查滑动变阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大位置并调整。3．调节滑动变阻器的过程中，要首先明白向什么方向可以使变阻器阻值变大或变小，怎么调能使小灯泡两端电压变大或变小。［实验结论］由公式P=IU计算小灯泡的功率。（将计算结果填入表中，通过分析和比较得出）4（1）不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡功率越大。（2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。【例题1】（2018天津）小天家电能表本月初的示数为821.6度，本月底的示数如图所示，小天家本月消耗的电能为kW•h。【答案】130【解析】利用电能表两次示数差求出消耗的电能，注意最后一位是小数，单位kW•h。由图可知，电能表本月初的示数W1=821.6kW•h，电能表本月末的示数W2=951.6kW•h，则小天家本月消耗的电能：W=W2﹣W1=951.6kW•h﹣821.6kW•h=130kW•h。【例题2】（2019湖南岳阳）某电吹风工作6min，能使如图所示的电能表的转盘转过120转，则该电吹风消耗的电能为kW•h，电功率为W，这些电能可供一只“220V10W”的LED灯正常工作h，一只这样的LED灯与一只“220V100W”的白炽灯正常发光时亮度相当，若LED灯正常发光时的效率为80%，则白炽灯正常发光效率为。【答案】0.1；1000；10；8%【解析】“1200r/kW•h”表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转过1200r；据此求电能表转盘转120r消耗的电能，再利用P=W/t求出电吹风的功率；求出了电吹风消耗的电能，再利用P=W/t求可供“220V10W”的节能灯正常工作的时间；节能灯与白炽灯在正常工作时发光效果相当，则两灯泡获得光能的功率相等，根5据效率公式得出等式求解。（1）因为“1200r/kW•h”表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转过1200r，所以电能表转盘转120r，电吹风消耗的电能：W=120/1200kW•h=0.1kW•h，电吹风的功率：P=W/t=0.1kW•h/（6/60h）=1kW=1000W；（2）由P=W/t可得，这些电能可供“220V10W”的节能灯正常工作的时间：t′=W/P′=0.1kW•h/10×10-3kW=10h；（3）灯的发光效率等于转化为光能的功率与消耗电能的功率（灯的电功率）之比，即η=P光/P，因10W的节能灯与100W的白炽灯在正常工作时发光效果相当，所以两灯泡获得光能的功率相等，则：P白η白=P节η节，即100W×η白=10W×80%，解得该白炽灯的发光效率：η白=8%。【例题3】（2018山东泰安）小红用一个标有2.5V字样的小灯泡进行实验，连接了甲图所示的电路图进行测试，电阻箱的电阻调节范围为0﹣9999Ω，根据测试的数据画出了乙图的I﹣U图象，根据图象可知，小灯泡正常发光时的功率为W，已知电源电压恒为6V，电阻箱的电阻调节到Ω小灯泡刚好正常发光，若电阻箱的电阻调节为55Ω，小灯泡发光的功率为W。【答案】0.625；14；0.05。【解析】由图甲可知，灯泡L与电阻箱串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）灯泡正常发光时的电压UL＝2.5V，由图乙可知，通过灯泡的电流IL＝0.25A，则小灯泡正常发光时的功率：PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡正常发光时电阻箱两端的电压：U电阻箱＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，6因串联电路中各处的电流相等，所以，由I＝可得，电阻箱的电阻调节到的阻值：R电阻箱＝＝＝＝14Ω；（3）因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，U＝UL′+IL′R电阻箱′，当电阻箱的电阻调节为55Ω时，则有：6V＝UL′+IL′×55Ω，由图乙可知，当UL′＝0.5V、IL′＝0.1A时符合，此时小灯泡发光的功率PL′＝UL′IL′＝0.5V×0.1A＝0.05W。【例题4】（2019兰州）有一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲。电源电压为24V，灯泡L的额定电压为24V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙。当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为______Ω．调节滑动变阻器R，使灯泡的实际功率为3.6W时，灯泡两端的电压是______V，滑动变阻器R连入电路的阻值是______Ω。【答案】601240【解析】（1）灯泡两端的电压为24V时，灯泡正常发光，由图乙可知此时通过灯泡的电流IL=0.4A，根据欧姆定律可得，此时灯丝的电阻：RL===60Ω；（2）由图乙可知，当灯泡两端的电压为12V，通过的电流为0.3A时，灯泡的实际功率为3.6W，∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL′=24V-12V=12V，∵串联电路中各处的电流相等，∴滑动变阻器R连入电路的阻值R滑====40Ω。【例题5】（2018河南）如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处7时，电压表的示数为4V，定值电阻R1的功率为0.8W；当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，电压表的示数变化了1V．下列结果正确的是（）A．电源电压为8VB．R1的阻值为20ΩC．电路前后电流之比为1：3D．电路总功率变化了1.2W【答案】D【解析】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，当滑片在B处时，电路中的电流：I1＝，则滑动变阻器两端的电压：U2＝I1×R2＝×R2＝4V﹣﹣﹣﹣①由图知，当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，滑动变阻器的电阻减小，由串联分压的规律可知，电压表的示数减小，即此时滑动变阻器两端电压为U2＝4V﹣1V＝3V，同理可得，此时滑动变阻器两端的电压：U2′＝×＝3V﹣﹣﹣﹣②用①式比②式可得：＝，解得：R2＝2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③将③代入①式可得：＝4V，解得：U＝6V，故A错误；（2）当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻两端的电压为U1＝6V﹣4V＝2V，8此时定值电阻R1的功率为0.8W，即；P1＝＝＝0.8W，解得：R1＝5Ω，则R2＝2R1＝2×5Ω＝10Ω，故B错误；（3）电路前后电流之比为I1：I2＝：＝：＝，故C错误；（4）电路总功率变化了：△P＝P2总﹣P1总＝﹣＝﹣＝1.2W，故D正确。【例题6】（2019连云港）如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“15Ω，1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（）A．当水流速度增大时，电压表的示数变大B．当水流速度减小时，电压表与电流表的示数之比变大C．滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5Ω～10ΩD．电路消耗总电功率的变化范围为1.35W～4.05W【答案】BC【解析】A.流体的压强跟流速有关，流速越大的位置，压强越小。水流速度增大时，机翼状的探头上下表面的压强不同，下表面压强大于上表面压强，R2滑片上移，阻值减小，R1与R2串联，根据串联分压可知，电压表示数减小；故A错误；B.机翼状的探头上下表面的压强不同，下表面压强大于上表面压强，水流速度减小时，上下表面的压强差减小，R2滑片下移，阻值增大，电压表与电流表的示数之比就是R2的阻值，故B正确；9C.串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流为Imax＝0.5A，由I＝可得：电路中的总电阻R总＝＝＝7.5Ω，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2＝R﹣R1＝7.5Ω﹣5Ω＝2.5Ω，根据电压表量程可知滑动变阻器接入电路中的电阻两端的电压最大为3V，即U2＝3V，根据串联电路的电压特点，R1的电压：U1＝U﹣U2＝4.5V﹣3V＝1.5V，此时电路中的电流最小：Imin＝＝＝0.3A，滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R2′＝＝＝10Ω，滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5Ω～10Ω，故C正确；D.电阻消耗功率的最大值：Pmax＝UImax＝4.5V×0.6A＝2.7W，电阻消耗功率的最小值：Pmin＝