2024年浙江省中考科学一轮复习学案： 电功和电功率

浙江省中考科学一轮复习：模块三物质科学（二）物理
电功和电功率
一、思维导航
二、知识梳理
知识点1、电能和电功
1、电能：指电以各种形式做功的能力，称为电能，有时也叫电功。

2、电功：
（1）电功：电流通过某段电路所做的功叫电功（符号W）。

①电功的实质：_____转化为__________的过程。

②电功的物理意义：度量电能转化的物理量。

③电功的单位为______(符号为J)、(kW·h)。

换算：1度＝1kW·h＝___________J。

2、电功的量度：
（1）电功的公式：W=UIt＝（适用于所有电路）
（2）公式的拓展：
对于纯电阻电路可推导出：W=I2Rt＝U2t/R
①串联电路中常用公式：W=I2Rt ；W1/W2= ；
②并联电路中常用公式：W＝U2t/R；W1/W2= ；
③串联或并联，计算总电功都可以使用公式：W=W1+W2
注：纯电阻电路是指工作时将电能转化为内能的电路。

电动机属于典型的非纯电阻电路，电动机工作时将电能主要转化为机械能，少量转化为内能。

电动机消耗的电功，计算公式W总=UIt。

电动机的机械功不能直接求得，只能利用两者差来求得：W机械＝W总－W热＝UIt－I2Rt。

3、电功的测量
（1）仪器：(电度表、千瓦时计或火表)；
（2）读数方法：计数器上前后两次读数之就是这段时间内消耗的电能（千瓦时数）。

（3）注意事项：①使用电能表时要注意，在低电压和小电流(几十安)的情况下，电能表可直接接入电路进行测量。

②电能表上标定的额定电流应等于或稍大于电路中实际总电流。

知识点2、电功率
1、电功率：
（1）电功率：电流在内所做的功，叫做电功率（P）。

（2）电功率物理意义：度量电能转化的的物理量。

（3）电功率的单位为______(简称瓦，符号为W) ，1瓦＝1焦耳/秒
常用单位：千瓦（kW）等。

（4）电功率的公式：P=W/t= = = ；
①串联电路中常用公式：P=I2R ；P1/P2= ；
②并联电路中常用公式：P＝U2/R；P1/P2= ；
③串联或并联，计算总电功率都可用公式：P=P1+P2
注：非纯电阻电路中，电动机消耗的电功率的计算公式P总=UI。

而电动机的机械功率可利用下式来求得：
P机械＝P总－P热＝。

知识点3、额定功率和实际功率
1、额定电压：用电器工作的电压；只有一个；
实际电压：用电器实际得到的电压；可有变化；
2、额定功率：用电器在_________下工作时所消耗的电功率；只有一个；
实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率；可有变化
3、用电器只有在下工作时，实际功率才等于额定功率。

4、灯泡的亮度取决于灯的______电功率。

5、额定功率的计算公式：P额=U额I额=U额2/R 常用：R=U额2/P额
知识点4、额定功率的测量
1、实验原理：，
2、电路图：
说明：①接线时一定要先断开；接线完成时确保滑动变阻器的滑片处
处；
②滑动变阻器的作用是；
③伏安法测灯的额定功率时，不需要计算多次实验的功率。

3、实验步骤：
（1）按电路图连接电路：
（2）闭合开关，注意观察示数，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数达到小灯泡的，记录电压值；
（3）同时，记录此时电流表的示数I；
（4）根据公式计算小灯泡的额定功率；
（5）稍移动滑动变阻器的滑片，使电压表示各高于或略低于灯的额定电压，观察此时灯的亮度，并作相应的记录。

（6）整理器材。

知识点5、电流的热效应与电热器
1、电流的热效应：
电流通过导体时，能转化为能，这种现象称为电流的热效应。

2、电流热效应的计算方法：
①焦耳定律：焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟成正比，跟成正比，跟
成正比。

②计算公式：；（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：Q=UIt＝U2t/R=W=Pt。

3、电热器：利用工作的装置，如电饭锅、电热水壶等。

4、电流热效应的探究实验：用法进行研究。

（1）原理：
当电流通过电阻丝时，电流做功放热使瓶中的煤油的升高，电流产生的热量越多，就会上升得越多。

我们可以通过比较温度计示数的值（或煤油在玻璃管里上升的高度）来比较电流产生的热量少。

注：使用煤油的原因是煤油的小且绝缘。

（2）结论：
①在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越，该电阻产生的热越；
②在电阻相同、电能时间相同的情况下，通过电阻的电流越，该电阻产生的热越。

综合结论：同一段电路，电流和电阻越大，通电时间越长，产热就越。

三、典例精析
例题1、两个灯泡L1和L2额定电压均为6V，将两灯串联后接入电路中，接通后发现L2要亮一些，则下列判断正确的是（）
A．L1的电阻比L2大B．串联时L1两端电压比L2大
C．L2的额定功率比L1大D．若两灯并联，通过L1的电流比L2大
例题2、如图所示是额定电压为3V的小灯泡的I－U变化关系图像。

根据图像，下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是( )
A．此过程中电流与电压成正比B．此过程中小灯泡电阻保持不变
C．额定电流是0．3A D．额定功率是1．5W
（例题2图）（例题3图）
例题3、如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程0-0.6A，电压表量程0-3V，滑动变阻器规格“50Ω1A”，小灯泡规格为“2.5V0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，在电路安全的前提下，下列说法正确的是（）
A．滑片向右滑动时，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电路的最大电功率是1.8W
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14-50Ω
D．电流表的示数变化范围是0.1-0.3A
例题4、如图甲是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系"的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出a、b、c三条图线（如图乙）。

下列叙述正确的是（）
A．曲线a为定值电阻R0的发热功率曲线B．电源电压为4.5V
C．滑动变阻器接入电路的最大阻值为6ΩD．滑动变阻器消耗的最大功率为2.25W
（例题4图）（例题5图）
例题5、如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60欧，电源电压保持不变。

滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。

下列说法正确的是（）
A．R2的滑片向左滑动时，电流表和电压表的示数都变大
B．电源电压为12V
C．R1的电功率变化范围是1.2～10.8W
D．电流为0.6A时，2min内电流通过R1产生的热量是648J
例题6、小泽家有一新型的电热足浴器，其铭牌上的部分信息如表所示。

（1）求电热足浴器正常工作时的电阻。

（2）用这个足浴器将5 kg的水从20℃加热到40℃，求水吸收的热量。

[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] （3）若此足浴器在额定电压下工作，需500s才能将第(2)向中的水从20℃加热到40℃，求这个电热足浴器的加热效率。

(计算结果精确到0.1% )。