2014中考物理专题辅导——电功、电功率

2014中考物理专题辅导——电功、电功率考点剖析：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100 W ～140 W 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 ＝R U ，U ＝IR ，R ＝IUI ：A ，U ：V ，R ：Ω 电功率P ＝UI ，P ＝t WP ：W ，其他：kW1kW ＝10W电功W ＝UIt ，W ＝UQ ， W ＝PtW ：J其他：kW h1kW h ＝3.6×106J焦耳定律 （电流生热）Q ＝I 2RtQ ：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 ＝I 2R ＝RU 2电功W ＝I 2Rt ＝RU 2t焦耳定律Q ＝UIt ＝RU 2t表3比例关系 串联并联21P P ＝21R R 21P P ＝12R R 21W W ＝21R R21W W ＝12R R 21Q Q ＝21R R 21Q Q ＝12R R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＜额比正常发光暗例题精析：例1、电能表是测量________的仪表．1 kWh 的电能可供标有“220V 40W ”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 ＝1kWh P ＝40W ＝0.04kW 时间：t ＝P W ＝kW04.0kWh 1＝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 ＝EEP U 2＝W 6)V 6(2＝6Ω．电压变了，导体消耗的功率改变R L ＝RU L 2＝Ω6)V 3(2＝1.5W解法2 导体电阻不变根据：R ＝PU 2E E P U 2＝LLP U 2⇒E L P P ＝22E L U UP L ＝22EL U U ·P E ＝（V6V 3）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“n 2”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“n 2”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W R ＝I 2Rt图1I ＝Rt W R ＝100s 10Ω10J ⨯＝101A ＝0.1A R 两端电压：U R ＝IR ＝0.1A ×10Ω＝1V灯L ′两端电压：U L ＝U －U R ＝10V －1V ＝9V 灯电阻：R ＝IU L ＝A 1.0V9＝0.9Ω 灯额定电压：U E ＝R P E ＝Ω⨯9010W ＝30V 误解 有的同学在算完电流后，直接用：U E ＝IP E ＝A 1.0W10＝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I E ．当然，有的同学把U L ＝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“6V 9W ”和“6 V 3W ”的两个灯泡L 1、L 2串联接在12 V 电源上，则 （ ）。

A ．两灯都能正常发光 B ．灯L 2可能被烧毁 C ．两灯都比正常发光时暗 D ．灯L 1比灯L 2亮精析 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L 1的电阻： R 1＝121P U ＝W 9)V 6(2＝4Ω灯L 2的电阻： R 2＝222P U ＝W 3)V 6(2＝12Ω求出灯两端的实际电压U 1′∵ R 1、R 2串联UU '1＝211R R R +＝Ω+ΩΩ1244＝41U 1′＝41U ＝41×12V ＝3V L 2两端电压U 2′＝U －U 1′＝12V －3V ＝9V比较实际电压和额定电压 U 1′＜U 1，U 2′＜U 2两灯都不能正常发光；灯L 2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A 1的示数不变 D ．电流表A 2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R 1∶R 2＝________，电功率P 1∶P 2，电功率P 1∶P 1′＝________，电功率P 1∶P 1＝________．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R 1，示数为I 1，R 1两端电压为U ，流过R 1的电流为I 1．S 闭合，R 1、R 2并联，示数为I 1＋12，R 1两端电压不变为U ，流过R 1的电流不变为I 1，R 1功率为P 1′。

∵211I I I +＝72∴21I I ＝52 并联：21I I ＝12R R ＝52∴21R R ＝2511P P '＝U I U I 11＝11P P 1＝U I I U I )(211+＝72 答案 R 1∶R 2＝5∶2，P 1∶P 2＝2∶5，P 1∶P 1′＝1∶1，P 1∶P ＝2∶7例8、如图4（a ）所示电路中，灯L 1的电阻R 2的21（不考虑灯丝随温度的变化）．电源电压为10V ，并保持不变．S 1、S 2为开关．当闭合S 1，断开S 2时，灯L 1正常发光，电阻R 3消耗的电功率为2W ，电压表示数U 1；当闭合S 2，断开S 1时，电阻R 4消耗的电功率为41W ，电压表示数为21U 1．求（1）灯L 1的额定功率； （2）电阻R 4的阻值．（a ）（b ）（c ）图4精析 此题已知量：R 1＝21R 2，U ＝10V P 3＝2W U 1′＝ 21U 1 P 4＝41W 要求：（1）P 1（L 1额定功率）；（2）R 4 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 ′∵ R 1不变I I '＝11U U '＝1121U U ＝1243R R ＝2423I P I P '＝43P P ×22II '＝W41W 2×（21）2＝12由图（b ） U ＝I （R 1＋R 3）由图（c ） U ＝I ′（R 1＋R 2＋R 4） U 不变，将R 2＝2 R 1和R 3＝2 R 4代入 I （R 1＋2R 4）＝I ′（R 1＋2R 1＋R 4）2（R 1＋2R 4）＝（3R 1＋R 4）41R R ＝13 得R 1∶R 2∶R 4＝3∶6∶1由图（c ）R 1、R 2、R 4串，且U ＝U 1′＋U 2′＋U 4＝10V U 1′∶U 2′∶U 4＝R 1∶R 2∶R 4＝3∶6∶1 U 4＝101U ＝101×10V ＝1V R 4＝424P U ＝W 41)V 1(2＝4Ω由图（b ）R 1、R 3串 31P P ＝31R R ＝23 P 1＝23×2W ＝3W 答案 L 1额定功率为3W ，R 4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，电阻丝每分钟放出的热量是Q 1；当S ′闭合，S 接通D 点时，电阻丝每分钟放出的热量是Q 2；当S ′断开时，电阻丝每分钟放出的热量是Q 3，此时测得C 、D 两点间的电压是33V 。