中考物理 电功和电功率

(2)多挡位用电器常见电路设计：
易错点1：混淆实际功率与额定功率。 易错点2：某电阻两端电压变化ΔU，流过电流变化ΔI，误认为其电功率变化 为ΔP＝ΔU×ΔI。 易错点3：当用电器两端电压减小一半，误认为其实际功率也减小一半。 易错点4：将“110 V 100 W”和“110 V 25 W”两灯串联在220 V电源上 ，两灯不能正常发光。
【针对训练5】(2020南通节选)洗发后，小丽站在镜前使用电吹风吹头发。 电吹风简化电路如图，旋转扇形开关S，实现断开、冷风、热风的转换。已 知吹冷风时的功率为100 W，R＝48.4 Ω。若家中只有电吹风工作，她用冷 风、热风挡交替使用5 min，标有“1 200 imp/kW·h”的电能表指示灯闪烁 90次，则电吹风消耗___2_.7_×__1_0_5__J的电能，使用热风挡的时间为___4_min。
额定电压 220 V～ 额定频率 50 Hz 额定功率 1 350 W
【方法归纳】对于纯电阻电路用电器来说，不考虑温度对电阻的影响时， 一般认为其电阻是不变的，故根据铭牌，可由 P 额＝UR额2 得 R＝UP额额2 ，则用 电器消耗的实际功率 P 实＝UR实2 ＝I 实 2R。因此寻找额定功率与实际功率之间 的桥梁电阻是解题关键。
【例5】L1、L2两只灯额定电压相同均为U，额定功率P额1>P额2，把它们 接入电压为U的电路中，下列说法中错误的是( D )
A．两灯串联使用时，实际功率P1<P2 B．两灯并联使用时，实际功率P1>P2 C．串联时两灯消耗的总功率P总<P额2 D．并联使用时两灯消耗的总功率P总<P额1
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【易错辨析】已知 L1、L2 两只灯额定电压相同均为 U，额定功率 P 额 1>P 额 2；由 R＝UP2 可知，R1＜R2；两灯串联使用时，电路中的电流相等，由 P＝I2R 可知，实际功率 P1<P2；两灯并联使用时，电路两端电压相等，由 P＝UR2 可知， 实际功率 P1>P2；因为串联电路的总电阻大于任一电阻，由 P＝UR2 可知，P 总 <P 额 2；因为并联电路的总电阻小于任一电阻，由 P＝UR2 可知，P 总>P 额 1。
【例 6】如果加在某定值电阻两端的电压从 6 V 升高到 10 V，通过该 电阻的电流变化了 0.1 A，则该电阻的电功率变化了__1_._6___W。
【易错辨析】设电阻在 6 V 电压下的电流为 I，因为电阻不变，有6IV ＝
10 V I＋0.1 A
，解得 I＝0.15 A，则电功率变化值由 ΔP＝P2－P1＝U2I2－U1I1 求
物理
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第十七讲 电功和电功率
【例1】(2020淮安)如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。 结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是( D )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10 A B．小英家上个月消耗的电能为1 011 kW·h C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2 J D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
A．电饭煲是利用电流的热效应工作的 B．电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小 C．电饭煲在高挡正常工作10 min，消耗的电能是1.08×106 J D．若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10 min，电能表示数将变成7
328.6 kW·h
【针对训练2】(2020邵阳)甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着
列方程(组)求解，因此电源电压是方程等量关系的桥梁。 (3)巧用比例：在串联电路中，R1∶R2＝U1∶U2＝P1∶P2＝W1∶W2＝Q1∶
Q2；在并联电路中，R2∶R1＝U1∶U2＝P1∶P2＝W1∶W2＝Q1∶Q2。
【例4】(2020云南)如图所示，甲是某款电热水龙头，乙是它的电路原理图。
R1、R2是电热丝，R1＝24 Ω，R2＝48 Ω。通过旋转手柄使扇形开关S同时接 触两个相邻触点实现冷水、温水、热水挡的切换。当开关S接触2、3触点时， 水龙头放出的是____水。不温考虑温度对电热丝阻值的影响，水龙头在热水 挡位正常工作时电路消耗的功率是_________W3。025
【方法归纳】(1)理解“高温挡”与“低温挡”：电热器的电源电压(一 般为 220 V)不变，电路中的两根(或多根)电阻丝组合，可以有多个电阻值， 也就出现了多个功率值，即多个挡位．根据公式 P＝UR2 可知，电压一定时， 电功率与电阻成反比，故高温挡时总电阻最小(一般电阻丝并联)；低温挡时 总电阻最大(一般电阻丝串联)。
在保证电路安全的前提下，电阻R2消耗的电功率范围为 ____0_._4_5_～__1_.8_5_W__。
【针对训练4】(2020青岛)(多选)小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所 示，电源电压恒为6 V，小灯泡上标有“3.8 V”字样。实验得到小灯泡的U－I 图像如图乙所示。下列分析正确的是( BD )
(1)实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的__电__流___ 不相等；
(2)由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中 液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究 方法是__转__换__法__；
(3)通过对比观察，__甲__(选填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热 量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越___大___，导体产生的 热量越多。
B小组： (2019东营改编)如下图所示，是该小组组装的实验装置。两个透明容 器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连， 接入电路。
(1)组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管__属__于___(选填“属于”
或“不属于”)连通器。 (2)图甲是探究在通电时间相同和__电__流___相同的情况下，导体产生的热
出。
1．实验原理：___焦__耳__定__律____ 2．加热物质的选取 (1)选取煤油或空气加热的原因：比热容小，实验现象更加明显 (2)被加热物质的要求：物质的种类、__质__量____、和___初__温___均相同
3．转换法的应用：利用U形管中液面的___高__度__差_____或温度计示数变化或 气球体积的变化来反映电阻丝产生热量的多少
【例3】(2020镇江)如图所示，电源电压为6 V，R为“30 Ω 0.25 A”
滑动变阻器，R1为“10 Ω 0.3 A”电阻，R2为“20 Ω 0.4 A”电阻，电 压表量程为0～3 V。闭合S1和S2，断开S3时，调节R，使其接入电路的阻 值为10 Ω，此时电路消耗的电功率为__1_.2_W；断开S1，闭合S2、S3，调节 R，使电压表的示数为1 V，则R接入电路的阻值为___6_Ω；闭合所有开关，
【针对训练1】(2020盐城)月底，小明对自家用电的情况进行调查，观察到
电能表的表盘如图所示，小明家中用电器正常使用的总功率不能超过 ___8_8_0_0__W，用电器工作时消耗0.5 kW·h的电能，电能表指示灯闪烁 ___1_6_0_0__次。若上月底电能表示数为1 877.6 kW·h，则本月消耗的电能为 __1_4_0kW·h。
“220 V 40 W”“110 V 40 W”字样，正常发光相同时间，它们消耗的
电能( C ) A．甲灯的多
B．乙灯的多
C．一样多
D．不能确定
【针对训练3】(2020无锡)小明到早餐店吃早餐，发现电能表适用的额定电
压为220 V，正常运行的最大电流值为20 A，他观察到电能表示数在20 min
内增加了1.1 kW·h。且指示灯闪烁稳定，则店内正在使用的用电器实际功 率为______3_3_0W0 ，通过电能表的电流为______A1．5 此时店主正拿出电饼铛，
A．小灯泡的电阻约为12.7 Ω B．小灯泡的额定功率为1.14 W C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的阻值为20 Ω D．小灯泡两端电压为2.0 V时，滑动变阻器消耗的电功率为0.88 W
【方法归纳】(1)相关公式：W＝Pt＝UIt，P＝Wt ＝UI 是普遍适用公式；
结合欧姆定律可推导出 W＝I2Rt＝UR2 t，P＝I2R＝UR2 ，仅适用于纯电阻电路。 (2)巧用方程：在动态电路计算中，可根据前后两种状态下电源电压不变，
准备烙饼，小明注意到电饼铛的铭牌信息如表格中所示，于是提醒店主不 要使用，小明这样做的理由是________再__接__入__1_3_5_0_W__的__电__饼__铛__后__的__总_ 电 _功__率__大__于__电__能__表__允__许__接__入__用__电__器__的__最__大__总__电__功__率____。
【例】某校两个实验小组的同学在“探究电流通过导体时产生热量的多 少与什么因素有关”时，进行了以下实验。
A小组： (2020鄂州改编)如图是该小组探究的实验装置。甲、乙是完全相同的密 闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温 度的变化，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。
4．控制变量法的应用 (1)探究电热与电流的关系：控制电阻、通电时间___相__同__，改变通过导体 的电流 (2)探究电热与电阻的关系：控制通过导体的___电__流___和通电时间相同，改 变导体的电阻 (3)探究电热与通电时间的关系：控制导体的电阻和通过导体的电流相同， 改变通电时间
5．多次测量的目的：使实验结论更具普遍性 6．焦耳定律的计算及电流热效应的应用 7．实验结论：导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关；在电阻和通 电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多；在电流和通 电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；在电阻和通过电阻的电 流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多
【方法归纳】电能表表盘示数的最后一位为小数位，利用电能表计算用 实际转数
电器消耗电能的方法：①W＝(标定转数 )kW·h，②W＝(目前电能表示数－ 之前电能表示数)kW·h，其单位均为 kW·h，1 kW·h＝3.6×106 J。
【例2】(2020聊城)如表是小明家电饭煲铭牌的部分信息，小明家电能表 的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是( D )
(4)由图乙所示，电流表的示数为__2__A，在这种情况下，右侧容器中定值 电阻在10 s内产生的热量是___2_0_0__J。
(5)某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不 变，发生此现象的原因可能是__透__明__容__器__密__闭__性__不__好____。
量与___电__阻__大小是否有关的装置。
(3)实验中通过观察____U__形__管__液__面__高__度__差____的变化反映密闭空气温度的变 化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法 与此相同的是____B_D___。
A．探究电流与电压、电阻的关系 B．用铁屑显示磁体周围磁场分布 C．研究光的传播时，引入“光线” D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动