1、第十四、十五章 电功率 安全用电,考点一 电能 电功 命题角度 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 kWh；她家现在已经接入用电器的总 功率为3 600 W，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 3 min，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kWh，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PUI求出电 能表允
2、许用电器工作的最大总功率；3 200 imp/(kWh)表 示每消耗1 kWh的电能，电能表的指示灯闪烁3 200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。,【自主解答】 140 3 000 1 000,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 _kWh，电冰箱的实际电功率为_W。,0.5,50,命题角度 电能、电功的理解及其相关计算
3、 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1104 A，电压约 1.8108 V，放电时间约0.01 s，则这次闪电释放的电能约J，合 kWh。,【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WUIt计算释放的电能。1 kWh3.6106 J。 【自主解答】 1.81010 5 000,2(2018安徽中考)图中R14 ，R26 ，把它们并 联在U3 V的电路中，则R1和R2并联后的总电阻为_； 通电30 s，电阻R1消耗的电能为_J。,2.4,67.5,3福州闽江两岸
4、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3 000盏新型 LED灯，灯的功率由原来的28 W变成了13 W，若这些夜景灯 每天工作3 h，则一个月(按30天计算)节省的电能为 _kWh，节省下的电能可使额定功率为1 000 W 的电热水壶正常工作 _h。,4.05103,4.05103,考点二 电功率及其相关计算 重点、难点 命题角度 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
5、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PUI可知电路总功率的变化。 【自主解答】 D,4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 CR两端的电压和消耗
6、的功率都变小 D电路消耗的总电功率变大,命题角度 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 P1P223；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 P1P2分别为( ),A52 32 B23 43 C52 23 D23 94,【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
7、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35，则L1、L2的额定功率之比是( ) A23 B32 C53 D35,A,命题角度 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
8、PI2R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】 C,6(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“12 V 3 W”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12 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UU额12 V。,(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
9、路中的电流：,灯泡的实际功率： PI2RL(0.2 A)248 1.92 W。 答：(1)电源电压U是12 V； (2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12 时，灯L消耗的实际功率是1.92 W。,命题角度 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6 V，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( ),AL1正常发光 B电源电压为12 V C电路总电阻为30 D电路总功率为2.4 W,【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
10、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】 D,7(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1 V，其电阻值为10 C将甲和乙串联，若甲的电流为0.4 A时，电路的总功率为1.2 W D将甲和乙并联，若甲两端电压为1 V时，干路上的电流为0.4 A,命题角度 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“6 V 3 W”字样，定值电阻R2的阻值为1
11、0 ，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1.1 A。求：,(1)小灯泡正常发光时的电阻； (2)S1、S2都闭合时，R1在10 min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“6 V 3 W”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WUIt求R1在10 min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PI2R可知，电功率与 对应的电阻成正比，求出R1，根据电阻的
12、串联和欧姆定律， 求电路的电流，根据PI2R求R2的功率。,【自主解答】解：(1)小灯泡的额定电压为6 V，额定功率 为3 W，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 U6 V，小灯泡正常发光时的电流：,电流表示数即为干路的总电流：I1.1 A， 根据并联电路电流的规律可得，通过滑动变阻器的电流： I1IIL1.1 A0.5 A0.6 A， R1在10 min内消耗的电能： WUI1t6 V0.6 A1060 s2 160 J。,(3)S1、S2都断开，R1与R2串联，调节滑片使R2的电功
13、率为R1 电功率的2倍，根据串联电路电流的规律，结合PI2R可知， 电功率与对应的电阻成正比，故 ，R1 R2 10 5 ，根据电阻的串联和欧姆定律可得，电路的电 流：I 0.4 A，,R2的电功率： P2U2II2R2(0.4 A)210 1.6 W。 答：(1)小灯泡正常发光时的电阻为12 ； (2)S1、S2都闭合时，R1在10 min内消耗的电能为2 160 J； (3)R2的电功率为1.6 W。,【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。
14、 注意：挖掘隐含条件，如灯泡正常发光、根据灯泡铭牌可求电阻。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0.2 A， 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1.6 W时，通过的电流为0.4 A，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
15、压保持不变， 则U总0.4 AR04 V， U总0.2 AR06 V， 由解得U总8 V，R010 。,答：(1)滑动变阻器的最大阻值为30 。 (2)R0的阻值为10 ；电源电压为8 V。,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0.5 W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U16 V时，I10.6 A，由欧姆 定律可
16、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：UU1 6 V，最大电流：I10.6 A， 电路最大功率： PUI16 V0.6 A3.6 W。,(3)当R2消耗的电功率为0.5 W时，P2I2R2， 而I 则0.5 W 化简得，R2252R21000， 解得，R22 或R250 ， 又由图乙可知，当R2最大时，I最小0.15 A，,电路总电阻：R 则R2的最大值： R最大RR140 10 30 ， 所以，R250 应舍去，故R22 。 答：(1)R1的阻值为10 ； (2)电路消耗的最大功率为3.6 W； (3)当R
17、2消耗的电功率为0.5 W时，R2的阻值为2 。,考点三 焦耳定律的理解及相关计算 例8 1820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“220 V 44 W”的电风扇正常工作10 min，电流 产生的热量为 J(已知电动机线圈电阻为2 )。,【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； (
18、3)根据PUI求出通过风扇的电流；根据QI2Rt求出线圈产生的热量。 【自主解答】奥斯特 通电时间 48,10(2018成都中考)如图所示，电热水壶上标 有“220 V 1 800 W”，小明发现烧水过程中 热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线 却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电 阻_。在额定电压下，烧开一壶水用时3 min 20 s，这 段时间内电热水壶发热体产生的热量为_ J。,小,3.6105,考点四 家庭电路 重点 命题角度 家庭电路的组成和连接 例9(2018恩施中考)如图，要求开关控制螺旋灯泡，将图中元件分别正确连接到电路中。,【思路点拨】 家庭电路中，不但要考虑用电器的
19、正常使 用，还要考虑使用的安全性。灯泡的接法：火线进入开关， 再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。 三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。,【自主解答】如图所示,家庭电路的组成和连接,11(2018长春中考)如图所示的家庭电路中，连接错误 的元件是( )A开关 B两孔插座 C电灯 D三孔插座,B,12(2017天津中考)在家庭电路中，从进户开始要顺次安 装下列元器件再接用电器，其先后次序正确的是( ) A电能表、保险装置、总开关 B电能表、总开关、保险装置 C保险装置、电能表、总开关 D总开关、电能表、保险装置,B,命题角度 家庭电路故障判断 例10(2018滨州二
20、模)如图是某居民家中的部分电路，开始 时各部分工作正常。将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在 烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常工作。拔出电饭 煲的插头，电热壶仍不能工作。把试电笔分别插入插座的左、 右插孔，氖管均能发光。若电路中仅有一处故障，则( ),A电热壶所在电路的B、D两点间断路 B插座的接地线断路 C插座左、右插孔短路 D电路的C、D两点间导线断路,【思路点拨】 【自主解答】 D,13(2018荆州中考)某同学家的电灯均正常工作，当他把 “220 V 16 W”的台灯插入插座后，闭合台灯开关，室内 电灯全部熄灭，发生这一现象的原因可能是( ) A插座处短路 B台灯灯头处短路 C插座
21、处断路 D台灯灯头处断路,B,14(2017眉山中考)如图所示，闭合开关S后，发现电灯L 不亮，且保险丝没有熔断。用试电笔测试灯头的两端C、D， 发现这两处都能使试电笔的氖管发光，再用试电笔测试B处 氖管不发光。若电路中只有一处故障，则( ) AAC段某处断路 BBD段某处断路 C电灯L断路 D电灯L短路,B,考点五 试电笔 例11 有关试电笔的使用，下列说法正确的是( ) A氖管发光时试电笔接触的是零线 B使用时手不可以接触试电笔笔尖 C试电笔只能用来辨别零线和火线 D试电笔与手接触的部分都是绝缘体,【思路点拨】 用试电笔来鉴别火线与零线。使用试电笔 时，笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属
22、体，才能在 接触火线时氖管发光，接触零线时氖管不发光。 【自主解答】B,15(2018武汉中考)一种试电笔的构造如图所示，下列关于它的作用和使用描述正确的是( ),A试电笔可用来测试物体是带正电还是带负电 B试电笔通常也用来检查电气设备的外壳是否带电 C使用时手指不能碰到金属笔卡 D使用时人不会触电是因为试电笔氖管中的氖气不会导电,考点六 安全用电 重点 例12下列做法符合安全用电常识的是( ),【思路点拨】 从是否存在安全隐患的角度出发进行分析判断。 【自主解答】 D,【解题技巧】,16(2018滨州中考)下列关于生活中用电的说法中错误 的是( ) A使用测电笔时，人体要接触笔尾金属体，但绝
23、不能接触笔尖金属体 B控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间 C家庭电路中空气开关跳闸，一定是由于电路短路引起的 D安全用电要做到不接触低压带电体，不靠近高压带电体,C,17(2017广西中考)如图所示的电工带电操作中，不会 发生触电事故的是( ),B,实验二十一 测量小灯泡的电功率 重点1实验原理：P_。 2画电路图、连接实物图或纠错。,UI,3连接实物电路时，开关应_，滑动变阻器的滑片 移到 _。 4滑动变阻器的作用：_；_ _。 5电压表和电流表的使用和读数。,断开,阻值最大处,保护电路,改变灯泡两端,的电压,6电表量程及滑动变阻器规格的选取： 电压表的量程一般根据题干已知的电源电压、
24、灯泡的额定电压和实物图中电池的节数来判断；,7电路故障分析。 8数据与误差分析。 9多次测量的目的：测量小灯泡在不同_下的电功率， 并进行比较，_(选填“能”或“不能”)用多次测量的 小灯泡的电功率求平均值。,电压,不能,10灯泡两端电压越大，灯泡的实际功率 _，灯泡越 _；灯丝的温度越高，其电阻越_。 11特殊方法测小灯泡的额定功率(已知小灯泡的额定电压 为U额)。,越大,亮,大,例13 如图甲所示是“测量小灯泡电功率”的实验电路。电源电压为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。,(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于_(选填“A” 或“B”)端，目的是_。 (2)实验中，闭合开关，移动
25、滑片P到某个位置时，电压表的 示数为2.2 V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 _(选填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为_V， 这时电流表的示数如图乙所示，读数为_A，则小灯泡 的额定功率为_W。,A,保护电路,B,2.5,0.32,0.8,【拓展设问】 (3)此实验还可以只用电流表而不用电压表测出灯泡的额定 功率，其电路如图丙所示，R010 ，其中关键的一步是 必须调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为_A时，再 读出电流表A1的示数，才能计算出小灯泡 的额定功率。,0.25,(4)小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老 师只给她提供了如下器材：标有“2.5 V”的小
26、灯泡、电源、 滑动变阻器、开关、两个电压表(没有电流表)、阻值为10 的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思 考后设计了正确的实验电路，如图丁所示是该电路的不完整 电路图。请你将电路图补充完整，并回答下列问题。,闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值最_的位置。 闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变 阻器，使电压表V1的示数为_V，此时电压表V2的示数如 图戊所示为_V，则小灯泡的额定功率为_W。,大,2.5,2.4,0.6,18(2018烟台中考)小明在做“测定小灯泡电功率”的实验时连接了如图甲所示的电路。,(1)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡不 亮
27、，经检查有一根导线连接错误。请你在电路中将连接错 误的导线上打“”，并补画出正确的连线。 (2)正确连接电路后，滑片P移动到某一位置时，电压表和 电流表示数如图乙所示，小灯泡此时的电功率是多少？,(3)小明根据记录的多组数据绘制出小灯泡的IU图像(如图 丙)。分析评估时，小明对自己的实验产生了困惑。他认为： 由欧姆定律I 知，I与U之间的变化关系是正比函数， 所以其图像理论上应该是过原点的一条直线。请你帮助他 解除困惑。,【答案】 (1)如图所示,(2)由于电源是由两节干电池组成，乙图中的电压表应选用 03 V量程，电压表示数为2.5 V，电流表应选用00.6 A 量程，电流表示数为0.36
28、A，小灯泡的电功率为PUI 2.5 V0.36 A0.9 W。 (3)因为小灯泡的电阻受温度影响，其电阻值是变化的，I与 U不是正比例函数，所以图像不是一条过原点的直线。,实验二十二 探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关1探究方法：_法和_法。 2选择加热物质的要求：物质种类_、质量_、 初温_。(均选填“相同”或“不同”),转换,控制变量,相同,相同,相同,3被加热的物质选用煤油(或空气)的好处：利用煤油(或 空气)的比热容_，效果明显。 4电热丝的选择：根据探究要求，如果探究电热与电阻的 关系，应选用阻值_的电阻丝串联在电路中，若要探究 电热与电流的关系，两电阻丝的阻值_。(均选
29、填“相 同”或“不同”),小,不同,相同,5转换法的应用：通过气体或液体的膨胀程度( _ _)显示电热的多少。 6控制变量法的应用。,U形管两,侧液柱高度差或液柱上升的高度,7实验结论：在_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， _越长，产生的 热量越多。,电阻和通电时间,通电时间,例14 在探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关的实验中，提供的实验器材有若干只装有电阻丝、温度计、等质量煤油的烧瓶，另有电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。如图所示是某同学利用阻值不同的电阻丝设计的
30、两个电路，请回答下列问题：,(1)被加热物质选用煤油而不用水的原因是 _ _。 (2)实验中是通过 _来比较电流产生热量 的多少。,煤油的比热容,小，吸热相同时，温度升高得多，实验现象更明显,温度计示数的变化,(3)利用甲装置可以探究电流通过导体时产生的热量与_ 的关系，利用乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与 _的关系。 (4)乙装置中，两段金属丝串联连接的目的是_。,电流,电阻,控制电流相等,【拓展设问】 (5)该实验探究过程中应用了_法和_法。 (6)利用乙装置探究时，得到的结论是 _ _。 (7)实验过程中，若通过阻值为6 电阻丝的电流大小为1.5A， 通电时间为5 min，则该电
31、阻丝放出的热量为_J。,控制变量,转换,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,4 050,19(2018怀化中考)探究“电流通过导体时产生的热量与 什么因素有关”的实验如图甲和乙所示，两透明容器中密封 着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两 端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化。,(1)在图甲中，通过两电热丝的电流_；该实验是探究 电流通过导体产生的热量与导体的_关系。 (2)在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与通过导体 的_关系。,相等,电阻,电流,(3)在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的_ 来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。 (4)英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地确定了电 流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体 的_成正比，跟_成正比这个规律叫作焦耳定 律，其表达式为 _。,高度差,电阻,通电时间,QI2Rt,
