2019年中考物理第一部分教材梳理篇第三板块电与磁第25课时电能电功电功率课件

发布于:2021-08-01 23:38:52

第三板块 电与磁

考点:电功 电功率(5 年 5 考)
1.电功的国际单位是_____J___,生活中也常用度 (__k__W__·h__) 来 表 示 .1 度 = ___1_____kW·h.1kW·h = _3_.6_×__1_0_6_J.电流做功的过程就是电能转化为其__他___形_式__ 的能的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少

功.电功率的比值定义:电功率等于电功和时间之 ____比____ , 其 物 理 意 义 为 表 示 电 流 做 功 ( 消 耗 电 能 ) 的 __快__慢____,符号是____P____,单位是瓦特(W),常用单 位为千瓦(kW),1kW=__1_0_0_0___W.

2.测量电能(电功)的工具是电能表.电能表铭牌上 一些参数的含义:

(1)“220V”表示这个电能表在 220V 的电路中使用; “50Hz”表示这个电能表在频率为 50Hz 的__交__流____(选 填“交流”或“直流”)电路中使用,电流方向每秒变化 ___1_0_0___次.

(2)“5(10)A”表示标定电流是 5A,额定最大电流是 10A,电流表工作时的电流不能超过额定最大电流,即 此电能表允许长期稳定工作的最大电流为____5____A.

(3)“2 500r/(kW·h)”表示接在这块电能表上的用 电器,每消耗 1kW·h 的电能,电能表的转盘转 2 500 转.

(4)电能表用前、后两次的读数之差(上述电表上的 五个方框中的数据)表示某段时间内用电的度数.测量较 小电功时,用表盘转数读数.

3.由电能表转数求消耗电能的方法: (1) 实 际 消 耗 的 电 能 W= Nn实电际表转参数数×1kW·h = Nn实电际表转参数数×3.6×106J;

(2)如果同时测量出用电时间,根据计算出来的电能 就可以测出用电器的实际功率:P=Wt .
如一只电能表上标有“2 000r/(kW·h)”字样,关掉 电路中的其他用电器,只让一个电饭煲工作,测得电能 表的转盘 3 分钟内转了 100 转,可以计算得到电流做了 0.05kW·h 的功,电饭煲的实际功率为 1kW.

4.电功率计算的有关公式: (1)电功率的定义式:P=Wt ,W=Pt,t=WP . ①第一种单位:P—电功率—瓦特(W);W—电功— 焦耳(J);t—通电时间—秒( s).

②第二种单位:P—电功率—千瓦(kW);W—电功 —千瓦时(kW·h);t—通电时间—小时(h).

(2)

















P



W t



UI(













路).对于纯.电.阻.电.路.,欧姆定律成立.可推导出:P=

U UI=(____I_R___)I=I2R;P=UI=U(___R_____)=

U2 R.

5.额定功率和实际功率 对某个用电器而言,其额定电压、额定功率的值只 有一个,实际功率随实际电压的变化而变化,实际电压、 实际电功率的值有无数个.实际功率可以等于额定功率 (正常工作时),也可以不等于额定功率(不正常工作).

(1)额定电压 U 额是用电器正常工作时的电压,也就 是用电器上标着的电压值.
额定功率 P 额是用电器在额定电压下的功率,也就 是用电器上标着的功率值.
用电器上标出的电流是当用电器两端加上额定电 压时通过它的电流,P 额=U 额 I 额.

额定功率是用电器的重要性能指标,在设计用电器 时必须确定它的性能和工作条件.
因此,某个电灯泡的铭牌上标有“PZ220 100”, 表示额定电压是__2_2_0_V___,额定功率是_1_0_0_W____.

(2)实际功率是用电器实际消耗的功率,灯泡的亮度 就由实际功率决定.由公式 P=UI 可知实际功率的大小 随用电器两端电压的变化而变化.

(3)实际功率和额定功率的关系: ①若 U 实=U 额,则 P 实=P 额,用电器正常工作; ②若 U 实<U 额,则 P 实<P 额,用电器不能正常工作; ③若 U 实>U 额,则 P 实>P 额,可能损坏用电器.

1 . (2017·临 沂 ) 图 中 所 示 电 能 表 的 示 数 为 __2__0_1_7_.6_kW·h.

2.(2017·天水)某家庭电能表如图所示.若该家庭单 独让空调工作,测得 1 min 内电能表转盘转了 60 转, 则空调消耗的电能为__0_._0_2___kW·h,空调的电功率是 __1_2_0_0___W.

3.下列数据中,最接*实际情况的是( C ) A.普通家用照明灯的工作电流约为 2 A B.微型计算器的额定功率约为 2 W C.一节铅蓄电池的电压约为 2 V D.空调工作时的功率约为 100 W

4.(2018·青岛)某电视机的额定功率是 110 W,则它 正常工作时,电流是___0_._5___A;1.1kW·h 的电能可供 它正常工作的时间是___1_0____h.

5.(2018·南充)如图所示,电源电压不变,灯泡标有 “4V 2W”字样,当开关 S 闭合时,灯泡正常发光, 电流表的示数为 0.6 A,电阻 R 的电功率为___0_._4___W, 通电 1 min,R 产生的热量为___2_4____J.

6.(2018·辽阳)如图所示实验装置,可用来探究通电 时间相同时,电流通过导体产生的热量与__电__阻____的关 系.将装置接在电压为 3 V 的电源上,通电 2 min,电 流通过电阻 R2 产生的热量为____2_4___J.

7.(2018·天津)如图所示电路中,电源电压保持不变, 电阻 R1 与 R2 的阻值之比为 2∶1.开关 S 断开时,R1 与 R2 的电功率之比为__2_∶__1___:开关 S 闭合前后,电压表 两次的示数之比为__2_∶__3___.

8.(2018·安徽)图中 R1=4 Ω,R2=6 Ω,把它们并 联在 U=3 V 的电路中,则 R1 和 R2 并联后的总电阻为 ___2__.4___Ω;通电 30 s,电阻 R1 消耗的电能为__6_7_.5____J.

9.(2018·北京)有两个额定电压相同的电热水壶甲和 乙,甲的额定功率为 1 800 W,乙的额定功率为 1 200 W.两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是 (B )
A.甲电热水壶两端的电压较高 B.电流通过甲电热水壶做功较快 C.通过两个电热水壶的电流相等 D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多

10.(2018·泸州)小明家有额定电压相同的微波炉和 电视机各一台,按照每度电 0.55 元的计费标准,将这两 个用电器正常工作 1 h 所用的电费绘制成了如图所示的 柱状图.对小明家的这两个用电器,下列判断正确的是 ()

A.微波炉正常工作时的电压大于电视机正常工作时的 电压
B.微波炉正常工作时的电流等于电视机正常工作时的 电流
C.微波炉正常工作时的电功率大于电视机正常工作时 的电功率
D.每月在微波炉上用的电费一定比在电视机上用的电 费多
答案:C

11.(2017·天水)某电饭锅简化电路如图甲所示,R1 和 R2 均为定值电热丝,S、S1 为自动开关,煮饭时,把 电饭锅接入 220 V 电路中,电路中总电流随时间变化的 图象如图乙所示.求:

(1)电饭锅工作时的最大功率和最小功率; (2)电热丝 R2 的阻值;

(1)由电路图可知,当 S 和 S1 都闭合时,电阻 R1 与 R2 并联,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最 大电流 I 大=3A,则电饭锅的最大功率: P 大=UI 大=220V×3A=660W 当开关 S 闭合、S1 断开时,电路为 R1 的简单电路,电 路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流 I 小 =2A,则电饭锅的最小功率: P 小=UI 小=220V×2A=440W

(2)因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以 电阻 R1 与 R2 并联时,通过 R1 的电流为 2A,因并联电 路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电热丝 R2 的电流: I2=I 大-I 小=3A-2A=1A 由 I=UR可得,电热丝 R2 的阻值 R2=UI2=2210AV=220Ω

12.(2017·遵义)有一种挂式电热水器内部简化电路 如图所示,该热水器设有高温、中温、低温三挡,已知 电热丝 R1=55 Ω,高温挡加热功率为 1 100 W,电热转 化效率为 80%,水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃).

(1)将 2 kg 水从 20 ℃加热到 75 ℃需要吸收多少热 量?
(2)用高温挡将 2 kg 水从 20 ℃加热到 75 ℃需要多 少时间?
(3)只闭合 S、S2 时,电热水器的电功率是多少?

(1)水吸收的热量: Q 吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(75℃-20℃) =4.62×105J;

(2)由 η=QW吸×100%可得,消耗的电能:
W=Qη吸=4.628×0%105J=5.775×105J
由 P=Wt 可得,需要加热的时间: t′=WP =5.717150×0 1W05J=525s;

(3)由电路图可知,闭合 S、S1、S2 时,R1 与 R2 并 联,电路的总电阻最小,电路的总功率最大,热水器处 于高温挡,此时电热丝 R1 的功率: P1=UR22=(25250ΩV)2=880W 因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以电热丝 R2 的功率:

P2=P 高-P1=1 100W-880W=220W 只闭合 S、S2 时,电路为 R2 的简单电路,因并联电路中 各支路独立工作、互不影响,所以电热水器的电功率为 220W.

13.(2017·宿迁)冬天,人们常用电热毯来取暖.如 图是某品牌电热毯的等效电路,有高温挡和低温挡,低 温挡电功率为 25 W,已知电阻 R=484 Ω.

(1)开关 S 闭合时,电热毯处于__高__温____挡. (2)电热毯在低温挡下工作 1 小时所消耗的电能是 多少? (3)求电阻 R0 的阻值.

(2)W=P 低 t=25W×3 600s=9×104J (3)P 低=R+U2R0 R0=PU低2-R=22250WV2-484Ω=1 452Ω

14.(2018·眉山)小黄家中新购置了一台挂式电热水 器,他查看了电热水器说明书后,将电热水器内部电路 结构简化成如图所示电路图,该热水器设有高温、中温、 低温三挡,电热丝 R1=50 Ω,电热丝 R2=220 Ω,电热 转化效率为 84%,水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃).求:

(1)高温挡的加热功率; (2)用低温挡将 22 kg 水从 20 ℃加热到 60 ℃需要的 时间.

(1)由电路图可知,当三个开关都闭合时,R1 与 R2 并联,电路的总电阻最小,电源电压一定,由 P=UR2可

知,此时电路的总功率最大,热水器处于高温挡,所以

高温挡的加热功率:

P







P1



P2



U2 R1



U2 R2



(220V)2 50Ω



(220V)2 220Ω



968W+220W=1 188W

(2)将 22kg 水从 20℃加热到 60℃吸收的热量: Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×22kg×(60℃-20℃)= 3.696×106J, 由电路图可知,闭合 S、S2 时,只有 R2 连入电路中,电 路中电阻最大,功率最小,热水器处于低温挡: P 低温=P2=UR22=(222200VΩ)2=220W, 由题知,电热转化效率为 84%,所以

Q=84%W=84%P 低温 t 所以加热时间: t=84%Q×P低温=834.6%96××212006WJ =2×104s

1.(2018 年)如图所示,要使 R1 与 R2 组成并联电路, 应闭合开关__S_1_、__S_3 _,若此时电流表 A1 和 A2 的示数之 比为 2∶5,则 R1 与 R2 的电阻之比为___3_∶__2__,R1 与 R2 消耗的电功率之比为__2_∶__3___.

2.(2017 年)有“3V 0.75W”的 L1 灯泡和“3V 1.5W”的 L2 灯泡,如图甲所示,闭合开关,灯泡 L1 和 L2 均正常发光,则电路总电阻 R=___4_____ Ω;如图乙 所示,闭合开关,L1 灯正常发光,则电源 2 的电压 U= ___4__.5___V;此时 L2 消耗的实际功率 P=__0_._3_7_5__W(假 设灯丝电阻不变).

3.(2016 年)某家庭电能表如图所示.若该家庭单独 让空调工作,测得 1 min 内电能表转盘转了 60 转,则 空调消耗的电能为____0_.0_2_____kW·h,空调的电功率是 __1_2_0_0___W.

4.(2016 年)如图所示是电阻甲和乙的 I-U 图象.由 图可知:电阻乙的阻值为____6____Ω.当将电阻甲和乙并 联后接在电压为 6 V 的电源两端时,电路的总电阻为 ___3_.7_5___Ω,总电功率为___9_._6___W.

5.(2013 年)图甲是家用电吹风的工作原理图,电吹 风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风.

(1)要让电吹风工作时吹出热风,它的开关应置于图 甲中的____1____(选填“1”“2”或“3”)位置,此时电风扇与 电热丝的连接方式是___并__联___.
(2)某次用该电吹风将头发吹干的过程中,电吹风的 功率随时间的变化关系如图乙所示,则在该次吹干头发 过程中电吹风消耗的总电能是_1_3__2_0_0__J.

(3)电热丝在工作时的电阻值是___9_1_._7__ Ω.(保留一 位小数)
(4)使 用 几 年 后 , 发 现 电 热 丝 变 细 , 则 其 电 阻 变 ____大____,它的实际功率将变____小____.

6.(2016 年)如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电 路图,电炖锅有 1 000 W 和 400 W 两挡功率,挡位可自 动调节.其工作过程:按下开关,自动选择 1 000 W 挡 将汤煮至 100 ℃,然后自动跳至 400 W 挡进行保温慢 炖.设汤的初温为 20 ℃,质量为 3 kg,汤的比热容为 4.0×103 J/(kg·℃).

(1)若电炖锅将汤从初温加热至 100 ℃耗时 20 min, 则在此过程中汤吸收的热量是多少?电炖锅的效率是 多少?
(2)R1 的阻值是多少? (3)电炖锅进入保温慢炖时,开关 S 会自动跳至“a” 或“b”哪个位置?试说明理由.

解:(1)Q=cmΔt=4.0×103J/(kg·℃)×3kg×(100 ℃-20℃)=9.6×105J W=Pt=1 000W×20×60s=1.2×106J
η=WQ =91..62× ×110056JJ×100%=80%

(2)R1=PU高2=(1202000VW)2=48.4Ω (3)跳至 b,根据 P=UR2可知,开关跳到 b 时总电阻 变大,总功率变小。

【命题规律】电功、电能和电功率的考查是初中物 理学*和考查的重点,每年对此的考查为 12~15 分.此 部分考查一般分成三种类型:
类型一:对于两个电阻在串联电路和并联电路中的 电能、电功率的计算;
类型二:电能表的参数和转数的考查; 类型三:家庭电路中典型用电器的多挡位问题的考 查,是高频考点.

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