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第第14讲讲 电功率电功率第一节第一节 电功电功 电功率电功率 焦耳定律焦耳定律玩转重庆10年中考真题常考电功率的估测常考电功率的估测命题点命题点11判断下列物理量的估测是否正确判断下列物理量的估测是否正确(1)(2016重庆重庆B卷卷1B题题0.75分分)家用空调的额定功率约为家用空调的额定功率约为50 W ( )(2)(2015重庆重庆A卷卷1D题题0.75分分)普通教室一盏日光灯的额普通教室一盏日光灯的额定功率约为定功率约为200 W ( )(3)(2014重庆重庆B卷卷1D题题0.75分分)家用电风扇的额定功率约家用电风扇的额定功率约2 000 W. ( )命题点命题点2电能表的使用与读数及相关计算电能表的使用与读数及相关计算2(2012重庆重庆16题题(4)1分分)图中电能表的读数是图中电能表的读数是_kWh.【解析解析】注意电能表的最注意电能表的最后一位为小数位后一位为小数位第第2题图题图624.53(2011重庆重庆13题题2分分)小明家中的电能表如图所示，从表盘小明家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，小明家接入的用电器总功率不能超过信息可知，小明家接入的用电器总功率不能超过_W当家里只有微波炉工作时，电能表在当家里只有微波炉工作时，电能表在1 min内转内转60转，则微转，则微波炉消耗的电能为波炉消耗的电能为_J.第第3题图题图【解析解析】PUI220 V10 A2 200 W；由电能表的；由电能表的铭牌知，每转铭牌知，每转3 600转就消耗转就消耗1 kWh的电能，所以转的电能，所以转60转消耗的电能为转消耗的电能为W kWh 3.6106 J6104 J.60 r13 600 r / kW h60160【答案答案】2 200 6104命题点命题点3额定功率和实际功率额定功率和实际功率4(2012重庆重庆7题题3分分)如图是如图是A、B两定值电阻两定值电阻的的UI图像，由图像中信息可知图像，由图像中信息可知 ( )第第4题图题图A. 若将若将A、B两电阻串联在某电源两端，则两电阻串联在某电源两端，则B两端的电压大两端的电压大B. 若将若将A、B两电阻串联在某电源两端，则两电阻串联在某电源两端，则B的实际功率大的实际功率大C. 若将若将A、B两电阻并联在某电源两端，则通过两电阻并联在某电源两端，则通过A的电流大的电流大D. 若将若将A、B两电阻并联在某电源两端，则两电阻并联在某电源两端，则A的实际功率小的实际功率小【解析解析】观察观察A、B两定值电阻的两定值电阻的UI图像，横坐标代表图像，横坐标代表电流，纵坐标代表电压当电流，纵坐标代表电压当A、B串联时，根据串联电路串联时，根据串联电路中电流处处相等，可在坐标图上找一确定的电流值，比较中电流处处相等，可在坐标图上找一确定的电流值，比较A、B两端的电压值，可知两端的电压值，可知A两端的电压大于两端的电压大于B两端的电压，两端的电压，由由PUI得，得，A的实际功率大，故的实际功率大，故A、B错误；当错误；当A、B并联并联时，根据并联电路中各支路两端的电压相等，可知时，根据并联电路中各支路两端的电压相等，可知A、B两端的电压相等，在图像中取一确定的电压值，比较对应两端的电压相等，在图像中取一确定的电压值，比较对应的电流值，可知的电流值，可知IA小于小于IB，再由，再由PUI，可得出，可得出A的实际功的实际功率小，率小，C错误，错误，D正确故选正确故选D.【答案答案】 D命题点命题点4结合坐标图像的电功、电功率相关计算结合坐标图像的电功、电功率相关计算7(2016重庆重庆B卷卷8题题3分分)一只小灯泡标有一只小灯泡标有“3.8 V”字样，额字样，额定功率模糊不清，某同学设计了如图甲所示的电路进行测定功率模糊不清，某同学设计了如图甲所示的电路进行测量，电源电压恒为量，电源电压恒为6 V，电压表、电流表使用的量程分别为，电压表、电流表使用的量程分别为03 V、00.6 A，滑动变阻器的规格为，滑动变阻器的规格为“10 1 A”，他，他根据实验数据作出了电压表、电流表示数的根据实验数据作出了电压表、电流表示数的UI图像，如图像，如图乙所示，则以下判断正确的是图乙所示，则以下判断正确的是 ( )A. 小灯泡的额定功率为小灯泡的额定功率为0.88 WB. 滑片向左移时电压表示数变大，小灯泡变亮滑片向左移时电压表示数变大，小灯泡变亮C. 变阻器允许连入电路的最大阻值约为变阻器允许连入电路的最大阻值约为8.82 D. 小灯泡正常发光小灯泡正常发光2 s内，变阻器产生的电热为内，变阻器产生的电热为3.04 J第第7题图题图【解析解析】小灯泡正常工作时其两端的电压是小灯泡正常工作时其两端的电压是3.8 V，滑动变，滑动变阻器两端的电压是阻器两端的电压是6 V3.8 V2.2 V，由，由UI图像可知这图像可知这时电路中的电流是时电路中的电流是0.4 A，所以小灯泡的额定功率是，所以小灯泡的额定功率是PUI3.8 V0.4 A1.52 W，A错误；滑片向左移动时变阻器错误；滑片向左移动时变阻器接入电路中的电阻值变小，电压表示数变小，接入电路中的电阻值变小，电压表示数变小，B错误；错误；由题图乙可知滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，其两由题图乙可知滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，其两端电压是端电压是3.0 V，通过它的电流是，通过它的电流是0.34 A，故其允许接入的，故其允许接入的最大电阻值是最大电阻值是RI(UR)0.34 A(3.0 V)8.82 ，C正确；正确；在小灯泡正常发光在小灯泡正常发光2 s内，变阻器产生的电热是内，变阻器产生的电热是WUIt2.2 V0.4 A2 s1.76 J，D错误故选错误故选C.【答案答案】C8(2017重庆重庆B卷卷8题题3分分)如图甲所示为一个超声波加湿器，如图甲所示为一个超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图已知电源电压图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图已知电源电压为为12 V，定值电阻，定值电阻R0的阻值为的阻值为30 ，电流表的量程为，电流表的量程为0200 mA，电压表的量程为，电压表的量程为09 V湿敏电阻湿敏电阻R的阻值随湿的阻值随湿度度RH变化的关系图像如图丙所示，其阻值最大为变化的关系图像如图丙所示，其阻值最大为120 (图中未画出图中未画出)则在电路安全工作的前提下，计算可得则在电路安全工作的前提下，计算可得出出 ( )A. R的电流最小值为的电流最小值为80 mAB. R的电功率最大值为的电功率最大值为0.9 WC. R0的电功率最小值为的电功率最小值为0.3 WD. 装置能监测湿度最大值为装置能监测湿度最大值为90%第第8题图题图【解析解析】当当R的阻值太小时，电流会超过电流表的量程，会的阻值太小时，电流会超过电流表的量程，会损坏电流表，如果损坏电流表，如果R的阻值太大，的阻值太大，R两端的电压可能会超过两端的电压可能会超过9 V，会损坏电压表当电压表示数为，会损坏电压表当电压表示数为9 V时，时，R能够接入电路能够接入电路中的电阻值达到最大，此时电路中的电流最小，此时中的电阻值达到最大，此时电路中的电流最小，此时I0 min 0.1 A100 mA，A错误；当错误；当RR0时，时，R的的功率最大，此时电路的电流为功率最大，此时电路的电流为I 0.2 A200 mA(没超过电流表的量程没超过电流表的量程)，R的最大功率为的最大功率为 PI2 R(0.2 A)230 1.2 W，B错误；错误；0012 V9 V30 UR12 V30 30 UR总总R0的最小功率为的最小功率为 PminI20min(0.1 A)230 0.3 W，C正确；由题丙图可知，正确；由题丙图可知，R的阻值越大，能监测到的湿度越的阻值越大，能监测到的湿度越大，当电压表示数为大，当电压表示数为9 V时，时，R能接入的电阻值达到最大，能接入的电阻值达到最大，由前面分析可知，此时电路中的电流为由前面分析可知，此时电路中的电流为0.1 A，此时，此时R的的阻值为阻值为R 90 ，由题丙图可知，此时的湿，由题丙图可知，此时的湿度为度为80%，D错误故选错误故选C.9 V0.1 ARRUI【答案答案】C10(2015重庆重庆A卷卷12题题2分分)小宇用如图甲所示电路对一小宇用如图甲所示电路对一只标有只标有“0.8 A”字样的小灯泡字样的小灯泡L进行了测试，电源电压恒进行了测试，电源电压恒为为9 V，电阻箱，电阻箱R0的阻值可在的阻值可在09 999 之间调节，根据之间调节，根据所测数据作出了灯丝的所测数据作出了灯丝的IU图像图像(如图乙所示如图乙所示)，根据图像，根据图像可知小灯泡正常发光时的电阻为可知小灯泡正常发光时的电阻为_； 如果将电如果将电阻箱阻箱R0的阻值调为的阻值调为10 ，通电，通电10 s，电流通过，电流通过R0所做的功所做的功为为_J.第第10题图题图【解析解析】由题图乙知，灯泡由题图乙知，灯泡L正常发光时电流正常发光时电流I0.8 A，U8 V，则，则R 10 ；当电阻箱；当电阻箱R0的阻值调为的阻值调为10 时，时，由于不知道此时电路的电流和电阻箱由于不知道此时电路的电流和电阻箱R0两端的电压，故无法两端的电压，故无法直接计算；由于小灯泡的电阻范围应介于图像的两端点对应直接计算；由于小灯泡的电阻范围应介于图像的两端点对应的横纵坐标值计算出的阻值之间，则可以选择图像中能读出的横纵坐标值计算出的阻值之间，则可以选择图像中能读出电压值和电流值的点进行试算；由题图乙可知，图像的两端电压值和电流值的点进行试算；由题图乙可知，图像的两端点之间仅有一个特殊点，即通过小灯泡点之间仅有一个特殊点，即通过小灯泡L的电流为的电流为0.6 A时，时，灯泡灯泡L两端的电压为两端的电压为3 V，8 V0.8 AUI由此可以计算出电阻箱接入电路的阻值为由此可以计算出电阻箱接入电路的阻值为R0 10 ，故恰好符合题目要求则通电，故恰好符合题目要求则通电10 s，电流通过，电流通过R0所做所做的功为的功为W0I02R0t0(0.6 A)210 10 s36 J.009 V3 V0.6 AUI【答案答案】10 36命题点命题点5结合动态电路的相关计算结合动态电路的相关计算(电功率、焦耳定律电功率、焦耳定律)11(2016重庆重庆A卷卷7题题3分分)如图所示电路，电源电压恒为如图所示电路，电源电压恒为6 V，定值电阻，定值电阻R1为为10 ，滑动变阻器，滑动变阻器R2的规格为的规格为“20 0.5 A”，电压表量程为，电压表量程为03 V，电流表量程为，电流表量程为00.6 A则则 ( )A. 电压表测量的是电阻电压表测量的是电阻R1两端的电压两端的电压B. 当变阻器当变阻器R2的滑片的滑片P向左移动时向左移动时，电压表的示数变小电压表的示数变小C. 为了保证电路中各元件安全工作为了保证电路中各元件安全工作，变阻器变阻器R2接入电接入电 路的阻值范围是路的阻值范围是210 D. 当变阻器当变阻器R2接入电路中的接入电路中的 阻值是阻值是8 时时，通电通电1 min 电阻电阻R1产生的热量是产生的热量是53.3 J第第11题图题图【解析解析】如题图所示，电压表测滑动变阻器如题图所示，电压表测滑动变阻器R2两端的电两端的电压，压，A错误；当变阻器错误；当变阻器R2的滑片的滑片P向左移动时，向左移动时，R2接入电接入电路的电阻变大，根据串联电路分压特点，可知路的电阻变大，根据串联电路分压特点，可知R2两端的两端的电压增大，电压表的示数变大，电压增大，电压表的示数变大，B错误；为了保证电路中错误；为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器各元件安全工作，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为允许通过的最大电流为0.5 A，电流表量程为，电流表量程为00.6 A，故电路中的最大电流为，故电路中的最大电流为0.5 A，此时变阻器，此时变阻器R2接入电路的电阻最小；定值电阻接入电路的电阻最小；定值电阻R1两端的电压两端的电压U1I1R10.5 A10 5 V，变阻器，变阻器R2两端两端的电压的电压U2UU16 V5 V1 V故变阻器故变阻器R2接入电路的最小阻值接入电路的最小阻值R2 2 .当当电压表的示数为电压表的示数为3 V时，变阻器时，变阻器R2接入电路的电阻最大；接入电路的电阻最大；定值电阻定值电阻R1两端的电压两端的电压U1UU26 V3 V3 V，电路中的电流电路中的电流I1 0.3 A，即电路中的电流，即电路中的电流II10.3 A，此时变阻器，此时变阻器R2接入电路的阻值接入电路的阻值R2 10 ；211 V0.5 AUI113 V10 UR213 V0.3 AUR由于由于10 20 ，故变阻器，故变阻器R2接入电路的最大阻值为接入电路的最大阻值为10 .综上所述，变阻器综上所述，变阻器R2接入电路的阻值范围是接入电路的阻值范围是210 ，C正确；当变阻器正确；当变阻器R2接入电路中的阻值是接入电路中的阻值是8 时，电路中的时，电路中的总电阻总电阻RR1R210 8 18 ，电路中的电流，电路中的电流I A，通电，通电1 min电阻电阻R1产生的热量为产生的热量为Q1(I)2R1t( A)210 60 s66.7 J，D错误故选错误故选C.6 V118 3UR13【答案答案】C13(2017重庆重庆A卷卷11题题2分分)如图所示电路中，电源电压恒如图所示电路中，电源电压恒为为6 V，R130 ，只闭合开关，只闭合开关S时，电流表示数为时，电流表示数为_ A；同时闭合开关同时闭合开关S、S1，电流表示数为，电流表示数为0.5 A，则通电，则通电1分钟电分钟电阻阻R2产生的热量为产生的热量为_ J.第第13题图题图【解析解析】只闭合开关只闭合开关S时，电路为只有时，电路为只有R1的简单电路，电流的简单电路，电流表测电路中的电流；则电流表的示数为表测电路中的电流；则电流表的示数为I1 0.2 A；同时闭合开关；同时闭合开关S、S1时，时，R1与与R2并联，电流表测干路的电并联，电流表测干路的电流，则流，则R2两端的电压两端的电压U2U6 V；由于并联电路各支路互不；由于并联电路各支路互不影响，则通过影响，则通过R1的电流仍为的电流仍为I10.2 A，故通过，故通过R2的电流的电流I2II10.5 A0.2 A0.3 A；因此，通电；因此，通电1分钟电阻分钟电阻R2产生的产生的热量热量Q2W2U2I2t6 V0.3 A60 s108 J.16 V30 UR【答案答案】0.2 10814(2017重庆重庆B卷卷11题题2分分)在如图所示的电路中，电源电在如图所示的电路中，电源电压恒为压恒为12 V，定值电阻，定值电阻R0为为50 ，滑动变阻器的最大阻，滑动变阻器的最大阻值为值为50 ，小灯泡上标有，小灯泡上标有“6 V”字样，不考虑灯丝电阻字样，不考虑灯丝电阻变化若开关变化若开关S、S1、S2都闭合，当滑片都闭合，当滑片P在在b端时，电流端时，电流表示数为表示数为_ A. 若开关若开关S闭合，闭合，S1、S2都断开，当滑动都断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为变阻器接入电路的阻值为20 时，电流表的示数为时，电流表的示数为0.4 A，则小灯泡的额定电，则小灯泡的额定电功率是功率是_W.第第14题图题图【解析解析】三个开关全闭合、三个开关全闭合、P在在b端时，端时，L被短路，此时被短路，此时R与与R0并联，又由于此时并联，又由于此时R与与R0阻值相等，所以总电阻阻值相等，所以总电阻R总总 25 ，总电流，总电流I总总 0.48 A；若开关；若开关S闭合，闭合，S1、S2都都断开，此时断开，此时R与与L串联，当串联，当R接入电路的阻值为接入电路的阻值为20 时，电流时，电流表示数为表示数为0.4 A，电路的总电阻，电路的总电阻R总总 30 ，小灯，小灯泡电阻为泡电阻为RL10 ，小灯泡的额定功率为，小灯泡的额定功率为P 3.6 W.50 212 V25 UR总总12 V0.4 AUI226 V10 （）LUR额【答案答案】0.48 3.6命题点命题点6电功率相关论述计算题电功率相关论述计算题类型一类型一 简单电路类简单电路类21(2015重庆重庆A卷卷18题题6分分)如图所示，电源电压不变电如图所示，电源电压不变电阻阻R1的阻值为的阻值为20 ，R2的阻值为的阻值为30 ，闭合开关，闭合开关S，电流，电流表的示数为表的示数为0.3 A，求：，求：第第21题图题图(1)电源电压电源电压U；解：解：(1)开关开关S闭合后闭合后R1与与R2并联，电流表测量通过并联，电流表测量通过R1的的电流，电源电压电流，电源电压UU1IR10.3 A20 6 V(2)通电通电100 s电流通过电阻电流通过电阻R2产生的热量产生的热量解：解：(2)通过通过R2的电流的电流I2 0.2 A电流通过电阻电流通过电阻R2产生的热量产生的热量Q2I22R2t(0.2 A)230 100 s120 J26 V30 UR22(2017重庆重庆B卷卷18题题6分分)如图所示的电路中，电源电压如图所示的电路中，电源电压不变，电阻不变，电阻R2的阻值为的阻值为10 .闭合开关闭合开关S，电流表，电流表 的示的示数为数为2 A，电流表，电流表 的示数为的示数为0.8 A. 求：求：第第22题图题图A1A2(1)电源电压；电源电压；解：解：(1)因为电路为并联电路，所以因为电路为并联电路，所以电源电压与电源电压与R2两端的电压相等即两端的电压相等即UU2I2R20.8 A10 8 V(2)电阻电阻R1消耗的电功率消耗的电功率解：解：(2)通过通过R1的电流的电流I1II22 A0.8 A1.2 A P1U1I18 V1.2 A9.6 W类型二类型二 家用电器类家用电器类25(2016重庆重庆B卷卷19题题8分分)小亮家新装了一台智能电热马桶小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三挡并可手动调节，其额定电压为中、低三挡并可手动调节，其额定电压为220 V，低温挡、，低温挡、中温挡的额定功率分别为中温挡的额定功率分别为22 W和和44 W利用所学的电学知利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和和R2表示两电热丝，单刀双掷开关表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接可接a或或b.当它接入家庭当它接入家庭电路中正常工作时：电路中正常工作时：第第25题图题图(1)低温挡加热的电流多大？低温挡加热的电流多大？ 解：解：(1)低温挡的工作电流低温挡的工作电流I低低 0.1 A22 W220 V低低PU(2)中温挡加热中温挡加热5 h，消耗多少度电？，消耗多少度电？解：解：(2)中温挡加热中温挡加热5 h，消耗电能，消耗电能E电电WP中中t0.044 kW5 h0.22 kWh0.22度度(3)高温挡加热的额定功率是多少瓦？高温挡加热的额定功率是多少瓦？解：解：(3)低温挡加热时，低温挡加热时，S1断开、断开、S2接接b，R1和和R2串联串联R低温低温R1R2 2 200 中温挡加热时，中温挡加热时，S1闭合、闭合、S2接接b，仅，仅R1接入电路，接入电路，R中温中温R1 1 100 22220 V22 W（）低低UP22220 V44 W（）中中UPR2R低温低温R12 200 1 100 1 100 高温挡加热时，高温挡加热时，S1闭合、闭合、S2接接a，R1和和R2并联并联R高温高温 550 高温挡的额定功率高温挡的额定功率P高高 88 W12121 100 1 100 1 100 1 100 R RRR22220 V550 （）高高UR温26(2013重庆重庆A卷卷20题题9分分)图甲为一款有高、低温两挡的图甲为一款有高、低温两挡的家用蒸汽电熨斗，其电路原理如图乙所示，家用蒸汽电熨斗，其电路原理如图乙所示，R1、R2为电热为电热丝，其额定电压均为丝，其额定电压均为220 V电路的工作原理是：当电路的工作原理是：当S1闭合，闭合，S2断开时，电熨斗处于低温挡；当断开时，电熨斗处于低温挡；当S1、S2都闭合时，电熨斗都闭合时，电熨斗处于高温挡正常工作时处于高温挡正常工作时高温挡的电功率为高温挡的电功率为1 980 W(电源电压保持不变，不计电电源电压保持不变，不计电热丝电阻随温度的变化热丝电阻随温度的变化)第第26题图题图(1)电熨斗正常工作时，在高温挡状态下电路中的总电熨斗正常工作时，在高温挡状态下电路中的总电流是多大？电流是多大？ 解：解： (1)高温挡状态下，电路中的总电流高温挡状态下，电路中的总电流I 9 A1 980 W220 VPU(2)若电热丝若电热丝R2的电阻为的电阻为44 ，则电热丝，则电热丝R1的电阻为多少？的电阻为多少？解：解：(2)电热丝电热丝R2的功率的功率P2 1 100 W电热丝电热丝R1的功率的功率P1PP21 980 W1 100 W880 W电热丝电热丝R1的阻值的阻值R1 55 222220 V44 （）UR188022220 VWUP（）(3)若电热丝若电热丝R2烧毁了，要使电路恢复正常工作，小楠设计烧毁了，要使电路恢复正常工作，小楠设计了这样一个方案：了这样一个方案：小楠方案：用两根都是小楠方案：用两根都是“220 V 550 W”的电热丝并联替代的电热丝并联替代R2.请你通过计算和分析，对小楠的方案作出评价请你通过计算和分析，对小楠的方案作出评价解：解：(3)小楠方案：设一根小楠方案：设一根“220 V 550 W”的电热丝电阻为的电热丝电阻为R3，则则R3 88 两根电热丝两根电热丝R3并联后总电阻是并联后总电阻是 44 ，其功，其功率为率为2P32550 W1 100 W，正常工作时符合要求当，正常工作时符合要求当其中一根电热丝烧坏时，电路仍可工作，但其中一根电热丝烧坏时，电路仍可工作，但P3550 W1 100 W，且不能及时发现加以排除，可见小楠的方案，且不能及时发现加以排除，可见小楠的方案也不是最佳方案也不是最佳方案223220 V550 W（）UP38 22 8 R类型三类型三 极值、范围类极值、范围类28(2014重庆重庆B卷卷19题题8分分)如图所示的电路中，电源电如图所示的电路中，电源电压压U6 V，电阻，电阻R16 ，电阻，电阻R24 ，求：，求：第第28题图题图(1)只闭合只闭合S1，通过，通过R1的电流是多大？的电流是多大？ 解：解：(1)只闭合只闭合S1时，电路为只有电阻时，电路为只有电阻R1的简的简单电路，故通过单电路，故通过R1的电流是的电流是I1 1 A16 V6 UR(2)只闭合只闭合S2，通电，通电10 s的时间内电流通过的时间内电流通过R2产生的电热是产生的电热是多少？多少？解：解：(2)只闭合只闭合S2时，电路为时，电路为R1与与R2的串联电路；电路中的的串联电路；电路中的总电阻总电阻 RR1R26 4 10 ；电路中的电流；电路中的电流I 0.6 A；由于串联电路各处电流相等，故；由于串联电路各处电流相等，故I2I0.6 A；则通电；则通电10 s的时间内电流通过的时间内电流通过R2产生的电热是产生的电热是Q2I22R2t(0.6 A)24 10 s14.4 J6 V10 UR(3)当三个开关处于何种状态时，整个电路消耗的电功率当三个开关处于何种状态时，整个电路消耗的电功率最大？求出此时的最大电功率最大？求出此时的最大电功率解：解：(3)由由P 可知，当电路的总电阻最小时，整个电可知，当电路的总电阻最小时，整个电路消耗的电功率最大，即：当闭合路消耗的电功率最大，即：当闭合S1、S3，断开，断开S2时，电时，电阻阻R1与与R2并联，电路中的总电阻最小，整个电路消耗的电并联，电路中的总电阻最小，整个电路消耗的电功率最大功率最大此时电路中的总电阻此时电路中的总电阻R 2.4 ，此时，此时电路中的最大电功率电路中的最大电功率P 15 W2UR12126 4 6 4 R RRR226 V2.4 （）UR30(2015重庆重庆B卷卷20题题8分分)如图所示，电源电压恒为如图所示，电源电压恒为18 V，小灯泡小灯泡L标有标有“6 V 3 W”字样，滑动变阻器字样，滑动变阻器R标有标有“100 1 A”字样，电压表使用的量程为字样，电压表使用的量程为015 V，电流表使用的量，电流表使用的量程为程为00.6 A，R0为一定值电阻，为一定值电阻，当闭合开关当闭合开关S、S1，断开，断开S2时，灯时，灯泡泡L恰好正常发光，不计温度对灯恰好正常发光，不计温度对灯丝电阻的影响求：丝电阻的影响求：第第30题图题图(1)小灯泡小灯泡L的电阻；的电阻；解：解：(1)小灯泡小灯泡L的电阻的电阻RL 12 22L6 V3 WUP（）(2)闭合开关闭合开关S、S1，断开，断开S2时，通电时，通电1 min，电流通过定，电流通过定值电阻值电阻R0所做的功；所做的功；解：解：(2)当闭合开关当闭合开关S、S1，断开，断开S2时，灯泡时，灯泡L正常发光，正常发光，R0与灯泡与灯泡L串联串联I0I1 0.5 AU0UUL18 V6 V12 VW0U0I0t12 V0.5 A60 s360 JLL6 V12 UR(3)当闭合开关当闭合开关S、S2，断开，断开S1时，在保证电表不超量程、时，在保证电表不超量程、灯泡灯泡L两端的电压不超过额定电压的情况下，滑两端的电压不超过额定电压的情况下，滑动变阻器动变阻器R功率的变化范围功率的变化范围解：解：(3)当闭合当闭合S、S2，断开，断开S1时，时，R与灯泡与灯泡L串联串联当灯泡当灯泡L两端的电压为两端的电压为6 V时时IRIL 0.5 A0.6 APmaxURIR(18 V6 V)0.5 A6 W当当R两端的电压两端的电压U1为为15 V时时IRIL 0.25 APminU1IR15 V0.25 A3.75 W所以滑动变阻器所以滑动变阻器R的功率变化范围是的功率变化范围是3.75 W6 WLL6 V12 URLL18 V15 V12 UR 考点梳理电功率电功率电能电能电功和电功率的区别电功和电功率的区别额定功率和实际功率额定功率和实际功率常考电功率的估测常考电功率的估测焦耳定律焦耳定律电电能能电电能能单位：国际单位是单位：国际单位是_，符号，符号_，日常生，日常生活中常用单位是度，物理学中叫千瓦时（活中常用单位是度，物理学中叫千瓦时（kWh）.单位换算：单位换算：1度度=_kWh=_J.电能表电能表焦耳焦耳 J 1 3.6106 电电能能表表作用：测量作用：测量 _的仪表的仪表.电能的计量电能的计量电能电能 2 013.9 20 4 400 电电能能的的计计量量(1)电能表在一段时间内前后两次示数的差值，电能表在一段时间内前后两次示数的差值，就是这段时间内用电器所消耗电能的多少就是这段时间内用电器所消耗电能的多少.（2）已知一定时间内电能表转盘的转数（指）已知一定时间内电能表转盘的转数（指示灯闪烁的次数）示灯闪烁的次数）n，可计算出电路消耗的电，可计算出电路消耗的电能能6=kw h =3.610 JnnWNN电电功功和和电电功功率率的的区区别别电功电功电功率电功率定义定义电流对外做的功，是电流对外做的功，是电能转化为其他形式电能转化为其他形式的能多少的量度，用的能多少的量度，用符号符号表示表示电功率等于电功与时间之电功率等于电功与时间之比，表示电流做功比，表示电流做功 _的物理量，用的物理量，用表示表示国际单位国际单位焦耳（焦耳（J）瓦特（瓦特（W）常用单位常用单位千瓦时（千瓦时（kWh），也），也称度称度千瓦（千瓦（kW）、兆瓦）、兆瓦（MW）、毫瓦（）、毫瓦（mW）单位换算单位换算1 度度1 kWh3.61061 kW= _ W，1 mW=10-3 W10 10 快慢快慢 103 电功电功电功率电功率公公式式W= P=推推导导公公式式W=I2Rt（适用于纯电阻串联电路）（适用于纯电阻串联电路）W= t （适用于纯电阻并联电路）（适用于纯电阻并联电路）WPt（同时适用于力学、电学）（同时适用于力学、电学）P=UI （适用于任何电路）（适用于任何电路）P=I2R （适用于纯电阻串联电路）（适用于纯电阻串联电路）P= （适用于纯电阻并联电路）（适用于纯电阻并联电路）U表示电压，单位是表示电压，单位是VI表示电流，单位是表示电流，单位是At表示时间，单位是表示时间，单位是sW表示电功，单位是表示电功，单位是JW表示电功，单位是表示电功，单位是Jt表示时间，单位是表示时间，单位是sP表示功率，单位是表示功率，单位是W_2UR2UR11 11 12 12 UIt Wt额定额定功率功率和实和实际功际功率率(1)额定电压是指用电器正常工作时的电压额定电压是指用电器正常工作时的电压.(2)额定功率是用电器在额定功率是用电器在 _下工作时的下工作时的电功率电功率.(3)实际电压是指用电器实际工作时的电压实际电压是指用电器实际工作时的电压.(4)实际功率是用电器在实际功率是用电器在 _下工作时的电下工作时的电功率功率.灯泡上标有灯泡上标有“220 V 25 W”的含义是的含义是 _ _.13 13 14 14 15 15 额定电压额定电压 实际电压实际电压 灯泡的额定灯泡的额定 电压是电压是220 V，额定功率是，额定功率是25 W 常考电功率的估测：常考电功率的估测：a.家用空调的电功率约为家用空调的电功率约为 1 000 W;b.电吹风机的电功率约为电吹风机的电功率约为500 W;c.洗衣机的电功率约为洗衣机的电功率约为300 W;d.台式电脑的电功率约为台式电脑的电功率约为200 W;e.液晶电视机的液晶电视机的电功率约为电功率约为100 W;f.日光灯的电功率约为日光灯的电功率约为 40 W;g.手电筒手电筒的电功率约为的电功率约为0.5 W;h.计算器的电功率约为计算器的电功率约为0.5 mW.焦焦耳耳定定律律电流的电流的热效应热效应定义：电流通过导体时定义：电流通过导体时 _能转化为能转化为 _能的现象能的现象.影响因素：电压一定时，通电导体的电阻越大，影响因素：电压一定时，通电导体的电阻越大，通过它的电流通过它的电流 _，通电时间，通电时间 _,产生的产生的热量越多热量越多.焦耳定律焦耳定律电热的利用和防止利用电热的利用和防止利用16 16 17 17 18 18 19 19 电电 内内 越大越大 越长越长 探究影响电流探究影响电流热效应的因素热效应的因素实验视频实验视频焦焦耳耳定定律律内容：电流通过导体产生的热量跟内容：电流通过导体产生的热量跟 _成正成正比比,跟导体的跟导体的 _成正比成正比,跟跟 _成正比成正比.公式：公式：Q= _（适用于任何电路），其中（适用于任何电路），其中I表示通表示通过导体的电流，单位是；过导体的电流，单位是；R表示导体的电阻，单位是表示导体的电阻，单位是；t表示通电时间，单位是；表示通电时间，单位是；Q表示导体产生的热表示导体产生的热量，单位是量，单位是J.在纯电阻电路中，电流做功消耗的电能才能全部转化在纯电阻电路中，电流做功消耗的电能才能全部转化成内能，有成内能，有Q=I2Rt=W=UIt= t.2UR20 20 21 21 22 22 23 23 电流的平方电流的平方 电阻电阻 通电时间通电时间 I2Rt电热的利用和防止电热的利用和防止利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电烤火炉、养鸡场的电热孵化器等烤火炉、养鸡场的电热孵化器等.防止：带有孔的电视机后盖利于散热、防止：带有孔的电视机后盖利于散热、电脑用微型风扇散热等电脑用微型风扇散热等. 重难点突破一额定功率与实际功率额定功率与实际功率(易错点易错点)例例 1 一个标有一个标有“220 V 40 W”的日光灯的日光灯L1，其额定电压为，其额定电压为_V，额定功率为，额定功率为_W，电阻是，电阻是_，当，当其正常发光时，它两端的电压为其正常发光时，它两端的电压为_V，其电流为，其电流为_A；若将其接在若将其接在110 V的电压下使用，实际电压是的电压下使用，实际电压是_V，实际电流是实际电流是_A，实际功率是，实际功率是_ W，此时日光，此时日光灯的亮度相对灯的亮度相对220 V时时_(选填选填“较亮较亮”、“较较暗暗”或或“相同相同”)；现将；现将L1与另一额定电压相同的灯与另一额定电压相同的灯L2串联接入电路，若串联接入电路，若L1的发光更亮，说明的发光更亮，说明_电阻更大，电阻更大，_ 的额定功率更大的额定功率更大(后两空均选填后两空均选填“L1”或或“L2”)(灯丝电灯丝电阻和电源电压不变阻和电源电压不变)【解析解析】标有标有“220 V 40 W”的日光灯的日光灯L1额定电压为额定电压为220 V，额定功率为额定功率为40 W，电阻，电阻R 1 210 ，当其正，当其正常发光时，说明其在额定电压下工作，它两端的电压为常发光时，说明其在额定电压下工作，它两端的电压为220 V，其电流，其电流I 0.18 A，若将其接在，若将其接在110 V的电压的电压下使用，实际电压是下使用，实际电压是110 V，实际电流，实际电流I实实 0.09 A，实际功率是实际功率是P实实 10 W22220 V40 W（）UP220 V1 210 UR110 V1 210 UR实22110 V1 210 （）UR实此时它的电功率小于额定功率，所以相对此时它的电功率小于额定功率，所以相对220 V时较暗时较暗在串联电路中，由于在串联电路中，由于L1发光更亮，根据公式发光更亮，根据公式PI2R可知可知电流相同时，电阻越大，亮度越大，故灯电流相同时，电阻越大，亮度越大，故灯L1的电阻更大；的电阻更大；由于灯丝电阻不变，根据公式由于灯丝电阻不变，根据公式P 可知额定电压相同时，可知额定电压相同时，灯丝电阻越大，额定功率越小，故灯灯丝电阻越大，额定功率越小，故灯L2的额定功率的额定功率更大更大2UR额【答案答案】220 40 1 210 220 0.18 110 0.09 10 较暗较暗 L1 L2二电功、电功率的计算电功、电功率的计算(难点难点)例例 2 如图所示，电源电压保持不变，灯如图所示，电源电压保持不变，灯L标有标有“6 V 0.6 W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响闭合开关字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响闭合开关S，当滑动，当滑动变阻器的滑片变阻器的滑片P移到中点时，灯移到中点时，灯L正常发光，电压表示数为正常发光，电压表示数为2 V；当滑片；当滑片P移到最大阻值处时，下列说法正确的是移到最大阻值处时，下列说法正确的是 ( )A. 滑动变阻器的最大阻值为滑动变阻器的最大阻值为20 B. 灯灯L消耗的实际功率为消耗的实际功率为0.6 WC. 电路消耗的总功率为电路消耗的总功率为0.8 WD. 灯灯L与滑动变阻器的电功率之比为与滑动变阻器的电功率之比为3 2例例2题图题图D例例 3 如图所示，把标有如图所示，把标有“6 V 3 W”的小灯泡与最大阻值的小灯泡与最大阻值为为100 的滑动变阻器连接在电源电压恒为的滑动变阻器连接在电源电压恒为18 V的电路的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值泡两端电压不允许超过额定值(灯丝灯丝电阻不变电阻不变)下列说法正确的是下列说法正确的是( )例例3题图题图A. 在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示 数变大，电压表示数变大数变大，电压表示数变大B. 电路的总功率最大值为电路的总功率最大值为10.8 WC. 小灯泡的电功率最小值为小灯泡的电功率最小值为0.75 WD. 滑动变阻器允许调节的范围是滑动变阻器允许调节的范围是18 60 【答案答案】C例例 4 如图甲，电源电压保持不变，闭合开关如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器，变阻器滑片滑片P从从a端滑到端滑到b端的整个过程中，电流表示数端的整个过程中，电流表示数I与电压表与电压表示数示数U的关系图像如图乙所示由图像可知，的关系图像如图乙所示由图像可知，R1的阻值为的阻值为_；当电路中的电流为；当电路中的电流为0.2 A时，时，R1与与R2消耗的电功消耗的电功率之比为率之比为_例例4题图题图【解析解析】当滑片当滑片P位于位于b端时，电路为端时，电路为R1的简单电路，电压的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路电流，此时电路电流最大表测电源电压，电流表测电路电流，此时电路电流最大由图像乙可知，电路中最大电流为由图像乙可知，电路中最大电流为0.3 A时，电压表的示数时，电压表的示数为为3 V，即电源电压为，即电源电压为3 V, 由由I 可得，定值电阻可得，定值电阻R1的阻值的阻值R1 10 ；当电路中电流为；当电路中电流为0.2 A时，时，R1两端电两端电压压U12 V，根据串联电路总电压等于各用电器电压之和，根据串联电路总电压等于各用电器电压之和，所以所以R2两端电压两端电压U2UU13 V2 V1 V，所以，所以P1 P2 U1I U2I U1 U22 1.UR3 V0.3 AUI【答案答案】10 2 1三电学挡位类问题电学挡位类问题(难点难点)例例 5 某电饭锅的工作原理图如图所示，两电阻丝阻某电饭锅的工作原理图如图所示，两电阻丝阻值均为值均为R，电源电压为，电源电压为U，它有高、中和低三个挡位：，它有高、中和低三个挡位：(1)当开关当开关S2_(选填选填“闭合闭合”或或“断开断开”)，S1接接触触_点时，它处于高挡位，点时，它处于高挡位，此时电路的功率此时电路的功率P1_；例例5题图题图闭合闭合a22UR (2)当开关当开关S2闭合，闭合，S1断开时，它处于中挡位，此时断开时，它处于中挡位，此时电路的功率电路的功率P2_；(3)当开关当开关S2_(选填选填“闭合闭合”或或“断开断开”)，S1接触接触_点时，它处于低挡位，此时电路的功率点时，它处于低挡位，此时电路的功率P3_；(4)电饭锅在三种挡位下的电功率之比为电饭锅在三种挡位下的电功率之比为P1：P2：P3_.2UR断开断开b22UR4 2 1例例 6 某型号电饭锅有某型号电饭锅有“高温挡高温挡”和和“低温挡低温挡”两两个挡位，其原理如图所示，若已知电阻个挡位，其原理如图所示，若已知电阻R044 ，R2 156 ，则当开关置于，则当开关置于_(选填选填“1”或或“2”)位置位置时为时为“高温挡高温挡”，当电饭锅以，当电饭锅以“高高温挡温挡”正常工作正常工作10 min消耗消耗的电能为的电能为_J.例例6题图题图【解析解析】当当S置于置于2时，电阻时，电阻R被短路，电路中总电阻较小，被短路，电路中总电阻较小，电源两端的电压不变，根据电功率公式电源两端的电压不变，根据电功率公式P 可知，电可知，电功率较大，电饭锅处于功率较大，电饭锅处于“高温挡高温挡”此时，此时，W 1060 s6.6105 J.2UR220220 V44 （）UtR【答案答案】2 6.6105 四电功率相关比值问题电功率相关比值问题(难点难点)例例 7 在如图所示的电路中，电源电压不变，开关在如图所示的电路中，电源电压不变，开关S闭合，滑闭合，滑动变阻器滑片动变阻器滑片P在在a端时，电流表示数为端时，电流表示数为2.4 A，电压表示数为，电压表示数为12 V；滑片；滑片P移到中点时，移到中点时，R1消耗的功率为消耗的功率为P1；滑片；滑片P移到移到b端时，端时，R1消耗的功率为消耗的功率为P1；P1 P125 9，滑片，滑片P在中点和在在中点和在b端时端时R2消耗的功率之比为消耗的功率之比为 ( ) A.1 2 B. 5 3 C. 25 9 D. 25 18例例7题图题图D例例 8 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合、闭合、S2断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲甲 I乙乙2 5，则，则R1 R2_；当开关；当开关S1、S2闭闭合，甲、乙两表为电压表时，两表的示数比为合，甲、乙两表为电压表时，两表的示数比为U甲甲 U乙乙_，R1、R2消耗的电消耗的电功率之比为功率之比为P1 P2_例例8题图题图【解析解析】电源电压保持不变，当开关电源电压保持不变，当开关S1闭合、闭合、S2断开，甲断开，甲、乙为电流表时，两个电阻并联，电流表乙测干路电流，、乙为电流表时，两个电阻并联，电流表乙测干路电流，电流表甲测通过电流表甲测通过R2的电流，此时两表示数之比是的电流，此时两表示数之比是2 5，则，则可设甲表的示数是可设甲表的示数是2I，故通过，故通过R2的电流的电流I22I，乙表的示数，乙表的示数是是5I，故通过，故通过R1的电流的电流I15I2I3I，据并联电路中电阻，据并联电路中电阻和电流关系特点可知，和电流关系特点可知，R1 R2I2 I12 3；当开关当开关S1、S2都闭合，甲、乙为电压表时，两个电阻串联，据串都闭合，甲、乙为电压表时，两个电阻串联，据串联电路中电阻与电压的关系可知，联电路中电阻与电压的关系可知，U1 U2R1 R22 3，而此时甲表测量总电压，则可设，而此时甲表测量总电压，则可设U甲甲2U3U5U，乙表测量，乙表测量R2两端电压，即两端电压，即U乙乙3U，故，故U甲甲 U乙乙5 3；对于串联电路，电功率与电阻的关系是；对于串联电路，电功率与电阻的关系是P1 P2R1 R22 3.【答案答案】2 3 5 3 2 3五电学极值、范围问题电学极值、范围问题(重点、难点重点、难点)例例 9 如图所示，电源电压恒为如图所示，电源电压恒为8 V，电压表量程为，电压表量程为03 V，滑动变阻器的规格为，滑动变阻器的规格为“20 1 A”，灯泡标有，灯泡标有“6 V 3 W”字样若闭合开关，两电表示数均不超过所选量程，字样若闭合开关，两电表示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不超过额定值，灯泡两端的电压不超过额定值，不考虑灯丝电阻变化，则下列不考虑灯丝电阻变化，则下列说法正确的是说法正确的是 ( )例例9题图题图A. 电流表的量程应选电流表的量程应选03 AB. 电压表示数的变化范围电压表示数的变化范围03 VC. 滑动变阻器的阻值变化范围滑动变阻器的阻值变化范围47.2 D. 滑动变阻器的最大功率为滑动变阻器的最大功率为1 W【答案答案】C例例 10 如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值分别为的阻值分别为10 和和20 ，只闭合开关，只闭合开关S1，将滑片，将滑片P移到中移到中点，电压表示数为点，电压表示数为6 V，电阻，电阻R1的功率为的功率为P1；闭合开关；闭合开关S1、S2，将滑片，将滑片P移到最左端，电阻移到最左端，电阻R2的功率为的功率为P2，若，若P1 P22 9，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是 ( )考点梳理考点梳理重难点突破重难点突破玩转重庆玩转重庆10年中考真题（年中考真题（20082017）A. 电源电压为电源电压为18 VB. 滑动变阻器的最大电阻为滑动变阻器的最大电阻为20 C. 电路的最大功率为电路的最大功率为12.15 WD. 电路的最小功率为电路的最小功率为2.7 W【答案答案】C例例10题图题图
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