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第十六章第十六章 电能与电功率电能与电功率中考导航考 纲说 明1. 电功率和电流、电压之间的关系及其简单的计算；用电器的额定功率和实际功率.（理解）2. 电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系.（探究）近五年广东中考考查情况年份题型考查点分值2011年计算题电功率的简单的计算2分2012年填空题填空题实验题计算题综合能力题焦耳定律的实验探究电功率的简单的计算（根据图像分析）电能表的读数及对其参数的理解电功率的简单的计算（电热器高低温档位的分析）电功率的简单的计算（根据图像分析）3分2分2分6分 6分2013年实验题综合能力题测定“小灯泡额定电功率”电功率公式的应用6分3分2014年选择题填空题实验题计算题电功率的测量电功率的计算、焦耳定律电能表参数的理解与电能的求法电功与热量的综合计算3分2分2分6分2015年填空题实验题计算题电功、电功率计算焦耳定律电路分析，电功、电功率2分2分7分命题规律1、本章考查重点：电功的概念；电功率与焦耳定律；实际功率与额定功率的概念；测定小灯泡的电功率；电功和电功率的计算.2、题型以填空题、选择题、实验题、计算题，综合能力题为主3、2016年考查重点是电功、电功率和电热的计算；伏安法测电功率的探究实验知识网络考点梳理一、电能和电功率1.电能可能由其他形式的能量转化而来，也可以转化为其他形式的能量.用电器工作的过程就是把 _转化为 _的过程.2.电能用W表示，常用单位是 _，在物理学中能量的国际单位是 _，简称焦.1kWh= _.计算公式：W=UIt=Pt，推导公式：W=I2Rt， (只适用于纯电阻电路).3.电能表是测量一段时间内 _多少的仪器.读数方法：电能表表盘上先后两次示数之差就是这段时间内用电的千瓦数，即电流在这段时间内所做的功.电能表的重要参数：A.“220V”是指 _；tRUW2电能其他形式的能 kWh 3.6106JJ消耗电能电能表的额定电压是220V 考点梳理B.“10(20)A”指这个电能表的 _为10安， _为20安；C.“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；D.“600revs/kWh”指这个电能表_.4.电功：电能转化为其他形式能的过程实际就是 _的过程，有多少电能发生了转化，就说电流做了多少功.实质上，说电流做了多少功也就是消耗了多少电能，电功也用W表示，国际单位也是焦耳，常用单位是千瓦时.二、电功率1.电功率的物理意义：是表示_ _的物理量；电功率用 _表示，单位是 _，简称 _，符号是_ .常用单位有 _.1kW= _.电功率的定义：用电器在单位时间内 _(或用电器在单位时间内_).瓦特瓦W做功的多少 消耗电能的多少 kW1000WP电流做功快慢 电流做功每消耗1度电表盘转600转 额定最大电流标定电流考点梳理2.电功率的定义式： _，在使用时，单位要统一：(1)电功率用瓦(W)，电能用焦耳(J)，时间用秒(s)；(2)电功率用千瓦(kW)，电能用千瓦时(kWh度)，时间用小时(h).3.1千瓦时是功率为1kW的用电器使用 _所消耗的电能.4.电功率变形公式： _、 _、 _；单位：电功率用瓦(W)，电流用安(A)，电压用伏(V)，电阻用欧().5.额定功率与实际功率：用电器在 _下工作时的电功率(或者说用电器正常工作时的电功率)，叫做额定功率.当实际电压小于额定电压时，实际功率小于额定功率，用电器无法正常工作；当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率；用电器可以正常工作；当实际电压大于额定电压时，实际功率大于额定功率；用电器可能被烧坏.P=UIP=U2 /RP=I2R1小时 P=W/t 额定电压考点梳理三、测量小灯泡的电功率1.原理： _.2.电路图（画在下面空白处）：3.注意事项：选择的器材要规格合适，例如小灯泡额定电压为2.5V时，要至少选用两节干电池串联做电源，电流表的量程要_小灯泡的额定电流，电压表的量程要 _小灯泡的额定电压.滑动变阻器允许通过的最大电流要_ 小灯泡的额定电流.连接电路时开关处于_状态，滑动变阻器调到阻值_.在使小灯泡的电压高于额定电压时，要注意观察电压表示数的变化，以免电压过高，烧坏小灯泡.P=UI大于大于大于断开最大处考点梳理进行测量时，一般要分别测量小灯泡过暗、正常发光、过亮时三次的电功率， _用求平均值的方法计算电功率，只能用小灯泡正常发光时的电功率.4.设计实验记录表格（画在下面空白处）：5.结论通过实验发现，用电器两端的电压不同，电功率就不同，小灯泡两端电压越高，实际功率 _，灯泡 _；用电器在额定电压下工作时的电功率叫做 _，P额=U额I额.在实际电压下工作时的电功率叫做 _，P实=U实I实.实验次数灯泡亮度电压U/V电流I/A电功率P/W1过亮2正常发光3过暗越大越亮额定功率实际功率不能 考点梳理四、电和热1.电流的热效应：电流通过导体时会使导体放热的现象叫电流的_.2.电流的热效应的应用： _、电热毯、 _、电烤箱等.电热器是利用电流的热效应工作的，它的发热体是用 _、 _的电阻丝制成的，是电热器的主要组成部分.3.焦耳定律：电流在导体上产生的热量与电流的平方成正比，与电阻成正比，与通电时间成正比.即： _.在研究焦耳定律时，采用“控制变量法”：控制 _和 _相同，改变 _，研究电热与通电时间的关系.(对同一根电阻丝进行通电，在不同时间观察煤油柱面的位置)电流电阻 通电时间Q=I2Rt电阻较大 熔点较高电烙铁电热水器热效应 考点梳理控制 _和 _不变，改变 _的大小，研究电热与电流的关系.(对同一根电阻丝通电，用滑动变阻器控制电流的大小，在相同时间内做两次实验)控制 _和 _不变，改变 _的大小，研究电热与电阻的关系.(把两根电阻不同的电阻丝串联，通电后观察煤油柱面变化情况)4.电流的热效应的防护：电流的热效应对人们有有利的一面(如电炉、电热水器、电热毯等)，也有不利的一面(如电视机、电脑、电动机在工作时产生的热量).我们要利用有利电热，减少或防止不利电热(如电视机的散热窗，电脑中的散热风扇，电动机的外壳铁片等).电流 通电时间电阻电阻通电时间电流 考点梳理五、串、并联电路中，电流、电压、电功率与电阻的关系课前检测1、（2015泉州）如图所示的电路中，电源电压不变，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（）A、电流表A1的示数变小，灯泡变暗 B、电流表A的示数变小，电压表V的示数变大C、电压表V的示数不变，电路的总功率变大 D、电压表V的示数不变，灯泡的亮度不变D课前检测【解答】解：由图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源电压，电流表A测干路电流，A1测L电流，闭合开关S后，在滑片P向右移动的过程中，电源电压不变，所以电压表V的示数不变；灯泡L支路与R支路互不影响，所以灯泡两端电压不变，灯泡电流不变，即A1示数不变，由P=UI可知灯泡功率不变，亮度不变AB错误，D正确；滑片P向右移动的过程中，R连入阻值变大，由 I可知通过R的电流变小；根据并联电路的电流特点可知：干路电流变小，即电流表A变小，由P=UI总功率变小故C错误RUI 课前检测2、（2015哈尔滨）图乙是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图象现将L与阻值为10的电阻R连入图甲所示电路闭合开关S，L的实际功率为1.8W则电源电压是V，此时通过R的电流是A【解答】解：由图甲可知：灯泡L与电阻R并联，根据P=UI，从图象上可以看出，当L的实际功率为1.8W时，对应的实际电压为6V，实际电流为0.3A，则电源电压U=U实=6V，通过R的电流AV6 . 0106RUI60.6课前检测3、（2015葫芦岛）如图所示是某同学家电能表上个月底的示数如果他家这个月消耗了100kWh的电能，则本月底电能表示数应该是kWh他家同时工作的用电器总功率不超过W，单独接入某用电器工作一段时间，电能表的转盘转过20圈，该用电器消耗kWh的电能【解答】（1）消耗电能W=W1-W2，月底电能表示数：W1=W+W2=100kWh+1123.4kWh=1223.4kWh；（2）由电能表的参数可以知道，电能表工作电压是220V，允许通过的最大电流为10A，他家同时工作的用电器最大总功率：P=UI=220V10A=2200W；（3）转盘转动20转消耗电能：hkWhkW01.0200020W1223.42200课前检测4、（2015眉山）如图所示，灯L标有“6V 3.6W”字样，电源电压保持不变，闭合开关S，电流表示数为0.1A，灯实际功率为0.9W（灯丝电阻不随温度变化）求：（1）定值电阻R0的阻值；（2）电路的总功率；（3）通电1min灯L消耗的电能【解答】解：由电路图可知，灯泡L与电阻R0并联，电流表测R0支路的电流（1）灯泡额定电压U额=6V，额定功率P额=3.6W，根据 可得灯泡电阻RUP210W6 .3V6PUR22L）（额额答：（1）定值电阻R0的阻值为30；（2）电路的总功率为1.2W；（3）通电1min灯L消耗的电能为54J课前检测则根据可得灯泡两端的实际电压因并联电路中各支路两端的电压相等，根据欧姆定律得：定值电阻 （2）实际通过灯泡的电流为因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：I=IL+IR=0.3A+0.1A=0.4A，电路消耗的总功率：P=UI=3V0.4A=1.2W；（3）灯L消耗的电能W=P实t=0.9W60s=54JAV3.0103RUILLRUP2V310W9 . 0RPUL实实301.03IUR00AV考点突破考点考点1.1.电能和电能表电能和电能表【例例1 1】（2010广东小明学习了电功率的知识后，想利用家里的电能表（如图）和手表，测出一些家用电器的有关数据（1）当家里只有一台电冰箱在正常工作时，他测出电能表1分钟转了3圈，求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳？（2）当电冰箱和电热水壶同时工作时，他测出电能表1分钟转33圈，求此时电热水壶的电功率是多少瓦？答：（1）电冰箱在这段时间消耗的电能是7.2103J；（2）电热水壶的电功率是1200W考点突破【解析】（1）电功的计算1500r/kWh表示的是电路中每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转1500R，或者表示电能表每转1R，电路中消耗1/1500KWh的电能，求出转盘转了3r电路中消耗电能W；（2）根电能表参数理解，求出电功，据电功率P= 的计算.答案：解：（1）电冰箱消耗电能为W冰= kWh=0.002kWh=7.2103J； （2）共消耗电能为W= kWh= kWh=7.92104J电热水壶消耗电能为W热=WW冰=7.92104J7.2103J=7.2104Jt=1min=60s电热水壶的电功率为P= = =1200W方法规律：方法规律：本考点的考查重点是有关电能表的读数及电能表中的各参数的意思.（1）电能表的重要参数： “220V”是指电能表的额定电压是220V； “10(20)A”指这个电能表的标定电流为10安，额定最大电流为20安；变式拓展：变式拓展：1.（2015泸州）5月初，小明家中的电能表示数为 ，电能表的部分参数及6月初的示数如图所示，下列说法正确的是（）A电能表是测量用电器消耗电功率的仪表B小明家5月初至6月初消耗的电能是1200kWhC小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过4.4kW D若电能表转盘在10min内转过300转，则用电器的总功率为1kW考点突破 “50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；“600revs/kWh”指这个电能表每消耗1度电表盘转600转.（2）利用电能表计算用电器消耗电能的两种方法：W=（实际转数标定转数）kWh=现在电能表的示数-以前电能表的示数C考点突破【解答】解：A、电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故A错误；B、6月初的示数1342.8kWh，5月初，小明家中的电能表示数1222.8kWh，故小明家5月初至6月初消耗的电能是W=1342.8-1222.8=120kWh，故B错误；C、据表盘的参数可知，此时总功率不得超过P=UI=220V20A=4400W=4.4kW，故C正确；D、电能表的转盘转300转消耗的电能为：该电能表上用电器的总功率：，故D错误hkWhkW25. 01200300WkWhhkWtWP5 . 125. 061考点考点2 2 电功率电功率（高频考点）（高频考点）【例例2 2】（2015遂宁）小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构（如图甲）、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭牌（如图丙），电路原理图可等效成图乙下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态请你帮小明解决下列问题：（1）豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？考点突破工作时间（min）011556610工作状态粉碎打浆加热粉碎打浆加热考点突破（3）小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2000r/kWh”字样的电能表转盘在3min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响）答：（1）豆浆机正常工作电热丝电阻是80；（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功3.024105J（3）他家电路的实际电压是200V考点突破【解答】解：（1）电热丝电阻（2）由图象可知，豆浆机正常工作一次电热管工作时间t1=2min，电动机工作时间t2=8min，豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功：W=P1t1+P2t2=100W260s+605W860s=3.024105J（3）豆浆机3min内消耗的电能豆浆机实际功率：电路实际电压：80605)220(22WPURJhkWhkWrrW4109401/200050实WsJtP500603109W4实实V20080W500RP实实U方法规律方法规律：本考点是广东中考的高频考点，考查的重点是有关电功率的计算，考查难度较大，一般都为计算题和综合题，分值比重也较大。备考时需掌握的知识点：（1）电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，用符号P表示.（2）电功率大小等于用电器在1秒时间内所消耗的电能。电功率的计算公式是：P- W/t= UI.考点突破（3）电功率的国际主单位是：瓦特，用符号W表示；另一个常用单位是：千瓦，用符号kW表示；它们之间的换算关系是：1kW=1000W.（4）额定电压是指用电器正常工作时的电压；额定功率是指用电器在额定电压下的功率。当灯泡的实际电压偏高时，灯泡实际功率会偏大，灯泡强烈发光；当灯泡的实际电压偏低时，灯泡实际功率会偏小，灯泡发光暗淡.考点突破变式拓展：变式拓展：2、（2015张家界）如图是我们家庭用的一种电热饮水机的简化电路图，其参数如下表，R1、R2是发热电阻丝（1）若饮水机正常工作的加热效率为90%，现将质量为0.4kg、初温为25的水在一标准大气压下加热至沸腾，已知水的比热容是4.2103J/（kg），求：水需要吸收的热量是多少？烧开这些水消耗了多少电能？（2）当饮水机处于保温状态时，R1的电阻值是多大？答：（1）水需要吸收的热量是1.26105J；烧开这些水消耗1.4105J电能；（2）R1的电阻值是1056考点突破【解答】解：（1）水吸收的热量为：Q吸=c水m水（t-t0）=4.2103J/（kg）0.4kg（100-25）=1.26105J；由Q吸=W可得，消耗的电能：（2）由电路图可知，开关S2断开时两电阻串联，电路电阻较大，开关S2闭合时，只有电阻R2接入电路，电阻R1被短路，此时电路电阻较小，电源电压U一定，由 可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越小，饮水机功率越大，因此当开关S2断开时，电路阻值较大，电功率较小，饮水机处于保温状态因此当开关S2闭合时，电路阻值较小，电功率较大，饮水机处于加热状态加热时 ； 保温时则R1=R总-R2=1100-44=1056J104 . 1%90J1026. 1Q55吸电WR2UP 44W1100V220PUR222）（加热1100W44V220PUR22）（保温总考点突破3、早餐喝豆浆已经成为许多人的选择如图1所示为某款全自动豆浆机及其铭牌，其主要结构：中间部位是一个电动机带动的刀头，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸如图2所示是该豆浆机正常制作一次豆浆过程中电热管和电动机交替工作的“P-t”图象求：（1）电热管正常工作时的电流；（2）电热管正常工作时的电阻值；（3）豆浆机正常制作一次豆浆，消耗的总电能【解答】（1）豆浆机正常加热时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出电流；（2）由图2可知，加热时间和电动机工作的时间，根据W=Pt求出各自消耗的电能，两者之和即为豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能解：（1）由P=UI可得，豆浆机正常加热时的电流：（2）电热管正常工作时的电阻值为：（3）由图2可知：加热时间t1=720s，电动机工作时间t2=180s，W=W1+W2=P1t1+P2t2=1000W720s+180W180s=7.524105J考点突破答：（1）电热管正常工作时的电流为4.55 A；（2）电阻值为48.4；（3）豆浆机正常制作一次豆浆，消耗的总电能为7.524105J考点考点3 3 伏安法测电功率伏安法测电功率（高频考点）（高频考点）【例例3 3】（2015枣庄）如图是用电压表和电流表测量小灯泡电功率的电路，小灯泡的额定电压为2.5V（1）请根据电路图甲将图乙中的实物电路连接完整（导线不允许交叉）（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表、电流表都有示数，造成这种现象的原因可能是_ 考点突破滑动变阻器阻连入电路的阻值太大考点突破（3）整好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器，正确进行实验操作，测量数据如下表所示通过分析实验数据和计算可知：小灯泡的额定功率为W；通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比，造成这种现象的原因是_ 在第7、8两次实验中，灯泡熄灭的原因是_ 实验次数12345678发光情况 最明亮明亮亮较亮 较暗 微光 熄灭 熄灭电压U/V3.02.52.11.71.30.90.50.1电流I/A0.30 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.050.7灯丝的电阻随温度的升高而增大灯泡的实际功率太小考点突破【解答】解：（1）根据表中数据可知，通过小灯泡的最大电流为0.3A，因此电流表的量程选择00.6A；将电流表、滑动变阻器串联连接；注意将滑动变阻器的接线柱一上一下接入电路；如下图所示：（2）两个电表都有示数，说明小灯泡既没断路也没短路，问题出在滑动变阻器上，小灯泡不亮，说明电路中电流过小，即滑动变阻器阻连入电路的阻值太大（3）根据表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.28A，则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V0.28A=0.7W；因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以小灯泡的电流与其两端的电压不成正比；根据表中数据可知，第7、8两次实验中通过灯泡的电流和灯泡两端的电压都很小，从而导致灯泡的实际功率很小，即几乎不发光考点突破方法规律：本考点是广东中考的高频考点，是重要的电学实验，考查难度较大，考查的都是实验题 和综合能力题，分值所占比重较大。需掌握的知识点：1、实验原理：P=UI2、实验器材：电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器3、实验电路：4、实验过程：调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压分别为0.8U额、U额、1.2 U额，观察灯泡亮度，并记录电压表和电流表的示数，计算出对应的电功率。5、注意事项：（1）小灯泡两端电压不同，对应的电功率就不同，实验中不能求平均值。（2）连接电路时，开关处于断开状态。（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片要移到阻值最大处。6、实验中的常见问题：考点突破1）小灯泡不亮，电压表示数近似电源电压，电流表示数为0小灯泡处发生了断路（烧坏或接触不良）（2）电压表示数为0，电流表示数不为0小灯泡处发生了短路（3）小灯泡很暗甚至不亮，电压表和电流表均有较小的示数，且移动滑片，两表示数和小灯泡亮度不变滑动变阻器同时接了下面的两个接线柱（4）小灯泡很亮，电压表和电流表均有较大的示数，且移动滑片，两表示数和小灯泡亮度不变滑动变阻器同时接了上面的两个接线柱（5）若小灯泡不亮，电压表和电流表均有很小的示数电路没有故障，将滑动变阻器滑片向阻值变小的方向移动即可变式拓展：变式拓展：4、（2010广东）在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整（2）当小明同学按要求将图电路正确连接后，闭合开关，移动变阻器滑片P到某一点时，电流表示数（如图甲所示）为 A，电压表示数（如图乙所示）为 V若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中变阻器滑片P向 端（填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为2.5V考点突破 0.22B考点突破（3）另一组的小红同学在连线时，不小心将线接错了，使开关闭合后，移动变阻器滑片P，发现电流表示数变大时，电压表示数却变小，你分析一下产生这个现象的原因是：_ 电压表测滑动变阻器两端的电压了【解答】（1）由欧姆定律计算灯的电流后，确定电流表使用的量程，灯与电流表串联，电压表与灯并联 如图所示：（2）电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，电压表的量程为03V，分度值为0.1V，示数为2V，小于灯的额定电压，应使电路中的电流增大，滑动变阻器的阻值应变小，滑片应向B端移动（3）串联电路中总电压等于各个用电器的电压之和，当灯的电压变小时，滑动变阻器的电压要增大，本题中移动变阻器滑片P，发现电流表示数变大时，电压表示数却变小，说明电压表测滑动变阻器两端的电压了5、在测2.5V小灯泡（电阻大约为10左右）额定功率的实验时，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V（1）在连接电路时，开关必须 请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮）（2）若在连接电路时，有A （10 1A）和B （20 1A）两个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器 （填“A”或“B”）连入电路，才能保证实验顺利进行（3）小明合理地连接好电路，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮小明分析后发现是灯泡的故障请你依据表一中电流表、电压表示数出现的几种情况，帮小明判断故障原因，并将其填写在表一对应的空格中考点突破断开B考点突破表一：表二：（4）排除故障后，小明调节变阻器滑片的位置，使小灯泡两端电压分别为2V、2.5V、2.8V，依次测出通过小灯泡的电流，并观察发光情况，记录在表二中当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡电阻是 （计算结果保留两位小数）小灯泡的额定功率是 W小灯泡两端U/V通过小灯泡电流I/A小灯泡功率P/W灯泡亮度20.250.5暗2.5亮2.80.320.896很亮电流表电压表故障原因示数不为0示数为0示数为0示数不为0灯泡短路灯泡断路8.330.75考点突破【解答】（1）在连接电路时，为防止连接最后一根导线时，电路中电流过大烧坏电路元件，所以开关应断开；灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为03V，且与灯泡并联；灯泡的额定电流约为所以电流表的量程为00.6A，且与滑动变阻器串联；注意电流从正接线柱流入负接线柱流出；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中如图所示：（2）灯泡正常工作时，滑动变阻器两端的电压UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V，滑动变阻器接入电路的电阻 故滑动变阻器应选B（20 1A）考点突破（3）灯泡灯丝断了，电路断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中，测电源电压，示数不为0，灯泡短路，电路是通路，电流表有示数，电压表测导线电压，示数为0，滑动变阻器开路，电路断路，电流表示数为0，电压表无法测电压，示数为0（4）电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，所以灯泡正常工作时的电流为0.3A；此时小灯泡电阻为小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V0.3A=0.75W电流表电压表故障原因示数不为0示数为0灯泡短路示数为0示数不为0灯泡断路考点突破考点考点4 4 电热及其应用电热及其应用【例例4 4】为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，小华设计了如图实验装置，他将两端阻值不同的电阻丝（R1R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，实验中电源电压不变（1）在这个实验中，电流产生的热量多少是通过- _ 体现出来的（2）甲装置可探究 一定时，电流产生的热量与 的关系（3）教材上的实验装置如图乙比较甲和乙两种不同的实验装置，你认为为什么教材不选用甲装置，理由是：_ 气球膨胀的程度大小电流电阻用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究考点突破【解析】（1）当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，从而使气球膨胀，因此可根据气球膨胀的程度大小可知温度升高的多少；（2）甲中两电阻串联，则两电阻中的电流相等，则可知热量应由电阻有关，根据气球膨胀的多少可知热量的多少，则可知热量与电阻大小的关系；（3）若选用图甲，理由是：气体的热胀冷缩效果比固液态更明显，实验现象更直观，时间更短而由气球演示不能得出准确的温度变化，故无法得出定量关系，而选择乙，理由是：用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究考点分析：考点分析：本考点考查的重点是有关电热的计算.应掌握的知识点：（1）电流的热效应：是指电流通过导体时电能转化为热能的现象.（2）焦耳定律：Q=I2Rt.（3）利用电热的实例有：长时间不用的电视机会受潮，可以每过一段时间通电利用电热来驱潮：各种电热器（自身发热的电热器）如电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器；电热器的主要组成部件是发热体，它是用电阻较大、熔点高的材料制成.考点突破（4）防止电热危害的实例有：不要让电视机长时间工作；电视机的外壳上有散热窗、电动机外壳装有许多翼状的散热片、电脑内部装有散热风扇等.变式拓展：变式拓展：6、（2015怀化）下面生活用具中，不是利用电流的热效应工作的是（）A、电饭锅 B、电热水壶 C、电风扇 D、电烤火箱【解答】解：A、电饭锅工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的；B、电热壶工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的；C、电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的；D、电烤箱工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的C考点突破7、（2015临沂）如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝，瓶中插入温度计a、b（1）利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油闭合开关一段时间，可以通过温度计 情况，判断电阻丝产生热量的多少。此方案是探究 和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与大小的关系（2）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲 R乙时，可以比较不同物质的吸热能量若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c甲-乙升高电流电阻=小于考点突破【解答】解：（1）电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少探究电流产生的热量多少与电阻的关系时，应控制通过甲乙两电阻的电流和通电时间不变故据图可知，此时两电阻串联，所以电流相同，通电时间相同，故该装置可以探究电热和电阻的关系；（2）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲=R乙时，即相同的时间两电阻丝上产生的热量相同，故温度计a比温度计b温度升高得快，则说明甲的比热容小于乙的比热容易错易误突破【例5】如图所示，灯L ,L 上分别标有“6V 6W”，“6V 3W”的字样，当开关S闭合时，灯L ,L 都能发光，则甲，乙两电压表的示数之比是（ ） A.1：1 B.1：2 C.2：3 D3：2解析：首先，把电压表拆除，判断该电阻属于串联电路，V甲,测量L 两端电压，V乙测量两灯的总电压，其次，根据R=U2/P,解得：R =6 ,R =12 ,根据串联电路等流分压的特点可知：U甲：U乙=R (R +R )=12 (6 +12 )=2：3.错因分析错因分析:(1)对电路连接情况分析不清；（2)不能清晰地判断电压表的测量对象；（3）对串联电路等流分压的特点理解存在偏差。C【解答】5月底电能表读数32.0kWh，则6月份小林家消耗电能W=W1W2=100.0kWh32.0kWh=68.02500r/kWh表示电能表每转1r，电路中消耗 kWh的电能，电能表转动400r，电路消耗的电能为：W=400 kWh=0.16kWh1、（2014广东）小林家5月底电能表示数如图5所示，6月底电能表示数为100.0kWh，那么6月份他家消耗了_的电能，在某段时间内，转盘转过了400转，表示此段时间内他家用了_度电68.00.16广东中考广东中考2、（2015广东）如图是一种电热暖手宝及其主要参数，暖手宝内有水及加热元件等，选用水作为吸热或放热物质是因为水的_较大（选填“密度”、“比热容”或“质量”）使用前要先给暖手宝通电加热，假设所消耗的电能有70%转化为水的内能，则在额定电压下，水由15加热至自动断电，此过程中消耗的电能是_J，所需要的加热时间为s【c水=4.2103J/（kg）】比热容600广东中考广东中考【解答】解：（1）因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以电热暖手宝里面一般用水作储能物质；（2）温度从5升高到65，此过程中水吸收的热量是Q吸=cmt=4.2103J/（kg）1kg（65-15）=2.1105J；由 得 :消耗的电能： 则加热时间为W吸QJJ55103%70101 . 2QW吸sWJPWt6005001035广东中考广东中考3、（2015广东）如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0该饮水机的部分参数已知：额定电压为220V，加热时的总功率为880W，保温时的功率为40W，R1、R2为加热电阻丝（假设它们的阻值不变）求：（计算结果若不能整除，保留一位小数）（1）当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是多大？广东中考广东中考【解答】解：（1）当开关S、S0闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，由 可知，电热饮水机处于加热状态，此时电路的总电流 （2）饮水机保温时电路为R2的简单电路，由 可得电阻R2的阻值： 电饭锅加热时两电阻并联，由 可得，电路中的总电阻： ，即 解得R157.6（3）当电路两端电压为200V时，电饭锅在加热状态的实际功率：RUP2AVWUPI4220880加热RUP21210W40V220PR222）（保温URUP255W880V220PR22）（加热U21R1R1R112101R15511： WVRUP72755)22022（实加热答：（1）当S和S0闭合时，饮水机处在加热状态；此时电路的总电流是4A；（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为57.6；（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是727W广东中考广东中考4、（2015广东）如图是一种光控电路，它主要由工作电路和控制电路两部分组成工作电路由工作电源U1、发热电阻R1和R2等组成；控制电路由光敏电阻R、磁控开关L、定值电阻R0、电源U2等组成当磁控开关L线圈中的电流等于或大于15mA时，磁控开关的磁性簧片相互吸合（簧片电阻忽略不计）；当L线圈中的电流小于15mA时，簧片断开已知U1=24V，R1=10，R2=20，光敏电阻R的阻值随照射在它上面的光强E（表示光照射强弱的物理量，单位是坎德拉，符号是cd）变化的关系如图2示当开关S闭合时，则： 广东中考广东中考（1）当L线圈中的电流小于15mA时，工作电路的总电阻R决=_（2）当L线圈中的电等于25mA时，工作电路中通过R1的电流I1=_A（3）若控制电路中R0=94、U2=1.5A（线圈阻值忽略不计），当照射到光敏电阻的光强达到某一个值时，磁控开关L的磁性簧片恰好吸合，此时光照强度E=cd若10s后开关S断开，且断开时间也为10s，则前后两段时间电阻R1所产生的热量变化了_J302.45123广东中考广东中考【解答】解：（1）当L线圈中的电流小于15mA时，簧片断开，工作电路两电阻串联，工作电路的总电阻：R总=R1+R2=10+20=30；（2）当L线圈中的电等于25mA时，簧片闭合，工作电路中R2被短路，只有R1接入电路，工作电路中通过R1的电流：（3）磁控开关L簧片恰好吸合时，控制电路电流为15mA，控制电路总电阻：光敏电阻阻值：R光=R-R0=100-94=6，由图示图象可知，光敏电阻为6时光照强度为3cd；磁控开关闭合10s，R1产生的热量：磁控开关断开，工作电路电流：t=10s电阻R1产生的热量：Q=I2R1t=（0.8A）21010s=64J，R1产生热量之差为：576J-64J=512J；AVRUI4.21024111100015.05.12AVIURJsVtRUQ5761010)24(2121AVRRUI8.0201024211广东中考广东中考5、（2012广东）某保温电热水壶电路如图，S是温控开关，R1为加热器当开关S接到a时，电热水壶处于加热状态，此时通过电热水壶的电流是5A；当水烧开时，开关S自动切换到b，电热水壶处于保温状态，此时电热水壶的电功率为165W（不考虑温度对电阻阻值的影响），求：（1）加热电阻R1的阻值是多大？（2）在保温状态下，通过电阻R2的电流是多少？广东中考广东中考【解答】（1）当开关S接到a时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律求出电阻R1的阻值；（2）当开关S切换到b时，两电阻串联，根据I= 求出此时电路中的电流，即为通过电阻R2的电流答案：解：（1）当开关S接到a时，电路为R1的简单电路，且I1=5A，R1的阻值R1= = =44；（2）当开关S切换到b时，两电阻串联，P保温=165W，电路中的电流I2= = = 0.75A答：（1）加热电阻R1的阻值是44；（2）在保温状态下，通过电阻R2的电流是0.75A广东中考广东中考6、（2013广东）题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（l）要让电吹风工作时吹出热风，它的开关应置于题图甲中_ （选填“1”、2”或“3“）位置，此时电风扇与电热丝的连接方式是_ 1并联连接广东中考广东中考【解答】（l）当电吹风机送出来的是热风时，说明电动机和电阻丝同时工作（2）首先由图象得出吹热风和吹凉风时的功率和时间，然后根据W=Pt分别计算出电吹风工作时吹热风和吹凉风时消耗的电能，求其和即可（3）根据功率随时间的图象计算电热丝的功率，然后利用R= 求出电阻（4）导体的长度、材料相同时，横截面积越大，电阻越小；根据公式P=UI= 即可分析出灯泡实际功率的变化（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题21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 J（3）电热丝在工作时的电阻值是 （保留一位小数）（4）使用几年后，发现电热丝变细，则其电阻变 ，它的实际功率将变 1320091.7变大变小广东中考广东中考解：（l）当电吹风机送出来的是热风时，需要电动机和电阻丝同时工作，即开关应置于图甲中的1位置，电风扇与电热丝是并列连接在电源上的，所以是并联连接（2）根据功率随时间的变化关系图象可知：P热=616W，t1=20s，P凉=88W，t2=30s20s=10s，W总=W热+W冷=P热t1+P凉t2=616W20s+88W10s=13200J（3）吹热风时电动机和电阻丝同时工作，吹冷风时只有电动机工作，电热丝的功率为P=P热P凉=616W88W=528W，根据P=UI= 得：电热丝的电阻为R= = =91.7（4）白炽灯灯泡长期使用后，钨丝因升华变细，横截面积变小，导致灯丝电阻变大；根据公式P=UI= 可知，灯泡两端的电压不变，灯泡的实际功率与其电阻成反比，电阻增大时灯泡的实际功率会变小广东中考广东中考7、（2014广东）如图是家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝电阻不变，水的比热容c水=4.2103J/（kg），水的密度水=1.0103kg/m3求：（1）电热壶电阻丝的电阻（2）不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L水从20加热到100所需要的时间（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率广东中考答案：解：（1）由电热壶的铭牌可知，额定功率P=1000W，额定电压U=220V，由P= 可得，电热壶电阻丝的电阻：R= =48.4；（2）水的体积：V=1L=1103m3，由= 可得，水的质量：m=V=1.0103kg/m31103m3=1kg，水吸收的热量：Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）1kg（10020）=3.36105J，因不考虑热损失，所以，电热壶消耗的电能：W=Q吸=3.36105J，电热壶正常发光时的功率为1000W，由P= 可得，加热时间：t= = =336s；（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率：P实= = =810W【解答】（1）由图可知，电热壶的额定电压和额定功率，根据P=求出电热壶电阻丝的电阻；（2）根据密度公式求出水的质量，根据Q吸=cm（tt0）求出水吸收的热量，不考虑热损失时，利用Q吸=W=Pt求出加热时间；（3）根据P= 求出当电压为198V时，电热壶的实际功率广东中考广东中考8、（2014广东）图中“+”、“”分别表示电表的正负接线柱，可以测量R消耗的电功率的电路图是（） A B C D【解答】A.由图示可知，电压表与待测电阻串联，电流表与电阻并联，电路连接错误，故A错误；B.由图示电路图可知，电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，用该电路可以测出电阻R消耗的电功率，故B正确；C.由图示电路图可知，电表正负接线柱接反了，电路连接错误，故C错误；D.由图示电路图可知，电压表与电阻串联，电路连接错误，故D错误；B广东中考广东中考9、（2013广东）小王做“测量小灯泡电功率”的实验所用器材有：标有“2.5V”字样、正常发光时阻值约为13的完全相同的小灯泡两个，电压恒为3V的学生电源，标有“20，1A”的滑动变阻器，电流表，电压表，开关及导线若干（l）图甲是实验电路图，图乙是实物连接图，接线过程中有一处连接错误，请在错误的接线上打“”并用笔画线代替导线进行改正，要求改正后滑动变阻器接入电路的阻值最大（2）小王在实验之前检查仪表时发现：电流表有电流通过时能自广东中考广东中考由偏转；电流表未接入电路时，电流表指针如图丙所示，出现这种现象的原因是 （3）按电路图正确连接后，闭合开关，灯不亮，电压表示数接近电源电压，电流表无示数造成这种现象的原因可能是 （填正确选项前的字母）A滑动变阻器断路 B开关接触不良 C小灯泡与灯座接触不良 D电流表断路（4）排除故障后，闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，将电压表和电流表的示数填人右表中从表中可知小灯泡的额定功率为_ W（5）若将两个小灯泡串联后直接接在3V电源的两端，两灯消耗的总电功率为 W电压表的示数U/V电流表的示数I/A小灯泡的功率P/W1.50.162.50.202.80.22电流表使用前没有将指针调到零刻度线处C0.50.48广东中考广东中考解析：（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，使滑动变阻器接入电路的电阻最大说明此时电阻丝完全接入电路；（2）为测量结果准确，测量之前指针必须指在零刻度线处电流表未接入电路时，如图丙所示的电流表指针没有在零刻度线处，是电流表使用前没有将指针调到零刻度线处引起的；（3）灯泡不亮可能断路，电压表有示数、电流表无示数说明电压表所测部分断路，即灯泡处断路；（4）因此灯泡的额定电压为2.5V，则由表格数据可知：电压为2.5V时电路中的电流为0.2A，所以灯泡的额定功率P额=U额I=2.5V0.2A=0.5W；（5）若将两个小灯泡串联后直接接在3V电源的两端，因为两个灯泡规格相同，根据串联电路的电压特点可知：每个灯泡两端的电压为1.5V，由表格数据可知：灯泡两端电压为1.5V时电路中的电流为0.16A，所以两个灯泡消耗的总功率P总=U总I=3V0.16A=0.48W广东中考广东中考1010、（2015广东）通过对比观察，（选填“甲”、“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多由此可知，在电流强度和通电时间相同时，电阻越，导体产生的热量越多【解答】解：由图知：实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法；由图知，B液柱的液面较高，可知乙容器中的电阻产生的热量多由此可知：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多乙大广东中考广东中考
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