1、专题专题 13 电功和电功率电功和电功率 母题揭秘以下内容:母题揭秘以下内容: 1、真题分析;、真题分析;2、知识点全面梳理;、知识点全面梳理;3、中考模拟题巩固、中考模拟题巩固 【母题来源【母题来源 1】 (2020上海中考真题上海中考真题)在“探究二力平衡的条件”实验中,用来测量力的仪器是_; 在“探 究杠杆平衡的条件”实验中,为便于直接从杠杆上读出力臂的数值,应使杠杆在_位置保持平衡;“测定 物质的密度”的实验原理是_;在 “测定小灯泡的电功率”实验中,所选电源电压应_小灯泡的额定 电压 (选填“大于”“等于”或“小于”) 【母题来源【母题来源 2】(2020上海中考真题上海中考真题)在
2、如图所示的电路中,电源电压为 3 伏保持不变,滑动变阻器 R2标 有“20 欧 2 安”字样。只闭合开关 S1,电流表示数为 0.3 安。 求电阻 R1的阻值; 求通电 10 秒钟,电流通过电阻 R1所做的功 W; 闭合开关 S2,移动滑动变阻器滑片 P,使 R1和 R2消耗的总功率最小,求此最小总功率 P最小。 【母题来源【母题来源 3】(2018上海中考真题上海中考真题)一节新干电池的电压为_伏;家庭电路中测量所用电能的仪表是 _表;远方发电站通过_输电线路将电能输送至用电区(选填“高压”或“低压”) 【母题来源【母题来源 4】(2018上海中考真题上海中考真题)现有器材:电源(电压有 2
3、、4、6、8、10 和 12 伏六档)、电流表、 电压表和电键各两个,滑动变阻器(标有“20 欧 2 安”字样)、待测小灯泡(标有“2.2 伏”字样)和待测电阻 Rx各一个,以及导线若干、小华要做“用电流表、电压表测电阻”实验,小红同时要做“测定小灯泡的电功率” 实验,但由于变阻器只有一个,两位同学讨论后,设计实验方案并分配器材,然后使用各自分得的器材进 行实验,实验中,小华发现电路中电流表的最小示数为 0.2 安;小红观察到当小灯泡正常发光时电流表的示 数为 0.3 安 (1)根据小华实验的相关信息 (a)画出小华实验的电路图; (_) (b)电流最小时测得的电阻值 Rx为_欧 (2)根据小
4、红实验的相关信息 (a)计算小灯泡的额定功率 P额_ (b)计算说明实验中小红选择的电源电压档位_ 知识要点:知识要点: 1、电功、电功 电流做功的过程就是电能转化为其它形式能,如:内能、机械能和化学能等的过程。 电功基本计算公式:电功基本计算公式:W=UIt适用于任何电路适用于任何电路 根据 W=Pt,也可以计算电功,但是,根据 I=U/R 推出的电功的两个计算公式:RtIW 2 和t R U W 2 只适用于计算将电能完全转化为内能的用电器的电功。 电功的单位是焦耳,常用的电功单位是千瓦时(度)。1 千瓦时(千瓦时(kW.h)= 6 106 . 3焦耳焦耳 2、电功率电功率:电功和电功率是
5、既有联系又有区别的两个物理量。电功率表示电流做功的快慢,即电流在 单位时间内做的功。基本公式:基本公式:P=UI 另两个公式 P=I2R,P=U2/R,这两个公式是根据 P=UI 结合欧姆定律 I=U/R 推出的,仅适用于将电能完 全转化为内能的用电器或电路。 3、额定功率和实际功率、额定功率和实际功率 用电器上标出的正常工作时,应接到的电压叫做额定电压。用电器在额定电压下工作(正常工作)时 的功率称为额定功率。例如“220V、100W”表示这个用电器接在额定电压 220V 下工作时,发挥的功率是 100W。 实际功率是指用电器某一电压下工作时的功率,它随用电器的工作条件的变化而变化,当实际加
6、在用 电器两端的电压为额定电压时,实际功率就等于额定功率。当加在用电器两端的电压小于或大于额定电压 时,实际功率就小于或大于额定功率,一般情况下这是不允许的,使用用电器时,必须使加在用电器两端 电压等于或接近于额定电压,这样用电器才不至于损坏。 *4、焦耳定律、焦耳定律 焦耳通过大量实验精确地确定了电流产生热量跟电流强度、电阻和时间的关系:电流通过导体产生的 热量,跟电流强度的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。 即:即:Q=I2Rt它适用于任何用电器热量的计算。它适用于任何用电器热量的计算。 在仅有电流热效应存在的电路中,电能全部转化成了内能,而没有转化为其他形式的能,这时电
7、流产 生的热量等于电流所做的功。即 Q=W。再根据 W=UIt 和 U=IR 可推导得出 Q=I2Rt。 焦耳定律的公式也可以表述为:焦耳定律的公式也可以表述为:t R U Q 2 用它解决某些问题比较方便,但必须注意它适用于只存在电流热效应的电路中。 5、测小灯泡的电功率(实验重点)、测小灯泡的电功率(实验重点) 原理原理PUI 电电 路路 图图 器材使用器材使用 电源电压高于灯泡的额定电压 滑动变阻器 接入电路时要变阻,且调到最大值。根据能否调到灯泡的额 定电压选择滑动变阻器 电压表 并联在灯泡的两端,“”接线柱流入,“”接线柱流出;根 据额定电压选择电压表量程 电流表 串联在电路里,“”
8、接线柱流入,“”接线柱流出;根据 I额 P额/U额或 I额U额/R 选择量程 表格设计表格设计 小灯泡的额定电压是2.5V。 灯泡灯泡 电压电压 U实U额P实P额,灯光暗淡 U实U额P实P额,灯泡正常发光 U实U额P实 P额,灯光强烈 【说明】【说明】在计算题中,一般认为灯泡的电阻是不变的,则由 PU 2 R 可知: RU 额2 P额 U实2 P实 ,P实 U实2 U额2 P额,特殊的:U 减小为原来的1 2 ,则 P实1 4 P额。 【注意【注意】1、在实际操作中,实际电压高于灯泡的额定电压时,不能超过太高,否则会烧毁灯泡;两者 也不能太相近了,否则看不出灯泡的亮度对比,一般是超过或低于额定
9、电压的 5 1 。 2、 在“测小灯泡的额定功率”的实验中, 不能多次测量求平均值! 因为小灯泡的额定功率是在“额定电压” 下的特定的功率,求平均值没有实际意义。 对比分析:对比分析:“伏安法测电阻”与“伏安法测电功率”的异同点: 伏安法测电阻伏安法测电阻伏安法测电功率伏安法测电功率 相 同 点 (1)器材 相同的实验器材。两个实验都叫伏安法,是因为两个实验中都 使用了电压表和电流表,另外除了被测用电器(定值电阻和小 灯泡)不相同,其他实验器材如电源、滑动变阻器、开关、导 线的根数都是相同的 (2)电路图 电路的连接形式相同。在连接电路的过程中,两个实验中的电 源、开关、电流表、滑动变阻器、被
10、测用电器都串联起来,电 压表和被测用电器并联 (3)所测物理量 记录的数据相同。 在实验过程中两实验都记录电压表和电流表 的读数 (4)滑动变阻器 的作用 使用滑动变阻器的目的相同。 两个实验中使用滑动变阻器都是 为了改变用电器两端的电压和通过它们的电流 不 同 点 (1)实验目的测电阻测电功率 (2)实验原理RUIPUI (3)数据处理电阻不变,可多次测量求平均值 不同的电压下, 小灯泡的电 功率不同,不能求平均值 一、单选题一、单选题 1(2020上海崇明区九年级三模)下列家用电器在正常工作时电功率最小的是() A空调B电视机C电饭煲D电子钟 2(2020上海浦东新区九年级二模)下列关于并
11、联电路的说法中,正确的是() A各支路中的电流一定相等B各支路两端的电压一定相等 C各支路中的电阻一定相等D各支路中的电功率一定相等 3(2020上海浦东新区九年级二模)以下物理量中,可以用“千瓦时”作为单位的是() A电量B电流C电功D电功率 4(2019上海市长宁中学中考模拟)小华用光敏电阻设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电 源电压保持不变光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变,照射光越强,光敏电阻阻值越小当电流表示 数减小到某一值时,装置报警开关 S 闭合后,当有烟雾遮挡射向 R 的激光时,下列说法正确的是 A电流表的示数增大 B电压表的示数变小 C若增大 R0的阻值,烟雾报警浓
12、度降低 DR 消耗的电功率不变 5(2019上海中考模拟)关于电功、电功率的说法中正确的是 A电流做功越多,电功率越大B电流做功越快,电功越大 C用电器消耗电能越多,电功越大D用电器消耗电能越多, 电功率越大 6(2018上海杨浦区九年级二模)将标有“3.8V 0.3A”的小灯泡接在 3 伏电源两端() A小灯泡的额定功率将变小B小灯泡的额定电流将变小 C小灯泡的额定功率不变D小灯泡的额定电流将变大 7(2018上海普陀区中考模拟)如图所示电路中R阻值已知,无电压表也能测出额定电压为“3.8V”小灯 泡额定功率的是 AB CD 8(2019上海崇明区中考模拟)如图两只电压表的指针均指在刻度盘正
13、中央,以下判断正确的是 A通过 R1的电流小于通过 R2的电流 BR1两端的电压与 R2两端的电压相等 CR1电阻值大于 R2电阻值 DR1消耗的功率小于 R2消耗的功率 二、填空题二、填空题 9(2021上海长宁区九年级一模)上海地区家庭电路中,电灯、电视机、电扇等用电器是_的 (选填“串联”或“并联”),正常工作时,它们两端的电压为_伏,消耗的电能用_ 表测量。 10 (2018上海长宁区八年级期末) 某电视机铭牌上标有 “220V100W” 字样, 它的额定功率为_, 正常工作 10 小时消耗的电能为_度,消耗的电能可用_表来测量,电视机与控制它的电键 是_连接的(选填“串联”或“并联”
14、)。 11(2020上海大学附属学校九年级三模)某导体两端的电压为 3 伏,10 秒内通过该导体横截面的电荷量 为 2 库,通过该导体的电流为_安,这段时间内电流做功为_焦,该导体的电阻为_欧。 12(2020上海大学附属学校九年级三模)某热水器上标有“220V 1000W”字样,表明它的额定电压为 _,额定功率为_,若它正常工作 1 小时,则耗电_度。 13 (2020上海杨浦区九年级二模)教室里的日光灯和开关是_连接的(选填“串联”或“并联” )。 标有“220V40W”字样的日光灯正常工作时,通过日光灯的电流为_安,将_能转化为 其他形式的能。 14(2020上海松江区九年级二模)PTC
15、 是一种新型的半导体陶瓷材料,它有个根据需要设定的温度,称 为“居里点温度”,低于这个温度时,其电阻值随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升 高面增大。用 PTC 材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,应用十分广泛。图是家用电灭蚊器,它的 发热部分就使用了 PTC 发热材料,其电阻值随温度变化的规律如图(b)所示: 由图可知,该 PTC 材料的“居里点温度”为_; 当发热体的温度为 60C 时,此时电功率为_瓦。当发热体的温度继续上升时,电灭蚊器发热部分的 电阻会_;它消耗的电功率会_。(均选填“增大”、“不变”或“减小”) 15(2018上海中考模拟)家庭电路中,电键与所控
16、制的用电器之间是_连接的;如图所示为某家用电 能表的表盘图片,它是测量家庭消耗_的仪表,额定电压为_伏 16(2018上海市南塘中学九年级一模)图甲是小灯泡 L 和电阻 R 的电流随电压变化图象,将它们按图乙 所示接入电路中,只闭合开关 S,小灯泡的实际功率为 1W;则小灯泡两端的电压为_V,再闭合开关 S1,电流表示数变化了_A,此时电路消耗的总功率为_W。 三、作图题三、作图题 17(2018上海普陀区中考模拟)将下图中各元件正确接入电路,其中开关只控制电灯,三孔插座带保险 盒 (_) 四、计算题四、计算题 18(2021上海徐汇区九年级一模)在如图所示的电路中,电源电压为 6 伏且保持不
17、变,定值电阻 R1的 阻值为 10 欧,闭合开关 S,电流表示数变化了 0.3 安。求: (1)通过电阻 R1的电流 I1; (2)电阻 R2的电功率 P2。 19(2020上海大学附属学校九年级三模)在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻 R1的阻值为 30 欧。闭合电键 S,电流表 A1的示数为 0.4 安。已知在移动滑动变阻器的滑片过程中电流表 A2的示数最小值 如图所示,求: (1)电源电压 U; (2)通电 10 秒钟,电流通过电阻 R1所做的功 W1; (3)滑动变阻器的最大阻值 R2最大。 20 (2020上海普陀区九年级二模)在图(a)所示的电路中,电源电压为 6 伏保持不变
18、,电阻 R1为 10, R2标有“201A”字样。闭合开关 S,将滑动变阻器滑片 P 滑至某一处,电压表 V 的示数如图(b)所示: (1)求电流表 A 的示数 I; (2)求变阻器接入电路的阻值 R2; (3)在不改变电表量程的情况下,求电阻 R2在滑片移动过程中电阻 R1的最小功率 P1 五、实验题五、实验题 21 (2020上海普陀区九年级二模)小华做“测定小灯泡电功率”的实验。现有电源、待测小灯(标有“3.0 伏”字样)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关及导线若干。他正确串联实验器材,然后将电压表并联 在电路中。闭合开关,移动变阻器的滑片,发现小灯始终无法正常发光,移动滑片过程中电压表
19、示数变化 范围为 01.5 伏,电流表示数最小值为 0.06 安。他经过思考,换用了电压较高的电源,重新正确连接电路, 并按规范的步骤进行实验。闭合电键时,电流表和电压表的示数如图所示。移动滑片,发现电流表指针再 转过 10 小格时,小灯正常发光: 测定小灯的额定功率的实验原理是_; 请画出小华第一次实验时的电路图_; 求出换用的电源电压及小灯的额定功率_;(需写出计算过程) 22(2020上海杨浦区九年级二模)小杨同学做“测定小灯泡的电功率”实验,实验器材齐全且完好。电源 电压为 5 伏且不变, 待测小灯两个(分别标有“2.5V”和“3.5V”字样), 滑动变阻器(A: “5 2A”和 B:
20、 “10 1A”) 两种规格。他正确连接电路,将滑片移到某位置,闭合开关时,发现小灯发光较刺眼,观察到电压表与电 流表的示数如图(a)(b)所示。小杨断开开关,在不改变实验器材的前提下规范操作,直至小灯正常发光,发 现电流表指针在如图(b)所示的基础上偏转了 2 小格。 根据小杨实验的相关信息,请回答下列问题。 (1)实验中电压表所选的量程为_,理由是_; (2)判断实验中选用的滑动变阻器规格;_(需写出计算过程) (3)根据小杨实验的相关信息,求出小灯额定功率。_(需写出计算过程) 23(2020上海徐汇区九年级二模)小徐在“测定小灯泡的电功率”实验中,选用的器材有电源(4 伏、 6 伏、8
21、 伏、10 伏)、待测小灯标有“2.2V”字样、电压表、电流表、滑动变阻器(有“50 2A”和“20 2A”两种规格)、开关以及导线若干。他正确连接电路,操作无误。闭合开关后,移动变阻器的滑片,小 灯正常发光时,滑片在中点附近位置时(即变阻器连入电路的电阻约为最大阻值的一半),电流表示数如 图所示。 (1)该同学判定小灯泡正常发光的依据_; (2)小灯泡正常发光的电流为_安; (3)电源电压为_伏,所用滑动变阻器规格为_; (4)请根据相关信息计算出小灯的额定功率_瓦。 24(2020上海九年级专题练习)现有电源(2 伏、4 伏、6 伏、8 伏、10 伏六档)、电流表、电压表和开 关各 2 个
22、,待测电阻、标有“202A”的滑动变阻器、标有“3.5V”字样的待测小灯(额定功率在 1.2 瓦以内) 各一个,以及导线若干。小华做测电阻的实验,小明做测定小灯泡电功率的实验。两人讨论后分配实验器 材,按照设计方案开始实验。他们正确串联实验器材,实验步骤正确。 闭合开关时,小华观察到电压表和电流表的示数分别为 2 伏和 0.2 安,小明观察到电压表和电流表的示数分 别为 4 伏和 0.2 安,此时小灯很暗;经过思考,小明调整电路后重新实验,当小灯正常发光时,小明观察到 电流表示数如图所示。 请根据以上信息,完成以下问题: 画出小华实验的电路图。_。 实验中,_(选填小华或小明)选择了滑动变阻器
23、,此实验中它的作用是_。 计算小明实验中选择的电源电压和小灯的额定功率。_(需写出计算过程) 25(2020上海宝山区九年级二模)小顾同学做“测定小灯泡的额定电功率”实验,实验室提供的器材有干 电池若干节、标有“3.8 伏”字样的待测小灯一个、电压表一只、电流表一只,滑动变阻器(标有“202A” 字样)一个,电键一个,导线若干。他按图先将用导线将待测小灯、电键、电流表、电压表连接好,然后 将干电池先后一节、两节串联后和三节串联后逐次接入电路中的 A、B 两点间,并调整好电压表的量程,再 闭合电键读取两个电表的示数,记录在下表中: 实验 序号 电流 (安) 电压 (伏) 电功率 (瓦) 小灯 亮
24、度 10.141.5非常暗 20.222.6很暗 30.283.5较暗 (1)分析上表中_栏记录的情况,可以判断小灯是否达到正常发光; (2)分析上表中记录的电压变化,发现随着电池节数的增加,小灯两端的电压增加量逐渐减小,造成这一现 象的原因可能是_; (3)为了利用实验室提供的这些器材使小灯正常发光,小顾同学接下来的操作是:_; 小顾同学按合理的设计方案正确连接电路,且操作步骤正确,当小灯正常发光时电流表的示数如图所示, 则小灯的额定电流为_安,小灯的额定功率为_瓦。 专题专题 13 电功和电功率电功和电功率 母题揭秘以下内容:母题揭秘以下内容: 1、真题分析;、真题分析;2、知识点全面梳理
25、;、知识点全面梳理;3、中考模拟题巩固、中考模拟题巩固 【母题来源【母题来源 1】 (2020上海中考真题上海中考真题)在“探究二力平衡的条件”实验中,用来测量力的仪器是_; 在“探 究杠杆平衡的条件”实验中,为便于直接从杠杆上读出力臂的数值,应使杠杆在_位置保持平衡;“测定 物质的密度”的实验原理是_;在 “测定小灯泡的电功率”实验中,所选电源电压应_小灯泡的额定 电压 (选填“大于”“等于”或“小于”)。 【答案】弹簧测力计水平 m V 大于 【解析】 1弹簧测力计是用来测量力的仪器。 2为了在杠杆上直接读出力臂大小,实验时应使杠杆在水平位置平衡。 3“测定物质的密度”的实验原理是 m V
26、 。 4测定小灯泡的功率时,串联一个滑动变阻器,根据串联分压的原理,所用电源应大于小灯泡的额定电压。 【母题来源【母题来源 2】(2020上海中考真题上海中考真题)在如图所示的电路中,电源电压为 3 伏保持不变,滑动变阻器 R2标 有“20 欧 2 安”字样。只闭合开关 S1,电流表示数为 0.3 安。 求电阻 R1的阻值; 求通电 10 秒钟,电流通过电阻 R1所做的功 W; 闭合开关 S2,移动滑动变阻器滑片 P,使 R1和 R2消耗的总功率最小,求此最小总功率 P最小。 【答案】10;9J;1.35W 【解析】 只闭合开关 S1,电路为 R1的简单电路,电阻 R1的阻值 1 1 3V 1
27、0 0.3A U R I 通电 10 秒钟,电流通过电阻 R1所做的功 1 3V 0.3A 10s 9J WUI t 闭合开关 S2,R1R2并联,要使 R1和 R2消耗的总功率最小,即电路中总电阻最大,即滑动变阻器滑片 P 移至最右端,通过的 R2电流 2 2 3V 0.15A 20 U I R 最小 最大 电路中最小电流 12 0.3A 0.15A 0.45AIII 最小最小 则最小总功率 3V0.45A 1.35WPUI 最小最小 答:电阻 R1的阻值为 10; 通电 10 秒钟,电流通过电阻 R1所做的功 W 为 9J; 闭合开关 S2,移动滑动变阻器滑片 P,使 R1和 R2消耗的总
28、功率最小,此最小总功率 P最小为 1.35W。 【母题来源【母题来源 3】(2018上海中考真题上海中考真题)一节新干电池的电压为_伏;家庭电路中测量所用电能的仪表是 _表;远方发电站通过_输电线路将电能输送至用电区(选填“高压”或“低压”) 【答案】1.5;电能;高压 【解析】 一节新干电池的电压是 1.5V;家庭电路中测量消耗电能的仪表是电能表;根据 PUI 可知,在输电功率一 定时,电压越高,电流越小;输电线的电阻一定,由 QI2Rt 可知,在通电时间一定时,电流越小,产生的 电热越少,输送过程中能量损失越小,所以从发电站到用电区采用高压输电 【母题来源【母题来源 4】(2018上海中考
29、真题上海中考真题)现有器材:电源(电压有 2、4、6、8、10 和 12 伏六档)、电流表、 电压表和电键各两个,滑动变阻器(标有“20 欧 2 安”字样)、待测小灯泡(标有“2.2 伏”字样)和待测电阻 Rx各一个,以及导线若干、小华要做“用电流表、电压表测电阻”实验,小红同时要做“测定小灯泡的电功率” 实验,但由于变阻器只有一个,两位同学讨论后,设计实验方案并分配器材,然后使用各自分得的器材进 行实验,实验中,小华发现电路中电流表的最小示数为 0.2 安;小红观察到当小灯泡正常发光时电流表的示 数为 0.3 安 (1)根据小华实验的相关信息 (a)画出小华实验的电路图; (_) (b)电流
30、最小时测得的电阻值 Rx为_欧 (2)根据小红实验的相关信息 (a)计算小灯泡的额定功率 P额_ (b)计算说明实验中小红选择的电源电压档位_ 【答案】(1)(a);(b)10;(2)(a)0.66W;(b)4V、6V、 8V 【解析】 (1)(a)小华做测电阻的实验,小红做测小灯泡功率实验,但由于只有一个滑动变阻器,实验中,因待 测小灯上标有 2.2V 字样,表示灯的额定电压为 2.2V,小红观察到小灯正常发光时,电压应该为 2.2V,而电 源电压为 2V,4V,6V,8V,10V,12V 六档,故小红实验中需要有滑动变器来调节灯泡两端的电压为 2.2V; 所以小华实验中没有滑动变阻器,故小
31、华实验的电路图如下所示: (b)在上面的电路中,当电源电压最小为 2V 时,电流表示数最小为 0.2A,由欧姆定律,电阻: Rx X X U R 2 0.2 V A 10;(2)(a)小红观察到小灯正常发光时,电流表的示数为 0.3 安,灯的额定功率: PULIL 2.2V0.3A0.66W;(b)因小红实验中,灯正常发光,故 U2.2V 小红实验中,灯与变阻器串联,当变阻器的最大电阻连入电路中时,根据欧姆定律和串联电路电压的规律, 电源电压最大值: UUL+ILR 滑大2.2V+0.3A208.2V,由得:小红实验中选择的 电源电压档位为 4V、6V、8V。 知识要点:知识要点: 1、电功、
32、电功 电流做功的过程就是电能转化为其它形式能,如:内能、机械能和化学能等的过程。 电功基本计算公式:电功基本计算公式:W=UIt适用于任何电路适用于任何电路 根据 W=Pt,也可以计算电功, 但是,根据 I=U/R 推出的电功的两个计算公式:RtIW 2 和t R U W 2 只适用于计算将电能完全转化为内能的用电器的电功。 电功的单位是焦耳,常用的电功单位是千瓦时(度)。1 千瓦时(千瓦时(kW.h)= 6 106 . 3焦耳焦耳 2、电功率电功率:电功和电功率是既有联系又有区别的两个物理量。电功率表示电流做功的快慢,即电流在 单位时间内做的功。基本公式:基本公式:P=UI 另两个公式 P=
33、I2R,P=U2/R,这两个公式是根据 P=UI 结合欧姆定律 I=U/R 推出的,仅适用于将电能完 全转化为内能的用电器或电路。 3、额定功率和实际功率、额定功率和实际功率 用电器上标出的正常工作时,应接到的电压叫做额定电压。用电器在额定电压下工作(正常工作)时 的功率称为额定功率。例如“220V、100W”表示这个用电器接在额定电压 220V 下工作时,发挥的功率是 100W。 实际功率是指用电器某一电压下工作时的功率,它随用电器的工作条件的变化而变化,当实际加在用 电器两端的电压为额定电压时,实际功率就等于额定功率。当加在用电器两端的电压小于或大于额定电压 时,实际功率就小于或大于额定功
34、率,一般情况下这是不允许的,使用用电器时,必须使加在用电器两端 电压等于或接近于额定电压,这样用电器才不至于损坏。 *4、焦耳定律、焦耳定律 焦耳通过大量实验精确地确定了电流产生热量跟电流强度、电阻和时间的关系:电流通过导体产生的 热量,跟电流强度的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。 即:即:Q=I2Rt它适用于任何用电器热量的计算。它适用于任何用电器热量的计算。 在仅有电流热效应存在的电路中,电能全部转化成了内能,而没有转化为其他形式的能,这时电流产 生的热量等于电流所做的功。即 Q=W。再根据 W=UIt 和 U=IR 可推导得出 Q=I2Rt。 焦耳定律的公式也可以表述
35、为:焦耳定律的公式也可以表述为:t R U Q 2 用它解决某些问题比较方便,但必须注意它适用于只存在电流热效应的电路中。 5、测小灯泡的电功率(实验重点)、测小灯泡的电功率(实验重点) 原理原理PUI 电电 路路 图图 器材使用器材使用 电源电压高于灯泡的额定电压 滑动变阻器 接入电路时要变阻,且调到最大值。根据能否调到灯泡的额 定电压选择滑动变阻器 电压表 并联在灯泡的两端,“”接线柱流入,“”接线柱流出;根 据额定电压选择电压表量程 电流表 串联在电路里,“”接线柱流入,“”接线柱流出;根据 I额 P额/U额或 I额U额/R 选择量程 表格设计表格设计 小灯泡的额定电压是2.5V。 灯泡
36、灯泡 电压电压 U实U额P实P额,灯光暗淡 U实U额P实P额,灯泡正常发光 U实U额P实 P额,灯光强烈 【说明】【说明】在计算题中,一般认为灯泡的电阻是不变的,则由 PU 2 R 可知: RU 额2 P额 U实2 P实 ,P实 U实2 U额2 P额,特殊的:U 减小为原来的1 2 ,则 P实1 4 P额。 【注意【注意】1、在实际操作中,实际电压高于灯泡的额定电压时,不能超过太高,否则会烧毁灯泡;两者 也不能太相近了,否则看不出灯泡的亮度对比,一般是超过或低于额定电压的 5 1 。 2、 在“测小灯泡的额定功率”的实验中, 不能多次测量求平均值! 因为小灯泡的额定功率是在“额定电压” 下的特
37、定的功率,求平均值没有实际意义。 对比分析:对比分析:“伏安法测电阻”与“伏安法测电功率”的异同点: 伏安法测电阻伏安法测电阻伏安法测电功率伏安法测电功率 相 同 点 (1)器材 相同的实验器材。两个实验都叫伏安法,是因为两个实验中都 使用了电压表和电流表,另外除了被测用电器(定值电阻和小 灯泡)不相同,其他实验器材如电源、滑动变阻器、开关、导 线的根数都是相同的 (2)电路图 电路的连接形式相同。在连接电路的过程中,两个实验中的电 源、开关、电流表、滑动变阻器、被测用电器都串联起来,电 压表和被测用电器并联 (3)所测物理量 记录的数据相同。 在实验过程中两实验都记录电压表和电流表 的读数
38、(4)滑动变阻器 的作用 使用滑动变阻器的目的相同。 两个实验中使用滑动变阻器都是 为了改变用电器两端的电压和通过它们的电流 不 同 点 (1)实验目的测电阻测电功率 (2)实验原理RUIPUI (3)数据处理电阻不变,可多次测量求平均值 不同的电压下, 小灯泡的电 功率不同,不能求平均值 一、单选题一、单选题 1(2020上海崇明区九年级三模)下列家用电器在正常工作时电功率最小的是() A空调B电视机C电饭煲D电子钟 【答案】D 【解析】 空调正常工作时功率在 700W3000W 之间,电视机的功率在 50300W 之间,电饭煲功率在 8001200W 之 间,电子钟功率很小不到 1W,所以
39、这些电器中功率最小的是电子钟。 故选 D。 2(2020上海浦东新区九年级二模)下列关于并联电路的说法中,正确的是() A各支路中的电流一定相等B各支路两端的电压一定相等 C各支路中的电阻一定相等D各支路中的电功率一定相等 【答案】B 【解析】 A并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,若支路用电器规格相同,则通过用电器电流一定相等;若 支路用电器规格不相同,则通过用电器电流一定不相等,故 A 项错误; B并联电路中,各支路两端的电压一定相等,故 B 项正确; C并联电路中,各支路两端的电压一定相等,若支路用电器规格相同,则通过用电器电流一定相等,根据 U R I 可知电阻一定相等;若支路用电
40、器规格不相同,则通过用电器电流一定不相等,根据 U R I 可知电 阻一定不相等,故 C 项错误; D并联电路中,各支路两端的电压一定相等,若支路用电器规格相同,则通过用电器电流一定相等,根据 P=UI 可知电功率一定相等;若支路用电器规格不相同,则通过用电器电流一定不相等,根据 P=UI 可知电 功率一定不相等,故 D 项错误。 故选 B。 3(2020上海浦东新区九年级二模)以下物理量中,可以用“千瓦时”作为单位的是() A电量B电流C电功D电功率 【答案】C 【解析】 “千瓦时”是电功的单位。 A电量的单位是库仑,故 A 项不符合题意; B电流的单位是安培,故 B 项不符合题意; C电功
41、的单位是焦耳或者千瓦时,故 C 项符合题意; D电功率的单位是瓦特,故 D 项不符合题意。 故选 C。 4(2019上海市长宁中学中考模拟)小华用光敏电阻设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电 源电压保持不变光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变,照射光越强,光敏电阻阻值越小当电流表示 数减小到某一值时,装置报警开关 S 闭合后,当有烟雾遮挡射向 R 的激光时,下列说法正确的是 A电流表的示数增大 B电压表的示数变小 C若增大 R0的阻值,烟雾报警浓度降低 DR 消耗的电功率不变 【答案】C 【解析】 由电路图可知,光敏电阻 R 和定值电阻 R0串联,电压表测 R 两端的电压,电流表测电路
42、中的电流 A由题意可知,当有烟雾遮挡射向 R 的激光时,照射光减弱,光敏电阻的阻值增大,电路中的总电阻增大, 由 I U R 可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小,故 A 错误; B电路中的电流减小,由 UIR 可知,R0两端电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以, 光敏电阻 R 两端的电压增大,即电压表的示数增大,故 B 错误; C由题意知,当电流表示数减小到某一值时,装置报警,即报警时电流表的示数不变,且电源电压不变, 则总电阻不变;由 R总R0+R光可知,增大 R0的阻值时,光敏电阻的阻值应减小,结合题意可知,照射光增 强,即浓度烟雾更低,所以若增大 R0的阻值,可使装
43、置在更低浓度烟雾下报警,故 C 正确; D当有烟雾遮挡射向 R 的激光时,电路中的电流减小,光敏电阻 R 消耗的电功率:PI2R( 0 U RR )2R 2 2 0 () U RR R 2 2 0 0 () 4 U RR R R ;当 RR0时,R 消耗的电功率最大,即 R 消耗的电功率是变化的,故 D 错误 5(2019上海中考模拟)关于电功、电功率的说法中正确的是 A电流做功越多,电功率越大B电流做功越快,电功越大 C用电器消耗电能越多,电功越大D用电器消耗电能越多, 电功率越大 【答案】C 【解析】 A电功率是表示电流做功快慢的物理量,其大小与做功多少和做功时间都有关系;故 A 错误;
44、B电流做功越快,电功率越大,在不确定做功时间的情况下,做功快的用电器,电流做功不一定多;故 B 错误; C用电器消耗电能越多,则电流做功越多,也就是说电功越大;故 C 正确 D用电器消耗电能越多,则电流做功越多,在做功时间不确定的情况下,电功率不一定大;故 D 错误; 故选 C. 6(2018上海杨浦区九年级二模)将标有“3.8V 0.3A”的小灯泡接在 3 伏电源两端() A小灯泡的额定功率将变小B小灯泡的额定电流将变小 C小灯泡的额定功率不变D小灯泡的额定电流将变大 【答案】C 【解析】 额定功率是指用电器正常工作时的功率,额定电流是指额定电压下通过的电流所以,将标有“3.8V 0.3A”
45、 的小灯泡接在 3 伏电源两端时,其额定功率和额定电流均不变,故只有 C 正确 7(2018上海普陀区中考模拟)如图所示电路中R阻值已知,无电压表也能测出额定电压为“3.8V”小灯 泡额定功率的是 AB CD 【答案】C 【分析】 没有电压表,所以应将电阻 R 和小灯泡并联,要测小灯泡的额定功率,必须使小灯泡两端的电压等于其额 定电压 3.8V,根据并联电路的电压相等,当电阻两端的电压为 3.8V 时,通过电阻 R 的电流为 3.8V R I R 。 所以电流表的接法中, 既能直接单独测出电阻 R 的电流, 又能间接测出小灯泡的电流, 利用电功率公式 P=UI 可以求得小灯泡的额定电功率。 【
46、解析】 A无法得出小灯泡是否正常发光,故 A 不符合题意; B无法得出小灯泡两端电压是否为额定电压,故 B 不符合题意; C电流表可直接测量通过电阻的电流,根据 3.8V R I R ,能够判断小灯泡两端电压是否为 3.8V,又可间接 测出通过灯泡的电流,故 C 正确为答案; D闭合一个开关,会将小灯泡或电阻短路,无法得出小灯泡是否正常发光,故 D 不符合题意。 8(2019上海崇明区中考模拟)如图两只电压表的指针均指在刻度盘正中央,以下判断正确的是 A通过 R1的电流小于通过 R2的电流 BR1两端的电压与 R2两端的电压相等 CR1电阻值大于 R2电阻值 DR1消耗的功率小于 R2消耗的功
47、率 【答案】D 【解析】 试题分析:由电路图可知,R1与 R2串联,滑动变阻器串联,两电压表分别测 R1、R2两端的电压; (1)根据串联电路的电流关系可知通过两电阻的电流关系; (2)根据图象可知两电压表的量程不同,但指针的位置相同,据此可知它们的电压关系; (3)根据欧姆定律可知两电阻的阻值关系; (4)根据 P=UI 可知它们消耗的功率关系 解:A、因 R1与 R2串联,所以通过 R1的电流等于通过 R2的电流,故 A 选项不正确; B、因两电压表的指针位置相同,但 R2两端电压表的量程比 R1两端的量程大,所以 R1两端的电压小于 R2 两端的电压,故 B 选项不正确; C、根据 R=
48、 可知,R1电阻值小于 R2电阻值,故 C 选项不正确; D、根据 P=UI 可知,R1消耗的功率小于 R2消耗的功率,故 D 选项正确 故选 D 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算,关键是根据图象得出两电压表示数之间 的关系 二、填空题二、填空题 9(2021上海长宁区九年级一模)上海地区家庭电路中,电灯、电视机、电扇等用电器是_的 (选填“串联”或“并联”),正常工作时,它们两端的电压为_伏,消耗的电能用_表测 量。 【答案】并联220电能 【解析】 12家庭电路中,电灯、电视机、电扇都是家用电器,家用电器之间是并联的,工作时互不影响;我国家 庭电路电压是 220V,
49、故他们在工作时正常的电压都是 220V。 3家用电器工作时,消耗的是电能,电能用电能表来测量。 10(2018上海长宁区八年级期末)某电视机铭牌上标有“220V100W”字样,它的额定功率为_, 正常工作 10 小时消耗的电能为_度,消耗的电能可用_表来测量,电视机与控制它的电键 是_连接的(选填“串联”或“并联”)。 【答案】100W1电能串联 【解析】 1“220V100W”表示电视机的额定电压是 220V,额定功率是 100W。 2电视机正常工作时的实际电功率 P=P额=100W=0.1kW 正常工作 10h 消耗的电能 W=Pt=0.1kW10h=1kWh=1 度 3在家庭电路中,用电
50、能表来测量用电器消耗的电能。 4为了有效的控制电视机,电视机与控制它的电键是串联的。 11(2020上海大学附属学校九年级三模)某导体两端的电压为 3 伏,10 秒内通过该导体横截面的电荷量 为 2 库,通过该导体的电流为_安,这段时间内电流做功为_焦,该导体的电阻为_欧。 【答案】0.2615 【解析】 1通过该导体的电流 2C 0.2A 10s q I t 2这段时间内电流做功 3V 0.2A 10s=6JWUIt 3该导体的电阻 3V 15 0.2A U R I 12(2020上海大学附属学校九年级三模)某热水器上标有“220V 1000W”字样,表明它的额定电压为 _,额定功率为_,若