2023年中考物理一轮复习名师精品导学--电功与电功率专题。
电功和电功率是中考的热点，也是备考的重点，近几年来，中考已将考查的重点转移到用所学的电功和电功率知识解决生活中的实际问题上来，如根据电器铭牌上的信息进行计算、电器在使用时的安全问题、电热及效率、电功率的测量、电学综合题等，且出现新颖的实验**设计问题。本知识板块包括以下四部分内容：电功、电功率、电功率的测量和焦耳定律。
课标要求是：理解电功率跟电流、电压、电阻的关系并能进行简单的计算，能区分额定功率和实际功率，会测量小灯泡的额定电功率，会读电能表并计算电费。解决这类问题，必须能灵活运用公式和明确公式的适用范围。
第1节电功。
一、重点考点。
电功的计算公式是w＝pt，对应于公式w＝pt有两套单位：若电功率用瓦特（w），时间一定要用秒（s），此时电功的单位就是焦耳（j）；若电功率用千瓦（kw），时间一定要用小时（h），此时电功的单位就是千瓦时（kw·h），俗称“度”。它们之间的换算关系是：
1kw·h＝3.6×106j。在计算中要根据题目要求，选取适当的配套单位，这样能节约运算时间。
二、中考常见题型。
中考常以测量电能的电能表为切入点，计算家用电器在一定时间内消耗的电能及所需费用，以此提高人们的节能意识。
例1 （2023年娄底）小明同学在家中拍到一张电能表**，如图1所示，得到下列结论，正确的是（ ）
a．电能表的额定功率为2500w
b．电能表的标定电流为5a
c．拍**时，小明家已消耗的电能为9316 kw·h
d．拍**时，小明家已消耗的电能为931.6j
思路分析：电能表上所示的kw·h指的是单位；表盘上的数字以千瓦时为单位显示已经用去的电能为931.6 kw·h；220v是说这个电能表应该在220v的电路中使用；5（10）a是说这个电能表的标定电流为5a，在短时间内电流允许大些，但不能超过10a；50hz是说这个电能表在50hz的交流电路中使用；2500revs/ kw·h是说，接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kw·h的电能，电能表上的转盘转过2500转。
选b。例2 （2023年锦州）图2所示是小媛同学家所用电能表的表盘，表1是她家主要用电器的额定功率。请根据所列信息解答下列问题：
表11）说明这些用电器在家庭电路中的连接方式是怎样的。
2）为保证电能表稳定、精确地工作，通过计算回答小媛家的这些用电器是否可以同时使用。
3）电热水壶正常工作时，发热板的电阻是多少？
4）经过查阅资料，小媛了解到60w的白炽灯和11w的节能灯照明亮度相同，她建议爸爸将白炽灯全部换成节能灯。试计算换成节能灯后，若平均每天使用3h，则每月（按30天计算）可节约电能多少千瓦时。
答案：（1）并联。
2）电能表允许接入的最大电功率为：
p表＝u额i＝220v×10a＝2200w
而家用电器的总功率为：
p总＝10p灯＋p壶＋p视＋p空＝10×60w＋1000w＋150w＋1200w＝2950w
因为p总＞p表，所以不能同时使用。
3）电热水壶正常工作时的发热电阻为：
4）将白炽灯全部换成节能灯，一个月节约的电能。
w＝pt＝（0.06kw－0.011kw）×10×3×30h＝44.1 kw·h
第2节电功率的计算。
一、重点考点。
电功率是表示电流做功快慢的物理量。电功率越大的机器做功越快，但不一定做功越多。
电功率的四个计算公式如下：
定义式：；决定式：p＝ui（普遍适用）；
导出式：，p＝i2r（只适用于纯电阻电路）。
这四个公式和欧姆定律公式配合应用，只要知道p、u、i、r四个量中的任何两个，都可以通过上述公式求出另外两个。
常备知识点：（1）已知“xxv xxw”能用公式熟练地计算出电阻和正常工作的电流，因为一个用电器的额定电压和额定功率必须在该用电器正常工作时才能用到，但不管电路如何变化，电阻一般是不变的。（2）在串联电路中，电流处处相等，两用电器的电压u、实际功率p、相同时间内消耗的电能w和产生的电热q都跟电阻r成正比；在并联电路中，各支路两端的电压相等，电流i、实际功率p、相同时间内消耗的电能w和产生的电热q都跟电阻r成反比。
（3）因灯泡的明亮程度取决于实际功率，对于额定电压相同的灯泡来说：在串联电路中，电阻大的灯泡实际功率大，更亮（也更易烧坏）；在并联电路中，电阻小的灯泡实际功率大，更亮。（4）额定电压相同的灯泡，额定功率大的灯丝粗。
（5）不管是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率都等于各用电器实际消耗的电功率之和。
二、中考常见题型。
例3 （2023年衡阳）太阳能是人类能源的宝库，人类除了间接利用贮存在化石燃料中的太阳能外，还设法直接利用太阳能。
有一种太阳能路灯，电路如图3所示。光控开关s白天与a接触，太阳能电池板为蓄电池充电；晚上与b接触，使标有“24v30w”的路灯正常发光。求：
1）路灯正常工作时，通过灯泡的电流。
2）这种太阳能电池板的光电转换效率为15%，太阳能照射10h，可以使路灯正常工作9h，求这种太阳能电池板收集太阳能的功率。
答案：（1）路灯正常工作的电流为：
2）路灯正常工作9h消耗的电能为：w1＝pt＝0.03kw×9h＝0.27 kw·h
所以太阳能电池板10h收集的能量为：w＝0.27 kw·h÷15%＝1.8 kw·h
故太阳能电池板收集太阳能的功率为：
三、综合应用题型。
例4 （2023年德州）电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。表2是某型号电动自行车的相关数据。若骑车人的质量是60kg，在10min内连续行驶3km，根据相关信息求：
表21）在行驶过程中，车对地面的压强是多大？（g取10n/kg）
2）该电动自行车在10min内克服阻力所做的功。
3）电动机所做的功。
答案：（1）f＝g＝mg＝（60kg＋40kg）×10n/kg＝1×103n
2）w＝fs＝20n×3000m＝6×104j
第3节电功率的测量。
一、重点考点。
一般用电功率的计算公式p＝ui和作为原理来测用电器的功率。用p＝ui测用电器的功率时，需要用电压表测出用电器两端的电压，用电流表测出通过用电器的电流。用测用电器的功率时，需要用电能表测出用电器在t时间内消耗的电能。
前者几乎成了中考必考的内容。
二、中考常见题型。
测某用电器的额定功率是中考中常见的题型。这时一般需要使用滑动变阻器，把用电器两端的电压调到额定电压，此时用电流表测出通过用电器的电流，即可计算出它的额定功率。题中往往包含选取器材、连接电路、处理故障、分析数据、误差分析和方案的评价等内容，知识覆盖面较宽，对能力的考查比较全面。
关于测用电器的额定功率时器材的选取，应把握以下原则：电源电压应稍大于用电器的额定电压；电压表的量程按额定电压选取；电流表的量程按题目所给的条件，用或求出后选取；根据串联电路分压的作用，滑动变阻器接入电路的最小电阻应按选取。
例5 （2023年江苏）小丽做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“2.5v”字样）。
1）如图4甲所示，小丽所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”并用笔画线代替导线画出正确的接法。
2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是（ ）
a．更换小灯泡。
b．检查电路是否断路。
c．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。
3）实验过程中，当电压表示数为＿＿＿v时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示数如图4乙所示，其值为＿＿＿a，小灯泡的额定功率为＿＿＿w。
答案：（1）如图5所示。
2）c（提示：因在闭合开关前，为保护电路，把滑动变阻器的阻值调到了最大，所以，开关一闭合，电流表有示数，但电流较小，不足以使小灯泡发光）
例6 简要叙述如何利用电能表测家用电视机工作时的实际功率。
答案：器材：电能表（已知nrevs/kw·h）、秒表、家庭电路。
实验步骤：（1）观察电能表，并记下它每千瓦时的转数n，断开其他用电器，只让电视机单独工作；（2）记录在一段时间t秒内表盘的转数n；（3）则电视机的实际功率。
第4节焦耳定律。
一、重点考点。
焦耳定律的公式是q＝i2rt，它适用于任何电路的电热的计算。对于纯电阻电路，电功w＝q；但对含电动机等的非纯电阻电路，电功w远大于电热q。在计算过程中应加以区分。
二、中考常见题型。
中考常见题型包括两类。一类是焦耳定律实验的**，另一类是以家用电器为情景，计算或比较它们的电热情况。
例7 （2023年福州）如图6所示是小明家的电热水壶及铭牌，他用该电热水壶将1.5kg的水从20℃加热到100℃。
1）水吸收的热量是多少？【c水＝4.2×103j/(kg·℃)
2）若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热多少时间？
3）若电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间，可能的原因有哪些？（写出两种）
答案：（1）q吸＝c水m(t2－t1)＝4.2×103j/(kg·℃)1.5kg×(100℃－20℃)＝5.04×105j
因电热水壶正常工作，故p＝p额＝1500w
又因w＝q放＝q吸＝5.04×105j，所以。
3）原因可能是：①电热水壶产生的热量没有全部被水吸收；②电热水壶实际工作电压小于额定电压。
例8 如下页图7所示的四个电路中，电源电压相同，电热丝的电阻r1＜r2，在相同时间内，电路中电热丝发热由大到小的顺序是（ ）
a．甲、乙、丙、丁。
b．丁、丙、乙、甲。
c．丁、甲、乙、丙。
d．丙、乙、甲、丁。
思路分析：电功率的计算公式有四个：，p＝ui，，p＝i2r。
究竟用哪一个呢？四个电路中的总电阻由大到小的顺序是r丙＞r乙＞r甲＞r丁，而四个电路的总电压是相同的，所以由知道，在总电压相同时，总功率和总电阻成反比。选c。
对于、p＝i2r这两个公式，根据第一个公式可得出电功率和电阻成反比，根据第二个公式可得出电功率和电阻成正比，究竟哪个关系是正确的呢？事实上，这两种说法都不全面，因为结论是有条件的。当电压相等时，电功率和电阻成反比；当电流相等时，电功率和电阻成正比。
条件不同，结论亦不同。
例9 （2023年无锡）小明和小红想利用如图8所示的装置**导体产生的热量与电阻大小的关系。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶a中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶b中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大，温度计显示煤油的温度。
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