专题15 电功和电功率-(4大模块知识清单 6个易混易错 7种方法技巧 典例真题精析）-2024年中考物理一轮复习知识清单（原卷版）.docx

1、专题15 电功和电功率 考点一 电能知识点一：电功1.定义：电流所做的功叫电功。电功的符号是W2.单位：焦耳（焦，J）。电功的常用单位是度，即千瓦时（kWh）。1kWh3.6106J注意：电流做功的实质：电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。3.公式：规定电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。W=UIt U= I= t =W=I2Rt I2= I = R= t = W=t U2= U = R = t =W=UQ U= Q = W=Pt P= t=4.公式中的物理量：W电能焦耳（J） U电压伏特（V） I电流安培（A）t时间秒（s） R电

2、阻欧姆（） Q电荷量库伦（C）P功率瓦特（W）知识点二：电能表1. 测量电功的仪表是电能表（也叫电度表）。下图是一种电能表的表盘。2. 表盘上的数字表示已经消耗的电能，单位是千瓦时，计数器的最后一位是小数，即1234.5 kWh。用电能表月底的读数减去月初的读数，就表示这个月所消耗的电能。3. 铭牌说明：（1）“220 V”表示这个电能表的额定电压是220V，应该在220V的电路中使用。（2）“10（20 A）”表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20 A。（3）“50 Hz”表示这个电能表在50 Hz的交流电中使用；（4）“600 revs/kWh”表示接在这个电能表上的用电器，

3、每消耗1千瓦时的电能，电能表上的表盘转过600转。知识点三：串并联电路中电功的特点1. 串并联电路电功特点：（1）在串联电路和并联电路中，电流所做的总功等于各用电器电功之和；（2）串联电路中，各用电器的电功与其电阻成正比，即=;（3）并联电路中，各用电器的电功与其电阻成反比，即=（各支路通电时间相同）。【拓展】1.应用电功的计算公式WUIt时的注意事项（1）W、U、I、t四个物理量应该是同一个用电器或同一段电路在同一段时间内对应的值（2）W、U、I、t四个物理量的国际单位分别是焦（J）、伏（V）、安（A）、秒（s）考点二 电功率知识点一：电功率1. 电功率：（1）定义：电流在1秒内所做的功叫电

4、功率。（2）物理意义：表示消耗电能的快慢。（3）符号：P（4）单位：瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW），1kW103W（5）电功率的定义式：P= W=Pt t=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）。第二种单位：P电功率千瓦（kW）；W电功千瓦时（kWh）；t通电时间小时（h）。2. 串并联电路电功率特点：（1）在串联电路和并联电路中，总功率等于各用电器电功率之和；（2）串联电路中，各用电器的电功率与其电阻成正比，即=;（3）并联电路中，各用电器的电功率与其电阻成反比，即=。知识点二：额定功率与实际功率（1）额定电压：用电器正常工作时的电压叫额定电压。（2）

5、额定功率：用电器在额定电压下的功率叫额定功率。（3）额定电流：用电器在正常工作时的电流叫额定电流。（4）用电器实际工作时的三种情况：U实U额 P实U额 P实P额用电器不能正常工作，有可能烧坏。（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）；U实=U额 P实=P额用电器正常工作。注意：电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V，额定功率是25W。【易错警示】灯泡的亮度是由其所消耗的实际电功率决定的，与额定电压和额定功率无关。额定电压相同，额定功率不同的灯泡，灯丝越粗，功率越大。将这两个灯泡串联，额定功率大的，实际功率小；将这两个灯泡并联，额定功率大的，实际功率大。考点三 测

6、量小灯泡的电功率知识点一：伏安法侧小灯泡的功率1. 伏安法测小灯泡的功率（1）实验原理：（2）实验器材：电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器。（3）实验电路图（4）实验步骤：按电路图连接实物。检查无误后，闭合开关。移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡的额定功率。调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压小于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代

7、入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。（5）实验表格：次数电压U/V电流I/A电功率P/W发光情况12（6）注意事项：接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大；连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程；滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路；不需要计算电功率的平均值。考点四 焦耳定律及其应用知识点一：焦耳定律1. 电流通过导体时电能转化成热（电能转化为内能），这个现象叫做电流的热效应。2. 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。（英国物理学家焦耳）3. 定义式：Q=I2Rt I2= R=

8、t = 4. 导出式：Q=UIt U= I= t = Q=t U2= U = R = t =Q=Pt P= t=Q热量焦耳（J）； I电流安培（A）； R电阻欧姆（）； t通电时间秒（s）； P电功率瓦特（W）； U电压伏特（V）。5. 有关焦耳定律的注意事项：对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（QW），这时以下公式均成立Q=Uit Q=t Q=Pt；对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用QI2Rt。知识点二：焦耳定律的应用1. 利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。2. 防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇

9、、电动机外壳的散热片等。3. 串并联电路电功特点：（1）在串联电路和并联电路中，电流产生的总热量等于部分电热之和；（2）串联电路中，各部分电路的热量与其电阻成正比，即=;（3）并联电路中，各部分电路的热量与其电阻成反比，即=（各支路通电时间都相同）。4 电热的利用和防止（1）利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器（2）防止：散热窗、散热片、散热孔、电脑的微型风扇易混易错点一：利用电能表计算电功和电功率易错假设电能表标有M/Kw.h,电能表在t时间内转过N转，则电功W=N/M kW.h=N/M3.6106J。电功率为P= W/t =3.6106J/Mt。易混易错点二：额定功率和实际功率易错1

10、.额定功率和实际功率：额定功率只有一个，在额定电压下取得；实际功率有无数多个，一个实际电压对应一个实际功率。2.灯的明暗程度由它的实际功率决定，与额定功率无关。易混易错点三：题目条件提取不完整易错。题设的“潜在条件”：如“用电器恰好正常工作”，含义是“该用电器两端的电压为它的额定电压，功率为额定功率，电流为额定电流”；“在家庭电路中”，含义是“此时它两端的电压为220V”等。对于动态电路，注意要根据题设要求先准确画出其等效电路图，再根据等效电路进行分析，易混易错点四：串联式加热模型档位问题易错？如图所示，对于两个电阻串联后组成的加热装置，都可以等效为这种模型。当S闭合时，R1被短路，只有R2工

11、作，这时处于加热状态，R2为一个阻值较小的电阻。当S断开后，R1、R2串联，电路处于“保温”状态，R1是一个阻值较大的电阻。对这类问题涉及的主要计算公式为：（1）R2=U2/P加热 （2）R=R1+R2=U2/P保温 （3）P=PR1+PR2（4）W=Pt （5）Q=I2Rt （6）Q=cmt易混易错点五：并联式加热模型档位问题易错？如上图所示，对于将电阻并联后的加热装置原理，都可以等效为这个模式。当S闭合时，只有R2工作，处于低温档（或保温档），当S、S0同时闭合时，处于加热状态，或者“高温档”。这里R2的阻值一般比R1大，用作保温加热。计算该类题目的常用公式：（1）P保温=U2/R2 （2

12、）R= （3）P=PR1+PR2（4）W=Pt （5）Q=I2Rt （6）Q=cmt易混易错点六：电热计算易错。1.对于所有的电热计算，均可用公式Q=I2Rt。对于纯电阻电路（电能都转化为内能的情形）还可以用公式：Q=W=UIt和Q=t。2.对于电热的转化效率，可用公式=100%计算。对于W电可灵活选用1中的公式；Q热一般用Q=cmt计算。3.若果电能全部转化为内能，那么电流产生的热量Q等于消耗的电能W，即Q=W=UIt。Q= 。技巧一、电流做功的计算公式汇总W=UIt U= I= t =W=I2Rt I2= I = R= t = W=t U2= U = R = t =W=UQ U= Q =

13、W=Pt P= t=技巧二、串并联电路中电流做功与电阻的关系串联电路电流通过各电阻所做的功与其电阻值成正比=并联电路电流通过各电阻所做的功与其电阻值成反比=（3）在任何情况下，在一定时间所做的总功。技巧三、用电能表测量电路消耗电能的方法a消耗电能较多时，电能表的计数器在一段时间内前后两次读数之差，就是这段时间内所消耗电能的总量（最后一位表示小数点后第一位）b消耗电能较少时，可通过转盘所转过的圈数（或指示灯闪烁的次数）间接计算出电路消耗的电能如参数为Nr/（kWh）的电能表，转盘转n转消耗的电能为W kWh或W3.6106 J.技巧四、额定功率与实际功率的对比应用分析拓展：额定功率P额与实际功率

14、P实的区别和联系功率额定功率P额实际功率P实区别是唯一的，不随实际电压的改变而改变不是唯一的，不同的电压值，对应的实际功率不相同联系对于特定的用电器，当U实U额时，I实I额，则P实P额，用电器正常工作；当U实U额时，I实I额，则P实P额，用电器易损坏；当U实U额时，I实I额，则P实P额，用电器不能正常工作技巧五、串并联电路中的小灯泡亮度与功率的关系（5）串并联电路P实与R大小的关系项目串联电路并联电路P实与R的关系串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大灯泡发光亮度实际电压大的P实越大，因此实际电压大的灯泡较亮通过电流大的P实越大，因此通过电流大的灯

15、泡较亮电阻大的P实越大，因此电阻大的灯泡较亮电阻小的P实越大，因此电阻小的灯泡较亮串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器阻值增大时分压也大，小灯泡实际电压减小，小灯泡发光较暗并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电路中各部分互不干扰，所以通过小灯泡所在支路的电流不变，小灯泡发光情况不变技巧六、伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同相同点：实验电路基本相同，可采用同一电路；实验方法相同，都是伏安法；测量的物理量相同，都测量电流I和电压U。不同点：实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理，测电阻阻值的实验原理是；数据处理方式不同，测电阻阻值时需要多次测量，最后求平均值以减小实验误差，而测小灯泡电功率时也需

16、要多次测量，但不能用来求平均值，而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。技巧七、电路故障与实验现象分析故障现象故障原因灯泡不亮闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数滑动变阻器接成定值电阻 电源电压太低闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏接线柱接触不良 连接导线断裂闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良电流表和电压表的位置互换了电表问题电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转电流表和电压表的“”“”接线柱接反了电流表与电压表的指针偏转角度很小电表的量程都选择过大 电源电压过低电表的指针超过最大刻度量程选择过

17、小 电路中出现短路滑动变阻器问题滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压电源电压过低闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置考向一：电能【例题1】亲爱的同学，请你根据自己掌握的实验操作技能和所学习的物理知识，回答下列问题：（1）如图1所示是一个测量_大小的仪表，它的分度值是_。（2）如图2所示该表的示数为_kWh，如果表盘转动50圈，表示用电器消耗电能_J

18、。 考向二：电功率【例题2】实验小组用参数是2000imp/（kWh）的电子式电能表来测量电水壶的功率。他们将其余所有用电器关闭，只让电水壶工作，数出电能表指示灯在3min内闪烁了120次。则该水壶在3min内消耗的电能是_kWh，该水壶的实际功率是_W。细心的小明发现不同用电器工作时电能表的指示灯闪烁的快慢是变化的，电能表指示灯闪烁的越快，说明电流通过用电器所做的电功_（选填“越多”、“越少”、“越快”或“越慢”）。考向三：测小灯泡的电功率【例题3】小明利用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率。 （1）图甲中有一根线连接错误，请在这根线上打“”，并在图中改正；( )（2）

19、改正电路后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表示数为2V，为测额定功率，应将滑片P向_（选填“A”或“B”）端移动，当小灯泡L正常发光时，电流表示数如图乙所示，为_A，则小灯泡L的额定功率为_W。实际测量时，电压表有示数，电流表无示数，灯泡L不亮，则可能的故障是_；（3）小明从图甲中的器材、若干开关及导线中，选择合适器材，连成了图丙所示的电路，利用小灯泡L的额定电压和额定电流，测出了定值电阻Rx的阻值（约为10）。请在虚线框内补上三个元件的符号，使电路完整，实验操作方便。( )考向四：焦耳定律及其应用【例题4】如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“2.5V 0.75W”的字样，R1、R

20、2为定值电阻，其中R1=25，R2=35，当S1、S2都断开时，小灯泡正常发光。(忽略温度对电阻的影响)求：(1)电源电压?(2)当S1闭合，S2断开时，求电流表示数的大小?（结果保留小数点后两位）(3)当S1、S2都闭合时，求整个电路通电210s产生的热量。 1（2023四川南充统考中考真题）如图所示为电阻R1和R2的IU图像，下列说法正确的是（）AR2的阻值为10B两电阻串联与并联的总阻值之比为94C将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为12D将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为122（2023四川广安统考中考真题）

21、如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，消耗的电功率P1随阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（）A定值电阻为10B电源电压为12VC滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10VD滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟产生的热量为24J3（2023黑龙江哈尔滨统考中考真题）小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，则小明家4月份用电 kWh，若以当地电价0.5元/度计算，小明家4月份应缴纳电费 元。4（2023海南统考中考真题）如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L标有“6V0.3A”，滑动变阻器R标有“20 2A”，电路工作时不考虑灯

22、丝电阻变化，并保证电路安全。只闭合开关S时电路的最小总功率为 ，开关S、 均闭合时的最小总功率为，两种情况下，移动滑片，得到电流表示数I随滑动变阻器阻值R变化的关系如图乙。则电源电压U= V， P1: P2= 。5（2023陕西统考中考真题）请完成下列填空。（1）如图-1，弹簧测力计的示数为 N；（2）如图-2，将一滴红墨水滴入清水中，一段时间后整杯水变红，这是 现象；（3）如图-3，在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向 调节；（4）如图-4，是“探究影响电流热效应的因素”的实验装置。该装置通电一段时间后，左侧圆底烧瓶中的温度计示数高于右侧圆底烧瓶

23、中的温度计示数。实验表明：在电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越 。6（2023内蒙古兴安盟统考中考真题）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为的电源、额定电压为的小灯泡（灯丝电阻约为），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器、可供选择。（1）通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“R1”“ R2”或“R3”）。选择合适变阻器后，请用笔画线表示导线将电路连接完整 。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗；（2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是 ；（3）

24、排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为 ；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 。7（2023陕西统考中考真题）如图-1，是“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5V。（1）连接如图1所示电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应置于最 （选填“左”或“右”）端。（2）闭合开关S，观察到小灯泡L不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不偏转，移动滑动变阻器的滑片P，两表的示数均无变化，则故障原因可能是 。（3）排除故障后

25、，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，多次实验并将数据和现象记录在下表中。分析表中信息，回答下列问题。实验次数电压U/V电流I/A小灯泡亮度电功率P/W10.50.20不亮0.1021.00.24暗0.2432.00.32较暗0.6442.5正常亮53.00.38很亮1.14小灯泡L在额定电压下工作时，电流表的指针位置如图-2所示，则电流表示数为 A，小灯泡L的额定功率为 W。第1次实验中，小灯泡L不亮的原因可能是 。分析数据还发现，通过小灯泡L的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是 。（4）本次实验所选用的滑动变阻器的规格是 。A102AB201A8（2023海南统考中考真题）如图甲为某

26、商场安装的扶梯自动计数器简化电路图。已知电源电压为光敏电阻，。当有光照射时 ；当扶梯上有顾客经过，挡住射向 的光线时， 的阻值增大，计数器就计数一次。图乙为某段时间内 两端的电压 随时间t变化的图像。（1）当有光照射时，电路中的电流为多大？（2）当扶梯上有顾客经过时，的阻值为多大？（3）这段时间内电路消耗的电能是多少？9（2023山东德州统考中考真题）如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。闭合开关S1、S3，断开S2，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15W。已知R2=2R1，求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）R0的最大阻值和电源电压U；（3）定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率。10（2023山东德州统考中考真题）今年一季度，我国汽车出口量全球第一，电动汽车贡献非常大。如图所示为某型号电动汽车运动的图像，它在第10秒时速度达到，然后以的速度做匀速直线运动。已知该车质量为，以的速度运动时所受阻力为该车重力的0.1倍，不计机械摩擦。（1）已知物体运动的图像与时间轴围成的面积大小等于路程的大小。则在内，该车通过的路程与的关系为？（2）该汽车以的速度匀速直线行驶了，该过程中加在电动机上的电压为，通过的电流为，求电动机的效率为多少？（3）求该车电动机的线圈电阻是多少？