备战2021中考物理高频重难点考点专题解读与训练专题16电功电功率的计算含解析20210420460.docx

1、专题16电功、电功率的计算电功和电功率的计算是各省市中考必考的知识点，有关电功率的计算，要求对电压表、电流表、变阻器、用电器的连接和使用准确掌握，对欧姆定律、串并联电路电流电压规律、电功和电功率的公式能熟练掌握，并能灵活变形、推理，综合性很强。1、电功和电功率的计算公式：（1）与电能表有关的电能（功）、电功率的计算公式（电能表标有Nr/kWh或Nimp/kWh）：长时间消耗的电能：W=W2-W1，短时间内电能表转过n转：；功率计算：选用。（2）利用导体的电压、电流、电阻计算电功和电功率的计算公式：计算公式说 明W=Pt定义式任何电路都适用WUItP=UI普适式任何电路都适用WI2RtP=I2R

2、适用式适用于纯电阻电路适用式适用于纯电阻电路运用公式计算的注意事项：计算电功、电功率时，各量必须是同一段导体上、同一时间段的物理量，单位必须统一用国际单位，但利用W=Pt、计算时可以用两套单位，必须统一如下：物理量国际单位常用单位换算关系WJkWh1kWh=3.6106J1h=3600s1kW=1000WtshPWkW与电能表有关的电功、电功率的计算公式常常用常用单位计算更简单。2、选用电功率公式的说明（计算电功也适用）：（1）分析比较用电器的电功率，首先考虑公式P=UI分析，如果不好用，可以考虑：对于串联电路，因为电流到处相等，用P=I2R较为方便；对于并联电路，因为各并联电路两端电压相等，

3、用较为方便；（2）计算用电器的电功率：计算每个用电器的电功率，无论串联、并联电路，都可以用P=I2R计算，也都可以用计算。选用哪个公式就看题目已知的是哪些量。解题过程要讲方法，重技巧，要灵活选用计算公式。3、计算电路的总功率（计算电功也适用）：方法一：总功率等于各个用电器消耗的电功率之和，公式是P总=P1+P2+Pn；方法二：总功率等于电源电压乘以电路中的总电流，公式是P总=U源I总。4、 实际功率与定额功率的接洽纽带电阻 定额功率与实际功率是两个不同的概念，在实际生活中，用电器两端的的电压往往不是定额电压，当然实际的电流强度、电功率也就不再与其对应的额定电流、额定电压值一致了，但惟有电阻，在

4、不考虑温度影响的环境下，可以认为是不变的的。因此有：，利用此式可以快速求出用电器的实际功率。5、电功率的导出公式：有关电流的计算:；有关电压的计算：；有关电阻的计算：。6、电路计算题的方法：（1）弄清用电器的连接方式即用电器串联还是并联；（2）弄清各电表的测量对象即电流表测量通过哪的电流，电压表测量哪两端的电压；（3）画出电路图并在电路图中标出已知量的符号、数据和未知量的符号；（4）利用同一性、同时性列式计算，用串并联电路的电压、电流规律寻找各个用电器电流、电压的关系列方程；注意不同时刻电路中的不变量，如：电源电压恒定，定值电阻阻值不变等。7、在解答电学综合计算题时，学生要注意以下几个问题：（

5、1）解题过程要规范，要有必要的文字说明、公式和演算步骤；（2）导出公式前应有原公式，即由原公式推导得出导出公式；（3）计算过程单位要统一，代入数据的过程同时要带各物理量的单位。一、中考题型分析中考中，电功和电功率的计算题涉及的知识点较多，综合性强，区分度比较大，是中考中拉分的题目。主要以选择、填空、综合应用计算题的形式出现，常常结合考查欧姆定律、电功率、电能及其变形公式等内容。分值在48分左右。二、典例精析考点一：电能和电功率的简单计算：典例一：（2020重庆）灯泡L标有“6V”字样，为探究其工作时的特点，小刚利用图甲所示的电路进行实验，其中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“30、1A”。

6、闭合开关后，将变动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动，直到电压表示数达到6V时为止。图乙是用获得的实验数据作出的U-1图像，下列判断正确的是（）A闭合开关，在移动滑片P的过程中，灯L的最小电阻为10B变阻器的滑片P移到b端时，灯L正常发光的额定功率为3.6WC灯L与5的定值电阻R1，并联接人电压为6V电路，电路的总功率为7.2WD灯L与10的定值电阻R2串联接人电压为9V的电路，R2每秒消耗电能为2.5J【答案】D【解析】由图乙可知，当电压表示数为1V时，灯泡的电流为0.2A，此时其阻值最小，A错误；当滑片P在a端时，连入阻值最大，为30。由图乙得，此时电路中电流为0.2A，小灯泡电压为1V，滑

7、动变阻器两端的电压为U滑=IR=2A30=6V，电源电压为U=UL+U滑=1V+6V=7V，当滑片P移动到b端时，滑变接入电路阻值为0，灯泡两端电压为7V，超过了额定电压，灯泡不能正常发光，可能烧坏，B错误；灯L与5的定值电阻R1，并联接人电压为6V电路，此时灯泡与定值电阻两端的电压均为6V，电路的总功率，C错误；灯L与10的定值电阻R2串联接人电压为9V的电路，假设R2每秒消耗电能为2.5J，根据电功计算公式可得，解得R2两端的电压U2=5V；则根据串联电路分压规律可知灯泡两端的电压为4V，电路中的电流为0.5A，灯泡的电阻为，此时灯泡与定值电阻电压之比等于电阻之比，符合题意，故假设成立，D

8、正确。故选D。典例二：（2020上海）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；通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功W=UI1t=3V0.3A10s=9J；闭合开关S2，R1 R2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R

9、2电流，电路中最小电流I最小=I1+I2最小=0.3A+0.15A=0.45A，则最小总功率P最小=U最小3V0.45A1.35W。考点二：复杂电能和电功率计算：典例一：（2020盘锦）（多选）如图甲所示，小灯泡的额定电压为6V。R2的滑片P2移至最左端，闭合开关S，先将R1的滑片P1由最右端移至最左端，图乙是这一过程中电流表与电压表示数的关系图象。然后保持滑片P1位置不动，将滑片P2向右移动，直至小灯泡正常发光，图丙是这一过程中电压表示数与R2连入阻值的关系图象。下列判断正确的是（）A小灯泡正常发光时，R2两端电压为7VB图丙中a点对应的阻值为2C整个过程中小灯泡消耗的最小功率为0.9WD整

10、个过程中电路在10s内能够消耗的最大电能为60J【答案】BCD【解析】由电路图可知，R1、R2、L串联，电压表V测R1、R2滑片左端和灯泡L的总电压，电流表测电路中的电流。R2的滑片P2移至最左端，连入电路的电阻最大，R1的滑片P1在最右端，此时电压表测量电源电压，R1的滑片P1移至最左端，R2滑片左端的电阻减小，由串联分压可知电压表的示数变小，由图乙可知，电源电压U=12V，灯泡和R2处于最大阻值处时的总电压是9V，灯泡和R2的总电阻，保持滑片P1位置不动，电压表测量R2和灯泡L的总电压，将滑片P2向右移动，R2连入阻值变小，直至小灯泡正常发光，由串联分压可知电压表的示数变小，由图丙可知，此

11、时电压表的示数是7V，小灯泡的正常发光时电压为6V，由串联电路电压的规律可知R2两端的电压U2=7V-6V=1V，由图丙可知，R2的最大阻值是20，因为R2+RL= R总1=30，20+ RL=30，RL=10，由串联分压可知，图丙中a点对应的阻值为2，A错误，B正确；R2的滑片P2移至最左端，闭合开关S，将R1的滑片P1由最右端移至最左端，此时电路的总电阻最大，整个电路电流最小，由图乙可知电流是0.3A，灯泡消耗的最小功率PL=I2RL=(0.3A)210=0.9W，C正确；P1在最左端不动，P2向右移动的过程中，R2接入电路的阻值变小，则电压表示数变小，当小灯泡正常发光时，结合题意及图丙可

12、知，电压表的示数为7V，此时小灯泡两端的电压为ULUU总12V7V5V，此时通过小灯泡的最大电流为，在10s内能够消耗的最大电能为W=UImaxt=12V0.5A10s=60J，D正确。故选BCD。典例二：（2020遵义）如图甲所示电路，电源为电压可调的直流学生电源，小灯泡L标有“8V4W”的字样，定值电阻R1=4，滑动变阻器R标有“501A”的字样；如图乙所示为小灯泡L的IU图象。（1）小灯泡L正常工作时的电阻是多少？（2）只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于a端，调节电源电压使电压表示数为8V，此时电源电压U是多大？（3）同时闭合开关S、S1，调节电源电压为12V，滑动变阻器的滑片P移动到

13、某一位置时，小灯泡L消耗的电功率为2W，此时滑动变阻器消耗的电功率是多少？【答案】（1）16（2）10V（3）2.8W【解析】（1）小灯泡L标有“8V 4W”的字样，表示灯的额定电压为8V，额定功率为4W，由图乙知小灯泡正常发光的电流为IL=0.5A，由欧姆定律，灯正常发光的电阻；（2）只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，R1与L串联，电压表测小灯泡两端电压，此时UL=8V，故灯正常发光，则通过电路的电流0.5A，由欧姆定律，则R1两端电压U1IR10.5A42V，根据串联电路电压的规律，此时电源电压UU1UL2V8V10V；（3）同时闭合开关S、S1时，

14、R1被短路，R与L串联，由图乙可知，当PL=2W时，UL=5V，IL=0.4A，据串联电路电压的规律，此时滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=12V-5V=7V，此时滑动变阻器消耗的电功率P=ILU滑=0.4A7V=2.8W。1、（2020湘潭）如图是小明家电能表的表盘。小明将家中所有其他用电器关闭，只让暖风机单独工作，观察到内电能表指示灯闪烁了32次。暖风机在这内消耗的电能为_。它的实际功率是_W。【答案】0.02 1200 【解析】电能表的参数为表示每消耗的电能，指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁32次，则该用电器消耗的电能为；暖风机的实际电功率。2、（2020福建）民航局规定：严禁乘客携带

15、超过160Wh（瓦时）的锂电池上飞机，某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8V 10Ah”字样，充满电后，存储的电能为_kWh，该笔记本电脑_（选填“能”或“不能”）带上飞机。【答案】0.108 能【解析】充满电后，存储的电能W=UIt=10.81010-3kW1h=0.108kWh，飞机上允许携带锂电池的电能W最大=160Wh=0.16kWh，WW最大，该笔记本电脑能带上飞机。3、（2020南充）小明将线圈电阻为4.84的电动机接人220V的家庭电路中，关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电

16、能为_kW.h，电动机线圈产生_J的热量。【答案】0.05 1.8104 【解析】电动机在这段时间内消耗的电能为；根据公式W=Uit可以求出电动机线圈的电流为，电动机线圈产生热量为。4、（2020葫芦岛）如图所示，电源电压为4.5V不变，小灯泡的额定电压为2.5V，R1=10。闭合开关S1、S2，将滑动变阻器R2的滑片滑到最左端时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为_。通电5min，电阻R1产生的热量为_。只闭合开关S1，滑动变阻器R2的滑片从最左端滑到最右端，电压表示数从1.5V变化到3V，滑动变阻器R2的最大阻值为_。【答案】0.5 120 10 【解析】滑动变阻器R2的滑片滑到最左端时，

17、小灯泡正常发光，此时电灯和电阻R1串联，滑动变阻器没有工作。已知电源电压为4.5V不变，小灯泡的额定电压为2.5V，R1=10。小灯泡的额定电流，小灯泡额定电功率为PL=ULIL=2.5V0.2A=0.5W；通电5min，电阻R1产生的热量为；只闭合开关S1，滑动变阻器R2、小灯泡、电阻R1串联，且R2接入阻值最大。滑动变阻器R2的滑片在最左端时，电压表测灯泡两端的电压；滑到最右端时电压表测灯泡和滑动变阻器的R2的电压之和。滑片从最左端滑到最右端，电压表示数从1.5V变化到3V。所以滑片在最右端时，当灯泡的电压为1.5V，滑动变阻器R2的电压为1.5V，根据串联电路电压规律可知，电阻R1两端的

18、电压为U 1=U -U L +滑=4.5V-3V=1.5V，此时通过电阻R1的电流为，因为串联电路中电流处处相等，所以通过滑动变阻器的电流为I2=I1=0.15A，由可得滑动变阻器的最大阻值为。5、（2020淮安）如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（）A小英家家庭电路中的干路电流不得超过10AB小英家上个月消耗的电能为1011kWhC电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2JD电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多【答案】D【解析】由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小英家干路中的电流不得超过40A，A

19、错误；小英家上月消耗的电能为5647.8kWh5546.7kWh101.1kWh，B错误；1600imp/kWh表示每消耗1kWh的电能指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁320次消耗的电能为，C错误；电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，D正确。故选D。6、（2020烟台）如图甲所示，电源电压保持不变，电阻R210，闭合开关S，电压表V1、V2的指针偏转情况完全相同，如图乙所示。则下列说法正确的是（）A电流表A的示数为0.6AB电阻R1的阻值为10C电阻R2的电功率为9WD10s内电阻R1产生的热量为36J【答案】A【解析】从电路中可看出V2示数较大，电压表V1、V2的指针偏转情

20、况完全相同，两表所选量程不同，V2应是大量程，示数为7.5V，V1应是小量程，示数为1.5V。R2的电压为U2=U-U1=7.5V-1.5V=6V，电路中的电流为电阻R1的阻值为，电阻R2的电功率，10s内电阻R1产生的热量为，故选A。7、（2020南京）如图所示电路，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，R2的滑片P在某一端点时，两表的示数分别为0.2A和3V；移动滑片P到某位置的过程中，两表的示数分别变化了0.3A和1.5V。下列说法正确的是（）A电源电压为4.5VBR2的最大阻值为20C电路消耗的总功率最小时，R1与R2接入电路的阻值之比为31D电流表示数为0.4A

21、时，R1与R2消耗的功率之比为11【答案】D【解析】由图可知，电阻R1和变阻器R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压。R2的滑片P在某一端点时，两表的示数分别为0.2A和3V，滑片P不可能在阻值最小处一端，如果在阻值最小处一端，电压表的示数为零，说明滑片P在阻值最大处，变阻器的最大阻值R2=，电源电压U=I2(R2+R1)=0.2A(15+R1)，移动滑片P到某位置的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，说明电路中的电流变大，此时电路中的电流为I=0.2A+0.3A=0.5A，由串联分压可知，变阻器两端的电压变小，电压表的示数变小，此时电压表的示数为3V-1.5V=1.5V，

22、变阻器连入电路的电阻，电源电压，R1=5电源电压U=I2(R2+R1)=0.2A(15+5)=4V，A、B错误；当变阻器连入电路的电阻最大时，通过电路的电流最小，由P=UI可知电路消耗的总功率最小，R1与R2接入电路的阻值之比为R1R2=515=31，电流表示数为0.4A时，电路的总电阻R总=变阻器连入电路的电阻，R1与R2消耗的功率之比为，D正确。故选D。8、（2020广西梧州市中考真题）如图所示的电路中，a、b是电表（电压表或电流表），闭合开关S，标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光，标有“6V 6W”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）A电表a为电压表，

23、且示数为3VB电表b为电流表，且示数为IAC电路的总功率为6WD在1min内电路消耗的电能为270J【答案】D【解析】开关闭合时两灯同时发光，说明都有电流通过，若电表a为电压表，b只能为电压表，此时电压表与灯泡L2串联不发光，A错误；若b为电流表，电表a为电流表时两灯被短路不亮，电表a为电压表时灯泡L2发生短路不亮，B错误；由可知，灯泡L2的电阻为，由上述分析可知，电表a为电流表，b为电压表，两个灯光并联，灯泡L1正常发光，电路的总功率为，C错误；在1min内电路消耗的电能为，D正确。故选D。9、（2020宁鞍）（多选）如图所示，A、B分别为额定电压为8V的小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化

24、关系的图象。下列说法中正确的是（）A定值电阻R的阻值为20B小灯泡L正常工作1min消耗的电能为24JC将小灯泡L和电阻R并联接入电路，当干路电流为0.6A时，小灯泡L的实际电功率为1.6WD将小灯泡L和电阻R串联接入电路中，若通过电阻R的电流为0.5A，则电源电压为18V【答案】ACD【解析】由图知，B为电阻R的电流随电压变化图像，在B图象上找一点，可求得电阻R的阻值，A正确；小灯泡L的额定电压为8V，由图知它正常工作时的电流为0.5A，则小灯泡L正常工作1min消耗的电能WL=UIt=8V0.5A60s=240J，B错误；将小灯泡L和电阻R并联接入电路，则它们两端电压相等，由图知，当干路电

25、流为0.6A时，它们两端的电压为4V，此时通过小灯泡L的电流为0.4A，实际功率P=ULIL=4V0.4A=1.6W，C正确；将小灯泡L和电阻R串联接入电路，则通过它们的相等，若通过电阻R的电流为0.5A，由图知，小灯泡L两端电压为8V，电阻R两端电压UR=IRR=0.5A20=10V，则电源电压U0=UL+UR=8V+10V=18V，D正确。故选ACD。10、（2020青岛）小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U-I图象如图乙所示。下列分析正确的是（）A小灯泡的电阻约为12.7B小灯泡的额定功率为1.14WC小灯泡正常发光时

26、，滑动变阻器接入电路中的阻值为20D小灯泡两端电压为2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为0.88W【答案】BD【解析】灯泡电阻随温度升高而增大，所以灯泡电阻不能确定，A错误；由乙可知，当灯泡电压为3.8V时，通过灯泡电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为P=UI=3.8V0.3A=1.14W，B正确；小灯泡正常发光时，灯泡亮度电压为3.8V时，通过灯泡电流为0.3A，根据串联电路的电流与电压特点可得，滑动变阻器两端电压为，滑动变阻器的阻值为，C错误；小灯泡两端电压为2.0V时，电路电流为0.22A，根据串联电路的电流与电压特点可得，滑动变阻器两端电压为滑动变阻器消耗的电功率为，D正确。故选BD。

27、11、（2020广州）如图所示，小灯泡L的额定电压为3.8V，定值电阻R阻值为20，闭合开关，流过R的电流为0.1A，流过L的电流为0.2A。求（1）此时L的电阻；（2）L的实际功率；（3）通电20s，L、R共消耗的电能。【答案】(1) 10(2) 0.4W (3) 12J【解析】(1) 由图可知，闭合开关，小灯泡L与定值电阻R并联，由欧姆定律可得定值电阻R两端的电压UR=IRR=0.1A20=2V，并联电路电压相等，都等于电源电压，由欧姆定律可得此时L的电阻RL=10，此时L的电阻10。(2)由P=UI得L的实际功率PL=UIL=2V0.2A=0.4W，L的实际功率为0.4W。(3) 小灯泡

28、L与定值电阻R并联，干路电流I=IR+IL=0.1A+0.2A=0.3A，通电20s，L、R共消耗的电能W=UIt=2V0.3A20s=12J。12、（2020日照）在如图甲所示的电路中，小灯泡L的电流随两端电压的变化关系如图乙所示，当开关S、S1闭合，S2断开时，电压表的示数为6.0V；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为1.0A；当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表的示数为3.0V。已知电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻。求：(1)当开关S、S1闭合，S2断开时，5min内小灯泡L消耗的电能；(2)当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R2的电功率；(3)当开关S、S1、S2

29、都闭合时，电流表的示数。【答案】（1）504J （2）0.36W （3）2.07A【解析】（1）当开关S、S1闭合，S2断开时，从甲图可以看到，只有灯泡L接入电路，电压表的示数为6.0V，即灯泡L两端电压、电源电压是6.0V，从乙图可以看到，这时流过灯泡的电流是0.28A，那么5min内小灯泡L消耗的电能。（2）当开关S、S2闭合，S1断开时，只有定值电阻R1接入电路，电源电压是6.0V，电流表的示数为1.0A，根据可知，当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R1、R2、小灯泡L串联接在电路中，电压表的示数为3.0V，即小灯泡L两端电压是3.0V，从图乙可看到，电流是0.2A，这时灯泡的电阻，串联电路的总电阻，R2的电阻大小这时电阻R2的电功率；（3）当开关S、S1、S2都闭合时，从甲图可以看到，电阻R1、R2、小灯泡L并联接在电路中，电流表测的是干路电流，大小，即电流表的示数约是2.07A。