12电能与电功率（讲义）（原卷版）

浙教版中考科学二轮复习电能与电功率电能表的使用、电功率的计算、电能的计算【知识点分析】一．电功1.定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。2.实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。3.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。4.单位：国际单位是焦耳（J）常用单位：度（kwh）

1度=1千瓦时=1kwh=3．6×106J5.测量电功：⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。⑶读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。二．电功率的计算1．定义：2．物理意义：表示电流做功快慢的物理量。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。3．电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路）对于纯电阻电路可推导出：P=I2R=U2/R①串联电路中常用公式：P=I2R

P1：P2：P3：…Pn=R1：R2：R3：…：Rn②并联电路中常用公式：P=U2/R

P1：P2=R2：R1③无论用电器串联或并联。计算总功率

常用公式P=P1+P2+…Pn4．单位：国际单位瓦特（W）

常用单位：千瓦（kw）5．额定功率和实际功率：⑴额定电压：用电器正常工作时的电压。额定功率：用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额=U2额/R某灯泡上标有“PZ22OV25”字样分别表示：普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=0．11A灯丝阻值Ｒ＝U额2/Ｐ＝2936Ω。⑵当U实=U额时，=用电器正常工作（灯正常发光）当U时，＜用电器不能正常工作（灯光暗淡），有时会损坏用电器6.家庭电路电功率的计算使用公式P=W/t，如电能表使用消耗电能多少千瓦时，可根据1千瓦时是功率为一千瓦的用电器工作一小时消耗的电能，可根据比例计算用电器电功率。一.焦耳定律及电热1．焦耳定律：(1)1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比，这个规律叫焦耳定律。焦耳定律是一个实验定律。它的适用范围很广，纯电阻电路、非纯电阻电路在计算电热时都用到它。(2)热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率．热功率等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积．(3)电功率与热功率:对纯电阻电路，电功率等于热功率即：P=I*U=I2R=U2/R此时，可得U=IR,所以纯电阻电路也可以说是欧姆定律成立的电路对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和．2.电热（1）电热：由于导体的电阻，使电流通过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分能量叫电热。（2）内容：电流通过导体时产生的热量等于电流的平方、导体的电阻和通电时间的乘积。（3）公式：Q=I2Rt.（4）适用对象:凡是要计算电热，都应首选Q=I2Rt，可求任何电路中电流I通过电阻R时所产生的热量。3．热功率的意义及计算（1）热功率：单位时间内发热的功率叫作热功率。热功率即电能转化为内能的功率，即：P=Q/t=I2R（2）热功率计算:当电路不是纯电阻电路时，电功用W=UIt来计算，电热Q只能用Q=I2Rt进行计算，电功率用P=IU计算，热功率只能用P热=I2R计算。4.电热的档位问题：如图所示R1>R2根据P=U2/R可得出高温档：R2单独工作中温档：R1单独工作低温档：R1,R2同时工作如图所示R1>R2根据P=U2/R可得出高温档：R1,R2同时工作中温档：R2单独工作低温档：R1单独工作【例题分析】一、单选题1．LED灯已成为家庭照明的主要选择，如图所示，一个18W的LED灯照明亮度和一个40W的白炽灯是相等的，两个灯泡均正常工作时，以下说法正确的是（

）A．LED灯每秒消耗40J电能 B．LED灯每秒产生的内能大于白炽灯C．两个灯泡正常工作时的电功率相同 D．LED灯将电能转化为光能的效率较高2．如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R2=40Ω，通过R1的电流随它两端电压变化关系如图乙所示，则下列计算不正确的（）A．R1的阻值大小是20ΩB．当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为0.6A，则通过电阻R2的电流是0.2AC．当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为0.6A，则电源电压是6VD．当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.16A，则R3消耗的功率是0.256W3．如图为小丽家半年前新装的一只电能表，10月底查看电能表示数为，11月底表盘的示数如图中所示，下列说法正确的是（）A．该电能表的额定电流为20AB．电能表是用来测量电功率的仪表C．小丽家11月份总共消耗了903kW·h的电能D．若以每度电0.5元计算，则11月份应缴电费45.15元4．图甲是一款智能汽车的后视镜，该后视镜有防雾、除雨露、除冰霜三种功能，需要的热量依次增多，图乙是其原理图。已知车载电源电压为12V，电热丝电阻分别为R1＝5Ω，R2＝10Ω，R3＝15Ω，下列说法正确的是（）A．开关旋至“1”挡，开启除冰霜功能B．开启防雾功能，电路总电阻为15ΩC．开启除冰霜功能，电路的总功率为14.4WD．从防雾到除雨露，电路总电流变化0.1A5．关于家用电器的相关知识，下列说法不正确的是（

）A．中国家用电器的正常工作电压一般为220VB．接入电路的用电器越多，电路中电流越大C．由图可知买一级能耗的家用电器产品更节电，耗能更低D．2800W的电热水器一定比800W的电熨斗消耗的电能多6．灯泡L上标有“6V6W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图（甲）所示。现把灯泡L接入如图（乙）所示的电路中，若电路电源电压为9V不变，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~15V”。则下列说法正确的是（）A．电路的电功率随着滑动变阻器两端电压的减小而减小B．灯泡L的电阻值因为电压表的示数增大而增大C．为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为5.4WD．当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为6V7．如图（a）所示，电源电压保持不变，闭合开关S，调节电阻箱，电压装示数与电流表示数关系图像如图（b）所示，是电阻箱阻值为零时的电流，则下列说法正确的是（）A．定值电阻R0阻值大小为B．电阻箱两端电压随电流增大而增大C．电路消耗的总功率最大值在数值上等于图形S3与S4的面积之和D．电阻箱消耗的电功率最大值在数值上等于图形S1的面积8．小灯泡的I﹣U图像如图甲所示，将它与定值电阻R并联，如图乙所示，闭合开关S1，电流表的示数为0.1A；再闭合开关S2，电流表的示数增加了0.25A。则（）A．定值电阻阻值为20Ω B．灯泡功率为0.15WC．电源电压为3V D．电路总功率为0.5W9．如图为小王家电能表的情况。下列有关说法错误的是（）A．该电能表的示数为8533.5kW•hB．小王家每消耗一度电，电能表上的转盘将转过3600圈C．该电能表应在频率为50Hz的交流电路中使用D．该电能表所在电路用电器的总功率不能超过2200W10．探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验如图所示，两个透明容器中密封着等质量的空气，下列说法正确的是（）A．U形管内液面高度变化是由管中液体热胀冷缩引起的B．该图是探究电流产生的热量与电阻关系的实验装置C．通电一段时间后U形管右管内的液面高度比左管低D．通电一段时间后左右两个容器内电阻丝产生的热量之比为2∶111．A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示，下列选项正确的是（）A．A、B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小B．将两灯并联接在3V的电源两端，A、B两灯的实际功率之比为1∶2C．将两灯串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，电源两端电压为9VD．将5Ω的电阻与B灯串联接在6V的电源两端，该电阻消耗的功率为0.8W12.实验室有R1和R2两个电阻，它们的电流与电压关系如图所示。下列说法不正确的是（）A．R1的阻值小于R2的阻值 B．R1与R2并联时的功率之比是2∶3C．R1和R2串联时的电压之比是2∶3 D．R1和R2串联时的电流之比是1∶113．如图所示分别是小阳家8月1日和9月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列判断正确的是（）A．电能表是测量电功率的仪表B．小阳家8月份消耗的电能为1011kW•hC．电能表工作时的电流不应超过标定电流40AD．这个电能表应该接在频率为50Hz的交流电路中使用14．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（）A．电源电压为8VB．定值电阻R0的阻值为C．整个电路消耗的最大功率为D．整个电路消耗的最小功率为15．如图，甲、乙为两只相同电表，当闭合S1、S2时，甲、乙两表示数之比为3∶2，电路总功率为P1；同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则R1∶R2和P1∶P2是（）A．1∶2

2∶9 B．1∶3

1∶3 C．1∶2

2∶3 D．1∶2

1∶216．如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表示数为0.3A，再闭合S2，电流表示数变化了0.4A，则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、R2消耗的电能之比是（）A．3∶4 B．4∶3 C．7∶3 D．4∶717．甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图像。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中。闭合开关S，小灯泡的实际功率为，电压表示数为3V。下列结果正确的是（）A．电源电压为6V B．电路消耗的总功率为2.7WC．电阻R的阻值为15Ω D．通过电阻R的电流为0.2A18．定值电阻R1和小灯泡R2的I﹣U图像如图所示。下列说法正确的是（）A．图线a表示的是小灯泡R2B．定值电阻R1的电阻为0.1ΩC．将R1和R2并联在电压为5V的电源两端，通过R1与R2的电功率之比为3∶5D．若将R1和R2串联后接在8V的电源两端，则R1与R2的电压之比为3∶519．利用图中5个阻值相等的电阻完成“焦耳定律”的探究实验，以下说法错误的是（

）A．本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法”B．通电后会发现在相同时间内乙产生的热量是丙产生热量的2倍C．若要探究导体的电阻对电热的影响，应该选择观察甲、乙D．图丙中外接5Ω电阻的作用是改变流过电阻D的电流，使通过电阻A、D的电流不同20．额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（）A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少B．正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大C．正常工作时，通过电饭锅的电流最大D．在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多21．加强城市交通安全，我市在交叉路口相继安装了交通红绿灯和电子警察监控系统。如图所示，这是某一路口的红绿灯设施，红、绿、黄三只灯泡均标有“220V22W”字样。下列说法正确的是（）A．红、绿、黄三只灯泡是串联的B．红绿灯设施两端的总电压为660VC．红绿灯设施正常工作20h消耗的电能为D．红、绿、黄三只灯泡的灯丝若使用超导体材料制作，灯泡的亮度将更亮22．如图所示，将乙图锡纸条的中间剪掉一些，已知ab、bc、cd长度相等，如图甲所示，将锡纸条接在电池两极，很快锡纸条开始冒烟、着火。关于该实验现象的分析错误的是（）A．ab段的电阻大于bc段的电阻 B．ab段的电流小于bc段的电流C．ab段两端的电压大于cd段两端的电压 D．bc段产生的热量大于cd段23．图所示的相同容器中分别装有相同质量的水，水中的电阻丝分别为R1和R2，且R1＞R2，则闭合开关S后，a，b容器中水温升高较慢的是（）A．b容器中的水B．a容器中的水C．a、b容器中的水温上升快慢一样D．无法判断24．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（）

A．电源电压为8VB．R1的阻值为40ΩC．当滑片P移至中点时，电路消耗的总功率为3.6