2023年上海市中考物理复习-第8章 电能与磁 第1节 电功率

第一节电功率考纲解读考纲解读【知识点1】电功电能表【考纲要求】知识点学习水平说明电功电能表B理解电功；理解电能表的使用方法【解读】理解电功的概念，理解电功的计算公式和单位，能用公式或进行有关计算，能用欧姆定律和电功公式进行有关计算。理解电能表的使用方法。学会识别家用电能表，学会正确读出耗电度数，能进行不同电能（电功）单位千瓦时（度）和焦耳之间的换算。【知识点2】电功率【考纲要求】知识点学习水平说明电功率C掌握电功率；会计算电能和电功率【解读】理解电功率的概念，掌握电功率的计算公式和单位，能用公式进行有关计算，能用欧姆定律和电功、电功率公式进行有关计算；明白额定电压、额定功率的含义。【知识点3】学生实验：测定小灯泡电功率【考纲要求】知识点学习水平说明学生实验：测定小灯泡电功率C会设计电路，并测定小灯泡的电功率【解读】设计用电流表、电压表测定小灯泡的电功率的实验。知道实验目的和器材，设计电路并选择器材，设计记录实验数据的表格；能辨认实验所使用的小灯泡的额定电压（或额定电流），能读出小灯泡正常发光的电流值（或电压值）；学会规范、正确、熟练地连接电路，学会用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压（或电流）。在计算和定性讨论电功、电功率时，用电器都只限于两个以内的简单情况。知识梳理知识梳理一、电功（一）电功定义：电流通过导体所做的功叫做电功。（二）物理意义：电流做功过程就是电能转化为其它形式的能（内能、机械能、化学能等）的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能。（三）表达式：或（任何电路）；对于纯电阻电路也有：，单位：焦（J）（四）电能：电流做功时转化为其他形式能量的一种能量，单位是千瓦·小时（KW·h），也用度表示。1千瓦·小时=1度=3.6×106焦，测量电能的仪表：电能表，如右图所示。二、电功率（一）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。（二）电功率是反映电流做功快慢的物理量。（三）表达式：（任何电路）；对于纯电阻电路也有：（注意：在“测小灯泡额定功率”的实验中千万不能用这两个公式，考试的时候也不能直接用，要写好原始公式以后再用！），单位：瓦（W）。（四）用电器实际工作时的电压叫做实际电压，这时用电器消耗的电功率叫实际功率；用电器正常工作时的电压叫做额定电压，这时用电器消耗的电功率叫额定功率。注意：如果在用电器上所加电压低于或高于它的额定电压，那么用电器的实际功率就小于或大于它的额定功率，如在标有“220V,40W”的白炽灯两端加上200伏的电压，灯会亮，但是此时的实际电功率达不到40瓦，所以会比正常发光时暗些。三、测定小灯泡电功率实验（一）目的：测定小灯泡的额定功率和实际功率。（二）实验器材：小灯泡、电池组、滑动变阻器、电键、电压表、电流表和若干导线。（三）实验原理：用电压表、电流表测出小灯泡两端的电压及通过的电流，用P=UI算出小灯泡的功率。（再次强调：不能用其它变形公式计算！！）（四）实验电路图与实物图 （五）实验步骤：1．根据电路图正确连接电路，注意连接电路的时候要断开电键；2．移动滑片P，使滑动变阻器的电阻全部接入电路，闭合电键，接通电路，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡在额定电压下正常发光，记下电流表和电压表的示数；3．用P=UI，算出小灯泡的额定功率；4．移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压比额定电压稍高和稍低，分别观察小灯泡的发光情况与在额定电压时发光的情况有什么不同，分别记下电压表和电流表的示数；5．用P=UI，分别算出此时小灯泡的实际功率。（六）实验注意事项：（1）实验前应观察小灯泡上标有的额定电压（或额定电流）。（2）当正确连接电路后，在闭合电键前，要调整滑动变阻器的滑片P的位置，使其接入电路中的电阻最大。（3）在移动滑动变阻器滑片P时，要注意观察电压表（或电流表）的示数及小灯泡的亮暗情况。（4）测定小灯泡的额定功率时，必须使小灯泡两端的电压达到额定电压（或者使通过小灯泡的电流达到额定电流），这时小灯正常发光。注意：测定小灯泡电功率的题目中考必考，而且是压轴题，所以一定要引起考生的重视。考试形式会多变，甚至有时候题目中故意给出错误的方法或结果，都要求从题目中看出来，并加以改正，解这类题目好比是侦探探案过程，需要一定的逻辑思维能力，当然对基础知识的掌握程度也是很关键的。（七）说明：“用电流表、电压表测电阻”和“测定小灯泡的电功率”实验所用器材相同、电路图相同、需要测量的物理量也相同，这两个实验不同之处是：（1）实验原理不同：“测电阻”依据公式R=U/I，“测功率”依据公式P=UI。（2）滑动变阻器在实验中的作用不同：“测电阻”中利用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压和通过它的电流，多次测量求平均值，以达到减小误差的目的。“测功率”中利用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压，使其分别高于、等于和低于额定电压小灯泡的不同功率。四、常见题型经典例题经典例题题型一：电功的计算例1.（★）例1.（★）R1＝5欧，R2＝6欧，串联在电路中，电阻R2两端的电压为6伏，求：1分钟通过R1的电量是多少？1小时电流在R1上做多少功？【解析】,,。【答案】60库；18000焦【教学建议】熟记电功的公式。题型二：电功率的定义例2.例2.（★）关于电功率下列说法正确的是（） A.电流做功越多，电功率越大 B.电流做相同的功，用的时间越长，电功率越大 C.电流做功的时间越短，功率越大 D.电流做功越快，功率越大【考点】电能和电功率【解析】电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量，消耗电能越快，电功率越大，根据电功率公式及其变形公式分析答题。【答案】D【教学建议】本题考查了学生对电功率的理解，以及利用公式W=Pt来分析电功大小、工作时间和电功率的关系，在做题时容易出错。例3.例3.（★）电功率的意义是：表示电流做功的；其定义式。电功率的国际单位是。电功率跟、成正比，其计算公式是：。【考点】电功率【解析】电功率表示电流做功的快慢；电功率的定义式为。在国际单位制中，电功率的单位是J/s，专门的名称是W，即。用电器消耗的功率与两端电压和通过的电流成正比，计算公式为：。【答案】快慢；；；电压；电流；。【教学建议】此题考查的是电功率的物理意义、定义式、计算公式和单位，都属于基础知识，其中计算公式及其变形的应用是重点，也是难点，需强化巩固。题型三：电功率的计算例4.例4.（★）一只小灯泡所用的电压是3伏，通过的电流是0.5安，通电时间是100秒。求电流所做的功和灯泡的电功率。【考点】电功率的计算【解析】方法Ⅰ：由，；方法Ⅱ：由；两种解法是一样的，但解法Ⅱ在计算上简便些。【答案】150焦；1.5瓦【教学建议】让学生们尝试一下：(1)可不可以用公式Q＝It、W＝UQ、P＝W/t来完成本题的计算？(2)可不可以用公式R＝U/I、W＝Pt来完成本题的计算？至此，我们已经提示和解答了四种方法，当然，只要你想，你还可以有别的方法和次序来完成这样一道看起来很简单的电学计算题。在这里，我们提醒各位老师，电学习题往往没有固定的解题步骤，只有你不断的熟练，才能从其中找到最适合自己的思路的、最为简便的解题方法。比如笔者，就最喜欢第二种先求功率再求电功的、只有乘法的解题方法。例5.例5.（★★）电阻R1、R2并联后接到电源上，R1=40Ω，R2=60Ω。开关闭合后，电阻R1消耗的电功率为3.6W。求：（1）电源电压；（2）R2消耗的电功率；（3）电流表的示数。【考点】欧姆定律的应用；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电功率的计算【解析】；【答案】（1）电源电压为12V（2）R2消耗的电功率为2.4W（3）电流表的示数为0.5A【教学建议】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，最后一问还可以根据总功率等于各用电器电功率之和，利用P=UI求出干路电流的大小。题型四：电功率估测例6.例6.（★）标有“220V100W”字样的家用电器正常工作时的电功率（） A.高于100瓦 B.高于100瓦 C.接近100瓦 D.接100瓦【考点】电功率的估测【解析】正常工作时候的电功率即额定功率，重要要理解“220V100W”是什么意思，这个点在很多计算题中都遇到过的，理解为此用电器正常工作时候的电压是220V，正常工作时候的功率是100W。【答案】D【教学建议】本题主要考察额定功率和实际功率的区别以及对“220V100W”的理解。例7.例7.（★）家用白炽灯正常工作时的电功率最接近（） A．1000瓦 B． 400瓦 C． 40瓦 D．1瓦【考点】电功率【解析】家用白炽灯的功率在15W～60W。【答案】C【教学建议】用电器的额定功率根据生活经验进行记忆，不但记住常用的家用电器的额定功率，同时也能求出用电器的额定电流。题型五：电功以及能量的转化例8.例8.（★）电流做功的过程是将电能转化为能的过程。电流通过电动机做功，电能转化为能；电流通过电热器做功，电能转化为能。【考点】电功的实质【解析】①电流流过导体时电流做功。电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，消耗多少电能转化为多少其它的能。②电流通过电动机时，消耗了电能，而电动机输出了机械能，所以是电能转化为了机械能。③电流通过电炉时，消耗了电能，而电炉发热，所以是电能转化为内能。【答案】其它形式；机械；内【教学建议】自然界的能量不会消失，也不会创生，一种形式的能减少，必然另一种形式的能增加，一个物体能量减少，必然另一个物体能量增加。并且减少的量和增加的量相等。题型五：电能表例9.例9.（★）家庭照明电路的电压为伏，电灯与电灯之间是的（选填“串联”或“并联”），电能表是用来测量能的仪表。【考点】电能表的作用【解析】家庭照明电路的电压为220伏，各用电器之间是并联连接，用来测量电能的仪器叫电能表。【答案】220；并联；电【教学建议】无题型六：测小灯泡电功率例10.例10.（★★★）小王做“测定小灯泡电功率”实验，现有电源（电压保持不变）、待测小灯、电压表、电流表、滑动变阻器、电键及导线若干，其中待测小灯上只有所标“0.22A”（指小灯正常工作电流）字样清晰可见。他正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键，移动变阻器的滑片至小灯正常发光时，变阻器接入电路的电阻恰为最大阻值的一半，但此时无法从电压表V精确的读出额定电压。在上述实验过程中，电流表A额示数范围为0.20～0.22安。经思考后，他在电路中再连接一个电压表V′按规范重新实验，发现电压表V示数从2.0伏逐渐变大、电压表V′示数从4.0伏逐渐变小。=1\*GB3①请写出小王将电压表V′接在电路中的位置。②请根据相关信息计算出小灯的额定功率。（需写出计算过程）【考点】测小灯泡电功率【解析】（1）在“测定小灯泡的电功率”实验中，待测小灯与滑动变阻器串联，规范实验时，随着滑片P的移动，滑动变阻器连入电路的阻值减小，电路中的电流变大，因灯泡的阻值基本不变，根据U=IR可知：灯泡两端的电压会变大，根据串联电路的电压特点可知：滑动变阻器两端的电压会减小，所以电压表V′的示数从4.0伏逐渐变小，表明电压表V′并联在滑动变阻器的两端。

（2）正确连接电路、实验步骤正确，刚闭合电键时，电压表的示数分别是2V和4V，则电源电压为U=2V+4V=6V；根据在实验过程中电流表A示数的范