专题六 电功、电功率（考点卡片）2021年中考科学复习专题知识点突破

考点卡片电功计算公式的应用电功计算公式的应用【知识点的认识】（1）电功的计算公式①定义式：W＝UIt．U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过该电路的电流，单位是A；t表示通电时间，单位是s；W表示电流在该段电路上所做的功，单位是J．②应用公式过程中的“同一性”：a．电路的同一性，电流通过某灯泡做的功，等于该灯泡两端的电压、通过该灯泡的电流和该灯泡通电时间的乘积．即W、U、I、t四个物理量必须是同一个导体上的四个物理量；b．单位的统一性，W、U、I、t四个物理量的单位必须分别是J、V、A、s，若有一个单位不符，就必须将其换算成标准单位后，再代入公式计算．（2）串、并联电路中电功的特点①推理探究：串、并联电路中总功与各用电器做功之间的关系．a．串联电路：电阻R1、R2串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I．则在时间t内电流所做的功分别是W总＝UIt，W1＝U1It，W2＝U2It；又因为U＝U1+U2，故W总＝（U1+U2）It＝U1It+U2It＝W1+W2．b．并联电路：电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2，电路中的电压为U．则在时间t内电流所做的功分别是W总＝UIt，W1＝UI1t，W2＝UI2t；又因为I＝I1+I2，故W总＝U（I1+I2）t＝UI1t+UI2t＝W1+W2．概念规律：无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器（或各支路）做功之和，表示为W总＝W1+W2．②串、并联电路中电功分配关系a．串联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成正比，即W1：W2＝R1：R2b．并联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成反比，即W1：W2＝R2：R1【解题方法点拨】（1）当U、I、t均已知时，利用W＝UIt来计算电功较为方便．（2）在串联电路中，通过各用电器的电流强度相等，且串联电路各用电器通电时间相等，经常用W＝I2Rt来取W1：W2比值，并进一步进行其他运算．（3）在并联电路中，各用电器两端电压相等，且各用电器通电时间相等，使用W＝Pt来进行比较计算较为方便．【命题方向】第一类常考题：两条电阻丝的电阻之比是1：2，通过的电流强度之比是3：1，要产生相同的热量，它们通电时间的比是（）A．2：3B．3：2C．9：2D．2：9分析：本题要算通电时间之比，就必须先找好等量关系，也就是相同的热量．再根据题干条件，找出合适的公式代入，便可计算出时间之比．解：由W＝I2Rt，得由产生的热量相同，I12R1t1＝I22R2t2代入数据得，t1：t2＝2：9故选D；点评：这道题还是考查学生的基本功，对于电功计算公式是否掌握熟练．这道题关键在于找到等量关系，从而再算出比值关系．例2：近日福州闽江两岸灯光夜景改造工程完工，使江滨夜景更加美丽，又节能环保．其中尤溪洲大桥换上了约3000盏新型LED灯，灯的功率由原来的28W变成了13W，若这些夜景灯每天工作3h，则一个月（按30天计算）节省的电能4.05×103kW•h，节省下的电能可使额定功率为1000W的电热水壶正常工作4.05×103h．分析：（1）根据公式W＝Pt分别求出两种灯消耗的电能，它们的差即为节省的电能；（2）根据P＝求出工作时间．解：（1）原来灯泡消耗的电能W1＝P1t＝3000×0.028kW×30×3h＝7560kW•h，LED灯消耗的电能：W2＝P2t＝3000×0.013kW×30×3h＝3510kW•h，节省的电能：W＝W1﹣W2＝7560kW•h﹣3510kW•h＝4050kW•h＝4.05×103kW•h；（2）∵P＝，∴省下的电能可使额定功率为1000W的电热水壶正常工作的时间：t′＝＝＝4050h＝4.05×103h．故答案为：4.05×103；4.05×103．点评：此题主要考查的是学生对电能、电功率计算公式的理解和掌握，注意单位的换算，基础性题目．电能表参数的理解与电能的求法【知识点的认识】（1）参数的理解：220V：表示电能表应该在220V的电路中使用；10（20）A：表示该电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A；50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用；600revs/kW•h：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过600圈．（2）电能的求法：①测量较大电能时用刻度盘读数：最后一位是小数位；两次读数之差就是这段时间内消耗的电能，单位是度（千瓦时）；②测量较小电能时用转盘转数读数：通过记录某段时间内电能表转盘转数，结合电能表转盘每转表示的电能计算出该段时间内消耗的电能．【解题方法点拨】（1）要熟记电能表上各参数的详细含义．（2）利用转盘转数来计算电能时，得到的单位是kW•h，记住单位之间换算关系：1kW•h＝3.6×106J．【命题方向】电能的单位及换算、电能表的读数及其所有参数的含义、电能的求法是学习考查的重点，学习时要注意与日常生活结合起来，特别是电能表的读数是中考命题的热点，常与生活中缴纳电费的问题结合在一起进行计算．电功的测量【知识点的认识】利用电能表计算电功：根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功，或消耗的电能．在计算时通常有两种方法：（1）先根据每kW•h的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能．（2）由于电能表的转盘的转数与电流做的功（或消耗的电能）成正比，因此可以先统一单位，然后列出比例式，再求解答案．【解题方法点拨】根据电能表计算电费的方法是：先由一段时间内电能表前后两次示数得出在该段时间内消耗的电能W，电费价格为n元/度，则根据电费＝nW计算可得出．【命题方向】测量电功的仪器有哪些，电费的计算是中考常见的命题方式．例1：电能表接在家庭电路中，是为了测量（）A．电功率B．电流C．电压D．电功分析：电能表在家庭电路中测量的是家庭消耗电能的仪器．解：电能表的单位为度即千瓦时，是功率和时间的乘积，1kW•h＝1000W×3600s＝3.6×106J，测量的是电功．故选D．点评：电能表往往感到陌生，要从单位上去理解，类似的还有光学中的光年．例2：某同学家的电能表本月末抄表时的示数如图所示，若本月应交电费45元，且电价为0.5元/度，则上次抄表时的示数应为841.6kW•h；从本电能表面板上你还能看到哪些信息电能表在220V的电路中使用（只要写出一条即可）．分析：（1）电能表是用来测电功（消耗电能）的仪表，测量电能的方法是月初、月末两次计数器的示数之差．注意最后一位为小数，单位是kW•h（度）；知道本月应交电费和电价，可求本月用电量；（2）从电能表表盘上可以知道：电能表的工作电压、正常工作时的电流、交流电的频率、每消耗1kW•h电能电能表转盘的转数等．解：（1）本月应交电费45元，且电价为0.5元/度，则本月消耗的电能：W＝＝90度＝90kW•h，电能表本月末抄表时的示数：W2＝931.6kW•h，上次抄表时的示数：W1＝W2﹣W＝931.6kW•h﹣90kW•h＝841.6kW•h；（2）电能表上参数的意义：“220V”表示接在220V的电路中使用，“5A”表示电路中允许通过的最大电流是5A，“50Hz”表示接在频率是50Hz的交流电中使用，“2500R/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表的表盘转2500转．故答案为：841.6；接在220V的电路中使用（或电路中允许通过的最大电流是5A）．点评：本题考查了电能表的读数方法、电功计算和电能表参数的理解，要学会电能表的读数和电费的计算，属于基础题目．所以电流通过A、B所做的功是WA＜WB。故选B。点评：本题考查电流做功大小的比较，关键是电流做功公式的应用，重点记住影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积和温度；还要记住串联电路电流的规律。

考点卡片电功率的计算电功率的概念【知识点的认识】（1）定义：电流单位时间内所做的功。（2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。（3）国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。【解题方法点拨】（1）要分清用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。电功电功率的比较如下表所示。物理量物理意义定义公式单位测量电功（W）表示用电器消耗电能的多少电流做功的多少W＝PtW＝UIt焦耳千瓦时（度）电能表电功率（P）表示电流做功的快慢单位时间内电流所做的功P＝P＝UI瓦特千瓦用电压表、电流测量（2）熟悉电功率的单位及物理意义，了解电功率的概念。【命题方向】第一类常考题：生活电器电功率的判断以下家用电器正常工作时，电功率大约为1kW的是（）A．微波炉B．电冰箱C．电风扇D．电视机分析：根据常见家庭用电器的额定功率进行选择，电功率为1kW的用电器属于大功率用电器。解：A、微波炉的功率约为1000W；B、电冰箱的功率约为200W；C、电风扇的功率约为60W；D、电视机的功率约为120W。故选A。点评：本题主要考查学生对电功率物理含义的理解和掌握，要熟悉常见家用电器的功率。第二类常考题：电功率的理解下列说法中，正确的是（）A．电功率是表示电流做功多少的物理量B．电功率是表示电流做功快慢的物理量C．用电器的电功率越大，做功越多D．相同时间内，消耗功率大的用电器耗电一定多分析：从电功率的定义或物理意义上分析，一个用电器的电功率大说明它做功快，但不一定做功多，能说明在一定时间内做功多。解：单位时间内电流做功的多少叫电功率，是表示电流做功快慢的物理量，电功率大说明做功快，但不一定多，由此可知A错，B对，C错；从公式W＝Pt上看，相同时间内，消耗功率大的用电器耗电定多，D对故选B、D。点评：理解电功率大说明做功快，但不一定多；但可以说成在一定时间内做功（耗电）多。电功率与电能、时间的关系【知识点的认识】（1）电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式P＝．（2）公式在使用时单位要统一，有两种可用：①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）；②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW•h度），时间用小时（h）【解题方法点拨】了解电功率与电能、时间的关系，能熟练运用公式P＝求解．【命题方向】第一类常考题：小明家需要购买一个电水壶，商店里有2000W的和1000W的两种规格电水壶．奶奶认为1000W的好，因为功率小省电；小明认为2000W的好，因为功率大烧得快省电．到底谁对谁错呢？请你来帮他们判断和解释一下．你的判断是小明对（填“奶奶对”或“小明对”）．你的理由是时间越短，消耗的电能越少，越省电．分析：水烧开后吸收的热量相同，电水壶功率越大，用的时间越短，散失掉的热量越少，越省电．解：电水壶烧开水后，水吸收的热量相同，电水壶的功率越大，水达到沸腾的时间越短，散失掉的热量越少，消耗的电能越少，越省电．故答案为：小明对；时间越短，消耗的电能越少，越省电．点评：本题考查用电器消耗电能大小的判断，关键知道消耗的电能多少与功率的大小和时间的长短有关．第二类常考题：下列家用电器正常工作20min消耗电能最多的是（）A．电饭煲B．电热毯C．电视机D．电风扇分析：根据生活常识及生活经验判断各用电器的功率大小，由W＝Pt可知，工作相同时间，用电器功率越大，消耗的电能越多．解：电饭煲的功率约为1000W，电热毯的功率约为100W，电视机的功率约为130W，电风扇的功率约为60W，由此可见，电饭煲的电功率最大，由W＝Pt可知，用电器正常工作相同时间，电饭煲消耗的电能最多．故选A．点评：本题要求判断在相等时间内哪个用电器消耗的电能多，根据生活经验估计出各用电器的电功率大小是正确解题的关键．电功率与电压、电流的关系【知识点的认识】（1）在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率越大．（2）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比．（3）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比．【解题方法点拨】了解电功率基本公式及其变形公式的应用以及电流单位的换算，熟练利用公式是解题的关键．【命题方向】第一类常考题：小林利用定值电阻R进行实验，记录的实验数据如下表所示．表中I为通过电阻R的电流，P为电阻R的电功率．请根据表中数据归纳电功率P与电流I的关系：在电阻R不变的条件下，P＝30Ω•I2．I/A0.20.30.40.50.60.7P/W1.22.74.87.510.814.7分析：本题是探究电功率跟电流的关系，根据电功率公式P＝I2R可知，要归纳电功率和电流的关系需要保持电阻R不变．取一组数据代入电功率公式，可求出电阻，然后可归纳出电功率与电流的关系．解：根据电功率公式P＝I2R可知，要归纳电功率和电流的关系需要保持电阻R不变；根据表中一组电流和电功率的数据，代入电功率公式P＝I2R可得：R＝＝＝30Ω；根据电功率公式P＝I2R＝30Ω•I2．故答案为：保持电阻R不变；30Ω•I2．点评：本题考查了学生对电功率公式的应用，可以根据题意选择合适的公式，并可以根据P＝UI，P＝I2R，来判断当电路中的电流发生变化时电功率的变化情况．注意在计算中，电阻的单位．第二类常考题：同学们用如图所示电路探究“电功率与电流的关系”．以下观点不正确的是（）A．实验要选取规格不同的灯泡B．实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同C．将滑动变阻器串联在于路中可以完成实验D．将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验分析：先分析电路图，灯泡的连接方式是并联，两灯泡所在支路两端的电压相等．每个支路都有电流表，根据公式P＝UI、I＝，我们判断电流和电功率的关系就要用到电阻这个物理量，所以实验要选取规格不同的灯泡．根据滑动变阻器串联在干路中，起到减压的作用，判断能否完成实验．根据串联电路的特点，通过电器的电压不同，无法完成实验．判读能否完成实验．解：实验目的是研究电功率与电流的关系．所以在电路中的两个灯泡的规格即功率要有所不同，故A观点正确．由图可知，两灯泡的连接方式是并联．在并联电路中，各支路两端的电压都相等．故B观点正确．根据欧姆定律，把滑动变阻器串联在电路中，要用滑动变阻器改变被测小灯泡两端的电压．依据通过电灯泡的电压和电流，可以计算电路相应的电阻，所以可以完成实验，故C观点正确．根据电功率公式P＝UI，如将电路改为串联，两灯泡各支路两端的电压不同，无法完成实验，故D观点错误．故选D．点评：本题考查了电功率与电压、电流的关系，这三个之间的关系是一个难点，实验能帮助我们很好的理解这一关系．电功率的计算【知识点的认识】（1）定义式：P＝UI．即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积，该公式是电功率的普适公式，适用于所有的用电器。P表示电功率，单位是W；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过这段电路的电流，单位是A（2）导出式：P＝I2R，P＝．这两个公式只适用于纯电阻电路，即能将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。【解题方法点拨】（1）分析比较用电器的电功率：首先考虑公式P＝UI分析，如果不好使，可以考虑：①对于串联电路，因为电流到处相等，用P＝I2R较为利便；串联电路中电功率与电压、电阻的关系：串联电路：＝＝（电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比）②对于并联电路，因为各并联电路两端电压相等，用P＝较为利便。并联电路中电功率与电流、电阻的关系：＝＝（电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比）（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P＝计算。选用哪个公式就看题目已知的是哪些量。【命题方向】第一类常考题：电功率计算公式的简单运用标有“6V3W”的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示。若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中，则整个电路消耗的功率为（）A．3WB．3.3WC．3.6WD．5W分析：从图象上可以看出当电源电压为4V时，通过灯泡的电流为I1＝0.4A，根据公式I＝可求通过电阻的电流，进一步求出总电流，根据公式P＝UI可求整个电路消耗的功率。解：通过电阻的电流I2＝＝＝0.5A，电路总电流I＝I1+I2＝0.4A+0.5A＝0.9A，则整个电路消耗的功率为P＝UI＝4V×0.9A＝3.6W。故选C。点评：本题考查并联电流和