2020年中考物理复习专题:18 电功率(解析版)
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1、专题18 电功率考点、考题与提升训练对本章考点提炼总结,对考题进行解析【考点提炼】本章每节都是重点,在中考中涉及到本章内容是每年中考必考的内容,考题所占比例高、考题形式多样、难度高,尤其是大型计算题(压轴题)、实验探究题不仅所占分值高,同样也是考查学生计算能力、对知识的应用与理解能力和电学实验能力的常见和必考内容;所以应该引起教师和考生注意,并下功夫做好本章复习。1.电能和电功本节主要内容有电功、电能的基本概念,电功的基本计算、电能的概念与计算,电阻串并联电路电功的特点。本节不涉及实验探究题类试题,但与其他知识点结合组成一个大型计算题还是会经常出现的。从近三年中考试题来看,对本节内容的考查主要
2、集中在对电功、电能概念的考查、对电能简单计算的考查、对动态电路的考查、对串并联电路电功特点的考查等方面。考题以选择题、填空题、计算题形式出现,并以填空题居多。尤其注意的是电能表的使用与相关计算,在许多地区中考试题中属于常考内容,需要认真理解和熟悉有关的计算。本考点常考方向有:一、电能表的使用与计算;二、电功的计算。(1)电能表的使用与计算:电能表的使用与计算指的是正确使用电能表,了解电能表的读数和一度电的含义。对此类考题,备考时应注意一度电与电能之间换算关系;另一方面还应注意机械式电能表每度电转多少圈,或者每圈所消耗的电能。对于此类考题一般属于简单计算题,可以是选择题,更多的是填空题。无论考题
3、形式怎样,只要能熟练掌握其基本内容,解答此类考题一般不难。(2)电功的计算:电功的计算是本考点的主要考查内容,在中考试题中占据非常重要的地位。涉及电功的计算常见的题型有选择题、填空题和大型计算题三种类型。选择题中,电功的计算可以是一个或几个选项,常见与欧姆定律或其它知识点结合共同组成一个试题,此类计算一般均属于简单计算,考查考生对电功基本概念和计算能力;填空题考查方向与选择题类似,但填空题一般只考查电功计算的试题较多;大型计算题中涉及电功计算功率很大,这里有三个问题:一、简单计算(作为计算题的一个计算项出现);二、综合计算(与欧姆定律、焦耳定律结合,通过综合分析才能进行计算);三、电热器具的计
4、算(通过家用电器或厨具的铭牌,给出相应条件,通过所学知识进行计算)。本考点考题形式有选择题、填空题和大型计算题三种形式。选择题:选择题是本考点的主要题型,主要考查电能(电功)的基本概念和计算能力。一般属于基础知识题,难度不大。只要考生能熟练掌握电功的基本概念,通过练习一般都会很好地解答此类考题。填空题:与选择题相同,知识考题形式不同,这里不再赘述。大型计算题:此考点对于大型计算题应作为重点认真对待。这里什么什么答题技巧,只是需要和电学或其他内容结合,综合起来一并考虑。解答此类计算题时,一定在题干上下功夫,吃透试题的内容,清楚要回答的问题,把握好解题思路即可。2.电功率本节主要内容有电功率的概念
5、,电功率基本计算及其应用。本节内容涉及到的计算问题较多,有的是单考电功率知识,一般属于基础题,较简单;有的把电功率与其他知识点结合组成一个考题,除考查对电功率的理解外,还考查电学其他知识点;更多的是有关电功率的计算,并且此类题目一般作为大型计算题出现,分值高、涉及知识面广、题目属于中等或较难。本考点考题形式有选择题、填空题和计算题三种类型。从近三年中考试题来看,对本节内容的考查主要集中在对电功率概念的考查,对电功率的计算,电功率在生活中的应用等。考题以选择题、填空题、计算题形式出现,并以选择题居多。选择题:选择题属于此考点的常考题型,属于基础型或概念型试题,一般难度为中等。选择题的四个选项中,
6、可以是一个或多个选项涉及到电功率计算,也可以是电学其他考点的。对此类考题的解答,上面已经作了分析。填空题:填空题同样属于此考点的常考题型,至于备考策略与选择题相同,这里不再赘述。大型计算题:大型计算题属于综合计算题,考查考生利用所学知识进行综合计算和分析判断能力的题型。此类考题所占分值高,综合应用强,希望大家切实下大力气做好备考复习。我建议以历年真题为参考,从考查内容、问题方式和解答技巧上下功夫,多做、多练。3.焦耳定律焦耳定律同样是本章重点,主要讲述了什么是电流热效应、焦耳定律的内容与应用、电热计算等。尤其是电热计算,是焦耳定律在生活电器、电热器具中的应用,主要考察学生的计算能力和利用所学知
7、识解决生活中的实际问题的能力。所以,对本部分内容的考查题型灵活,题目有简单,也有较难和难度较大的,且分值也较大。纵观各地中考考纲和近三年考卷,对本节内容的考查在中考试卷中出现概率很高,并且所占分值较高。查考方式主要是通过大型计算题考查考生对焦耳定律的理解与掌握程度。对于焦耳定律的考查主要存在于大型计算题,对此类考题的备考与上面分析无异,希望考生能下功夫多练。4.小灯泡电功率测量测量小灯泡电功率是中考物理试卷中实验探究类考题的常考内容,或者说是必考内容。经统计中考物理试卷有关测量小灯泡电功率的实验探究题出现的概率在85%左右,所占分值在6分12分之间。由此可见此内容在中考试卷地位和重要性。测量小
8、灯泡实验探究题常见考查问题有:实验电路的纠错、分析、补充;电路故障排除;实验步骤与实验科学方法分析;实验手段分析;电功率概念理论研究;实验态度和实验误差等。备考时,考生应在小灯泡电功率测量的常见问题上下功夫,熟悉常考问题和解答方式,只有这样才能完成此考点的复习任务。纵观各地中考考纲和近三年考卷,对电功率的实验探究中考试卷中仍会出现,主要考查方式、内容和分值也不会有更多变化。以近三年中考真题为例,呈现考点常考题型【考点一】电能和电功典例一:(2019武威)如图所示是某家用电子式电能表的表盘,该表盘上显示已用电_kWh。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了32次。该用
9、电器在上述时间内消耗的电能为_kWh,它的实际电功率是_W。【答案】5546.7;0.02;400。【解析】(1)该表盘上显示数字为55467,因为最后一位是小数、单位是kWh,所以显示已用电5546.7kWh;(2)1600imp/(kWh)表示每消耗1kWh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:W=kWh=0.02kWh,该用电器的实际电功率:P=0.4kW=400W。故答案为:5546.7;0.02;400。典例二:(2018长沙)如图L1、L2是规格分别为“6V、6W”,“3V、2.7W”的小灯泡,将它们连在如图的电路中,电源电压恒定不变,当只闭合S时,
10、L2正常发光。(不计温度对灯泡电阻的影响)求:(1)电源电压;(2)灯泡L1的电阻R1;(3)当S、S1都闭合时,10s内电流做的总功。【解析】(1)当只闭合S时,灯泡L2正常发光,灯泡两端电压U=3V,通过灯泡L2的电流:;电源电压U=3V;(2)灯泡L1的电阻;(3)当S、S1都闭合时,L1和L2并联,通过L1的实际电流;通过干路的电流I=I1+I2=0.5A+0.9A=1.4A,电路消耗的总电功率P=UI=3V1.4A=4.2W;电流做的功W=Pt=4.2W10s=42J 。故答案为:(1)3V;(2)6;(3)42J。典例三:(2019泸州)小明家电热水器铭牌标识为“220V、1000
11、W”。由于使用了多年,该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化,为准确测量氧化电热丝的实际电阻值,小明在家中把该电热水器单独接入220V的家庭电路中工作5min,发现电能表指示灯闪烁了242次,电能表规格如图所示。问:(1)小明测得该电热水器的实际电功率是多少?(2)该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少?(3)为恢复该电热水器的铭牌功率,可与氧化电热丝并联一段新的电热丝,则并联的这段电热丝的电阻值为多少?【解析】(1)3000imp/kWh表示每消耗1kWh的电能,指示灯闪烁3000次,所以,电能表指示灯闪烁了242次消耗的电能:W=kWh=3.6106J=2.904105J,该电热
12、水器的实际电功率:P实=968W;(2)由P=UI=可得,该电热水器氧化电热丝的实际电阻值:R实=50;(3)电热水器铭牌标识的功率对应的电阻:R=48.4,为恢复该电热水器的铭牌功率,可与氧化电热丝并联一段新的电热丝R,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,解得:R=1512.5。答:(1)小明测得该电热水器的实际电功率是968W;(2)该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是50;(3)并联的这段电热丝的电阻值为1512.5。【考点二】电功率典例一:(2019河北)如图所示,电源电压不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,a、b是电流表或电压表。当只闭合开关S、S1时,a、b的
13、指针均明显偏转,将位于中点的滑片P向左移动,a的示数不变,b的示数有变化。以下说法正确的是( )。Ab是电流表;B只闭合S、S2,移动滑片P,则a示数的变化量与b示数的变化量的比值可能等于R1+R2;C若将b换成另一种电表,只闭合S、S2,将滑片P向右移动,R2消耗的功率一定变大;D若将a与b的位置互换,只闭合S、S2,则a的示数与b的示数的比值可能等于R2【解析】A、只闭合开关S、S1时,电表b与滑动变阻器R串联,且滑片P向左移动,b的示数有变化,则b一定是电流表,故A正确;若a为电流表,测通过R2的电流,由于R2的阻值和两端的电压均不变,滑片P向左移动,a的示数不变;若a为电压表,测电源电
14、压,其示数也不变,a可能是电流表也可能是电压表;B、为电压表、b为电流表时,只闭合S、S2,此时R1与R串联,电压表a测R两端的电压,电流表测电路中的电流,则有:R1,即a示数的变化量与b示数的变化量的比值等于R1;a、b均为电流表时,只闭合S、S2,R、R2被短路,电路为R1的简单电路,移动滑片P,a、b两表的示数变化量均为0,故B错误;C、将b换成电压表,a为电压表时,只闭合S、S2,R1、R2与R串联,滑片P向右移动,电阻变小,电路总电阻变小,电流变大,根据PI2R2可知,R2消耗的功率变大;若将b换成电压表,a为电流表时,只闭合S、S2,R被短路,R1、R2串联,滑片P向右移动,电阻不
15、变,电路总电阻不变,电流不变,根据PI2R2可知,R2消耗的功率不变,故C错误;D、为电压表、b为电流表时,若将a与b的位置互换,只闭合S、S2,R被短路,R1、R2串联,电流表测电路中的电路,电压表测R2两端的电压,则a的示数与b的示数的比值为R2;a、b均为电流表时,若将a与b的位置互换,只闭合S、S2,R、R2被短路,电路为R1的简单电路,两电流表的示数相等,其比值为1,故D正确。故选AD。典例二:(2018淄博)如图所示,电源电压不变,只闭合开关S1,灯泡L发光,电压表有示数:再闭合开关S2,电路中出现的情况是( )。 A电压表的示数变小;B电路的总电阻不变;C灯泡L的亮度不变;D电路
16、的总功率变大【解析】ABC、只闭合开关S1,为串联电路,电阻R与灯泡L串联;电压表测量的是R两端的电压,根据串联电路的电压特点可知,电压表示数要小于电源电压;开关S2闭合时,灯泡被短路,灯泡不发光,电路中只有R,总电阻减小;电压表测量的是电源电压,故电压表示数变大;故ABC错误;D、开关S2闭合后电路总电阻R总变小,电流变大,电阻R两端的电压变大,根据P=UI可知电路的总功率变大,故D正确。故选D。典例三:(2019天津)如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。则电阻R1的阻值为_;当变阻器滑
17、片P处于a端时,电阻R1消耗的电功率为_W。【答案】10;0.1。【解析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,此时电路中的电流最大,由图象可知,电源电压U=3V,此时R1两端的电压U1=U=3V,电路中的电流I=0.3A,由欧姆定律可得:R1=10;(2)当滑片位于a端时,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,由图象可知,此时电路中的电流I=0.1A时,R1两端的电压U1=1V,电阻R1消耗的电功率P1=U1I=1V0.1A=0.1W。故答案为:10;0.1。【考点三】测
18、量小灯泡电功率典例一:(2019海南)在测量小灯泡电功率的实验中,已知灯泡额定电压U额=2.5V,电源电压保持不变。(1)用笔画线代替导线把甲图电路连接完整。(2)调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数(如图乙)为_A。则小灯泡的额定功率为_W。(3)如果没有电压表,用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率。其中,定值电阻的阻值为R0。先断开开关S2、闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为;再保持变阻器滑片的位置不变,只断开开关_、闭合其它开关,读出电流表示数为I,灯泡额定功率的表达式为P额=_(用R0、U额、I的代数式表示)。【答案】(1)如图所示;(2)0.28;
19、0.7;(3)S1 。【解析】(1)由图知,只需用一条导线将滑动变阻器下端的一个接线柱连接到小灯泡右端的接线柱即可,连接情况如图所示;(2)由图乙知,电流表使用的量程是0.6A,则读出的示数为0.28A,由P=UI,计算出小灯泡的额定功率为;(3)根据实验原理P=UI,为了得出小灯泡的额定功率,需要知道的数据是U额和I额;当断开开关S2、闭合开关S、S1时,定值R0与小灯泡并联接在电路中,电流表测通过R0的电流I0,由题意知(此式表明电阻R0与小灯泡两端的电压为U额);保持变阻器的滑片的位置不变,可通过断开S1,闭合S和S2使电流表示数等于通过R0和小灯泡的电流之和,然后再利用并联电路的电流规
20、律得出通过小灯泡的电流(因为这样设计开关的通断仍然能保证R0与小灯泡两端的电压为U额,所以此时通过小灯泡的电流刚好为I额),根据题意可得出,所以灯泡额定功率的表达式为。典例二:(2019达州)实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材:电源(电压恒为6V)开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10)、滑动变阻器(“20 1A”)、导线若干。(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑片向右移动灯泡变亮)。(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是 。(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所
21、示,则小灯泡的额定功率为 W。从图象中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“变大”、“变小或“不变”)。(4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系,他又借到了一个滑动变阻器(50 0.5A)和五个定值电阻(5、10、15、20g、25),其余器材不变。用定值电阻更换甲图中的灯泡,小陈同学得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所用的滑动变阻器是 (选填字母:A.20 1A B.50 0.5A),若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14,则所用定值电阻的阻值为 。(5)下课前老师布置了一道课后作业。要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值。实验器
22、材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关、导线若干。小张同学设计了如图戊所示的电路图,用以下步骤测Rx的阻值。闭合开关S,移动滑片P至B端,记下电流表示数I1;移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I1未超过电流表的量程);请帮他写出Rx的表达式:Rx (用字母R0、I1、I2表示)。【解析】(1)滑片向右移动灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器滑片右下接线柱连入电路中,如下所示:(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是电流表指针没有调零。(3)根据绘制的小灯泡的电流随其两端电压变化的关系知,灯在额定电压下的电流为0.25A,则小灯泡的额定
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