2018年中考物理命题热点突破方法第十七章《电功率》
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专题18 多挡位电热器电功率的计算【1 】(2018•广安卷)电饭锅是家中常用的用电器,下表是小字家中一台电饭锅的铭牌,其内部结构简化如图所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)(1)电饭锅正常工作时,在加热状态下的总电流是多少?(2)电阻R2的阻值是多少?(3)一天,小宇断开家中其它用电器,只接通电饭锅且处于加热状态,发现家中标有“220V 10(20A);3000r/kW•h”的电能表5min内转了200圈,求电饭锅此时的实际加热功率是多少?【答案】(1)4A;(2)1100Ω;(3)800W。
点睛:(1)知道电饭锅正常工作时在加热状态下功率,利用P=UI求电路总电流;(2)分析S、S0闭合和S闭合、S0断开时的电路组成、电阻大小关系,利用P=可知什么情况为保温档,再利用P=求R2的阻值;(3)3000r/kW•h表示电饭锅每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000r,据此求电能表转盘转200r消耗的电能,再利用P=求电饭锅此时的实际加热功率。
【2】(2018•重庆A卷)小峻家中有一个浴足盆,其部分铭牌信息如图甲所示,如图乙为溶足盆的工作电路,R1、R2均为电热丝,当开关S接a、b触点时,溶足盆的挡位不同。
求:(1)额定加热电流(2)R1和R2的阻值各为多少欧?(3)在用电高峰期,小峻关闭家中其它用电器,只让浴足盆通电,使其处于加热状态1min电能表(如图丙所示)的圆盘转了30转,则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦?【答案】见解析所示【解析】(1)解额定加热电流I加==4A;由图可知当s接a时处于加热状态,此时电路中只有R2,所以R2==55,R串==484,所以R1=R串-R2=484-55=429(3)圆盘转了30转消耗的电能W==0.01kw t=1min=h所以P=0.6kw=600W. 【3】( 2018•天津卷)图为某电热器的电路原理图,通过将开关S置于不同的位置,可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换,对应的额定功率分别为800W和40W。
电功率教学目标1.电路的动态分析2.探究用电器的电功率实验3.测电阻实验4.电功率的测量5.焦耳定律知识点梳理一、电阻的串联和并联电路规律的比较二、有关电功、电功率的公式及其适用范围:用电器的额定功率和实际功率额定电压:用电器正常工作时的电压叫额定电压。
额定功率:用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
额定电流:用电器在正常工作时的电流叫额定电流。
三、串并联电路P实与R大小的关系四、串并联电路中电功、电功率、电热与电阻的关系经典例题讲解题型一:电路的动态分析例1.如图所示电路中,电源两端电压保持不变.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端向a 端滑动一段距离,电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2,电流表示数的变化量为△I(本题变化量是指后来电表的示数减去原来的示数).不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列判断中正确的是()A.△U1>0,△U2>0,△I>0 B.△U1>0,△U2<0,△I<0C.△U1>0,△U2>0,△I<0 D.△U1>0,△U2<0,△I>0解析:将滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动一段距离,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大即电流表的示数变大,所以△I>0,由U=IR,灯光两端电压变大,所以△U1>0,由U=IR,R1两端电压U1变大,△U2=U﹣U1变小,即△U2<0.所以ABC错误,D正确.答案:D例2.物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源两端电压保持不变.当有害尾气浓度β增大时,则下列判断中正确的是()A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变大,电流表示数变大C.电压表示数变小,电流表示数变小D.电压表示数变小,电流表示数变大解析:由电路图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻两端的电压.由图乙可知,当有害尾气浓度变大时,气敏电阻的阻值将变小,电路的总电阻变小,由I=,总电压一定,所以电流中电流变大,即电流表示数变大;由U=IR,可知R0两端电压变大,由U R=U﹣U0,U不变,U R变小,即电压表示数变小.答案:D题型二:伏安法测电阻的探究实验例3.小明想利用一块电压表和已知的电阻R0测量电阻R x的阻值.小明选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示.(1)请你在图中只添加一根导线完成实验电路的连接.(2)请补全实验步骤:①断开S1、S2、S3,按如图连接好电路后,将滑动变阻器的滑片P调至最左端;②调节滑动变阻器至合适阻值,断开S3,闭合S1、S2,将此事电压表的示数U1记录在表格中,断开开关S1;③保持滑动变阻器滑片位置不变,断开开关,闭合开关,将此时电压表的示数U2记录在表格中,断开开关S1.(3)请你用U1、U2和R0表示出R x= .解析:(1)电路连接如图所示:(2)实验步骤:②调节滑动变阻器至合适阻值,断开S3,闭合S1、S2,电压表测R x两端电压,示数U1,;③保持滑动变阻器滑片位置不变,断开开关S2,闭合开关S1、S3,电压表测R x和R0的总电压,示数U2.(3)计算R x的阻值:由图R x、R0和变阻器串联,所以在(2)中②③中电流相等,根据I=,则有:=,解得:R x=.答案:(1)见上图;(2)③S2;S1、S3;(3).题型三:电功率的测量例4.在测定小灯泡的额定电功率时,所用器材有:电压为3V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干.(1)用笔画线代替导线,将如图甲的实物电路连接完整.(2)连接电路时,滑动变阻器R的滑片P应置于端.(选填“A”或“B”)(3)闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.5V时,观察到电流表示数如图乙所示,此时电流为A.(4)小灯泡的额定功率是W.解析:(1)根据电压表与灯泡并联,完成电路连接.如图所示:(2)为保护电路,滑动变阻器调到阻值最大处,即滑片离下端接入的接线柱最远.(3)根据图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A.(4)灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.5A=1.25W.答案:(1)如图所示.(2)A.(3)0.5.(4)1.25.题型四:焦耳定律例5.为了探究“电流产生的热量与电阻大小的关系”,某同学采用了如图所示的实验装置,其中R1<R2.(1)实验中通过观察来比较电流产生热量的多少;(2)闭合开关通电一段时间,乙瓶内煤油温度上升较高.由此可知,在通电时间相同,电流相等的情况下,电阻越大,电流产生的热量越.(填“多”或“少”)(3)就这一实验而言,下列两种认识中正确的是(选填“A”或“B”).A.该实验能够得出焦耳定律B.该实验只能初步知道电流越大、电阻越大、通电时间越长产生的热量越多.解析:(1)实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少;(2)由Q=I2Rt可得:电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,则电流产生的热量越多;因为R1<R2,所以乙瓶中电阻丝产生的热量多,即乙瓶内煤油温度上升较高.(3)由于本实验中无法精确测量热量的多少,因此只能定性判断热量与电流、电阻、时间的关系.故选B.答案:(1)温度计示数的变化;(2)多;(3)B.题型五:探究用电器的电功率实验例6.实验桌上有如下实验器材:满足实验要求的电源一个,电阻箱一个,滑动变阻器一个,已调零的电流表、电压表各一块,一个开关,导线若干.请用上述实验器材,设计一个实验证明:“当通过电阻的电流保持不变时,电阻消耗的电功率与电阻的关系为P=kR(k为常量)”.请你(1)画出实验电路图;(2)写出实验步骤;(3)画出实验数据记录表.(要求:在实验过程中不能拆卸电路)解析:(1)实验电路图如图所示:(2)实验步骤:①按电路图连接电路.②将滑动变阻器阻值调到最大值,闭合开关S,调节电阻箱R2的阻值为适当值.用电流表A测量电路的电流I0,用电压表V1测量R1和R2两端的电压U1,用电压表V2测量电阻R2两端的电压U2,将I0、U1、U2的数据记录在实验记录表中.③断开开关S,改变电阻箱R2的阻值后,闭合开关S,再调节滑动变阻器使电流表的示数仍为I0,用电压表V1测量R1和R2两端的电压U1,用电压表V2测量电阻R2两端的电压U2,将U1、U2的数据记录在实验记录表中.④仿照步骤③,再进行4次实验.⑤利用公式P=U1I0和P2=U2I0,分别计算出6次电阻R1与R2消耗的总功率P和电阻R2消耗的功率P2的数值,并分别记录在实验记录表中.(3)实验数据记录表:I0/AU1/VU2/VP2/WP/W基础演练1.在国际单位制中,电功率的单位是()A.安培(A)B.伏特(V)C.瓦特(W)D.焦耳(J)2.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是()A.电风扇B.笔记本电脑C.电冰箱D.电水壶3.下列说法中正确的是()A.用电器两端电压越大,通过用电器的电流做功就越快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,做功就越多D.用电器的额定功率越大,消耗的电能就越多4.图3所示电路中,电源两端电压保持不变,闭合开关S,电流表,电压表具有示数;现同时闭合S、,下列说法中正确的是A.电压表的示数变大B.电流表的示数不变C.电路的总电阻变大D.电路的总功率变大5.图4所示的四个电路中,两端的电压U相同且保持不变,一直电阻和的阻值大小关系为<。
关于初中物理电功率计算题的解题技巧初中物理中的电功率是中考必考的内容之一。
通过学习课本知识,我们了解到,电功率的计算公式通常可以用以下四种形式表达:1.P=W/t;2.P=UI;3.P=I R;4.P=U /R。
很多学生在考试时往往不知道选择哪一条,因此需要对物理电功率知识有很深入的了解,才能在解决电功率的问题时读懂已知条件,知道用什么公式进行解答。
一、关于初中物理电功率公式如何运用初中物理中关电动机的计算问题只可以用P=W/t或者P=UI,通常情况下,根据已知的条件通常用P=UI,不同于电功率的四个公式,通常不知道怎么应用,也不知道该如何选择公式。
对此,我有以下几点看法。
第一,定义公式:P=W/t。
如果知道其中的两个物理量,求第三个物理量,就可以推断出另外两个计算公式。
在使用这三个计算公式时,同学们需要注意的是公式中彼此单位的对应关系。
一般要注意的是千瓦时,千瓦和小时的对应,一旦题目中出现不同的单位对应,同学们就一定要打起精神,注意单位的对应关系,避免单位换算错误导致物理题的失分。
第三,P=I ×R。
通常情况下有三种表示方法:1.当题目中已经出现I 和R的情况下计算P。
2.在出现了P和R的情况下求出I。
3.通过两个电阻串联比较实际功率。
第四,P=U /R。
在实际考试中,经常出现三种运用的方法,已知U,R 和P中的两个,求第三个,还有求并联功率和电阻之间的比值;以及求同一个用电器的额定功率和实际功率的比值。
由此可见,不同的电功率计算公式对应的题目要求并不一样,需要学生对公式进行准确掌握,才能够在解题中正确使用公式。
二、在解题过程中对于电功率问题的解答步骤第一,看题时,思路要清晰,知道电路与电路之间的连接关系,元件之间的并联或串联关系,哪些电路出现短路或断路,哪些用电器如何正常工作,并在解题中明确表达出来。
第二,搞清楚电路彼此之间改变的原因是哪些因素造成的电路的开启、闭合或是由于滑动变阻器的改变而发生变化。
60[2014.4]众所周知,电学在物理中考中占有很大一部分分值,有关电功率的计算常常在中考中以多种题型出现。
很多学生面对电功率的计算却往往束手无策,导致中考物理成绩较低。
本文对有关电功率的常见题型及解题技巧进行了较细致的归纳和总结,对学生学习电功率有一定的指导意义。
我们知道,电功率的计算公式有四种形式:①定义式:P=W/t。
②普适式:P=UI,由欧姆定律导出的。
③式P=I2R。
④式P=U2/R。
由于公式多,学生在解题时就特别茫然,不知道选哪一个。
实际上方法很简单,解决电功率问题的基本方法是一定要读准题中的已知量,最基本的方法是已知什么用什么。
一、公式基本用法初中阶段对于电动机的电路只能用P=W/t或P=UI,一般情况下,根据题中的条件多用P=UI。
除了电动机的电路,电功率的四个公式可以通用。
那么如何恰当选择公式呢?(1)定义式:P=W/t。
已知P、W、t中的任意两个物理量,求第三个物理量。
这样就有了另外两个公式W=Pt和t=W/p。
使用这三个公式时应注意公式中单位的对应关系。
一般有两种对应关系:①电功的单位千瓦时,功率的单位千瓦,时间的单位小时,这三个单位是对应的。
②电功的单位焦耳、功率的单位瓦特、时间的单位秒,这三个单位是对应的。
如果不是以上两种对应关系,则应注意单位的互化。
例题:近日闽江两岸灯光夜景改造工程完工,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()kW·h,节省下的电能可使额定功率为1000W的电热水壶正常工作()h。
答案:4.05×103,4.05×103。
(2)普适式:P=UI。
一般有两种用法:①已知U、I求P。
②已知P额、U额,求I额,I额=P额/U额。
注意题中有正常发光或正常工作这样的关键字,或者由题中条件能准确判断出用电器是正常工作的,这种情况一般用这个公式。
微专题17-1 电功率常考基本题型知识·解读一、电能1、概念:电能是能让用电器工作的一种能源,电能转化成其他形式能的过程就是电流做功的过程,电能的转化过程中电流所做的功叫电功,用符号W 表示,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。
2、单位:电能和电功的国际单位都是焦耳,简称焦,符号为J ;常用单位是“度”,学名千瓦时,符号是kW·h;1 kW·h=3.6×106J 。
3、电功的计算:(1)计算公式:W =UIt =Pt(普适公式)。
(2)推导公式:由欧姆定律可推导出W =I 2Rt =U 2R t (只适用于纯电阻电路)。
4、电能的测量:测量工具——电能表(1)关于电能表的几个重要参数的意义:①“220 V ”表示电能表应接在220 V 的电路中使用,即额定电压为220 V 。
②“10(20) A ”表示电能表的标定电流是10 A ,在短时间内允许通过的最大电流不能超过20 A 。
③“50 Hz ”表示电能表在50赫兹的交流电路中使用。
④“600 r/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的转盘转过600转。
(2)电能表的读数:电能表计数器上前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
二、电功率1、概念:用电器在1s 内消耗的电能叫做电功率,用符号P 表示;电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。
2、电功率的计算:(1)计算公式:P =W t=UI(普适公式)。
(2)推导公式:由欧姆定律可推导出,P =U 2R=I 2R (只适用于纯电阻电路)。
3、单位:电功率的国际单位是瓦特,简称瓦(W);常用单位还有千瓦(kW),1 kW =103 W 。
4、额定电压、额定功率和实际功率(1)额定电压:指用电器正常工作时的电压,即用电器上标着的电压;家用电器的额定电压通常是220 V 。
(2)额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率,即用电器上标着的功率。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.定值电阻 R 1、R 2 和滑动变阻器R 3接入如图电路中,电源电压不变。
当开关S 1闭合,S 2断开,滑片P 位于a 点时,电压表V 1和V 2的示数之比U 1∶U 2=2∶1.电流表的示数 I 1=1A ;滑片 P 位于最右端时,电压表 V 1 和 V 2 的示数之比 U 1′∶U 2’=2∶5.当开关 S 1 断开,S 2闭合,两个电压表V 1 和 V 2的示数之比U 1’’ ∶U 2’’=3∶l 。
当通过开关的闭合与 断开及调节滑动变阻器的滑片,可使电路消耗的功率最小为4.5W ,则下列说法 正确的是( )A .电源的电压为 10VB .滑动变阻器的最大阻值是 20ΩC .当开关 S 1 断开,S 2 闭合,R 1 消耗的电功率为 4WD .当开关 S 1 闭合,S 2 断开,R 1 消耗的最大功率为 4.5W 【来源】湖南长沙市广益实验中学2019-2020学年九年级3月月考物理试题【答案】B【解析】【分析】根据串联电路中电压与电阻成正比,电路最小功率时,就是电压不变时电阻最大解答。
【详解】A .由上图可知,闭合S 1断开S 2时R 2被短路,电路为R 1与滑动变阻器的串联电路,V 1测R 1的电压,V 2测滑动变阻器的电压,根据串联电路中电压与电阻成正比,由题意可得11221aU R U R == 推出R 1=2R a -----------(1)112325U R U R '==' 推出5R 1=2R 3------------(2)1a1A +U R R =源 -----------(3) 当闭合S 2,断开S 1时,滑动变阻器被短路,为R 1与R 2的串联电路,V 1测R 1与R 2的总电压,V 2测R 2的电压,根据串联电路中电压与电阻成正比,由题意又可得1122231U R R U R ''+=='' 推出R 1=2R 2-------(4)电路最小功率时,就是电压不变时电阻最大则有21234.5W ++U R R R =源 --------(5) 联立(1) (2) (3) (4) (5)解之得12V U =源 ;18R =Ω ;24R =Ω ;320R =Ω ;a 4R =Ω故A 错误;B .滑动变阻器的最大阻值是320R =Ω,故B 正确;C .当开关 S 1 断开,S 2 闭合,滑动变阻器被短路,R 1与R 2串联这时R 1消耗功率2211212V ()()88W +8+4U P R R R =⨯=⨯Ω=ΩΩ源 不是4W ,故C 错误; D .当开关 S 1 闭合,S 2 断开,R 2被短路,当滑动变阻器R 3=0时,R 1 消耗的功率最大为221(12V)8U P R '===Ω源18W 不是4.5W 所以D 错误。
中考透视明确航向电功率这部分内容是中考物理考查的重点之一.综观近几年各地的中考试卷,本部分考查的热点之一是综合运用欧姆定律、电功率计算公式及串、并联电路的特点等分析解决实际问题的能力,如实际功率问题,多档电热器问题等,题型多是计算题或综合题;热点之二是围绕“测定小灯泡功率”实验考查实物图的连接、电路故障的排除、实验数据的分析等;热点之三是根据w=pt解决电能消耗、节约用电等一些实际生活问题,题型一般是分析计算题或填空题.典例探究提炼技法考点一:电功的测量仪器——电能表命题角度1:电能表的读数【例1】:(2017•河北)一天小明家中的IC电能表上的余额用完了,电能表便切断了电路,小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表,电路又接通了,此时电能表的示数为,小明家所在地每度电的电费是0.6元,300元电费可用电kW•h,为防止电能表再次切断电路,小明家应在电能表的示数为前为IC卡电能表充值.命题角度2:根据电能表参数求电表容量或测电功率【例2】:(2017•齐齐哈尔)小宇同学学习了电能的知识后,回到家里观察电能表.小宇家的电能表如图所示,则小宇家里所有用电器同时工作时的总功率不得超过W;若小宇只让家中的热水器工作,经过30s,电能表的转盘转了30转,则该用电器的功率是W.考点二:根据电池容量利用W=UIt求其贮存的电能【例3】:(2017•眉山)某品牌手机充电宝,上面标有电压为5V,容量为12000mA•h,它充满电后,可以储存的电能是J,在充电过程中,将电能转化为能储存.考点三:定性比较电功率大小【例4】:(2017•济南)一个标有“220V 100W”的电热器,当它接入电压为230V的电路时,它的实际功率()A.大于100W B.等于100WC.小于100W D.条件不足,无法判断【例5】:(2017•高台县模拟)一个“36V 40W”的电【解法技巧】用电器在一段时间内消耗的电能等于电能表在该段时间内初、末两次示数之差。
注意:电能表最后一个窗格里的数字是小数部分,其他窗格里的数字为整数部分,示数的计量单位是kW.h。
其中1kW.h=3.6×106J。
【解法技巧】①电能表的容量等于P max总=220V×额定最大电流。
②利用公式W=Pt和电能表的“nrevs/(kW.h)”参数测用电器的电功率时,先求出n转时所消耗的电能,然后再利用P=W/t进行求解。
注意:利用P=W/t计算时要注意单位统一和对应,即电功用kWh(或J)时,对应的电功率和时间的单位分别是kW(W)和h(s)。
其中1kWh=3.6×106J。
【解法技巧】①首先理清电池或充电宝的容量的含义:电池容量,是指电池存储电量的大小,即放电电流与放电时间的乘积,单位是“mA.h”(在衡量大容量电池如铅蓄电池时,为方便起见,一般用“A.h”来表示,1Ah=1000mA.h);②电池所储存的电能在数值上等于电池电压与容量的乘积,即W=UIt.注意:计算时公式中的单位要统一,即W-J、U-V、I-A、t-s。
【解法技巧】(1).首先通过审题,挖掘隐含条件.当题中出现“用电器的铭牌”、“正常工作”等信息时,据此信息不但可知用电器的的额定电压和额定功率值的大小,还可以求出额定电流和电阻(或直接根据R=U额2/P额求电阻).(2).采用控制变量法选择电功率公式:①单一用电器在不同状态时消耗的电功率:由于不变量是用电器的电阻,可根据变量是U或I分别选择公式P=U2/R和P=I2R进行比较电功率;②串、并联电路中两用电器消耗电功率:由于变量是电阻,对于串联电路,因电流相等,可利用P=I2R比较;对于并联电路,因电压相等,可利用P=U2/R比较;注意:①用电功率公式时,各物理量要做到“对应”:一是同体性;二是同时性.另外,推导公式P=U2/R和P=I2R仅适用于纯电阻电路.②灯泡亮度由实际消耗的功率决定.在有关小灯泡的电功率的计算中,通常认为其电阻是不随温度变化的.根据公式P=U2/R可知,电阻一定时,实际电压变为额定电压的“n”倍,功率就会变为原来的“n2”倍.如实际电压为额定电压的一半,则实际功率为额定功率的1/4.电阻R是连接额定与实际的“桥梁”.第十七章电功率灯接入某电路后,林芳测得通过它的电流为1A ,那么该灯的实际功率是( )A .等于40WB .大于40WC .小于40WD .无法确定 【例6】:(2016•齐齐哈尔)标有“220V 40W”的灯泡甲和“220V 100W”的灯泡乙,其灯丝长短相同,可发现 灯泡的灯丝较粗;若将这两个灯泡串联在220V 的电源上,则 灯泡更亮一些(以上两空选填“甲”或“乙”).考点四:用电器电功率的估算【例7】:(2017•西宁)小明利用电能表测量某个家用电器的电功率,当电路中只有这个电器连续工作时,测得在1h 内,消耗的电能为1.2kW•h ,那么用这个电器是( ) A .液晶电视机 B .台式计算机 C .家用空调 D .电冰箱考点五:串、并联电路的电功率比值问题【例8】:(2017•包头)如图所示,电源电压保持不变,开关S 闭合后,灯泡L 1、L 2都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之比为3:5,则L 1、L 2的额定功率之比是( )A .2:3B .3:2C .5:3D .3:5【例9】:(2017•兰州)甲、乙两灯分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样,先将两灯串联后接在电压为U 的电路中,甲灯的功率为P 1;再将两灯并联后接在同一电压下,乙灯的功率为P 2.两次灯泡均安全,忽略温度对灯丝电阻的影响,则P 1:P 2为( ) A .9:2 B .2:9 C .4:9 D .1:9 考点六:电路安全问题——小灯泡类或电表类【例10】:(2017•宜宾)一只灯泡标有“12V 、6W”字样,它正常工作时电流是 A ,若把它与另一只“12V 、12W”的灯泡串联在电路中,为了让两只灯泡都能长时间发光,则所能加的最大电压是 V . 【例11】:(2017•威海)如图所示,电源电压12V 保持不变,小灯泡L 的规格为”6V 3W”,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电流表的量程为0~3A .当开关S 1、S 2都断开时,小灯泡L 恰能正常发光,R 1的阻值为 Ω,当开关S 1、S 2都闭合时,要保证电路各元件安全,整个电路电功率的变化范围是 W .【解法技巧】①首先要熟记常见家用电器的额定功率的大小;②根据已知条件通电时间t 和电功的大小(或消耗的电能)选用tWP =求电功率大小;最后对号入座锁定答案。
注意:利用P=W/t 计算时要注意单位统一和对应,即电功用kWh(或J)时,对应的电功率和时间的单位分别是kW(W)和h (s )。
其中1kWh=3.6×106J 。
【解法技巧】①首先明确串、并联纯电阻电路中的相关电功率、电热、电功的分配规律,在串联电路中,,2121212121R R U U Q Q P P W W ====在并联电路中,1221212121R RI I Q Q P P W W ====。
②根据已知条件,利用控制变量灵活选择电功、电功率、电热公式,然后以“21R R ”的比值为突破口进行求解。
注意:①对于含表类型和电路连接方式都不明确的电路要利用假设法先判断电表类型,然后再根据以上步骤求解。
②求“电阻”之比是破解此类问题的关键。
③若题中出现“用电器的铭牌”可直接根据R=U 额2/P 额求电阻之比。
【解法技巧】①首先明确灯泡铭牌上的“电压、电功率”和“电路安全”的含义;为保证安全,通过小灯泡的电流不能超过其额定电流或额定电压值;②若将两灯泡串联,因串联电路中电流相等,串联电路中允许通过的最大电流为两灯泡中的最小额定电流值;若将两电阻并联,由于并联电路中各支路电压相等,并联电路中各支路允许加的最大电压为两灯泡中的最小额定电压值;③最后利用欧姆定律结合串并联电路的特点求解。
注意:若是电表类,为保证各电表安全,通过电表的电流和加在电压表上的电压均不能超过题干中告知的各量程的最大值;然后再选择合理的电功率公式求解电功率变化范围。
若含多个电路状态时,务必根据每一状态画一个简易电路图.考点七:结合I-U 图象求解电功率【例12】:(2017•盘锦)如图所示,是电路元件甲和标有“2.5V 1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图象.若把甲和乙并联后接在电压为2V 的电源两端,电路的总功率是 W ;若把甲和乙串联在电源电压为3V 的电路中,乙的实际功率是 W ;若把乙和“3V 3W”的灯泡L (灯丝电阻不变)串联在电源两端,在保证电路元件安全的情况下,电源电压最大为 V . 考点八:单状态串、并联电路中的电功、电热、电功率计算【例13】:(2017•滨州)如图,将标有“6V 3W”字样的灯泡L 1和标有“6V 6W”字样的灯泡L 2串联在电路中,使其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率,不考虑温度对电阻的影响.求: (1)灯泡L 1正常工作时的电流; (2)灯泡L 2的电阻; (3)电源电压;(4)此电路工作2分钟消耗的电能.例13图 例14图【例14】:(2017•济南)如图所示电路中,灯泡L 标有“12V 3W”字样,R 为定值电阻,闭合开关S 后,灯泡L 恰好正常发光,电流表的示数为0.45A ,通过计算回答:(1)灯泡L 的额定电流是多少安? (2)定值电阻R 的阻值是多少欧?(3)该电路工作5min ,定值电阻R 产生的热量是多少焦?考点九:多状态电路中的电功、电热、电功率计算 命题角度1:滑动变阻器型【例15】:(2017•枣庄)图甲是智能怀旧灯,与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器,图乙是简化的电路原理图.灯L 标有“12V 3W”字样,当滑动变阻器的滑片P 在最左端a 时,灯L 正常发光.电源电压不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响,问: (1)电源电压U 是多少?(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时,灯L 消耗的实际功率是多少?(3)当滑片P 位于中点b 和最右端c 时,灯L 两端电压之比为3:2,则滑动变阻器的最大阻值是多少? 命题角度2:开关通断型 【解法技巧】正确分析I-U 曲线的一般步骤:①首先弄清两个坐标轴所代表的物理量及相应单位以及坐标上的数值及分度值;②其次根据图象信息分析一个量随着另一个量如何变化;最后选取已知坐标值,选择合理的电功率公式结合欧姆定律和串、并联电路的特点进行求解.注意:①若U I -图象是一条直线,利用已知坐标值可求出该定值电阻的阻值.②对于小灯泡的U I -图象,由于小灯泡的电阻会随温度的变化而变化,因此,其U I -图象是曲线。
【解法技巧】(1)根据滑动变阻器滑片位置的不同分别画出各状态下的等效直观电路图(不含电表及开关),明确电路的连接形式.(2)挖掘隐含条件(如已知铭牌参数可知灯泡的电阻),并在每个图上标出已知量、待求量.(3).灵活选择电功率(或电功、电热)公式结合欧姆定律与串并联电路特点采用顺推法或逆推法分析求解.注意:①两个约定:没有特别说明,通常电源电压不变,定值电阻(或灯丝的电阻不随温度改变)的阻值不变.②对于因含电表较多导致电路连接方式不直观时,可采用“去表法”判断连接方式.③若通过任一状态不能求出待求量,此时必须通过列二元一次方程求解,通常利用不变量(电源电压或定值电阻)、分压分流原理或串并联电路特点列含已知量和待求量的等式方程.【解法技巧】(1).根据题意画出电路简图(不含电表、无用的短路或断路部分、开关等),明确电路连接方式,挖掘隐含条件(如已知铭牌参数可知灯泡的电阻),然后在图上标出已知量和待求量.(2).灵活选择电功率(或电功、电热)公式结合欧姆定律与串并联电路特点采用顺推法或逆推法分析求解.注意:①若因含电表多导致电路连接不直观判断时,可采用“去表法”处理判别.②用欧姆定律、电功率、电功公式时,各物理量要做到“对应”:一是同体性;二是同时性.【例16】:(2017•六盘水)如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L标有“12V 12W”的字样,R2=12Ω,当S1、S2都闭合时.电流表示数为1.2A.这时灯L正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响),求:(1)电源电压;(2)电阻R1的阻值;(3)若将开关S1、S2都断开.此时灯L实际消耗的功率是多少?命题角度3:“I-U”图象和滑动变阻器结合型【例17】:(2017•福建)某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系,电路如图甲所示.滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中,R1的U﹣I图象如图乙所示.求:(1)R1的阻值;(2)电路消耗的最大功率;(3)当R2消耗的电功率为0.5W时,R2的阻值.考点十:电热命题角度1:电热器的识别【例18】:(2017•扬州)下列用电器工作时,将电能全部转化为内能的是()A.电风扇 B.电水壶C.电视机 D.微波炉命题角度2:多档位电热器的综合计算【例19】:(2017•随州)小洋妈妈在国外旅游时买【解法技巧】1.从电流做功的实质对选项中逐个家用电器所消耗的电能是否全部转化为了内能,若电流做的功全部转化为内能,则家用电器就是电热器。