備考2024年中考物理重難點(diǎn)精講精練：30-熱點(diǎn)16 與電功、電功率有關(guān)的計(jì)算（精講）

中考物理熱點(diǎn)復(fù)習(xí)精講精練熱點(diǎn)16與電功、電功率有關(guān)的計(jì)算（精講）知識(shí)梳理物理量定義符號(hào)單位公式電功電流所做的功WJ,kW·hW=UIt電壓U單位伏(V)，電流I單位安（A），時(shí)間t單位秒（s）W=Pt功率P單位瓦（W）時(shí)間t單位秒（s），電能W單位焦（J）功率P單位千瓦（kW）t單位小時(shí)（h），電能W單位千瓦時(shí)（kW·h）電功率電功與時(shí)間之比PW,kW(定義式)P=UI（計(jì)算式）電壓U單位伏(V)，電流I單位安（A）電功率P的單位是瓦（W）P=I2R(適用于純電阻電路)電阻R的單位是歐（Ω）其余同上。典例講解例1．將“6V3W”和“3V3W”的兩只燈泡串聯(lián)接入電路中，要使其中一盞燈正常發(fā)光，則加在電路兩端的電壓是（）A．3V B．6V C．7.5V D．9V【分析】已知兩燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P＝UI求出兩燈的額定電流，再根據(jù)歐姆定律求出兩燈泡的電阻；燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流和額定電流相等，兩燈串聯(lián)后，正常發(fā)光的是電流較小的一個(gè)，再根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路兩端的電壓?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)P＝UI可得，兩燈泡的額定電流：I1＝＝＝0.5A，I2＝＝＝1A，根據(jù)歐姆定律可得，兩燈泡的電阻分別為：R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝3Ω；串聯(lián)電路中各處的電流相等，如果其中一燈泡正常發(fā)光，則電路中的電流I＝I1＝0.5A，串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，電路兩端的電壓：U＝I（R1+R2）＝0.5A×（12Ω+3Ω）＝7.5V。故選：C。例2．毛毛家有個(gè)小太陽(yáng)取暖器，如圖甲，其銘牌上的電路如圖乙，電阻R3＝80Ω，擋位信息如圖丙（部分?jǐn)?shù)字已磨損掉），他家電能表如圖丁所示，以下分析正確的是（）A．電阻R1的阻值為484Ω B．電壓200V時(shí)僅用此烤火器中溫?fù)豕ぷ?6s，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)5圈 C．圖丙中磨損掉的數(shù)字是342 D．接通3、4觸點(diǎn)讓烤火器工作5s，它消耗的電能為800J【分析】由電路圖可知，當(dāng)接2、3時(shí)，R1和R2串聯(lián)，電路中總電阻最大；當(dāng)接3、4時(shí)，R2單獨(dú)工作；當(dāng)接4、5時(shí)，R2和R3并聯(lián)，電路中總電阻最小，電源電壓一定，由P＝可知，當(dāng)接2、3時(shí)為低溫?fù)?；?dāng)接3、4時(shí)為中溫?fù)?，?dāng)接4、5時(shí)為高溫?fù)?。?）當(dāng)接3、4時(shí)，R2單獨(dú)工作，根據(jù)P＝可求出電阻R2的阻值；當(dāng)接2、3時(shí)，R1和R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律和P＝可求出電阻R1的阻值；（2）根據(jù)W＝t求出在電壓200V時(shí)僅用此烤火器中溫?fù)豕ぷ?6s消耗的電能，再根據(jù)電能表銘牌參數(shù)的含義求出電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)；（3）當(dāng)接4、5時(shí)，R2和R3并聯(lián)，為高溫?fù)酰鶕?jù)P＝和并聯(lián)電路的特點(diǎn)可求出高溫?fù)醯墓β?；?）接通3、4觸點(diǎn)，此時(shí)為中溫?fù)?，讓烤火器工?s，根據(jù)W＝Pt可求出此時(shí)消耗的電能?！窘獯稹拷猓河呻娐穲D可知，當(dāng)接2、3時(shí)，R1和R2串聯(lián)，電路中總電阻最大；當(dāng)接3、4時(shí)，R2單獨(dú)工作；當(dāng)接4、5時(shí)，R2和R3并聯(lián)，電路中總電阻最小，電源電壓一定，由P＝可知，當(dāng)接2、3時(shí)為低溫?fù)?；?dāng)接3、4時(shí)為中溫?fù)?，?dāng)接4、5時(shí)為高溫?fù)酢、當(dāng)接3、4時(shí)，R2單獨(dú)工作，根據(jù)P＝可得電阻R2的阻值為：R2＝＝＝200Ω，當(dāng)接2、3時(shí)，R1和R2串聯(lián)，根據(jù)P＝可得總電阻為：R總＝＝＝484Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各用電器的電阻之和可得，電阻R1的阻值為：R1＝R總﹣R2＝484Ω﹣200Ω＝284Ω，故A錯(cuò)誤；B、電壓200V時(shí)僅用此烤火器中溫?fù)豕ぷ?6s，消耗的電能為：W＝t＝×36s＝7200J＝0.002kW?h，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)為：n＝0.002kW?h×2500r/（kW?h）＝5r，故B正確；C、當(dāng)接4、5時(shí)，R2和R3并聯(lián)，為高溫?fù)酰邷負(fù)醯墓β蕿椋篜高＝P2+P3＝P2+＝242W+＝847W，故C錯(cuò)誤；D．接通3、4觸點(diǎn)，此時(shí)為中溫?fù)?，讓烤火器工?s消耗的電能為：W′＝P中t＝242W×5s＝1210J，故D錯(cuò)誤。故選：B。例3．標(biāo)有“6V1.5W”的小燈泡，通過(guò)它的電流隨兩端電壓變化的關(guān)系如圖所示，若把這樣的燈泡接在4V的電源兩端，此時(shí)小燈泡的電阻及實(shí)際功率為（）A．20Ω1.5W B．20Ω0.8W C．24Ω0.8W D．24Ω1.5W【分析】已知燈泡兩端的電壓；根據(jù)圖象找出燈泡兩端實(shí)際電壓對(duì)應(yīng)的電流，根據(jù)歐姆定律和公式P＝UI算出燈泡的電阻和燈泡的實(shí)際功率?！窘獯稹拷猓阂阎獰襞輧啥说碾妷憾紴閁＝4V；由圖象可知，當(dāng)U＝4V時(shí)，I＝0.2A，則小燈泡的電阻：R＝＝＝20Ω，小燈泡的實(shí)際電功率：P＝UI＝4V×0.2A＝0.8W。故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。例4．如圖甲電路中，電源電壓保持不變，R1是定值電阻。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻器R2的滑片P由a端移動(dòng)到b端，兩電表示數(shù)變化關(guān)系如圖乙所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．電源電壓為14V B．R2的最大阻值是20Ω C．滑片P在b端時(shí)，R1的電功率為5W D．滑片P在a時(shí)，1min內(nèi)R2消耗的電能是48J【分析】（1）當(dāng)滑片在b端時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0Ω，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電路中的電阻最小，電流最大，根據(jù)圖像得出電源的電壓和電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值；根據(jù)P＝UI得出R1的電功率；（2）當(dāng)滑片位于a端時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電壓表V的示數(shù)最小，電路中的電流最小，根據(jù)圖像讀出R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，進(jìn)一步求出R2的最大阻值；（3）由W＝UIt計(jì)算P在a端時(shí)1min內(nèi)R2消耗的電能?！窘獯稹拷猓篈C、由圖甲知，當(dāng)滑片在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0Ω，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電路中的電阻最小，電流最大，由圖乙知，電源的電壓：U＝U1＝10V，故A錯(cuò)誤；此時(shí)電路中的電流：I＝0.5A，根據(jù)歐姆定律可得，R1的阻值：R1＝＝＝20Ω；R1的電功率P1＝UI＝10V×0.5A＝5W，故C正確；B、當(dāng)滑片位于a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電壓表V的示數(shù)最小，電路中的電流最小，由圖乙知，此時(shí)U1'＝4V，電路中電流I'＝0.2A，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，R2的最大阻值：R2＝＝＝＝30Ω，故B錯(cuò)誤；D、P在a端時(shí)，電路中電流I'＝0.2A，則1min內(nèi)R2消耗的電能：W2＝U2I't＝6V×0.2A×60s＝72J，故D錯(cuò)誤。故選：C。例5．如圖所示電路，電源電壓不變，小燈泡上標(biāo)有“6V3W”的字樣，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片移到中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，求：（1）小燈泡正常工作時(shí)的電流；（2）電源電壓；（3）移動(dòng)滑片使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為15Ω時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4A，小燈泡的實(shí)際功率?！痉治觥浚?）已知燈泡的額定電壓和額定功率，利用P＝UI求出小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流；（2）根據(jù)歐姆定律求R1兩端的電壓，再由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)得到電源電壓；（3）當(dāng)移動(dòng)滑片使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為15Ω時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4A，根據(jù)歐姆定律求出燈兩端的電壓，利用P＝UI求出此時(shí)電燈L消耗的實(shí)際功率?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)的電流；（2）如圖：L與R串聯(lián)接入電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移到中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時(shí)L兩端的電壓UL＝6V，R接入電路的阻值R1＝10Ω，所以，此時(shí)R1兩端的電壓U1＝IR1＝0.5A×10Ω＝5V，所以電源電壓U＝UL+U1＝6V+5V＝11V；（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R2＝15Ω時(shí)，R2與L串聯(lián)，此時(shí)電流表的示數(shù)I2＝0.4A，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U2＝I2R2＝0.4A×15Ω＝6V，此時(shí)燈兩端的電壓U實(shí)＝U﹣U2＝11V﹣6V＝5V，所以此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率P實(shí)＝U實(shí)I2＝5V×0.4A＝2W。答：（1）小燈泡正常工作時(shí)的電流是0.5A；（2）電源電壓為11V；（3）小燈泡的實(shí)際功率是2W。例6．某校實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)智能供暖器，電路如圖所示，電源兩端的電壓U為220V，R1和R2是兩個(gè)供熱電阻絲，S1、S2是溫控開(kāi)關(guān)，工作過(guò)程如下：當(dāng)氣溫低于25℃時(shí)，S1、S2都閉合；當(dāng)氣溫等于或高于25℃時(shí)，S1閉合，S2斷開(kāi)，此時(shí)電流表的示數(shù)為1A，電阻絲R1的電功率為20W（忽略溫度對(duì)電阻絲的影響）。求：（1）R1的阻值是多少歐姆？（2）氣溫低于25℃時(shí)，電阻絲R2消耗的電功率是多大？（3）氣溫低于25℃時(shí)，供暖器的電功率是多大？【分析】（1）知道R1的電功率和通過(guò)R1的電流，利用P＝I2R求出R1的阻值；（2）（3）當(dāng)氣溫低于25℃時(shí)，S1、S2都閉合，由圖可知，電路中只有R1工作，R2被短路，利用P＝求出供暖器的電功率。【解答】解：（1）當(dāng)氣溫等于或高于25℃時(shí)，S1閉合，S2斷開(kāi)，由圖可知，此時(shí)R1、R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過(guò)R1的電流I1＝I＝1A，由P＝I2R可知，R1的阻值：R1＝＝＝20Ω；（2）當(dāng)氣