通关18 电功 电热的计算（解析版）.docx

通关18电功电热的计算C中考预测考点预测概率预测题型预测电功电功率的计算选择题、解答题电热电热器的计算选择题、解答题电动机的能量转化计算选择题、解答题<（应试秘籍1、电路基础是解决电路问题的基础，拿到电路首先要简化电路，最好画出等效电路，结合电路分析串联或并联，串并联电路电压、电流、电阻及比值规律也是答题关键。2、电功、电功率、焦耳定律的公式要清晰，在怎么样的电路中使用合适的公式是快速答题关键，比如在有关电热器功率比较问题上P=。就比较合适，电源电压一致，比较总电阻的大小即可，其它电路也是，一定要在理解电路基础上选择合适公式。3、关于电动机的能量转化计算，存在难度，但作为能量转化观点的重要对象，还是要清楚如何答题W机二W入一W热，P出=P入一P热，T1=空XIO0%。（抢分通关题型一电功电功率的计算典例精讲Il二二.例题1（2023江干区校级四模）如图甲所示，电源工作时输出的总功率恒定不变，Ri=IOfk在移动滑动变阻器R2的滑片P时，电流表A的示数I与电流表Ai的示数Ii之间变化关系如图乙所示。根据图中信息判断，下列说法中正确的是（）甲乙A.当滑片P向右移动时，电流表A的示数逐渐增大B.当滑片P向左移动时，电源的输出电压逐渐增大C.电源工作时每秒钟消耗的电能始终为5JD.当电流表Ai的示数为0.5A时，R2=12.5【解答】解：由图甲知定值电阻Rl与滑动变阻器R2并联，电流表Ai测量通过定值电阻R的电流，电流表A测量干路的电流；A、滑片P向右移动时，滑动变阻器R2的电阻变大，则定值电阻Rl与滑动变阻器R2并联的总电阻变大，电源工作时输出的总功率恒定不变，由P=Ur并知电路中的电流变小，电流表的示数减小，故A错误；B、当滑片P向左移动时，滑动变阻器R2的电阻变小，则定值电阻Rl与滑动变阻器R2并联的总电阻变小，电源工作时输出的总功率恒定不变，由P=T知电源电压变小，即输出电压变小，故R并B错误；C、由图2知，当Il=O.3A,I=I.5A,则定值电阻Rl两端的电压为：Ui=IiRi=OJAX10=3V=U电翻，则电路的总功率为：P总=U电源I=3VX1.5A=4.5W,即电源工作时每秒钟消耗的电能始终为4.5J,故C错误；D、由图2知，当I'=0.5A,=0.9A,则定值电阻Rl两端的电压为：U'=Ii'Rl=O.5AXlOQ=5V=U2=U电解，经过电阻R2的电流为：12z=1'-Ii,=0.9A-0.5A=0.4A,滑动变阻器R2接入电路的电阻为：R2=y=I2.5,故D正确。故选：Do通关指导由图甲知定值电阻Rl与滑动变阻器R2并联，电流表Al测量通过定值电阻Rl的电流，电流表A测量干路的电流；(1)滑片P向右移动时，滑动变阻器R2的电阻变大，则定值电阻Rl与滑动变阻器R2并联的总电阻变大，电源工作时输出的总功率恒定不变，由P=12r并判断出电路中电流的变化，即电流表示数的变化；(2)当滑片P向左移动时，滑动变阻器R2的电阻变小，则定值电阻Ri与滑动变阻器R2并联的总电阻变小，电源工作时输出的总功率恒定不变，由P=，判断出电源电压的变化，即输R并出电压的变化；(3)由图2知，当h=0.3A,I=1.5A,根据UI=IlRI算出定值电阻Rl两端的电压，即电源电压，根据P总=U电源I算出电路的总功率，即电源工作时每秒钟消耗的电能；(4)由图2知，当I'=0.5A,I,=0.9A,根据Ul=IIRl算出定值电阻Rl两端的电压，即电源电压，根据并联电路电流的规律算出经过电阻R2的电流，由欧姆定律算出滑动变阻器R2接入电路的电阻。名校模拟练习1(2024浙江模拟)如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变。当开关S闭合、Sl断开时，电流表示数为0.2A；当开关S、Sl都闭合时，电流表示数为0.5A。求：(1)当开关S、Sl都闭合时，通过R2的电流。(2)R2的阻值。(3)当开关S、Sl都闭合时，通电Imin电流通过Rl做的功。【解答】解：(1)当开关S闭合、Sl断开时，电路为RI的简单电路，电流表测电路中的电流，当开关S、Sl都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，由并联电路的电压特点可知，两电阻并联时Ri两端的电压与电路为Ri的简单电路时Ri两端的电压相等，由欧姆定律可知，两电阻并联时通过Rl的电流与电路为Rl的简单电路时通过Rl的电流相等，WI=0.2A,由并联电路的电流特点可知,开关S、Sl都闭合时,通过R2的电流：I2=I-I=0.5A-0.2A=0.3A;(2)由并联电路的电压特点可知，两电阻并联时，两端R2的电压：U2=Ui=U=6V,由欧姆定律可知，R2的阻值：R2=岩=蕊=205(3)开关S、Si都闭合时，通电Imin电流通过Rl做的功：W=UIt=6V×O.2A×1×60s=72Jo练习2(2024上城区校级一模)有两只相同的灯泡1.i、1.2与滑动变阻器Ri、R2的连接方式如图所示，它们分别接在恒定电压为16V和8V的电源两端，灯泡1.i、1.2都正常发光，则滑动变阻器Ri、R2上消耗的电功率之比为。【解答】解:(1)在左图中，两只灯泡和滑动变阻器组成串联电路，设每只灯泡两端电压为Uo,电路电流为Io,则滑动变阻器两端电压为Ui=U-2Uo,滑动变阻器消耗的功率为Pl=UlIO=(U-2Uo)Io:(2)在右图中，两只灯泡并联后与滑动变阻器串联，因为灯泡仍然正常发光，所以每只灯泡两端电压仍然为Uo,通过每只灯泡的电流都是10,则滑动变阻器两端电压为U2=U'-Uo,通过滑动变阻器的电流为l=2Io,滑动变阻器消耗的功率为P2=U2I=(U'-Uo)2Io:所以滑动变阻器消耗的电能为今=存黑的=窜一：。；：。=iP2(3-Uo)2o(8V-U0)2101故答案为：1：1。练习3(2024瓯海区校级模拟)两位同学在实验室利用如图（八）所示的电路测定定值电阻Ro、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表Vl的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据，并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U-I图线,则图象中两图线的交点表示的物理意义是()A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端B.电源的输出功率最小C.定值电阻RO上消耗的功率为0.5WD.电源的效率达到最大值【解答】解：A、由题意可知图象乙表示电源的路端电压随电流的变化关系；图象甲表示电阻RO两端的电压随电流的变化关系：交点处说明两图象表示的电流相等，并且电压相等，故说明此时滑动变阻器短路，即滑片滑到了最左端，故A错误；Bx由图象可得，Ro=7缥1=喧方N署=I25Q;当电路中外电阻等于内电IqU.4ZJjU.zi-U.J4阻时，电源输出功率最大，但本题Ro>r,改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等，此时当外电阻越接近内电阻时，电源输出功率最大，故B错误；C、由图可知,此时电源的路端电压为1.OV,电流为0.5A,定值电阻上消耗的电功率P=Ul=O.5W,故C正确；D、电源的效率：Tl=与广，故电流越小功率越大，可见滑动变阻器的滑动头P滑到最右端时效率最大，故D错误；故选：Co练习4（2024浙江模拟）图像是表征事物的一种方法。小明用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率，将滑片从b移至a,记录多组数据并描绘出如图乙所示的I-U图像。若图中面积Sl表示灯泡两端电压为Ui时消耗的电功率大小，则此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为（）甲乙A.SzB.S3C.S1+S2D.S+S3【解答】解：当滑片在阻值最大处时电路中的电流最小，由图乙知电压表的示数为Ui,当滑片在阻值最小处时电路中的电流最大，电压表的示数最大，为电源电压，由图乙知此时电压表的示数为Uo,当电压为Ul时，根据串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的电压为：Uifl=Uo-Ub电流与小灯泡的电流相同，由P=Ul知滑动变阻器的功率为：P滑=UittI=(Uo-Ui)I,此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为S3。故选：Bo练习5(2024金华一模)我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，华为“Mate60pr。"不仅采用超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到10分钟可把电池电量充达一半以上，极大方便了人们的使用。该电池的部分参数如表所示，小科家有一个标有“66瓦”字样的超级快速充电器，他认为充电过程功率应该不是保持全程66瓦，他测量出充电过程中充电器输出的电流和电压，并绘制图像如图所示。八电压ZV1110-：9-8-I7-6"I5-4W20.30405060时间rnin电池名称锂电子电池电压3.7伏容量5000亳安时完成下列问题：(1)该手机电池充满电时储存的电能为多少？(2)利用测量得出的数据，通过计算来证明小科的猜测是否正确。(3)该手机充电器还支持“5丫4.5人”“4.5丫5人”这两种输出规格，选用的充电线一样，则在充电的过程中哪种充电器的充电效率会更高？从能量转化的角度分析。【解答】解：(1)该手机电池电压U=3.7V,容量5000亳安时，充满电时储存的电能：W=UIt=3.7V×5000×103A×3600s=6.66×IO4J;(2)根据图像知，充电器的510秒功率：P=UI=11V×4A=44W;充电器的1020秒功率：P=UI=11V×2A=22W;所以充电过程功率不是保持全程66W；(3)因为“输出5V4.5A”的充电器的充电电流更小，根据焦耳定律公式Q=I2Rt可知，当选用的充电线样，电阻和通电时间相同时，电流越小产生的热量越小，充电过程中的能量损耗更少，所以充电效率更高。故选择规格为“5V4.5A”的充电器的充电效率会更高。题型二电热电热器的计算典例精讲例题2（2024邺州区一模）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变了2V,在IOS内定值电阻Rl产生的热量为36J。则下列结果正确的是（）A.电路中的最大电流为IAB.滑片P在中点时，IOs内滑动变阻器R消耗的电能为60JC.Rl先后两次消耗的电功率之比为16：9D.滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1【解答】解：由电路图可知，闭合开关S,Rl与R串联，电压表测R两端的电压。A.当滑片P置于变阻器的中点时电压表的示数为4V,当滑片P置于变阻器的b端时电压表的示数变化了2V,由串联电路的分压特点可知，滑片P置于变阻器的b端时，接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，则此时电压表的示数：Ur,=UR+AU=4V+2V=6V,此时电路中的电流最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时Rl两端的电压：Ui=U-Ur'=12V-6V=6V,因串联电路中各处的电流相等，且在IOS内定值电阻Ri产生的热量为36J,所以，由Q=KRt=UIl可得，电路中的最小电流：Ib=乳=屋弟%=0.6A,UCDVXIUS由I=W可得，RI的阻值：Ri=/=/=10。，当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，则电路中的最大电流：I