2025年中考物理一轮复习 第十五章 电学计算整合（第二讲 欧姆定律电能+电功率）课件

这是一份2025年中考物理一轮复习 第十五章 电学计算整合（第二讲 欧姆定律电能+电功率）课件，共60页。PPT课件主要包含了电能表，适用于所有电路，适用于纯电阻电路，其他形式，►方法归纳，聚焦山东考点，1电源电压等内容，欢迎下载使用。
知识点1 电能及其测量
考 点 知 识 清 单
知识点2 电功率
(1)排风扇的电功率约为20 W。( )(2)吸尘器的电功率约为800 kW。( )(3)家用空调的电功率约为1 200 W。( )(4)电吹风机的电功率约为5 W。( )(5)洗衣机的电功率约为30 W。( )(6)台式电脑的电功率约为200 W。( )
【例1】小明家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，他家接入的用电器总功率不能超过______W。小明月初观察到家中电能表示数为 ,月末观察到电能表示数变为 ，他家这段时间内消耗的电能为_____kW·h。当家里只有电磁炉工作时，电能表转盘在1 min内转100转，则电磁炉的实际功率为_______W。他要借助电能表测量电磁炉的实际电功率，还需要用到的一种测量仪器是_____。
重难点1 电能表的相关计算
重 点 难 点 突 破
【例2】 标着“220 V　100 W”的L1和标着“220 V　40 W”的L2两盏灯，判断下列正误：(1)两盏灯的电阻R1>R2。( )(2)若两灯串联，则流经L2的电流比流经L1的电流大。( )(3)若两灯串联，则两盏灯的额定功率都不变。( )(4)若两灯串联，L1的实际功率比L2的大。( )(5)若两灯串联在440 V的电路中，两者均正常工作。( )(6)若两灯串联在220 V的电路中，两盏灯的实际功率之和大于40 W。( )(7)若L1两端的电压变为110 V，则实际功率为50 W。( )(8)若两灯并联，则L1比较亮。( )(9)若两灯并联，则L1消耗的电能一定比L2多。( )
重难点3 单状态电路中的电功、电热、电功率计算
【例3】 如图所示，将标有“6 V　3 W”的灯泡L1和标有“6 V　6 W”的灯泡L2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，不考虑温度对灯丝电阻的影响。求：(1)灯泡L1正常工作时的电流；(2)灯泡L2的电阻；
(3)电源电压；(4)此电路工作2 min消耗的电能。
(4)此电路工作2 min消耗的电能W＝UI1t＝9 V×0.5 A×120 s＝540 J。
重难点4 结合图象计算实际电功率问题
【例4-1】 用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点。如图甲所示是一个定值电阻R和一个LED灯的电流与其两端电压关系的图象。(1)观察图象可知，R的阻值为____Ω。(2)如图乙所示，将LED灯与R串联在电路中，若LED灯的电功率为0.06 W，则R中的电流为____A，电路的总功率为____W。
【例4-2】标着“6 V　1.5 W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12 V的电源两端，每个灯泡的电阻和实际功率分别约为____Ω、____W。 
►易错提醒(1)图象问题中要根据相应规律找到合适的数据。(2)U­I图象中图线表示电阻变化，不要误以为小灯泡的电阻都是固定不变的。
重难点5 电路安全问题（灯泡安全类）
【例5-1】 一只灯泡上标有“12 V　6 W”的字样，另一只灯泡上标有“6 V　6 W”的字样。(1)若把两灯泡串联在电路中，为了让它们都能长时间发光，则所能加的最大电压是____V。(2)若两灯泡并联在一起，保证一个灯泡正常发光，另外一个灯泡不至于烧坏，则干路中的电流最大是____A。
【例5-2】如图所示，电源电压为4.5 V，电压表的量程为0～3 V，电流表的量程为0～0.6 A，滑动变阻器R的规格为“20 Ω　1 A”，小灯泡L上标有“2.5 V　1.25 W”的字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。在保证通过小灯泡L的电流不超过其额定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项正确的是( )A.小灯泡L的额定电流是0.6 AB.电流表的示数变化范围是0.3～0.5 AC.电压表的示数变化范围是0～3 VD.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～20 Ω 
►方法技巧(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小灯泡两端电压不能超过额定电压值。 (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；若将两灯泡并联，由于并联电路中各支路两端电压相等，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)若是电表类，为保证各电表安全，通过电流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电表量程的最大值，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，务必根据每一状态画一个简易电路图。
重难点6 多状态电路中电功、电热、电功率的计算
类型一  滑动变阻器型【例6-1】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上标有“12 V　3 W”的字样，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。求：(1)电源电压；
解：(1)根据电路图可知，当滑动变阻器的滑片P在a点时，电路为灯L的简单电路；因为灯L正常发光，所以电源电压：U＝U额＝12 V。
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12 Ω时，灯L消耗的实际功率；
(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，滑动变阻器的最大阻值。
►方法技巧(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。
类型二  开关通断型【例6-2】在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L上标有“12 V　12 W”的字样，电阻R2＝12 Ω。当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.2 A，这时灯泡L正常发光（忽略温度对灯丝电阻的影响），求：(1)电源电压；
解：(1)当开关S1、S2都闭合时，灯泡L与R1并联，电流表测干路电流，因为并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡L正常发光，所以电源电压：U＝UL＝12 V。
(2)电阻R1的阻值；
(3)开关S1、S2都断开时，灯泡L实际消耗的功率。
►方法技巧(1)首先根据开关的通断分析有无断路和短路部分，若有都去掉；然后分别画出各状态下的直观等效电路图（不含电表及开关）。(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。
类型三  “I-U”图象和滑动变阻器结合型【例6-3】在如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，调节滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求：(1)电路中电流最小时，1 min内电流通过电阻R做的功；(2)电源电压和定值电阻R0；
解：(1)当电路中电流最小时，由题图乙知，1 min内电流通过电阻R做的功W＝UIt＝20 V×0.2 A×60 s＝240 J。
(2)设电源电压为U总，由题图乙知，滑动变阻器的滑片P在b端时，U总＝1.2R0，①滑动变阻器的滑片P在a端时：U总＝20 V＋0.2R0，②联立①②解得U总＝24 V，R0＝20 Ω。
(3)若电压表的量程为0～15 V，电流表的量程为0～3 A，为保证电表正常工作，定值电阻R0消耗的功率范围。
►方法技巧(1)首先根据电压表的测量对象明确I­U图象所描述的对象是关于定值电阻的还是滑动变阻器的。(2)根据I­U图象中的电流变化趋势，明确滑片分别置于滑动变阻器连入电路的阻值最小处和阻值最大处时，所对应的测量对象的已知坐标值。(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。
命题点1 电能表的读数和相关计算
1.（2024·聊城）为了测量家中路由器的电功率，小慧利用五一假期外出期间，关闭家里的其他用电器，用电能表测出一台路由器所消耗的电能，数据见下表，计算可得路由器的电功率为___W。若小慧所在小区有1 000户家庭，按每户家庭只使用一台这样的路由器且全天开机、每度电0.6元计算，则小区用户每月（30天）为路由器支付的总电费为_____元。
2.（2020·烟台）如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该电能表的标定电流是____A，表盘上显示已用电________kW·h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3 min，电能表指示灯闪烁了32次，该用电器在上述时间内消耗的电能为_____kW·h。
命题点2 简单电路类计算
3.（2024·临沂）图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5 V，闭合开关后，“0.5 V，0.2 W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5 Ω的电动机正常工作，则( )A.指示灯的灯丝电阻为0.8 ΩB.电动机的发热功率为1.6 WC.电动机的额定功率为0.08 WD.电路的总功率为1.8 W
4.（2024·济宁）在如图所示的电路中，电源电压为6 V，当开关S闭合后，电路总功率变化了1.8 W，则电流表示数变化了____A，电阻R＝___Ω。
5.（2023·滨州）如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关，电流表A的示数为0.5 A，A1的示数为0.3 A，则电源电压为____V，定值电阻R2在1 min内消耗的电能为____J。
6.（2024·济宁）如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是( )A.甲为灯泡L的图线B.当电压为0时，L与R的阻值均为0C.将L和R并联在6 V的电源两端，电路总电阻为36 ΩD.将L和R串联在6 V的电源两端，L的功率为0.24 W
7.（2024·枣庄）如图所示，电源电压保持不变，R2＝2R1，滑动变阻器标有“20 Ω　1 A”字样，闭合S1，断开S2，滑动变阻器的滑片P位于最右端时，电压表的示数为3 V，电路的总功率为P1；闭合S2，断开S1，滑动变阻器的滑片P移至中点时，电压表示数为1.2 V，电路的总功率为P2，下列说法正确的是( )A.P1∶P2＝4∶5 B.电源电压为12 VC.R1阻值为40 Ω D.电路的最大功率为2.7 W
8.（2023·烟台）如图甲所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为10 Ω，图乙是小灯泡L的电流与电压关系图像。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2 V，通过小灯泡的电流为____A，电源电压为____V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4 V，电路在1 min内消耗的电能为____J。
9.（2024·烟台）如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。闭合开关，将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中，其电流I与电压U的关系图像如图乙所示，则电源电压为____V，滑动变阻器R的最大阻值为____Ω，电阻R0消耗的最大功率和最小功率之比为________。
10.（2024·枣庄）如图所示，电源电压不变，小灯泡L标有“6 V　3 W”字样，滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”，电流表量程为0～0.6 A，当开关S1、S2同时闭合时，小灯泡正常发光，则小灯泡正常发光的电阻RL为____Ω，滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡的亮度将_____（选填“变亮”“变暗”或“不变”）；保持开关S1始终闭合，通过调节电路，使电路消耗的最大功率为P1，最小功率为P2，则P1∶P2＝________。
11.（2021·烟台）如图所示，电源电压恒为12 V，滑动变阻器的最大阻值为48 Ω，电流表量程为0～0.6 A，小灯泡标有“6 V　3 W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。当S、S1和S2都闭合时，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的总功率最小且为6 W，定值电阻R0的阻值为____Ω；当只闭合S时，电路中允许通过的最大电流为____A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为____Ω。
12.（2023·德州）如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。闭合开关S1、S3，断开S2，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15 W。已知R2＝2R1，求：
(1)定值电阻R1的阻值；
(2)R0的最大阻值和电源电压U；
(3)定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率。
13.（2023·聊城）如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6 V　1.2 W”字样，R0为10 Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌上标有“■Ω　1 A”字样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为0～3 V，电流表使用的量程为0～0.6 A。闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为0.72 W。求：
(1)滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值；
(2)当开关S1、S3闭合，S2、S4断开时，小灯泡的实际功率；
(3)当开关S2、S4闭合，S1、S3断开时，在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许通过的最大电流。
14.（2024·聊城）如甲图所示电路中，电源电压不变，R1＝20 Ω，滑动变阻器R2的最大电阻为50 Ω，电流表使用的量程为0～0.6 A。小灯泡L的额定电压为3.8 V，其电流随电压的变化规律如乙图所示。当只闭合S2时，电流表的示数为0.25 A。求：
解：(1)由图甲可知，当只闭合S2时，小灯泡L与定值电阻R1串联，电流表测量电路中的电流。已知此时电流表的示数为I＝0.25 A，根据串联电路的电流规律可知，通过小灯泡和定值电阻R1的电流：IL＝I1＝I＝0.25 A，根据图乙可知小灯泡L两端的电压：UL＝3 V，此时R1两端的电压：U1＝I1R1＝0.25 A×20 Ω＝5 V，根据串联电路的电压规律可得，电源电压U＝U1＋UL＝5 V＋3 V＝8 V。
(2)当只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，滑动变阻器R2连入电路的电阻；
(3)当闭合S1、S2、S3时，为保证不损坏电流表，滑动变阻器R2的电阻可调范围和电路消耗的总电功率的变化范围。
15.（2024·滨州）为研究调光灯的工作原理，某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡L标有“12 V　12 W”字样，电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下，通过调节滑动变阻器，分别记录三个电表的示数，并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图像，求：
(1)灯泡L正常发光时的电流。(2)灯泡L正常发光10 s消耗的电能。
解：(2)灯泡L正常发光10 s消耗的电能：W＝Pt＝12 W×10 s＝120 J。