备战2022中考物理基础考点17 电功、电功率及电热的基本计算专题突破（解析版）

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基础考点 17—电功、电功率及电热的基本计算专题突破

★ 常考点一：电功及电能表

★常考点二：电功率的相关计算

★常考点三：电热及焦耳定律

考点剖析

★ 常考点一：电功及电能表：

1：电功：

（1）电流通过用电器做功的过程就是将电能转化成其它形式能的过程，电流做了多少功就有多少电能转

化成其它形式的能。

（2）电功的国际单位是焦耳，简称焦 J，常用的单位是 kw.h 和度，1度=1kwh=3.6×106J.

(3) 电流通过导体消耗的电能：W=UIt=I2Rt=U2/Rt=Pt=UQ（Q指电荷量）。

【易错警示】上述公式只适用于计算纯电阻电路(不考虑导线的分压)中用电器消耗的电能，对于线圈型电

动机在计算电机消耗的电能时，应考虑线圈上产生的热量，此时 W＞Q，计算电动机消耗的电能只用代入

W=UIt。

2：电能表：

(1)：电能表是用来测量用户在一定时间内消耗电能的仪表，单位为 KW.h。

(2)：如下图，电能表上标注的电压“220V”指电能表的额定电压为 220V，标注的电流值“20A”指电能

表的额定电流为 50A，如电能表上标注：“10A（20A）”指电能表的标定电流为 10A，额定电流为

20A；电能表上标注的 1000r/kw.h 是指用电器每消耗 1kwh 的电能电能表的转盘转 1000 转。

(3)：若电能表接入某一电路，给出一定时间电能表转盘转过的转数，计算用电器消耗的电能，常见的计

算方法是：W=（电能表的转数 n/总转数）×3.6×106J；若求用电器的功率再根据 P=W/t 即可求出。

★常考点二：电功率的相关计算

电功率

(1)电功率是描述电流做功快慢的物理量，用电器通常都用标注额定电压及额定功率，用电器在额定电压

下的功率为额定功率，此时 U实=U 额，当 U实＞U额时P实＞P额，当 U实＜U额时P实＜P额；。

2：灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，规格不同的几个灯泡比较亮度时通常有三种情况：（1）如果是

几个灯泡串联，应先根据 R=U 额2/P 额计算出各个灯泡的电阻，然后根据 P=I2R，电阻大的灯泡实际功率大

亮些（2）如果是并联应根据 P=U2./R 电阻小的实际功率大些应更亮些。

（3）如果所给灯泡的额定功率相同，同时指明了正常发光，则灯一样亮，即如果几个灯指明了正常发光，

直接比较额定功率即可，额定功率大的灯泡亮，其亮度与额定电压无法。

【易错警示】如果给出几个规格不同的灯泡，若没有指明灯泡的串、并联情况且也没有指明是否正常发

光，则灯的亮度无法比较。

3：P=UI=I2R=U2/R=W/t,若求用电器的额定功率必须代入额定电压或代入额定电流。

4：在串联电路中计算用电器消耗的电功率，通常用 P=I2R，在并联电路中计算用电器消耗的电功率通常

用P=U2/R，而无论串联还是并联，在计算电路消耗的总功率时，通常用的公式是：P=U 总I，其中 U总指

电源总电压，而 I指电路的总电流。

【帮你归纳】1：一个用电器如给出了额定电压及额定电流，如一个灯泡标有“6V、3W”在电路中如果

指明了正常发光，此时有四个物理量均可以做已知条件并可以运用这些已知条件进行相关的其它计算：

如上述小灯泡如果正常发光，此时小灯泡的工作电压为 3V，工作时的电功率为 3W；此时电阻 R=U 额2/P

额=12Ω 也可做为已知，此时灯泡的工作电流可由 I=P 额/U 额求出，亦为做为已知条件。

2：如上述小灯泡工作时并没有指明正常工作或正常发光，且指明了灯丝的电阻不受温度影响，此时可由

R=U 额2/P 额求出小灯泡的电阻做已知，其它的物理则不能做为已知条件。

★常考点三：电热及焦耳定律

1：电热及计算：

电流具有热效应，电流通过导体产生的热量：Q=I2Rt= UIt=I2Rt=U2/Rt=Pt；上述公式也只适用于纯电阻电

路，当计算线圈型电动机，电流通过线圈产生的热量时，只能代入公式 Q=I2Rt.

2：研究“焦耳定律”的实验：

（1）由 Q=I2Rt 知电流产生的热量与电流、电阻及通电时间有关，所以在研究焦耳定律时，在研究电流产

生的热量与某一量的关系时必须控制其它变量不变。

（2）在研究电热与电流的关系时可以选择一个烧瓶里面倒入一定量的液体如煤油，并插入一段长玻璃管

或插入温度计（选择煤油是因为它的比热容较小在吸收相同的热量时温度变化明显便于观察）并在液体

里面插入与电路连通的一段电阻丝，先加热一段时间后观察插入的长玻璃管中液柱或观察温度计的变化

情况，然后移动电路中滑动变阻器的滑片改变电路中的电流在通电时间相同时，观察液柱或温度计的示

数变化情况从而确定电流产生的热量与电流的关系

（3）在研究电流产生的热量与电阻的关系时应把两个相同的烧瓶内倒入相同的同种液体，但两个电热丝

的阻值必须不同，然后串联在同一电路中通电一段时间观察两个烧瓶内玻璃管中液柱的变化情况 (或温度

计示数)从面得出电热与电阻的关系。

（4）在研究通电时间与电热的关系时即可以用第一种装置也可以用第二种装置观察同时一个装置中在不

同时间内的液柱变化情况即可，注：必须控制电路中电流与电阻保持相同。

在此实验中如果将液体更换成U型管装置，如下图所示，利用电流产生的热量使U型管内空气受热膨胀，

并通过观察两侧 U型管内液柱的变化来探究电流产生的热量与电流，电阻，通电时间的关系，改进后的

优点是：气体的热胀冷缩较明显，便于观察实验现象。

（5）如上图所示，乙中容器外侧 10Ω 的作用是：起分流作用，使干路电流大于支路，得出在电阻和通电

时间相同，通过导体的电流越大，产生的热量越多。

考点典例

例1：（2020 江苏苏州中考）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，将

滑动变阻器 R2的滑片 P从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完全图线如图乙所示，

则下列说法正确的是（）

A：电压表 V1对应的是图线② B、电压表满足 UC=Ua+Ua＇

C:R2的最大阻值小于 R1的阻值 D：电路的最大总功率为 2UbIb

【答案】B

【解析】A选项中，滑片滑到最右端时，R2接入电路的阻值为零，由图可知，电压表 V2测 R2两端电压，此

时示数为零，因此可知电压表 V2对应的图线为②，电压表 V1对应的图线为①，故 A 选项错误；B选项中，

电流表示数为 Ia时，由图可知，电压表 V1的示数为 Ua＇,根据串联电路电压的规律可知，电源电压为

U=Ua+Ua＇,由图可知，滑片滑到最右端时，R2接入电路的阻值为零时，电压表 V1测的是电源电压，则有：

Uc=Ua+Ua＇,故 B 选项是正确的。C选项中由图乙可知，电路中电流最小时为 Ia，此时 R0达到最大阻值，由

图可知 R2两端电压大于 R1两端电压，根据串联电路的分压规律可知，R2的最大阻值大于 R1的阻值，故 C

选项错误；D选项中，由图可知，电路中最大电流为 IC，因此最大功率为：P=UC×Ib,,故 D 选项错误；综

合上述分析可知，此题应选 B。

例2：（2020 盐山县竞赛试题）如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中，电源

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