中小学教育资源及组卷应用平台 专题14 电功、电热的计算 电功率与电热的计算也是每年必考项目,难度情况各有不同,单独考察会相对简单一些,综合问题情况下会有较大难度,做好此类问题的关键还是要牢记欧姆定律公式,串并联电路特点,电功率焦耳定律公式等,会分析电路且画出等效电路帮助解题。2024年中考在第19.30题对电功率进行了考察,2025年有大概率会继续考察,需要重点复习! ★重难点01:电功和电功率计算 1.电功的计算 (1)计算式:W=UIt,即电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端电压、电路中的电流和通电时间的乘积。 (2)两个重要的推导公式 结合欧姆定律可导出电功的计算公式:; 结合欧姆定律可导出电功的计算公式:。以上两公式只适用于纯电阻电路。 2.电功率的计算 (1)定义式:。已知某用电器的工作时间t和在这段时间内消耗的电能W,就可以用该公式计算用电器的电功率。 (2)计算式:将W=UIt代入公式中,可得到P=UI,即已知某用电器两端电压U和通过用电器的电流I,就可以用该公式计算出该用电器的电功率。 (3)导出式:、。 对于纯电阻电路,由P=UI及可推导出上述导出式。 1.(2024·浙江)自然界中有许多“电鱼”,它们身体中的发电器官能产生电。研究表明,某电鱼在水中放电时(图1),身体AB段可看成电源和电阻(R1)两部分串联而成,其余部分和水的电阻为R2,它们共同构成闭合电路,简化电路如图2所示。电鱼放电时的电压(即电源电压)为U,电阻R1=1.0×104欧。为获得U的大小,研究人员通过在水里加入氯化钠来改变R2,得到A、B两点间电压UAB和电路中电流I的关系,如图3所示。电鱼每次放电电压视为相同,电鱼电阻不变。 请回答: (1)向水里加入氯化钠,目的是 (填“增大”或“减小”)电阻R2。 (2)求电鱼放电时电压U的大小。 (3)当R2=1.0×104欧,求电鱼放电时R2的电功率P2。 【答案】(1)减小 (2)当电流为0.05A时,UAB=1.5V U=5×10-5A×R1+1.5V① 当电流为0.20A时,UAB=0.5V U=1.5×10-4A×R1+0.5V② 由①②得U=2V R1=10000Ω (3)P2=I2R2=(10-4A)2×1.0×104Ω=10-4W 【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用 【解析】【分析】 (1)向水里加入氯化钠增加了溶液中自由移动的离子,进而分析向水里加入氯化钠的目的。 (2)由图1可知,两电阻串联,根据图2利用串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压,解方程求出R1的阻值和电源电压。 (3)根据欧姆定律求出通过的电流,根据P=I2R求出电鱼放电时R2的电功率P2。 【解答】 (1)向水里加入氯化钠增加了溶液中自由移动的离子,因此向水里加入氯化钠,目的是减小电阻R2。 2.(2022·杭州)密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器,闭合开关使其正常工作30分钟。 (1)该取暖器消耗的电能为多少焦耳? (2)若房间里空气质量为45千克,取暖器放出热量的15%被空气吸收,则房间里空气温度升高了多少摄氏度?[空气的比热为1000J/(kg·℃)] 【答案】(1)解:30分钟取暖器消耗的电能:W=Pt=800W×1800s=1.44×106J (2)解:取暖器放出热量的15%被空气吸收.Q放×15%=Q吸 取暖器放出的热量:Q放=W=Pt;空气吸收的热量:Q吸=cm△t Pt×15%=cm△t △t= =4.8℃ 【知识点】电功计算公式的应用;电功与热量的综合计算 【解析】【分析】(1)根据W=Pt计算取暖器消耗的电能。 (2)首先根据 Q放×15%=Q吸 计算出取暖器放出的热量,再根据 Q放=W=Pt 列出方程计算即可。 ★重难点02: 电热计算 1.电流的热效应 由于导体有电阻,所以当有电流通过导体时,导体总会发热,将电能转化为内能,这种现象叫做电流的热效应。 2.焦耳定律公式的理论推导 焦耳定律可通过理论推导得出。假设当电流通过导体时,电能全部转化为内 ... ...
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