第十五章从测算家庭电费说起2010考点解析

2010中考物理试题考点解析第十五章从测算家庭电费说起典例分析考点一电功和电能表【例1】(10恩施)将规格都是“220V100w”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接人家庭电路中，通电时间相同，下列有关说法中，错误的是( )A．三个电器产生的热量一样多B．电流通过三个电器做功一样多C．三个电器消耗的电能一样多D．电烙铁产生的热量最多【解析】三个用电器消耗的功率、通电时间相同，由W=Pt可知，电流通过三个用电器电流做功相同，既它们消耗的电能一样多。

但从能量转化的角度考虑，电风扇将电能转化为大量机械能和少量热能，电烙铁将电能全部转化为热能，而电视机将电能主要转化为光能和声能，转化成的内能也是电能中的少部分。

所以三个电器产生的热量不一样多。

【答案】A。

【点评】理解电功，应从两个方面：①电流做功的过程，就是电能转化其它形式能的过程；②电流做多少功，就会有多少电能转化为多少其它形式的能。

第一个方面是结合能量转化过程认识电功，第二个方面是能量的守恒性认识电功。

本题应紧密结合电功的概念，从能量转化的角度对电器产生的电热进行分析：只有在纯电阻电路中，电流通过电阻消耗的电能才全部转化为内能。

如题中的电烙铁，生活中的电灯、电炉和电熨斗等都是纯电阻电路。

含有电动机的电路为非纯电阻电路，电路消耗的电能除一小部分转化为内能外，大部分都转化为机械能。

【例2】(10大理市)图15—1是某家庭用的电能表及某月月初、月末的两次读数，若按0．5元／kW·h计算，他家本月应缴纳电费元，他家同时使用的用电器总功率不得超过w；若电能表在10min内转了300转，则接在该电能表上的用电器消耗的电能为kW·h。

【解析】电能表计数器上月末、月初读数之差，就是该家庭当月消耗的电能，1469．5kW·h一1387．5kW·h=82kW·h，应缴纳电费82kW·h×0．5元／kW·h=41元。

电能表上“220V 10A”表示该电能表用在220V的电路中，标定电流为10A，因此用公式P=UI计算出电能表允许使用的用电器的最大功率为220V×10A=2200w。

表盘参数“3000R ／kwh，，表明：每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过3000转。

则电能表每转1转耗电（1/3000）kw·h．电能表表盘转过300转，消耗的电能为300×（1/3000）kw·h=0.1kw·h。

【答案】41；2200；0.1。

【点评】本题主要考查同学们从电能表上获取并分析信息的能力，要注意理解电能表上各个物理参数的意义。

利用表中的各个参数作为已知条件解题。

考点二探究电流做功与哪些因素有关【例3】（10昆明）图15-2所示电路是“探究电流做功与哪些因素有关”的实验装置。

（1）请根据连好的实物电路图，在虚线框内将相应的电路原理图补充完整。

（2）在这个实验中，电流做功的多少，是通过煤油 变化的大小体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”，这种方法在物理学研究中经常用到，请举一例：（3）根据此装置现在的连接方式，可以判断它是电流做功与 的关系，因此所选择的两段电阻丝的电阻大小应该 。

（4）实验前如果使两瓶煤油的 、 都相同，更便于观察。

（5）小朋同学建议将上面实验装置中的玻璃瓶和电阻丝用两个不同规格的小灯泡代替，通过观察两个小灯泡的 也能知道电流做功的多少。

比较小鹏的设计和上面图15-2中所示的两种不同的实验装置，请你对两种装置进行评估：.【解析】（1）将电阻丝浸在两个装有煤油的玻璃瓶中，通电时，电流通过电阻丝做功，电能转化为内能，煤油吸热温度升高；电流做功越多，温度计上升越高。

因此，电流做功的多少，可以通过煤油温度变化的大小体现出来。

（2）因为电流做功多少可能跟电流、电压、通电时间有关，所以，要探究电路做功的多少与哪些因素有关，应采用控制变量法。

装置中电阻丝R 1与R 2并联，电压相同通电时间也相同，所以选用阻值不同的电阻丝R 1与R 2，通过它们的电流不同，就可以探究电流做功多少与电流大小的关系。

（3）由W=Q=Cm （t 2-t 1）,可以看出，当煤油的质量、初温相同时，根据煤油的末温，就可直接比较出电流做功的多少。

（4）用小灯泡代替瓶中煤油及其电阻丝，当电流通过小灯泡时，电能转化为内能，其中部分内能有转化为光能，小灯泡越亮，相同时间内转化的光能也越多，电流做功也越多。

因此，通过观察小灯泡的亮度，就可以直接观察出电流做功的多少。

且实验器材简单，现象直观，但改用小灯泡后，不能定量研究出电流做功的多少。

原装置可以通过测量出煤油的质量，和温度的变化，定量地测出电流做功的多少。

【答案】（1）如图（2）温度 例如：①研究声音是由振动产生的，用乒乓球的振动来显示音叉的振动②研究分子运动时，用固体、液体、气体的扩散推测分子的热运动③用吸引大头针的多少观测磁铁的磁性强弱。

图15-2 图15-3（3）电流 不同（4）质量 初温（5）亮度 小鹏的实验器材简单，现象直观，通过观察小灯泡的亮度，就可以直接观察出电流做功的多少；原装置可以通过测量出煤油的质量，和温度的变化，定量地测出电流做功的多少。

【点评】探究电流做功与哪些因素有关 ，应明确以下几个问题：①电流做功的多少可以通过电流的效应显示出来，如电阻丝发热加热煤油使煤油的温度升高，灯泡发光的亮度。

②电流做功的多少与哪些因素有关？③怎样用控制变量法分别研究电流做功与电压、电流的关系考点三 探究电流做功快慢与哪些因素有关【例4】（10攀枝花）在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想： 甲：电功率跟电流有关，电流越大，电功率越大。

乙：电功率跟电压有关，电压越大，电功率越大。

（1）小明同学就猜想甲进行了如下探究：A ．按照如图所示连好电路；B ．更换不同规格的灯泡，移动滑动变阻器R 的滑片，分别记下电流表的读数和灯泡的亮度。

实验结果如下：C ．小明由此得出：电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大。

请你对小明的实验过程进行评估，他的实验有什么不合理之处？应如何改进？不合理之处：____________________________________________________________。

改进方法：______________________________________________________________。

（2）现有如下器材：不同规格的灯泡2个、电源1个、开关1个、电压表2只、导线若干，请你设计一个实验电路来验证猜想乙，并把电路图画在右侧的方框内。

（3）探究出电功率跟电压和电流的关系后，爱动脑筋的小明猜想 ：“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系。

”于是，他向老师借了一些定值电阻和其它相关器材进行实验，其实验数据如表一、表二所示。

根据表一中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是： 。

根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是： 。

【解析】 电功率的大小可能跟电压和电流的大小都有关系，要研究电功率与它们的关图15-4系，要采用控制变量法。

(1)中没有控制电压不变，可在灯泡两端接一个电压表，通过调节滑动变阻器，使换灯前后灯泡两端电压保持不变。

（2）要控制电流不变，可让不同规格的小灯泡串联，用电压表分别测出每个小灯泡两端的电压。

（3）分析表一、表二可以看出：表一中，电流相同，电功率电功率跟电阻成正比；表二中，电压相同时，电功率跟电阻成正比。

【答案】（1）不合理之处：未控制灯泡两端电压不变。

（答案中体现控制变量的思想即可）改进方法：在灯泡两端接一个电压表，通过调节滑动变阻器，使换灯前后灯 泡两端电压保持不变。

（或用不同规格的灯泡并联，用电流表测出各灯电流， 比较电流与亮度的关系。

）（2）电路图如图。

（也可以让一只电压表测某一个灯的电压，而另一只电压表测总电压。

）（3）电流一定时，电功率跟电阻成正比；电压一定时，电功率跟电阻成正比；。

（注：答案给出公式也可以）【点评】用控制变量法研究物理问题，是一种常用的方法。

运用控 制变量法时，一定要注意控制哪些量不变，才能研究一个量和另一个量的变化关系，分析归纳数据得出结论时，也一定要指明结论成立的前提条件。

考点四 电功率的测量【10河池】小宇做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“3.8V ”字样）．（1）如图17所示，他所连接的实验电路存在错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的接法．（2）电路连接正确后，闭合开关，记录的部分实验数据和现象如上表所示。

分析表中实验数据可知：第1次实验中,小灯泡不发光的原因是_______________,接下来应进行的操作是 ；所用电源电压约为_________V ．（3）由于小宇粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻：R=11U I = 0.5V 0.1A =5Ω，再计算出灯泡的额定功率：P ＝23U R =23.8V 5（） =2.888W ．请你对小宇计算额定功率的方法作出评价：小灯泡的额定功率_______（选填“大于”“等于”或“小于”）2.888W ,理由是______________________．【解析】(1)图中滑动变阻器同时接入了下面两个接线柱，移动滑片起不到改变电阻的作用，正确的接法是“一上一下”的连入电路。

(2)分析表中的数据，刚开始滑动变阻器处于阻值最大的位置，小灯泡两端的电压和通过的电流太小，所以小灯泡不发光，随着滑动变阻器的移动，灯泡逐渐变亮，最后当灯泡两端的电压过大时，灯丝烧断，从而使电压表串联到了电路中，由于电压表的电阻很大，相当于电源电压都加在了电压表两端，这时电压表的示数等于电源电压，得到U 电源=6V(3)灯泡灯丝的电阻会随着温度的升高而增大，即灯泡正常发光时的电阻大于发光较暗S图15-5时的电阻，根据P=U2／R，电阻增大，会使电功率变小，因此，灯泡的额定功率小于2．888W。

【答案】(1)如图12—4所示(改动方法有两种，可改动连接变阻器两根导线中的任意一根)。

(2)变阻器连人电路的阻值太大(电流太小或电压太小)；调节滑动变阻器；6(3)小于；灯丝的电阻随温度升高而变大(灯丝的电阻大于5Ω)【点评】伏安法测定小灯泡的电功率是初中电学中重要的实验之一，中考试题中经常出现。

本实验要求要熟练掌握电流表、电压表和滑动变阻器的连接，会选择电表的量程，会选择滑动变阻器的规格，会判断并排除实验中出现的电路故障。

会根据实验数据计算额定功率和实际功率，知道不能求电功率的平均值减小实验误差，知道灯泡越亮，灯丝的温度越高电阻越大。