第14讲 欧姆定律、电功率 第2节 电功率、焦耳定律的理解与简单计算(集训本)-【学海风暴·PK中考】2026中考物理备考（江西专用）

第2节电功率、焦耳定律的理解与简单计算 建议用时45分钟 AC穷基础 耗的电能为 J;闭合开关S和 1.国家标准《家用和类似用途电器的安全》中 S2,电流表示数为 A。 规定，电热水壶电源线一般不应长于75cm。 6.(2025烟台)电能是现代社会生活的重要资 源，每个人都应该有节约用电的意识。下列 这是通过缩短电源线长度来减小 用电器正常工作1小时所消耗的电能最接 ,从而 (选填“增加”或“减 近1度电的是 ( 少”)电源线通电时产生的热量。 A.台灯 B.智能手机 2.(2025重庆)某款家用全自动电煎药壶加热 C.家用空调 D.笔记本电脑 挡的额定功率为400W,正常加热1min产 7.(2025广东改编)以下是探究电流通过导体 生的热量是 J,加热电阻的阻 时产生热量的多少与哪些因素有关的实验 值是 2. 装置。下列说法正确的是 3.(2025伊春)如图，电源电压保持不变，电阻 R1=102,只闭合开关S1时，电流表的示数 为0.3A,则电源电压为 V;若再 闭合开关S2时，发现电流表的示数变化了 0.2A,则电路的总功率为 W。 A.通电后，图甲透明容器中的电阻丝内能增 R 加的方式和空气内能增加的方式是相 5 同的 S B.图甲中通电一段时间后，左侧容器中的电 第3题图 第4题图 阻丝产生的热量更少 4.(2025南昌一模)如图所示，某同学将标有 C.图乙实验可以探究电流产生的热量与电 “3V0.5W”和“3V0.6W”字样的两个 流的关系 灯泡串联接在电压为3V的电路中。闭合开 D.通电后，图乙右侧容器中电阻丝产生的热 关，观察两灯亮度，断开开关，将其中一个灯 量多 泡换成“3V0.75W”的再闭合开关，则另 8.(2025德阳)图甲为通过灯泡L和定阻电阻 一个灯泡的亮度 (选填“变亮” R的电流与其两端电压关系的图像。把它 “变暗”或“不变”)，电路的总功率 们按图乙方式接入电路，闭合开关S,电流表 (选填“变大”“变小”或“不变”)。（假设 示数为0.2A。下列选项正确的是( 灯丝电阻不变) ↑IIA 0.4 5.(2025天津)如右图所示的 S 0.3 电路中，电源电压恒为3V,aW6 022 (A) a、b是粗细均匀的电阻丝的 S UN 两个端点，c是电阻丝的中点。只闭合开关 S1,电流表示数为1A,该电路通电1min消 A.电源电压为1.5V 集训本 251 B.定值电阻R的阻值为102 (3)阳阳同学闭合S1、S2后，通电10min,求 C.通过灯泡L的电流为0.2A R产生的热量和电路消耗的总电能。 D.灯泡L的实际功率为0.9W 9.（2025江西名校联盟二模)将标有“3V1.2 W”字样的小灯泡L与电阻R按图甲所示的 方式连接起来，闭合开关后，小灯泡L正常 发光，电压表的示数如图乙所示。求： 35 乙 (1)通过小灯泡L的电流。 B「培能力7 (2)电源电压。 11.(2025绥化)如下列图片所示，电源电压恒 (3)通电100s,电阻R消耗的电能。 定，将定值电阻R1、R,按图甲、图乙两种方 式接入电路，电阻R1在两电路中消耗的电 功率分别为4W和9W,则R1:R2= ,图乙中电阻R2消耗的电功率为 W。 R R2 U o 甲 12.甲、乙两个普通家用照明灯泡的铭牌如下 10.（2025深圳)为了给某简易植物工厂的植物 图所示（假设灯泡电阻不变）。下列说法正 提供光和热，君君、辉辉、阳阳共同设计了 确的是 () 下图所示的电路图。小灯泡L的规格是 “12V6W”。电源电压为12V,R为加热 ×x牌 ××牌 电阻，阻值大小为62。 PZ220 V 40 W PZ220V100W A.甲灯电阻大，灯丝较粗 8头s B.两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能 较少 (1)请帮助君君同学算出只闭合S2时通过 C.若两灯串联在220V的电路中，则乙灯 R的电流。 较亮 (2)请帮助辉辉同学算出只闭合S1时灯泡 D.若两灯并联在220V的电路中，则乙灯 L的电阻。 较亮 252A。2025江西物理 13.(多选)有甲、乙两个灯 ↑UN 15.(2025威海)采摘机器人在智慧农业中广泛 泡，额定电压分别为 使用。兴趣小组设计的某采摘机器人的部 12V和6V,右图所示 分工作原理如下图所示，它可以“前进”“后 的是两灯的U-I关系 退”“照明”。开关S1、S2用绝缘柄相连，可 图像。在确保电路安 0 0.30.50.611A 同时连接触点“1”或“2”，电动机均正常工 全的前提下，下列分析正确的是 ( 作。以下是部分元件参数：电动机(24V A.若两灯均正常发光，则甲灯比乙灯亮 96W),灯泡L(18V5.4W),滑动变阻器 B.甲的灯丝一定比乙的灯丝细 R(5021A),电流表(0~0.6A)。 C.若两灯并联，则电路的最大总功率 为9.6W SS A D.若两灯串联，则电路两端的最大电压为 2 绝 缘 16V 柄 14.图甲是小文设计的饮水机电路示意图，电 阻R1=12102。开关S、S1都闭合时，饮 (1)通过控制开关S1、S2,可实现前进、后 水机正常加热时的总功率为840W。 退，原因是什么？ 220Vo kW.h (2)电动机（线圈电阻为2Ω）正常工作 R 0o51⑥ kWh 5min消耗的电能和产生的热量分别为 R2 220V1040)A501H五 2 500 imp/(k Wh) 多少？ (3)闭合S,调节灯泡亮度时，为保证各元 (1)闭合开关S,断开开关S1时，电路中电 件安全，R连入电路的最小阻值为多少？ 流大小是多少？（结果精确到0.01A) (灯丝电阻的变化忽略不计) (2)开关S、S1都闭合时，饮水机正常加热 l0min,图乙中的电能表指示灯闪烁多少次？ (3)电阻R,的阻值是多少？ 集训本 253端的电压之比为U1:U2=(U-U2):U2=(4V- (3)当R,与R:并联时，由并联电路电压规律得， 3V):3V=1:3,根据串联电路的分压规律可得， U1'=U2=U R1、R2的阻值之比为R1:R2=U1:U2=1:3。 由并联电路电流规律可知，I于=I1'十I2 当开关S断开，两表均为电流表时，R1与R:并联， U'U U2 U 甲电流表测通过R,的电流，乙电流表测干路电流， 根据欧姆定律可得1，=尺=R1:一R, 根据并联电路的分流规律可得，通过两电阻的电流 所以干路总电流为1年=1，'+1：=反 U U 之比为I1:I2=R2:R,=3:1,因并联电路中千 路电流等于各支路电流之和，所以甲、乙两表的示 U(R:+R2) = 数之比为I甲：Iz=I2:I=I2:(I1+I2)=1:(3 RR2 +1)=1:4。 9.D【解析】当滑片P移到b端时，电路为R,的简 4.C 单电路，电压表的示数等于电源电压，此时滑动变 5.A【解析】闭合开关S、S2,断开开关S1,此时R,、 阻器R,接入电路中的电阻为O,R2两端的电压为 R。并联，电流表测通过R。的电流，因为并联电路 0。由图像可知，电压表的示数为6V,即电源电压 各支路两端的电压相等，都等于电源电压，所以电 U=6V。滑片P移到a端时，R,与滑动变阻器的 源电压为U=U。=I1R。闭合开关S、S,断开开 最大阻值串联，由图像可知，滑动变阻器R:的最大 关S2,此时R,、R。并联，电流表测干路电流，通过 阻值为R2=20,电压表的示数U1=2V,因串联 R,的电流为L,=1:-11则待测电阻为R,=了 U 电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻 器两端的电压U2=U一U1=6V-2V=4V,根据 放A正确 欧嬲定体可知通注民：的电浅为1：=爱一 6.解：(1)开关S1断开，S闭合，两电阻串联在电路 0.2A,因串联电路中各处的电流相等，所以通过R 中，电压表测电源电压。电源为2节新干电池，电 的电流I1=I2=0.2A,根据欧姆定律可知，R,= 压为3V,所以电压表示数为3V。 U2V (2)开关S闭合，S断开，两电阻串联接入电路，电 =0.2A=100。当滑片P移到中点时，R1与 压表测R,两端的电压，电流表测电路中的电流。 滑动变阻器串联：由图像可知，R2'=102时，电压 _=2V 则R,的阻值R,=7=0.2A=100 = 表的示数U,'=3V,通过R,的电流为1，'=尺 (3)由串联电路的电压特点知，R2两端的电压U2= 3V U-U1=3V-2V=1V 100=0.3A,故A,B、C错误，D正确。 _U2_1V R:的阻值R,=-0.2A=50 10.ACD【解析】当货物质量增大时，R所受压力增 大，由图乙可知R阻值变小，电路中的电流增大， 7.解：(1)由图甲可知，定值电阻R与滑动变阻器R。 12V 串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻 故A正确。电路中的最小总电阻Ra=30mA一 R两端的电压。当滑片P在a端时，Rp连入电路 4002;当R。为1002时，R的最小值为4002- 的电阻为0，电路中只有R工作，则电压表示数最 1002=300Ω，由图乙可知最大能检测的货物重力 大且等于电源电压，由图乙知，电源电压U=U。= 为8000N,即最大能检测800kg的货物，故B错 4.5V 误。当R。为2002时，R的最小值为4002一 (2)当滑片P在a端时，电路中的电流I。=0.9A, 200=2002,由图乙可知最大能检测的货物重 U。一 根据欧姆定律知，定值电阻R的阻值R= 力为9000N,即最大能检测900kg的货物，故C 正确。当电路允许通过的最大电流为24mA时， 4.5V 0.9A=52 U 12V 电路中最小总电阻Rg'=7=0.024A=500. 8.解：(1)因为两个定值电阻串联，所以总电阻为R。 由图乙知，700kg的货物置于该装置的绝缘平板 =R,+R2 上时，R为4002，故此时两种规格的R。均能满足 根据欧姆定律，串联电路中的电流大小为I=及 J 总电阻不小于5002的要求，故D正确。 U =R+R: 第2节电功率、焦耳定律的理解与简单计算 (2)串联电路中电流处处相等，则通过定值电阻R, 1.电阻减少 U 2.24000121 的电流为11=I=R一R,+R, 3.31.5【解析】只闭合开关S时，电路为R,的简 R 所以R,两端的电压大小为U,=IR,=R,十R, 单电路，电流表测电路电流。由欧姆定律可得，电 源电压U=IR1=0.3A×102=3V;当同时闭合 参考答案心49 开关S1、S2时，两电阻并联，电流表测干路电流，通 UI 2 过R,的电流不变，仍为0.3A,电流表的示数变化 得-专则号=号。在图甲申联电路中，根据串 U= 了0.2A,则通过R2的电流为0.2A:根据并联电 U 2R:U 2 路的电流规律，干路电流I=I,+I2=0.3A+ 联电路的分压规律，可知，，则。一。=了· 0.2A=0.5A,则电路消耗的总功率P=UI=3V 由图乙知，R1、R2并联，R1、R2两端电压均等于电 ×0.5A=1.5W。 源电压U,此时R,消耗的功率为P1,R,消耗的 4.变亮变大【解析】标有“3V0.5W”“3V U 功率为Pa,Pu-R-9W,Pa-则 Pi U2 0.6W”“3V0.75W”字样的灯泡中，“3V s-R 0.75W”的灯泡的电阻最小。标有“3V0.5W”和 “3V0.6W”字样的两个灯泡串联接在电压为3V 的电路中，闭合开关，观察两灯亮度，断开开关，将 2P1=2X9W=18W。 其中一个灯泡换成“3V0.75W”的再闭合开关。 12.D【解析】灯泡电阻不变，甲灯的电阻为R甲= 因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，更换后电 U1=220V)2 路总电阻变小，根据欧姆定律可知通过电路的电流 P甲 40W =12102,乙灯的电阻为Rz= 变大，根据P=R可知另一个灯泡的实际功率变 U吃=(220V)2 大，亮度变亮，根据P=UI可知电路总功率变大。 二100W=4840。甲灯电阻大，横截面积 5.1802【解析】只闭合开关S1,电阻丝阻值的一半 小，灯丝较细，故A错误。两灯均正常发光时，消 接入电路，电流表测电路电流，电流表示数为1A, 耗的电能不仅跟电功率有关，还跟通电时间有关， 该电路通电1min消耗的电能为W=Ut=3V× 所以无法判断哪个灯消耗的电能少，故B错误。 1A×60s=180J;闭合开关S和S2,电阻丝的两半 若两灯串联在220V的电路中，灯泡电阻不变，根 并联，电流表测干路电流，电流表示数为'=2I=2 据串联电路电流处处相等及欧姆定律可知，甲灯 X1A=2A。 的电阻大于乙灯的电阻，则甲灯两端分到的电压 6.C7.D8.D 大于乙灯两端分到的电压，甲灯的实际电功率大 9.解：(1)小灯泡标有“3V1.2W”字样且正常发光， 于乙灯的实际电功率，则甲灯较亮，故C错误。若 P题=1.2W 则通过小灯泡的电流1一 3V=0.4A 两灯并联在220V的电路中，根据并联电路中电 源两端的电压与各支路两端的电压相等可知，两 (2)小灯泡L与电阻R串联，电压表测量电阻R两 灯均可正常发光，乙灯的额定功率大于甲灯的额 端的电压，由图乙可知UR=1.5V,则电源电压U 定功率，所以乙灯较亮，故D正确。 =U+UR=3V+1.5V=4.5V 13.AD【解析】甲灯泡正常发光时，电流为0.5A,电 (3)通过电阻R的电流IR=I1.=0.4A,电阻R消 功率为Pm=U甲I甲=12V×0.5A=6W;乙灯泡 耗的电能 正常发光时，电流为0.6A,电功率为Pz=UzI乙 W=URIRt=1.5V×0.4A×100s=60J =6V×0.6A=3.6W,由于甲灯泡的电功率大于 U 12V 10.解：)只闭合S,通过R的电流1-R=60 乙灯泡的电功率，因此甲灯比乙灯亮，故A正确。 电阻的影响因素有材料、长度、横截面积等，由于 2A 两灯丝的材料、长度不能确定是否相同，因此不能 (2)只闭合S,灯泡L的电阻R= 0唯=12V) 确定甲、乙两灯泡灯丝的粗细关系，故B错误。若 6 W 两灯并联，电源电压最大为6V,此时乙灯泡正常 =242 发光，通过甲灯泡的电流为0.3A,干路电流为I (3)闭合S1、S2后，通电10min,R产生的热量Q= =0.3A十0.6A=0.9A,则电路的最大总功率为 IRR=(2A)2×60×10×60s=1.44×10J P=UI=6V×0.9A=5.4W,故C错误。若两灯 P额_6W 灯泡所在支路的电流14-一2V-0.5A 串联，电路中允许通过的最大电流为0.5A,此时 甲灯泡正常发光，据图可知乙灯泡两端的电压为 千路中的电流I=I1+IR=0.5A+2A=2.5A 4V,则电源电压为U'=12V+4V=16V,故D正 电路消耗的总电能W=LIt=12V×2.5A×10× 确。 60s=1.8×10°J 14.解：(1)闭合开关S,断开开关S1时，只有R,接入 11.2:118【解析】由图甲可知，R1、R2串联，R, U 220V 两端电压为U1,消耗的功率为P1,R2两端电压为 电路，电路中电流大小为I:= R,-12102 U,则P=R =4W;由图乙可知，R1、R,并联， 0.18A (2)开关S、S都闭合时，两电阻并联，饮水机处于 此时R1两端电压为电源电压U,消耗的功率为 加热状态，P格=840W=0.84kW P则P景-9w会-货×会-0则 =10 min=6h 50 。己·己6江西物理 加热10min消耗的电能W=P#t=0.84kWX 【解析】(1)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器 6h=0.14kw.h 的滑片P应位于阻值最大处，即最左端。(2)闭合 开关，移动滑片，发现电流表示数有明显的变化，说 电能表指示灯闪烁次数 明电路是通路：而电压表无示数，且导线、电压表和 n=0.14kW·h×2500imp/(kW·h)=350imp 电流表均无故障，说明与电压表并联的电路短路， U2 (3)加热状态时，电阻R:的功率P,=反 即造成此现象的原因可能是定值电阻R短路。 (3)在探究电流与电压的关系时，根据实验数据绘 (220V)2 =40W 制的图像为一条过原点的直线，根据图像和欧姆定 12102 电阻R:的功率P2=P热一P1=840W-40W= 种可得：定值电阻R=号=。以-10n:当导体调 800W 端的电压增大时，通过导体的电流增大，且导体两 0=220V 电阻R,的阻值R,=P。=800W =60.52 端的电压与通过导体的电流的比值保持不变，故可 得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体 15.解：(1)由图可知开关S、S2同时接1，电动机中电 两端的电压成正比。(4)由图丙可知，电流表选用 流方向为从右到左；开关S、S2同时接2，电动机 小的测量范围，分度值为0.02A,其示数为0.2A。 中电流方向为从左到右。所以通过控制开关S、 (⑤)每次实验时电阻R两端的电压均控制为2V不 S2,改变通过电动机中电流的方向可实现前进、 变，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压 后退。 U浙=U-Uv=6V-2V=4V,滑动变阻器两端电 (2)电动机正常工作5min消耗的电能为W=Pt 压是定值电阻两端电压的2倍：因为定值电阻的最 =96W×5×60s=2.88×10°J 大电阻为20Ω，当定值电阻阻值最大时，滑动变阻 电动机正常工作的电流为1=名=》=4A 器的电阻也最大；根据串联分压规律，滑动变阻器 产生的热量为Q=IRt=(4A)2×22×5X60s 的最大阻值R带大=2R定大=2×202=402，故滑动 变阻器的最大阻值至少应是40Ω。(6)根据串联电 =9600J 路的电阻规律可知，当202的电阻损坏时，可以把 (3)灯泡正常工作的电流为1= P=5.4w 18V 52与15Ω的电阻串联后与电压表并联进行实验。 4.(1)左(2)断路(3)断开将电压表调零 =0.3A (4)实验时定值电阻两端电压保持为定值(5)① 则电路中最大电流为0.3A,由题意可知电动机正 【解析】(1)为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变 常工作，则电源电压为24V,根据欧姆定律和串联 电路特点可知此时R连入电路的最小阻值为R小 阻器的滑片移到最大阻值处，由图甲知，滑片右侧 电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的最左 U-U1_24V-18V =202 端。(2)电流表指针不偏转，说明电路可能断路；电 I大 0.3A 压表指针有明显偏转且保持不变，说明电压表与电 第3节探究电流与电压、电阻的关系 源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好 1.【证据】(1)如下图所示(2)右保护电路 【解 的，与电压表并联的定值电阻断路了。(3)为了保 释】正比【交流(1)C(2)B(3)小灯泡电阻随 护电路，在拆电路的过程中应先断开开关；由图丙 温度升高而变大 可知，电压表指针没有对准零刻度线，说明电压表 使用前未调零。(4)探究电流与电阻的关系时，需 控制定值电阻两端电压一定，改变定值电阻阻值， 因此小明遗漏的实验操作并未影响结论，原因是实 验时定值电阻两端电压保持为定值。（⑤）之前的实 验中电压表指针在零刻度线的右侧，则电压表示数 2.(1)如下图所示 (2)右0.48(3)相等 反 (4)能 大于定值电阻R两端的实际电压，其实际电压较 小，通过的电流较小，得到的电流I与定值电阻R 的倒数的关系图像为图乙中的图线②：正确操作重 新进行实验，电阻R两端的电压比之前大，由欧姆 定律可知在接入相同电阻时测得的电流将更大，所 以此时的I尺关系图像是图线①。 3.(1)左(2)定值电阻R短路(3)10 在电阻一定 时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 第4节 伏安法测电阻和电功率 (4)0.2(5)40(6)把5与152的电阻串联后 1.(1)如下图所示(2)右过大(3)D(4)0.28 与电压表并联进行实验 求平均值，减小误差(5)B 参考答案 51