第10讲 电功 电功率-2026年浙江省中考科学一轮复习讲练

该初中科学讲义聚焦中考电学核心，覆盖电能电功、电功率、伏安法实验、焦耳定律四大考点，结合欧姆定律与生活场景（电能表、多挡位家电）构建知识网络，通过考点剖析（定义公式实验）、方法指导（如“串正并反”技巧）、真题训练（模拟题中考题）突破综合计算等难点，体现系统性复习设计。 亮点在于“考点-题型-素养”融合，如伏安法实验故障分析表培养科学思维，多挡位家电计算结合生活实际落实探究实践。设基础到挑战分层练习，配合5分钟限时测试，确保高效复习，助力学生提升应考能力，为教师提供精准复习节奏指导。

第10讲 电功 电功率 电功与电功率是浙江科学中考电学板块的重中之重，常和欧姆定律、焦耳定律等知识综合命题，且紧密结合电能表、多挡位家电等生活场景，该模块分值分布覆盖全题型，基础类知识点如电能表读数、额定功率；伏安法测电功率的实验探究题是高频题型；而电功、电功率与欧姆定律结合的综合计算，或是多挡位家电的电热计算等压轴题型 【考点1　电能与电功】 【考点剖析】 一、电能与电功 1、定义 （1）电功：电流所做的功叫做 。 （2）电能：电能是能量的一种，属于二次能源，用符号 表示。 2、实质 电流做功的过程实质上就是电能转化为 的过程。电能转化为其他形式能量的多少可以用 来度量。如：电流通过电动机，把电能转化为机械能，说明电流对电动机 。 3、单位 电能电功的单位是 ，还有 俗称“ ”；焦耳与千瓦时之间的换算关系：1千瓦时= 焦耳。 4、电能表 （1）电能表的作用：测量用电器在一段时间里消耗的 。电能表也叫 。 （2）电能表的参数含义 ①220V： 。 ②kw·h：电能表上的数字以 为单位来显示用电器所消耗的电能。 ③1200r/kW·h： 。 ④5(10)A：该电能表的额定电流为 ，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过 。 （3）电能表测量电能的方法 ① 法：电能表计数器上显示着数字，计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少)，单位是 。 如：家中电能表在月初的示数是03248，月末的示数是03365，则这个电能表计数器示数这个月家中用电量为336.5千瓦时-324.8千瓦时=11.7千瓦时，即这个月家中用电量为 度。 ② 法：由电能表参数Nr/ kW·h (N由不同电能表规格而定)，数出某段时间电能表转盘转过的转数n，则这段时间消耗的电能W=n/N千瓦时=n/N×3.6×106焦耳。 5、电功 （1）当电能转化为其他形式能时，我们就说电流做了功，电功用“W”表示。 （2）电流做功过程就是 。消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能，电流也就做了多少功。所以，用电器消耗了多少电能和通过用电器的电流做了多少功，这两种说法的含义是一样的。 6、影响电功多少的因素 大量的实验表面，电流做功的多少跟 。加在用电器上的电压越高、通过用电器的电流越大、用电器通电时间越长，电流做的功就越多。 7、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。 电路中电功关系的三个推论 1.串并联电路的电功的特点 串联电路 并联电路 分析 如图所示，在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It； 由于U=U1+U2，故W总=UIt=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2 如图所示，在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t； 由于I=I1+I2， 故W总=UIt=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2 推论一 无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器做功之和，即W总=W1+W2+… 2.串、并联电路电功的分配关系（仅适用于纯电阻电路） 推论二 串联电路中，电流通过各电阻所做的功与其阻值成正比 推导分析： 推论三 并联电路中，电流通过各电阻所做的功与其阻值成反比 推导分析： 例、（2025•宁海县校级模拟）小易家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．他家在这段时间内消耗的电能为70.3kW•h B．电能表是直接测量电功率的仪表 C．若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作30min，则电能表的圆盘转了1800转D．这个电能表的额定功率为2200W 力、（2025•舟山一模）图中仪表可以用来计量（　　） A．导体的电阻 B．电路中的电流 C．用电器两端的电压 D．用电器在一段时间内消耗的电能 【考点2　电功率】 【考点剖析】 一、电功率 1、电功率 （1）物理意义：描述电流做功的 。 （2）定义：电流在单位时间内做的功。用字母 表示。 （3）单位：瓦(W )或千瓦(kW)，换算关系为 。 （4）公式： ，其中W代表电功，t表示时间，其变形式为 2、额定功率与实际功率 用电器两端的电压 电功率 用电器工作情况 U实=U额 P实=P额 正常工作 U实>U额 P实>P额 容易损坏 U实<U额 P实<P额 不能正常工作 二、影响电功率大小的因素 1、研究电功率与电流的关系 实验方案：如图所示，将两只小灯泡并联，目的是控制两者两端的电压相同，比较通过两只小灯泡的电流大小和亮度（亮度反映实际功率的大小）。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电流表的示数，把观察结果记录在下表中。 灯L1 灯L2 条件控制(电压关系) 亮度(亮暗) 电流(安) 实验结果：在 相等的情况下，通过小灯泡的电流越 ，小灯泡的电功率越 。 2、研究电功率与电压的关系 实验方案：如图所示，将两只小灯泡串联，目的是控制通过两者的电流相同，比较两只小灯泡两端的电压大小和亮度（亮度反映实际功率的大小）。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电压表的示数，把观察结果记录在下表中。 灯L1 灯L2 条件控制(电流关系) 亮度(亮暗) 电压(安) 实验结果：在 相等的情况下，小灯泡两端的电压越 ，小灯泡的电功率越 。 三、电功率和电功的计算【推导过程如右图】 1、求电功率：P=UI=I2R= 2、求电阻：R=== 3、求电压：U=IR== 4、求电流：I=== ★有关电功率模块的比例计算—— “串正、并反”解题技巧 （1）串联电路的比例关系——P、W、U全都和对应电阻成 。 依据：W=I2Rt、P=I2R、U=IR （2）并联电路的比例关系——P、W、I全都和对应电阻成 。 依据：I=、P=、W=t 例3、（2025•西湖区模拟）在如图A的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为RM，移动滑动变阻器的滑片P从A端到B端，滑动变阻器的电功率随电流表示数变化的完整图线如图B，图线中a、b两点对应的电功率均为P1，且c点对应的是滑动变阻器的最大电功率P2，且P1：P2＝3：4，则图线中b点对应的电路状态中，滑动变阻器接入电路中的电阻大小（　　） A． B． C．2R0 D．3R0 例4、（2025•宁海县校级模拟）如图甲所示电路中，滑动变阻器的规格为“30Ω，1A“。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图象如图乙所示。则： （1）电源电压为 V。 （2）滑动变阻器消耗的最大功率为 W。 【考点3　伏安法测小灯泡电功率】 【考点剖析】 一、用电流表、电压表测量小灯泡电功率（伏安法） 1.伏安法测量小灯泡的电功率 实验目的 用电流表和电压表测量小灯泡的额定功率和实际功率 实验原理和方法 （1）原理：P=UI。 （2）根据电功率的计算公式P=UI，用电压表测量小灯泡两端电压，用电流表测通过小灯泡的电流，就可以求出小灯泡的电功率。 实验器材 两节电池、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡一个（额定电压2.5V）、灯座、开关、导线 实验电路图和实物图 甲 乙 实验步骤 （1）根据实验要求，设计电路，画出电路图（如图甲所示）。 （2）按照图甲所示电路图连接实物电路，如图乙所示。在开关闭合之前，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处（保护电路）。 （3）检查连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压，观察此时小灯泡的发光情况，记下此时电压表和电流表的示数，填在实验数据记录表中。 （4）调节滑动变阻器的滑片（改变小灯泡两端电压，实现多次测量），使小灯泡两端电压低于额定电压，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。 （5）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数约为额定电压的1.2倍，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。 （6）实验结束后，断开开关，将连接电路的导线拆开，并整理好实验器材。 （7）根据测出的三组数据（不是为了求平均值，而是为了得到不同电压下的实际功率），计算出小灯泡在不同发光情况下的电功率，并填在实验数据表中。 实验结论 当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光 当U实<U额时，P实<P额，小灯泡发光较暗。 当U实>U额时，P实>P额，小灯泡发光较亮。 2.伏安法测小灯泡电功率实验中常见故障及原因分析 常见故障现象 原因分析 灯泡不亮 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数 电源、电流表、导线、开关或滑动变阻器损坏，或接线柱接触不良 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表有示数 （1）滑动变阻器接成定值电阻；（2）滑动变阻器滑片在阻值最大处还为调节；（3）电源电压过低 闭合开关，灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，而电压表示数却很大，接近电源电压 （1）电流表、电压表位置互换了； （2）灯泡处断路，即灯泡的灯丝断了或灯座接触不良； 闭合开关，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数 灯泡短路 电表问题 闭合开关，电流表或电压表的指针偏转角度很小 （1）电流表或电压表的量程过大；（2）电源电压太低；（3）滑动变阻器接入电路的阻值过大 闭合开关，电流表或电压表指针反向偏转 电流表或电压表的“+”“-”接线柱接反了 闭合开关，电流表或电压表指针的偏转角度超过电表的量程 （1）电流表或电压表量程选择过小；（2）电路中出现短路；（3）滑动变阻器接入电路中的阻值太小 开关问题 连接电路时，接完最后一根导线灯泡立即发光 连接电路时，开关一直处于闭合 滑动变阻器问题 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片时，电表示数及灯泡的亮度均无变化 滑动变阻器同时接入了上面（或下面）两个接线柱 闭合开关，无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡额定电压 电源电压过低 无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数总大于灯泡的额定电压 （1）电源电压过高；（2）选用滑动变阻器最大阻值过小 闭合开关瞬间，灯泡发出强光后熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数 滑动变阻器同时接入了上面两个接线柱或滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置，导致灯泡两端电压过高，灯泡灯丝熔断 例5、（2025•拱墅区二模）某灯泡上标有“7.*，0.5A”的字样，其中额定电压值不清，估计在7.0V～7.9V之间，因为灯泡的电阻会随温度的升高而增大，要测定小灯泡的额定功率，必须测出其额定电压。现有实验仪 器：一只电压恒定的电源（电压值未知）一只电流表、一只标有“20Ω.5A”滑动变阻器R、一只阻值为10Ω的定值电阻、开关和导线若干。 某项目化小组反复讨论后，设计了图甲所示的电路图，并开展实验。 （1）滑片位于a端时，只闭合S和S1，电流表示数如图乙为 A，求出电源电压。 （2） （请补充具体操作），移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为0.5A，此时小灯泡正常发光。 （3）当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数为0.6A，求出此时滑动变阻器接入电路的阻值R。 （4）通过计算得出灯泡的额定电功率为 W。 【考点4　焦耳定律 电热器】 【考点剖析】 一、电热器与焦耳定律 1、电流的热效应 （1）定义：电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫做 。 （2）实质：电流通过导体发热的过程实际上是 的过程。 （3）应用：各种各样的电热器都是利用电流的 工作的，如电熨斗、电热毯、电热壶、电饭煲等。电热器的主要组成部分是发热体，发热体一般是由电阻大、熔点高的金属导体制成的。 2、探究影响电热的因素 实验方法 和 影响因素 （1）通过导体电流的大小；（2）导体的电阻大小；（3）通电时间。 常见的两个探究方向 探究导体产生热量与电阻的关系 探究导体产生热量与电流的关系 实验结论 在电流相同、通电时间相同的情实验结论情况下，电阻越 ，这个电阻产生的热量越 。 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越 ，这个电阻产生的热量越 。 3、焦耳定律 （1）焦耳定律的内容： 。焦耳定律是由英国科学家 最先发现的。 （2）公式：Q=I2Rt。 （3）对焦耳定律的计算公式Q=I2Rt的理解要注意以下几点： ①讲到影响电流通过导体产生热量的因素时要控制好变量，要同时考虑到通过导体的电流、导体电阻和通电时间。例如不能说导体通电时间越长，产生的热量就越多。 ②不能说导体产生的热量跟电流成正比，只能说跟电流的二次方成正比。 ③公式中的各个物理量都是对同一导体或电路而言的，计算时不能张冠李戴。 ④电热和电功的单位是相同的，都是 。 二、电热(Q)和电功(W)的区别 电热是指电流通过导体时产生的热量，这部分热量是由电能转化而来的，电功是指电流通过导体时所做的功。当电流通过导体时，如果电能全部转化成内能（纯电阻电路），此时电功等于电热（W=Q）；如果电能部分转化成内能（非纯电阻电路），此时电功大于电热。举例说明：当电流通过电饭煲（纯电阻电路）时，电能全部转化成内能，此时电功等于电热（W=Q）；电流通过电风扇（非纯电阻电路）时，电流做的功（电功）只有一小部分转化为电热，另外部分转化成机械能使电风扇转动起来，此时电功大于电热，故选用热量计算公式时分两种情况： 1.电功全部转化成电热： Q=W=I2Rt=UIt= U2t/R=Pt （适用于纯电阻电路） 2.电功全部或部分转化成电热： Q=I2Rt（适用于任何电路） 例6、（2025•西湖区二模）电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，是现代人喜欢的厨房用具。图甲是某品牌电压力锅，表格是该型号的参数，图乙是其内部电路的简化图，R1、R2为电热丝。 项目 参数 额定电压 220伏 加热功率 1000瓦 保温功率 100瓦 气压设定值 175千帕 容量 5L （1）当电压力锅处于保温状态时，开关S处于 状态。（选填“闭合”或“断开”） （2）加热时电压力锅的电阻大小为多少？ （3）图丙表示电压力锅在额定电压下工作时，电功率与时间的关系。图中阴影部分面积表示什么，并列式计算它的大小。 （4）不计热量损失，根据图丙数据，在加热状态时可以使20℃的5升水温度升高多少℃？[ρ水＝1.0×103千克/米3，c水＝4.2×103焦/（千克•℃）] 题型一．电能表的使用 1. （2025•慈溪市校级模拟）小强家安装的电能表如图甲所示，书房灯L及三孔插座的安装电路如图乙所示，为保证安全用电，下列说法正确的是（　　） A．电能表的转盘转的越快，说明用电器消耗电能越多 B．若保险丝熔断，可用铁丝代替 C．a端应接零线，b端应接火线 D．三孔插座的安装符合安全用电原则 2. （2025•温岭市二模）如图甲是小雨家的家庭电路中的电能表，如图乙是家用插线板。 （1）如图甲是电能表上的一些数值，请选出与科学意义不相符的选项是 ； （2）丙图是插线板（图乙）的内部元件连接情况（部分线已连接好），请将图丙补充完整。要求：①插线板上的开关可同时控制两个插座的通、断；②开关接通时两个插座都能提供220V电压； （3）电能表的参数如图甲所示。她想知道电能表是否准确，于是将一只标有“220V；1100W”的电暖器插入插座，在额定电压下单独工作，检测中发现1分钟电能表的转盘转了12转。通过计算判断转盘转速是否正确 。 题型二．电功率的概念 3. （2025•滨江区校级模拟）小科发现傍晚时家里的白炽灯突然变暗，主要原因可能是白炽灯的（　　） A．额定电压变大 B．实际电压变大 C．额定功率变小 D．实际功率变小 4. （多选）（2024•舟山三模）下列说法中，正确的是（　　） A．电功率是表示电流做功多少的物理量 B．电功率是表示电流做功快慢的物理量 C．用电器的电功率越大，做功越多 D．相同时间内，消耗功率大的用电器耗电一定多 题型三．电功与电能 5. （2025•宁波模拟）如图是一顶顶部装有太阳能电池板的太阳能风扇凉帽，凉帽上的电风扇工作时的电压为1.2V，电流为50mA。若该电风扇正常工作了1h，电流做功为（　　） A．60J B．0.06J C．2.16×106J D．216J 6. （2025•庆元县一模）图甲是一种绿色家居设计图。风帽、光电池、太阳能热水器、复合保温墙体、屋顶绿化等都是它的配置。 （1）图甲所示的“人工树叶”是一种模拟电化学的实验装置，能利用太阳能，将水和二氧化碳转化为氧气和燃料甲醇，该装置模拟植物的 作用； （2）安装在房顶上的光电池，平均每天发电5.5千瓦时，使用时输出电压为220伏，冬季室内采用电热地板取暖，电热地板的规格.是“220伏；2.5安”，那么5.5千瓦时电能可供该电热地板正常工作 小时。 7. （2025•瑞安市二模）小明设计了一款恒温电热水壶，工作原理如图甲所示：连有撑杆的搭钩可绕0点转动，撑杆下端与水平的双金属片接触，搭钩左侧搭在铁质锁扣上，锁扣由弹簧拉紧固定，此时触点b与c接触（如图甲）。闭合开关S，发热电阻R1工作，电热水壶给水加热，双金属片受热向上弯曲，撑杆受到向上的力，当水加热到沸腾时，搭钩刚好与锁扣脱离，弹簧带动锁扣和St向左运动，触点b与c分离，加热电路断开，触点b与a接触，保温电路处于工作状态。已知发热电阻R1阻值为22欧，保温电阻R2阻值为1100欧。 （1）将双金属片放置在水平位置，a端固定，均匀加热后平直的双金属片会发生弯曲（如图乙）。则图甲中双金属片的金属设计正确的应是图中的 。 A.B.C.D. （2）在220伏的电压下，电热水壶将一壶水加热到沸腾需要5分钟，求这段时间内发热电阻R1消耗的电能？ （3）某次保温电阻R2工作一段时间后断开S，当水冷却至室温时，双金属片恢复原状。重新闭合开关S，哪一电阻处于工作状态？结合工作原理图判断说明依据 。 8. （2025•浙江二模）我国某汽车企业发布、使用了全球最先进的锂电池——“刀片电池”。如图所示为一种采用该锂电池的电动汽车，该锂电池的额定电压为550V，容量为150A•h（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积），整车质量为2440kg。 （1）电动汽车充电是将电能转化为 储存在锂电池中； （2）该车采用I50kW直流快充充电技术，则理论上将锂电池电量从20%充至80%的需多长时间？ （3）若仅靠锂电池驱动，质量为60kg的某老师驾驶充满电的该电动汽车能以80km/h的速度在水平路面上匀速行驶550km。已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.02倍，则该电动汽车匀速行驶时所受的牵引力大小为多少？该电动汽车的电动机效率是多少？（结果保留到0.1%） 9. （2025•宁波模拟）2060年前我国要实现“碳中和”目标，其中碳减排、碳封存是实现碳中和的主要途径。近些年，电车行业的迅猛发展为实现这一目标提供了有效助力。请回答： （1）用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示： 充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h 普通充电桩 相同 220 40 待填 快充充电桩 800 100 1.1 若不计充电过程中的能量损失，用普通充电桩充满电，需要多长时间？ （2）一款刹车辅助系统，其电路原理图如图1所示。已知控制电路电源电压U＝6V，定值电阻R1为保护电阻，测距元件R2的阻值随着与前车距离s变化的关系如图2所示，电磁铁线圈的阻值忽略不计。当电动汽车与前车距离过近时，触点K与触点B接触，刹车系统通电工作。已知电磁铁线圈中电流达到10mA时，衔铁刚好被吸住，若要求电动汽车与前车距离为15m以内时，刹车轴助系统自动刹车，则定值电阻R1的阻值应为多少？ （3）若要增大刹车距离，应该如何改动控制电路？ （出一种方法即可）。 题型四．电功率的计算 10. （2025•宁海县校级模拟）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．甲灯的实际功率一定是25W B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 C．两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大 D．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W 11. （2025•绍兴模拟）如图甲所示，电源电压U恒为6V，R0为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中，图乙是电压表的示数U随电流表示数I的变化关系，图丙是滑动变阻器的功率P随其两端电压U的变化关系，图丁是效率η（即滑动变阻器消耗的功率与电路消耗的总功率之比）随滑动变阻器电阻R（滑动变阻器滑片位于B端时的电阻表示为RB）的变化关系，则下列判断正确的是（　　） A．定值电阻R0的阻值为5Ω B．丙图b点时R的电阻为5Ω C．乙图阴影部分面积为2.88W D．滑动变阻器最大阻值6Ω 12. （2025•宁波模拟）小科设计了一个多档位电加热器，电路图如图甲所示，其中电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻，通过一个挡位旋钮改变电热丝之间的连接关系，从而实现不同加热功率的调节，挡位旋钮设计如图乙。图中金属触点①、②、③、④分别与图甲中接线柱1、2、3、4相连接。对此时的电路分析正确的是（　　） A．R1和R2串联 B．R1两端的电压大于R2两端的电压 C．流过R1的电流小于流过R2的电流 D．转动旋钮使箭头从d移到c，加热功率将降低 13. （2025•瓯海区校级模拟）项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。 【项目一】水的净化 （1）图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②相当于 实验操作。 【项目二】加热原理 （2）其加热部分的工作原理电路图如图乙所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管（阻值不变），R2为定值电阻。S接1时，红灯L1亮，表示饮水机处于加热状态；当水被加热到设定温度时，S自动切换到2位置，绿灯L2亮，表示饮水机处于保温状态。饮水机加热时，电路中消耗的电功率为400W。保温时，电路中消耗的电功率为80W。不考虑温度对电阻的影响，不计指示灯L1L2的阻值。求： ①1kg的水被加热，温度升高50℃，水吸收的热量[已知。 ②求R1和R2的阻值。 14. （2025•宁海县校级模拟）小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路，如图所示。她选用的电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关S后，问： （1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？ （2）当滑动变阻器的滑片 P 在中点时，电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少？ （3）当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值是多少？ 题型五．伏安法测定电功率 15. （2025•舟山三模）小刚爱思考爱动手，以下是他做的一些电学探究活动：测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率。 （1）请按照电路图甲把实物图乙补充完整，要求滑片向左移动时，灯泡变亮。 （2）闭合开关，当滑动变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数为2.2伏，为了使灯泡正常发光，接下来的操作是 。 （3）如图丙是小灯泡正常工作时电流表的读数，则小灯泡额定功率为 W。 16. （2025•瓯海区校级模拟）图甲是小科“测量灯泡的电功率”实验的电路图，图乙是即将连接完成的实验电路。其中电源为四节新的干电池，灯泡的额定电压为4V，灯丝的电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“20Ω　1 A”的字样。 （1）对照电路图，用笔画线代替导线，将实物图乙中未完成的部分连接好。 （2）小科刚闭合电路的开关，就出现灯泡很亮的现象，此时电压表示数为5V。请指出他操作上的错误： 。 （3）实验中，当灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则该灯泡的额定功率为 W。 （4）小科移动滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为2V，此时电流为0.18A，电压表示数与电流示数的比值与灯泡正常发光时不同。请帮他解释产生这个现象的原因： 。 17. （2025•浙江模拟）小科同学在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源为三节干电池，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请用线代替导线，将图甲中的实物电路正确连接完整。 （2）小科连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，测量了六组且记下对应的电压表（0.5V、1.0V、……、3.0V）和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，可计算出小灯泡的额定功率是 W。 （3）根据图乙分析，为完成上述整个实验，最合理的滑动变阻器应选 。 A.“0.5A 10Ω” B.“1A 20Ω” C.“1A 60Ω” D.“0.2A 200Ω” 题型六．特殊方法测电功率 18. （2023•龙湾区二模）小龙用如图甲所示的电路测量额定电流为0.5A小灯泡的额定功率，Ra是一个阻值可连续调节且可读数的变阻器。实验步骤如下： ①小龙将滑片P位于α端时，闭合开关S和S1，断开开关S2，此时电流表示数如图乙。 ②移动滑片使电流表的示数为0.5安。 ③ ，读取此时Ra的数值，Ra的示数即为灯泡的阻值。 ④根据公式，求出小灯泡的额定功率。 （1）图乙中电流表示数为 安。 （2）请完成步骤③的操作 。 （3）闭合开关S和S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，分别用10欧、20欧、30欧和40欧的定值电阻替换图甲电路中的Ra，测出相应的电流，并在电流表表盘上标出所测电流对应的电阻值，就能将电流表改装成一个可以直接读出电阻阻值的仪表。请在图丙上画出10欧、20欧、30欧和40欧的大致位置。 题型七．电流的热效应 19. （2025•上城区校级模拟）电蚁拍灭蚊蚁时，蚊子碰到金属网形成闭合电路，蚊子往往会被烧毁。下列说法合理的是（　　） A．蚊子不能导电所以会被烧毁 B．电蚊拍电压降低则烧毁效果更好 C．蚊子烧毁是因为电流的热效应 D．烧毁时没有电流通过蚁子 20. （2025•浙江模拟）芯片体积小，元件密集。芯片正常工作时，相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）。芯片元件有 ，由于电流热效应，电流通过芯片时，不可避免地会产生热量。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过 的方式改变芯片内能。 题型八．焦耳定律的计算 21. （2025•舟山二模）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60欧，电源电压保持不变。滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．R2的滑片向左滑动时，电流表和电压表的示数都变大 B．电源电压为12V C．R1的电功率变化范围是1.2～10.8W D．电流为0.6A时，2min内电流通过R1产生的热量是648J 22. （2025•东阳市模拟）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“6V 4W”和“3V 1W”字样，将它们串联后接在电压可在3～9V之间调节的电源上，闭合开关S，若两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（　　） A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流 B．当电源电压调节到9V时，灯L1与L2都能正常发光 C．调节电源电压过程中，灯L1始终与灯L2一样亮 D．L1与L2产生的光能可用焦耳定律进行计算 23. （2025•南湖区校级一模）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是（　　） A．接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热 B．正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮 C．电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热 D．电热水壶加热水时，水沸腾前，加热时间越长，温度越高 24. （2024•舟山三模）两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1，R2产生的热量之比为（　　） A．2：1 B．1：2 C．4：1 D．1：4 25. （2024•鄞州区一模）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J。则下列结果正确的是（　　） A．电路中的最大电流为1A B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60J C．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9 D．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1 题型九．电功与电热的综合计算 26. （2025•浙江模拟）某实验室使用的电热器有发热电阻丝R1和R2，电源电压为220V，通过开关S1和S2的通断组合，可以实现不同的加热效果。已知在“加热”挡时电热器功率为2420W，在“保温”挡时电热器功率为400W。下列关于该电热器的叙述中，正确的是（　　） A．开关S1闭合、S2断开时，电热器处于“加热”挡 B．在“加热”挡时，R1的功率为2420W，R2的功率为400W C．在“保温”挡时，R1的功率为400W D．在“保温”挡运行10min时，电热器需消耗240000J的电能 27. （2025•临安区一模）图甲是一种多档位加热杯垫，图乙是其内部简化电路图，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻。闭合S1和S2时，对电路的分析正确的是（　　） A．R1和R2串联 B．R1两端的电压小于R2两端的电压 C．此时电路处于保温挡 D．流过R1的电流大于流过R2的电流 28. （2025•江北区二模）空气炸锅是生活中常用的电器。它有两种工作模式： ①冷风模式400W，此时工作电流较小，低温慢煮食物； ②热风模式1280W，此时工作电流较大，高温烘烤食物。 小宁依照上述空气炸锅的工作模式推测了三个不同的工作原理图，如图（a）（b）（c）所示。 （1）小宁很快发现图（a）所示的电路不符合空气炸锅两种工作模式的原理，请简述理由： 。 （2）图（b）（c）所示的电路，你认为哪个设计更适合两种工作模式的需求，请简述理由： 。 （3）仅需采用热风模式正常工作8min，即可将鸡翅加热至200℃，这过程中消耗 J的电能。 29. （2025•上虞区二模）糖画是我国的一种传统民间手工艺，它亦糖亦画，可观可食，深受小朋友的喜爱。图甲是某款3D糖画打印笔进行绘画的场景，将糖装入打印笔，通电后笔内电热丝发热，糖受热后挤出，在空气中迅速冷却，最后凝固成型。图乙是打印笔的内部简化电路，电源电压为220V，R1和R2为发热电阻丝（电阻丝电阻随温度变化忽略不计）。图丙是某次打印糖画时，打印笔的电功率与时间的关系图像。 （1）若要快速打印（高功率），需要闭合开关 。 （2）求R2的阻值。 （3）计算该次打印糖画消耗的电能。 30. （2025•江北区二模）项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。 【项目一】水的净化 （1）图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②的功能相当于粗盐提纯里的 。（填写实验操作） 【项目二】加热原理 （2）现用电热片a、b接入图乙电路模拟电热开水器的电路，已知电热片a、b的阻值为2Ω或18Ω，但因铭牌不清无法确定，项目化小组同学利用图乙确认电热片阻值大小.已知电源电压恒为6V，变温油墨纸片温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在a、b上面，闭合开关S，发现b上的油墨纸片红色先褪去，则b的阻值为 Ω。 （3）根据上述实验结果，通过分析图乙，计算电路的加热挡功率为多少？ 题型十．探究电热的影响因素 31. （2025•衢州一模）小科在验证“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，采用了一种“变色测温贴”（产品介绍如图甲所示），常温下将测温贴贴在电阻上，并连接如图乙所示的实验电路，闭合开关，记录测温贴变色所用的时间。断开开关，待测温贴 ，调节滑动变阻器，闭合开关，继续测量测温贴变色所用时间，所得结果如表： 实验序号二 变色所用的时间/s R1 R2 1 9 18 2 12 24 3 21 42 （1）题干中“？”处应填 。 （2）根据表中数据可知，从实验1到实验3滑动变阻器滑片是向 移动的。 （3）考虑电阻散热，不同电阻使测温贴升高相同温度时，实际消耗的电能是不同的。因此在烧开水时，从节约用电角度考虑应选择下列哪种电热水壶？ 。 A.“220V，1000W” B.“220V，1500W” （4）从安全角度考虑，家庭电路中大功率用电器使用更粗导线的原因是： 。 32. （2025•定海区模拟）小明学习了焦耳定律表达式Q＝I2Rt之后很好奇，电流流过导体产生的热量与导体两端电压是否有关，在老师的指导下，完成了如下实验： ①取两只同型号的直流电动机（不计工作过程中电刷与换向器摩擦产生的热量），按如图方式连接，并且在每只电动机金属外壳的相同位置固定一个电子温度计，同时记录两支电子温度计的初始温度值。 ②闭合开关，发现两只电压表示数相同，然后对电动机M1施加一个阻力，使其转动速度变慢，发现电压表V1示数变小，V2示数变大。 ③维持V1、V2示数不变（U1＜U2），每隔30s记录一次温度计示数，记录数据T1、T2如表所示。 ④换用其他两个同型号的直流电动机重复上述实验。 t（min） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 T1（℃） 17.8 18.4 19.0 19.5 20.0 20.7 21.2 21.6 21.9 22.2 22.4 T2（℃） 17.8 18.5 19.1 19.6 20.0 20.7 21.2 21.7 22.0 22.4 22.6 试回答下列问题： （1）两个电动机采用串联连接方式的目的是 。 （2）小明分析了该实验，认为在电流相等，通电相同时间时U1＜U2，两个电动机（R相同）所产生的热量（由T1、T2体现）却基本相等。由此可得出结论是 。 （3）从能量转化及功的角度分析，当电动机M1受到阻力转速变慢后，U1＜U2的原因是 。 33. （2025•舟山二模）小科用如图所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系。甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内电阻的阻值分别为5Ω和10Ω，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。 实验一：闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h1和h2。 实验二：断开开关，当两根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器连入电路的阻值。再闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h3和h4。 （1）除电流表和秒表外，本实验中还需要用到的测量工具为 。 （2）实验中，将电阻丝串联连接的目的是为了保证实验时 相同。 （3）多次重复实验均发现h1＜h3＜h4，则可以得出的结论为 。 （4）该同学将玻璃管换成温度计，重新实验，测得数据如表所示，得出“在通电时间不变时，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比”的结论，则表中Δt2的值为 。 实验序号 电流表读数 4分钟后甲瓶升高的温度/℃ 4分钟后乙瓶升高的温度/℃ 11 1 5.0 10.0 2 1.5 Δt1 Δt2 23 2 20.0 40.0 …… …… …… …… 34. （2025•龙港市二模）某同学在验证“电流通过导体产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，采用了一种“变色测温贴”（产品介绍如图甲所示），电源电压为3V，常温下将测温贴贴在电阻上，利用变色测温贴变色所用的时间来判断导体产生的热量多少。请回答下列问题： 实验序号 变色所用的时间/s R1 R2 1 9 18 2 12 24 3 21 42 （1）用导线将图乙中电路连接完整，要求连线不得交叉，滑动变阻器置于阻值最大的位置。 （2）要完成本实验除了图乙中所给的测量仪器外，还需要的测量仪器是 。 （3）正确连接线路，闭合开关，R1处断路，若此时将一电压表并联在R1两端，则电压表的示数为 。 （4）该同学整理数据得出“在通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成反比。”若实验序号2中的电流为1A时，R2所贴变色测温贴的变色时间为24秒，则当其他不变，仅电流变为2A，R2所贴变色测温贴的变色时间为 。 1. （2025•定海区三模）如图是小浙连接的电路，开关闭合后，发现灯L2比L1亮。关于该电路分析错误的是（　　） A．通过L2的电流比L1的电流大 B．L2的电阻比L1的电阻大 C．L2两端电压比L1两端电压大 D．L2的实际功率比L1的实际功率大 2. （2025•西湖区一模）某品牌家用电磁炉设有多个挡位，在“火锅档”工作时，面板上显示的数值为“2200”，如图所示，该数值所带的单位可能是（　　） A．伏特 B．安培 C．瓦特 D．摄氏度 3. （2024•莲都区二模）针对美国和西方国家的重重封锁，我国华为公司坚持自主创新，继去年成功推出“Mate60pro”后，近期网上又曝出即将推出“Pura70”，Pura70搭配超聚光伸缩摄像头，5200mA•h超大容量电池，同时支持80W无线充电，极大方便了人们的使用。下列说法不正确的是（　　） A．超聚光伸缩摄像头利用了凸透镜成像原理 B．5200mA•h指的是储存的电能 C．80W无线充电是指每秒消耗电能80J D．给手机电池充电主要是电能转化为化学能 4. （2025•湖州二模）如图是一款新型无叶电风扇，额定电压220V，额定功率55W，工作时，底座中的电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩后进入环形空腔，再从环形空腔上的细缝中高速吹出夹带着周边的空气一起向前流动，导致后方的空气流入风扇的出风口，风量被显著放大，与传统有叶风扇相比具有易清洁、气流稳、安全等特点。 （1）出风框外围的空气被大气压压入环形空腔，风量变大，外围的空气被大气压压入的科学原理是 。 （2）电动机将空气从进风口吸入，然后经压缩后进入环形空腔，此过程中进入空腔内空气的内能 。（选填“变大”“变小”或“不变”） （3）若该风扇的电动机正常工作1分钟，则电动机消耗的电能为 J。 5. （2025•德清县二模）2025年3月17日比亚迪全新发布的超级e平台携兆瓦级闪充技术，以1兆瓦（1000kW）的充电功率重新定义行业标准——单枪峰值充电效率达传统快充桩的10倍以上，仅需1秒充电即可支持车辆行驶2公里，真正实现“充电如加油”的畅快体验。问当给汽车电池充电时，电能主要转化为 能；假设车辆充电电费单价1元/度，则使用比亚迪兆瓦闪充技术的电车每公里支出费用约 元（保留两位小数）。 6. （2025•温州三模）一种常见的电热水器内部结构如图，为使用安全，电热水器在用电加热到一定温度时，会通过温控开关S自动切断电路，同时插头上的红色指示灯L会熄灭，起到提示作用。 （1）通电后，电热丝能够产生热量，其原理是 。 （2）从用电安全的角度考虑，图中b接的是进户线中的 。 （3）已知电热丝R正常工作时的电功率为550瓦，试计算其工作1分钟消耗的电能 焦。 7. （2025•定海区校级三模）如图甲所示电路，电源电压不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图象。闭合S时，电压表的示数为2V，下列判断正确的是（　　） A．电源电压为6V B．R的电阻为5Ω C．闭合S时，R消耗的电功率为3.6W D．闭合S时，电路的总功率为6W 8. （2025•宁海县校级模拟）如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则以下说法正确的是（　　） A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水 B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联 C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是10A D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W 9. （2025•定海区模拟）在研究电流与电压关系的实验中，小科同学根据得到的实验数据绘制了电阻R1和R2的I﹣U图象（如图），下列有关分析正确的是（　　） A．R1与R2的阻值之比是1：2 B．R1与R2串联接时，R1消耗的功率比R2大 C．R1与R2并联接时，R1和R2消耗的功率相等 D．R1与R2串联接时，通过R1与R2的电流之比是2：1 10. （2025•浙江模拟）小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图甲所示，主要技术参数如下表。请解答如下问题： 型号 SHZ2010﹣624 热风温度 50℃～75℃ 额定功率 热风时：1000W冷风时：120W 额定电压 220V 质量 0.5kg （1）开关接至2时，电吹风的状态是 （选填“吹冷风”或“吹热风”）。 （2）求电热丝的电阻。 （3）某次吹头发，电吹风在额定电压下工作3分钟，功率与时间图像如图丙所示，求电吹风消耗的电能。 11. （2025•丽水二模）为了测量小灯泡的电功率，小庆进行了如下实验。电源电压为3V，小灯泡上标有“2.5V”的字样。 （1）用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。要求：滑动变阻器的滑片在最左端时阻值最大； （2）闭合开关，调节滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动； （3）改变滑片的位置，测出多组电流和电压的数据，画出了如图丙所示的图像。由图像可知，小灯泡的额定功率为 ； （4）小庆分析图像发现，随着电压的升高，小灯泡的电阻在变化，小庆认为电阻变化是测量误差引起的。他和同学们讨论后认为这个猜想是错误的，理由是 。 12. （2023•瓯海区模拟）小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。 （1）请你将甲电路图补充完整。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值 的位置。 （3）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为 V，此时电压表的示数如图乙所示，是 V。 （4）小灯泡的额定功率为 W。 （5）她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R0＝10Ω，并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表的示数为 A时，再读出电流表的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。 13. （2025•宁海县校级模拟）如图所示为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图，R1、R2为电热丝，其中R2＝242Ω，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服。 （1）请分析电路图，闭合S1，当S2 时（选填“闭合”或“断开”），电熨斗处于高温挡； （2）电熨斗处于低温挡时，正常工作功率为1100W。则R1的电阻是多大？ （3）电熨斗在高温挡状态下正常工作，通电多长时间电路中会产生3.9×104J的热量？ 14. （2025•钱塘区一模）如图为探究电流热效应的装置，甲乙两套装置中各有两个相同的透明容器，其中密封着液体和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。下列说法不正确的是（　　） A．图甲探究的是电流的热效应与电阻大小的关系 B．图乙探究的是电流的热效应与电流强弱的关系 C．本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法 D．实验不需要控制容器内的液体质量和种类相同 15. （2025•绍兴模拟）如图所示的实验装置：三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的煤油和水，瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC，且RA＝RC＜RB。当闭合开关S，通电一段时间后（液体均未沸腾，不计热损失，比热容c水＞c煤油）。下列判断正确的是（　　） A．三个烧瓶中的液体末温高低顺序为tA＝tC＜tB B．三个烧瓶中的液体吸收的热量高低顺序为QA＝QC＜QB C．比较A、B可粗略地探究电热的多少与电流大小有关 D．比较B、C可粗略地探究煤油和水的吸热能力 16. （2025•文成县二模）小文为了验证焦耳定律Q＝I2Rt，设计了如图甲实验。R是一根阻值为4欧电阻丝，电源电压恒定不变。电阻丝R浸泡在盛有煤油的装置中，且该装置与温度传感器相连，可以实时观察温度变化。 （1）实验中小文闭合开关S后，电流表A的读数如图乙所示，则通过电阻丝R的电流为： A。 （2）实验中电阻丝产生的热量通过 来反映。 （3）每次实验电阻丝加热煤油的时间均为50s，记录每次实验前后煤油的温度变化量为ΔT。多次实验后，将△T﹣I2数据绘制成图丙。分析图丙可知，实验中煤油的温度变化量ΔT与计算得到的理论值不一致，请解释主要原因。 。 （4）为了使实验结论更具有普遍性还需要进行的实验操作是 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第10讲 电功 电功率 电功与电功率是浙江科学中考电学板块的重中之重，常和欧姆定律、焦耳定律等知识综合命题，且紧密结合电能表、多挡位家电等生活场景，该模块分值分布覆盖全题型，基础类知识点如电能表读数、额定功率；伏安法测电功率的实验探究题是高频题型；而电功、电功率与欧姆定律结合的综合计算，或是多挡位家电的电热计算等压轴题型 【考点1　电能与电功】 【考点剖析】 一、电能与电功 1、定义 （1）电功：电流所做的功叫做电功。 （2）电能：电能是能量的一种，属于二次能源，用符号W表示。 2、实质 电流做功的过程实质上就是电能转化为其他形式能量的过程。电能转化为其他形式能量的多少可以用电功来度量。如：电流通过电动机，把电能转化为机械能，说明电流对电动机做了功。 3、单位 电能电功的单位是焦耳，还有千瓦时(kW·h)俗称“度”；焦耳与千瓦时之间的换算关系：1千瓦时=3.6× 106焦耳。 4、电能表 （1）电能表的作用：测量用电器在一段时间里消耗的电能的多少。电能表也叫电度表。 （2）电能表的参数含义 ①220V：该电能表应该接在220伏的电路上使用。 ②kw·h：电能表上的数字以千瓦时为单位来显示用电器所消耗的电能。 ③1200r/kW·h：接在该电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过1200转。 ④5(10)A：该电能表的额定电流为5安，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过10安。 （3）电能表测量电能的方法 ①读数法：电能表计数器上显示着数字，计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数(消耗电能的多少)，单位是千瓦时(度)。 如：家中电能表在月初的示数是03248，月末的示数是03365，则这个电能表计数器示数这个月家中用电量为336.5千瓦时-324.8千瓦时=11.7千瓦时，即这个月家中用电量为11.7度。 ②计算法：由电能表参数Nr/ kW·h (N由不同电能表规格而定)，数出某段时间电能表转盘转过的转数n，则这段时间消耗的电能W=n/N千瓦时=n/N×3.6×106焦耳。 5、电功 （1）当电能转化为其他形式能时，我们就说电流做了功，电功用“W”表示。 （2）电流做功过程就是将电能转化为其他形式能的过程。消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能，电流也就做了多少功。所以，用电器消耗了多少电能和通过用电器的电流做了多少功，这两种说法的含义是一样的。 6、影响电功多少的因素 大量的实验表面，电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低和通电时间有关。加在用电器上的电压越高、通过用电器的电流越大、用电器通电时间越长，电流做的功就越多。 7、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。 电路中电功关系的三个推论 1.串并联电路的电功的特点 串联电路 并联电路 分析 如图所示，在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It； 由于U=U1+U2，故W总=UIt=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2 如图所示，在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t； 由于I=I1+I2， 故W总=UIt=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2 推论一 无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器做功之和，即W总=W1+W2+… 2.串、并联电路电功的分配关系（仅适用于纯电阻电路） 推论二 串联电路中，电流通过各电阻所做的功与其阻值成正比 推导分析： 推论三 并联电路中，电流通过各电阻所做的功与其阻值成反比 推导分析： 例、（2025•宁海县校级模拟）小易家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．他家在这段时间内消耗的电能为70.3kW•h B．电能表是直接测量电功率的仪表 C．若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作30min，则电能表的圆盘转了1800转D．这个电能表的额定功率为2200W 【解答】解：A、小易家在这段时间内消耗的电能W＝8633.5kW•h﹣8543.2kW•h＝90.3kW•h，故A错误； B、电能表是直接测量消耗电能的仪表，不是直接测量电功率的，故B错误； C、3600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3600r， 只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作30min，消耗的电能为W＝Pt＝lkW h＝0.5kW•h； 则电能表的圆盘转过的圈数： n＝0.5kW•h×3600r/（kW•h）＝1800r，故C正确。 D、电能表的工作电压为220V、平时工作允许通过的最大电流为10A， 电能表允许接入的用电器的最大电功率P最大＝UI最大＝220V×10A＝2200W，该电功率并非是电能表的额定功率，故D错误。 故选：C。 力、（2025•舟山一模）图中仪表可以用来计量（　　） A．导体的电阻 B．电路中的电流 C．用电器两端的电压 D．用电器在一段时间内消耗的电能 【解答】解：由图可知该仪表为电能表，电能表是用来测量电路中一段时间消耗电能多少的工具。 故选：D。 【考点2　电功率】 【考点剖析】 一、电功率 1、电功率 （1）物理意义：描述电流做功的快慢。 （2）定义：电流在单位时间内做的功。用字母P表示。 （3）单位：瓦(W )或千瓦(kW)，换算关系为1千瓦=1 000瓦。 （4）公式：P= W/t，其中W代表电功，t表示时间，其变形式为W=Pt，t= W/P 2、额定功率与实际功率 用电器两端的电压 电功率 用电器工作情况 U实=U额 P实=P额 正常工作 U实>U额 P实>P额 容易损坏 U实<U额 P实<P额 不能正常工作 二、影响电功率大小的因素 1、研究电功率与电流的关系 实验方案：如图所示，将两只小灯泡并联，目的是控制两者两端的电压相同，比较通过两只小灯泡的电流大小和亮度（亮度反映实际功率的大小）。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电流表的示数，把观察结果记录在下表中。 灯L1 灯L2 条件控制(电压关系) 亮度(亮暗) 电流(安) 实验结果：在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越大，小灯泡的电功率越大。 2、研究电功率与电压的关系 实验方案：如图所示，将两只小灯泡串联，目的是控制通过两者的电流相同，比较两只小灯泡两端的电压大小和亮度（亮度反映实际功率的大小）。观察两只小灯泡的亮暗，并记录两只电压表的示数，把观察结果记录在下表中。 灯L1 灯L2 条件控制(电流关系) 亮度(亮暗) 电压(安) 实验结果：在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越大。 三、电功率和电功的计算【推导过程如右图】 1、求电功率：P=UI=I2R= 2、求电阻：R=== 3、求电压：U=IR== 4、求电流：I=== ★有关电功率模块的比例计算—— “串正、并反”解题技巧 （1）串联电路的比例关系——P、W、U全都和对应电阻成正比。 依据：W=I2Rt、P=I2R、U=IR （2）并联电路的比例关系——P、W、I全都和对应电阻成反比。 依据：I=、P=、W=t 例3、（2025•西湖区模拟）在如图A的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为RM，移动滑动变阻器的滑片P从A端到B端，滑动变阻器的电功率随电流表示数变化的完整图线如图B，图线中a、b两点对应的电功率均为P1，且c点对应的是滑动变阻器的最大电功率P2，且P1：P2＝3：4，则图线中b点对应的电路状态中，滑动变阻器接入电路中的电阻大小（　　） A． B． C．2R0 D．3R0 【解答】解：由图知a点时电流最小，滑动变阻器的电阻最大，滑片P在A端，电功率为P1， P1RM； 滑动变阻器的电功率： P滑R滑， 当R滑＝R0时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大为： P2， 所以P1：P2RM：3：4， 即， 化简得，（3R0﹣RM）×（R0﹣3RM）＝0， 解得：RM＝3R0或RMR0，由前面解答可知变阻器的最大阻值一定大于R0，故RMR0应舍去； 图线中b点对应的电路状态中，设滑动变阻器接入电路中的电阻为R，且RM＝3R0﹣﹣﹣﹣﹣① 已知此时变阻器消耗的电功率也为P1， 则有P1RMR﹣﹣﹣﹣﹣﹣②； 联立①②解得R＝3R0或RR0，因b点对应的电路状态中的电流较大，则变阻器接入电路的阻值较小，故R＝3R0应舍去，即此时滑动变阻器接入电路的电阻为R0，只有B正确。 故选：B。 例4、（2025•宁海县校级模拟）如图甲所示电路中，滑动变阻器的规格为“30Ω，1A“。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图象如图乙所示。则： （1）电源电压为 V。 （2）滑动变阻器消耗的最大功率为 W。 【解答】解：（1）由电路图可知，Rx与R串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流； 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小， 由图像可知，电路中的电流I小＝0.4A， 由欧姆定律可得，电源的电压：U＝I小（Rx+R）＝0.4A×（30Ω+R）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大， 由图像可知，电路中的电流I大＝1.2A， 电源电压：U＝I大R＝1.2A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 根据①②解得：R＝15Ω， 电源电压：U＝I大R＝1.2A×15Ω＝18V； （2）当滑动变阻器滑动到某一位置时，滑动变阻器的阻值为R'， 此时电路中的电流为：I， 那么滑动变阻器的电功率为： P滑＝I2R′＝（）2×R′， 所以，当R'＝R＝15Ω时，P滑最大， 则滑动变阻器的最大功率为：P最大5.4W。 故答案为：18；5.4。 【考点3　伏安法测小灯泡电功率】 【考点剖析】 一、用电流表、电压表测量小灯泡电功率（伏安法） 1.伏安法测量小灯泡的电功率 实验目的 用电流表和电压表测量小灯泡的额定功率和实际功率 实验原理和方法 （1）原理：P=UI。 （2）根据电功率的计算公式P=UI，用电压表测量小灯泡两端电压，用电流表测通过小灯泡的电流，就可以求出小灯泡的电功率。 实验器材 两节电池、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡一个（额定电压2.5V）、灯座、开关、导线 实验电路图和实物图 甲 乙 实验步骤 （1）根据实验要求，设计电路，画出电路图（如图甲所示）。 （2）按照图甲所示电路图连接实物电路，如图乙所示。在开关闭合之前，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处（保护电路）。 （3）检查连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压，观察此时小灯泡的发光情况，记下此时电压表和电流表的示数，填在实验数据记录表中。 （4）调节滑动变阻器的滑片（改变小灯泡两端电压，实现多次测量），使小灯泡两端电压低于额定电压，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。 （5）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数约为额定电压的1.2倍，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。 （6）实验结束后，断开开关，将连接电路的导线拆开，并整理好实验器材。 （7）根据测出的三组数据（不是为了求平均值，而是为了得到不同电压下的实际功率），计算出小灯泡在不同发光情况下的电功率，并填在实验数据表中。 实验结论 当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光 当U实<U额时，P实<P额，小灯泡发光较暗。 当U实>U额时，P实>P额，小灯泡发光较亮。 2.伏安法测小灯泡电功率实验中常见故障及原因分析 常见故障现象 原因分析 灯泡不亮 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数 电源、电流表、导线、开关或滑动变阻器损坏，或接线柱接触不良 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表有示数 （1）滑动变阻器接成定值电阻；（2）滑动变阻器滑片在阻值最大处还为调节；（3）电源电压过低 闭合开关，灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，而电压表示数却很大，接近电源电压 （1）电流表、电压表位置互换了； （2）灯泡处断路，即灯泡的灯丝断了或灯座接触不良； 闭合开关，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数 灯泡短路 电表问题 闭合开关，电流表或电压表的指针偏转角度很小 （1）电流表或电压表的量程过大；（2）电源电压太低；（3）滑动变阻器接入电路的阻值过大 闭合开关，电流表或电压表指针反向偏转 电流表或电压表的“+”“-”接线柱接反了 闭合开关，电流表或电压表指针的偏转角度超过电表的量程 （1）电流表或电压表量程选择过小；（2）电路中出现短路；（3）滑动变阻器接入电路中的阻值太小 开关问题 连接电路时，接完最后一根导线灯泡立即发光 连接电路时，开关一直处于闭合 滑动变阻器问题 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片时，电表示数及灯泡的亮度均无变化 滑动变阻器同时接入了上面（或下面）两个接线柱 闭合开关，无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡额定电压 电源电压过低 无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数总大于灯泡的额定电压 （1）电源电压过高；（2）选用滑动变阻器最大阻值过小 闭合开关瞬间，灯泡发出强光后熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数 滑动变阻器同时接入了上面两个接线柱或滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置，导致灯泡两端电压过高，灯泡灯丝熔断 例5、（2025•拱墅区二模）某灯泡上标有“7.*，0.5A”的字样，其中额定电压值不清，估计在7.0V～7.9V之间，因为灯泡的电阻会随温度的升高而增大，要测定小灯泡的额定功率，必须测出其额定电压。现有实验仪 器：一只电压恒定的电源（电压值未知）一只电流表、一只标有“20Ω.5A”滑动变阻器R、一只阻值为10Ω的定值电阻、开关和导线若干。 某项目化小组反复讨论后，设计了图甲所示的电路图，并开展实验。 （1）滑片位于a端时，只闭合S和S1，电流表示数如图乙为 A，求出电源电压。 （2） （请补充具体操作），移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为0.5A，此时小灯泡正常发光。 （3）当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数为0.6A，求出此时滑动变阻器接入电路的阻值R。 （4）通过计算得出灯泡的额定电功率为 W。 【解答】解：（1）滑片位于a端时，只闭合S和S1，滑动变阻器R电阻全部连入电路，且与定值电阻R0串联，灯泡正常发光时的电流为0.5A，则电流表选择小量程，示数为：I1＝0.4A； 则电压电压为： U＝I（R最大+R0）＝0.4A×（20Ω+10Ω）＝12V； （2）只闭合S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为0.5A，此时小灯泡正常发光； （3）当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数I2＝0.6A，则此时定值电阻两端的电压为： U定＝I2R0＝0.6A×10Ω＝6V， 此时滑动变阻器两端电压为：U'＝U﹣U定＝12V﹣6V＝6V， 则滑动变阻器连入电路的电阻为： R10Ω； （4）当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为：U“＝IR＝0.5A×10Ω＝5V， 则此时灯泡两端的电压即额定电压为： U额＝U﹣U″＝12V﹣5V＝7V， 灯泡的额定电功率为： P＝U额I＝7V×0.5A＝3.5W。 故答案为：（1）0.4；（2）只闭合S和S2；（4）3.5。 【考点4　焦耳定律 电热器】 【考点剖析】 一、电热器与焦耳定律 1、电流的热效应 （1）定义：电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应。 （2）实质：电流通过导体发热的过程实际上是电能转化为内能的过程。 （3）应用：各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的，如电熨斗、电热毯、电热壶、电饭煲等。电热器的主要组成部分是发热体，发热体一般是由电阻大、熔点高的金属导体制成的。 2、探究影响电热的因素 实验方法 控制变量法和转换法 影响因素 （1）通过导体电流的大小；（2）导体的电阻大小；（3）通电时间。 常见的两个探究方向 探究导体产生热量与电阻的关系 探究导体产生热量与电流的关系 实验结论 在电流相同、通电时间相同的情实验结论情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 3、焦耳定律 （1）焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。焦耳定律是由英国科学家焦耳最先发现的。 （2）公式：Q=I2Rt。 （3）对焦耳定律的计算公式Q=I2Rt的理解要注意以下几点： ①讲到影响电流通过导体产生热量的因素时要控制好变量，要同时考虑到通过导体的电流、导体电阻和通电时间。例如不能说导体通电时间越长，产生的热量就越多。 ②不能说导体产生的热量跟电流成正比，只能说跟电流的二次方成正比。 ③公式中的各个物理量都是对同一导体或电路而言的，计算时不能张冠李戴。 ④电热和电功的单位是相同的，都是焦(J)。 二、电热(Q)和电功(W)的区别 电热是指电流通过导体时产生的热量，这部分热量是由电能转化而来的，电功是指电流通过导体时所做的功。当电流通过导体时，如果电能全部转化成内能（纯电阻电路），此时电功等于电热（W=Q）；如果电能部分转化成内能（非纯电阻电路），此时电功大于电热。举例说明：当电流通过电饭煲（纯电阻电路）时，电能全部转化成内能，此时电功等于电热（W=Q）；电流通过电风扇（非纯电阻电路）时，电流做的功（电功）只有一小部分转化为电热，另外部分转化成机械能使电风扇转动起来，此时电功大于电热，故选用热量计算公式时分两种情况： 1.电功全部转化成电热： Q=W=I2Rt=UIt= U2t/R=Pt （适用于纯电阻电路） 2.电功全部或部分转化成电热： Q=I2Rt（适用于任何电路） 例6、（2025•西湖区二模）电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，是现代人喜欢的厨房用具。图甲是某品牌电压力锅，表格是该型号的参数，图乙是其内部电路的简化图，R1、R2为电热丝。 项目 参数 额定电压 220伏 加热功率 1000瓦 保温功率 100瓦 气压设定值 175千帕 容量 5L （1）当电压力锅处于保温状态时，开关S处于 状态。（选填“闭合”或“断开”） （2）加热时电压力锅的电阻大小为多少？ （3）图丙表示电压力锅在额定电压下工作时，电功率与时间的关系。图中阴影部分面积表示什么，并列式计算它的大小。 （4）不计热量损失，根据图丙数据，在加热状态时可以使20℃的5升水温度升高多少℃？[ρ水＝1.0×103千克/米3，c水＝4.2×103焦/（千克•℃）] 【解答】解：（1）由图乙可知，当开关S断开时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电压力锅处于保温状态； 当开关S闭合时，只有R2工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电压力锅处于加热状态； （2）由表格数据可知，压力锅的加热功率P加热＝1000W， 由P可知，加热时电压力锅的电阻：R248.4Ω； （3）图丙为电功率与时间的关系图像，则图中阴影部分面积表示横坐标和纵坐标的乘积， 所以根据W＝Pt可知，图中阴影部分面积表示的物理量表示电压力锅消耗的电能， 电压力锅消耗的电能：W＝Pt＝1.0×1000W×14×60s＝8.4×105J； （4）不计热量损失，水吸收的热量：Q吸＝W＝8.4×105J， 由ρ可知，水的质量：m水＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3＝5kg， 由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：Δt40℃。 答：（1）断开； （2）加热时电压力锅的电阻大小为48.4Ω； （3）图中阴影部分面积表示电压力锅消耗的电能；它的大小为8.4×105J； （4）在加热状态时可以使20℃的5升水温度升高40℃。 题型一．电能表的使用 1. （2025•慈溪市校级模拟）小强家安装的电能表如图甲所示，书房灯L及三孔插座的安装电路如图乙所示，为保证安全用电，下列说法正确的是（　　） A．电能表的转盘转的越快，说明用电器消耗电能越多 B．若保险丝熔断，可用铁丝代替 C．a端应接零线，b端应接火线 D．三孔插座的安装符合安全用电原则 【解答】解：A、电能表的转盘转的越快，说明电流通过用电器做功越快，说明用电器消耗的电能越快，故A错误； B、保险丝的材料要求：电阻率大，熔点低，而铁丝的电阻率小，熔点高，所以若保险丝熔断，不可用铁丝代替，故B错误； C、图中a端连接开关，所以应接火线，b端应接零线，故C错误； D、三孔插座的安装应符合“左零右火上接地”，图中三孔插座的安装符合安全用电原则，故D正确。 故选：D。 2. （2025•温岭市二模）如图甲是小雨家的家庭电路中的电能表，如图乙是家用插线板。 （1）如图甲是电能表上的一些数值，请选出与科学意义不相符的选项是 ； （2）丙图是插线板（图乙）的内部元件连接情况（部分线已连接好），请将图丙补充完整。要求：①插线板上的开关可同时控制两个插座的通、断；②开关接通时两个插座都能提供220V电压； （3）电能表的参数如图甲所示。她想知道电能表是否准确，于是将一只标有“220V；1100W”的电暖器插入插座，在额定电压下单独工作，检测中发现1分钟电能表的转盘转了12转。通过计算判断转盘转速是否正确 。 【解答】解：（1）由图甲可知，B中千瓦时是电能的单位，用于显示消耗电能的多少，不是表示消耗的电功率。 （2）开关接通时两个插座都能提供220V电压，说明两个插座并联；插线板上的开关可同时控制两个插座的通、断，说明开关接在干路上，三孔插座的正确接法是左零右火上接地；如图所示： （3）电暖器工作1分钟做的功W1＝Pt＝1100W×60s＝66000J； 电能表转12转消耗的电能； 因为W1＜W2，所以该电能表的表盘转速不正确。 题型二．电功率的概念 3. （2025•滨江区校级模拟）小科发现傍晚时家里的白炽灯突然变暗，主要原因可能是白炽灯的（　　） A．额定电压变大 B．实际电压变大 C．额定功率变小 D．实际功率变小 【解答】解：白炽灯的亮度取决于它的实际功率； AC、用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率，对于一个用电器来说，它的额定电压和额定功率是固定的值，故AC错误； BD、白炽灯突然变暗，说明白炽灯的实际功率变小，根据电功率公式P的变形U2＝PR可知，白炽灯的实际电压可能会变小，故B错误，D正确。 故选：D。 4. （多选）（2024•舟山三模）下列说法中，正确的是（　　） A．电功率是表示电流做功多少的物理量 B．电功率是表示电流做功快慢的物理量 C．用电器的电功率越大，做功越多 D．相同时间内，消耗功率大的用电器耗电一定多 【解答】解：单位时间内电流做功的多少叫电功率，是表示电流做功快慢的物理量，电功率大说明做功快，但不一定多， 由此可知A错，B对，C错；从公式W＝Pt上看，相同时间内，消耗功率大的用电器耗电定多，D对 故选：BD。 题型三．电功与电能 5. （2025•宁波模拟）如图是一顶顶部装有太阳能电池板的太阳能风扇凉帽，凉帽上的电风扇工作时的电压为1.2V，电流为50mA。若该电风扇正常工作了1h，电流做功为（　　） A．60J B．0.06J C．2.16×106J D．216J 【解答】解：电流做功W＝UIt＝1.2V×50×10﹣3A×3600s＝216J； 故选：D。 6. （2025•庆元县一模）图甲是一种绿色家居设计图。风帽、光电池、太阳能热水器、复合保温墙体、屋顶绿化等都是它的配置。 （1）图甲所示的“人工树叶”是一种模拟电化学的实验装置，能利用太阳能，将水和二氧化碳转化为氧气和燃料甲醇，该装置模拟植物的 作用； （2）安装在房顶上的光电池，平均每天发电5.5千瓦时，使用时输出电压为220伏，冬季室内采用电热地板取暖，电热地板的规格.是“220伏；2.5安”，那么5.5千瓦时电能可供该电热地板正常工作 小时。 【解答】解：（1）植物的光合作用是利用光能，将二氧化碳和水转化为有机物（如葡萄糖等）和氧气。图甲中“人工树叶”利用太阳能，把水和二氧化碳转化为氧气和燃料甲醇（属于有机物），这一过程和植物的光合作用类似，所以该装置模拟植物的光合作用； （2）电热板的功率为P＝UI＝220V×2.5A＝550W＝0.55kW；5.5千瓦时电能可供该电热地板正常工作的时间为。 故答案为： （1）光合； （2）10。 7. （2025•瑞安市二模）小明设计了一款恒温电热水壶，工作原理如图甲所示：连有撑杆的搭钩可绕0点转动，撑杆下端与水平的双金属片接触，搭钩左侧搭在铁质锁扣上，锁扣由弹簧拉紧固定，此时触点b与c接触（如图甲）。闭合开关S，发热电阻R1工作，电热水壶给水加热，双金属片受热向上弯曲，撑杆受到向上的力，当水加热到沸腾时，搭钩刚好与锁扣脱离，弹簧带动锁扣和St向左运动，触点b与c分离，加热电路断开，触点b与a接触，保温电路处于工作状态。已知发热电阻R1阻值为22欧，保温电阻R2阻值为1100欧。 （1）将双金属片放置在水平位置，a端固定，均匀加热后平直的双金属片会发生弯曲（如图乙）。则图甲中双金属片的金属设计正确的应是图中的 。 A.B.C.D. （2）在220伏的电压下，电热水壶将一壶水加热到沸腾需要5分钟，求这段时间内发热电阻R1消耗的电能？ （3）某次保温电阻R2工作一段时间后断开S，当水冷却至室温时，双金属片恢复原状。重新闭合开关S，哪一电阻处于工作状态？结合工作原理图判断说明依据 。 【解答】解：（1）由图乙可知，平直的双金属片在均匀加热时都会受热膨胀，但是铜比铁膨胀的程度大；由题意可知，双金属片受热向上弯曲，因此双金属片上方是铁，下方是铜，故选：C； （2）这段时间内发热电阻R1消耗的电能为： W＝UItt5×60s＝6.6×105J； （3）某次保温电阻R2工作一段时间后断开S，当水冷却至室温时，双金属片恢复原状，此时触点b与c接触；重新闭合开关S，发热电阻R1接入电路，电路处于加热状态。 故答案为：（1）C； （2）这段时间内发热电阻R1消耗的电能为6.6×105J； （3）某次保温电阻R2工作一段时间后断开S，当水冷却至室温时，双金属片恢复原状，此时触点b与c接触；重新闭合开关S，发热电阻R1接入电路，电路处于加热状态。 8. （2025•浙江二模）我国某汽车企业发布、使用了全球最先进的锂电池——“刀片电池”。如图所示为一种采用该锂电池的电动汽车，该锂电池的额定电压为550V，容量为150A•h（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积），整车质量为2440kg。 （1）电动汽车充电是将电能转化为 储存在锂电池中； （2）该车采用I50kW直流快充充电技术，则理论上将锂电池电量从20%充至80%的需多长时间？ （3）若仅靠锂电池驱动，质量为60kg的某老师驾驶充满电的该电动汽车能以80km/h的速度在水平路面上匀速行驶550km。已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.02倍，则该电动汽车匀速行驶时所受的牵引力大小为多少？该电动汽车的电动机效率是多少？（结果保留到0.1%） 【解答】解：（1）电动汽车充电，消耗电能，将电能转化为化学能存储在电池内部； （2）电池内部的电能为W＝UIt＝550V×150A×3600s＝2.97×108J； 则理论上将锂电池电量从20%充至80%的需要的时间为； （3）该电动汽车匀速行驶，受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力为F＝f＝0.02F压＝0.02G＝0.02m总g＝0.02×（60kg+2440kg）×10N/kg＝500N； 该电动汽车做的机械功为； 该电动汽车的电动机效率为。 答：（1）化学能； （2）将锂电池电量从20%充至80%的需要时间1188s； （3）电动汽车匀速行驶时所受的牵引力大小为500N；该电动汽车的电动机效率是92.6%。 9. （2025•宁波模拟）2060年前我国要实现“碳中和”目标，其中碳减排、碳封存是实现碳中和的主要途径。近些年，电车行业的迅猛发展为实现这一目标提供了有效助力。请回答： （1）用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示： 充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h 普通充电桩 相同 220 40 待填 快充充电桩 800 100 1.1 若不计充电过程中的能量损失，用普通充电桩充满电，需要多长时间？ （2）一款刹车辅助系统，其电路原理图如图1所示。已知控制电路电源电压U＝6V，定值电阻R1为保护电阻，测距元件R2的阻值随着与前车距离s变化的关系如图2所示，电磁铁线圈的阻值忽略不计。当电动汽车与前车距离过近时，触点K与触点B接触，刹车系统通电工作。已知电磁铁线圈中电流达到10mA时，衔铁刚好被吸住，若要求电动汽车与前车距离为15m以内时，刹车轴助系统自动刹车，则定值电阻R1的阻值应为多少？ （3）若要增大刹车距离，应该如何改动控制电路？ （出一种方法即可）。 【解答】解：（1）根据表中数据可知慢速充电量等于快速充电时，故有 W＝U1I1t1＝U2I2t2 即 220V×40A×t1＝800V×100A×1.1×3600s 用普通充电桩充满电，需要的时间为 t1＝36000s＝10h （2）电磁铁线圈电流达到10mA时，衔铁刚好被吸住，根据欧姆定律得，控制电路总电阻R600Ω 由图乙知，电动汽车与前车距离为15m以内时，R2＝500Ω 根据串联电路特点得，定值电阻的阻值 R1＝R﹣R2＝600Ω﹣500Ω＝100Ω （3）已知电磁铁线圈中电流达到10mA时，衔铁刚好被吸住，若要增大刹车距离，测距电阻变大，在电流和电源电压不变时，根据串联电阻的规律，可适当减小定值电阻R1的阻值。 故答案为：（1）用普通充电桩充满电，需要10h； （2）定值电阻R1的阻值应为100Ω； （3）可适当减小定值电阻R1的阻值（答案不唯一）。 题型四．电功率的计算 10. （2025•宁海县校级模拟）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．甲灯的实际功率一定是25W B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 C．两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大 D．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W 【解答】解：A、甲灯的额定功率是25W，但实际电压改变时，其实际功率也随之变化，不一定总是25W，故A说法不对。 B、当两灯都正常发光时，它们的实际功率都等于各自的额定功率，分别为25W和100W，但由于不清楚各自的工作时间，故无法确定谁消耗的电能多。故B错误。 C、已知两灯的额定电压和额定功率，根据P可得，甲、乙两灯的正常工作的电阻。 R甲1936Ω； R乙484Ω。 通过上面计算知，甲灯正常工作时的电阻大。故C正确。 D、乙灯接在110V的电路中，消耗的功率是P实际25W．故D错误。 故选：C。 11. （2025•绍兴模拟）如图甲所示，电源电压U恒为6V，R0为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中，图乙是电压表的示数U随电流表示数I的变化关系，图丙是滑动变阻器的功率P随其两端电压U的变化关系，图丁是效率η（即滑动变阻器消耗的功率与电路消耗的总功率之比）随滑动变阻器电阻R（滑动变阻器滑片位于B端时的电阻表示为RB）的变化关系，则下列判断正确的是（　　） A．定值电阻R0的阻值为5Ω B．丙图b点时R的电阻为5Ω C．乙图阴影部分面积为2.88W D．滑动变阻器最大阻值6Ω 【解答】解：由甲电路图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 A、当滑片位于A端时，滑动变阻器接入电路中电阻为零，此时电路中的电流最大， 由图乙可知，电路中的最大电流I大＝3A， 由I可得，定值电阻的阻值：R02Ω，故A错误； B、当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中电流： I， 此时滑动变阻器消耗的电功率： PR＝I2R＝（）2•R•R•R， 当R＝R0＝2Ω时，变阻器消耗的电功率最大，由图丙可知，变阻器消耗的最大功率为4.5W， 则丙图b点时R的电阻为2Ω，故B错误； D、因串联电路中各处的电流相等，且串联电路中总电阻等于各部分电阻之和， 所以，由P＝UI＝I2R可得，滑动变阻器消耗功率与电路消耗总功率之比： η100%100%100%100%100%， 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，效率最大，由图丁可知，最大效率为80%， 则80%100%解得：R大＝8Ω，故D错误； C、由图乙可知，a点表示电路中的电流最小，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大， 此时电路中的电流I小0.6A， 此时电压表的示数UR＝I小R大＝0.6A×8Ω＝4.8V； 则乙图阴影部分面积：P＝URI小＝4.8V×0.6A＝2.88W，故C正确。 故选：C。 12. （2025•宁波模拟）小科设计了一个多档位电加热器，电路图如图甲所示，其中电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻，通过一个挡位旋钮改变电热丝之间的连接关系，从而实现不同加热功率的调节，挡位旋钮设计如图乙。图中金属触点①、②、③、④分别与图甲中接线柱1、2、3、4相连接。对此时的电路分析正确的是（　　） A．R1和R2串联 B．R1两端的电压大于R2两端的电压 C．流过R1的电流小于流过R2的电流 D．转动旋钮使箭头从d移到c，加热功率将降低 【解答】解：A、由图乙可知，接线柱1、2相连接，3、4相连接，由图甲可知，此时R1、R2并联，故A错误； B、根据并联电路的特点可知，R1、R2两端的电压相等，故B错误； C、根据题意可知，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻，由欧姆定律可知，流过R1的电流大于流过R2的电流，故C错误； D、由图乙可知，转动旋钮使箭头从d移到c，只有3、4相连接，由图甲可知，此时只有R1工作，电路中的总电阻增大，由P可知，电路的加热功率将降低，故D正确。 故选：D。 13. （2025•瓯海区校级模拟）项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。 【项目一】水的净化 （1）图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②相当于 实验操作。 【项目二】加热原理 （2）其加热部分的工作原理电路图如图乙所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管（阻值不变），R2为定值电阻。S接1时，红灯L1亮，表示饮水机处于加热状态；当水被加热到设定温度时，S自动切换到2位置，绿灯L2亮，表示饮水机处于保温状态。饮水机加热时，电路中消耗的电功率为400W。保温时，电路中消耗的电功率为80W。不考虑温度对电阻的影响，不计指示灯L1L2的阻值。求： ①1kg的水被加热，温度升高50℃，水吸收的热量[已知。 ②求R1和R2的阻值。 【解答】解：（1）图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，根据超滤膜可知步骤②相当于过滤实验操作。 （2）①水吸收的热量： Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×50℃＝2.1×105J； ②S接1时，红灯L1亮，L1、R1串联，表示饮水机处于加热状态，电路中消耗的电功率为400W，根据P可知R1121Ω； 当水被加热到设定温度时，S自动切换到2位置，绿灯L2亮，两电阻及L2串联，表示饮水机处于保温状态，电路中消耗的电功率为80W。 根据P可知总电阻R605Ω； 根据电阻串联的特点可知R2＝R﹣R1＝605Ω﹣121Ω＝484Ω。 故答案为：（1）过滤； （2）①1kg的水被加热，温度升高50℃，水吸收的热量为2.1×105J； ②求R1和R2的阻值为484Ω。 14. （2025•宁海县校级模拟）小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路，如图所示。她选用的电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关S后，问： （1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？ （2）当滑动变阻器的滑片 P 在中点时，电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少？ （3）当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值是多少？ 【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压。 （1）由P＝UI可得，小灯泡正常发光时的电阻： RL6Ω； （2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，当滑动变阻器的滑片P在中点时电路中的电流： I0.75A， 电压表的示数（即灯泡两端的电压）： UL′＝IRL＝0.75A×6Ω＝4.5V， 电路消耗的总功率： P＝UI＝12V×0.75A＝9W； （3）因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，小灯泡正常发光时，变阻器R两端的电压： UR＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流： I′，即， 解得：R′＝6Ω。 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是6Ω； （2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数为4.5V，电路消耗的总功率是9W； （3）当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值是6Ω。 题型五．伏安法测定电功率 15. （2025•舟山三模）小刚爱思考爱动手，以下是他做的一些电学探究活动：测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率。 （1）请按照电路图甲把实物图乙补充完整，要求滑片向左移动时，灯泡变亮。 （2）闭合开关，当滑动变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数为2.2伏，为了使灯泡正常发光，接下来的操作是 。 （3）如图丙是小灯泡正常工作时电流表的读数，则小灯泡额定功率为 W。 【解答】解：（1）电路为灯泡、滑动变阻器和电流表组成的串联电路，滑片向左移动时灯泡变亮，即滑动变阻哭器连入电路的电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，连线如图所示。 （2）额定电压为2.5V，电压表示数为2.2伏，为了使灯泡正常发光，应让灯泡两端电压变大，滑动变阻器两端电压变小，根据串联分压特点可知，可让滑动变阻器接入电路的阻值变小，接下来的操作是将滑动变阻器的滑片向左移动，使电压表的示数为2.5V。 （3）电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A，根据P＝UI可知小灯泡额定功率为P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W。 故答案为：（1）如图；（2）将滑动变阻器的滑片向左移动，使电压表的示数为2.5V；（3）0.7。 16. （2025•瓯海区校级模拟）图甲是小科“测量灯泡的电功率”实验的电路图，图乙是即将连接完成的实验电路。其中电源为四节新的干电池，灯泡的额定电压为4V，灯丝的电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“20Ω　1 A”的字样。 （1）对照电路图，用笔画线代替导线，将实物图乙中未完成的部分连接好。 （2）小科刚闭合电路的开关，就出现灯泡很亮的现象，此时电压表示数为5V。请指出他操作上的错误： 。 （3）实验中，当灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则该灯泡的额定功率为 W。 （4）小科移动滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为2V，此时电流为0.18A，电压表示数与电流示数的比值与灯泡正常发光时不同。请帮他解释产生这个现象的原因： 。 【解答】解：（1）将电压表并联在灯泡两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱与灯泡串联在电路中，如图所示： ； （2）闭合电路的开关，灯泡很亮，此时电压表示数为5V，说明电路中的电流较大，由可知电路的总电阻较小，变阻器的连入电路的电阻较小，滑动变阻器滑片未移到最大阻值处； （3）由图丙可知，电流表选用0～0.6A的量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为PL＝ULIL＝4V×0.3A＝1.2W； （4）移动滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为2V，此时电流为0.18A，由P＝UI可知灯泡的功率较小，灯泡的亮度较暗，灯泡的电阻与温度有关，灯丝的温度较低，电阻较小，由欧姆定律可知电压表示数与电流示数的比值与灯泡正常发光时不同。 17. （2025•浙江模拟）小科同学在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源为三节干电池，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请用线代替导线，将图甲中的实物电路正确连接完整。 （2）小科连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，测量了六组且记下对应的电压表（0.5V、1.0V、……、3.0V）和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，可计算出小灯泡的额定功率是 W。 （3）根据图乙分析，为完成上述整个实验，最合理的滑动变阻器应选 。 A.“0.5A 10Ω” B.“1A 20Ω” C.“1A 60Ω” D.“0.2A 200Ω” 【解答】解：（1）测定“小灯泡电功率”的实验中，电压表并联在小灯泡两端，小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选择小量程；滑动变阻器“一上一下”串联接入电路；如下图所示： ； （2）由图丙可知，灯的电压为2.5V时，通过的电流为0.4A，所以小灯泡的额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.4A＝1W； （3）电源由三节干电池，所以电源电压4.5V； 小科同学测量的六组实验中，灯泡两端电压最小0.5V，由分压原理知，变阻器连入电路的阻值最大，由图象知，电路中电流约为0.1A， 则此时变阻器连入电路的阻值为： R40Ω， 由图像知，灯泡电压为3V时的电流大于0.4A，所以应选择“1A 60Ω”的变阻器，故选：C。 故答案为：（1）见解答图；（2）1；（3）C。 题型六．特殊方法测电功率 18. （2023•龙湾区二模）小龙用如图甲所示的电路测量额定电流为0.5A小灯泡的额定功率，Ra是一个阻值可连续调节且可读数的变阻器。实验步骤如下： ①小龙将滑片P位于α端时，闭合开关S和S1，断开开关S2，此时电流表示数如图乙。 ②移动滑片使电流表的示数为0.5安。 ③ ，读取此时Ra的数值，Ra的示数即为灯泡的阻值。 ④根据公式，求出小灯泡的额定功率。 （1）图乙中电流表示数为 安。 （2）请完成步骤③的操作 。 （3）闭合开关S和S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，分别用10欧、20欧、30欧和40欧的定值电阻替换图甲电路中的Ra，测出相应的电流，并在电流表表盘上标出所测电流对应的电阻值，就能将电流表改装成一个可以直接读出电阻阻值的仪表。请在图丙上画出10欧、20欧、30欧和40欧的大致位置。 【解答】解：（1）由图可知电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.12A； （2）保持滑片位置不变，断开S1，闭合开关S和S2，调节Ra，使电流表的示数仍为0.5A，此时滑动变阻器和Ra串联接入电路，根据等效代替法可知Ra接入电路的电阻等于灯泡正常发光时的电阻； （3）闭合开关S和S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，滑动变阻器和定值电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I，分析函数关系可知接入电路的定值电阻的阻值越大，通过电路的电流越小，且通过电路的电流与定值电阻的阻值不成反比，故电流表改装的电阻阻值的仪表刻度不均匀，10欧、20欧、30欧和40欧的大致位置如图： 。 故答案为：（1）0.12；（2）保持滑片位置不变，断开S1，闭合开关S和S2，调节Ra，使电流表的示数仍为0.5A；（3）如上图。 题型七．电流的热效应 19. （2025•上城区校级模拟）电蚁拍灭蚊蚁时，蚊子碰到金属网形成闭合电路，蚊子往往会被烧毁。下列说法合理的是（　　） A．蚊子不能导电所以会被烧毁 B．电蚊拍电压降低则烧毁效果更好 C．蚊子烧毁是因为电流的热效应 D．烧毁时没有电流通过蚁子 【解答】解：A、由题意可知，蚊子碰到金属网形成闭合电路，说明蚊子是可以导电的，故A不合理； B、电蚊拍电压降低，在电阻一定时，电流会变小，所以烧毁效果变差，故B不合理； C、蚊子烧毁是因为电流通过时会发热，因此利用了电流的热效应，故C合理； D、烧毁时有电流通过蚊子，通过电流的热效应使蚊子被烧毁，故D不合理。 故选：C。 20. （2025•浙江模拟）芯片体积小，元件密集。芯片正常工作时，相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）。芯片元件有 ，由于电流热效应，电流通过芯片时，不可避免地会产生热量。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过 的方式改变芯片内能。 【解答】解：芯片及其电器设备，都是消耗电能的用电器；芯片有电阻，电流通过芯片时会产生热 量；散热部件与芯片紧密结合，可通过传导等热传递方式来改变芯片的内能。 故答案为：用电器；电阻；热传递。 题型八．焦耳定律的计算 21. （2025•舟山二模）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60欧，电源电压保持不变。滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．R2的滑片向左滑动时，电流表和电压表的示数都变大 B．电源电压为12V C．R1的电功率变化范围是1.2～10.8W D．电流为0.6A时，2min内电流通过R1产生的热量是648J 【解答】解： 由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 A、R2的滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知断电路中的电流变大，根据串联电路的电压分配特点可知电压表示数变小，故A错误； B、当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的总电阻最小，根据欧姆定律可知，电路中的电流最大， 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小， 由图乙可知，最小和最大电流分别为I最小＝0.2A；I最大＝0.6A， 由欧姆定律和串联电路的电压规律可得：U＝I最小（R1+R2）＝0.2A×（R1+60Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① U＝I最大R1＝0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②， 解①②得：R1＝30Ω，U＝18V，故B错误； C、R1的最小电功率：P1最小＝I最小2R1＝（0.2A）2×30Ω＝1.2W， R1的最大电功率：P1最大＝I最大2R1＝（0.6A）2×30Ω＝10.8W， 所以，R1的电功率变化范围是1.2～10.8W，故C正确； D、R1产生的热量Q1＝I最大2R1t＝（0.6A）2×30Ω×2×60s＝1296J，故D错误。 故选：C。 22. （2025•东阳市模拟）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“6V 4W”和“3V 1W”字样，将它们串联后接在电压可在3～9V之间调节的电源上，闭合开关S，若两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（　　） A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流 B．当电源电压调节到9V时，灯L1与L2都能正常发光 C．调节电源电压过程中，灯L1始终与灯L2一样亮 D．L1与L2产生的光能可用焦耳定律进行计算 【解答】解：A、串联电路中电流处处相等，所以灯泡L1、L2串联后，通过它们的电流相等，故A错误； B、由P可得，灯L1的电阻：R19Ω，灯L2的电阻：R29Ω， 由串联电路的分压原理知，，当电源电压调节到9V时，两灯的实际电压：U1＝U2U9V＝4.5V， 由于两灯的实际电压都不等于它们各自的额定电压，所以两灯都不能正常发光，故B错误； C、两灯串联在电源上时，通过两灯的电流相等，且两灯分得电压也相等，由P＝UI知，两灯的实际功率相等，所以在调节电源电压的过程中，两灯是一样亮的，故C正确； D、灯泡在工作时，消耗的电能转化为内能和光能，所以不能用焦耳定律计算其工作时产生的光能，故D错误。 故选：C。 23. （2025•南湖区校级一模）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是（　　） A．接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热 B．正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮 C．电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热 D．电热水壶加热水时，水沸腾前，加热时间越长，温度越高 【解答】解：电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变。 A．接线板上接入的用电器越多，总功率越大，根据I可知导线中的电流越大，说明电流产生的热量与电流大小有关，故A不符合题意； B．正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮，两灯的实际功率分别为54W和6W，根据P＝UI有I可知，此时两个灯泡的电流是不同的，说明电流产生的热量与电流大小有关，故B不符合题意； C．电熨斗与导线串联，此时通过电熨斗和导线的电流及通电时间相同，而电熨斗的电阻远大于导线的电阻，工作时电熨斗发热明显，故C符合题意； D．电热水壶加热水时，水沸腾前，加热时间越长，温度越高，说明电流产生的热量与时间长短有关，故D不符合题意。 故选：C。 24. （2024•舟山三模）两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1，R2产生的热量之比为（　　） A．2：1 B．1：2 C．4：1 D．1：4 【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，电压是相同的，由图乙可知，电压相同，通过R1、R2的电流之比为2：1；根据I可知，R1、R2的电阻之比为1：2； 通电时间相同，电压相同，则根据焦耳定律公式Q＝W可知，产生的热量与电阻成反比，故热量之比为2：1。 故选：A。 25. （2024•鄞州区一模）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J。则下列结果正确的是（　　） A．电路中的最大电流为1A B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60J C．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9 D．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1 【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，R1与R串联，电压表测R两端的电压。 A.当滑片P置于变阻器的中点时电压表的示数为4V，当滑片P置于变阻器的b端时电压表的示数变化了2V， 由串联电路的分压特点可知，滑片P置于变阻器的b端时，接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大， 则此时电压表的示数：UR′＝UR+ΔU＝4V+2V＝6V，此时电路中的电流最小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，此时R1两端的电压：U1＝U﹣UR′＝12V﹣6V＝6V， 因串联电路中各处的电流相等，且在10s内定值电阻R1产生的热量为36J， 所以，由Q＝I2Rt＝UIt可得，电路中的最小电流：Ib0.6A， 由I可得，R1的阻值：R110Ω， 当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大， 则电路中的最大电流：Ia1.2A，故A错误； B.滑片P在中点时，电压表的示数为4V，此时R1两端的电压：U1′＝U﹣UR＝12V﹣4V＝8V， 此时电路中的电流：I中0.8A， 10s内滑动变阻器R消耗的电能：WR＝URI中t＝4V×0.8A×10s＝32J，故B错误； C.R1先后两次消耗的电功率之比P1：P1′＝U1′I中：U1Ib＝8V×0.8A：6V×0.6A＝16：9，故C正确； D.滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比：PR：PR′＝URI中：UR′Ib＝4V×0.8A：6V×0.6A＝8：9，故D错误。 故选：C。 题型九．电功与电热的综合计算 26. （2025•浙江模拟）某实验室使用的电热器有发热电阻丝R1和R2，电源电压为220V，通过开关S1和S2的通断组合，可以实现不同的加热效果。已知在“加热”挡时电热器功率为2420W，在“保温”挡时电热器功率为400W。下列关于该电热器的叙述中，正确的是（　　） A．开关S1闭合、S2断开时，电热器处于“加热”挡 B．在“加热”挡时，R1的功率为2420W，R2的功率为400W C．在“保温”挡时，R1的功率为400W D．在“保温”挡运行10min时，电热器需消耗240000J的电能 【解答】解：AC、由图可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电加热器处于加热挡； 当开关S1闭合、S2断开时，只有R2工作，R1不工作，电路的总电阻最大，总功率最小，电加热器处于保温挡，故AC错误； B、根据并联电路特点可知，加热挡工作时R2的电功率即为电加热器保温挡的功率，即加热挡工作时，R2的功率为400W， 加热挡工作时R1的电功率：P1＝P加热﹣P保温＝2420W﹣400W＝2020W，故B错误； D、在“保温”挡运行10min时，电热器需消耗的电能：W＝P保温t＝400W×10×60s＝240000J，故D正确。 故选：D。 27. （2025•临安区一模）图甲是一种多档位加热杯垫，图乙是其内部简化电路图，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻。闭合S1和S2时，对电路的分析正确的是（　　） A．R1和R2串联 B．R1两端的电压小于R2两端的电压 C．此时电路处于保温挡 D．流过R1的电流大于流过R2的电流 【解答】解：A、由图可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，故A错误； B、根据并联电路的电压特点可知，R1、R2两端的电压相等，故B错误； C、根据并联电路的电阻特点可知，R1、R2并联时，电路的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，加热杯处于高温挡，故C错误； D、根据题意可知，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻，而R1、R2两端的电压相等，由欧姆定律可知，通过流过R1的电流大于流过R2的电流，故D正确。 故选：D。 28. （2025•江北区二模）空气炸锅是生活中常用的电器。它有两种工作模式： ①冷风模式400W，此时工作电流较小，低温慢煮食物； ②热风模式1280W，此时工作电流较大，高温烘烤食物。 小宁依照上述空气炸锅的工作模式推测了三个不同的工作原理图，如图（a）（b）（c）所示。 （1）小宁很快发现图（a）所示的电路不符合空气炸锅两种工作模式的原理，请简述理由： 。 （2）图（b）（c）所示的电路，你认为哪个设计更适合两种工作模式的需求，请简述理由： 。 （3）仅需采用热风模式正常工作8min，即可将鸡翅加热至200℃，这过程中消耗 J的电能。 【解答】解：（1）图（a）中当两个开关都闭合时，发热管被短路，电路中只有电动机接入电路，此时电流较大，电动机吹冷风；当只闭合S时电动机和发热管串联接入电路，此时电路中的电流较小，此时低温烘烤食物，故（a）不符合题意； （2）图（b）更适合，因为空气炸锅两种工作模式，均需吹风，而图（c）所示的电路中，可能会出现只加热不吹风的情况；图（c）中，若在热风工作模式时停止工作，空气炸锅需要同时断开两个开关，故（b）符合题意，（c）不符合题意。 （3）仅需采用热风模式正常工作8min，即可将鸡翅加热至200℃，这过程中消耗电能。W＝Pt＝1280W×8×60s＝614400J。 29. （2025•上虞区二模）糖画是我国的一种传统民间手工艺，它亦糖亦画，可观可食，深受小朋友的喜爱。图甲是某款3D糖画打印笔进行绘画的场景，将糖装入打印笔，通电后笔内电热丝发热，糖受热后挤出，在空气中迅速冷却，最后凝固成型。图乙是打印笔的内部简化电路，电源电压为220V，R1和R2为发热电阻丝（电阻丝电阻随温度变化忽略不计）。图丙是某次打印糖画时，打印笔的电功率与时间的关系图像。 （1）若要快速打印（高功率），需要闭合开关 。 （2）求R2的阻值。 （3）计算该次打印糖画消耗的电能。 【解答】接：（1）由图乙可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，打印笔低功率打印； 当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，打印笔高功率打印； （2）由图图丙可知，P高＝22W，P低＝10W， 由P可知，R1的阻值：R12200Ω； R1、R2的串联总电阻：R4840Ω， 根据串联电路的特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝4840Ω﹣2200Ω＝2640Ω； （3）由图丙可知，高功率打印时间t1＝10min＝600s，低功率打印时间t2＝10min＝600s， 由P可知，该次打印糖画消耗的电能：W＝P高t1+P低t2＝22W×600s+10W×600s＝19200J。 30. （2025•江北区二模）项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。 【项目一】水的净化 （1）图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②的功能相当于粗盐提纯里的 。（填写实验操作） 【项目二】加热原理 （2）现用电热片a、b接入图乙电路模拟电热开水器的电路，已知电热片a、b的阻值为2Ω或18Ω，但因铭牌不清无法确定，项目化小组同学利用图乙确认电热片阻值大小.已知电源电压恒为6V，变温油墨纸片温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在a、b上面，闭合开关S，发现b上的油墨纸片红色先褪去，则b的阻值为 Ω。 （3）根据上述实验结果，通过分析图乙，计算电路的加热挡功率为多少？ 【解答】解：（1）步骤②中是将液体和固体分离，因此该步骤中的功能相当于粗盐提纯里的过滤； （2）在串联电路中，根据功率公式P＝UI＝I2R，电流相同，电阻越大，功率越大，相同时间内，产生的热量越多， 已知电热片a、b阻值为2Ω或18Ω，闭合开关S后，b上的油墨纸片红色先褪去，说明b产生的热量多，功率大，所以b的阻值是18Ω。 （3）由上述可知a、b串联，当闭合开关S和S1时，b被短路，电路只有a接入电路，此时为加热挡， 则加热功率为：P加热18W。 答：（1）过滤； （2）18； （3）电路的加热挡功率为18W。 题型十．探究电热的影响因素 31. （2025•衢州一模）小科在验证“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，采用了一种“变色测温贴”（产品介绍如图甲所示），常温下将测温贴贴在电阻上，并连接如图乙所示的实验电路，闭合开关，记录测温贴变色所用的时间。断开开关，待测温贴 ，调节滑动变阻器，闭合开关，继续测量测温贴变色所用时间，所得结果如表： 实验序号二 变色所用的时间/s R1 R2 1 9 18 2 12 24 3 21 42 （1）题干中“？”处应填 。 （2）根据表中数据可知，从实验1到实验3滑动变阻器滑片是向 移动的。 （3）考虑电阻散热，不同电阻使测温贴升高相同温度时，实际消耗的电能是不同的。因此在烧开水时，从节约用电角度考虑应选择下列哪种电热水壶？ 。 A.“220V，1000W” B.“220V，1500W” （4）从安全角度考虑，家庭电路中大功率用电器使用更粗导线的原因是： 。 【解答】解：（1）要验证电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系，需要保证每次实验开始时，测温贴的初始状态相同，所以要等测温贴恢复到常温，才能进行下一次实验。 （2）从实验数据可以看出，R1和 R2变色所用时间都在增加，说明它们产生热量的速度变慢了。根据Q ＝ I2Rt，在电阻和通电时间不变的情况下，产生热量变慢是因为电流变小了。而在图乙电路中，滑动变阻器与 R1、R2 串联，要使电流变小，需要增大滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片应向左移动。 （3）根据W＝Pt，在烧开相同质量的水（即需要吸收相同的热量）的情况下，功率越大，所用时间越短。因为考虑电阻散热，不同电阻使测温贴升高相同温度时，实际消耗的电能不同，而功率大的用电器在相同时间内产生的热量多，散热时间相对较短，散失的热量相对较少，所以从节约用电角度考虑，应选择功率大的电热水壶。 （4）家庭电路中大功率用电器工作时电流较大，根据Q ＝ I2Rt可知，在通电时间和电阻一定时，电流越大，产生的热量越多。如果导线电阻较大，产生的热量过多，容易引发火灾等安全事故。而更粗的导线电阻较小，根据上述公式，在相同电流和通电时间下，产生的热量较少，能减少因导线发热而引发的安全隐患，所以家庭电路中大功率用电器要使用更粗的导线。 故答案为：（1）恢复常温；（2）左；（3）B；（4）家庭电路中大功率用电器工作时电流较大，根据Q ＝ I2Rt可知，在通电时间和电阻一定时，电流越大，产生的热量越多。如果导线电阻较大，产生的热量过多，容易引发火灾等安全事故。而更粗的导线电阻较小，根据上述公式，在相同电流和通电时间下，产生的热量较少，能减少因导线发热而引发的安全隐患，所以家庭电路中大功率用电器要使用更粗的导线。 32. （2025•定海区模拟）小明学习了焦耳定律表达式Q＝I2Rt之后很好奇，电流流过导体产生的热量与导体两端电压是否有关，在老师的指导下，完成了如下实验： ①取两只同型号的直流电动机（不计工作过程中电刷与换向器摩擦产生的热量），按如图方式连接，并且在每只电动机金属外壳的相同位置固定一个电子温度计，同时记录两支电子温度计的初始温度值。 ②闭合开关，发现两只电压表示数相同，然后对电动机M1施加一个阻力，使其转动速度变慢，发现电压表V1示数变小，V2示数变大。 ③维持V1、V2示数不变（U1＜U2），每隔30s记录一次温度计示数，记录数据T1、T2如表所示。 ④换用其他两个同型号的直流电动机重复上述实验。 t（min） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 T1（℃） 17.8 18.4 19.0 19.5 20.0 20.7 21.2 21.6 21.9 22.2 22.4 T2（℃） 17.8 18.5 19.1 19.6 20.0 20.7 21.2 21.7 22.0 22.4 22.6 试回答下列问题： （1）两个电动机采用串联连接方式的目的是 。 （2）小明分析了该实验，认为在电流相等，通电相同时间时U1＜U2，两个电动机（R相同）所产生的热量（由T1、T2体现）却基本相等。由此可得出结论是 。 （3）从能量转化及功的角度分析，当电动机M1受到阻力转速变慢后，U1＜U2的原因是 。 【解答】解：（1）两个电动机采用串联连接方式，根据串联电流相等可知，控制了电动机通过的电流和通电时间相等； （2）表格中同一时间，两个电动机金属外壳相同位置上固定的电子温度计的示数变化在误差范围内是相同的，说明同型号的两只电动机，当电流相等、电压不等时，相同时间内产生的热量相等； （3）电动机工作时将电能转化为机械能和内能，M1转动较M2慢，M1获得的机械能小于M2，而它们的内能相等，所以相同时间内电流通过M1所做的功小于M2，依据W＝UIt可得U1＜U2。 33. （2025•舟山二模）小科用如图所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系。甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内电阻的阻值分别为5Ω和10Ω，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。 实验一：闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h1和h2。 实验二：断开开关，当两根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器连入电路的阻值。再闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h3和h4。 （1）除电流表和秒表外，本实验中还需要用到的测量工具为 。 （2）实验中，将电阻丝串联连接的目的是为了保证实验时 相同。 （3）多次重复实验均发现h1＜h3＜h4，则可以得出的结论为 。 （4）该同学将玻璃管换成温度计，重新实验，测得数据如表所示，得出“在通电时间不变时，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比”的结论，则表中Δt2的值为 。 实验序号 电流表读数 4分钟后甲瓶升高的温度/℃ 4分钟后乙瓶升高的温度/℃ 11 1 5.0 10.0 2 1.5 Δt1 Δt2 23 2 20.0 40.0 …… …… …… …… 【解答】解：（1）除电流表和秒表外，因要记录液面上升的高度，本实验中还需要用到的测量工具为刻度尺。 （2）串联电路各处的电流都相等，实验中，将电阻丝串联连接的目的是为了保证实验时电流大小和通电时间相同。 （3）第二次实验中，电路的电阻变小，电流变大，对甲中电阻丝而言而知，因h1＜h3，则有，第二次实验电阻产生热量多；可知，在电阻和通电时间不变时，电流越大，产生的热量越多；根据可知，h3＜h4，可得出在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，总之可以得出的结论为：在通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大、导体电阻越大，则电流通过导体产生的热量越多。 （4）根据实验序号1可知，4分钟后乙瓶升高的温度10.0℃，序号2中电流为1.5A，通电相同时间，通过10Ω的电流是原来的1.5倍，根据“在通电时间不变时，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，故此时产生的热量是原来的1.52＝2.25倍，由转换法，则表中Δt2的值为2.25×10cm＝22.5cm。 34. （2025•龙港市二模）某同学在验证“电流通过导体产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，采用了一种“变色测温贴”（产品介绍如图甲所示），电源电压为3V，常温下将测温贴贴在电阻上，利用变色测温贴变色所用的时间来判断导体产生的热量多少。请回答下列问题： 实验序号 变色所用的时间/s R1 R2 1 9 18 2 12 24 3 21 42 （1）用导线将图乙中电路连接完整，要求连线不得交叉，滑动变阻器置于阻值最大的位置。 （2）要完成本实验除了图乙中所给的测量仪器外，还需要的测量仪器是 。 （3）正确连接线路，闭合开关，R1处断路，若此时将一电压表并联在R1两端，则电压表的示数为 。 （4）该同学整理数据得出“在通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成反比。”若实验序号2中的电流为1A时，R2所贴变色测温贴的变色时间为24秒，则当其他不变，仅电流变为2A，R2所贴变色测温贴的变色时间为 。 【解答】解：（1）根据实验要求，一般是将两个电阻（R1 和 R2）与滑动变阻器串联接入电路，电源电压为 3V。滑动变阻器要采用“一上一下”的接法，且滑片置于阻值最大位置，实物连接如下： 。 （2）还需要的测量仪器根据焦耳定律Q ＝ I2Rt，要研究热量与电阻、电流及通电时间的关系，电路中有电流表可测电流，还需要测量时间的仪器，所以还需要的测量仪器是停表。 （3）电压表的示数当 R1处断路时，若将电压表并联在 R1两端，此时电压表通过 R2与电源相连，因为电压表内阻很大，电路中电流几乎为零，R2两端电压几乎为零，所以电压表测量的是电源电压，其示数为3V。 （4）变色时间计算根据焦耳定律Q ＝ I2Rt，在通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比。当电流由1A变为2A时，电流的平方变为原来的4倍。因为热量与变色时间成反比（产生相同热量，时间越短说明产热越快），所以变色时间变为原来的。原来R2变色时间为 24 秒，则现在变色时间为24s6秒。 1. （2025•定海区三模）如图是小浙连接的电路，开关闭合后，发现灯L2比L1亮。关于该电路分析错误的是（　　） A．通过L2的电流比L1的电流大 B．L2的电阻比L1的电阻大 C．L2两端电压比L1两端电压大 D．L2的实际功率比L1的实际功率大 【解答】解：A、由图可知，闭合开关，灯泡L1、L2串联，根据串联电路的电流特点可知，通过灯泡L1与L2的电流相等，故A错误； D、根据题意可知，灯L2比L1亮，而灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮，所以灯泡L2的实际功率比L1的实际功率大，故D正确； C、根据P＝UI可知，L2两端电压比L1两端电压大，故C正确； B、根据欧姆定律可知，L2的电阻比L1的电阻大，故C正确。 故选：A。 2. （2025•西湖区一模）某品牌家用电磁炉设有多个挡位，在“火锅档”工作时，面板上显示的数值为“2200”，如图所示，该数值所带的单位可能是（　　） A．伏特 B．安培 C．瓦特 D．摄氏度 【解答】解：A、伏特是电压的单位，家用电磁炉的标准电压为220V，这是固定值，不会在火锅档显示为2200伏特，故A错误。 B、安培是电流的单位，家用电磁炉的电流通常在3A至8A之间，不会达到2200安培，故B错误。 C、瓦特是功率的单位，家用电磁炉的功率一般在1500W至3000W之间，火锅档通常需要较大功率来快速加热，2200W是比较合理的功率值，故C正确。 D、摄氏度是温度的单位，电磁炉火锅档的温度一般在60℃至240℃之间，不会显示为2200摄氏度，故D错误。 故选：C。 3. （2024•莲都区二模）针对美国和西方国家的重重封锁，我国华为公司坚持自主创新，继去年成功推出“Mate60pro”后，近期网上又曝出即将推出“Pura70”，Pura70搭配超聚光伸缩摄像头，5200mA•h超大容量电池，同时支持80W无线充电，极大方便了人们的使用。下列说法不正确的是（　　） A．超聚光伸缩摄像头利用了凸透镜成像原理 B．5200mA•h指的是储存的电能 C．80W无线充电是指每秒消耗电能80J D．给手机电池充电主要是电能转化为化学能 【解答】解：A、超聚光伸缩摄像头所成的像为倒立、缩小的实像，利用了凸透镜成像原理，故A正确； B、5000mA•h指的是储存的电荷量，不是电能，电能的公式为W＝UIt，故B错误； C、80W无线充电是指每秒消耗电能80J，故C正确； D、手机电池充电过程中，把电能转化为化学能。 故选：B。 4. （2025•湖州二模）如图是一款新型无叶电风扇，额定电压220V，额定功率55W，工作时，底座中的电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩后进入环形空腔，再从环形空腔上的细缝中高速吹出夹带着周边的空气一起向前流动，导致后方的空气流入风扇的出风口，风量被显著放大，与传统有叶风扇相比具有易清洁、气流稳、安全等特点。 （1）出风框外围的空气被大气压压入环形空腔，风量变大，外围的空气被大气压压入的科学原理是 。 （2）电动机将空气从进风口吸入，然后经压缩后进入环形空腔，此过程中进入空腔内空气的内能 。（选填“变大”“变小”或“不变”） （3）若该风扇的电动机正常工作1分钟，则电动机消耗的电能为 J。 【解答】解：（1）空气从圆环空腔上的细缝中高速吹出，空气流速大，压强小，其后方空气流速小，压强大，所以更多的空气流入电扇出风口。即运用到流体压强与流速关系的原理。 （2）电动机将空气从进风口吸入，然后经压缩后进入环形空腔，对空气做功，此过程中进入空腔内空气的内能变大； （3）若该风扇的电动机正常工作1分钟，则电动机消耗的电能W＝Pt＝55W×1×60s＝3300J。 故答案为：（1）空气流速大，压强小；（2）变大；（3）3300。 5. （2025•德清县二模）2025年3月17日比亚迪全新发布的超级e平台携兆瓦级闪充技术，以1兆瓦（1000kW）的充电功率重新定义行业标准——单枪峰值充电效率达传统快充桩的10倍以上，仅需1秒充电即可支持车辆行驶2公里，真正实现“充电如加油”的畅快体验。问当给汽车电池充电时，电能主要转化为 能；假设车辆充电电费单价1元/度，则使用比亚迪兆瓦闪充技术的电车每公里支出费用约 元（保留两位小数）。 【解答】解：当给汽车电池充电时，电能主要转化为化学能； 支持车辆行驶1公里的充电时间为0.5s，消耗电能W＝Pt＝1000kWhkW•h度；， 假设车辆充电电费单价1元/度，则使用比亚迪兆瓦闪充技术的电车每公里支出费用约：度×1元/度＝0.14元。 故答案为：化学；0.14。 6. （2025•温州三模）一种常见的电热水器内部结构如图，为使用安全，电热水器在用电加热到一定温度时，会通过温控开关S自动切断电路，同时插头上的红色指示灯L会熄灭，起到提示作用。 （1）通电后，电热丝能够产生热量，其原理是 。 （2）从用电安全的角度考虑，图中b接的是进户线中的 。 （3）已知电热丝R正常工作时的电功率为550瓦，试计算其工作1分钟消耗的电能 焦。 【解答】解：（1）通电后，电热丝能够产生热量，是因为电热丝将电能转化为内能，这是电流的热效应； （2）由图可知，b接线柱与开关相连，所以从用电安全的角度考虑，图中b接的是进户线中的火线； （3）电热丝工作1min消耗的电能：W＝Pt＝550W×1×60s＝33000J。 故答案为：（1）电流的热效应；（2）火线；（3）33000。 7. （2025•定海区校级三模）如图甲所示电路，电源电压不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图象。闭合S时，电压表的示数为2V，下列判断正确的是（　　） A．电源电压为6V B．R的电阻为5Ω C．闭合S时，R消耗的电功率为3.6W D．闭合S时，电路的总功率为6W 【解答】解：AB、闭合S时，R与L串联，电压表测L电压，此时电压表示数为2V，根据乙图可知此时电流为0.6A； 图中R电压4V时，电流为0.4A，电阻R10Ω； 根据串联电路的特点知，R的电流也是0.6A，R的电压U＝I'R＝0.6A×10Ω＝6V， 根据串联电路电压规律知，电源电压U电＝UL+U＝2V+6V＝8V；故AB错误； C、闭合S时，R消耗的电功率为P＝UI＝6V×0.6A＝3.6W，故C正确； D、闭合S时，电路的总功率为P＝U电I＝8V×0.6A＝4.8W，故D错误。 故选：C。 8. （2025•宁海县校级模拟）如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则以下说法正确的是（　　） A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水 B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联 C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是10A D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W 【解答】解：（1）当开关S接触1、2触点时，电路不通电，电热丝不工作，水龙头放出的是冷水； （2）当开关S接触2、3触点时，电路中只有R2电热丝工作，根据P可知，此时的电功率：P1100W； 此时电路的电流：I5A； （3）当开关S接触3、4触点时，电路中R1、R2电热丝并联，此时的电功率：P′2200W+1100W＝3300W； （4）比较可知，当开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是温水，当开关S接触3、4触点时，水龙头放出的是热水； 根据以上分析可知，ABC错误，D正确。 故选：D。 9. （2025•定海区模拟）在研究电流与电压关系的实验中，小科同学根据得到的实验数据绘制了电阻R1和R2的I﹣U图象（如图），下列有关分析正确的是（　　） A．R1与R2的阻值之比是1：2 B．R1与R2串联接时，R1消耗的功率比R2大 C．R1与R2并联接时，R1和R2消耗的功率相等 D．R1与R2串联接时，通过R1与R2的电流之比是2：1 【解答】解：A．由图知道，当通过R1与R2的电流为0.6A，R1、R2两端的电压分别为6V和3V，由欧姆定律可以求得，电阻R1的阻值为： ； 可以求得电阻R2的阻值为： ； 则R1与R2的阻值之比： R1：R2＝10Ω：5Ω＝2：1，故A错误； B．根据串联电路电流特点，R1与R2串联接时，通过电流相等，由P＝I2R知道，R1消耗的功率比R2大，故B正确； C．根据并联电压特点，R1与R2并联接时，两端电压相等，由知道，R1消耗的功率比R2小，故C错误； D．根据串联电路电流处处相等，所以R1与R2串联接时，通过R1与R2的电流之比是1：1，故D错误。 故选：B。 10. （2025•浙江模拟）小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图甲所示，主要技术参数如下表。请解答如下问题： 型号 SHZ2010﹣624 热风温度 50℃～75℃ 额定功率 热风时：1000W冷风时：120W 额定电压 220V 质量 0.5kg （1）开关接至2时，电吹风的状态是 （选填“吹冷风”或“吹热风”）。 （2）求电热丝的电阻。 （3）某次吹头发，电吹风在额定电压下工作3分钟，功率与时间图像如图丙所示，求电吹风消耗的电能。 【解答】解：（1）由图甲可知，当开关接至2时，只有电动机工作，电吹风只吹风，不发热，所以电吹风的状态是吹冷风； （2）当开关接至1时，电动机和电热丝并联， 由图乙可知电吹风吹热风和冷风时的电功率，电热丝的电功率：P电热丝＝P热﹣P冷＝1000W﹣120W＝880W， 由P可知，电热丝的电阻：R55Ω； （3）由图乙可知，电吹风在额定电压下工作3分钟，热风状态时工作的时间t1＝2min＝120s，冷风状态时工作的时间t2＝1min＝60s， 电吹风吹热风状态时消耗的电能：W1＝P热风t1＝1000W×120s＝1.2×105J， 吹冷风状态时消耗的电能：W2＝P冷风t2＝120W×60s＝7200J， 电吹风消耗的总电能：W＝W1+W2＝1.2×105J×7200J＝1.272×105J。 答：（1）吹冷风； （2）电热丝的电阻为55Ω； （3）电吹风消耗的电能为1.272×105J。 11. （2025•丽水二模）为了测量小灯泡的电功率，小庆进行了如下实验。电源电压为3V，小灯泡上标有“2.5V”的字样。 （1）用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。要求：滑动变阻器的滑片在最左端时阻值最大； （2）闭合开关，调节滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动； （3）改变滑片的位置，测出多组电流和电压的数据，画出了如图丙所示的图像。由图像可知，小灯泡的额定功率为 ； （4）小庆分析图像发现，随着电压的升高，小灯泡的电阻在变化，小庆认为电阻变化是测量误差引起的。他和同学们讨论后认为这个猜想是错误的，理由是 。 【解答】解：（1）测量小灯泡的电功率时，滑动变阻器与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，由于小灯泡上标有“2.5V”的字样，则电压表的3V接线柱与小灯泡右端相连；滑动变阻器的滑片在最左端时阻值最大，则滑动变阻器的右下接线柱与小灯泡右端相连，如下图所示： （2）由图乙可知，电压表使用0﹣3V量程，分度值0.1V，示数为2.2V，小于小灯泡的额定电压2.5V。要测量额定功率，需增大小灯泡两端的电压。根据串联电路分压原理，滑动变阻器两端电压应减小，即滑动变阻器接入电路的电阻应减小，所以应将滑片向右移动，使滑动变阻器接入电路的电阻变小，从而小灯泡两端电压增大到2.5V； （3）由丙图可知，当小灯泡两端电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W； （4）由于灯丝的电阻受温度的影响，随着电压的升高，小灯泡的实际功率增大，小灯泡的亮度增大，则灯丝的温度升高，小灯泡的电阻发生变化。 12. （2023•瓯海区模拟）小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。 （1）请你将甲电路图补充完整。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值 的位置。 （3）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为 V，此时电压表的示数如图乙所示，是 V。 （4）小灯泡的额定功率为 W。 （5）她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R0＝10Ω，并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表的示数为 A时，再读出电流表的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。 【解答】解：（1）根据实验原理R可知，在没有电流表的情况下，利用电压表和定值电阻代替电流表的作用，采用分压电路，电压表V 2并联在定值电阻两端，电路如图所示： （2）闭合开关前滑片滑到阻值最大处； （3）因为小灯泡的额定电压为2.5V，闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数为2.5V， 电压表V2量程为0～3V，分度值为0.1V，此时示数为U2＝2.4V； 此时电路中的电流为I＝IL＝I00.24A； （4）小灯泡的额定电功率为：PL＝ULIL＝2.5V×0.24A＝0.6W； （5）要测量小灯泡的额定功率，小灯泡两端的电压为额定电压，根据并联电压相等，则定值电阻两端电压等于2.5V，又知R0＝10Ω， 故电流表A2的示数为I20.25A。 故答案为：（1）如上图所示；（2）最大；（3）2.5；2.4；（4）0.6；（5）0.25。 13. （2025•宁海县校级模拟）如图所示为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图，R1、R2为电热丝，其中R2＝242Ω，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服。 （1）请分析电路图，闭合S1，当S2 时（选填“闭合”或“断开”），电熨斗处于高温挡； （2）电熨斗处于低温挡时，正常工作功率为1100W。则R1的电阻是多大？ （3）电熨斗在高温挡状态下正常工作，通电多长时间电路中会产生3.9×104J的热量？ 【解答】解：（1）闭合S1，只有电热丝R1工作，此时电熨斗处于低温挡；再闭合S2，电热丝R1和电热丝R2同时工作，电熨斗处于高温挡。 （2）电熨斗处于低温挡时，正常工作功率为1100W，电源电压为220V， P额＝U额I，I，那么P额，R144Ω； （3）当电熨斗在高温挡状态下正常工作，此时R1和R2并联， P2200W， P总＝P额+P2＝1300W， W＝P总t，那么通电时间t30s。 故答案是： 14. （2025•钱塘区一模）如图为探究电流热效应的装置，甲乙两套装置中各有两个相同的透明容器，其中密封着液体和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。下列说法不正确的是（　　） A．图甲探究的是电流的热效应与电阻大小的关系 B．图乙探究的是电流的热效应与电流强弱的关系 C．本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法 D．实验不需要控制容器内的液体质量和种类相同 【解答】解：A、图甲所示的实验装置，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻的关系，故A正确； B、图乙中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系，故B正确； C、要探究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同；探究电热与电流的关系，需要控制电阻和通电时间相同，而通过电阻的电流不同，故用到控制变量法； 实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭容器内温度的变化，这是转换法的应用；故C正确； D、利用控制变量法可知，实验过程中需要控制容器内的液体质量和种类相同，故D错误。 故选：D。 15. （2025•绍兴模拟）如图所示的实验装置：三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的煤油和水，瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC，且RA＝RC＜RB。当闭合开关S，通电一段时间后（液体均未沸腾，不计热损失，比热容c水＞c煤油）。下列判断正确的是（　　） A．三个烧瓶中的液体末温高低顺序为tA＝tC＜tB B．三个烧瓶中的液体吸收的热量高低顺序为QA＝QC＜QB C．比较A、B可粗略地探究电热的多少与电流大小有关 D．比较B、C可粗略地探究煤油和水的吸热能力 【解答】AB．三电阻串联，通过的电流和通电时间相同，RA＝RC＜RB，根据Q＝I2Rt可知，RA、RC产生的热量相等，RB产生的热量最多，故三个烧瓶中的液体吸收的热量高低顺序为QA＝QC＜QB， 液体的质量和初温均相等，根据Δt，而煤油的比热容最小，故tB＞tA＞tC，故A错误，B正确； C．A、B两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，选择烧瓶A、B作为研究对象，可以粗略地探究电热的多少与电阻大小有关，故C错误； D．因RC＜RB，根据Q＝I2Rt知两电阻产生热量不同，选择烧瓶B、C作为研究对象，不能粗略地探究物质的吸热能力，故D错误。 故选：B。 16. （2025•文成县二模）小文为了验证焦耳定律Q＝I2Rt，设计了如图甲实验。R是一根阻值为4欧电阻丝，电源电压恒定不变。电阻丝R浸泡在盛有煤油的装置中，且该装置与温度传感器相连，可以实时观察温度变化。 （1）实验中小文闭合开关S后，电流表A的读数如图乙所示，则通过电阻丝R的电流为： A。 （2）实验中电阻丝产生的热量通过 来反映。 （3）每次实验电阻丝加热煤油的时间均为50s，记录每次实验前后煤油的温度变化量为ΔT。多次实验后，将△T﹣I2数据绘制成图丙。分析图丙可知，实验中煤油的温度变化量ΔT与计算得到的理论值不一致，请解释主要原因。 。 （4）为了使实验结论更具有普遍性还需要进行的实验操作是 。 【解答】解：（1）观察图乙，电流表选择的是0～3A量程，其分度值为0.1A，指针指在0.6A刻度线处，所以通过电阻丝R的电流为0.6A。 （2）在这个实验中，电阻丝产生热量的多少无法直接观察，由于电阻丝产生的热量被煤油吸收，根据Q＝cmΔt可知，在c和m不变的情况下，温度传感器升高的示数可以反映出吸收热量的多少，也就是可以反映电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。 （3）在实验过程中，电阻丝产生的热量并不能完全被煤油吸收，会有一部分热量散失到周围环境中，比如向容器壁传热、向空气散热等，同时容器本身也会吸收一部分热量，这些因素都会导致实验中煤油的温度变化量Δt 与根据焦耳定律计算得到的理论值不一致。 （4）为了使实验结论更具有普遍性，需要改变实验中的一些条件进行多次实验。在这个实验中，可以换用不同阻值的电阻丝进行多次实验，这样能探究在不同电阻情况下，电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系是否都符合焦耳定律。 故答案为：（1）0.2；（2）温度传感器升高的示数；（3）实验过程中有热量散失到周围环境中；（4）换用不同阻值的电阻丝进行多次实验。 学科网（北京）股份有限公司 $