专题01 电流做功与电功率（期末复习讲义）九年级物理上学期新教材北师大版

该初中物理期末复习讲义以“电流做功与电功率”为核心，通过表格梳理核心考点、复习目标及考情规律，结合分层知识点构建知识体系，涵盖电功计算、电功率测量、焦耳定律等重点，清晰呈现概念内在联系与重难点分布。 讲义亮点在于“题型+技巧”双轨设计，如伏安法测电功率实验题结合滑动变阻器作用分析，电动汽车电能转化计算题培养科学思维。设置解题技巧与易错点拨，帮助学生掌握公式适用条件，支持分层复习，助力教师实施精准教学，提升学生物理观念与科学探究能力。

专题01 电流做功与电功率（期末复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 电流做功 1.明确用电流做功的本质和电流做功与电能的关系。 2.能用公式W=UIt计算电功，了解电功单位及换算。 3.认识电能表作用与读数方法及电能表参数含义。 电功公式W=UIt应用及电能表的读数属于常考点。 电流做功的快慢 1.掌握电功率综合计算方法。 2.理解额定与实际功率关系。 3.会用“伏安法”测小灯泡电功率。 电功率必出大计算题计算题。 焦耳定律 1知道电流的热效应； 2.掌握焦耳定律。能准确运用公式进行定量计算。 3.区分电功与电热的关系。 电热综合应用题分值高。 考点01 电流做功 ■知识点一：电能 1.电能的来源：水力发电：机械能→电能；风力发电：机械能→电能；核能发电：核能→电能 2.电能的利用：用电器消耗电能的过程，就是把电能转化为其他形式能量的过程，消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能。 用电器 能量转化形式 电风扇 电能转化为机械能和内能 日光灯 电能转化为光能 电热器 电能转化为内能 给蓄电池充电 电能转化为化学能 电动机 电能主要转化为机械能 ■知识点二：电功 1.定义：电流通过用电器做功的过程，电流做的功称为电功，电功用“W”表示。 2.单位：焦耳（J）和千瓦时（kW·h）。1度=1千瓦时=1 kW·h=3.6×106J 3.影响电功大小的因素：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。 4.电功的计算：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 5.推导式：（1）结合欧姆定律可导出电功的计算公式：； （2）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。 （3）串联电路中，电流通过各电阻所做的功与其阻值成正比，； （4）并联电路中，电流通过各电阻所做的功与其阻值成反比， 6.电功与电能的关系： 注意：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。 ■知识点三：电能表 1.电功的测量：利用电能表计算电功，根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功，或消耗的电能。 （1）测量较大电能时用刻度盘读数：前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。 W=W2—-W1 特别提醒：最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 （2）测量较小电功时，用表盘转数计算： 例如：电能表表盘上标有“1200r/kW·h”，表示用电器消每耗1 kW·h的电能，转盘转动1200圈。当电能表转盘转过60r时，消耗的电能 W＝ 60r/1200r/kW·h =0.05 kW·h 2、电能表参数的理解 ： （1）220V：表示电能表应该在220V的电路中使用。 （2）10（20）A：表示该电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A。 （3）50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用。 （4）600revs/kW•h：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过600圈。 考点02 电功率 ■知识点一：电功率 1、电功率基本知识 （1）定义：电流单位时间内所做的功。 （2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实 际功率大小。 （3）国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。  （4）电功与电功率的区别：用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。 2、电功率计算 （1）定义式。 公式在使用时单位要统一，有两种可用 ①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）。 ②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW•h 度），时间用小时（h）。 （2）原理式：P=UI．即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积，该公式是电功率的普适公式，适用于所有的用电器。 （3）导出式：P=I2R，,这两个公式只适用于纯电阻电路，即能将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。 ■知识点二：额定电压与额定功率 1.额定电压和额定功率： （1）额定电压：用电器正常工作时的电压，常用U额表示。 （2）额定功率：用电器在额定电压下的功率，常用P额表示。 2.实际电压和实际功率： （1）实际电压U实：实际加在用电器两端的电压。 （2）实际功率P实：用电器在实际电压下工作时的功率。 （3）一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。 （4）灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的，实际功率越大，灯泡越亮。 3.实际功率和额定功率的关系： 额定功率 实际功率 区别 概念 用电器在额定电压下工作时的电功率 在实际电压条件下用电器的电功率 是否变化 是唯一的，不随实际电压的变化而变化 不是唯一的，不同的电压值，对应的实际功率不同 联系 当U实=U额时，I实=I额，则P实=P额，用电器正常工作； 当U实>U额时，I实>I额，则P实>P额，用电器不能正常工作，且可能被损坏； 当U实<U额时，I实<I额，则P实<P额，用电器不能正常工作。 ■知识点三：测量电功率 1.实验目的：测量小灯泡在不同电压下的实际功率，探究实际功率与亮度的关系； 2.实验原理：P=UI 3.实验电路图： 4.实验步骤： ①按电路图连接实物，开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处； ②闭合开关，移动滑片，使小灯泡两端电压为额定电压，记录电压、电流值，观察亮度； ③调节滑片，使电压低于、高于额定电压（略高，不超过1.2倍额定电压），分别记录数据，观察亮度。 5.滑动变阻器作用：调节小灯泡两端电压，保护电路 6.实验结论： （1）灯泡的亮度取决于灯泡实际电功率的大小，小灯泡实际电功率越大，小灯泡越亮； （2）灯丝电阻随温度的升高而增大； （3）小灯泡的实际电功率有多个，额定功率只有一个； （4）当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光； （5）当U实<U额时，P实<P额，小灯泡发光较暗； （6）当U实>U额时，P实>P额，小灯泡发光较亮。 考点03 焦耳定律 ■知识点一：电流的热效应 1.定义： 电流通过导体时，把电能转化为内能的现象。 2、实验探究电流通过导体产生的电热与哪些因素有关 （1）原理： U形管中液面高度的变化来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少（转换法）。 （2）方法：控制变量法。 甲图中电阻丝串联的目的是控制电流相等。 乙图中两个5Ω的电阻阻值相同，但是一个在干路电流大，一个在支路电流小。 （3）实验采用密闭空气的原因： 空气比热容小，在相同条件下吸热，温度升高的快。 （4）实验结论： A.图甲说明：在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多。 B.图乙说明：在电阻和通电时间一定时，电流越大，电流产生的热量越多。 C.另外，在电流和电阻一定时，通电时间越长，电流产生热量越多。 ■知识点二：焦耳定律 1、焦耳定律 （1）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，这个规律叫焦耳定律。 （2）公式：Q=I2Rt，公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（Ω），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）。 （3）变形公式：，Q=UIt。 （4）在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=Q；在非纯电阻电路中，电能大部分转化为其他能，已小部分转化为热能，电功大于电热，W=Q+W其他。 （5）探究电热与哪些因素有关：①怎样用转换法体现电热：用温度计升高的度数；用细管内液柱升高的高度；用气球膨胀的大小；②怎样用控制变量法研究与电阻的关系：串联时控制电流和通电时间一定，并联时控制电压与通电时间一定。 2、焦耳定律的应用 （1）电热与电能的关系：纯电阻电路时Q=W；非纯电阻电路时Q＜W。 （2）电热与电功的关系 物理量 电功 电功率 焦耳定律 适用范围 基本公式 W=UIt P=UI Q=I2Rt 普遍适用 导出公式 =I2Rt  =I2R =UIt  纯电阻电路W=Q （3）公式Q=I2Rt是电流产生热效应的公式，与W=UIt不能通用．W=UIt是电流做功的计算公式，如果电流做功时，只有热效应，则两公式是等效的；如果电流做功时，同时有其他能量转化，像电动机工作时，电能既转化为热能，也转化为动能，则Q=I2Rt只是转化为电热的部分，W=UIt则是总的电功，只有对纯电阻电路才有W=Q，对非纯电阻电路Q＜W。 ■知识点二：电热的利用和防止 1.电热的利用： 电热器是利用电流的热效应来工作的设备。电热器的主要工作部分是发热体，发热体是由电阻大、熔点高的金属导体制作的。如图所示的电热器，都是将电能转化为内能来工作的。 2.电热的防止： 在很多情况下，我们并不希望用电器的温度过高。像电视机、计算机、电动机等用电器在工作时，将电能转化为其他形式能的过程中，总有一部分电能转化为内能，过多的电热如果不能及时散发，会产生安全隐患。因此，许多用电器采用散热孔、散热片或在发热体安装风扇等方式进行散热，如图所示。 题型一 电流做功 解｜题｜技｜巧 1.选择恰当公式正确计算电功、电能 （1）公式的选择： 计算电功（能）有4种方法，其中W=UIt和W=Pt适合于所有电路。对于电能全部转化为内能的用电器（即纯电阻电路），也可以用公式W=U2/Rt 或W＝I2Rt 计算。 （2）注意单位要统一： 计算电流做的功或消耗的电能，根据相应的公式先统一相关量的单位，再进行计算，以上公式均采用国际单位制。但是，对于公W=Pt可以分别采用常用单位或国际单位。 易｜错｜点｜拨 1、忽略电能表倍率参数（如互感器倍率），直接用示数差计算，导致用电量结果出现倍数偏差。 2、混淆电能表参数“3000r/kW·h”的物理意义，计算转盘转数时，公式比例关系颠倒出错。 3、计算实际功率时，单位未统一（如时间用分钟却直接代入小时的公式），造成最终结果错误。 【例1】（25-26九年级上·湖北武汉·月考）小熙家新购了一辆电动汽车，下表为该汽车的部分参数，其中电池容量指电池存储的最大电能，电池能量密度指电池存储的最大电能与电池的质量之比。 电池类型 电池容量/（kW·h） 电池能量密度/（W·h/kg） 快充电压/V 磷酸铁锂电池 80 160 800 (1)该车消耗的电能转化为机械能的效率为80%。若该车以30m/s的速度做匀速直线运动，受到的阻力为400N，运动5min消耗的电能为 J。 (2)该车的电池质量为 kg。使用快充功能充电0.5h电池存储的电能从电池容量的20%上升至80%，假设充电桩输出的电能全部转化为电池存储的电能，充电电流为 A。 【变式1-1】（25-26九年级上·全国·单元测试）某家有“220V  40W”的灯三盏，“220V  25W”的灯两盏，“220V  150W”的电冰箱一台，“220V  180W”的电视机一台。如果这些用电器同时使用，电路中的总功率是 W。若这些用电器平均每天用电4h，则每月（按30天计算）消耗电能 kW·h。若电能表月初的示数为，到月底时电能表的示数为 ；若每度电按0.5元计算，他家每月应付电费 元。 【变式1-2】（25-26九年级下·全国·课后作业）近年来，广西不断推进新型能源体系建设，持续大力发展陆上风电、光伏发电，加快推进海上风电发展。风机叶片每转动一圈，平均发电1.3度= = J。某台风力发电机1 min提供电能约= 。 【变式1-3】（25-26九年级上·河南驻马店·月考）如图是某种智能电表的表盘，根据表盘信息，判断正确的是（    ） A．这是测量电路中电功率的仪表 B．允许通过该表的最大电流是5A C．该表无法测量某一段时间内消耗的电能 D．用电器每消耗1kW•h的电能，脉冲指示灯闪烁1200次 【变式1-4】（25-26九年级上·北京·月考）当开关S闭合时，两灯并联，干路中的电流是2A，灯泡L1的电阻是10Ω，L2的电阻是40Ω。通电10分钟，L1消耗的电能和L2消耗的电能之比是（　　） A．1:4 B．4:1 C．1:1 D．5:1 【变式1-5】（25-26九年级上·四川成都·期中）山歌演唱会现场使用的应急照明灯，在正常供电时蓄电池充电，断电后蓄电池为照明灯供电。该应急灯的电路中包含充电电路和放电电路，下列说法正确的是（　　） A．充电时，蓄电池相当于电源 B．放电时，电能转化为化学能 C．充电时，充电电路将电能转化为化学能储存起来 D．放电时，电路中电流的方向与充电时相同 【变式1-6】（2025·四川广元·中考真题）如图所示是小刘家新建楼房的部分配电系统图，下列分析正确的是（   ） A．控制电灯的开关安装在了零线上 B．电能表指示灯闪烁7200次，表示消耗了的电能 C．电路正常工作时，用试电笔插入插座的左孔，氖管会发光 D．上月末电能表示数如图，本月用电100度，则本月末电能表示数是2028.1 【变式1-7】（2025·新疆·中考真题）小杨家的电热水壶的容量为2L，用该电热水壶烧水时，壶内水温低于80℃时，加热效率是90%；壶内水温高于80℃时，加热效率是84%。已知水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃），若冬天自来水的温度比夏天的低15℃，则该电热水壶把2L的自来水烧开，冬天比夏天多消耗的电能约为（　　） A．150kJ B．145kJ C．143kJ D．140kJ 【变式1-8】（2025·广东·二模）如图，是广东某公司生产的国内最小的无刷电动机。它的直径为d，质量m，两只手指可以十分轻松把它拿起。下列说法正确的选项是（　　） A．m约为3kg B．d约为3mm C．用它给微型机器提供动力时，它把机械能转化为电能 D．用它给微型机器提供动力时，它能把电能完全转化为机械能 【变式1-9】（25-26九年级上·重庆南岸·月考）如图所示电路中，电阻。开关闭合后，电流表、的示数分别为0.5A和0.3A。求： (1)电源电压。 (2)通电，电阻消耗的电能。 题型二 电流做功的快慢 解｜题｜技｜巧 灯泡亮度和测电功率： （1）决定因素： 灯泡的亮暗是由灯泡的实际功率决定的，灯泡消耗的实际功率越大，灯泡就越亮。 （2）测电功率：只有电流表时，利用并联电路电压相等的规律，用电流表和已知阻值的定值电阻串联，然后与小灯泡并联，间接测出灯泡两端的电压。 只有电压表时，利用串联电路电流相等的规律，将已知电阻和小灯泡串联，用电压表测出已知电阻两端的电压，便可以间接测出通过小灯泡的电流。 【例2】（2025·山东·中考真题）某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”，其铭牌如图所示。顾客咨询：“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗？”客服回复：“没问题，这是3kW·h的，3kW的用电器都可以正常使用。”该客服（　　） A．说法正确 B．混淆了电功率和电能 C．混淆了电功率和电流 D．混淆了电功率和电压 【变式2-1】（25-26九年级上·江西上饶·月考）我们的教室是一个遍布物理知识的环境。下列对教室内常见电器相关电学物理量的估测，最符合实际的是（　　） A．教室顶部的日光灯管正常工作时，两端的电压约为36V B．课堂上老师使用的便携式扩音器（小蜜蜂），正常工作时的电流约为2A C．教室里的饮水机在加热状态下，其电功率约为50W D．教室里的多媒体一体机工作10小时，消耗的电能约为 【变式2-2】（25-26九年级上·江西赣州·月考）某手机充电头标有“ ”字样，说明其最大充电功率可达 。某充电宝的电池容量为12000mA·h，若其电池等效电压为5V，则其储存的能量为 J。 【变式2-3】（25-26九年级上·福建福州·月考）如图，在测量小灯泡电功率的实验中，使用“2.5V  1.25W”字样，如图甲实验电路闭合开关移动滑片，电压表示数如图乙所示，此时电压为 V，电流表示数可能是下列数据中的 （选填序号）。 A．0.3A　　B．0.4A　　C．0.5A　　D．0.45A 【变式2-4】（25-26九年级上·湖北黄冈·月考）如图所示为某款扫地机器人，它的铭牌标有“12V，30W”，电池容量2500mAh。对机器人中的电池充电过程中，电池属于 （选填“用电器”或“电源”）。已知当扫地机器人剩余电池容量为总容量的25%时，机器人将停止扫地。则充满一次电可以连续工作 min。 【变式2-5】（25-26九年级上·湖南·月考）科技赋能乡村振兴，农业无人机以其安全可靠、高效灵活、成本低廉的优势而广泛应用。图甲是某品牌无人机正在喷洒农药的场景。该无人机喷洒作业6分钟，消耗电能 ，该无人机在喷洒作业时的平均电功率为 。图乙是农技人员对无人机电池进行充电，充电时无人机电池相当于组成电路的 部分，它是消耗电能的装置。 【变式2-6】（25-26九年级上·江西上饶·月考）随着电动汽车的普及，“超级快充”技术极大缓解了用户的续航焦虑。这里的“快”，在物理学上指的是 （选填“电功”或“电功率”）很大，从而能在短时间内充入更多的电能；在充电过程中，汽车的动力电池相当于 （选填“电源”或“用电器”）。 【变式2-7】（25-26九年级上·河南驻马店·月考）炎热的夏天，开放式的环境不适合使用空调降温，而会使用喷雾风扇，如图1 所示。某兴趣小组学习了变阻器的知识后，设计了可以显示喷雾风扇水箱中的水量的仪表。如图2所示，R0是一个定值电阻，R相当于一个变阻器，水量表可以由 （选填“电压”或“电流”）表改装，为使剩余水量越多，R的阻值越小，C端应与变阻器的 端相连（选填“A”或“B”）；随着剩余水量的减少，电路的总功率变 。 【变式2-8】（2025·山东济宁·二模）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器、、可供选择。 (1)请用笔画线表示导线将电路连接完整。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗； (2)刚接好最后一根导线，灯泡立即发出刺眼的光，这存在两个不当的实验操作： ① ，② ； (3)通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“”、“”或“”）； (4)根据图乙小灯泡的图像可知，随着电流增大，小灯泡的电阻 （选填“变大”、“变小”或“不变”），小灯泡的额定功率是 W； (5)当小灯泡两端电压为2V时，小灯泡的实际功率可能是 W（选填“0.32”、“0.36”或“0.45”）。 (6)小亮想测量的阻值，经过讨论设计了如图丙的电路图。已知电源电压不变且未知，定值电阻的阻值为，闭合开关、断开时电流表读数为；同时闭合开关和时电流表读数为，则 （用、、表示）。 【变式2-9】（25-26九年级上·河南南阳·月考）图甲为某品牌多功能电炒锅，有两挡火力可选，小火挡的额定功率为484W，大火挡的额定功率为，其电路图如图乙所示，其中发热电阻、的阻值不变。若在一个标准大气压下，用该电炒锅大火挡将的水从20℃加热至恰好沸腾。 (1)求该过程中，水吸收的热量； (2)求发热电阻的阻值； (3)图丙为小安家的电能表，某次用小火挡做饭时（其他用电器均处于关闭状态），该电能表10min内转动200r，求此时电炒锅两端的实际电压。 【变式2-10】（25-26九年级上·北京·月考）如图甲所示为一种按键式两挡位可调光台灯，它们通常设计简洁，操作方便，适合学习、阅读或作为床头灯使用。此台灯内部还有变压器，可以将家用220V电压转化为12V，图乙为此台灯内部结构的简易电路图，小灯泡的规格为“12V 16W”，小灯泡电阻不变，定值电阻阻值。 (1)求小灯泡电阻是多少； (2)当单刀双掷开关接2时，求小灯泡的实际功率是多少。 题型三 焦耳定律 易｜错｜点｜拨 1、混淆焦耳定律适用范围，非纯电阻电路误用，忽略其仅适用于纯电阻电路。 2、计算时单位不统一，未将电流（A）、电阻（Ω）、时间（s）对应，导致电热结果数值偏差。 3、误将电功等同于电热，非纯电阻电路中直接用W=UIt代替Q=I²Rt，忽略能量转化差异。 解｜题｜技｜巧 1、先判断电路类型，纯电阻电路可灵活选公式，非纯电阻电路必用Q=I²Rt计算电热。 2、解题前统一单位，时间换算为秒（s），确保电流、电阻单位匹配，避免单位换算失误。 3、结合电路连接方式，串并联电路分别提取对应电流、电阻值，代入公式精准计算电热。 【例3】（24-25九年级上·山西运城·期末）据统计，2024年1至8月，我国共发生66万起火灾事故，其中因电气原因引发的火灾事故高达20.8万起，占比达31.4%，成为引发火灾的首要原因。如图所示为全国消防安全日的部分宣传内容。请你运用所学的物理知识任选一项解释引发火灾的原因。 【变式3-1】（25-26九年级上·河北石家庄·月考）一个“220V  800W”的电炉通过导线接到家庭电路中，电炉丝热得发红（如图），而导线几乎不发热，原因是在电流和通电时间相同的情况下，由于 ，所以电炉丝产生的电热比导线的大得多；该电炉正常工作时，电炉丝的电阻为 。 【变式3-2】（2025·四川绵阳·中考真题）如图所示电路中，电源电压恒定，R1、R2和R3是定值电阻。当X和Y均为电流表时，闭合开关，其示数之比为9∶5，此时R1、R2、R3的连接方式是 （选填“串联”或“并联”），若通电时间t，电路产生的总焦耳热为Q1；当X和Y均为电压表时，闭合开关，其示数之比为5∶3，若通电相同时间t，电路产生的总焦耳热为Q2。则Q1 Q2。 【变式3-3】（25-26九年级下·全国·期末）小瑜设计实验体验爱迪生发明灯泡的过程。如图所示，她将钉子垂直穿过橡胶瓶盖，取一根金属丝的两端分别绕在钉子的尖端制成灯丝，装好后放入玻璃瓶内。当电流通过时，金属丝快速发热发光，这种现象称为电流的 效应。她还发现，在电源不变的情况下，选择更 （选填“粗”或“细”）的同种金属丝时发光更亮。 【变式3-4】（25-26九年级上·辽宁沈阳·期末）实验小组利用图中的实验装置探究电流通过导体时产生热量的多少与电流大小的关系。 (1)实验时，U形管的上端应 （填“封闭”或“开口”）。 (2)本装置 （填“需要”或“不需要”）检测气密性是否良好。 (3)装置安装好并接人电路，将R3与R2并联的目的是 。 (4)通电一段时间后，发现左边的U形管两侧液面高度差较大。这表明：在电阻和 相同时，通过一段电阻丝的电流越大，这段电阻丝产生的热量越 。 (5)小组同学思考通电后U形管两侧液面高度发生变化的原因：电阻丝通电后产生热量，塑料盒内的空气受热膨胀，U形管内的液体在 的作用下出现高度差。 【变式3-5】（25-26九年级上·重庆·月考）利用如图所示的装置探究不同物质的吸热能力。 (1)实验前，在两个烧瓶中安装两个阻值 （选填“相同”或“不同”）的电热丝，并分别注入 （选填“质量”或“体积”）相同初温相同的水和煤油； (2)实验中，通过 来反映水和煤油吸收热量的多少； (3)结果发现煤油的温度升高快，说明水的吸热能力更 ，因此用 作为冷却剂更好； (4)实验后，发现实验时间较长，可以适当 （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器的阻值来缩短实验时间。 【变式3-6】（2025·山西·一模）学习电学知识后，物理合作小组用电池盒、开关、镍铬合金丝和若干导线等物品制作了如图所示的“电热切割器”。在切割测试的过程中，发现镍铬合金切割丝因温度较低而不易切割塑料材质物品，请你帮助该小组提出一条具体的改进方法并说明理由。 【变式3-7】（24-25九年级上·安徽六安·期末）如图甲是一款茶杯保温碟，其简化电路如图乙所示，、均为发热电阻，的阻值不变，的阻值可通过旋钮调节。已知该保温碟的额定电压为220V，正常工作时的最大功率为，的最大阻值为。求： (1)的阻值； (2)该保温碟正常工作时的最小功率； (3)当实际电压为198V时，保温碟以最小功率工作100s产生的热量。 【变式3-8】（2025·山西·一模）物理实践活动小组模拟制作了一款宠物水暖加热垫（如图甲所示）。它主要是由图乙中旧电炉的炉丝（其铭牌上标有：220V、110W），截成等长的两段，添加、两个开关改装而成的，能实现“高温”和“低温”两种工作模式。 (1)在虚线框内，画出水暖加热垫的电路图。 (2)求水暖加热垫“低温”工作模式时电路中的电流。 【变式3-9】（24-25九年级上·新疆吐鲁番·期末）齐齐家买了一些小家电，他对这些小家电和家中的电能表进行了一些研究。请完成下列问题。 (1)齐齐家的一个能吹冷热风的电吹风的简化电路图如图甲所示。图甲中A是吹风机，B是电热丝。若闭合开关 ，吹出的是冷风：若闭合开关 ，吹出的是热风。 (2)通过观察电吹风的铭牌和查阅资料，齐齐知道该电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的额定功率为220W，吹风机内线圈电阻的阻值为5Ω。电吹风正常吹冷风10s，电流通过吹风机线圈产生的热量为 J。 (3)如图乙所示是齐齐家电能表的表盘，该电能表的示数为 kW·h。为了测量图甲中电吹风吹热风时的功率，齐齐将家中其他用电器都关闭，仅将吹热风的电吹风接入电路中单独正常工作6min。齐齐家电能表的转盘转了600转。则可知电吹风吹热风时的功率为 W。 (4)家庭电路中同时使用的用电器越多，电路的总电阻越 （选填“大”或“小”）。 (5)图丙、丁分别是齐齐买的电子体重秤的实物图和电路原理图，其中体重表是由电压表或电流表中的一种改装而成的。分析可知，体重表是由 改装而成的。 【变式3-10】（25-26九年级上·山西晋中·月考）跨学科实践。 家庭用电调查与节电方案设计 电器日益普及，家庭用电量与日俱增。节能减耗既是国家倡导的社会风尚，也是每个家庭节约开支的有效途径。某中学物理兴趣小组开展了“家庭节电小卫士”项目式学习，制订了“家庭用电调查—数据分析—节电方案设计—宣传推广”的学习流程。 家庭用电调查：小组成员小明记录了他家一台老旧电热水器（额定功率为2000W）的使用数据：为了随时有热水，该热水器24小时处于通电加热状态，每天实际用于洗澡、洗碗的热水所消耗的电能仅为。 数据分析：通过分析，他们认识到很多电能被浪费了。 方案设计与宣传：他们决定设计一个可行的节电方案，并向家人和邻居进行宣传。 请根据上述项目式学习过程，回答下列问题： (1)在该电热水器工作的过程中，发生的能量转化主要是电能→ ； (2)请结合题中信息，分析这台电热水器效率低下、浪费电能的可能原因： ；（答出一条即可） (3)兴趣小组的同学认为，根据公式可知，可以通过减小用电器的实际功率或减少工作时间来节约用电，下列建议中，属于通过减小用电器的实际功率来达到省电目的的是______（填序号）； A．用电灯照明时，选新型节能灯 B．洗衣机洗薄衣服时，选择快洗挡位 C．用电风扇吹凉时，选择高转速挡 D．用手机上网课时，把亮度调高 (4)在宣传推广环节，请你从“行为习惯”或“技术设备”任选一个角度，为该兴趣小组补充一条面向所有家庭的普适性节电建议： 。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（25-26九年级上·湖北·月考）小明家在买微波炉时，听到两种说法：一种说法是微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费，另一种说法是微波炉很费电，微波炉一开电能表就转的飞快。前者是从 的角度说的，后者是从 的角度说的（选填“电功”或“电功率”）；小明家用的是电子式电能表，它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘，发光二极管闪烁一次相当于转盘转动一圈，电子式电能表参数是1600imp/（kW•h）。小明想利用这只电能表和钟表测量新买的微波炉的电功率；小明先关闭家里其他用电器，只让微波炉工作，从电能表红灯闪烁开始计时，当电能表的红灯闪烁160次时，所用的时间为6min，则微波炉的电功率为 W。 2．（24-25九年级上·广东东莞·期末）小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，若以当地电价0.6元/度计算，小明家4月份应缴纳电费 元。根据电表信息可知，小明家同时使用的用电器总功率不应超过 W，否则电能表有可能烧坏。小明观察到家里只开冰箱20分钟，电能表表盘转120r，消耗的电能是 度。 3．（2025·海南·一模）小明家新买了一台电煮锅，它内部的简化电路如图所示，其中R1和R2均为发热电阻，R1=80Ω，R2=720Ω。当开关S、S1均闭合时，电煮锅正常工作20s，共产生的热量为 J，接着断开S1，此时发热电阻R1和R2两端的电压之比为 。 4．（25-26九年级下·全国·随堂练习）关于电功和电能，下列说法正确的是（    ） A．电流越大，电流做的功就越多 B．导体两端的电压越大、通电时间越长，电流做的功就越多 C．电流做了多少功，就一定消耗了多少电能，二者在数值上是相等的 D．电流做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程 5．（24-25九年级上·安徽合肥·月考）小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表示数如图所示，则下列说法不正确的是（　　） A．他家在这段时间内消耗的电能为 B．电能表是测量电功的仪表 C．这个电能表的测量值是以“”为单位 D．电能表的转盘转过1800圈，消耗电能 6．（2025·山西临汾·一模）如图甲所示的是一款家用体重秤的电路原理图，R1为压敏电阻，其阻值随人体质量变化的曲线如图乙所示。以下说法正确的是（　　） A．体重秤显示器相当于一个电压表 B．压敏电阻R1的阻值随质量的增大而增大 C．人体质量越大，体重秤的示数越小 D．人体质量越大，电路消耗的电功率越大 7．（24-25九年级上·广东汕头·期末）规格分别为“220V，40W”、“36V，40W”、“110V，40W”的三盏电灯，各自在额定电压下工作，则下列说法中正确的是（　　） A．三盏电灯的额定功率一样大 B．三盏电灯的额定电压一样大 C．三盏电灯实际电压一样大 D．三盏电灯的亮度不一样亮 8．（2025·湖北·二模）如图是探究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，分别放有一段连入电路的电阻丝，U形管中液面高度差的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（   ） A．该装置探究的是电流产生的热量与电阻的关系 B．该装置可以探究电流产生的热量与通电时间的关系 C．实验中电阻丝内能的改变方式和容器中空气内能的改变方式是相同的 D．将容器外的电阻丝也放入右边容器中，可以探究电流产生的热量与电流的关系 9．（24-25九年级上·福建莆田·期末）小明设计如图甲所示的电路图，用来测定额定电压为“2.5V”小灯泡的电功率。各元件都完好，电源电压保持不变。 (1)请用笔画线代替导线，完成如图甲实物电路的连接 （要求：连线不要交叉，滑片P向右移动时，电灯变亮）； (2)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表没有示数，电流表有示数，产生这种现象的原因是 ； (3)电路调整正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当观察到电压表的示数为 时，表明小灯泡正常发光，并记录电流表的示数； (4)为了进一步探究小灯泡的亮度与实际电功率的关系，小明继续调节滑动变阻器的滑片，并记录数据如下表，发现第2次实验小灯泡最亮，此时小灯泡的实际电功率为 W； 实验次数 1 2 3 电压表示数/V 2.5 2.8 2.0 电流表示数/A 0.32 0.35 0.27 (5)在完成以上实验后，小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丙所示，根据图像可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐 （选填“增大”、“减小”或“不变”），原因是 。 10．（24-25九年级上·广东东莞·期末）某煮茶器有“加热”“保温”两挡，图甲是其简化电路图，其中、均为加热电阻，阻值均不变；为温控开关。在一次煮茶过程中，电路中的电流I与时间t的关系图像如图乙所示，则 (1)煮茶器在加热阶段消耗的电能是多少？ (2)电阻的阻值是多少？ (3)电阻的阻值是多少？ 期末综合突破练（测试时间：6分钟） 11．（25-26九年级上·湖北随州·期中）关于如图所示的实物电路，在、都闭合后，下列说法正确的是（    ） A．通过与的电流一定相等 B．与两端的电压一定相等 C．与的电阻一定相等 D．与消耗的电能一定相等 12．（25-26九年级上·北京·期中）两个完全相同的电阻和分别以并联和串联两种方式，接入电源电压分别为U和2U的电路中，如图所示。以下说法正确的是（   ） A．甲、乙两图中通过的电流之比为 B．甲、乙两图中两端电压之比为 C．甲、乙两图总电阻之比为 D．甲、乙两图的总功率之比为 13．（2025·云南西双版纳·一模）某品牌电热水壶和家用电能表的参数分别如图甲、乙所示，若电路中只接入该电热水壶，它工作300s，可将体积为2L、温度为20℃的水加热到70℃，且电能表的表盘转过375转。则下列分析正确的是（　　） A．电热水壶正常工作时的电流约为0.12A B．电热水壶电热丝的阻值约为26.9Ω C．该过程中水吸收的热量为 D．这段时间内电热水壶工作的实际功率为1400W 14．（2025·湖北随州·三模）如图甲所示的电路中，电源电压恒为6V，灯泡L标有“6V  3W”，超导部件R1与流过它的电流I的关系如图乙所示。电路通电10s，灯泡L正常发光过程中，以下判断不正确的是（　　） A．R1的阻值为零 B．R1产生的电热为0J C．若R1被短接，L会变亮 D．L的实际功率为3W 15．（24-25九年级上·广东东莞·期末）某同学用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，两个透明容器中封闭着电阻丝和等量的空气。 (1)通电后，透明容器中电阻丝的内能是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变的。实验中通过观察两个U形管中液面 的变化来比较电流通过导体产生热量的多少。 (2)观察图甲，发现在通电时间和 相同时，B管中的液面高度差更大，表明电流通过导体产生热量的多少与 有关。 (3)采用图乙中的实验装置探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时，右侧容器中应该选用阻值为 的电阻丝。 (4)将图乙中的实验装置冷却到室温，把右侧容器外并联的电阻丝也放入右侧容器内，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器内电阻丝产生的热量多。 期末综合拓展练（测试时间：10分钟） 16．（九年级上·海南·期末）如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片从a端滑到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。以下分析错误的是（　　） A．电源电压是3V B．R1的电阻值是10Ω C．R2的最大电阻值是20Ω D．当滑片P移到中点时，电阻R2工作10s消耗4J的电能 17．（25-26九年级上·北京·期中）为了参加全国青少年创新大赛，小强运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻，电源电压恒为4.5V，的规格为“15Ω 0.5A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，为保证电路中各元件安全工作，以下说法正确的是（   ） A．电流表的变化范围是 B．两端电压的变化范围是 C．变阻器接入电路的阻值范围是 D．的电功率的变化范围是 18．（2025·四川眉山·中考真题）如图所示，电源电压保持不变，的最大阻值为。闭合开关，当滑动变阻器的滑片在中点时，的功率为；将滑动变阻器的滑片移动到最右端，电流表的示数与滑片在中点时的示数之比是。此过程中，下列判断正确的是（　　） A．电压表示数为 B．滑片在中点时电流表的示数为 C．在中点时，内产生的热量 D．电路的最小功率为 19．（2025·海南·中考真题）如图是实践小组设计的简易电热孵化器电路。已知电源电压恒为220V，是电热丝，温度对阻值的影响忽略不计。闭合开关后，电流为5A。 (1)求的阻值； (2)求通电10s产生的热量； (3)使用时发现电热箱内温度高于孵化所需的温度，为降低温度，小南设计了两种改进方案：①在箱体内a点处串联电热丝Ra；②在箱体外b点处串联电热丝Rb，两种方案电热箱箱体内的电功率相等。小南按两种方案进行实验，测得电流为和，，且，但没有记录和对应哪种方案。请你根据上述信息判断更节能的方案是 （选填“①”或“②”），求该方案新接入电热丝的阻值 。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 电流做功与电功率（期末复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 电流做功 1.明确用电流做功的本质和电流做功与电能的关系。 2.能用公式W=UIt计算电功，了解电功单位及换算。 3.认识电能表作用与读数方法及电能表参数含义。 电功公式W=UIt应用及电能表的读数属于常考点。 电流做功的快慢 1.掌握电功率综合计算方法。 2.理解额定与实际功率关系。 3.会用“伏安法”测小灯泡电功率。 电功率必出大计算题计算题。 焦耳定律 1知道电流的热效应； 2.掌握焦耳定律。能准确运用公式进行定量计算。 3.区分电功与电热的关系。 电热综合应用题分值高。 考点01 电流做功 ■知识点一：电能 1.电能的来源：水力发电：机械能→电能；风力发电：机械能→电能；核能发电：核能→电能 2.电能的利用：用电器消耗电能的过程，就是把电能转化为其他形式能量的过程，消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能。 用电器 能量转化形式 电风扇 电能转化为机械能和内能 日光灯 电能转化为光能 电热器 电能转化为内能 给蓄电池充电 电能转化为化学能 电动机 电能主要转化为机械能 ■知识点二：电功 1.定义：电流通过用电器做功的过程，电流做的功称为电功，电功用“W”表示。 2.单位：焦耳（J）和千瓦时（kW·h）。1度=1千瓦时=1 kW·h=3.6×106J 3.影响电功大小的因素：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。 4.电功的计算：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 5.推导式：（1）结合欧姆定律可导出电功的计算公式：； （2）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。 （3）串联电路中，电流通过各电阻所做的功与其阻值成正比，； （4）并联电路中，电流通过各电阻所做的功与其阻值成反比， 6.电功与电能的关系： 注意：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。 ■知识点三：电能表 1.电功的测量：利用电能表计算电功，根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功，或消耗的电能。 （1）测量较大电能时用刻度盘读数：前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。 W=W2—-W1 特别提醒：最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 （2）测量较小电功时，用表盘转数计算： 例如：电能表表盘上标有“1200r/kW·h”，表示用电器消每耗1 kW·h的电能，转盘转动1200圈。当电能表转盘转过60r时，消耗的电能 W＝ 60r/1200r/kW·h =0.05 kW·h 2、电能表参数的理解 ： （1）220V：表示电能表应该在220V的电路中使用。 （2）10（20）A：表示该电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A。 （3）50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用。 （4）600revs/kW•h：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过600圈。 考点02 电功率 ■知识点一：电功率 1、电功率基本知识 （1）定义：电流单位时间内所做的功。 （2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实 际功率大小。 （3）国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。  （4）电功与电功率的区别：用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。 2、电功率计算 （1）定义式。 公式在使用时单位要统一，有两种可用 ①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）。 ②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW•h 度），时间用小时（h）。 （2）原理式：P=UI．即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积，该公式是电功率的普适公式，适用于所有的用电器。 （3）导出式：P=I2R，,这两个公式只适用于纯电阻电路，即能将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。 ■知识点二：额定电压与额定功率 1.额定电压和额定功率： （1）额定电压：用电器正常工作时的电压，常用U额表示。 （2）额定功率：用电器在额定电压下的功率，常用P额表示。 2.实际电压和实际功率： （1）实际电压U实：实际加在用电器两端的电压。 （2）实际功率P实：用电器在实际电压下工作时的功率。 （3）一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。 （4）灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的，实际功率越大，灯泡越亮。 3.实际功率和额定功率的关系： 额定功率 实际功率 区别 概念 用电器在额定电压下工作时的电功率 在实际电压条件下用电器的电功率 是否变化 是唯一的，不随实际电压的变化而变化 不是唯一的，不同的电压值，对应的实际功率不同 联系 当U实=U额时，I实=I额，则P实=P额，用电器正常工作； 当U实>U额时，I实>I额，则P实>P额，用电器不能正常工作，且可能被损坏； 当U实<U额时，I实<I额，则P实<P额，用电器不能正常工作。 ■知识点三：测量电功率 1.实验目的：测量小灯泡在不同电压下的实际功率，探究实际功率与亮度的关系； 2.实验原理：P=UI 3.实验电路图： 4.实验步骤： ①按电路图连接实物，开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处； ②闭合开关，移动滑片，使小灯泡两端电压为额定电压，记录电压、电流值，观察亮度； ③调节滑片，使电压低于、高于额定电压（略高，不超过1.2倍额定电压），分别记录数据，观察亮度。 5.滑动变阻器作用：调节小灯泡两端电压，保护电路 6.实验结论： （1）灯泡的亮度取决于灯泡实际电功率的大小，小灯泡实际电功率越大，小灯泡越亮； （2）灯丝电阻随温度的升高而增大； （3）小灯泡的实际电功率有多个，额定功率只有一个； （4）当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光； （5）当U实<U额时，P实<P额，小灯泡发光较暗； （6）当U实>U额时，P实>P额，小灯泡发光较亮。 考点03 焦耳定律 ■知识点一：电流的热效应 1.定义： 电流通过导体时，把电能转化为内能的现象。 2、实验探究电流通过导体产生的电热与哪些因素有关 （1）原理： U形管中液面高度的变化来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少（转换法）。 （2）方法：控制变量法。 甲图中电阻丝串联的目的是控制电流相等。 乙图中两个5Ω的电阻阻值相同，但是一个在干路电流大，一个在支路电流小。 （3）实验采用密闭空气的原因： 空气比热容小，在相同条件下吸热，温度升高的快。 （4）实验结论： A.图甲说明：在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多。 B.图乙说明：在电阻和通电时间一定时，电流越大，电流产生的热量越多。 C.另外，在电流和电阻一定时，通电时间越长，电流产生热量越多。 ■知识点二：焦耳定律 1、焦耳定律 （1）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，这个规律叫焦耳定律。 （2）公式：Q=I2Rt，公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（Ω），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）。 （3）变形公式：，Q=UIt。 （4）在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=Q；在非纯电阻电路中，电能大部分转化为其他能，已小部分转化为热能，电功大于电热，W=Q+W其他。 （5）探究电热与哪些因素有关：①怎样用转换法体现电热：用温度计升高的度数；用细管内液柱升高的高度；用气球膨胀的大小；②怎样用控制变量法研究与电阻的关系：串联时控制电流和通电时间一定，并联时控制电压与通电时间一定。 2、焦耳定律的应用 （1）电热与电能的关系：纯电阻电路时Q=W；非纯电阻电路时Q＜W。 （2）电热与电功的关系 物理量 电功 电功率 焦耳定律 适用范围 基本公式 W=UIt P=UI Q=I2Rt 普遍适用 导出公式 =I2Rt  =I2R =UIt  纯电阻电路W=Q （3）公式Q=I2Rt是电流产生热效应的公式，与W=UIt不能通用．W=UIt是电流做功的计算公式，如果电流做功时，只有热效应，则两公式是等效的；如果电流做功时，同时有其他能量转化，像电动机工作时，电能既转化为热能，也转化为动能，则Q=I2Rt只是转化为电热的部分，W=UIt则是总的电功，只有对纯电阻电路才有W=Q，对非纯电阻电路Q＜W。 ■知识点二：电热的利用和防止 1.电热的利用： 电热器是利用电流的热效应来工作的设备。电热器的主要工作部分是发热体，发热体是由电阻大、熔点高的金属导体制作的。如图所示的电热器，都是将电能转化为内能来工作的。 2.电热的防止： 在很多情况下，我们并不希望用电器的温度过高。像电视机、计算机、电动机等用电器在工作时，将电能转化为其他形式能的过程中，总有一部分电能转化为内能，过多的电热如果不能及时散发，会产生安全隐患。因此，许多用电器采用散热孔、散热片或在发热体安装风扇等方式进行散热，如图所示。 题型一 电流做功 解｜题｜技｜巧 1.选择恰当公式正确计算电功、电能 （1）公式的选择： 计算电功（能）有4种方法，其中W=UIt和W=Pt适合于所有电路。对于电能全部转化为内能的用电器（即纯电阻电路），也可以用公式W=U2/Rt 或W＝I2Rt 计算。 （2）注意单位要统一： 计算电流做的功或消耗的电能，根据相应的公式先统一相关量的单位，再进行计算，以上公式均采用国际单位制。但是，对于公W=Pt可以分别采用常用单位或国际单位。 易｜错｜点｜拨 1、忽略电能表倍率参数（如互感器倍率），直接用示数差计算，导致用电量结果出现倍数偏差。 2、混淆电能表参数“3000r/kW·h”的物理意义，计算转盘转数时，公式比例关系颠倒出错。 3、计算实际功率时，单位未统一（如时间用分钟却直接代入小时的公式），造成最终结果错误。 【例1】（25-26九年级上·湖北武汉·月考）小熙家新购了一辆电动汽车，下表为该汽车的部分参数，其中电池容量指电池存储的最大电能，电池能量密度指电池存储的最大电能与电池的质量之比。 电池类型 电池容量/（kW·h） 电池能量密度/（W·h/kg） 快充电压/V 磷酸铁锂电池 80 160 800 (1)该车消耗的电能转化为机械能的效率为80%。若该车以30m/s的速度做匀速直线运动，受到的阻力为400N，运动5min消耗的电能为 J。 (2)该车的电池质量为 kg。使用快充功能充电0.5h电池存储的电能从电池容量的20%上升至80%，假设充电桩输出的电能全部转化为电池存储的电能，充电电流为 A。 【答案】(1) (2) 500 120 【详解】（1）汽车做匀速直线运动，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。牵引力 运动时间 汽车行驶的距离 汽车牵引力做的功，即转化成的机械能 根据效率公式，可得消耗的电能为 （2）[1]由表格可知，电池容量 电池能量密度 根据电池能量密度的定义 可得电池的质量为 [2]充电过程中，电池增加的电能为 充电桩输出的电能全部转化为电池存储的电能，即 根据电能公式，可得充电电流为 【变式1-1】（25-26九年级上·全国·单元测试）某家有“220V  40W”的灯三盏，“220V  25W”的灯两盏，“220V  150W”的电冰箱一台，“220V  180W”的电视机一台。如果这些用电器同时使用，电路中的总功率是 W。若这些用电器平均每天用电4h，则每月（按30天计算）消耗电能 kW·h。若电能表月初的示数为，到月底时电能表的示数为 ；若每度电按0.5元计算，他家每月应付电费 元。 【答案】 500 60 05382 30 【详解】[1]电路中的总功率P=40W×3+25W×2+150W+180W=500W=0.5kW [2]若每天平均使用4h，每月消耗的电能W=Pt=0.5kW×4h×30=60kW•h [3]该月月初的电能表示数W1=478.2kW•h，消耗的电能W=60kW•h，则月末的电能表示数W2=W1+W=478.2kW•h+60kW•h=538.2kW•h 到月底时电能表的示数为05382。 [4]应缴纳的电费60kW•h×0.5元/kW•h=30元 【变式1-2】（25-26九年级下·全国·课后作业）近年来，广西不断推进新型能源体系建设，持续大力发展陆上风电、光伏发电，加快推进海上风电发展。风机叶片每转动一圈，平均发电1.3度= = J。某台风力发电机1 min提供电能约= 。 【答案】 1.3 20 【详解】[1]度是电能的单位，，故。 [2][3]由于，所以 【变式1-3】（25-26九年级上·河南驻马店·月考）如图是某种智能电表的表盘，根据表盘信息，判断正确的是（    ） A．这是测量电路中电功率的仪表 B．允许通过该表的最大电流是5A C．该表无法测量某一段时间内消耗的电能 D．用电器每消耗1kW•h的电能，脉冲指示灯闪烁1200次 【答案】D 【详解】A．电能表是测量电能的仪表，不能直接测量电功率，故A错误； B．该电能表允许通过的最大电流为60A，故B错误； C．电能表可以测量用电器在某一时间内消耗的电能，故C错误； D．根据1200imp/kW·h，表示该家庭电路每消耗1kW·h的电能，电能表的脉冲指示灯闪烁1200次，故D正确。 故选D。 【变式1-4】（25-26九年级上·北京·月考）当开关S闭合时，两灯并联，干路中的电流是2A，灯泡L1的电阻是10Ω，L2的电阻是40Ω。通电10分钟，L1消耗的电能和L2消耗的电能之比是（　　） A．1:4 B．4:1 C．1:1 D．5:1 【答案】B 【详解】当开关S闭合时，两灯并联，灯泡两端的电压相等且等于电源电压；通电10分钟，L1消耗的电能和L2消耗的电能之比为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式1-5】（25-26九年级上·四川成都·期中）山歌演唱会现场使用的应急照明灯，在正常供电时蓄电池充电，断电后蓄电池为照明灯供电。该应急灯的电路中包含充电电路和放电电路，下列说法正确的是（　　） A．充电时，蓄电池相当于电源 B．放电时，电能转化为化学能 C．充电时，充电电路将电能转化为化学能储存起来 D．放电时，电路中电流的方向与充电时相同 【答案】C 【详解】AC．应急灯在充电时，将电能转化为蓄电池的化学能，此时应急灯的蓄电池相当于用电器，故A错误，C正确。 B．应急灯在放电时，将储存的化学能转化为电能，再转化为光能，此时应急灯相当于用电器，蓄电池相当于电源，故B错误； D．充电时电流方向是从电网流向蓄电池，放电时电流方向是从蓄电池流向照明灯，二者方向相反，故D错误。 故选C。 【变式1-6】（2025·四川广元·中考真题）如图所示是小刘家新建楼房的部分配电系统图，下列分析正确的是（   ） A．控制电灯的开关安装在了零线上 B．电能表指示灯闪烁7200次，表示消耗了的电能 C．电路正常工作时，用试电笔插入插座的左孔，氖管会发光 D．上月末电能表示数如图，本月用电100度，则本月末电能表示数是2028.1 【答案】B 【详解】A．在家庭电路中，控制电灯的开关应安装在火线上，这样当开关断开时，电灯与火线断开连接，避免触电风险，由图知，控制电灯的开关安装在火线与用电器之间，遵循了用电安全原则，故A错误； B．由图知，电能表的参数（即家庭电路每消耗的电能，电能表指示灯闪烁3600次），电能表指示灯闪烁7200次，则小刘家家庭电路消耗的电能，故B正确； C．家庭电路中，插座的左孔接零线，右孔接火线。电路正常工作时，试电笔插入插座左孔（零线），氖管不会发光；插入右孔（火线）氖管发光，故C错误； D．如图，上月末电能表示数为2018.1kW·h，本月用电100kW·h，本月末电能表示数为2118.1，故D错误。 故选B。 【变式1-7】（2025·新疆·中考真题）小杨家的电热水壶的容量为2L，用该电热水壶烧水时，壶内水温低于80℃时，加热效率是90%；壶内水温高于80℃时，加热效率是84%。已知水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃），若冬天自来水的温度比夏天的低15℃，则该电热水壶把2L的自来水烧开，冬天比夏天多消耗的电能约为（　　） A．150kJ B．145kJ C．143kJ D．140kJ 【答案】D 【详解】自来水的质量 假设夏天的初始温度为t，则冬天的初始温度为。烧水需要分两个阶段，夏季：①从t到80℃，效率为90%；②从80℃到100℃，效率为84%。冬季：①从t-15℃到80℃，效率为90%；②从80℃到100℃，效率为84%。则由可知，夏天消耗的电能 冬天消耗的电能 冬天与夏天消耗的电能差 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式1-8】（2025·广东·二模）如图，是广东某公司生产的国内最小的无刷电动机。它的直径为d，质量m，两只手指可以十分轻松把它拿起。下列说法正确的选项是（　　） A．m约为3kg B．d约为3mm C．用它给微型机器提供动力时，它把机械能转化为电能 D．用它给微型机器提供动力时，它能把电能完全转化为机械能 【答案】B 【详解】A．用两只手指能轻松拿起电动机，则该电动机的质量不可能为3kg，故A错误； B．图中手指的宽度约1cm，电动机的直径小于手指的宽度，所以3mm的直径符合最小的无刷电动机的尺寸特征，故B正确； C．电动机给微型机器提供动力时，消耗电能，获得机械能，它把电能转化为机械能，故C错误； D．由于存在摩擦等因素，电动机消耗的电能有一部分会转化为内能，即电动机工作时不可能把电能全部转化为机械能，故D错误。 故选B。 【变式1-9】（25-26九年级上·重庆南岸·月考）如图所示电路中，电阻。开关闭合后，电流表、的示数分别为0.5A和0.3A。求： (1)电源电压。 (2)通电，电阻消耗的电能。 【答案】(1)6V (2)12J 【详解】（1）由电路图可知，电阻R₁和R₂并联。电流表A₁测量干路总电流I，电流表A₂测量通过电阻R₂的支路电流I₂。根据并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压，所以电源电压。根据欧姆定律可得，R₂两端的电压为，所以，电源电压。 （2）根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和的特点，通过电阻R₁的电流为 电阻R₁两端的电压等于电源电压，即 通电10s，电阻R₁消耗的电能为 题型二 电流做功的快慢 解｜题｜技｜巧 灯泡亮度和测电功率： （1）决定因素： 灯泡的亮暗是由灯泡的实际功率决定的，灯泡消耗的实际功率越大，灯泡就越亮。 （2）测电功率：只有电流表时，利用并联电路电压相等的规律，用电流表和已知阻值的定值电阻串联，然后与小灯泡并联，间接测出灯泡两端的电压。 只有电压表时，利用串联电路电流相等的规律，将已知电阻和小灯泡串联，用电压表测出已知电阻两端的电压，便可以间接测出通过小灯泡的电流。 【例2】（2025·山东·中考真题）某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”，其铭牌如图所示。顾客咨询：“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗？”客服回复：“没问题，这是3kW·h的，3kW的用电器都可以正常使用。”该客服（　　） A．说法正确 B．混淆了电功率和电能 C．混淆了电功率和电流 D．混淆了电功率和电压 【答案】B 【详解】客服回复中提到的“3kW·h”是电能（即电量）的单位，而“3kW的用电器”中的“kW”是电功率的单位。客服错误地将电能与电功率混淆，认为3kW·h的移动电源可以直接支持3kW的用电器，忽略了电功率的实际限制。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式2-1】（25-26九年级上·江西上饶·月考）我们的教室是一个遍布物理知识的环境。下列对教室内常见电器相关电学物理量的估测，最符合实际的是（　　） A．教室顶部的日光灯管正常工作时，两端的电压约为36V B．课堂上老师使用的便携式扩音器（小蜜蜂），正常工作时的电流约为2A C．教室里的饮水机在加热状态下，其电功率约为50W D．教室里的多媒体一体机工作10小时，消耗的电能约为 【答案】D 【详解】A．在我国，家庭电路的电压是220V，教室顶部的日光灯管是接入家庭电路中正常工作的，所以其两端的电压应为220V，而36V是对人体安全的电压，不是日光灯管正常工作的电压，故A不符合题意； B．便携式扩音器（小蜜蜂）功率较小，正常工作电流约为0.1~0.3A，故B不符合题意； C．教室里的饮水机在加热状态下需要在较短时间内将水加热，功率一般较大，通常在几百瓦到上千瓦不等，50W的功率太小，不能满足快速加热水的需求，故C不符合题意； D．教室里的多媒体一体机工作时的功率约为300W，其工作10小时，消耗的电能约为，故D符合题意。 故选D。 【变式2-2】（25-26九年级上·江西赣州·月考）某手机充电头标有“ ”字样，说明其最大充电功率可达 。某充电宝的电池容量为12000mA·h，若其电池等效电压为5V，则其储存的能量为 J。 【答案】 18 【详解】[1]手机充电头最大充电功率 [2]充电宝储存的能量为 【变式2-3】（25-26九年级上·福建福州·月考）如图，在测量小灯泡电功率的实验中，使用“2.5V  1.25W”字样，如图甲实验电路闭合开关移动滑片，电压表示数如图乙所示，此时电压为 V，电流表示数可能是下列数据中的 （选填序号）。 A．0.3A　　B．0.4A　　C．0.5A　　D．0.45A 【答案】 2 D 【详解】[1]由图乙可知，电压表连接的量程是“0~3V”，分度值为0.1V，其示数为2V。 [2]由可知，灯泡正常发光时，灯泡的电阻为 由可知，灯泡正常发光时的电流为 灯泡的实际电压为2V，假设灯泡的电阻不变，灯泡的电流为 由于灯泡两端的电压越小，灯丝的温度越低，电阻越小，故当电压为2V时，灯泡的电阻小于5Ω，故此时电流表的示数大于0.4A，由于灯泡没有正常发光，电流小于其额定电流0.5A，故此时电流表示数可能为0.45A，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式2-4】（25-26九年级上·湖北黄冈·月考）如图所示为某款扫地机器人，它的铭牌标有“12V，30W”，电池容量2500mAh。对机器人中的电池充电过程中，电池属于 （选填“用电器”或“电源”）。已知当扫地机器人剩余电池容量为总容量的25%时，机器人将停止扫地。则充满一次电可以连续工作 min。 【答案】 用电器 45 【详解】[1]对机器人中的电池充电过程中，电池消耗电能，属于用电器。 [2]充满一次电可使用的电能 则充满一次电可以连续工作的时间 【变式2-5】（25-26九年级上·湖南·月考）科技赋能乡村振兴，农业无人机以其安全可靠、高效灵活、成本低廉的优势而广泛应用。图甲是某品牌无人机正在喷洒农药的场景。该无人机喷洒作业6分钟，消耗电能 ，该无人机在喷洒作业时的平均电功率为 。图乙是农技人员对无人机电池进行充电，充电时无人机电池相当于组成电路的 部分，它是消耗电能的装置。 【答案】 2.5 用电器 【详解】[1]该无人机在喷洒作业时的平均电功率 [2]当对无人机电池进行充电时，电能转化为电池的化学能储存起来，此时无人机电池消耗电能，相当于组成电路的用电器部分。 【变式2-6】（25-26九年级上·江西上饶·月考）随着电动汽车的普及，“超级快充”技术极大缓解了用户的续航焦虑。这里的“快”，在物理学上指的是 （选填“电功”或“电功率”）很大，从而能在短时间内充入更多的电能；在充电过程中，汽车的动力电池相当于 （选填“电源”或“用电器”）。 【答案】 电功率 用电器 【详解】[1]电功率是表示电流做功快慢的物理量，“超级快充”技术能在短时间内充入更多电能，这里的“快”体现的是电流做功快，所以在物理学上指的是电功率很大。 [2]在充电过程中，汽车的动力电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，根据用电器的定义（消耗电能的装置），此时动力电池相当于用电器。 【变式2-7】（25-26九年级上·河南驻马店·月考）炎热的夏天，开放式的环境不适合使用空调降温，而会使用喷雾风扇，如图1 所示。某兴趣小组学习了变阻器的知识后，设计了可以显示喷雾风扇水箱中的水量的仪表。如图2所示，R0是一个定值电阻，R相当于一个变阻器，水量表可以由 （选填“电压”或“电流”）表改装，为使剩余水量越多，R的阻值越小，C端应与变阻器的 端相连（选填“A”或“B”）；随着剩余水量的减少，电路的总功率变 。 【答案】 电压 B 小 【详解】[1]由图2可知，水量表并联在电路中，所以该水量表是电压表改装而成。 [2][3]由图可知，剩余水量越多，滑动变阻器R的滑片向下滑动，R的阻值越小，所以图中C端应与变阻器的B端相连。随着剩余水量的减少，滑动变阻器R的滑片向上滑动，R的阻值变大，则电路的总电阻变大，则电路中的电流变小，根据可知，电路的总功率变小。 【变式2-8】（2025·山东济宁·二模）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器、、可供选择。 (1)请用笔画线表示导线将电路连接完整。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗； (2)刚接好最后一根导线，灯泡立即发出刺眼的光，这存在两个不当的实验操作： ① ，② ； (3)通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“”、“”或“”）； (4)根据图乙小灯泡的图像可知，随着电流增大，小灯泡的电阻 （选填“变大”、“变小”或“不变”），小灯泡的额定功率是 W； (5)当小灯泡两端电压为2V时，小灯泡的实际功率可能是 W（选填“0.32”、“0.36”或“0.45”）。 (6)小亮想测量的阻值，经过讨论设计了如图丙的电路图。已知电源电压不变且未知，定值电阻的阻值为，闭合开关、断开时电流表读数为；同时闭合开关和时电流表读数为，则 （用、、表示）。 【答案】(1) (2) 连接电路时开关没有断开 滑动变阻器的滑片没有移动到阻值最大处 (3)R2 (4) 变大 0.5 (5)0.36 (6) 【详解】（1）实验中，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量电路电流。变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗，说明滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则滑动变阻器的A接线柱接入电路中，如图所示： （2）[1][2]刚接好最后一根导线，灯泡立即发出刺眼的光，说明连接电路时开关没有断开，且此时电路电流较大，电路电阻较小，滑动变阻器接入电路中电阻小，滑动变阻器的滑片没有移动到阻值最大处。 （3）由串联电路电压特点得，灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为 由图乙得，灯泡的额定电流为0.2A，串联电路电流处处相等，此时滑动变阻器的电流为 由欧姆定律得，此时滑动变阻器接入电路中电阻为 则滑动变阻器应选择。 （4）[1]根据图乙小灯泡的图像与欧姆定律可知，随着电流增大，小灯泡的电阻变大。 [2]小灯泡的额定功率是 （5）当小灯泡两端电压为2V时，灯泡的电流小于其额定电流0.2A，则此时小灯泡的实际功率 灯泡正常发光时的电阻 因为灯泡的电阻随温度升高而减小，当小灯泡两端电压为2V时，此时灯泡的电阻小于正常发光时的电阻，即 由得，小灯泡的实际功率为 则小灯泡的实际功率可能是0.36W。 （6）小亮想测量的阻值，经过讨论设计了如图丙的电路图。已知电源电压不变且未知，定值电阻的阻值为，闭合开关、断开时，与R串联，电流表测量电路电流，电流表读数为；同时闭合开关和时电流表读数为，电路为的简单电路，电源电压不变，由欧姆定律得 则 【变式2-9】（25-26九年级上·河南南阳·月考）图甲为某品牌多功能电炒锅，有两挡火力可选，小火挡的额定功率为484W，大火挡的额定功率为，其电路图如图乙所示，其中发热电阻、的阻值不变。若在一个标准大气压下，用该电炒锅大火挡将的水从20℃加热至恰好沸腾。 (1)求该过程中，水吸收的热量； (2)求发热电阻的阻值； (3)图丙为小安家的电能表，某次用小火挡做饭时（其他用电器均处于关闭状态），该电能表10min内转动200r，求此时电炒锅两端的实际电压。 【答案】(1) (2)50Ω (3)200V 【详解】（1）在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，则水吸收的热量 （2）分析电路图乙可知，当开关、都闭合时，电阻被短路，电路中只有电阻工作，此时电路的总电阻最小。根据电功率公式可知，在电源电压U一定时，电阻越小，电功率越大，因此此时电炒锅处于大火挡。则发热电阻的阻值为 （3）电炒锅在小火挡工作10min消耗的电能 工作时间 电炒锅的实际功率 当开关闭合、断开时，电阻和串联，电路总电阻最大，电功率最小，电炒锅处于小火挡。小火挡的总电阻 根据可得，此时电炒锅两端的实际电压 【变式2-10】（25-26九年级上·北京·月考）如图甲所示为一种按键式两挡位可调光台灯，它们通常设计简洁，操作方便，适合学习、阅读或作为床头灯使用。此台灯内部还有变压器，可以将家用220V电压转化为12V，图乙为此台灯内部结构的简易电路图，小灯泡的规格为“12V 16W”，小灯泡电阻不变，定值电阻阻值。 (1)求小灯泡电阻是多少； (2)当单刀双掷开关接2时，求小灯泡的实际功率是多少。 【答案】(1)9Ω (2)9W 【详解】（1）根据小灯泡的规格“12V 16W”可知，其额定电压，额定功率，根据公式可得 （2）当单刀双掷开关接2时，小灯泡L与定值电阻R串联，电源电压，电路的总电阻 根据欧姆定律，电路中的电流 小灯泡的实际功率 题型三 焦耳定律 易｜错｜点｜拨 1、混淆焦耳定律适用范围，非纯电阻电路误用，忽略其仅适用于纯电阻电路。 2、计算时单位不统一，未将电流（A）、电阻（Ω）、时间（s）对应，导致电热结果数值偏差。 3、误将电功等同于电热，非纯电阻电路中直接用W=UIt代替Q=I²Rt，忽略能量转化差异。 解｜题｜技｜巧 1、先判断电路类型，纯电阻电路可灵活选公式，非纯电阻电路必用Q=I²Rt计算电热。 2、解题前统一单位，时间换算为秒（s），确保电流、电阻单位匹配，避免单位换算失误。 3、结合电路连接方式，串并联电路分别提取对应电流、电阻值，代入公式精准计算电热。 【例3】（24-25九年级上·山西运城·期末）据统计，2024年1至8月，我国共发生66万起火灾事故，其中因电气原因引发的火灾事故高达20.8万起，占比达31.4%，成为引发火灾的首要原因。如图所示为全国消防安全日的部分宣传内容。请你运用所学的物理知识任选一项解释引发火灾的原因。 【答案】见解析 【详解】选择（1）：家庭电路中用电器是并联的，超负荷用电，电路消耗的总功率过大。由得，当家庭电路中的电压一定时，电路中的干路电流很大；根据焦耳定律可知，当电阻和通电时间一定时，干路的电流越大，电流通过导线产生的热量越多，导致导线的温度升高而引发火灾。 选择（2）：家庭电路的线路接触不良，导线连接处横截面积变小，在其他因素一定时电阻变大；根据可知，当通过导线的电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多，导致导线的温度升高而引发火灾。 选择（3）：不合格电器或电线，导线横截面积较小或材料导电性较差，在其他因素一定时电阻较大；根据，当通过导体的电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多，导致导线的温度升高而引发火灾。 【变式3-1】（25-26九年级上·河北石家庄·月考）一个“220V  800W”的电炉通过导线接到家庭电路中，电炉丝热得发红（如图），而导线几乎不发热，原因是在电流和通电时间相同的情况下，由于 ，所以电炉丝产生的电热比导线的大得多；该电炉正常工作时，电炉丝的电阻为 。 【答案】 电炉丝的电阻比导线的电阻大得多 60.5 【详解】[1]电炉丝和导线串联，通过的电流相同，电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据Q=I2Rt可知，在相同时间内，电炉丝产生的热量多，故电炉丝热得发红，而导线几乎不发热。 [2]由得，该电炉正常工作时，电炉丝的电阻 【变式3-2】（2025·四川绵阳·中考真题）如图所示电路中，电源电压恒定，R1、R2和R3是定值电阻。当X和Y均为电流表时，闭合开关，其示数之比为9∶5，此时R1、R2、R3的连接方式是 （选填“串联”或“并联”），若通电时间t，电路产生的总焦耳热为Q1；当X和Y均为电压表时，闭合开关，其示数之比为5∶3，若通电相同时间t，电路产生的总焦耳热为Q2。则Q1 Q2。 【答案】 并联 > 【详解】[1]若当X和Y均为电流表时，分析电路知，电流表X测R2、R3的总电流，电流表Y测R1、R2的总电流，闭合开关，等效电路如图所示，故此时R1、R2、R3并联，由并联电路电阻规律可知，总电阻越并越小，并联电路的总电阻会小于任何一个分电阻。 [2] 当X和Y均为电压表时，闭合开关，则电路是一个串联电路，由串联电路电阻规律可知，总电阻越串越大，串联电路的总电阻会大于任何一个分电阻。综上可得 电源电压不变，由可知，在相同时间t内电路产生的总焦耳热，电阻小的产生的热量多，故 【变式3-3】（25-26九年级下·全国·期末）小瑜设计实验体验爱迪生发明灯泡的过程。如图所示，她将钉子垂直穿过橡胶瓶盖，取一根金属丝的两端分别绕在钉子的尖端制成灯丝，装好后放入玻璃瓶内。当电流通过时，金属丝快速发热发光，这种现象称为电流的 效应。她还发现，在电源不变的情况下，选择更 （选填“粗”或“细”）的同种金属丝时发光更亮。 【答案】 热 粗 【详解】[1]当电流通过金属丝时，金属丝放出热量，将电能转化为内能，从而发热发光，这种现象称为电流的热效应。 [2]在材料、长度相同时，横截面积越大（即金属丝越粗），电阻越小。根据可知，因为电源不变，电压U不变，在电压和通电时间相同的情况下，电阻越小，产生的热量越多，金属丝发光就越亮。所以在电源不变的情况下，选择更粗的同种金属丝时发光更亮。 【变式3-4】（25-26九年级上·辽宁沈阳·期末）实验小组利用图中的实验装置探究电流通过导体时产生热量的多少与电流大小的关系。 (1)实验时，U形管的上端应 （填“封闭”或“开口”）。 (2)本装置 （填“需要”或“不需要”）检测气密性是否良好。 (3)装置安装好并接人电路，将R3与R2并联的目的是 。 (4)通电一段时间后，发现左边的U形管两侧液面高度差较大。这表明：在电阻和 相同时，通过一段电阻丝的电流越大，这段电阻丝产生的热量越 。 (5)小组同学思考通电后U形管两侧液面高度发生变化的原因：电阻丝通电后产生热量，塑料盒内的空气受热膨胀，U形管内的液体在 的作用下出现高度差。 【答案】(1)开口 (2)需要 (3)使通过R1和R2的电流不相同 (4) 通电时间 多 (5)气压 【详解】（1）该装置主要是依靠容器内空气的热胀冷缩性质来比较产生热量的多少，U形管上端开口，与大气压连通，使液柱形成高度差，所以U形管的上端应开口。 （2）若气密性差，U形管将不会出现高度差，所以本装置需要检测气密性是否良好。 （3）如图所示，右侧容器的外部，将一个完全相同的电阻R3和R2并联，再接入原电路，根据并联电路的电阻、电流特点可知，通过左边容器中电阻R1的电流与通过右边容器中电阻R2的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系。 （4）[1][2]通电一段时间后，发现左边的U形管两侧液面高度差较大，说明左侧装置产生的热量较多，根据焦耳定律及控制变量法可知，在电阻和通电时间相同时，通过一段电阻丝的电流越大，这段电阻丝产生的热量越多。 （5）该装置通电后，塑料盒中的空气被加热后膨胀，U形管内的液体在气压的作用下出现高度差，通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少。 【变式3-5】（25-26九年级上·重庆·月考）利用如图所示的装置探究不同物质的吸热能力。 (1)实验前，在两个烧瓶中安装两个阻值 （选填“相同”或“不同”）的电热丝，并分别注入 （选填“质量”或“体积”）相同初温相同的水和煤油； (2)实验中，通过 来反映水和煤油吸收热量的多少； (3)结果发现煤油的温度升高快，说明水的吸热能力更 ，因此用 作为冷却剂更好； (4)实验后，发现实验时间较长，可以适当 （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器的阻值来缩短实验时间。 【答案】(1) 相同 质量 (2)加热时间的长短 (3) 强 水 (4)减小 【详解】（1）[1]要探究不同物质的吸热能力，应控制不同物质吸收的热量相同，根据焦耳定律可知，两电阻丝串联，电流I和通电时间t相同，所以应在两个烧瓶中安装两个阻值相同的电热丝。 [2]要比较水和煤油的吸热能力，需要控制水和煤油的质量相同、初温相同，所以应分别注入质量相同初温相同的水和煤油。 （2）实验中，用相同的电热丝加热，相同时间内电热丝产生的热量相同，水和煤油吸收的热量也相同，所以通过加热时间的长短来反映水和煤油吸收热量的多少。 （3）[1]根据可知，在质量m和吸收热量Q相同时，比热容c越大，温度变化越小。结果发现煤油的温度升高快，说明水的温度升高慢，即水的吸热能力更强。 [2]因为水的吸热能力强，升高相同温度能吸收更多热量，所以用水作为冷却剂更好。 （4）要缩短实验时间，需要增大电热丝的功率，即增大电路中的电流，所以应适当减小滑动变阻器的阻值，减小电路总电阻，从而增大电流。 【变式3-6】（2025·山西·一模）学习电学知识后，物理合作小组用电池盒、开关、镍铬合金丝和若干导线等物品制作了如图所示的“电热切割器”。在切割测试的过程中，发现镍铬合金切割丝因温度较低而不易切割塑料材质物品，请你帮助该小组提出一条具体的改进方法并说明理由。 【答案】增大电源电压 【详解】温度较低而不易切割塑料材质物品说明产生的热量较少，电路中电阻不变时，为了增加热量的产生，可以增大镍铬合金切割丝两端的电压，从而增加通过电路中的电流。由公式可知，当切割丝电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量增大，从而使切割丝温度升高容易切割塑料。 【变式3-7】（24-25九年级上·安徽六安·期末）如图甲是一款茶杯保温碟，其简化电路如图乙所示，、均为发热电阻，的阻值不变，的阻值可通过旋钮调节。已知该保温碟的额定电压为220V，正常工作时的最大功率为，的最大阻值为。求： (1)的阻值； (2)该保温碟正常工作时的最小功率； (3)当实际电压为198V时，保温碟以最小功率工作100s产生的热量。 【答案】(1)1100Ω (2)22W (3)1782J 【详解】（1）由电路图可知，闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联。根据可知，当保温碟的功率最大时，电路中的总电阻最小。此时，滑动变阻器R2接入电路的阻值为0。 电路中只有电阻R1工作，其功率为最大功率，根据可知，的阻值 （2）根据可知，当保温碟的功率最小时，电路中的总电阻最大。此时，滑动变阻器R2接入电路的阻值最大，电路的最大总电阻 根据可知该保温碟正常工作时的最小功率为 （3）当实际电压为198V时，保温碟以最小功率工作100s产生的热量 【变式3-8】（2025·山西·一模）物理实践活动小组模拟制作了一款宠物水暖加热垫（如图甲所示）。它主要是由图乙中旧电炉的炉丝（其铭牌上标有：220V、110W），截成等长的两段，添加、两个开关改装而成的，能实现“高温”和“低温”两种工作模式。 (1)在虚线框内，画出水暖加热垫的电路图。 (2)求水暖加热垫“低温”工作模式时电路中的电流。 【答案】(1) (2)1A或0.5A 【详解】（1）电路可以设计成并联电路，也可设计成串联电路，如下图所示： （2）由和可知，则电炉丝电阻 电路中电阻 第一种情况：由图中并联电路可知，当只闭合，电路中只有工作，处于“低温”模式，此时的电流为 第二种情况：由图中串联电路可知，当只闭合，电路中与串联工作，处于“低温”模式，此时的电流为 【变式3-9】（24-25九年级上·新疆吐鲁番·期末）齐齐家买了一些小家电，他对这些小家电和家中的电能表进行了一些研究。请完成下列问题。 (1)齐齐家的一个能吹冷热风的电吹风的简化电路图如图甲所示。图甲中A是吹风机，B是电热丝。若闭合开关 ，吹出的是冷风：若闭合开关 ，吹出的是热风。 (2)通过观察电吹风的铭牌和查阅资料，齐齐知道该电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的额定功率为220W，吹风机内线圈电阻的阻值为5Ω。电吹风正常吹冷风10s，电流通过吹风机线圈产生的热量为 J。 (3)如图乙所示是齐齐家电能表的表盘，该电能表的示数为 kW·h。为了测量图甲中电吹风吹热风时的功率，齐齐将家中其他用电器都关闭，仅将吹热风的电吹风接入电路中单独正常工作6min。齐齐家电能表的转盘转了600转。则可知电吹风吹热风时的功率为 W。 (4)家庭电路中同时使用的用电器越多，电路的总电阻越 （选填“大”或“小”）。 (5)图丙、丁分别是齐齐买的电子体重秤的实物图和电路原理图，其中体重表是由电压表或电流表中的一种改装而成的。分析可知，体重表是由 改装而成的。 【答案】(1) 和 (2)50 (3) 6247.2 2000 (4)小 (5)电流表 【详解】（1）[1][2]若只闭合开关，只有电动机接入电路，电热丝不工作，所以电吹风吹出的是冷风；若闭合开关和，电热丝和吹风机并联，同时工作，吹热风。 （2）根据可知，通过电动机的电流为 电流通过吹风机线圈产生的热量为 （3）[1]电能表的示数单位为，最后一位是小数位，图乙中示数为。 [2] 电能表参数“”表示每消耗电能，转盘转3000转；转盘转600 转时，消耗的电能 根据可知，电吹风吹热风时的功率为 （4）家庭电路中用电器为并联，并联的用电器越多，总电阻越小（并联电阻的总电阻小于任一支路电阻）。 （5）由图丁可知，体重表串联在电路中，所以体重表是由电流表改装而成的。 【变式3-10】（25-26九年级上·山西晋中·月考）跨学科实践。 家庭用电调查与节电方案设计 电器日益普及，家庭用电量与日俱增。节能减耗既是国家倡导的社会风尚，也是每个家庭节约开支的有效途径。某中学物理兴趣小组开展了“家庭节电小卫士”项目式学习，制订了“家庭用电调查—数据分析—节电方案设计—宣传推广”的学习流程。 家庭用电调查：小组成员小明记录了他家一台老旧电热水器（额定功率为2000W）的使用数据：为了随时有热水，该热水器24小时处于通电加热状态，每天实际用于洗澡、洗碗的热水所消耗的电能仅为。 数据分析：通过分析，他们认识到很多电能被浪费了。 方案设计与宣传：他们决定设计一个可行的节电方案，并向家人和邻居进行宣传。 请根据上述项目式学习过程，回答下列问题： (1)在该电热水器工作的过程中，发生的能量转化主要是电能→ ； (2)请结合题中信息，分析这台电热水器效率低下、浪费电能的可能原因： ；（答出一条即可） (3)兴趣小组的同学认为，根据公式可知，可以通过减小用电器的实际功率或减少工作时间来节约用电，下列建议中，属于通过减小用电器的实际功率来达到省电目的的是______（填序号）； A．用电灯照明时，选新型节能灯 B．洗衣机洗薄衣服时，选择快洗挡位 C．用电风扇吹凉时，选择高转速挡 D．用手机上网课时，把亮度调高 (4)在宣传推广环节，请你从“行为习惯”或“技术设备”任选一个角度，为该兴趣小组补充一条面向所有家庭的普适性节电建议： 。 【答案】(1)内能 (2)见解析 (3)A (4)电器不使用时应彻底关闭电源，减少待机耗电 【详解】（1）电热水器工作时，电流做功产生热量，水吸收热量后温度升高。该过程中主要将电能转化为内能。 （2）由短文内容可知，热水器需要24小时持续通电加热，使水长时间保持一定的温度，说明热水器本身保温性能差，导致热量散失快，导致热水器效率低下，浪费了较多的电能。 （3）A．新型节能灯与传统照明灯相比较，发光亮度差不多，但实际功率要小得多，属于通过减小用电器的实际功率来达到省电目的，故A符合题意； B．洗衣机洗薄衣服时，用快洗程序，消耗功率一定，工作时间变短，消耗电能减少，故B不符合题意； C．用电风扇吹凉时，转速越高实际功率越大，相同时间消耗的电能越多，故C不符合题意； D．用手机上网课时，把亮度调高，增大了手机的实际功率，未达到省电目的，故D不符合题意。 故选A。 （4）行为习惯角度：电器不使用时应彻底关闭电源，减少待机耗电。技术设备角度：购买新电器时，选择能效等级高的产品。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（25-26九年级上·湖北·月考）小明家在买微波炉时，听到两种说法：一种说法是微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费，另一种说法是微波炉很费电，微波炉一开电能表就转的飞快。前者是从 的角度说的，后者是从 的角度说的（选填“电功”或“电功率”）；小明家用的是电子式电能表，它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘，发光二极管闪烁一次相当于转盘转动一圈，电子式电能表参数是1600imp/（kW•h）。小明想利用这只电能表和钟表测量新买的微波炉的电功率；小明先关闭家里其他用电器，只让微波炉工作，从电能表红灯闪烁开始计时，当电能表的红灯闪烁160次时，所用的时间为6min，则微波炉的电功率为 W。 【答案】 电功 电功率 1000 【详解】[1]用微波炉加热食品花不了多少电费，电费是以消耗电功多少来计算的，故前者是从电功的角度说的。 [2]微波炉一开电能表就转的飞快，说明电路总功率过大，故后者是从电功率的角度说的。 [3]当电能表的红灯闪烁160次时，微波炉消耗的电能为 微波炉的电功率 2．（24-25九年级上·广东东莞·期末）小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，若以当地电价0.6元/度计算，小明家4月份应缴纳电费 元。根据电表信息可知，小明家同时使用的用电器总功率不应超过 W，否则电能表有可能烧坏。小明观察到家里只开冰箱20分钟，电能表表盘转120r，消耗的电能是 度。 【答案】 144 4400 0.04 【详解】[1]3月末读数：，4 月末读数：。4 月份用电量 所以应缴纳电费 [2]根据电能表铭牌可知总功率 [3]电能表参数 “” 表示：每消耗（1度）的电能，表盘转 3000 转。表盘转120转时，消耗的电能 3．（2025·海南·一模）小明家新买了一台电煮锅，它内部的简化电路如图所示，其中R1和R2均为发热电阻，R1=80Ω，R2=720Ω。当开关S、S1均闭合时，电煮锅正常工作20s，共产生的热量为 J，接着断开S1，此时发热电阻R1和R2两端的电压之比为 。 【答案】 1︰9 【详解】[1]由题图可知，当开关S、S1均闭合时，仅有R1做功，故电煮锅正常工作20s，共产生的热量 [2]由题图可知，当开关S闭合，断开时，和串联，根据串联电路电流的特点和欧姆定律可知，和两端的电压之比 4．（25-26九年级下·全国·随堂练习）关于电功和电能，下列说法正确的是（    ） A．电流越大，电流做的功就越多 B．导体两端的电压越大、通电时间越长，电流做的功就越多 C．电流做了多少功，就一定消耗了多少电能，二者在数值上是相等的 D．电流做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程 【答案】C 【详解】AB．电流做功的多少与电压的大小、电流的大小以及通电时间等都有关系，故AB错误； CD．电流做功的过程就是将电能转化为其他形式能的过程，故消耗的电能在数值上等于电流做功的多少，故C正确，D错误。 故选C。 5．（24-25九年级上·安徽合肥·月考）小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表示数如图所示，则下列说法不正确的是（　　） A．他家在这段时间内消耗的电能为 B．电能表是测量电功的仪表 C．这个电能表的测量值是以“”为单位 D．电能表的转盘转过1800圈，消耗电能 【答案】A 【详解】AC．电能表的最后一位是小数，单位为kW·h，则他家在这段时间内消耗的电能 故A错误，符合题意，C正确，不符合题意； B．电能表是测量消耗电能或测量电功的仪表，故B正确，不符合题意； D．3600r/（kW·h）表示电路中每消耗1kW·h的电能（即1度电），电能表的转盘转过3600r，电能表的转盘转过1800圈，消耗电能 故D正确，不符合题意。 故选A。 6．（2025·山西临汾·一模）如图甲所示的是一款家用体重秤的电路原理图，R1为压敏电阻，其阻值随人体质量变化的曲线如图乙所示。以下说法正确的是（　　） A．体重秤显示器相当于一个电压表 B．压敏电阻R1的阻值随质量的增大而增大 C．人体质量越大，体重秤的示数越小 D．人体质量越大，电路消耗的电功率越大 【答案】D 【详解】A．由电路图可知，图中R1与R2串联，电子秤显示器串联在电路中，相当于一个电流表，故A错误； B．从图乙可知，压敏电阻R1的阻值随质量的增大而减小，故B错误； CD．图中R1与R2串联，R1为压敏电阻，其阻值随人体质量的增大而减小，所以，被测物体的质量越大，R1的电阻越小，R1分得的电压越小，R2分得的电压越大，而R2的阻值不变，根据欧姆定律可知，电路中电流越大，即电子秤的示数越大。由可知，电路消耗的电功率越大，故C错误，D正确。 故选D。 7．（24-25九年级上·广东汕头·期末）规格分别为“220V，40W”、“36V，40W”、“110V，40W”的三盏电灯，各自在额定电压下工作，则下列说法中正确的是（　　） A．三盏电灯的额定功率一样大 B．三盏电灯的额定电压一样大 C．三盏电灯实际电压一样大 D．三盏电灯的亮度不一样亮 【答案】A 【详解】由题可知，三只电灯的额定功率相同，当三只电灯分别在各自的额定电压下工作时，三盏电灯实际电压等于额定电压，三只电灯的实际功率都等于各自的额定功率，所以三盏电灯的额定功率一样大，灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，所以三盏电灯的亮度一样，故A正确，BCD错误。 故选A。 8．（2025·湖北·二模）如图是探究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，分别放有一段连入电路的电阻丝，U形管中液面高度差的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（   ） A．该装置探究的是电流产生的热量与电阻的关系 B．该装置可以探究电流产生的热量与通电时间的关系 C．实验中电阻丝内能的改变方式和容器中空气内能的改变方式是相同的 D．将容器外的电阻丝也放入右边容器中，可以探究电流产生的热量与电流的关系 【答案】B 【详解】A．探究的是电流产生的热量与电阻的关系时，需要改变电阻的阻值，保持电流的大小不变；图中，通过两侧电阻的电流不相等，阻值相等，故装置探究的是电流产生的热量与电流的关系，故A错误； B．图中，控制同一个电阻通电的时间不同，观察U形管中液面高度差的变化，可以探究电流产生的热量与通电时间的关系，故B正确； C．实验中电阻丝内能增大是电流做功改变的，容器中空气内能增大是空气吸收热量，是通过热传递改变的，所以电阻丝内能的改变方式和容器中空气内能的改变方式是不同的，故C错误； D．将容器外的电阻丝也放入右边容器中，右侧两个电阻并联，则两容器中的电阻大小不同，通过两容器中电阻的电流相同，所以不能探究电流产生的热量与电流的关系，故D错误。 故选B。 9．（24-25九年级上·福建莆田·期末）小明设计如图甲所示的电路图，用来测定额定电压为“2.5V”小灯泡的电功率。各元件都完好，电源电压保持不变。 (1)请用笔画线代替导线，完成如图甲实物电路的连接 （要求：连线不要交叉，滑片P向右移动时，电灯变亮）； (2)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表没有示数，电流表有示数，产生这种现象的原因是 ； (3)电路调整正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当观察到电压表的示数为 时，表明小灯泡正常发光，并记录电流表的示数； (4)为了进一步探究小灯泡的亮度与实际电功率的关系，小明继续调节滑动变阻器的滑片，并记录数据如下表，发现第2次实验小灯泡最亮，此时小灯泡的实际电功率为 W； 实验次数 1 2 3 电压表示数/V 2.5 2.8 2.0 电流表示数/A 0.32 0.35 0.27 (5)在完成以上实验后，小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丙所示，根据图像可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐 （选填“增大”、“减小”或“不变”），原因是 。 【答案】(1) (2)小灯泡短路 (3)2.5V (4)0.98 (5) 增大 灯丝的电阻随温度的升高而增大 【详解】（1）滑片P向右移动时，电灯变亮，即滑动变阻器阻值变小，故将滑动变阻器的B接线柱与开关的右接线柱相连，如图所示： （2）电路连接正确后，闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路；小灯泡不发光，电压表没有示数，产生这种现象的原因是小灯泡短路。因为小灯泡短路时，电压表被短路，无示数，电路仍通路，电流表有示数，且小灯泡不发光。 （3）电压表测灯泡两端电压，而灯泡的额定电压为2.5V，因此当电压表示数为2.5V，说明灯泡正常发光。 （4）根据电功率公式，第2次实验小灯泡的实际功率为 （5）[1][2]由图像知，灯丝两端的电压升高，通过的电流增大，但电流增大变缓，故其电阻增大，是由于灯丝的电阻随温度的升高而增大。 10．（24-25九年级上·广东东莞·期末）某煮茶器有“加热”“保温”两挡，图甲是其简化电路图，其中、均为加热电阻，阻值均不变；为温控开关。在一次煮茶过程中，电路中的电流I与时间t的关系图像如图乙所示，则 (1)煮茶器在加热阶段消耗的电能是多少？ (2)电阻的阻值是多少？ (3)电阻的阻值是多少？ 【答案】(1)3.3×105J (2) (3) 【详解】（1）由电路图甲可知，当开关S、S₁都闭合时，电阻R₂被短路，电路中只有电阻R₁工作，此时电路总电阻最小。根据电功率公式可知，当电源电压U一定时，电阻R越小，电功率P越大，故此时煮茶器处于加热状态。当开关S闭合、S₁断开时，电阻R₁和R₂串联，电路总电阻最大，电功率最小，故此时煮茶器处于保温状态。 由图乙可知，在0至5min时间内，电路中的电流，此为加热阶段；在5至10min时间内，电路中的电流，此为保温阶段。 加热阶段的时间 则煮茶器在加热阶段消耗的电能 （2）在加热阶段，电路中只有电阻R₁工作，电源电压，电流，根据欧姆定律可得，电阻R₁的阻值 （3）在保温阶段，电阻R₁和R₂串联，电源电压，电流，根据欧姆定律可得，保温时电路的总电阻 根据串联电路电阻的特点，则电阻R₂的阻值 期末综合突破练（测试时间：6分钟） 11．（25-26九年级上·湖北随州·期中）关于如图所示的实物电路，在、都闭合后，下列说法正确的是（    ） A．通过与的电流一定相等 B．与两端的电压一定相等 C．与的电阻一定相等 D．与消耗的电能一定相等 【答案】B 【详解】ABC．据图可知，在、都闭合后，电路为两灯泡并联，根据并联电路中电压规律可知，两灯泡两端电压相等，由于不确定两灯泡的电流大小，根据可知，无法确定电阻大小，故AC错误，B正确； D．已知两灯泡的电压相等，通电时间相同，但其他物理量不确定大小，无法确定两灯泡消耗的电能大小，故D错误。 故选B。 12．（25-26九年级上·北京·期中）两个完全相同的电阻和分别以并联和串联两种方式，接入电源电压分别为U和2U的电路中，如图所示。以下说法正确的是（   ） A．甲、乙两图中通过的电流之比为 B．甲、乙两图中两端电压之比为 C．甲、乙两图总电阻之比为 D．甲、乙两图的总功率之比为 【答案】D 【详解】A．根据并联电路电压的规律，在甲图中R1两端电压为U，乙图中R1两端电压为 故甲、乙两图中R1两端电压之比为1:1，根据欧姆定律，甲、乙两图中通过R1的电流之比为1:1，故A错误； B．根据并联电路电压的规律，在甲图中R2两端电压为U，乙图中R2两端电压为 故甲、乙两图中R2两端电压之比为1:1，故B错误； C．根据串并联电路总电阻的规律，甲、乙两图中R1=R2，等效电阻之比为 故C错误； D．甲、乙两图的总功率之比为 故D正确。 故选D。 13．（2025·云南西双版纳·一模）某品牌电热水壶和家用电能表的参数分别如图甲、乙所示，若电路中只接入该电热水壶，它工作300s，可将体积为2L、温度为20℃的水加热到70℃，且电能表的表盘转过375转。则下列分析正确的是（　　） A．电热水壶正常工作时的电流约为0.12A B．电热水壶电热丝的阻值约为26.9Ω C．该过程中水吸收的热量为 D．这段时间内电热水壶工作的实际功率为1400W 【答案】B 【详解】A．根据电热水壶的额定功率和额定电压，其正常工作时的电流约为 故A错误； B．根据电功率公式可得电热水壶正常工作时电热丝的阻值为 故B正确； C．电热水壶中水的质量为 电热水壶中的水吸收的热量为 故C错误； D．电能表的参数为，表示每消耗1kW·h的电能，电能表的表盘转过3000r，则电能表表盘转过375r时，电热水壶消耗的电能 电热水壶工作时间，根据公式，可得实际功率 故D错误。 故选B。 14．（2025·湖北随州·三模）如图甲所示的电路中，电源电压恒为6V，灯泡L标有“6V  3W”，超导部件R1与流过它的电流I的关系如图乙所示。电路通电10s，灯泡L正常发光过程中，以下判断不正确的是（　　） A．R1的阻值为零 B．R1产生的电热为0J C．若R1被短接，L会变亮 D．L的实际功率为3W 【答案】C 【详解】AB．灯泡L标有“6V 3W”，由P=UI可知，灯泡的额定电流 已知电源电压恒为6V，所以电路中的最大电流为0.5A，由图乙可知，此时超导部件R1的阻值为零，因为超导部件R1的阻值为零，不会产生热量，即R1产生的电热为0J，故AB正确，不符合题意； C．此时超导部件R1的阻值为零，所以若R1被短接，L亮度不变，故C错误，符合题意； D．电源电压恒为6V，灯泡L正常发光，实际功率与额定功率相等，则L的实际功率为3W，故D正确，不符合题意。 故选C。 15．（24-25九年级上·广东东莞·期末）某同学用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，两个透明容器中封闭着电阻丝和等量的空气。 (1)通电后，透明容器中电阻丝的内能是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变的。实验中通过观察两个U形管中液面 的变化来比较电流通过导体产生热量的多少。 (2)观察图甲，发现在通电时间和 相同时，B管中的液面高度差更大，表明电流通过导体产生热量的多少与 有关。 (3)采用图乙中的实验装置探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时，右侧容器中应该选用阻值为 的电阻丝。 (4)将图乙中的实验装置冷却到室温，把右侧容器外并联的电阻丝也放入右侧容器内，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器内电阻丝产生的热量多。 【答案】(1) 做功 高度差 (2) 电流 电阻 (3)5 (4)左 【详解】（1）[1]电流通过电阻丝时，电流做功，将电能转化为电阻丝的内能，所以电阻丝的内能是通过做功的方式改变的。 [2]电流产生的热量越多，透明容器内空气受热膨胀越明显，U形管中液面的高度差就越大，实验中通过观察液面高度差的变化来比较产生热量的多少，这种方法是转换法。 （2）[1]图甲中两个电阻丝串联在电路中，通过它们的电流大小相等，且通电时间相同。 [2]B管液面高度差更大，说明B容器中电阻丝产生的热量更多，而B容器中电阻丝的阻值更大，表明电流通过导体产生热量的多少与电阻有关。 （3）探究电流通过导体产生的热量跟电流是否有关时，需要控制电阻大小和通电时间相同，只改变电流大小。左侧容器中电阻丝的阻值为5Ω，所以右侧容器中应选用阻值为5Ω的电阻丝，才能保证单一变量。 （4）将右侧容器外并联的电阻丝放入容器内后，右侧容器内变成两个5Ω的电阻并联，总电阻变小。左右两侧电路整体串联，通过左侧容器电阻的电流与右侧容器的干路电流相等。根据电流产生热量的规律，在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，左侧容器内电阻丝的阻值大于右侧容器内并联电阻的总阻值，所以左侧容器内电阻丝产生的热量多。 期末综合拓展练（测试时间：10分钟） 16．（九年级上·海南·期末）如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片从a端滑到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。以下分析错误的是（　　） A．电源电压是3V B．R1的电阻值是10Ω C．R2的最大电阻值是20Ω D．当滑片P移到中点时，电阻R2工作10s消耗4J的电能 【答案】D 【详解】AB．由图甲可知，两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流；变阻器滑片在a端时，变阻器的最大电阻与R1串联，电路的电流最小，由图乙可知，此时电路中的电流I1=0.1A，对应的电压表示数为U1=1V，则R1的阻值 变阻器滑片滑在b端时，电路为R1的简单电路，电压表示数即电源电压，由图乙知，电源电压U=3V，故AB正确，不符合题意； C．变阻器滑片在a端时，根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压U2=U﹣U1=3V﹣1V=2V R2的最大值 故C正确，不符合题意； D．当滑片P移到中点时，变阻器连入电路的电阻 根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻R总=R1+R滑=10Ω+10Ω=20Ω 电路中的电流 电阻R2工作10s消耗的电能 故D错误，符合题意。 故选D。 17．（25-26九年级上·北京·期中）为了参加全国青少年创新大赛，小强运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻，电源电压恒为4.5V，的规格为“15Ω 0.5A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，为保证电路中各元件安全工作，以下说法正确的是（   ） A．电流表的变化范围是 B．两端电压的变化范围是 C．变阻器接入电路的阻值范围是 D．的电功率的变化范围是 【答案】D 【详解】由题意知，R2的规格为“15Ω 0.5A”，电流表量程为0~0.6A，为了电路安全，电路中的最大电流不能超过0.5A，则电路中的最小电阻为 滑动变阻器允许接入电路的最小电阻为 此时滑动变阻器两端的电压为 电压表量程为0~3V，电压表测量R2两端的电压，则滑动变阻器两端的最大电压为3V，为了电路安全，串联电路中，R1两端的电压不能低于 电路中的最小电流不能低于 滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为 综上可知，电流表的变化范围是，两端电压的变化范围是，变阻器接入电路的阻值范围是，根据可知，的最大电功率为 的最小电功率为 因此的电功率的变化范围是；故D正确，ABC错误。 故选D。 18．（2025·四川眉山·中考真题）如图所示，电源电压保持不变，的最大阻值为。闭合开关，当滑动变阻器的滑片在中点时，的功率为；将滑动变阻器的滑片移动到最右端，电流表的示数与滑片在中点时的示数之比是。此过程中，下列判断正确的是（　　） A．电压表示数为 B．滑片在中点时电流表的示数为 C．在中点时，内产生的热量 D．电路的最小功率为 【答案】D 【详解】A． 的最大阻值为，滑动变阻器的滑片在中点时，的阻值为，设电源电压为，电流表的示数与滑片在中点时的示数之比是，则有 解得。闭合开关，当滑动变阻器的滑片在中点时，的功率为，由得 又由于并联电路，则电源电压等于两端电压，即 故A错误； B．由电路图可知测所在支路的电流，则滑片在中点时电流表的示数为 故B错误； C．在中点时，内产生的热量 故C错误； D．由可知，电压一定，电阻最大时，功率最小，滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电阻最大。最小功率为 故选D。 19．（2025·海南·中考真题）如图是实践小组设计的简易电热孵化器电路。已知电源电压恒为220V，是电热丝，温度对阻值的影响忽略不计。闭合开关后，电流为5A。 (1)求的阻值； (2)求通电10s产生的热量； (3)使用时发现电热箱内温度高于孵化所需的温度，为降低温度，小南设计了两种改进方案：①在箱体内a点处串联电热丝Ra；②在箱体外b点处串联电热丝Rb，两种方案电热箱箱体内的电功率相等。小南按两种方案进行实验，测得电流为和，，且，但没有记录和对应哪种方案。请你根据上述信息判断更节能的方案是 （选填“①”或“②”），求该方案新接入电热丝的阻值 。 【答案】(1) 44Ω (2) (3) ① 24.75Ω 【详解】（1）由图可知，电路中只有电热丝，根据欧姆定律可得，的阻值为： （2）根据焦耳定律，可得产生的热量为 （3）[1]设方案①的电流为，方案②的电流为。 方案①：电热丝串联在箱体内，箱体内的发热功率为 电路的总功率 由串联电路规律有 即 方案②：电热丝串联在箱体外，箱体内的发热功率为 电路的总功率为 根据题意，两种方案电热箱箱体内的电功率相等，所以 第二种方案总功率 所以 。 在获得相同箱内热功率的情况下，方案①的总功率更小，因此方案①更节能。 [2]因为 ，且电源电压恒定，根据可知， 题中测得的两个电流为和，且 所以， 根据两种方案电热箱箱体内的电功率相等，即 可求得方案①的电流 在方案①中，与串联，根据欧姆定律，电路总电阻为 新接入电热丝的阻值为 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $