2026年中考物理一轮复习课件（广东）：测量小灯泡的电功率 焦耳定律

该初中物理中考复习课件聚焦“测量小灯泡的电功率”和“焦耳定律”两大核心考点，严格对接中考说明，分析实验原理（P=UI）、电路故障、U-I图像应用、电热计算等考点权重，按“基础设问+拓展创新”归纳一题多设问、实验探究等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“中考真题+核心素养”融合训练，如通过广东中考真题示范测量电功率中U-I图像分析、焦耳定律控制变量法应用，培养科学探究与科学思维能力。设计故障分析、多挡位计算等应试技巧，帮助学生掌握答题方法，教师可依此高效规划复习，提升冲刺效果。

测量小灯泡的电功率 焦耳定律 一、测量小灯泡的电功率(一题多设问) 某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验， 现有器材：电源(电压恒为 6 V)，开关，电压表、电流表各一个，导线 若干，额定电压为3.8 V的待测小灯泡一个(电阻约为12 Ω)，滑动变阻器 两个(甲：“5 Ω 2 A”；乙：“25 Ω 0.5 A”)． 【基础设问】 (1)该实验的原理是 ⁠；实验中，应选用的滑动变阻器 是 (选填“甲”或“乙”)．正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻 器的滑片应该置于 (选填“A”或“B”)端． P＝UI 乙 A (2)如图甲是小田同学连接的实物电路图，其中只有一根导线连接 错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路 正确(不能与其他导线交叉)． (3)小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器 的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的 故障可能是 ⁠． (4)排除故障后，再次闭合开关，发现小灯泡仍不亮，电流表、电 压表均有较小示数．接下来应进行的操作是 ⁠． A． 断开开关，更换小灯泡 B． 检查电路是否断路 C． 移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光 灯泡断路 C (5)排除故障后，移动滑片，并绘制出了小灯泡的U－I图像，如图 乙所示，则该小灯泡的额定功率为 W. 1.14 【拓展创新】 (6)实验时，同学们回想起测电阻时通过多次测量求平均值可减少 实验误差，于是他们求出所测电功率的平均值表示额定功率．你认为这 样处理数据的方法是否合理： ；说明你的判断理由： ⁠ ⁠． 不合理 因为通过计算平均值得出的功率不是额定功率 (7)若小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的 实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，由图乙推知P1 (选填 “大于”“小于”或“等于”)P2. 大于 二、探究焦耳定律("一题多设问") 在探究电热与什么因素有关时，小明利用图甲、乙进行实 验．已知在两个透明容器中密封着等量的空气． 【基础设问】 (1)实验中的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器． (2)实验中通过比较U形管内液面的 ⁠来比较密闭容器中 导体产生热量的多少．这种研究方法是 ⁠. 不是 高度差 转换法 (3)在此实验中选用空气作为被加热物质的原因是 ⁠ ⁠． (4)通电后透明容器中电阻丝的内能是通过 ⁠的方式改变 的，容器内空气的内能是通过 的方式改变的．(均选填“做 功”或“热传递”) 空气热胀冷缩 现象明显，便于观察 做功 热传递 (5)如图甲所示的实验装置用来探究电流通过导体产生的热量 与 ⁠的关系．两个密闭容器中的电阻丝串联在一起，目的 是使通过两根电阻丝的 ⁠相同．这里用到的实验方 法是 ．图甲中的实验 (选填“可以”或“不可 以”)探究电流产生的热量与通电时间的关系． 电阻大小 电流和通电时间 控制变量法 可以 (6)小明利用如图甲所示实验装置进行实验，发现通电一段时间 后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，出现此现象的原因可能 是 ⁠． 该容器的密封性不好 (7)改正错误后，通电一段时间，液面高度差如图甲所示，可得出 结论：电流和通电时间一定时， ⁠，电流产生的热量越 多．生活中能够支持此结论的现象是 ．(填字母) A． 正常工作时，“36 V 54 W”的灯泡比“12 V 6 W”的灯泡亮 B． 接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热 C． 电熨斗发热明显，而与之相连的导线却不怎么热 电阻越大 C (8)通过分析图乙可知电路中电阻丝R2和R3的连接方式是 ⁠ ，电阻丝R3的作用主要是使通过电阻丝R1和R2的电流 ⁠ ．电阻丝R3的电阻 (选填“一定”或“不一定”)是5 Ω. (9)通电一段时间后发现，图乙所示实验装置中两侧U形管内液面高度差变化的情况始终相同，若电路中只有一处故障，则可能是 ⁠ ⁠． 并联 不相同 不一定 R3断路 (10)图乙中，排除故障并通电一段时间后，C、D透明容器中产生热量较多的是 容器，理由是 ⁠ ．由此可以得出结论：电阻和通电时间一定时， ⁠，产生的热量越多． C C容器中U形管内两侧液面的高度差大 电流越大 【拓展创新】 (11)R1、R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为Q1∶Q2 ＝ ，若减小电阻丝R3 的阻值，则这个比值将 (选填 “变小”“变大”或“不变”)． 4∶1 变大 (12)如图丙是小明思考后重新设计的探究电路，通电一段时间后， U形管 中液面的高度差最大，电阻R4、R5、R6产生的热量之比 是 ⁠． B 4∶8∶1 测量小灯泡的电功率 1． 实验原理：通过测量小灯泡两端的电压和电流，利用公式 ⁠ ⁠，计算出小灯泡的功率． 2． 实验器材：小灯泡、 ⁠、开关、导线、电流表、电压 表、滑动变阻器． 3． 实验设计：实验电路如图所示(与“测量小灯泡的电阻”实验电 路 )． P＝UI 电源 相同 4． 分析论证 当> 时， ，灯泡偏亮； 当< 时， ，灯泡偏暗； 当＝ 时， ，灯泡正常发光. 特别提醒：滑动变阻器在实验中的作用：(1)保护电路；(2)改变小 灯泡两端的电压． ＞ ＜ ＝ 利用如图甲所示的电路图“测量小灯泡的电功率”，小灯泡标 有2 V字样，电源电压恒为3 V，图乙是根据实验数据绘制的U－I图像， 下列有关说法错误的是(　D　) D A． 该实验的原理是P＝UI B． 小灯泡正常发光时的电功率为0.6 W C． 电压表示数为3.0 V时，灯泡的亮度比正常发光时亮 D． 利用该电路可以进行“电流与电压关系”的实验探究 1． 利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8 V”字样．闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，分析错误的是(　C　) C A. 无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电压表的示数始终等于电源电压，电流表无示数，原因是小灯泡断路 B． 无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱 C． 当小灯泡的实际电压为2.5 V时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动 D． 电压表无示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路 焦耳定律及电热的计算 1． 电流的热效应：电流通过导体时 能转化成 ⁠能的 现象． 2． 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． (2)公式： (适用于所有电路)． (3)推导公式：Q＝Pt＝UIt＝t(适用于纯电阻电路)． 电 内 Q＝I2Rt (2024·新疆)如图所示的电路，定值电阻R1的阻值为10 Ω， 定值电阻R2的阻值为20 Ω，闭合开关S后，电流表A的示数为0.10 A． 求： (1)电阻R1两端的电压； 解：(1)分析电路可知，R1、R2串联，电流表测电路电流．电阻R1 两端的电压 U＝IR1＝0.10 A×10 Ω＝1 V 答：(1)电阻R1两端的电压为1 V； (2)电源电压； (2)电源电压 U＝I(R1＋R2)＝0.10 A×(10 Ω＋20 Ω)＝3 V 答：(2)电源电压为3 V； (3)整个电路在1 min内产生的热量． (3)整个电路在1 min内产生的热量 Q＝I2R总t＝(0.10 A)2×(10 Ω＋20 Ω)×60 s＝18 J. 答：(3)整个电路在1 min内产生的热量为18 J． 1． (2025·陕西)用电烤箱烤面包时，烤箱上的电热管会发红发烫， 下列用电器的工作原理与电烤箱烤面包时的工作原理相同的是(　A　) A． 电蒸锅 B． 洗衣机 C． 电风扇 D． 电冰箱 A 2． (2024·鸡西)如图是“探究通电导体产生的热量与 ⁠大小 关系”的实验装置．通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4 A，在1 min内电 流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 J. 电流 12 3． 如图甲所示电路，电源电压不变，R1、R2是定值电阻，R2＝ 2R1，闭合开关S，电流表和电压表示数如图乙，则通电5 min后，R1、 R2产生的总热量为 J. 450 4． 生活物理熔断器是根据电流超过规定值一定时间后，以本身产 生的热量使其熔断的原理制成的．测得某熔断器在不同电流下的熔断时 间如下表．若通过的电流为2.0 A，熔断器的电阻为1 Ω，则通电时间 为 s时熔断器熔断，此过程中熔断器产生的热量是 J. 电流I/A 1.2 2.0 2.5 3.0 4.0 熔断时间t/s 不会熔断 40 8 4.5 2.5 40 160 电能W与电热Q的关系(知识拓展) 纯电阻电路 非纯电阻电路 概念 电流做功所消耗的电能全部转化为内能 电流做功所消耗的电能部分转化为内能 电能 W＝Q＝Pt＝UIt＝I2Rt＝t Q<W 电功率 P＝UI＝I2R＝ P总＝UI(计算总功率) P热＝I2R(计算热功率) 实例 电饭煲、电灯泡、电热水器 电风扇、电动机 如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R0＝10 Ω，电 动机M的线圈电阻为0.5 Ω，闭合开关后，电流表A1和A2指针偏转角度 相同，且电流表A1示数为1.5 A，则通过电动机的电流为 A，电 动机两端的电压为 V，10 s内电动机消耗的电能为 J，产生 的热量为 J. 1.2 3 36 7.2 1． 一款足浴盆工作时的简化电路如图所示，它有加热功能和按摩 功能．电动机线圈的电阻为5 Ω，加热电阻正常工作时的电阻为48.4 Ω，电源电压恒为220 V． 加热电阻正常工作15 min产生的热量 是 J. 启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流 为0.1 A，按摩100 s，电动机线圈产生的热量是 J，电动机消耗的 电能是 J. 9×105 5 2 200 多挡位电热器的分析计算(知识拓展) 1． 解题依据 根据公式P＝知，电压一定时 ①电阻越大，功率越小，为低温挡，电热器处于保温状态 ②电阻越小，功率越大，为高温挡，电热器处于加热状态 电热器改变挡位的实质就是改变连入电路中的 (选填“电 压”“电流”或“电阻”)大小． 电阻 2． 题目类型及解题思路 (1)短路式：如图1所示． 思路分析：①当闭合S1、S2，电阻R2被短路，只有R1工作，为 高温挡； ②当闭合S1，断开S2，R1与R2串联，总电阻最大，为低温挡． (2)并联式：如图2所示． 思路分析：①当S、S0同时闭合时，R1与R2并联，总电阻小，为高 温挡； ②当开关S闭合、S0断开时，只有电阻R2工作，此时总电阻大，为 低温挡． (3)单刀掷式：如图3所示． 思路分析：①当开关S掷向a时，R1与R2串联，为低温挡； ②当开关S掷向b时，只有电阻R1工作，为高温挡． 一题多设问小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位 的发热功率，如图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接 触．(已知R1＝44 Ω，R2＝176 Ω，且电源电压保持不变) (1)当开关S1置于 端、S2 ⁠时，电烤箱处于低温挡，低 温挡功率是 W； b 断开 220 (2)当开关S1置于 端、S2 ⁠时，电烤箱处于中温挡，中 温挡功率是 W； (3)当开关S1置于 端、S2 ⁠时，电烤箱处于高温挡，高 温挡功率是 W； (4)电烤箱在高温挡正常工作100 s产生的热量是 J. b 闭合 1 100 a 闭合 1 375 1.375×105 1． (2025·苏州)如图是一款电水壶的电路简图，R1、R2均为加热电 阻，通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换．保温功率为88 W，R1阻值为44 Ω，加热时应将开关旋至 (选填“1”或“2”)位置， 加热功率为 W，R2阻值为 ⁠Ω. 2 1 100 506 2． 如图是两挡空气炸锅内部加热部分的简化电路，R1、R2均为发 热体，将开关S置于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的挡位．已知两 挡空气炸锅的高温挡功率为1 000 W，R2阻值为110 Ω.当开关S置于2位 置时，空气炸锅处于 (选填“高温”或“低温”)挡，此时电路中的 电流是 A；若不计损失，高温挡正常工作42 min产生的热量，能 使质量为 kg的水从20 ℃加热到沸腾．[1个标准大气压下，c水＝ 4.2×103 J/(kg·℃)] 低温 2 7.5 3． 如图是某饮水机的简化电路，饮水机的铭牌如下表所示，A、 B是不同颜色的指示灯(电阻不计)，R1为加热管，R2为保护电阻．若红 色表示加热，绿色表示保温，则B灯应为 ⁠色；正常工作时加热管 R1的阻值为 Ω，R2的阻值为 ⁠Ω. 绿 22 198 额定电压 220 V 加热时加热管功率 2 200 W 保温时加热管功率 22 W 水箱容积 5 L 4． 图甲是某品牌饮水机，壶内装水2 kg，有加热和保温两种工作 状态，加热功率为1 200 W，保温功率为200 W． 其内部简化电路如图 乙，当饮水机通电后(S闭合)，温控开关自动闭合，饮水机处于加热状 态，当水温达到设定温度时温控开关自动断开，饮水机处于保温状 态．则电阻R2的阻值为 Ω；饮水机“加热”时，将2 kg水由20 ℃ 加热到100 ℃，水吸收的热量为 J，若该饮水机的加热效 率为80%，则需要 s的时间.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 48.4 6.72×105 700 1． [2025.14题]如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通 过电阻R1、R2的电流 (选填“相等”或“不相等”)；观察U形管内 液面高度差可知 (选填“R1”或“R2”)产生的热量较多；要使液面高 度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向 ⁠滑动． 相等 R2 右 2． [2021.13题]如图是探究电流通过导体产生的热量与 ⁠关 系的实验装置，实验中用U形管内液面的 ⁠反映导体产生热量 的多少．通电一段时间后，容器 (选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生 的热量较多． 电流 高度差 甲 3． [2020.12题]如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟 的关系”的实验装置．实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫 (选填“控制变量”或“转换”)法．通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧的 (选填“多”或“少”)． 电阻 转换 少 4． [2023.20题]如图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景， 打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化；加热电路简化后 如图乙所示，电源电压恒为6 V，R1和R2为发热电阻丝，只闭合S1时低 温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为 4：3，R1＝4 Ω，忽略电阻丝阻值随温度的变化，求： (1)低温挡工作时，通过R1的电流； 解：(1)电源电压恒为6 V，R1＝4 Ω，则通过R1的电流I1＝＝＝ 1.5 A 答：(1)通过R1的电流为1.5 A； (2)低温挡的功率； (2)只闭合S1时低温挡工作，此时电路为只有R1的简单电路，则低温 挡的功率 P低＝＝＝9 W 答：(2)低温挡的功率为9 W； (3)R2的电阻值． (3)高温挡和低温挡的功率比为4：3，则高温挡功率P高＝P低＝×9 W＝12 W S1、S2都闭合时为高温挡，此时R1、R2并联，因R1前后电压不变， 电阻不变，所以功率不变，故R2的功率P2＝P高－P低＝12 W－9 W＝3 W 则R2的电阻值R2＝＝＝12 Ω. 答：(3)R2的电阻值为12 Ω. 5． [2020.20题]某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为 220 V，图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝(阻值不 变)．某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像如图 乙所示．求： (1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能； 解：(1)由图乙知，加热挡的功率P加热＝484 W 加热时间t＝5 min＝300 s 饮水机处于加热挡阶段消耗的电能W＝P加热t＝484 W×300 s＝ 1.452×105 J 答：(1)饮水机加热阶段消耗的电能为1.452×105 J； (2)饮水机处于保温挡时，通过R1的电流； (2)当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，根据P＝可知，饮水机的总功率最大，此时为加热状态；当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，饮水机处于保温状态；根据图乙知保温挡的功率为44 W，根据P＝UI知，保温挡时通过R1的电流I＝＝＝0.2 A 答：(2)保温挡时，通过R1的电流为0.2 A； (3)R2的阻值． (3)因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，加热时电阻丝 R2的电功率 P2＝P加热－P1＝P加热－P保温＝484 W－44 W＝440 W 因并联电路中各支路两端的电压相等，由P＝可得，电阻R2的阻 值R2＝＝＝110 Ω. 答：(3)R2的阻值为110 Ω. 1． (2025·北京)下列用电器中，利用电流热效应工作的是 （　A　） A． 电热水壶 B． 吸尘器 C． 电冰箱 D． 电视机 A 2． 将R1、R2两个电阻串联接入同一电路中，已知R1＞R2，通电相 同时间后，产生的热量分别为Q1、Q2，则 （　A　） A． Q1＞Q2 B． Q1＝Q2 C． Q1＜Q2 D． 无法比较 A 3． (2024·达州)如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图，该电热 毯具有高低两挡加热功能，下列说法正确的是 （　C　） A． 只闭合开关S1时，电路处于高温挡 B． 只闭合开关S2时，电路处于低温挡 C． 同时闭合开关S1、S2时，电路处于高温挡 D． 同时闭合开关S1、S2时，电路处于低温挡 C 4． 用如图所示的电路测量小灯泡的功率，实验原理是 ⁠ ．闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，分别使电压表的示数小于、 等于和略大于小灯泡的额定电压3.8 V，观察小灯泡的亮度，读出电压 表、电流表的示数记录在下表中．则小灯泡L的额定功率 为 W，小灯泡的亮度由 ⁠决定． P＝UI 1.14 实际功率 实验序号 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度 ① 3.0 0.28 较亮 ② 3.8 0.30 正常发光 ③ 4.2 0.32 过亮 5． 用如图所示的装置可探究电流产生热量与 (选填“电 流”或“电阻”)的关系，若通过R2的电流为1 A，通电1 min，R2产生 的热量为 J. 若将R3更换为10 Ω的电阻， (选填“仍 能”或“不能”)完成该实验探究． 电流 300 仍能 6． 两个电阻串联在电路中，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R1两端的电压 为1 V，通过R1的电流为 A，R2两端的电压为 V，通电5 min R1产生的热量为 J. 0.1 2 30 7． 一款电热水龙头的简化电路如图所示，表格是它铭牌上的参 数．电源电压恒定不变，R1和R2为发热电阻，当开关S、S1均闭合时， 通电20 s电热水龙头产生的热量是 J. 电阻R1和R2的阻值之比 是 ⁠． 44 000 1∶4 额定电压 220 V 额定功率 高温挡 2 200 W 低温挡 440 W 8． 科学思维在甲图所示的电路中，闭合开关S1，再闭合开关S2， 电流表A1的示数变大，此时两电流表指针都指在刻度盘的中央，均如图 乙所示，则通过R1的电流为 ⁠，在相同时间 内两电阻产生的热量之比Q1∶Q2＝ ⁠． 1.2 A，R1 ∶R2＝ 1∶4 4∶1 9． 学校美术社团为了让同学们体验非遗艺术“烙画”的魅力，新 购买了一款两挡可调的电烙铁(如图甲)，其内部简化电路如图乙所示， 只闭合S1时为慢挡，S1和S2均闭合时为快挡．已知电源电压为220 V，R1 和R2为发热电阻，其中R1阻值为2 200 Ω，快挡加热时电路中的总电流 为0.3 A． 试计算： (1)慢挡加热时电路中的电流； 解：(1)根据题意可知，只闭合S1时为慢挡，此时电路为R1的简单电 路，根据欧姆定律可得，慢挡加热时电路中的电流 I慢＝＝＝0.1 A (2)电阻R2的阻值； (2)S1和S2均闭合时为快挡，此时R1和R2并联在电路中，根据并联电 路电流特点可得，通过R2的电流I2＝I快－I慢＝0.3 A－0.1 A＝0.2 A 根据欧姆定律可得，电阻R2的阻值R2＝＝＝1 100 Ω (3)快挡加热1 min，R2产生的热量． (3)快挡加热1 min，R2产生的热量 Q＝R2t＝(0.2 A)2×1 100 Ω×1×60 s＝2 640 J. 答：(1)慢挡加热时电路中的电流为0.1 A； (2)电阻R2的阻值为1 100 Ω； (3)快挡加热1 min，R2产生的热量为2 640 J． 10． 如图是一台电动机提升物体的示意图．电源电压保持12 V不 变，电路中电动机的线圈电阻为2 Ω，R0的阻值是10 Ω，闭合开关S， 当电动机匀速提升重物时，电压表示数为6 V，则R0两端电压 为 V，通过电动机的电流为 A，电动机正常工作2 s消耗的 电能是 J，线圈产生的热量是 J. 6 0.6 7.2 1.44 11． 为了减少环境污染，共建绿水青山的美好生态，部分区域实 现以电代煤、以气代煤．如图是小明家的电饭锅电路原理图，该电饭锅 有加热和保温两挡，由开关S进行调节．已知R0与R为电热丝，现将电 饭锅接在220 V的电源上，使用加热挡工作时，电饭锅功率为1 000 W； 使用保温挡工作时，电饭锅功率为440 W． 根据相关知识，回答下列问 题：[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (1)饭煮熟后，开关S将 (选填“闭合”或“断开”)． (2)电热丝R的阻值为 ⁠Ω. (3)若用此电饭锅加热挡给质量为1 kg、温度为25 ℃的水加热，使 锅中水温升高60 ℃，需用时5 min，此加热过程中电饭锅的加热效率 为 ⁠． 断开 61.6 84% $