2026年中考物理一轮复习课件：第十六讲电功率

第十六讲　电功率 知识 要点梳理 电能（用符号 表示） （1）单位：电能的国际单位是 ，符号是 。生活中常用的电 能单位是千瓦时，符号是 ，也叫作“度”。 （2）单位换算： 1度＝ kW·h＝ W× s＝ ⁠J W　 焦耳　 J　 kW·h 　 1　 1 000　 3 600　 3.6×106　 知识点　1　电能 类型 转盘式 频闪式 作用 计量用电器在一段时间内消耗的 ⁠ 示意图 电能　 知识点　2　电能表 类型 转盘式 频闪式 参数 含义 220 V 电能表应接在电压为 ⁠的电路中使用 10（20）A 该电能表的标定电流为 A，额定最大电流 为 ⁠A 50 Hz 电能表应接在频率为50 Hz的交流电路中使用 “1 000 revs/（kW·h）”指用电 器每消耗 ⁠的电能时，电能表转盘转过 转 “1 000 imp/（kW·h）”指用电 器每消耗 ⁠的电能时，电能表指示灯闪烁 ⁠ ⁠次 读数 kW·h kW·h 220 V　 10　 20　 1 kW·h　 1 000　 1 kW·h　 1 000　 100.2　 200.9　 注意：（1）电能表在一段时间内前后两次读数之差即为这段时间内用电 器消耗的电能； （2）电能表转盘转动n圈（或指示灯闪烁n次），消耗的电能为W ＝ 　　kW·h＝ 　×3.6×106　J，其中N表示每消耗1 kW·h的电能时电能 表转过的圈数（或指示灯闪烁的次数）。 　 ×3.6×106　 1. （沪科九全P120图17－1改编）6月初小芳家中的电能表的示数为2 618.6 kW·h，5月初电能表的示数如图所示，本月她家共使用了 ⁠度 电。若小林家所在地区每度电的电费是0.6元，这个月他家应交 ⁠元 电费。 110　 66　 2. （沪科九全P119图16-3改编）李芳家的电能表上标着“2 500 imp/ （kW·h）”，她用这个电能表来测量某用电器的功率：她把家中的其他用 电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，1 min内指示灯闪烁15次，则该 用电器1 min消耗的电能是 J，实际电功率是 W。 3. （人教九全P117T6改编）某次雷电的电流约为2×104 A，电压约为106 V，放电时间约0.001 s，则这次雷电的电功率约为 W，释放的 电能约 J。 2.16×104　 360　 2×1010　 2×107　 1. 电功和电功率 类型 电功（3年3考） 电功率（3年2考） 定义 电流做功是电能转化为 其他形式能的过程，有 多少电能发生了转化， 就说电流做了多少功 电功率等于 与 ⁠之 比，是表示电流 ⁠的物 理量；用符号P表示 电功　 时间　 做功快慢　 知识点　3　电功和电功率 类型 电功（3年3考） 电功率（3年2考） 单 位 及 换 算 单位 国际单位：焦耳（J）；常用单位：千瓦时（kW·h），又称度 国际单位；瓦特（W）；常用单位：兆瓦（MW）、千瓦（kW）、毫瓦（mW） 换算 关系 1度＝1 kW·h＝ ⁠J 1 MW＝ W，1 kW＝ W，1 mW＝ ⁠W 计 算 公 式 定义式 ⁠ ⁠ 推导 公式 W＝Pt W＝I2Rt＝t（适用于纯电阻电路） P＝UI P＝I2R＝（适用于纯电阻电路） 3.6×106　 106　 103　 10－3　 W＝UIt　 P＝　 注意：纯电阻就是把电能全部转化为内能的电阻，即W＝Q。 2. 额定功率与实际功率（3年2考） （1）额定电压：用电器 时的电压； 额定功率：用电器在 下工作时的电功率； 铭牌意义：一个标有“36 V　25 W”字样的灯泡，其中“36 V”表示该灯 泡的 为36 V，“25 W”表示该灯泡的 为25 W。 （2）实际电压：用电器在实际使用时，加在用电器两端的电压； 率随实际电压的变化而变化。灯泡的亮度是由灯泡的 ⁠决定 的，灯泡的 越大，灯泡越亮。 正常工作　 额定电压　 额定电压　 额定功率　 实际功率　 实际功率　 （3）实际功率与额定功率的关系 U实＜U额 P实 ⁠　P额 用电器不能正常工作 注意：灯泡亮度由实际功率决定。实际功率越大，灯泡的亮度越亮 U实＝U额 P实 ⁠　P额 用电器正常工作 U实＞U额 P实 ⁠　P额 用电器容易损坏 ＜ ＝ ＞ 4. （沪科九全P126T6）把标有“220 V　 40 W”和“220 V　 25 W”字样 的甲、乙两盏灯串联接在220 V的电源上，则下列分析正确的是（　C　） A. 两盏灯的总功率等于65 W B. 甲灯两端的电压大于乙灯两端的电压 C. 两盏灯的总功率小于25 W D. 乙灯消耗的功率小于甲灯消耗的功率 C 5. （人教九全P117T3改编）一只电热水壶的铭牌上标着“220 V　880 W”的字样，它正常工作时，通过电热水壶的电流是 A，消耗的实际 功率是 W；若把两只相同的电热水壶并联在家庭电路中，每只电热 水壶消耗的电功率为 W，两只电热水壶消耗的总功率为 ⁠ W；若把两只相同的电热水壶串联在家庭电路中，每只电热水壶消耗 的电功率为 W，两只电热水壶消耗的总功率为 W。（电热 水壶电阻不变） 4　 880　 880　 1 760　 220　 440　 6. （人教九全P124T3改编）一只电烙铁的额定电压是220 V，在额定电压 下工作时的电阻是1 210 Ω，它的额定功率是 W；正常工作时，通电 10 min 产生的热量是 J；若电烙铁两端的电压升高10％（242 V），电烙铁的实际功率变为 W。 40　 24 000　 48.4　 1. 焦耳定律 电 流 的 热 效 应 定义 电流通过导体时 能转化为 ⁠能的现象 影响因素 在电流、通电时间相同的情况下，电阻越 ，产生 的热量越多；在电阻、通电时间相同的情况下，通过的电 流越 ，产生的热量越多 电热的利 用和防止 利用：电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅等；防止：有孔 的电视机后盖、电脑的微型风扇等 电　 内　 大　 大　 知识点　4　焦耳定律（3年1考） 焦 耳 定 律 内容 电流通过导体产生的热量跟 成正比， 跟导体的 成正比，跟 ⁠成正比 公式 Q＝ ；热量Q，单位为J；电流I，单位为A； 电阻R，单位为Ω； 时间t，单位为s 电流的二次方　 电阻　 通电时间　 I2Rt　 2. 纯电阻电路与非纯电阻电路的区别 定义 实 例 电功（W）和电热（Q）的计算 纯电阻 电路 电流做功，将电能全部转化为内能的电路，即W ＝ Q 电热水器、电炉等一些电器 Q＝W＝Pt＝UIt＝t＝I2Rt； 非纯电阻电路 电流做的功，将电能转化为内能和其他形式的能（W ＝Q＋W其他，即Q＜W） 含电动机的用电器（电风扇、洗衣机）、电视机等 W＝Pt＝UIt，Q＝I2Rt 3. 电能输送问题 　（1）高压远程输电问题：根据P＝UI可知，在输电功率一定时，输 电的电压U越高，通过输电线的电流越 ，导线上因产热损耗的 电能就越少。 小　 　（2）用电高峰期问题：如图，高压电经变电站降压后向居民区供电。 供电电压U1一定，用电高峰期，用户端并联的用电器增多，总功率增大， 根据P＝UI可知，输电线上的电流会变大，输电线因产热而损耗的电能 变 ，输电线电阻r分得的电压变 ，用户家中实际电压U2 变 。（均选填“大”或“小”） 大　 大　 小　 7. （人教九全P121图18.4-3改编）如图所示的实验是在探究电流通过导体 产生的热量与 的关系，通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的 热量更 （选填“多”或“少”）；实验中通过U形管中液面 ⁠ 反映电阻放出热量的多少，这种方法叫 法。 电流　 多　 高度 差　 转换　 8. （人教九全P122文字素材改编）电炉丝通过导线接到电路中，通过电炉 丝和导线的电流大小 ，由于电炉丝的电阻比导线的电阻大，导致 电炉丝产生的热量比导线产生的热量 ⁠。 相等　 多　 甲 乙 9. （沪科版九全P133 T11改编） 如图甲所示，电源电压为6 V恒定不变， 滑动变阻器R2最大阻值是20 Ω。闭合开关，滑动变阻器的P-R图像如图乙 所示，则R1＝ Ω；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数 为 A，通电10 s电流通过R1产生的热量是 J。 10　 0.2　 4　 实验 专项通关 [基础考法] 【实验器材】电源、开关、小灯泡（2.5 V）、电流表、电压表、滑动变阻 器、导线等。 【实验原理】P＝UI 【实验电路图】 【设计与进行实验】 1. 如图连接电路图，闭合开关，移动滑片，观察电压表的示数，当电压表 示数等于小灯泡额定电压时，观察小灯泡的发光情况，并记录电压表和电 流表的示数。 2. 调节滑片，使小灯泡两端的电压分别高于或低于额定电压的20％，观察 小灯泡的发光情况，并记录电压表和电流表的示数。 【实验记录表格】 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮度 1 2.0 2 2.5 3 3.0 【灯泡图像】灯泡的I－U图像是一条过原点的逐渐向U轴靠拢的曲线，原因是小灯泡的电阻随温度的升高而 ⁠。 增大　 【实验结论】 小灯泡两端的实际电压越大，小灯泡消耗的实际电功率 ；小灯泡 的亮度由 决定， 越大，小灯泡的亮 度 ⁠。 越大　 实际电功率　 实际电功率　 越亮　 [能力提升] 【交流与反思】 （1）【开关考查】①连接电路时，开关要处于 状态；②若连接 完最后一根导线后，看到电流表和电压表指针立即发生偏转，则原因是连 接电路时开关 ；③闭合开关后，发现电压表示数几乎满偏，为 了保证小灯泡不被损坏，接下来应该进行的操作是 ⁠。 断开　 未断开　 断开开关　 （2）【滑动变阻器考查】①闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到阻值 最 （选填“大”或“小”）处；②闭合开关后，小灯泡不亮，电流 表和电压表指针偏转角度均太小，为测出小灯泡的额定功率，接下来的操 作是 ；③ 闭合开关后，小灯泡不亮，电流表和电压表指针偏转角度均太小，调节滑 片，电流表和电压表示数均不变，原因可能是 ⁠ ；④该实验中滑动变阻器的作用是 和 ⁠ ⁠。 大　 调节滑片，使电压表示数等于额定电压，并记下电流表示数　 误将滑动变阻器下面两个 接线柱接入电路　 保护电路　 改 变小灯泡两端的电压，比较小灯泡在不同电压下的电功率　 （4）【电表考查】①闭合开关，发现电压表的示数低于额定电压，为了 测量小灯泡的额定功率，接下来正确完整的实验操作是 ⁠ ；②闭合开关后， 发现电压表（或电流表）指针反向偏转，接下来的操作是 ⁠ ；③闭合开关后，发现电压表和电 流表的指针均反向偏转，接下来的操作是 ⁠ ⁠。 （3）多次测量的目的：测量小灯泡在不同电压下的实际功率， ⁠ ⁠。 寻找亮 度与实际功率关系的普遍规律　 移动滑片，直到 电压表示数等于小灯泡的额定电压，记下电流表示数　 断开开关，调 换电压表（或电流表）的正负接线柱　 断开开关，同时调换电压表和 电流表的正负接线柱或改变电源电压正负极接线　 （5）【故障分析】①正确连接电路，闭合开关后小灯泡不亮，电压表指 针左右摆动，电流表指针也左右摆动，用手指按压开关，电流表和电压表 指针稳定，产生这一故障的原因可能是 ；②闭合开关 后，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是小灯 泡 ；③闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无 示数，原因可能是小灯泡 ；④正确连接电路后，闭合开关，缓慢 移动滑动变阻器的滑片，发现电流表示数逐渐变大，电压表示数为0，小 灯泡却始终不发光，则电路故障可能是 ⁠ （写出一条即可）。 开关接触不良　 断路　 短路　 小灯泡短路（或电压表短路）　 [核心素养] 【问题讨论】 小明想利用电压为6 V的电源，测出额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功 率，实验时发现电压表0～15 V的测量范围损坏，经过思考后小明巧妙地解 决了这一问题。 （1）请你设计电路图。 （2）在实验过程中，调节滑动变阻器的滑片，直至电压表的示数 为 V时，此时的电流表示数如图所示，小灯泡的额定功率 为 W。 2.2　 1.14　 类型 缺少电流表 缺少电压表 设计思路 1.如何利用电压表（或电流表）使小灯泡正常发光；2.如何利用电压表（或电流表）间接（或直接）测出小灯泡正常发光时的电流 图示 特殊方法测电功率 主要 步骤 （1）调节滑片的位置，使电 压表的示数等于额定电压U 额；（2）用电压表测出定值 电阻R0两端的电压U0 （1）调节滑片的位置，使电流表 的示数I0＝；（2）用电流表测 出小灯泡正常发光时的电流I额 额定 功率 P＝U额· P＝U额I额＝I0R0·I额 【例】　（2025·铜仁市模拟）小明设计出如图甲所示的电路图来完成不同 的电学实验，其中电源电压恒为4.5 V。 甲 乙 丙 丁 （1）图乙为小明连接的实物图，此时若闭合开关S，会损坏的电路元件 是 ⁠； 电压表　 （2）接线错误全部改正后，小明探究电流与导体电阻的关系： ①将阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω定值电阻分别接入M、N两接线 柱间，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持不变，记下电流表的 示数，画出如图丙所示的图像，由图像可以得出结论： ⁠ ⁠； ②在定值电阻由小到大依次接入电路的过程中，为了保证本实验过程中电 压表的示数不变，滑动变阻器接入电路的阻值应 （选填“逐 渐增大”“保持不变”或“逐渐减小”）； 电压一定时，通 过导体的电流与导体的电阻成反比　 逐渐增大　 （3）小明又测灯的功率： ①将额定电压为3 V的小灯泡接入M、N两接线柱间，调节滑片P使电压表 的示数为3 V，此时电流表的示数如图丁所示，则该小灯泡的额定功率P额 ＝ W； ②若该小灯泡在额定电压下工作时功率为P额，小灯泡两端电压为额定电压 一半时灯的功率为P实，则P实 （选填“大于”“小于”或“等 于”） P额。 0.9　 大于　 丁 探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关 [基础考法] 猜想 与假 设 （1）电热水壶的电热丝能把水烧开，而与之相连的导线却几乎不 发热，由此猜想电流通过导体产生热量的多少与 有关； （2）电热水壶把水烧开需要一段时间，由此猜想电流产生热量的 多少与 有关； （3）电流通过导体产生热量的多少还可能与 ⁠有关 电阻　 通电时间　 电流大小　 实验 器材 如图（电源、开关及部分导线未画出），透明容器中应密封 ⁠ （选填“等量”或“不等量”）的空气 实验 装置 甲　　　　　　　　　　乙 等 量　 实验 过程 （1）实验中通过观察 ⁠的变化来反映电 阻产生热量的多少，这里采用的研究方法是 ⁠； （2）要探究导体产生的热量与电阻的关系，应控制 ⁠ 和 相同，改变 ；应使用如图中 的 （选填“甲”或“乙”）装置进行实验，这里采用的研 究方法是 ⁠； （3）乙图中Rc与Rb并联，目的是使通过Ra与Rb的 ⁠不同 U形管两侧液面高度差　 转换法　 电流　 通电时间　 电阻大小　 甲　 控制变量法　 电流　 实 验 结 论 （1）导体的电阻和通电时间都相同时，通过导体的电流越 ⁠， 产生的热量越 ⁠； （2）通过导体的电流和通电时间都相同时，导体的电阻越 ⁠， 产生的热量越 ⁠； （3）导体的电阻和通过导体的电流都相同时，通电时间越 ⁠， 产生的热量越 ⁠ 大　 多　 大　 多　 长　 多　 [能力提升] 交流 与 评估 1.组装好器材后，若U形管中液面不相平，则应进行的操作是 ⁠ ⁠； 2.通电一段时间后，若U形管中液面无变化， 则原因可能是 ⁠ ⁠； 3.通电一段时间后，若图乙中两U形管中液面的高度差相同（装置 气密性良好），则原因可能是 ⁠； 4.若将图乙中定值电阻Rc装入容器内，则可探究电热与 ⁠的 关系 拆 下U形管重新组装　 装置 漏气　 电阻Rc断路　 电阻　 装置 改进 某小组的同学用如图所示的装置探究电流通过导体产生的热量与什 么因素有关。 （1）实验中通过观察 ⁠来比较电流产生的热 量的多少； （2）为了便于比较R1、R2（R1＝10 Ω，R2＝20 Ω）通电后产生热量 的多少，甲、乙两瓶中要装入 相等、初温相同的同种液体； （3）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油 而不选用水，是因为煤油的比热容 （选填“大于”“等于”或“小于”） 水的比热容。 温度计示数的变化　 质量　 小于　 【例】　（2025·从江县校级一模）小松同学用如图所示的实验装置探究 “电流的热效应与电阻的关系”。 甲 乙 丙 （1）实验中小松同学设计了如图甲的电路图，连接电路后通过观察图乙 中 来比较电流产生的热量的多少，她把R1和R2串 联的目的是控制通过两者的 ⁠。 红色液柱上升的高度　 电流相等　 （2）为达到实验目的，选择的R1、R2两电阻丝的阻值应 （选填 “相等”或“不相等”）。 （3）小松同学想进一步探究电流的热效应与其他因素的关系，于是设计 了如图丙所示的电路图，对比两图，她是在探究电流的热效应与 ⁠ 的关系。 不相等　 电流大 小　 甲 乙 丙 思维 考点突破 考点1　电能表的读数和计算 【典例1】　（多选）（2025·花溪区模拟）如图所示，电能表表盘上“1 600 imp/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1 kW·h的电能，指 示灯闪烁1 600次，下列说法正确的是（　BCD　） 　　　 BCD A. 指示灯闪烁越快，表示电能表所在电路消耗的电能越多 B. 若当地电费为0.5元/kW·h，则应交电费50元 C. 若已经接在这个电能表上用电器总功率是1 600 W， 则还能再连接一个1 000 W的空调 D. 若电能表表盘数字由55 467变为56 467，则这段时间 内电能表的指示灯闪烁1.6×105次 解题思路　电能表上指示灯闪烁越快，表示电能表所在电路消耗的电 能 ；由图可知，消耗的电能：W＝W2－W1＝5 646.7 kW·h－5 546.7 kW·h＝ kW·h，若当地电费为0.5元/kW·h，则应交电费0.5元 /kW·h×100 kW·h＝ 元；由电能表参数可知，该电能表允许接入 用电器的最大总功率为P最大＝UI最大＝220 V×40 A＝ ，此时还 可以接入用电器的总功率为P接＝P最大－P已接＝8 800 W－1 600 W＝ ，所以还能再连接一个1000 W的空调；若电能表表盘数字由55 467变为56 467，则消耗的电能为W＝5 646.7 kW·h－5 546.7 kW·h＝ ，1 kW·h该电能表的指示灯闪烁1 600次，所以消耗100 kW·h时，电能表的指示灯闪烁 ⁠次。 越快　 100　 50　 8 800 W　 7 200 W　 100 kW·h　 1.6×105　 [易错警示]　（1）电能表表盘上的示数显示的是电能表投入使用以来用 电器消耗的总电能；（2）计算电能表允许的最大电功率时，需要用到电 能表允许的最大额定电流。 （2025·大兴安岭）小明家的电能表表盘示数如图所示，示数 为 kW·h。小明用该电能表测量家中电热水壶工作时的实际功率， 测量过程中电路电压稳定。他关闭家中其他用电器，只使用电热水壶烧 水，发现电热水壶工作1 min，电能表转盘转过60 r，则烧水过程中该电热 水壶的实际功率为 W。 31.6　 1 200　 考点2　额定功率和实际功率 【典例2】　（2025·凯里市校级模拟）两盏灯L1、L2的额定电压分别为6 V、4 V，将两盏灯串联接入6 V的电路中，L2能正常发光，则L1、L2两盏 灯额定功率之比为（假设灯丝的电阻不随温度变化）（　B　） A. 1∶2 B. 9∶2 C. 9∶4 D. 3∶2 B 解题思路　两灯串联在6 V电路中，L2能 发光，则L2两端的电压U2 ＝ ，由串联电路的电压特点可得，L1两端的电压为：U1＝U－U2＝ 6 V－4 V＝ ，根据串联电路的分压原理可得，两灯的电阻之比 为：＝＝＝；假设灯丝的电阻不随温度变化，则两灯的额定功率分 别为：P1额＝＝，P2额＝＝，所以L1、L2两盏灯额 定功率之比：P1额∶P2额＝ 　∶＝×　 正常　 4 V　 2 V　 ∶＝× 　＝×＝ 　 ⁠。 [规律总结]　可以通过比较灯泡的亮度来比较灯泡实际功率的大小。一般 来说，串联电路比较实际功率选用公式P＝I2R，并联电路比较实际功率选 用公式P＝。 （2025·天津）将标有“6 V　6 W”的甲灯泡和“6 V　3 W”的乙灯泡串 联后，接在电压为9 V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响，则 （　B　） A. 甲灯能正常发光 B. 乙灯能正常发光 C. 两灯均能正常发光 D. 两灯均不能正常发光 B 考点3　电功率的计算 【典例3】　（2025·清镇市二模）如图所示电路中，R1和R2是定值电阻， 电源电压为6 V。开关闭合后，电流表A的示数为0.5 A，电流表A1的示数 为0.3 A。求： （1）通过R2的电流I2； （2）R2的电阻； （3）R1的功率P1。 （1）0.2 A　（2）30 Ω　（3）1.8 W 解题思路　由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测 支路电流，电 流表A测 电流。（1）因并联电路中干路电流等于各支路电流 ⁠ ，所以，通过电阻R2的电流：I2＝ ⁠； （2）因并联电路中各支路两端的电压 ，由欧姆定律可得，电阻R2 的阻值：R2＝＝＝＝ ；（3）R1的功率：P1＝U1I1＝ ⁠。 R1　 干路　 之 和　 I－I1＝0.5 A－0.3 A＝0.2 A　 相等　 30 Ω　 6 V×0.3 A＝1.8 W　 （2025·七星关区校级模拟）科技改变生活，扫地机器人已走进千家万户。 如图所示是一款能自动清扫的智能扫地机器人，前端装有感应器，通过发 射、接收超声波或红外线来侦测障碍物，底部安装有滚刷，内置集尘器， 防滑轮采用凹凸材质制成，其部分参数如表所示。当机器人电量充足时， 它通过内部的电动机旋转产生高速气流，且带动滚刷与地面摩擦，吸附地 板上的灰尘及轻小物体，从而达到清扫的目的。当剩余电量低于一定值 时，机器人会主动寻找充电器进行充电。请你回答下列问题： 正常工作电压 12 V 电池总容量 2 500 mA·h 正常工作功率 36 W （1）扫地机器人充电时将 能转化为 能； （2）扫地机器人正常工作时的电流是多少？ 电　 化学　 （3）扫地机器人充满电后最多可以正常工作多长时间？ （4）扫地机器人扫地过程中涉及了许多物理知识，请根据题干信息写出 两个情景并说出相关的物理知识。 解：（2）扫地机器人正常工作时的电流I＝＝＝3 A； （3）扫地机器人充满电后最多可以正常工作的时间t＝＝ ＝3 000 s； （4）防滑轮采用凹凸材质制成，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩 擦力； 滚刷与地面摩擦，吸附地板上的灰尘及轻小物体，利用了带电体具有 吸引轻小物体的性质。 考点4　焦耳定律的应用 【典例4】　（2025·凯里市校级模拟）如图所示的电路中，电源电压恒为4 V不变，R为定值电阻，小灯泡L的规格为“6 V　3.6 W”，其灯丝电阻不 受温度的影响。闭合开关S，电流表的示数为1.2 A。小灯泡的实际功率 为 W，电阻R的阻值为 Ω，通电1 min，电阻R产生的热量 为 J。 1.6　 5　 192　 解题思路　由图知，S闭合后，L与R ，电流表测 电流， 由并联电路电压规律知，UL＝UR＝U＝4 V，由P＝可得，小灯泡的电 阻：RL＝＝＝ ，所以小灯泡的实际功率：PL＝＝ ＝ ；此时通过小灯泡的电流：IL＝＝＝0.4 A，由并 联电路电流规律可得，通过定值电阻R的电流：IR＝ ⁠ ，定值电阻的阻值：R＝＝＝ ；通电1 min定值电阻 R产生的热量：Q＝W＝ ⁠。 并联　 干路　 10 Ω　 1.6 W　 I－IL＝1.2 A－0.4 A ＝0.8 A　 5 Ω　 UIRt＝4 V×0.8 A×1×60 s＝192 J　 （2025·德阳）如图所示，电源电压恒定为6 V，定值电阻R0＝10 Ω，R1＝ 20 Ω，电流表测量范围为0～0.6 A，电压表测量范围为0～3 V，滑动变阻 器R的最大阻值为20 Ω。若闭合开关S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中 点时，R1在5 min内产生的热量为 J；若闭合开关S和S1，在保证各 元件安全的情况下，电路的最小电功率和最大电功率之比为 ⁠。 240　 1∶2　 考点5　动态电路中电功率的变化 【典例5】　（多选）（2025·黔南州一模）如图所示的电路中，电源电压 保持不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关S1、S2，将滑片向 右滑动，则下列说法正确的是（　ABD　） ABD A. A1、A2表示数均变小 B. A1、A2表示数之差不变 C. 电压表示数变大 D. 电路的总功率变小 解题思路　根据电路图可知，该电路为 电路，电压表测量电源电 压，电流表A1测量干路中的电流，电流表 ⁠测量通过滑动变阻器的 电流；闭合开关S1、S2，将滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路的电 阻 ，根据欧姆定律可知，该支路的电流变小，电流表A2示数 ⁠ ；并联电路各支路互不影响，所以通过定值电阻的电流大小 ⁠ ；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变小，电流表A1示 数 ；根据并联电路的电流规律可知，A1、A2表示数之差为通 过 的电流，所以该差值不变；由于电源电压不变，所以电压表示 数 ；根据P＝UI可知，电路消耗的总功率 ⁠。 并联　 A2　 变大　 变 小　 不 变　 变小　 R1　 不变　 变小　 [规律总结]　滑动变阻器改变接入电路中的电阻，改变了电路中的电流， 但电源电压没有改变，因此在不同的电路状态下，将电源电压不变作为等 量列出方程是关键。 （2025·河北）如图是某研究小组设计的风速自动报警器电路示意图，电源 电压不变，R1为压敏电阻，它的阻值随风速v的增加而减小，R2为定值电 阻。当风速v1＜v＜v2时，两电表都不报警。当风速v≤v1时，两电表中的一 个会报警；当风速v≥v2时，另一个电表会报警。已知：v1＞0，两电表都 是在大于等于各自设定的电压值或电流值时触发报警。在电路处于两电表 都未报警的工作状态下，下列说法正确的是（　C　） C A. 风速减小时，R2的功率会增大 B. 风速变化时，电压表示数一定不变 C. 当v＝v2时，触发报警的是电流表 D. 风速变化时，电压表和电流表示数之比不变 真题 明晰命题 命题点1　电能及其电能表 1. 如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超 过 W。小明让他家的某用电器单独工作15 min，这段时间内电能 表的转盘刚好转了300转，则这个用电器的实际功率为 W。 4 400　 800　 命题点2　范围、极值计算 2. （多选）（2024·贵州）如图甲所示电路，电源电压恒为9 V，灯泡L额 定电压为6 V，通过L的电流I随其两端电压U变化的关系图像如图乙所示。 闭合开关S，下列分析正确的是（　BCD　） 甲 乙 BCD A. 无论如何移动滑片，L的电阻始终为20 Ω B. 滑片向左移动过程中，L的实际功率减小 C. 为保证电路安全，R接入的最小阻值为10 Ω D. L实际功率为0.75 W时，R的阻值为24 Ω 3. （多选）（2022·贵阳）如图所示电路，电源电压恒为6 V。闭合开关 S，滑动变阻器R接入电路的阻值为10 Ω时，电流表的示数为1.8 A。下列 说法正确的是（　ABD　） A. 通过R0的电流是1.2 A B. R0的阻值是5 Ω C. 当R为20 Ω时，其电功率是7.2 W D. 当R为30 Ω时，电路总功率是8.4 W ABD 命题点3　电功率及电热的计算 4. （2025·贵州）如图甲所示电路中，电压表V1测量 ⁠两端的电 压。电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由最右端移 至最左端，此过程中，其中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所 示。当滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时，它消耗的电功 率为 W。 甲 乙 灯泡L　 0.9　 5. （2025·贵州）如图所示电路，电源两端电压恒为3 V，定值电阻R1阻值 为10 Ω。闭合开关S，电流表示数为0.2 A。 （1）通过电阻R1的电流为 A。 （2）求R1两端电压U1。 （3）求电路消耗的总功率P。 解：（2）由欧姆定律可知，R1两端电压 U1＝I1R1＝0.2 A×10 Ω＝2 V； （3）电路消耗的总功率 P＝UI1＝3 V×0.2 A＝0.6 W。 0.2　 6. （2024·贵州）如图所示电路，电源电压U＝3 V保持不变，定值电阻R1 ＝5 Ω，闭合开关S，电压表示数为2 V。求： （1）定值电阻R2两端的电压U2为多少伏。 （2）通过定值电阻R1的电流I1为多少安。 （3）通电10 s，整个电路电流所做的功W为多少焦。 解：（1）由图可知，电阻R1和R2串联，闭合开关S，电压表测量R1两端的 电压，则定值电阻R2两端的电压为U2＝U－U1＝3 V－2 V＝1 V； （2）通过定值电阻R1的电流为I1＝＝＝0.4 A； （3）串联电路各处电流相等，则I＝I1＝0.4 A，通电10 s，整个电路电流 所做的功W＝UIt＝3 V×0.4 A×10 s＝12 J。 命题点4　焦耳定律的应用 7. （2024·贵州）电流热效应引发的用电事故屡屡发生，其中很多是由于 电路老化或电线选择不规范所致。如家庭电线使用时间过长，出现绝缘皮 老化脱落；空调等大功率用电器选用电线过细。请回答： （1）破损电线的金属部分裸露在外容易发生触电事故，若你发现有人触 电，应立即采取什么措施？（写出一条即可） （2）用焦耳定律说明大功率用电器连接细电线存在安全隐患的原因。 （1）破损电线的金属部分裸露在外容易发生触电事故，若你发现有人触 电，应立即切断电源。 （2）在材料和长度一定时，这种细电线的横截面积小，电阻大，根据Q＝ I2Rt可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流通过导体产生的热 量越多，所以容易引发火灾。 [基础巩固] 1. （2024·长春）1 kW·h的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是 （　A　） A. 节能灯 B. 电饭煲 C. 电视机 D. 电烤箱 A 2. （2025•平塘县三模）为满足生活需要，我们充分利用电器设备获取各 种能量。下列用电器中将电能主要转化为机械能的是（　D　） A. 电饭锅 B. 电热毯 C. 电炉 D. 电风扇 D 3. （多选）（2025•北京）如图所示，一只太阳能草坪节能灯，由太阳能 电池板、蓄电池、“6 V　1 W”的节能灯等组成，太阳能电池板发电并将 电能储存在蓄电池中，供节能灯晚间照明；该太阳能电池板接收太阳辐射 的面积为0.025 m2，其光电转化效率（即发电效率）为20％。若在太阳能 电池板接收太阳辐射的有效时间内，1 m2太阳能电池板接收太阳辐射的功 率为640 W。下列说法正确的是（　AD　） A. 太阳能是可再生能源 B. 太阳能电池板给蓄电池充电过程中将化学能转化成电能 C. 该灯的太阳能电池板发电功率为16 W D. 节能灯正常发光10 h消耗的电能为0.01 kW•h AD 4. （2025•扬州）如图所示，电源电压U可调，R1是阻值为5 Ω的定值电 阻，R2为敏感元件，其阻值随电流增大而减小，电源电压从零增大，电路 中电流逐渐增大。当电流为0.3 A时，R2两端电压为1.5 V，R1的功率为 P1，R2的功率为P2。则（　B　） A. U＝1.5 V时，P1可能等于P2 B. U＝2.5 V时，P1一定小于P2 C. U＝3.5 V时，P1一定等于P2 D. U＝4.5 V时，P1一定小于P2 B 5. （2025•苏州）如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a的 质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝R1的阻值大 于R2的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、 b温度随时间的变化关系如图乙。 下列说法正确的是（　B　） A. a、b为同种物质 B. a的比热容小于b的比热容 C. 相同时间内a、b吸收的热量相等 D. R1的电功率大于R2的电功率 B 6. （2025•德阳）图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系 的图像。把它们按图乙接入电路，闭合开关S，电流表示数为0.2 A，下列 选项正确的是（　D　） A. 电源电压为1.5 V B. 定值电阻R的阻值为10 Ω C. 通过灯泡L的电流为0.2 A D. 灯泡L的实际功率为0.9 W D 7. 如图所示，小灯泡L1、L2灯丝的电阻分别为6 Ω和10 Ω，闭合开关S后， 两灯都发光。设灯丝电阻不变，则下列说法正确的是（　D　） A. L1比L2要暗一些 B. L1、L2中的电流之比I1∶I2＝3∶5 C. L1、L2两端的电压之比U1∶U2＝3∶5 D. L1、L2消耗的功率之比P1∶P2＝5∶3 D 8. （2024·苏州）电热水器是利用电流的 效应工作的。小明利用电 能表测量电热水器的实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的 电能表示数如图甲所示，为 kW·h；现仅接通如图乙所示的电 热水器，观察到电能表指示灯1 min内闪烁80次，则1 min内消耗的电能 为 J，其两端的电压 （选填“高于”“低于”或“等 于”）220 V。 热　 3 023.6　 9×104　 等于　 9. （2024·达州）某彩色电视机的铭牌如图所示，其额定电功率 为 W，额定电流是 A。当它正常工作时，60 s内消耗的电能 为 J。 XX牌74厘米彩色电视机 型号： TC2975GF 电源： 50 Hz　220 V 消耗功率： 110 W 警告： 内有高压，用户不得擅自打开机壳 非维修人员，不得擅自修理和换件 110　 0.5　 6 600　 10. （2024·赤峰）电饭煲是常用的家用电器，它是利用电流的 ⁠效应 工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图， R1＝242 Ω，R2＝60.5 Ω。当该电饭煲处于“加热”挡时，工作10 min，其 消耗的电能是 J。 热　 6×105　 11. （物理与日常生活）（2025•黔南州一模）图甲为教室常用的立式饮水 机，如表为饮水机的铭牌参数，图乙为饮水机内部简化电路图。当开关 S （选填“断开”或“闭合”）时，饮水机处于加热状态；R1阻 值为 Ω。 水桶容量 20 L 热水箱容量 1 L 额定电压 220 V 加热功率 2 200 W 保温功率 88 W 闭合　 528　 12. （2025•绥化）如图所示，电源电压恒定，将定值电阻R1、R2按图甲、 图乙两种方式接入电路，电阻R1在两电路中消耗的电功率分别为4 W和9 W，则R1∶R2＝ 。乙图中电阻R2消耗的电功率为 W。 2∶1　 18　 13. （2025•汇川区一模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R2为定 值电阻，闭合开关，滑动变阻器R1的滑片置于a点时，电流表的示数为0.6 A，将滑片向左滑动至b点时，电流表的示数变化了0.3 A，在a、b两点上 R1的电功率都是5.4 W，则该电路的电源电压是 V。 15　 [能力提升] 14. （多选）（2025•云岩区校级模拟）有一种亮度可以调节的小台灯，其 电路如图甲。电源电压为24 V，灯泡L的额定电压为24 V，通过灯泡L的电 流跟其两端电压的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　AC　） A. 当滑片右移时，电路的总功率将变小 B. 当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为80 Ω C. 调节滑动变阻器R，使灯泡的实际功率为 1.2 W时，滑动变阻器R连入电路的阻值 是90 Ω D. 小灯泡的额定功率为3.6 W AC 15. （多选）（2025•平塘县三模）如图所示电路，电源电压9 V保持不 变，灯泡L标有“8 V　4 W”字样，滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω，只 闭合开关S、S1时，电路消耗的功率为4.05 W。不计灯丝电阻随温度的变 化，下列说法正确的是（　AC　） A. 定值电阻R1的阻值是20 Ω B. 灯泡L的电阻是20 Ω C. 开关都闭合时，通过电流表的最小电流是0.9 A D. 只闭合开关S2，移动滑片至滑动变阻器R2中点时，灯 泡L实际功率为1.8 W AC 16. （多选）（2025•汇川区一模）图甲所示为某飞船舱体气密性模拟检测 电路，已知电源电压12 V保持不变，定值电阻R0的阻值为30 Ω，压敏电阻 R的阻值随环境气压变化的规律如图乙。将R置于真空室中舱体内，舱体不 漏气时的内部气压为1.0×105Pa。则下 列说法正确的是（　ACD　） A. 压敏电阻R的阻值随气压的升高而减小 B. 舱体漏气时，电压表示数变大 C. 当电压表示数为8 V时，舱体内气压为0.8×105Pa D. 舱体不漏气时，R与R0消耗的功率比值为1∶3 ACD 17. （2025•贵阳二模）如图所示的电路中，电源电压恒定。闭合开关S， 移动滑动变阻器滑片使得R1＝10 Ω时，R1电功率为P1；再次移动滑动变阻 器滑片，使得R1＝90 Ω时，其电功率仍然为P1，则R0＝ Ω。 30　 18. （2025•花溪区模拟）某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为 其内部电路原理图，如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像， 则R1∶R2＝ ⁠。 1∶7　 19. （物理跨数学）（2025•清镇市二模）如图所示的电路，电源电压恒定 不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R1最大电阻为25 Ω。闭合开关，滑片P置 于a端时，电流表示数为0.1 A，滑片置于b端时，电流表示数变化了0.5 A。当滑片移至某一位置时，电压表示数为1 V，则此时电路消耗的总功率 为 W。 1.2　 20. （物理跨数学）如图甲的电路图中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。 图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中滑动变阻器的电功率与 其电阻的关系图像，则R的阻值为 Ω，整个电路消耗的最大功率 为 W。 10　 3.6　 21. 小明和小刚探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关” 的实验，在两个透明容器中密封着等量的空气，各放置一段电阻丝，并连 接一个装有液体的U形管。 （1）小明猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列现象支持他的猜想 的是 ⁠。 A. 接线板上同时接入的用电器越多，导线越容易发热 B. 电炉丝工作时热得发红，而与之相连的导线却不怎么热 C. 正常工作时，“36 V　54 W”的灯泡比“12 V　6 W”的灯泡亮 B　 （2）为验证猜想，小明选用5 Ω和50 Ω的电阻丝串联进行实验。正确连接 电路，闭合开关较长时间后，实验现象如图甲所示，小明据此得出结论： “在电流和通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越多”，他的结 论 （选填“可信”或“不可信”），理由是 ⁠ ⁠。 不可信　 只进行一次实验 就得出结论，实验结论具有偶然性　 （3）小刚猜想电流产生的热量与电流大小有关，利用如图乙装置完成实 验，根据观察得到“在通电时间和电阻相同时， 越大，电阻产生 的热量越多”的结论，他的判断依据是 ⁠ ⁠。 电流　 左侧U形管两边的液面高度差较 大　 22. （2025•大兴安岭）实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实验。现有 器材：小灯泡L（U额＝2.5 V，额定功率约为0.8 W）、电压为3 V且保持 不变的电源、标有“20 Ω　1 A”字样的滑动变阻器、开关、电流表、电压 表、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整。（导线不允许 交叉） 如图所示 （2）①小明检查电表测量范围的选择和电路的连接都无误后，闭合开 关，将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，开始实验。小丽指出小明的实 验操作存在错误，正确的操作应是： ⁠ ⁠。 ②正确操作后，继续实验的过程中，电压表指针出现如图乙所示的情况。 经检查只有滑动变阻器发生故障，则故障可能是滑动变阻器 （选 填“断路”或“被短接”）。 先将滑动变阻器的滑片调至阻值最 大处，再闭合开关　 断路　 （3）排除故障后，继续实验，获取实验数据。当电压表示数为2.5 V时， 电流表表盘如图丙所示，通过计算可知，小灯泡L的额定功率为 W。 0.75　 （4）完成实验后，小明设计了如图丁所示的电路图，想要用原有的实验 器材和定值电阻R0，在不使用电流表的情况下，测量该小灯泡L的额定功 率。请你帮助他完成实验方案： ①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1接a，调节滑动变阻器的滑片直 至电压表示数为 V； ②保持滑片不动，再将开关S1接b，读出电压表示数为U0； ③小灯泡L的额定功率P额＝ （用U额、U0、R0表示）。 0.5　 U额·　 （5）小明找来了阻值为20 Ω的定值电阻R0，按照该方案进行测量。你认为 小明能否测出该小灯泡L的额定功率？请说明你的判断依据： ⁠ ⁠ ⁠ ⁠。 不能；由 前面实验可知，小灯泡L正常发光时，IL＝0.3 A，R0与小灯泡串联，R0两 端的电压U0＝IR0＝0.3 A×20 Ω＝6 V＞3 V，即R0两端的电压大于电源电 压，因此不能满足实验要求，所以不可行　 23. （2025•云岩区校级模拟）如图所示电路中，灯泡L上标有“6 V　3 W”字样，R为定值电阻。闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光，电流表的 示数为0.6 A。 求：（1）灯泡L的额定电流是多少？ 解：（1）由P＝UI可得，灯泡L的额定电流I额＝＝ ＝0.5 A； （2）定值电阻R的阻值是多少？ 解：（2）因为灯泡L正常发光，UL＝U额＝6 V，I灯＝I 额＝0.5 A， 根据并联电路的电压特点可知，UR＝UL＝6 V，IR＝I－ IL＝0.6 A－0.5 A＝0.1 A， 由I＝可知，定值电阻R的阻值R＝＝＝60 Ω； （3）该电路工作5 min，定值电阻产生的热量是多少？ 解：（3）该电路工作5 min，定值电阻产生的热量Q＝Rt＝（0.1 A）2×60 Ω×300 s＝180 J。 24. （核心素养科学思维）（2024·甘肃）小明家买了一个既可烤肉、又可 以吃火锅的多挡位电火锅，其内部电路原理如图所示，部分参数如表所 示，R1、R2、R3均为发热电阻。R3的阻值为44 Ω。旋转开关S，让其和触点 1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同挡位的转换。 物理量 参数 额定电压 220 V 中温挡功率 1 100 W 低温挡功率 440 W 解：（1）开关与触点1和2接触时，R1、R2串联接入电路中；与2和3接触时，R2接入电路中；与3和4接触时，R2、R3并联，由并联电路的电阻小于其中任一电阻，串联电路的电阻大于其中任一电阻，可知与2和3接触时电阻较小，根据P＝可知，此时电路的功率较大，为中温挡。 （1）使用中温挡时，旋转开关应该旋转到跟 　　触点接触的位置，简单 说明理由。 （2）电加热器电路中，R1、R2的阻值各为多少？ 解：（2）中温挡的功率为1 100 W，故R2＝＝ ＝44 Ω；R1、R2串联接入电路中时电阻最大， 根据P＝可知，此时功率最小，为低温挡，低温挡的功率为440 W，由串联电阻的规律有R1＋R2＝＝＝110 Ω，R1＝110 Ω－44 Ω＝66 Ω。 （3）在高温挡模式下，向锅内装2 kg温度为20 ℃的水，高温挡连续正常 工作210 s，水温升高到70 ℃，这时电火锅的加热效率是多少？[电热丝的 电阻不随温度变化，c水＝4.2×103 J/（kg·℃），结果精确到0.1％] 解：（3）水所吸收的热量Q吸＝c水m（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×（70 ℃－20 ℃）＝4.2×105 J，由（2）可知R2＝44 Ω，而R3＝44 Ω，则R2与R3并联时的总电阻为＝22 Ω，高温挡的功率P高温＝＝＝2 200 W，高温挡模式下连续正常工作210 s消耗的电能W＝P高t'＝2 200 W×210 s＝4.62×105 J，电火锅的加热效率η＝＝×100％≈90.9％。 $