专题18 电功率 讲义 ——2026年中考物理一轮复习一遍过

该初中物理中考复习教案聚焦“电功率”专题，覆盖电能电功、电功率计算、额定与实际功率区分、实验测量及焦耳定律五大核心考点，按“知识点梳理-命题规律分析-方法突破-真题训练”架构设计，通过串并联电路规律与欧姆定律的综合应用讲解，帮助学生突破电学压轴题难点，体现复习的系统性和针对性。 亮点在于“实验细节深挖”和“生活场景应用”教学策略，如针对测小灯泡电功率实验，设计故障分析（断路/短路现象判断）和数据处理（不求平均值）专项训练，培养科学探究能力。通过“电热水器多档位功率计算”真题，引导学生运用P=UI和焦耳定律建模，提升科学思维。分层练习含选择、实验、计算题型，配合中考高频考点总结，助力教师精准把控复习节奏，有效提升学生应考能力。

专题18 电功率 综合计算题占比极高 电功率常与欧姆定律、串并联电路规律、焦耳定律结合，命制电学压轴题，如：计算多档位用电器的功率、电流、电阻；结合电能表计算用电器的实际功率、工作时间；计算电热器产生的热量及效率。 额定功率与实际功率的区分是高频考点 选择题、填空题常考 “灯泡在不同电压下的亮度变化”“实际功率的计算”，核心是抓住 “电阻随温度变化” 这一特点（小灯泡电阻不能视为定值，定值电阻的电阻可视为不变）。 实验题注重细节与故障分析 测小灯泡电功率的实验，常考实验步骤、滑动变阻器的调节、故障判断（如断路、短路的现象分析）、数据处理（不能求功率平均值）。 结合生活实际与科技场景命题 素材多源于电饭锅、电热水器、空调、节能灯等日常用电器，考查电功率的计算、节能方案的分析，体现物理与生活的联系；部分地区会结合新能源汽车的充电功率、续航里程命题。 知识点一：电能 电功 一、电能 电能广泛应用于工业、农业、交通、国防建设、学科研究及日常生活中，在现代社会中起着至关重要的作用，是其他能量无法比拟的。 1.电能的来源：其他形式的能转化为电能 干电池：化学能→电能 蓄电池：化学能→电能 光伏发电：太阳能→电能 火力发电：化学能→电能 水力发电：机械能→电能 风力发电：机械能→电能 地热发电：地热能→电能 核能发电：核能→电能 可见，我们使用的电能是由其他形式的能转化而来的。发电机和电池就是实现这种转化的装置。 2.电能的利用 电熨斗：电能→内能 电烤箱：电能→内能 白炽灯：电能→内能→光能 节能灯：电能→光能 电视机：电能→光能和声能 电风扇：电能→机械能和内能 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。 3.电能的单位 （1）国际单位制单位：焦耳，简称焦，符号J； （2）常用单位：在日常生活中，人们常用“千瓦时”来计量电能的多少。千瓦时的符号是kW·h，俗称“度”，我们常称用了多少“度”电，就是用了多少“千瓦时”的电能。 二、电能的计量 1.电能的计量工具—电能表（也称为电度表） （1）作用：计量用电器在一段时间内消耗的电能。 （2）读数方法：电能表在一段时间内前后两次示数的差值，就是这段时间内用电的度数，即这段时间内消耗的电能。 （3）电能表上所标参数的物理意义 参数 物理意义 220V 表示该电能表应该在220V的电路中使用 10（20）A 表示电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A，该电能表工作时的电流不应超过20A kW·h 表示该电能表上示数的单位为千瓦时，kW·h=1度=3.6×106J 50Hz 表示电能表在频率为50Hz的交流电电路中使用 1500r/（kW·h） 表示接在该电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，该电能表的转盘转过1500转 2.其他电能表 （1）IC卡电能表：也称为IC卡预付费电能表、智能电表。IC卡电能表先买后用，不需要麻烦的人工抄表，解决了收费难的问题。 IC卡电能表 电子式电能表 （2）电子式电能表：如图所示电子式电能表，没有转动的铝盘，相较于带铝盘的机械式电能表，具有相应快、精度高、功耗低、重量轻、可远程抄表和网上缴费等优点，现正逐步代替机械式电能表。 3.用电能表测量电路消耗电能的方法 （1）方法一：电能表在一段时间内前后两次读数之差，就是这段时间内电路消耗的电能总量。 （2）方法二：可通过转盘所转过的圈数（或指示灯闪烁的次数）间接计算出电路消耗的电能。如参数为“1600r/（kW·h）”的电能表，转盘转过80转消耗的电能为：。 4.节约用电 电能是人们生活中的主要资源，随着社会需求越来越大，能源供应日益紧张，所以每个人都用具有节约电能的意识，即有利于减少其他能源的消耗，减少污染，又可减轻电网的负荷压力，保障电网安全，提高电力资源的利用效率。 （1）1kW·h电的作用 使家用节能灯照明约100h 让手机充电约100次 使电动自行车行驶约60km 看电视约10h 可使壁挂式空调器运行约1h 烧开约8kg的水 （2）节约用电的措施：1）随手关灯；2）用电器关机后应拔下电源插头；3）尽量使用耗电少的节能灯具；4）夏季将空调的设定温度适当调高，冬季将空调的设定温度适当调低等。 三、电功 1.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。 2.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。 3.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： 知识点二：电功率 一、电功率 1.电功率 （1）定义：电功与时间之比叫做电功率，用字母P表示。 （2）物理意义：在物理学中，用电功率表示电流做功的快慢。电功率越大，电流做功越快，电功率越小，电流做功越慢。 （3）单位：在国际单位中，电功率单位是瓦特，简称瓦，符号是W。 常用单位有千瓦（kW）、毫瓦（mW）。换算关系：1kW=103W，1W=103mW。 2.常用用电器的电功率 家用空调 吸尘器 电吹风 台式计算机 约1000W 约800W 约500W 约300W 32英寸液晶电视机 电饭煲 手电筒 计算器 约100W 约1000W 约0.5W 约0.5mW 3.电功率的计算 （1）定义式：。已知某用电器的工作时间t和在这段时间内消耗的电能W，就可以用该公式计算用电器的电功率。 公式中各符号所代表的物理意义： P—电功率，单位：瓦特（W）；W—电功，单位：焦耳（J）；t—时间，单位秒（s）。 （2）计算式：将W=UIt代入公式中，可得到P=UI，即已知某用电器两端电压U和通过用电器的电流I，就可以用该公式计算出该用电器的电功率。 公式P=UI中各符号的物理意义：P—电功率，单位：瓦特（W）；U—电压，单位：伏特（V）；I—电流，单位安培（A）。 （3）导出式：、。 对于纯电阻电路，由P=UI及可推导出上述导出式。 4.对电功率的理解 P与U、I不是简单的正比关系 由公式P=UI可知，电功率的大小与电路两端电压U、通过电路的电流I两个因素有关。不能简单地认为电功率仅与电压成正比或仅与电流成正比，因为加在电路两端的电压变化时，通过电路的电流也会随之变化。 可反映电功的效果 例如，同一个灯泡其电功率越大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功越多，则灯泡的亮度就越大。 比值定义法 电功率是电功和时间的比来定义的，而用比值定义法来定义一个物理量在物理学中是比较常见的，还有速度、密度、压强等。 二、额定电压、额定功率 1.现象探究—用电器的电功率 实验过程 取一个标有“36V、25W”的小灯泡，把它接在36V的电源上，观察它的发光情况；再把它接在24V、40V的电源上，观察它的发光情况 实验现象 该灯泡接在36V的电路中，正常发光；接在24V的电路中，发光较暗；接在40V电路中，发光强烈 现象分析 该灯在36V电压下处于正常工作状态，所观察到的亮度是功率为25W时的发光情况，而在24V和40V电压下它都不能正常发光，其功率分别低于和高于25W。 实验结论 在不同电压下，同一用电器的电功率不一样大；用电器实际电功率随着它两端电压的变化而变化。 2.额定电压和额定电功率的相关物理量 额定电压 用电器正常工作时的电压。用电器的铭牌和使用说明书上标明的电压值就是额定电压，常用U额表示。 额定功率 用电器在额定电压下工作时的电功率。用电器铭牌和使用说明书上标明的功率就是额定功率，常用P额表示。 额定电流 用电器在额定电压下工作时的电流，常用I额表示。 实际电压 用电器实际工作时两端的电压。用电器的实际电压，与额定电压可能相同，也可能不相同。当用电器的实际电压明显低于或高于额定电压时，用电器就不能正常工作。实际电压常用U实表示。 实际功率 用电器在实际电压下工作时的电功率。它与额定功率可能相同，也可能不相同。实际功率用P实表示。决定灯泡亮度的是实际功率。 3.额定功率P额与实际功率P实的区别与联系 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 用电器在实际电压下工作时的电功率 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，且可能被损坏。 4.额定功率与实际功率的计算 （1）由欧姆定律可推导出，用电器的额定功率，用电器的实际功率。 （2）当用电器阻值不变时，由可推出。 （3）当用电器在额定电压U额下工作时，其功率为额定功率P额，故根据可求出用电器在额定电压下工作时的电阻。 5.串联电路和并联电路中电功和电功率的关系 串联电路 并联电路 电功 电功率 总电功率 ， ， 电功率的比例关系 四、测量电功率的三种方法 1.功率表测功率 如图所示，是专用的功率表，也叫瓦特表，常用于专业的测量中，在日常生活中应用较少。 2.“伏安法”测功率 在中学阶段，我们最常见的是通过电流和电压的测量来间接测量用电器的电功率。由P=UI可知，只要测出用电器两端电压和通过的电流，就可以计算出该用电器的实际电功率。 3.电能表测电功率 在精确度要求不高时，也可以用家庭电能表和钟表测量用电器的电功率。 知识点三：测量小灯泡电功率 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。 实验数据记录表 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡的亮度 1 2.5 0.24 0.6 正常 2 2.0 0.20 0.4 较暗 3 3.0 0.28 0.84 较亮 分析论证 （1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡电功率越大，小灯泡越亮。 （2）小灯泡的亮度时由它的实际功率决定的。 （3）小灯泡的实际电功率有多个，额定功率只有一个。 实验结论 当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光，测得P额=0.6W。 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.实验注意事项 选择器材 电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如，额定电压为2.5V的小灯泡，至少选两节干电池作为电源。 （1）电压表量程的选择应参照小灯泡的额定电压。 ①若小灯泡的额定电压时2.5V，则选择0—3V量程； ②若小灯泡的额定电压时3.8V，则选择0—15V量程。 （2）电流表量程的选择要参照小灯泡的额定电流的大小。 ①若知道小灯泡的额定电压和额定功率，则可以计算出小灯泡的额定电流的大小，电流表的路程略大于额定电流即可； ②若不能求出额定电流大小，可用试触法确定电流表的量程。 ③因为常见的小灯泡（额定电压1.5V—3.8V）额定电流均小于0.6A，故无特殊说明，电流表的量程可以直接选择0—0.6A量程。 滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流，滑动变阻器的最大电阻应与小灯泡的电阻差不多，以使滑动变阻器的调压效果明显。 连接电路 （1）连接电路前，要把开关断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电路元件。 （2）连接电流表和电压表时，注意电流从“+”接线柱流入，从“—”接线柱流出。 （3）连接滑动变阻器时，要“一上一下”选用接线柱。闭合开关前需把滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，防止电路中电流过大，损坏电路元件。 操作细节 （1）移动滑动变阻器的滑片时，要紧盯电压表的示数。 （2）调节小灯泡两端的电压高于额定电压时，要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不易过长，否则容易烧坏小灯泡。 （3）实验完毕，一定要先断开开关，然后再拆卸电路，整理器材。 （4）分析数据时，不能把三次的电功率取平均值，因为这三次的电功率是三个不同电压下的电功率，求平均值无任何意义。 3.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 二、用电能表测量用电器的电功率 实验原理 用电能表测出待测用电器在某段时间内消耗的电能，利用停表（秒表）测出所用时间，然后用公式进行计算 实验器材 待测用电器、电能表、停表（秒表） 实验步骤 （1）从电能表表盘上记下用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转数N（或指示灯闪烁次数N）； （2）断开家里其他用电器的开关，只让待测用电器在正常负荷下稳定工作； （3）用停表测量待测用电器工作时电能表转盘转数n（或指示灯闪烁次数n）所用时间； （4）断开待测用电器开关，计算其电功率。电能表转盘转数n（或指示灯闪烁次数n）时所消耗的电能为，用电器的实际电功率。 知识点四：焦耳定律 一、电流的热效应 1.电流的热效应 由于导体有电阻，所以当有电流通过导体时，导体总会发热，将电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。 2.探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关 提出问题 电炉丝接入电路时，电炉丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？换句话说，电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关？ 猜想与假设 根据生活经验可以猜想电流通过导体时产生的热量多少可能跟导体的电阻大小、通过导体的电流大小以及通电时间有关。 设计并进行实验 （1）如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化（转换法：产生的热量多少，通过U型管液面高度的变化反映出来）。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边密闭容器中电阻丝较大。将两容器的电阻丝串联起来接到电源两端，通电一段时间后，发现右边U型管中的液面高度变化大于左边的。 （2）如图乙所示，两个密闭容器中电阻丝的电阻一样大，在右边容器的外部，将另一个相同的电阻丝和容器内的电阻丝并联，然后与左边容器内的电阻丝串联接入电路，在通电时间相同的情况下，我们发现左边的U型管中的液面高度变化大于右边的。 分析论证 （1）如图甲，两容器中电阻丝阻值不同，通过它们的电流相同，通电时间相同（控制不变的量：电流、通电时间；变化量：电阻），右边的U型管中的液面高度变化大于左边的，说明右边容器中电阻丝的热量多。 这表明：。 （2）如图乙，两容器中的电阻丝阻值相同，根据串并联电路电流的规律可知，通过左边容器的电阻丝大于通过右边容器中电阻丝的电流，通电时间相同（控制不变的量：阻值、通电时间；变化量：电流），左边U型管中的液面高度变化大于右边的，说明左侧容器中的电阻丝产生的热量多。 （3）由常识可知，在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多。 实验结论 。 二、焦耳定律 1.焦耳定律 英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，从而得到了焦耳定律。 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，跟它的时间成正比。 计算公式 Q=I2Rt（普遍适用） 单位 公式中，Q—表示热量，单位是J；I—表示电流，单位是A；R—表示电阻，单位Ω；t—表示它的时间，单位s。 2.焦耳定律公式的理论推导 焦耳定律可通过理论推导得出。假设当电流通过导体时，电能全部转化为内能，则有电流产生的热量（Q）=电流做的功（W），结合欧姆定律可得：Q=W=UIt=IR·It=I2Rt。 可见，当消耗的电能全部用来产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出来的电流发热规律与焦耳定律实验得出的焦耳定律是一致的。 3.理解和应用焦耳定律时应注意的几个问题 （1）焦耳定律Q=I2Rt是由实验总结出来的，只要有电流通过导体，就可以用它来计算导体所产生的热量。 （2）公式中各物理量都是对同一导体或同一段电路而言的。 （3）运用公式时，各物理量要转换成国际单位中的单位后再代入公式进行计算。 三、电热的利用与防止 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。 电热毯 电饭锅 电烙铁 电熨斗 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。 散热风扇 散热孔 散热片 一．选择题（共20小题） 1．（2025•山东）某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”，其铭牌如表所示。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（　　） XX移动电源 电源规格：3kW•h 输出电压：220V 最大输出电流：10A 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 【解答】解：A、根据铭牌数据可知，移动电源的最大输出功率：P＝UI＝220V×10A＝2200W＝2.2kW＜2.5kW，所以不能供2.5kW的用电器正常工作，故A错误； BCD、电功率是表示电流做功快慢的物理量，电能表示电流做功的多少，是两个不同的物理量，所以该客服混淆了电功率和电能的概念，故B正确、CD错误。 故选：B。 2．（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0.2A，下列选项正确的是（　　） A．电源电压为1.5V B．定值电阻R的阻值为10Ω C．通过灯泡L的电流为0.2A D．灯泡L的实际功率为0.9W 【解答】解：A、闭合开关S，此时电阻R与小灯泡L并联在电路中，电流表测量电阻R电流，IR＝0.2A，此时电阻R两端的电压为UR＝3V，电源电压U＝UR＝3V，故A错误； B、由图甲根据欧姆定律可得，定值电阻R的阻值：R15Ω，故B错误； C、由图甲可知，电阻R与小灯泡L并联在电路中，小灯泡电压3V时，小灯泡电流是0.3A，故C错误； D、灯泡L的实际功率为：PL＝ULIL＝3V×0.3A＝0.9W，故D正确。 故选：D。 3．（2025•巴中）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.4A，小灯泡消耗的功率为0.4W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了1.5V，此时小灯泡正常发光，且消耗的功率为1.5W。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压4V B．小灯泡正常发光时的电阻2.5Ω C．滑动变阻器最大阻值15Ω D．滑动变阻器的滑片P在中点时，滑动变阻器所消耗的电功率4.2W 【解答】解：电源电压不变，闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.4A，小灯泡消耗的功率为0.4W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了1.5V，此时小灯泡正常发光，且消耗的功率为1.5W；小灯泡的电功率变大，说明滑片向左移动，电压表的示数是增大1.5V，可得电压表的示数为1V+1.5V＝2.5V，即小灯泡正常发光时的电压为2.5V；且可确定滑片P原来在某一端点是最右端，阻值最大处。 ABC.当滑片P在阻值最大端时： 电压表测小灯泡的两端的电压，灯泡的电压为：，则电压表的示数为1V； 电源电压为：U＝1V+0.4A×R……① 当滑片P移至中点时： 小灯泡正常发光，电压为2.5V，消耗的功率为1.5W；小灯泡正常发光时的电阻为：； 电路中的电流为： 电源电压为：U＝2.5V+0.6AR……② 联立①②可得电源电压U＝7V，滑动变阻器的最大值R＝15Ω； 故A、B错误，C正确； D.滑动变阻器的滑片P在中点时，滑动变阻器所消耗的电功率为：2.7W，故D错误。 故选：C。 4．（2025•达州）如图所示为定值电阻R和灯泡L的U﹣I图像，灯泡L额定电压为2.5V。将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为2.5V B．灯泡L额定功率为0.75W C．R与灯泡L功率之比为5：3 D．灯泡L的U﹣I图像为图线B 【解答】解：AD、定值电阻R的电流随电压的变化关系为一过原点的直线，R的U﹣I图像为B，灯泡L的U﹣I图像为A；灯泡L额定电压为2.5V，可知正常发光时的电流为0.3A，将两用电器串联在电源两端，串联电路各处的电流都相等，灯泡L正常发光，R的电压为1.5V，根据串联电路的规律 U＝1.5V+2.5V＝4V 故AD错误； B、灯泡L额定功率为 PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W 故B正确； C、串联电路各处的电流都相等，根据P＝UI可知，在电流不变时，电功率与电压成正比，故R与灯泡L功率之比为： 1.5V：2.5V＝3：5 故C错误。 故选：B。 5．（2025•常州）如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（灯丝电阻不变），滑动变阻器Rx标有“20Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，在不损坏电路元件的前提下，移动滑动变阻器的滑片P，则（　　） A．滑动变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω～20Ω B．电流表示数的变化范围是0.18A～0.5A C．电压表示数的变化范围是1.5V～3V D．电路总功率的变化范围是1.35W～2.25W 【解答】解：（1）由P＝UI可得，灯泡的额定电流为：I额0.5A； 由I得，灯泡的电阻：RL5Ω， 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A， 所以，电路中的最大电路Imax＝0.5A， 电路消耗的最大功率： Pmax＝UImax＝4.5V×0.5A＝2.25W， 灯泡正常发光时，两端的电压为2.5V，功率为1.25W， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，滑动变阻器两端的最小电压： U滑min＝U﹣U额＝4.5V﹣2.5V＝2V， 则滑动变阻器接入电路中的最小电阻值：R滑min4Ω； （2）当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，则电压表的示数范围是2V～3V，故C错误； 灯泡两端的电压：UL＝U﹣U滑max＝4.5V﹣3V＝1.5V； 电路中的电流： Imin0.3A， 电流表的示数范围是0.3A～0.5A，故B错误； 灯泡的最小功率为：PLmin＝ULImin＝1.5V×0.3A＝0.45W； 电路消耗的最小功率： Pmin＝UImin＝4.5V×0.3A＝1.35W， 则电路总功率的变化范围是1.35W～2.25W，故D正确； 滑动变阻器接入电路中的最大阻值： R滑max10Ω， 则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是4Ω～10Ω，故A错误。 故选：D。 6．（2025•滨州）在使用电能表测量电热水器实际功率的实践活动中，小滨无法做到关闭某些家用电器只让电热水器单独工作，于是他进行如下操作：首先让电热水器在高温挡和这些用电器同时工作1min，记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为80imp；然后关闭电热水器，让这些用电器继续工作1min，记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为16imp。电能表如图甲所示，电热水器简化电路图如图乙所示，已知电阻R1＝R2，则下列说法正确的是（　　） A．该电能表此时示数为20256kW•h B．1600imp/（kW•h）的含义是电能表消耗1kW•h的电能时，脉冲灯闪烁的次数为1600imp C．该电热水器的实际功率为2400W D．电阻R1的阻值等于20.2Ω 【解答】解：A、电能表的最后一位是小数位，若图甲中电能表数字为2025.6，则其示数应为2025.6kW・h，不是20256kW・h，故A错误。 B、“1600imp/kW・h”表示的是每消耗 1 千瓦时的电能，电能表的指示灯会闪烁1600次，是用电器消耗电能，不是电能表消耗电能，故B错误。 C、电热水器单独工作1min消耗的电能，可根据电能表脉冲数计算。已知“1600imp/kW・h”，则电热水器1min内闪烁的脉冲数为80imp﹣16imp＝64imp，WkW•h＝ 0.04kW•h。该电热水器的实际功率为P2.4kW ＝ 2400W，故C正确。 D：当电热水器处于高温挡时，总电阻R。因为R1＝R2，且高温挡时R1、R2并联，根据并联电阻公式，R1＝R2，则R1＝2R40.3Ω，故D错误。 故选：C。 7．（2025•德州）如图甲所示，电源电压恒定，电压表V1量程为0～15V，电压表V2量程为0～3V，电流表A量程为0～0.6A，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。在保证电路元件安全的前提下，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，某一电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示。则下列说法正确的有（　　） ①电源电压为4.5V ②定值电阻R1的阻值为2.5Ω ③定值电阻R1的最小电功率为0.45W ④滑动变阻器的调节范围2.5～20Ω A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【解答】解：由图可知，电阻R1、R2串联，电压表V1测总电压U，电压表V2测R2两端的电压U2，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数变大，电阻R2的阻值减小，电压表V1示数保持不变，电压表V2变小，因此乙图是电压表V2示数与电流表示数关系图像。 （1）当电路中的电流I＝0.3A时，电压表V2示数U2＝3V，滑动变阻器的最大阻值为： ； 电源的电压为：U＝3V+0.3A×R1……① （2）当电路中的电流I′＝0.6A时，电压表V2示数U2′＝1.5V，此时滑动变阻器的最小阻值为： R2′2.5Ω； 电源的电压为：U＝1.5V+0.6A×R1……② 联立①②可得：电源的电压U＝4.5V，R1＝5Ω； 滑动变阻器的调节范围2.5～10Ω 故①正确，②④错误； （3）由图像乙可知，电路中的电流最小为I＝0.3A，此时定值电阻R1的电功率最小为： （0.3A）2×5Ω＝0.45W，故③正确。 故选：B。 8．（2025•济宁）如图所示，虚线框内连接一个开关S和两个阻值相同的定值电阻R1、R2。当S断开后，电流表示数减小0.2A，整个电路消耗的电功率减小1.6W。下列选项中，电路连接情况和R1、R2阻值不符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：AD、当S断开后，电路中没有电流，电流表示数为零，当S断开后，电流表示数减小0.2A，所以开关断开前电流表的示数为0.2A，由于整个电路消耗的电功率减小1.6W，则电源电压为：U8V，电路的总电阻为：R总40Ω，若两个阻值相同串联，则R1＝R2＝20Ω；若两个阻值相同并联，则R1＝R2＝80Ω，故AD符合题意； B、图中开关S断开时两电阻串联，总电阻较大，电路中的电流为：I1； 开关S闭合时只有电阻R2工作，电路中的电流为：I2， 当S断开后，电流表示数减小0.2A，即I2﹣I10.2A， 解得电源电压为：U＝8V， 整个电路消耗的电功率减小： ΔP＝UΔI＝8V×0.2A＝1.6W，故B符合题意； C、图中开关S断开时只有电阻R2工作，开关S闭合时两电阻并联，电流表减小的示数就是通过电阻R1的电流为：I10.2A， 解得电源电压为：U′＝16V， 整个电路消耗的电功率减小： ΔP′＝U′ΔI＝16V×0.2A＝3.2W，故C不符合题意。 故选：C。 9．（2025•广安）如图所示，电源电压为4.5V，灯泡L标有“3V，1.8W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω，0.5A”，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。保证电路安全，在移动滑动变阻器滑片过程中，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变化范围为1.5V～3V B．电流表的示数变化范围为0.3A～0.6A C．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω～20Ω D．灯泡L消耗电功率的范围为0.45W～1.25W 【解答】解：B、由图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，电流表测量电路中的电流； 由P＝UI可得灯光正常发光电流：IL0.6A； 由题意可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，电流表量程为0～0.6A，故电路中最大电流为0.5A； 灯泡正常发光时的电阻为： RL5Ω； 当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中电流最小，根据串联电路电压规律可知，灯泡两端电压为： UL小＝U﹣UR最大＝4.5V﹣3V＝1.5V， 则电路中最小电流为： I小0.3A， 则电流表的示数变化范围为0.3A～0.5A，故B错误； A、电路中最大电流为0.5A，灯泡两端电压最大电压为： UL大＝I大RL＝0.5A×5Ω＝2.5V， 根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端最小电压为： UR最小＝U﹣UL大＝4.5V﹣2.5V＝2V； 电压表量程为0～3V，电压表示数最大为3V，则电压表的示数变化范围为2V～3V，故A错误； C、当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中电流最小，则滑动变阻器接入电路的阻值最大为： R滑大10Ω； 当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻为： R总9Ω， 则滑动变阻器接入电路的最小电阻为： R小＝R总﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω，即滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω～10Ω，故C错误； D、电路中最小电流为0.3A，灯泡最小功率为： P小＝I小2RL＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W； 电路中最大电流为0.5A，灯泡最大功率为： P大＝I大2RL＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W， 即灯泡L消耗电功率的范围为0.45W～1.25W，故D正确。 故选：D。 10．（2025•达州模拟）灯泡L1标有“6V 6W”的字样，L2标有“12V 6W”的字样，灯丝的电阻与温度无关。为保证用电器的安全，下列说法正确的是（　　） A．两灯都正常发光时，L1会比L2亮一些 B．两灯串联时，电源电压最高为18V C．两灯串联时，电路消耗的电功率最高为7.5W D．两灯并联时，干路电流最高为1.5A 【解答】解：A、从图示可知，两灯正常工作时电功率相同，亮度也一样，故A错误； B、正常工作时，I1；I2；两灯串联时，为保护电路电路中最大的电流为0.5A，此时L1的电压为：U1＝IR1＝I0.5A3V，总电压为：U总＝U1+U2＝3V+12V＝15V，故B错误； C、两灯串联时，电路最大电功率为：P＝U总I＝15V×0.5A＝7.5W，故C正确； D、为保护电路安全，两灯并联时的最大电压为6V，故I11A，R224Ω，故I20.25A，故I总＝I1+I2＝1A+0.25A＝1.25A，故D错误。 故选：C。 11．（2025•临沭县一模）如图所示的电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，闭合开关S，滑动变阻器滑片P置于a端时，电流表示数为0.6A，下列说法正确的是（　　） A．电阻R1的阻值为12Ω B．滑片P在移动的过程中，电流表的最小示数为0.2A C．当变阻器滑片P处于a端时，电压表的示数为1V D．当变阻器滑片P处于b端时，通电1min电阻R1产生的热量为6J 【解答】解：由图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流； AC、闭合开关S，滑动变阻器滑片P置于a端时，为R1的简单电路，电压表的示数U1＝U＝6V，电流表示数I＝I1＝0.6A， 由I可知，电阻R1的阻值：R110Ω，故AC错误； BD、电源电压一定，当变阻器滑片P处于b端时，电路中的总电阻最大，电流最小， 此时滑动变阻器接入电路的阻值R2＝50Ω，根据串联电路的电阻特点可知，电路总电阻R＝R1+R2＝10Ω+50Ω＝60Ω； 电路中的电流I′0.1A； 根据串联电路的电流特点可知，此时通过R1的电流I1′＝I′＝0.1A， 通电1min电阻R1产生的热量：Q＝I1′2R1t＝（0.1A）2×10Ω×1×60s＝6J，故B错误，D正确。 故选：D。 12．（2025•西城区一模）图甲所示是某电热水器内部简化电路，由控制电路和加热电路组成。控制电路中电源两端电压恒为12V，R0为定值电阻，Rt为热敏电阻，其阻值随水温的变化关系如图乙所示。电流鉴别器相当于电流表，且控制开关S2。加热电路中电源两端电压恒为220V，加热电阻R的阻值为48.4Ω。当热水器中的水温降低到40℃，电流鉴别器中的电流为30mA时，开关S2闭合，加热电路开始加热；当水温达到另一温度值，电流鉴别器中的电流为40mA时，开关S2断开。下列说法正确的是（　　） A．水温越高，控制电路中的电流越小 B．开关S2闭合，加热电路的电功率为100W C．水温达到80℃时，加热电路停止加热 D．若更换阻值更小的定值电阻，热水器中的水温变化范围变大 【解答】解：A、根据图像知，温度升高时电阻减小，控制电路的总电阻减小，根据欧姆定律知，电流变大，故A错误； B、开关S2闭合，加热电路的电功率：P1000W；故B错误； C、当热水器中的水温降低到40℃，电流鉴别器中的电流为30mA时，开关S2闭合开始加热，根据欧姆定律知，电源电压U＝IR＝0.03A×（150Ω+R0）＝12V； 解得R0＝250Ω； 此时总电阻R总300Ω； 此时R＝R总﹣R0＝300Ω﹣250Ω＝50Ω，对应的温度为80℃，故C正确； D、根据电流一定时，根据欧姆定律知，电路中的总电阻一定，更换阻值更小的定值电阻，则R的阻值更大，但根据图像电阻更大时，温度变化不明显，故不能增大水温变化范围，故D错误。 故选：C。 13．（2025•鼓楼区校级模拟）如图所示电路，电源电压恒为10V，R1＝10Ω，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从右端移到左端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电压表V1的示数变小 B．电压表V2的示数变小 C．当V1与V2的示数之比为5：4时，R1：R2＝1：4 D．当V1与V2的示数之比为5：4时，电阻R2的电功率为1.6W 【解答】解：AB.定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测量的是R1与滑动变阻器R2的总电压即电源电压，V2测量的是定值电阻R1的电压，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从右端移到左端的过程中，滑动变阻器接入的电阻变小，由串联电路中电压的分配规律得：，R2变小，电源电压U1变，U2表大，故AB错误； C.由串联电路中电压的分配规律得：，V1与V2的示数之比为5：4时，，解得：R1：R2＝4：1，故C错误； D.当V1与V2的示数之比为5：4时，R2.5Ω， 此时电路中的电流I 电阻R2的电功率P（0.8A）2×2.5Ω＝1.6W，故D正确； 故选：D。 14．（2025•甘肃模拟）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从右端某一位置移至灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数 的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．向左移动滑动变阻器滑片，电流表示数变小 B．此过程中滑动变阻器接入电路的最小阻值为5Ω C．电源电压为12V D．灯的额定功率为3W 【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，通过灯泡的电流随其两端的电压的增大而增大，故图像中曲线a表示灯泡两端电压与电流的关系； A、由题意可知，灯泡与滑动变阻器串联，向左移动滑动变阻器的滑片，变阻器接入电路中的电阻变小，电流表示数变大，故A错误； B、电流为0.5A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时U滑′＝3V，6Ω，故B错误； C、由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，此时灯泡两端的电压UL＝2V，滑动变阻器两端的电压U滑＝7V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压：U＝UL+U滑＝2V+7V＝9V，故C错误； D、小灯泡正常发光，此时U滑′＝3V，小灯泡的额定电压为：U额＝U﹣U滑′＝9V﹣3V＝6V，小灯泡的额定功率为：P额＝U额I＝6V×0.5A＝3W，故D正确； 故选：D。 15．（2025•西乡塘区校级模拟）在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）下列说法正确的是（　　） A．U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的 B．图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 C．图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω D．用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象 【解答】解：A．根据转换法，U形管内液面高度变化是由容器内气体受热膨胀引起的，故A错误； B．甲装置中，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大小的关系，故B错误； C．乙实验是研究电流产生的热量与电流的关系，通过它们的电流不同、通电时间都相同和电阻要相同，右边容器中的电阻要等于左边容器中的电阻5Ω，故C错误； D．图甲中两电阻串联，电阻不同，通过两电阻的电流相同，10Ω电阻产生的热量更多，电炉丝与和它相连的导线也是电阻不同，电流相同，电炉丝电阻更大，产生的热量更多，故D正确。 故选：D。 16．（2025•南开区一模）如图所示，薛悟理同学设计了一种输液提示器，在护士站能观察到药液量的变化。关于这个装置，下列说法中正确的是（　　） A．可用电流表替换电压表 B．开始输液时，电路中总功率最大 C．输液过程中，弹簧伸长量逐渐变短，电压表示数逐渐变大 D．输液过程中，弹簧伸长量逐渐变短，灯泡变亮 【解答】解：由电路图可知，开关闭合后，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压。 A、电压表是并联在R两端的，而电流表应串联在电路中的，若用电流表替换电压表，会导致R短路，所以不能替换，故A错误； B、开始输液时，药量最大，变阻器接入电路的电阻最大，电路中总电阻最大，根据可知，电路中总功率最小，故B错误； CD、输液过程中，药液袋中液体减少，变阻器的滑片上移，R接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小， 由I可知，电路中的电流变大， 由串联电路的分压特点可知，变阻器R两端分得的电压变小，即电压表的示数变小，故C错误； 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，灯泡两端分得的电压变大， 又因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小， 所以，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变大，即灯泡变亮，故D正确。 故选：D。 17．（2025•武汉模拟）如图是某种家用电吹风的原理图，它有“热风”、“温热风”、“冷风”及“停”四挡，R1与R2是电热丝（R1＞R2）。图中S为“双刀四掷”开关，“双刀”在拨动时一起转向图中“1”、“2”、“3”或“4”中的某一位置，从而实现各挡位间的转换。电吹风的部分参数如下表所示。 吹热风功率（W） 900 吹温热风功率（W） 460 吹冷风功率（W） 20 额定电压（V） 220 关于下列结论，其中正确的是（　　） ①开关的“双刀”拨动到位置“2”时，电吹风处于“热风”挡上 ②电热丝R1阻值是110Ω ③电吹风吹温热风时，通过电阻的电流为2A ④电阻R2接入电路中工作1min，电阻R2产生的热量为26400J A．①③ B．②③ C．②④ D．③④ 【解答】解：①由图可知，当开关拨到“2”位置时，R1与电动机并联，由于R1＞R2，则此时电路中的总电阻较大，由P可知，电路的总功率较小，电吹风处于“温热风”挡； 当开关拨到“1”位置时，R2与电动机并联，电路中的总电阻较小，总功率较大，电吹风处于“热风”挡； 当开关拨到“3”位置时，只有电动机工作，电吹风处于“冷风”挡，故①错误； ②接“温热风”挡上电热丝R1的电功率P1＝P温热﹣P冷＝460W﹣20W＝340W， 由P可知，R1的阻值：R1110Ω，故②正确； ③由P＝UI可知，电吹风吹温热风时，通过电阻的电流：I12A，故③正确； ④热风挡时R2的电功率：P2＝P热﹣P冷＝900W﹣20W＝880W， 电阻R2接入电路中工作1min，电阻R2产生的热量：Q2＝P2t＝880W×1×60s＝52800J，故④错误。 故选：B。 18．（2025•盐城校级模拟）如图甲的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关，滑片P由b端移动到a端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为5V B．定值电阻R0＝10Ω C．滑片在滑动过程中，电路中的最大电功率为7.2W D．将导线c由“1”改接至“2”，可以探究电流与电压的关系 【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 AB、由图乙可知，当滑动变阻器的电阻为5Ω时，其两端的电压为3V，通过电路的电流为：I10.6A， 串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压为：U＝U1+I1R0＝3V+0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①； 滑动变阻器的电阻为10Ω时，其两端的电压为4V，通过电路的电流为：I20.4A， 则电源电压为：U＝U2+I2R0＝4V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②； 联立①②得，R0＝5Ω，U＝6V，故AB错误； C、滑动变阻器接入电路的电阻为0时，通过电路的电流最大，最大电流：I′1.2A， 电路中的最大电功率为P＝UI＝6V×1.2A＝7.2W，故C正确； （3）将导线c由“1”改接至“2”，电压表的正负接线柱接反了，所以不可以探究电流与电压的关系，故D错误。 故选：C。 19．（2025•包头一模）汽车大灯有“远景”和“近景”两种照明方式，“远景”照明的亮度更强一些，工作电路如图所示。A和B为灯丝，S为扇形旋钮开关。下列分析正确的是（　　） A．远景照明时，扇形开关接2和3 B．近景照明时，灯丝A和B都工作 C．远景照明时，电路的总电流最大 D．近景照明时，电路的总功率最大 【解答】解：由电路图可知，S接2、3时，只有B灯丝工作，S接3、4时，A、B灯丝并联，同时工作，因“远景”照明的亮度更强一些， 在同一电路中，根据电阻特点R并＜RB，由得， S接3、4时，A、B灯丝并联，为远景灯光。 S接2、3时，只有B灯丝工作，为近景灯光。 因电源电压不变，由欧姆定律公式得 A、B灯丝并联时，总电流最大，总功率最大。 所以A、B、D错误，C正确 故选：C。 20．（2025•溧阳市校级模拟）如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω 1A”，电流表量程“0～0.6A”，电压表量程“0～3V”，小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样，其I﹣U图像如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全且小灯泡两端电压不超额定电压，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（　　） A．变阻器的调节范围是5Ω～12Ω B．小灯泡的最小功率是0.6W C．电压表示数范围是0～3V D．电流表示数范围是0.15A～0.3A 【解答】解：A．小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样，即电路中的最大电流为0.3A时，小灯泡两端的电压为4.5V，根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的最小电压为： U滑小＝U﹣UL＝6V﹣4.5V＝1.5V ① 滑动变阻器允许接入的最小电阻为： ② 电压表量程“0～3V”，所以，电压表的示数最大为3V时，根据串联电路电压特点知，小灯泡两端的最小电压为： UL小＝U﹣U滑大＝6V﹣3V＝3V； 由图乙知，此时，电流最小为0.25A，滑动变阻器允许接入的最大电阻为： ③ 由②③得，变阻器的调节范围是5Ω～12Ω，故A正确； B．电压表量程“0～3V”，当电压表的示数最大为3V时，根据串联电路电压特点知，小灯泡两端的电压最小为： UL小＝U﹣U滑大＝6V﹣3V＝3V； 由图乙可知，此时流过小灯泡的最小电流是0.25A（即电流表的最小示数为0.25A），则小灯泡的最小功率 PL小＝UL小I小＝3V×0.25A＝0.75W， 故B错误； C．小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样，即电路中的最大电流为0.3A时，小灯泡两端的电压为4.5V，根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的最小电压为： U滑小＝U﹣UL＝6V﹣4.5V＝1.5V； 电压表量程“0～3V”，电压表的示数最大为3V，所以电压表示数范围是1.5～3V，故C错误； D．小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样，即电路中的最大电流为0.3A；当电压表的示数最大为3V时，小灯泡两端的最小电压为 UL小＝U﹣U滑大＝6V﹣3V＝3V； 由图乙知，此时电路中最小电流为0.25A，所以电流表示数范围是0.25A～0.3A，故D错误。 故选：A。 二．多选题（共3小题） （多选）21．（2025•成都）小方用如图所示电路探究黑箱内电阻连接情况，黑箱内4个相同的定值电阻以一定方式连接，每个电阻的阻值约为10Ω∼20Ω，1、2、3、4为箱内线路引出的四个接线柱，M、N是接线头。电源电压恒为12V，小灯泡标有“4.8V 0.4A”字样，其阻值不变。将2、3或3、4接入电路，闭合开关，小灯泡均正常发光，电压表示数均为U1，电流表示数均为I1；当1、3或2、4接入电路时，电压表示数均为U2，电流表示数均为I2；当1、4或1、2接入电路时，电压表示数均为U3，电流表示数均为I3。U2：U1＝5：8，电流表、电压表均正常工作，小灯泡均发光。下列判断正确的是（　　） A．当1、4接入电路时，黑箱内4个电阻串联 B．I3：I1＝5：11 C．U3：U2＝2：3 D．上述探究中电路工作的最小功率约为2.18W 【解答】解：A、将2、3或3、4接入电路，闭合开关，小灯泡均正常发光，则U1＝4.8V，I1＝0.4A，黑箱内电阻R23＝R3418Ω； U2：U1＝5：8，U2＝3V； 小灯泡阻值不变，RL12Ω； 当1、3或2、4接入电路时，I20.25A； 黑箱内电阻R13＝R2436Ω； R24﹣R23＝36Ω﹣18Ω＝18Ω， 比较24接线柱间与23接线柱间的电阻值发现24接线柱间比23接线柱间最多串联一个电阻（每个电阻的阻值约为10Ω∼20Ω），即每个电阻阻值为18Ω； 由此推断，2、3接线柱间1个电阻，3、4接线柱间1个电阻，1、3接线柱间2个电阻串联，2、4接线柱间2个电阻串联； 据此，可以画出黑箱内的电阻连线图，如下： 当1、4接入电路时，黑箱内3个电阻串联，故A错误； B、当1、4或1、2接入电路时，黑箱内电阻为54Ω，则有： I3A，U3＝I3RLA×12ΩV； I3：I1A：0.4A＝5：11，故B正确； C、U3：U2V：3V＝8：11，故C错误； D、当1、4或1、2接入电路时，电路电阻最大，功率最小，最小电功率P＝UI3＝12VA≈2.18W，故D正确； 故选：BD。 （多选）22．（2025•日照）如图是拉力传感器的电路示意图，电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，定值电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样。为保证电路安全，下列说法正确的是（　　） A．当电压表示数为3V时，滑片P位于R2的最左端 B．电流表示数允许的变化范围为0.2～0.3A C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω D．当滑片P位于R2最右端时，电路的总功率为1.8W 【解答】解：AC、由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 因电压表量程为0～3V，故R1两端的电压最大为3V，根据串联电路规律知：此时滑动变阻器两端电压最小为：U2＝U﹣U1＝6V﹣3V＝3V，结合欧姆定律知：此时它接入电路中的阻值最小为：R′210Ω，所以变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω，故A错误，C正确。 B、当电压表的示数最大时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，最大电流为：I大0.3A，当滑片P位于R2最右端时，此时电路中的电流最小为：I小0.2A，电流表示数允许的变化范围为0.2～0.3A，此时，电路中的总功率P＝UI小＝6Vx0.2A＝1.2W，故B正确，D错误。 故选：BC。 （多选）23．（2025•天津）如图所示电路电源电压不变，将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间，另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置，闭合开关S，电流表示数为I0，A、B间电压为U1，C、D间电压为U2（U1≠U2）；移动滑片至另一位置，电流表示数变大，A、B间电压减小了ΔU。则（　　） A．C、D间应接滑动变阻器 B．定值电阻的阻值为 C．移动滑片前后，电路中电流的变化量为 D．移动滑片前后，电路消耗总功率的比值为 【解答】解：A、依题意可知：定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路中电流，根据U＝IR可知：电流表示数变大时，定值电阻两端的电压也变大，所以AB间应接滑动变阻器；CD间应接定值电阻，故A不符合题意； B、CD间接定值电阻，根据欧姆定律可知：定值电阻的阻值为：，故B符合题意； CD、移动滑片至另一位置，电流表示数变大，AB间的电压减小了ΔU，根据串联电路的电压规律，CD间的电压增加了ΔU；根据欧姆定律。移动滑动变阻器前后，电路中电流的变化量为：； 根据P＝UI，电压不变时，电功率和电流成正比，移动滑片前后，电源电压不变，则电路中消耗的总功率的比值为：，C符合题意，D不符合题意。 故选：BC。 三．填空题（共4小题） 24．（2025•绵阳）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。 【解答】解：如图所示，电源电压恒定，当X和Y均为电流表时，闭合开关，R1、R2、R3中每个电阻的一端连在一起，另一端连在一起，连接方式为并联；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，R1、R2、R3中顺次连接在同一电源上，为串联；若通电相同时间t，电路产生的总焦耳热为Q2。 因为电阻越串越大，大于其中任一个；电阻越并越小，小于其中任一个，所以三个电阻的并联总电阻小于串联总电阻，即R并＜R串， 电源电压不变，由Q＝Wt可知，在相同时间t内电路产生的总焦耳热：Q1＞Q2。 故答案为：并联；＞。 25．（2025•南京）如图所示，电源电压U＝6V，R1＝5Ω，R2＝10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为 Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3＝ Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为 A。R2消耗的功率为 W。 【解答】解：仅闭合S2，R1、R2串联，则电路的总电阻为R总＝R1+R2＝5Ω+10Ω＝15Ω； 仅闭合S3，R1、R3串联，电压表测R3两端电压为4.5V，根据串联电路电压规律可知，R1两端电压为U1＝U﹣U3＝6V﹣4.5V＝1.5V， 由分压原理可知， ，即， 解得：R3＝15Ω； 当S1、S2、S3均闭合时，R2、R3并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流； 则通过R2的电流为： I20.6A， 通过R3的电流为： I30.4A， 干路电流为： I＝I2+I3＝0.6A+0.4A＝1A，即电流表示数为1A； R2消耗的功率为： P2＝UI2＝6V×0.6A＝3.6W。 故答案为：15；15；1；3.6。 26．（2025•广元）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器R的规格为“90Ω 2A”，电压表的量程为0～15V，电流表的量程均为0～3A，灯L的额定电压是18V（其阻值不受温度影响）。当先闭合开关S1、S2，再闭合开关S，灯L正常发光，调节滑动变阻器滑片使电流表A1、A2的示数分别为2.4A、0.6A，则灯L通电10s产生的热量是 J；当先闭合开关S3，再闭合开关S，为确保电路安全，灯L的最大功率与最小功率的比值是 。 【解答】解：由图可知，当先闭合开关S1、S2，再闭合开关S，滑动变阻器与灯泡L并联，电流表A1测量干路的总电流，电流表A2测量通过滑动变阻器的电流； 灯泡L正常发光，则电源电压：U＝UL＝18V； 调节滑动变阻器滑片使电流表A1、A2的示数分别为2.4A、0.6A，根据并联电路特点可知，此时通过灯泡L的电流IL＝I﹣IR＝2.4A﹣0.6A＝1.8A， 灯泡可以看成纯电阻用电器，则灯L通电10s产生的热量：QL＝WL＝ULILt＝18V×1.8A×10s＝324J； 根据欧姆定律可知，灯泡L的电阻：RL10Ω； 当先闭合开关S3，再闭合开关S，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压， 为确保电路安全，根据灯泡的规格、电流表的量程和滑动变阻器规格可知，电路的最大电流：I大＝IL＝1.8A， 此时灯泡L的功率最大，最大功率：P大＝ULI大＝18V×1.8A＝32.4W； 根据电压表测量可知，滑动变阻器两端的最大电压：UR大＝15V， 根据串联电路的特点可知，灯泡L两端的最小电压：UL小＝U﹣UR大＝18V﹣15V＝3V， 灯泡L的最小功率：P小0.9W， 则灯L的最大功率与最小功率的比值：P大：P小＝32.4W：0.9W＝36：1＝36。 故答案为：324；36。 27．（2025•泸州）如图所示，电源电压不变，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，不考虑灯丝电阻变化，电流表量程为0∼3A，滑动变阻器最大阻值为24Ω。闭合所有开关，移动滑片到中间位置，L正常发光，则电源电压为 V；保持滑片不动，闭合S，断开S1、S2，电流表示数变化了0.8A，则R0为 Ω；调节开关及滑动变阻器，使电路总功率达到允许的最大值，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。 【解答】解：（1）闭合所有开关，电阻R0被短路，小灯泡L与滑动变阻器并联，电流表测量干路的电流，移动滑片到中间位置，L正常发光，则电源电压为U＝UL＝6V； 此时通过小灯泡的电流为： IL0.5A； 通过滑动变阻器的电流为： IR0.5A， 干路的电流为： I＝IL+IR＝0.5A+0.5A＝1A； 保持滑片不动，闭合S，断开S1、S2，电阻R0与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电流表示数变化了0.8A，由于串联电路干路总电阻大于每个分电阻，所以电路中的电流变小，此时电路中的电流为： I′＝I﹣ΔI＝1A﹣0.8A＝0.2A， 此时电路的总电阻为： R总30Ω， R0的阻值为： R0＝R总R大＝30Ω24Ω＝18Ω； （2）闭合所有开关，小灯泡L与滑动变阻器并联，当电流表的示数达到3A时，根据P＝UI知电路总功率达到最大值，此时通过滑动变阻器的电流为： I滑＝I大﹣IL＝3A﹣0.5A＝2.5A， 滑动变阻器接入电路的阻值为： R滑2.4Ω。 故答案为：6；18；2.4。 四．实验探究题（共4小题） 28．（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＝2.5V，额定功率约为0.8W）、电压为3V且保持不变的电源、标有“20Ω 1A”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） （2）①小明检查电表量程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”）。 （3）排除故障后，继续实验，获取实验数据。当电压表示数为2.5V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。 （4）完成实验后，小明设计了如图丁所示的电路，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）。 （5）小明找来了阻值为20Ω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： 。 【解答】解：（1）小灯泡L额定电压U额＝2.5V，额定功率约为0.8W，根据P＝UI可知，小灯泡额定电流约为I'0.32A，故电流表选用小量程与开关串联在电路中，如下图所示： ； （2）①为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处； ②由图乙可知，此时电压表示数为0，说明电压表并联的电路短路或电压表与电源之间存在断路，即故障可能是滑动变阻器断路； （3）由（1）可知，电流表选用小量程；当电压表示数为2.5V时，电流表表盘如图丙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为： PL＝U额IL＝2.5V×0.3A＝0.75W； （4）①由电路图知，闭合开关S，S1拨至a时，电压表测定值电阻和滑动变阻器两端的电压；为了测小灯泡的额定功率，需要让小灯泡在额定电压下工作，那么此时电压表的示数U'＝U﹣U额＝3V﹣2.5V＝0.5V； ③保持滑片位置不动，开关S1拨至b，电压表测定值电阻两端的电压，此时电压表的示数为U0，则电路中的电流为： I额＝I0， 小灯泡的额定功率为： P额＝U额I额＝U额•； （5）由前面实验可知，若小灯泡L正常发光时，IL＝0.3A，R0与小灯泡串联。R0两端的电压U0＝ILR0＝0.3A×20Ω＝6V＞3V，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。 故答案为：（1）见解答图；（2）①先将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，再闭合开关；②断路；（3）0.75；（4）①0.5；③U额•；（5）不能；由前面实验可知，若小灯泡L正常发光时，IL＝0.3A，R0与小灯泡串联。R0两端的电压U0＝IR0＝0.3A×20Ω＝6V＞3V，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。 29．（2025•高青县一模）孙政同学在电学学习中，对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏，他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。 实验一：如图甲所示，在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材：电压恒为6V的电源，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。 （1）在检查电路时，他发现有一根导线连接错误，请你在甲图中将连接错误的那条导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； （2）改正电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至最 （选填“左”或“右”）端。闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数较大；移动滑动变阻器的滑片，两表的示数无变化，可能是定值电阻发生 （填“断路”或“短路”）； （3）更换正常电阻后，A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I﹣R图像，分析图像，你认为 （选填“A”或“B”）同学的实验操作是错误的，他操作中的问题是 。 实验二：为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，设计了如图丙、丁所示的实验装置（电源、开关未画出）。 （4）其中图 是探究电流大小对产生热量多少的影响的；另一幅图是探究 对产生热量多少的影响的。 【解答】解：（1）在“探究电流与电阻关系”的实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，连接电路如下： （2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，即最左端； 闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数较大；说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即可能是定值电阻发生断路； （3）探究电流与电阻关系时要控制电阻的电压不变，由图乙A的I﹣R图像可知，定值电阻两端的电压：UV＝IR＝0.3A×10Ω≠…≠0.5A×5Ω， 由图乙B的I﹣R图像可知，定值电阻两端的电压：UV＝IR＝0.1A×20Ω＝…＝0.2A×10Ω＝2V，即A同学没有控制定值电阻两端的电压不变，B同学控制定值电阻两端的电压不变，因此A同学的实验操作是错误的； （4）图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究电阻大小对产生热量多少的影响； 图丁是控制导体电阻和通电时间相同，探究电流对产生热量多少的影响。 故答案为：（1）见解析图； （2）左；断路； （3）A；没有控制定值电阻两端电压不变； （4）丁；电阻。 30．（2025•北京校级模拟）小东在探究“电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”时，用甲、乙两个完全相同的烧瓶装入质量相等、初温相同的煤油，且分别插入两只相同的温度计，组装成如图所示的电路。已知两个烧瓶中电热丝A、B的电阻分别为RA＝5Ω、RB＝10Ω。 （1）该实验中，电流通过电阻产生热量的多少用 反映； （2）闭合开关一段时间后，小东发现甲、乙两瓶中温度计示数均无变化。为了排除电路故障，他用量程为0～3V的电压表进行检查判断。他将电压表的正接线柱与a接线柱连接，电压表的负接线柱依次与其他接线柱连接。对应的电压表示数如下表所示。 电压表的负接线柱与其他接线柱连接情况 接i 接h 接g 接f 接e 接d 电压表示数/V 3 3 3 0 0 0 若电路中只有一处故障，根据以上信息可判断 ；（选填字母） A．金属丝A短路 B．滑动变阻器短路 C．滑动变阻器断路 D．金属丝B断路 （3）小东排除电路故障后完成了“电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的探究实验。之后他想用此实验装置探究“电流通过导体产生的热量与导体电流大小的关系”需要补充的测量工具是 和 。 【解答】解：（1）根据转换法，该实验中，电流通过电阻产生热量的多少用温度计示数的变化反映； （2）从表中数据可知，ai间电压表有示数（3V），说明导线ji没有断路；ah间电压表有示数（3V），说明金属丝A没有断路；ag间电压表有示数（3V），说明导线gh没有断路；af间电压表示数为零，可能金属丝B断路；ae间电压表示数为零，说明可能是金属丝或导线fe断路；ad间电压表示数为零，说明可能是金属丝B或滑动变阻器或导线fe断路。综上可知，金属丝B断路，故选D。 （3）探究“电流通过导体产生的热量与导体电流大小的关系”，保持电阻的阻值不变，通电时间相同，改变电路中的电流，比较同一个电阻丝几次产生的热量，所以需要测量电路中的电流的电流表和测量时间的秒表。 31．（2025•西安模拟）请完成下列填空。 （1）如图﹣1，体温计的读数为 ℃。 （2）如图﹣2，让一束光紧贴纸板E沿AO方向射向镜面上的O点，在纸板F上能看到反射光线OB，然后将纸板F绕ON向后翻折，在纸板F上看不到反射光线，这表明反射光线、入射光线与法线在 。 （3）如图﹣3，是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，a、b两个电阻的阻值不同，是为了探究电流产生热量的多少与 的关系，该实验中电流产生热量的多少是通过 反映的。 【解答】解：（1）由图﹣1可知，体温计的分度值是0.1℃，此时体温计的示数为38.5℃。 （2）当纸板F绕ON向后翻折后，纸板F与纸板E不在同一平面，此时在纸板F上看不到反射光线，这就表明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。 （3）探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时，a、b两个电阻串联，电流和通电时间相同，阻值不同，根据控制变量法，是为了探究电流产生热量的多少与电阻的关系。 电流通过电阻丝产生热量，使瓶内液体温度升高，温度计示数变化，所以该实验中电流产生热量的多少是通过温度计的示数变化反映的，采用了转换法。 故答案为：（1）38.5； （2）同一平面内； （3）电阻大小；温度计的示数变化。 五．解答题（共3小题） 32．（2025•南京）如图所示是某电水壶的电路简图，其中R1、R2均为电热丝，该水壶有加热、保温两个挡位，相关参数如表所示。 额定容量/L 1 额定电压/V 220 加热功率/W 1200 保温功率/W 100 （1）在壶内装有额定容量的水，加热挡工作350s，水温升高了90℃，水吸收的热量为 J，电水壶对水加热的效率为 %；若在此过程中，断开其他用电器的开关，标有1200imp/（kW•h）字样的电能表指示灯会闪烁 次。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （2）若对该电水壶电路进行改造，保持电水壶的保温功率不变，将加热功率提高到1310W，请写出一条改造措施： 。 【解答】解：（1）水的质量为： m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg， 水吸收的热量为： Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×90℃＝3.78×105J； 加热挡工作350s，电水壶消耗的电能为： W＝P加t＝1200W×350s＝4.2×105J， 电水壶对水加热的效率为： η100%＝90%； 电能表表盘标有“1200imp/（kW•h）”，表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1200次， 则电水壶工作350s，电能表指示灯闪烁的次数：n＝4.2×105kW•h×1200imp/（kW•h）＝140次； （2）当S、S1都闭合时，两电阻并联，电路中电阻最小，根据P可知，电路的功率最大为加热挡；当S闭合时，电路为只有R1工作，电阻最大，根据P可知，电路的功率最小为保温挡； 保持电水壶的保温功率不变，将加热功率提高到1310W，此时R2的功率为P2＝1310W﹣100W＝1210W，根据P可知，R2的阻值为： R240Ω，故为了让加热功率提高到1310W，改造措施是：将R2的阻值更换为40Ω。 故答案为：（1）3.78×105；90；140；（2）将R2的阻值更换为40Ω。 33．（2026•徐汇区一模）图（a）是某电热水袋及其内部结构，其工作电路可简化如图（b）所示。袋内充水的质量为1kg，将它接入家庭电路中，电压U为220V，加热电阻R1的阻值为110Ω。 （1）求通过加热电阻的电流I1以及工作10s产生的热量Q1。 （2）热水袋内水的温度升高50℃，求此过程中水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）将一个热敏电阻R2接入工作电路，其阻值随温度变化见表。通过设定加热电阻R1的最小工作电流值，实现控温，从而避免热水袋过热。 温度（℃） 电阻R2（Ω） 25 20 50 40 60 80 65 400 70 5000 80 10kΩ以上 ①写出热敏电阻R2与加热电阻R1之间的电路连接方式及理由； ②若加热电阻R1所设定的最小工作电流值为0.40A，通过计算说明该热水袋的控温范围。 【解答】解：（1）电压U为220V，加热电阻R1的阻值为110Ω，则通过加热电阻的电流为： I12A； 工作10s产生的热量为： Q1＝UI1t＝220V×2A×10s＝4400J； （2）此过程中水吸收的热量为： Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×50℃＝2.1×105J； （3）①热敏电阻R2与加热电阻R1之间应该串联；由表中数据可知，随着温度的升高，热敏电阻R2的阻值增大，电路的总电阻增大，电流减小，才能限制加热，从而避免热水袋过热； ②若加热电阻R1所设定的最小工作电流值为0.40A，则电路的总电阻为： R总550Ω， 热敏电阻的阻值为： R2＝R总﹣R1＝550Ω﹣110Ω＝440Ω， 由表中数据可知，热水袋此时的温度约为65℃，即该热水袋的控温范围为65℃左右。 答：（1）通过加热电阻的电流为2A；工作10s产生的热量为4400J； （2）此过程中水吸收的热量为2.1×105J； （3）①热敏电阻R2与加热电阻R1之间应该串联；由表中数据可知，随着温度的升高，热敏电阻R2的阻值增大，电路的总电阻增大，电流减小，才能限制加热，从而避免热水袋过热； ②该热水袋的控温范围为65℃左右。 34．（2026•上海模拟）小慧做“测定小灯泡的电功率”的实验，将电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、待测小灯泡（标有“3.8V”字样）、电流表、滑动变阻器、开关串联，然后将电压表并联在电路中，小慧闭合开关，观察到电压表示数如图（a）所示，小灯发光较暗，然后移动变阻器滑片至最大阻值处，观察到电流表示数为0.2A，此过程中电压表指针偏转了1小格。他经过思考设法使小灯正常发光，观察到电流表示数如图（b）所示。 （1）小慧将电压表并联在 两端（选填“小灯泡”或“变阻器”）。 （2）求实验中所用电源的电压U。（需写出解答过程） （3）求小灯泡的额定功率P额。（需写出解答过程） 【解答】解： （1）由图（a）可知，电压表选用0～15V的量程，分度值为0.5V，则电压表的示数为3.5V，此时小灯发光较暗； 然后移动变阻器滑片至最大阻值处，变阻器连入电路的电阻变大，由串联电路的分压原理可知，此时变阻器两端的电压变大，由串联电路电压的规律可知灯泡两端的电压变小， 此过程中电压表指针偏转了1小格，若是向左偏转了一格，则此时电压表示数为3.5V﹣0.5V＝3V（电压表示数变小），结合前面分析可知这种情况下电压表是并联在灯泡两端，且此时电路中的电流为0.2A， 则这种情况下小灯泡的电阻RL15Ω， 而根据题意可知小灯泡的额定电流为I额＝0.3A，则小灯泡正常发光时的电阻RL正常12.7Ω＜15Ω，不符合“小灯泡正常发光时的电阻较大”的规律， 由此可知，电压表是并联在变阻器两端，且上述过程中电压表指针应向右偏转了1小格； （2）闭合开关，电压表的示数是UP1＝3.5V，小灯泡发光较暗，小灯泡两端的电压UL1＜3.8V，则电源电压U＝UP1+UL1＜3.5V+3.8V＝7.3V， 移动变阻器滑片至最大阻值处，此过程中电压表指针向右偏转了1小格，电压表的示数是：UP2＝3.5V+0.5V＝4V， 由串联电路电压的规律可知电源电压U＞4V， 所以电源电压4V＜U＜7.3V， 电源电压为2V的整数倍且保持不变，所以电源电压是6V； （3）小灯泡的额定电压是3.8V，小灯正常发光时，通过电路的电流不会超过0.6A，则电流表的量程为0～0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.3A，小灯泡的额定功率： P额＝U额I额＝3.8V×0.3A＝1.14W。 故答案为：（1）变阻器； （2）闭合开关，电压表的示数是UP1＝3.5V，小灯泡发光较暗，小灯泡两端的电压UL1＜3.8V，则电源电压U＝UP1+UL1＜3.5V+3.8V＝7.3V， 移动变阻器滑片至最大阻值处，此过程中电压表指针向右偏转了1小格，电压表的示数是：UP2＝3.5V+0.5V＝4V， 由串联电路电压的规律可知电源电压U＞4V， 所以电源电压4V＜U＜7.3V， 电源电压为2V的整数倍且保持不变，所以电源电压是6V； （3）P额＝U额I额＝3.8V×0.3A＝1.14W。 六．计算题（共6小题） 35．（2025•广元）某智能书桌台灯通过可变电阻R调节灯L的亮度，此电阻采用新材料，电阻值仅随光照强度增强（减弱）而增大（减小）。电路简图如图甲，电源两端电压恒为18V，灯L的I﹣U曲线如图乙所示。当不使用智能调光功能时，S0、S闭合，灯L正常发光。求： （1）闭合开关S0、S，灯L的电阻大小是多少？ （2）闭合开关S0，断开开关S，当电流表的读数是0.5A时，可变电阻的阻值是多少？ （3）闭合开关S0，断开开关S，当灯L的功率为8.4W时，电路的总功率是多少？ 【解答】解：（1）闭合开关S0、S，电路为只有灯L的简单电路，已知电源电压U＝18V，则灯L两端电压为UL＝U＝18V， 由图乙可知，此时通过灯L的电流为IL＝0.8A，则灯L的电阻为：RL22.5Ω； （2）闭合开关S0，断开开关S，灯L与R串联，当电流表的读数是I1＝0.5A时，电路总电阻为：R总36Ω， 由图乙可知，电流为I1＝0.5A时，灯L两端电压为U1＝6V，此时灯L的电阻为：RL′12Ω， 根据串联电路电阻规律，可变电阻的阻值为：R1＝R总﹣RL′＝36Ω﹣12Ω＝24Ω； （3）当灯L的功率为8.4W时，根据图乙数据可知，此时灯L的电压为U2＝12V，通过灯L的电流为I2＝0.7A， 电路的总功率为：P＝UI2＝18V×0.7A＝12.6W； 答：（1）灯L的电阻为22.5Ω； （2）可变电阻的阻值为24Ω； （3）电路的总功率为12.6W。 36．（2026•嘉定区一模）为“探究电流产生的热量与电阻的关系”，小嘉用如图所示的装置进行实验。其中两根电热丝的电阻大小关系为R1＜R2，甲、乙两瓶内分别盛有质量为50g的煤油。闭合开关S，加热4min，观察到甲、乙瓶内温度计的示数分别升高了2℃和4℃。 （1）求甲瓶内煤油吸收的热量Q吸；[c煤油＝2.1×103J/（kg•℃）] （2）若电流通过电热丝R1和R2产生的热量分别为Q1和Q2，请结合上述信息判断电流产生的热量与电阻的关系，并写出分析过程。 【解答】解：（1）根据热量计算公式可计算甲瓶内煤油吸收的热量Q＝cmΔt＝2.1×103J/（kg•℃）×0.05kg×2℃＝210J。 （2）在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。 分析过程如下：两根电热丝串联在电路中，根据串联电路的电流特点可知，通过它们的电流I相等，且通电时间t也相同。甲、乙两瓶内盛有质量相同的煤油，根据Q＝cmΔt可知，在c和m相同的情况下，煤油升高的温度Δt越大，吸收的热量越多，而电热丝产生的热量等于煤油吸收的热量。已知甲瓶内温度计示数升高了2℃，乙瓶内温度计示数升高了4℃，所以乙瓶中煤油吸收的热量多，即Q2＞Q1。又因为R1＜R2，结合上述分析可知，在电流I和通电时间t相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。 答：（1）210J；（2）在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。 37．（2026•新宾县三模）如图所示是某两挡位电热锅内部简化电路图，电源电压为220V，R1和R2为加热电阻丝，R2的阻值为55Ω，闭合开关S1，R1的电功率为440W。试求： （1）闭合开关S1，电热锅工作10min，R1消耗的电能是多少？ （2）电阻R1的阻值是多少？ （3）闭合开关S1和S2时，通过电阻R2的电流是多少？ （4）高温挡的电功率为多少？ 【解答】解：（1）闭合开关S1，电路中只有R1工作，P1＝440W，t＝10min＝600s， 由P可得R1消耗的电能： W1＝P1t＝440W×600s＝2.64×105J； （2）闭合开关S1，电路中只有R1工作，U＝220V，P1＝440W， 由P可得R1的阻值： R1110Ω； （3）闭合开关S1和S2时，R1、R2并联，R2两端电压为220V， 通过电阻R2的电流： I24A； （4）闭合开关S1和S2时，R1、R2并联，电路中的电阻最小，电功率最大，处于高温挡， R2的功率：P2880W， 高温挡的功率： P高温＝P1+P2＝440W+880W＝1320W。 答：（1）闭合开关S1，电热锅工作10min，R1消耗的电能是2.64×105J； （2）电阻R1的阻值是110Ω； （3）闭合开关S1和S2时，通过电阻R2的电流是4A； （4）高温挡的电功率为1320W。 38．（2025•横山区一模）如图甲所示，小明新买的电加热饭盒具有加热、保温两挡功能，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，加热挡额定电功率为400W，且R2的阻值是R1的4倍。求： （1）电加热饭盒在加热挡正常工作时，通过电路中的电流是多少？（计算结果保留一位小数） （2）R2的阻值是多少？ （3）某次带饭过程中，电加热饭盒正常保温时间为2h，正常加热时间为3min，共消耗多少电能？ 【解答】解：（1）由P＝UI可知，电加热饭盒在加热挡正常工作时，通过电路中的电流：I1.8A； （2）由图乙可知，当开关S接1时，R1、R2串联，根据串联的电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电加热饭盒处于保温挡； 当开关S接2时，只有R1工作，电路的总电阻最小，总功率最大，电加热饭盒处于加热挡； 由P可知，R1的阻值：R1121Ω； 根据题意可知，R2的阻值：R2＝4R1＝4×121Ω＝484Ω； （3）R1、R2的串联总电阻：R＝R1+R2＝121Ω+484Ω＝605Ω， 保温挡的电功率：P保温80W； 电加热饭盒正常保温时间为2h，正常加热时间为3min，共消耗的电能：W＝W1+W2＝P加热t1+P保温t2＝400W×3×60s+80W×2×3600s＝6.48×105J。 答：（1）电加热饭盒在加热挡正常工作时，通过电路中的电流是1.8A； （2）R2的阻值是484Ω； （3）某次带饭过程中，电加热饭盒正常保温时间为2h，正常加热时间为3min，共消耗的电能为6.48×105J。 39．（2025•武威模拟）在如图所示的电路中，电源电压U＝6V，小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样（电源电压和小灯泡的阻值均保持不变），R1为定值电阻，R2是滑动变阻器且标有“20Ω 1A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A。求： （1）小灯泡L的电阻RL； （2）当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为3V，R1工作5分钟消耗的电能； （3）当开关S1断开S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。 【解答】解：（1）由题可知，灯泡L上标有“4V 1.6W”的字样，灯泡电阻RL10Ω； （2）闭合S1，断开S2时，分析可知L与R1串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压， 串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联电路的电压特点可知电阻R1两端的电压：U1＝U﹣UL′＝6V﹣3V＝3V， 串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得流过R1的电流：I1＝IL0.3A， R1工作5分钟消耗的电能：W＝U1I1t＝3V×0.3A×5×60s＝270J； （3）闭合S2，断开S1，滑动变阻器R与小灯泡L串联， 小灯泡的额定电流：IL额0.4A， 滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，小灯泡允许通过的最大电流为0.4A， 此时电路允许通过的最大电流：I最大＝0.4A， 小灯泡的最大功率：P最大＝PL额＝1.6W， 当滑动变阻器阻值最大时，串联电路的总电阻：R总＝R+RL＝10Ω+20Ω＝30Ω， 此时通过小灯泡的最小电流：I最小0.2A， 小灯泡的最小功率：P最小＝I最小2RL＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W， 小灯泡电功率的变化范围：0.4W～1.6W。 答：（1）小灯泡L的电阻RL为10Ω； （2）当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为4V，R1工作5分钟消耗的电能是270J； （3）当开关S1断开S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围是0.4W～1.6W。 40．（2025•荷塘区模拟）某物理兴趣小组的同学组装了一个如图甲所示的电路，灯L的电流与电压关系如图乙所示，额定电压是18V，定值电阻R1＝R2＝30Ω，滑动变阻器R3标有“100Ω 1A”字样，电压表测量范围为0～15V。当只闭合S、S1时，灯L正常发光，则： （1）灯正常发光100s时消耗的电能是 J； （2）当只同时闭合S、S1、S2时，整个电路的电功率是 W； （3）当只同时闭合S、S4时，为了保证电路安全，R3接入的电阻变化范围是多少？ （4）当只同时闭合S、S2、S3、S4时，再在电路中某处接入电流表，电流表的示数如图丙所示，此过程中电路一直安全，则此时R3接入电路的电阻值为多少？ 【解答】解：（1）由图乙可知，当灯泡正常发光时额定电流为2A，则灯正常发光100s时消耗的电能为： W＝ULILt＝18V×2A×100s＝3600J； （2）当只闭合S、S1时，电路为只有灯泡的简单电路，此时灯泡L正常发光，因灯泡额定电压为18V，故电源电压为18V； 当只同时闭合S、S1、S2时，灯泡和R1并联，根据欧姆定律可知，通过R1的电流为： I10.6A，则干路电流为I＝IL+I1＝2A+0.6A＝2.6A，故整个电路的电功率为： P＝UI＝18V×2.6A＝46.8W； （3）当只同时闭合S、S4时，R2与R3串联，电压表测R2两端电压；当电压表示数为15V时，滑动变阻器R3接入电路的阻值最小，此时滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U2＝18V﹣15V＝3V， 由分压原理可知， ，即， 解得：R滑小＝6Ω， 故R3接入的电阻变化范围为6～100Ω； （4）当只同时闭合S、S2、S3、S4时，R1与R3并联，R1的电流始终为0.6A，而电流表示数为0.3A或者1.5A，故电流表接的位置有两种可能，一是接在滑动变阻器所在的支路 上，二是接在电源正极旁边的干路上； ①当接在滑动变阻器所在的支路上时，电流表示数为0.3A，不会是1.5A（超过了滑动变阻器的允许通过的最 大电流1A），则R3接入电阻值为： R'360Ω； ②当接在干路上时，电流表示数为1.5A，则R3通过的电流I''3＝I﹣I1＝1.5A﹣0.6A＝0.9A，R3接入电阻值为： R''320Ω。 答：（1）3600；（2）46.8； （3）当只同时闭合S、S4时，为了保证电路安全，R3接入的电阻变化范围是6～100Ω； （4）当只同时闭合S、S2、S3、S4，电流表接在滑动变阻器所在的支路上时，此时R3接入电路的电阻值为60Ω； 当只同时闭合S、S2、S3、S4，电流表接在干路上时，此时R3接入电路的电阻值为20Ω。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题18 电功率 综合计算题占比极高 电功率常与欧姆定律、串并联电路规律、焦耳定律结合，命制电学压轴题，如：计算多档位用电器的功率、电流、电阻；结合电能表计算用电器的实际功率、工作时间；计算电热器产生的热量及效率。 额定功率与实际功率的区分是高频考点 选择题、填空题常考 “灯泡在不同电压下的亮度变化”“实际功率的计算”，核心是抓住 “电阻随温度变化” 这一特点（小灯泡电阻不能视为定值，定值电阻的电阻可视为不变）。 实验题注重细节与故障分析 测小灯泡电功率的实验，常考实验步骤、滑动变阻器的调节、故障判断（如断路、短路的现象分析）、数据处理（不能求功率平均值）。 结合生活实际与科技场景命题 素材多源于电饭锅、电热水器、空调、节能灯等日常用电器，考查电功率的计算、节能方案的分析，体现物理与生活的联系；部分地区会结合新能源汽车的充电功率、续航里程命题。 知识点一：电能 电功 一、电能 电能广泛应用于工业、农业、交通、国防建设、学科研究及日常生活中，在现代社会中起着至关重要的作用，是其他能量无法比拟的。 1.电能的来源：其他形式的能转化为电能 干电池：化学能→电能 蓄电池：化学能→电能 光伏发电：太阳能→电能 火力发电：化学能→电能 水力发电：机械能→电能 风力发电：机械能→电能 地热发电：地热能→电能 核能发电：核能→电能 可见，我们使用的电能是由其他形式的能转化而来的。发电机和电池就是实现这种转化的装置。 2.电能的利用 电熨斗：电能→内能 电烤箱：电能→内能 白炽灯：电能→内能→光能 节能灯：电能→光能 电视机：电能→光能和声能 电风扇：电能→机械能和内能 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。 3.电能的单位 （1）国际单位制单位：焦耳，简称焦，符号J； （2）常用单位：在日常生活中，人们常用“千瓦时”来计量电能的多少。千瓦时的符号是kW·h，俗称“度”，我们常称用了多少“度”电，就是用了多少“千瓦时”的电能。 二、电能的计量 1.电能的计量工具—电能表（也称为电度表） （1）作用：计量用电器在一段时间内消耗的电能。 （2）读数方法：电能表在一段时间内前后两次示数的差值，就是这段时间内用电的度数，即这段时间内消耗的电能。 （3）电能表上所标参数的物理意义 参数 物理意义 220V 表示该电能表应该在220V的电路中使用 10（20）A 表示电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A，该电能表工作时的电流不应超过20A kW·h 表示该电能表上示数的单位为千瓦时，kW·h=1度=3.6×106J 50Hz 表示电能表在频率为50Hz的交流电电路中使用 1500r/（kW·h） 表示接在该电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，该电能表的转盘转过1500转 2.其他电能表 （1）IC卡电能表：也称为IC卡预付费电能表、智能电表。IC卡电能表先买后用，不需要麻烦的人工抄表，解决了收费难的问题。 IC卡电能表 电子式电能表 （2）电子式电能表：如图所示电子式电能表，没有转动的铝盘，相较于带铝盘的机械式电能表，具有相应快、精度高、功耗低、重量轻、可远程抄表和网上缴费等优点，现正逐步代替机械式电能表。 3.用电能表测量电路消耗电能的方法 （1）方法一：电能表在一段时间内前后两次读数之差，就是这段时间内电路消耗的电能总量。 （2）方法二：可通过转盘所转过的圈数（或指示灯闪烁的次数）间接计算出电路消耗的电能。如参数为“1600r/（kW·h）”的电能表，转盘转过80转消耗的电能为：。 4.节约用电 电能是人们生活中的主要资源，随着社会需求越来越大，能源供应日益紧张，所以每个人都用具有节约电能的意识，即有利于减少其他能源的消耗，减少污染，又可减轻电网的负荷压力，保障电网安全，提高电力资源的利用效率。 （1）1kW·h电的作用 使家用节能灯照明约100h 让手机充电约100次 使电动自行车行驶约60km 看电视约10h 可使壁挂式空调器运行约1h 烧开约8kg的水 （2）节约用电的措施：1）随手关灯；2）用电器关机后应拔下电源插头；3）尽量使用耗电少的节能灯具；4）夏季将空调的设定温度适当调高，冬季将空调的设定温度适当调低等。 三、电功 1.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。 2.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。 3.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： 知识点二：电功率 一、电功率 1.电功率 （1）定义：电功与时间之比叫做电功率，用字母P表示。 （2）物理意义：在物理学中，用电功率表示电流做功的快慢。电功率越大，电流做功越快，电功率越小，电流做功越慢。 （3）单位：在国际单位中，电功率单位是瓦特，简称瓦，符号是W。 常用单位有千瓦（kW）、毫瓦（mW）。换算关系：1kW=103W，1W=103mW。 2.常用用电器的电功率 家用空调 吸尘器 电吹风 台式计算机 约1000W 约800W 约500W 约300W 32英寸液晶电视机 电饭煲 手电筒 计算器 约100W 约1000W 约0.5W 约0.5mW 3.电功率的计算 （1）定义式：。已知某用电器的工作时间t和在这段时间内消耗的电能W，就可以用该公式计算用电器的电功率。 公式中各符号所代表的物理意义： P—电功率，单位：瓦特（W）；W—电功，单位：焦耳（J）；t—时间，单位秒（s）。 （2）计算式：将W=UIt代入公式中，可得到P=UI，即已知某用电器两端电压U和通过用电器的电流I，就可以用该公式计算出该用电器的电功率。 公式P=UI中各符号的物理意义：P—电功率，单位：瓦特（W）；U—电压，单位：伏特（V）；I—电流，单位安培（A）。 （3）导出式：、。 对于纯电阻电路，由P=UI及可推导出上述导出式。 4.对电功率的理解 P与U、I不是简单的正比关系 由公式P=UI可知，电功率的大小与电路两端电压U、通过电路的电流I两个因素有关。不能简单地认为电功率仅与电压成正比或仅与电流成正比，因为加在电路两端的电压变化时，通过电路的电流也会随之变化。 可反映电功的效果 例如，同一个灯泡其电功率越大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功越多，则灯泡的亮度就越大。 比值定义法 电功率是电功和时间的比来定义的，而用比值定义法来定义一个物理量在物理学中是比较常见的，还有速度、密度、压强等。 二、额定电压、额定功率 1.现象探究—用电器的电功率 实验过程 取一个标有“36V、25W”的小灯泡，把它接在36V的电源上，观察它的发光情况；再把它接在24V、40V的电源上，观察它的发光情况 实验现象 该灯泡接在36V的电路中，正常发光；接在24V的电路中，发光较暗；接在40V电路中，发光强烈 现象分析 该灯在36V电压下处于正常工作状态，所观察到的亮度是功率为25W时的发光情况，而在24V和40V电压下它都不能正常发光，其功率分别低于和高于25W。 实验结论 在不同电压下，同一用电器的电功率不一样大；用电器实际电功率随着它两端电压的变化而变化。 2.额定电压和额定电功率的相关物理量 额定电压 用电器正常工作时的电压。用电器的铭牌和使用说明书上标明的电压值就是额定电压，常用U额表示。 额定功率 用电器在额定电压下工作时的电功率。用电器铭牌和使用说明书上标明的功率就是额定功率，常用P额表示。 额定电流 用电器在额定电压下工作时的电流，常用I额表示。 实际电压 用电器实际工作时两端的电压。用电器的实际电压，与额定电压可能相同，也可能不相同。当用电器的实际电压明显低于或高于额定电压时，用电器就不能正常工作。实际电压常用U实表示。 实际功率 用电器在实际电压下工作时的电功率。它与额定功率可能相同，也可能不相同。实际功率用P实表示。决定灯泡亮度的是实际功率。 3.额定功率P额与实际功率P实的区别与联系 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 用电器在实际电压下工作时的电功率 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，且可能被损坏。 4.额定功率与实际功率的计算 （1）由欧姆定律可推导出，用电器的额定功率，用电器的实际功率。 （2）当用电器阻值不变时，由可推出。 （3）当用电器在额定电压U额下工作时，其功率为额定功率P额，故根据可求出用电器在额定电压下工作时的电阻。 5.串联电路和并联电路中电功和电功率的关系 串联电路 并联电路 电功 电功率 总电功率 ， ， 电功率的比例关系 四、测量电功率的三种方法 1.功率表测功率 如图所示，是专用的功率表，也叫瓦特表，常用于专业的测量中，在日常生活中应用较少。 2.“伏安法”测功率 在中学阶段，我们最常见的是通过电流和电压的测量来间接测量用电器的电功率。由P=UI可知，只要测出用电器两端电压和通过的电流，就可以计算出该用电器的实际电功率。 3.电能表测电功率 在精确度要求不高时，也可以用家庭电能表和钟表测量用电器的电功率。 知识点三：测量小灯泡电功率 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。 实验数据记录表 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡的亮度 1 2.5 0.24 0.6 正常 2 2.0 0.20 0.4 较暗 3 3.0 0.28 0.84 较亮 分析论证 （1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡电功率越大，小灯泡越亮。 （2）小灯泡的亮度时由它的实际功率决定的。 （3）小灯泡的实际电功率有多个，额定功率只有一个。 实验结论 当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光，测得P额=0.6W。 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.实验注意事项 选择器材 电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如，额定电压为2.5V的小灯泡，至少选两节干电池作为电源。 （1）电压表量程的选择应参照小灯泡的额定电压。 ①若小灯泡的额定电压时2.5V，则选择0—3V量程； ②若小灯泡的额定电压时3.8V，则选择0—15V量程。 （2）电流表量程的选择要参照小灯泡的额定电流的大小。 ①若知道小灯泡的额定电压和额定功率，则可以计算出小灯泡的额定电流的大小，电流表的路程略大于额定电流即可； ②若不能求出额定电流大小，可用试触法确定电流表的量程。 ③因为常见的小灯泡（额定电压1.5V—3.8V）额定电流均小于0.6A，故无特殊说明，电流表的量程可以直接选择0—0.6A量程。 滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流，滑动变阻器的最大电阻应与小灯泡的电阻差不多，以使滑动变阻器的调压效果明显。 连接电路 （1）连接电路前，要把开关断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电路元件。 （2）连接电流表和电压表时，注意电流从“+”接线柱流入，从“—”接线柱流出。 （3）连接滑动变阻器时，要“一上一下”选用接线柱。闭合开关前需把滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，防止电路中电流过大，损坏电路元件。 操作细节 （1）移动滑动变阻器的滑片时，要紧盯电压表的示数。 （2）调节小灯泡两端的电压高于额定电压时，要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不易过长，否则容易烧坏小灯泡。 （3）实验完毕，一定要先断开开关，然后再拆卸电路，整理器材。 （4）分析数据时，不能把三次的电功率取平均值，因为这三次的电功率是三个不同电压下的电功率，求平均值无任何意义。 3.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 二、用电能表测量用电器的电功率 实验原理 用电能表测出待测用电器在某段时间内消耗的电能，利用停表（秒表）测出所用时间，然后用公式进行计算 实验器材 待测用电器、电能表、停表（秒表） 实验步骤 （1）从电能表表盘上记下用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转数N（或指示灯闪烁次数N）； （2）断开家里其他用电器的开关，只让待测用电器在正常负荷下稳定工作； （3）用停表测量待测用电器工作时电能表转盘转数n（或指示灯闪烁次数n）所用时间； （4）断开待测用电器开关，计算其电功率。电能表转盘转数n（或指示灯闪烁次数n）时所消耗的电能为，用电器的实际电功率。 知识点四：焦耳定律 一、电流的热效应 1.电流的热效应 由于导体有电阻，所以当有电流通过导体时，导体总会发热，将电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。 2.探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关 提出问题 电炉丝接入电路时，电炉丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？换句话说，电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关？ 猜想与假设 根据生活经验可以猜想电流通过导体时产生的热量多少可能跟导体的电阻大小、通过导体的电流大小以及通电时间有关。 设计并进行实验 （1）如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化（转换法：产生的热量多少，通过U型管液面高度的变化反映出来）。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边密闭容器中电阻丝较大。将两容器的电阻丝串联起来接到电源两端，通电一段时间后，发现右边U型管中的液面高度变化大于左边的。 （2）如图乙所示，两个密闭容器中电阻丝的电阻一样大，在右边容器的外部，将另一个相同的电阻丝和容器内的电阻丝并联，然后与左边容器内的电阻丝串联接入电路，在通电时间相同的情况下，我们发现左边的U型管中的液面高度变化大于右边的。 分析论证 （1）如图甲，两容器中电阻丝阻值不同，通过它们的电流相同，通电时间相同（控制不变的量：电流、通电时间；变化量：电阻），右边的U型管中的液面高度变化大于左边的，说明右边容器中电阻丝的热量多。 这表明：。 （2）如图乙，两容器中的电阻丝阻值相同，根据串并联电路电流的规律可知，通过左边容器的电阻丝大于通过右边容器中电阻丝的电流，通电时间相同（控制不变的量：阻值、通电时间；变化量：电流），左边U型管中的液面高度变化大于右边的，说明左侧容器中的电阻丝产生的热量多。 （3）由常识可知，在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多。 实验结论 。 二、焦耳定律 1.焦耳定律 英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，从而得到了焦耳定律。 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，跟它的时间成正比。 计算公式 Q=I2Rt（普遍适用） 单位 公式中，Q—表示热量，单位是J；I—表示电流，单位是A；R—表示电阻，单位Ω；t—表示它的时间，单位s。 2.焦耳定律公式的理论推导 焦耳定律可通过理论推导得出。假设当电流通过导体时，电能全部转化为内能，则有电流产生的热量（Q）=电流做的功（W），结合欧姆定律可得：Q=W=UIt=IR·It=I2Rt。 可见，当消耗的电能全部用来产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出来的电流发热规律与焦耳定律实验得出的焦耳定律是一致的。 3.理解和应用焦耳定律时应注意的几个问题 （1）焦耳定律Q=I2Rt是由实验总结出来的，只要有电流通过导体，就可以用它来计算导体所产生的热量。 （2）公式中各物理量都是对同一导体或同一段电路而言的。 （3）运用公式时，各物理量要转换成国际单位中的单位后再代入公式进行计算。 三、电热的利用与防止 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。 电热毯 电饭锅 电烙铁 电熨斗 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。 散热风扇 散热孔 散热片 一．选择题（共20小题） 1．（2025•山东）某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”，其铭牌如表所示。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（　　） XX移动电源 电源规格：3kW•h 输出电压：220V 最大输出电流：10A 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 2．（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0.2A，下列选项正确的是（　　） A．电源电压为1.5V B．定值电阻R的阻值为10Ω C．通过灯泡L的电流为0.2A D．灯泡L的实际功率为0.9W 3．（2025•巴中）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.4A，小灯泡消耗的功率为0.4W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了1.5V，此时小灯泡正常发光，且消耗的功率为1.5W。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压4V B．小灯泡正常发光时的电阻2.5Ω C．滑动变阻器最大阻值15Ω D．滑动变阻器的滑片P在中点时，滑动变阻器所消耗的电功率4.2W 4．（2025•达州）如图所示为定值电阻R和灯泡L的U﹣I图像，灯泡L额定电压为2.5V。将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为2.5V B．灯泡L额定功率为0.75W C．R与灯泡L功率之比为5：3 D．灯泡L的U﹣I图像为图线B 5．（2025•常州）如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（灯丝电阻不变），滑动变阻器Rx标有“20Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，在不损坏电路元件的前提下，移动滑动变阻器的滑片P，则（　　） A．滑动变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω～20Ω B．电流表示数的变化范围是0.18A～0.5A C．电压表示数的变化范围是1.5V～3V D．电路总功率的变化范围是1.35W～2.25W 6．（2025•滨州）在使用电能表测量电热水器实际功率的实践活动中，小滨无法做到关闭某些家用电器只让电热水器单独工作，于是他进行如下操作：首先让电热水器在高温挡和这些用电器同时工作1min，记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为80imp；然后关闭电热水器，让这些用电器继续工作1min，记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为16imp。电能表如图甲所示，电热水器简化电路图如图乙所示，已知电阻R1＝R2，则下列说法正确的是（　　） A．该电能表此时示数为20256kW•h B．1600imp/（kW•h）的含义是电能表消耗1kW•h的电能时，脉冲灯闪烁的次数为1600imp C．该电热水器的实际功率为2400W D．电阻R1的阻值等于20.2Ω 7．（2025•德州）如图甲所示，电源电压恒定，电压表V1量程为0～15V，电压表V2量程为0～3V，电流表A量程为0～0.6A，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。在保证电路元件安全的前提下，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，某一电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示。则下列说法正确的有（　　） ①电源电压为4.5V ②定值电阻R1的阻值为2.5Ω ③定值电阻R1的最小电功率为0.45W ④滑动变阻器的调节范围2.5～20Ω A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 8．（2025•济宁）如图所示，虚线框内连接一个开关S和两个阻值相同的定值电阻R1、R2。当S断开后，电流表示数减小0.2A，整个电路消耗的电功率减小1.6W。下列选项中，电路连接情况和R1、R2阻值不符合要求的是（　　） A． B． C． D． 9．（2025•广安）如图所示，电源电压为4.5V，灯泡L标有“3V，1.8W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω，0.5A”，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。保证电路安全，在移动滑动变阻器滑片过程中，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变化范围为1.5V～3V B．电流表的示数变化范围为0.3A～0.6A C．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω～20Ω D．灯泡L消耗电功率的范围为0.45W～1.25W 10．（2025•达州模拟）灯泡L1标有“6V 6W”的字样，L2标有“12V 6W”的字样，灯丝的电阻与温度无关。为保证用电器的安全，下列说法正确的是（　　） A．两灯都正常发光时，L1会比L2亮一些 B．两灯串联时，电源电压最高为18V C．两灯串联时，电路消耗的电功率最高为7.5W D．两灯并联时，干路电流最高为1.5A 11．（2025•临沭县一模）如图所示的电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，闭合开关S，滑动变阻器滑片P置于a端时，电流表示数为0.6A，下列说法正确的是（　　） A．电阻R1的阻值为12Ω B．滑片P在移动的过程中，电流表的最小示数为0.2A C．当变阻器滑片P处于a端时，电压表的示数为1V D．当变阻器滑片P处于b端时，通电1min电阻R1产生的热量为6J 12．（2025•西城区一模）图甲所示是某电热水器内部简化电路，由控制电路和加热电路组成。控制电路中电源两端电压恒为12V，R0为定值电阻，Rt为热敏电阻，其阻值随水温的变化关系如图乙所示。电流鉴别器相当于电流表，且控制开关S2。加热电路中电源两端电压恒为220V，加热电阻R的阻值为48.4Ω。当热水器中的水温降低到40℃，电流鉴别器中的电流为30mA时，开关S2闭合，加热电路开始加热；当水温达到另一温度值，电流鉴别器中的电流为40mA时，开关S2断开。下列说法正确的是（　　） A．水温越高，控制电路中的电流越小 B．开关S2闭合，加热电路的电功率为100W C．水温达到80℃时，加热电路停止加热 D．若更换阻值更小的定值电阻，热水器中的水温变化范围变大 13．（2025•鼓楼区校级模拟）如图所示电路，电源电压恒为10V，R1＝10Ω，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从右端移到左端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电压表V1的示数变小 B．电压表V2的示数变小 C．当V1与V2的示数之比为5：4时，R1：R2＝1：4 D．当V1与V2的示数之比为5：4时，电阻R2的电功率为1.6W 14．（2025•甘肃模拟）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从右端某一位置移至灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数 的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．向左移动滑动变阻器滑片，电流表示数变小 B．此过程中滑动变阻器接入电路的最小阻值为5Ω C．电源电压为12V D．灯的额定功率为3W 15．（2025•西乡塘区校级模拟）在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）下列说法正确的是（　　） A．U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的 B．图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 C．图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω D．用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象 16．（2025•南开区一模）如图所示，薛悟理同学设计了一种输液提示器，在护士站能观察到药液量的变化。关于这个装置，下列说法中正确的是（　　） A．可用电流表替换电压表 B．开始输液时，电路中总功率最大 C．输液过程中，弹簧伸长量逐渐变短，电压表示数逐渐变大 D．输液过程中，弹簧伸长量逐渐变短，灯泡变亮 17．（2025•武汉模拟）如图是某种家用电吹风的原理图，它有“热风”、“温热风”、“冷风”及“停”四挡，R1与R2是电热丝（R1＞R2）。图中S为“双刀四掷”开关，“双刀”在拨动时一起转向图中“1”、“2”、“3”或“4”中的某一位置，从而实现各挡位间的转换。电吹风的部分参数如下表所示。 吹热风功率（W） 900 吹温热风功率（W） 460 吹冷风功率（W） 20 额定电压（V） 220 关于下列结论，其中正确的是（　　） ①开关的“双刀”拨动到位置“2”时，电吹风处于“热风”挡上 ②电热丝R1阻值是110Ω ③电吹风吹温热风时，通过电阻的电流为2A ④电阻R2接入电路中工作1min，电阻R2产生的热量为26400J A．①③ B．②③ C．②④ D．③④ 18．（2025•盐城校级模拟）如图甲的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关，滑片P由b端移动到a端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为5V B．定值电阻R0＝10Ω C．滑片在滑动过程中，电路中的最大电功率为7.2W D．将导线c由“1”改接至“2”，可以探究电流与电压的关系 19．（2025•包头一模）汽车大灯有“远景”和“近景”两种照明方式，“远景”照明的亮度更强一些，工作电路如图所示。A和B为灯丝，S为扇形旋钮开关。下列分析正确的是（　　） A．远景照明时，扇形开关接2和3 B．近景照明时，灯丝A和B都工作 C．远景照明时，电路的总电流最大 D．近景照明时，电路的总功率最大 20．（2025•溧阳市校级模拟）如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω 1A”，电流表量程“0～0.6A”，电压表量程“0～3V”，小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样，其I﹣U图像如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全且小灯泡两端电压不超额定电压，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（　　） A．变阻器的调节范围是5Ω～12Ω B．小灯泡的最小功率是0.6W C．电压表示数范围是0～3V D．电流表示数范围是0.15A～0.3A 二．多选题（共3小题） （多选）21．（2025•成都）小方用如图所示电路探究黑箱内电阻连接情况，黑箱内4个相同的定值电阻以一定方式连接，每个电阻的阻值约为10Ω∼20Ω，1、2、3、4为箱内线路引出的四个接线柱，M、N是接线头。电源电压恒为12V，小灯泡标有“4.8V 0.4A”字样，其阻值不变。将2、3或3、4接入电路，闭合开关，小灯泡均正常发光，电压表示数均为U1，电流表示数均为I1；当1、3或2、4接入电路时，电压表示数均为U2，电流表示数均为I2；当1、4或1、2接入电路时，电压表示数均为U3，电流表示数均为I3。U2：U1＝5：8，电流表、电压表均正常工作，小灯泡均发光。下列判断正确的是（　　） A．当1、4接入电路时，黑箱内4个电阻串联 B．I3：I1＝5：11 C．U3：U2＝2：3 D．上述探究中电路工作的最小功率约为2.18W （多选）22．（2025•日照）如图是拉力传感器的电路示意图，电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，定值电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样。为保证电路安全，下列说法正确的是（　　） A．当电压表示数为3V时，滑片P位于R2的最左端 B．电流表示数允许的变化范围为0.2～0.3A C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω D．当滑片P位于R2最右端时，电路的总功率为1.8W （多选）23．（2025•天津）如图所示电路电源电压不变，将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间，另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置，闭合开关S，电流表示数为I0，A、B间电压为U1，C、D间电压为U2（U1≠U2）；移动滑片至另一位置，电流表示数变大，A、B间电压减小了ΔU。则（　　） A．C、D间应接滑动变阻器 B．定值电阻的阻值为 C．移动滑片前后，电路中电流的变化量为 D．移动滑片前后，电路消耗总功率的比值为 三．填空题（共4小题） 24．（2025•绵阳）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。 25．（2025•南京）如图所示，电源电压U＝6V，R1＝5Ω，R2＝10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为 Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3＝ Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为 A。R2消耗的功率为 W。 26．（2025•广元）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器R的规格为“90Ω 2A”，电压表的量程为0～15V，电流表的量程均为0～3A，灯L的额定电压是18V（其阻值不受温度影响）。当先闭合开关S1、S2，再闭合开关S，灯L正常发光，调节滑动变阻器滑片使电流表A1、A2的示数分别为2.4A、0.6A，则灯L通电10s产生的热量是 J；当先闭合开关S3，再闭合开关S，为确保电路安全，灯L的最大功率与最小功率的比值是 。 27．（2025•泸州）如图所示，电源电压不变，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，不考虑灯丝电阻变化，电流表量程为0∼3A，滑动变阻器最大阻值为24Ω。闭合所有开关，移动滑片到中间位置，L正常发光，则电源电压为 V；保持滑片不动，闭合S，断开S1、S2，电流表示数变化了0.8A，则R0为 Ω；调节开关及滑动变阻器，使电路总功率达到允许的最大值，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。 四．实验探究题（共4小题） 28．（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＝2.5V，额定功率约为0.8W）、电压为3V且保持不变的电源、标有“20Ω 1A”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） （2）①小明检查电表量程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”）。 （3）排除故障后，继续实验，获取实验数据。当电压表示数为2.5V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。 （4）完成实验后，小明设计了如图丁所示的电路，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）。 （5）小明找来了阻值为20Ω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： 。 29．（2025•高青县一模）孙政同学在电学学习中，对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏，他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。 实验一：如图甲所示，在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材：电压恒为6V的电源，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。 （1）在检查电路时，他发现有一根导线连接错误，请你在甲图中将连接错误的那条导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； （2）改正电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至最 （选填“左”或“右”）端。闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数较大；移动滑动变阻器的滑片，两表的示数无变化，可能是定值电阻发生 （填“断路”或“短路”）； （3）更换正常电阻后，A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I﹣R图像，分析图像，你认为 （选填“A”或“B”）同学的实验操作是错误的，他操作中的问题是 。 实验二：为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，设计了如图丙、丁所示的实验装置（电源、开关未画出）。 （4）其中图 是探究电流大小对产生热量多少的影响的；另一幅图是探究 对产生热量多少的影响的。 30．（2025•北京校级模拟）小东在探究“电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”时，用甲、乙两个完全相同的烧瓶装入质量相等、初温相同的煤油，且分别插入两只相同的温度计，组装成如图所示的电路。已知两个烧瓶中电热丝A、B的电阻分别为RA＝5Ω、RB＝10Ω。 （1）该实验中，电流通过电阻产生热量的多少用 反映； （2）闭合开关一段时间后，小东发现甲、乙两瓶中温度计示数均无变化。为了排除电路故障，他用量程为0～3V的电压表进行检查判断。他将电压表的正接线柱与a接线柱连接，电压表的负接线柱依次与其他接线柱连接。对应的电压表示数如下表所示。 电压表的负接线柱与其他接线柱连接情况 接i 接h 接g 接f 接e 接d 电压表示数/V 3 3 3 0 0 0 若电路中只有一处故障，根据以上信息可判断 ；（选填字母） A．金属丝A短路 B．滑动变阻器短路 C．滑动变阻器断路 D．金属丝B断路 （3）小东排除电路故障后完成了“电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的探究实验。之后他想用此实验装置探究“电流通过导体产生的热量与导体电流大小的关系”需要补充的测量工具是 和 。 31．（2025•西安模拟）请完成下列填空。 （1）如图﹣1，体温计的读数为 ℃。 （2）如图﹣2，让一束光紧贴纸板E沿AO方向射向镜面上的O点，在纸板F上能看到反射光线OB，然后将纸板F绕ON向后翻折，在纸板F上看不到反射光线，这表明反射光线、入射光线与法线在 。 （3）如图﹣3，是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，a、b两个电阻的阻值不同，是为了探究电流产生热量的多少与 的关系，该实验中电流产生热量的多少是通过 反映的。 五．解答题（共3小题） 32．（2025•南京）如图所示是某电水壶的电路简图，其中R1、R2均为电热丝，该水壶有加热、保温两个挡位，相关参数如表所示。 额定容量/L 1 额定电压/V 220 加热功率/W 1200 保温功率/W 100 （1）在壶内装有额定容量的水，加热挡工作350s，水温升高了90℃，水吸收的热量为 J，电水壶对水加热的效率为 %；若在此过程中，断开其他用电器的开关，标有1200imp/（kW•h）字样的电能表指示灯会闪烁 次。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （2）若对该电水壶电路进行改造，保持电水壶的保温功率不变，将加热功率提高到1310W，请写出一条改造措施： 。 33．（2026•徐汇区一模）图（a）是某电热水袋及其内部结构，其工作电路可简化如图（b）所示。袋内充水的质量为1kg，将它接入家庭电路中，电压U为220V，加热电阻R1的阻值为110Ω。 （1）求通过加热电阻的电流I1以及工作10s产生的热量Q1。 （2）热水袋内水的温度升高50℃，求此过程中水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）将一个热敏电阻R2接入工作电路，其阻值随温度变化见表。通过设定加热电阻R1的最小工作电流值，实现控温，从而避免热水袋过热。 温度（℃） 电阻R2（Ω） 25 20 50 40 60 80 65 400 70 5000 80 10kΩ以上 ①写出热敏电阻R2与加热电阻R1之间的电路连接方式及理由； ②若加热电阻R1所设定的最小工作电流值为0.40A，通过计算说明该热水袋的控温范围。 34．（2026•上海模拟）小慧做“测定小灯泡的电功率”的实验，将电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、待测小灯泡（标有“3.8V”字样）、电流表、滑动变阻器、开关串联，然后将电压表并联在电路中，小慧闭合开关，观察到电压表示数如图（a）所示，小灯发光较暗，然后移动变阻器滑片至最大阻值处，观察到电流表示数为0.2A，此过程中电压表指针偏转了1小格。他经过思考设法使小灯正常发光，观察到电流表示数如图（b）所示。 （1）小慧将电压表并联在 两端（选填“小灯泡”或“变阻器”）。 （2）求实验中所用电源的电压U。（需写出解答过程） （3）求小灯泡的额定功率P额。（需写出解答过程） 六．计算题（共6小题） 35．（2025•广元）某智能书桌台灯通过可变电阻R调节灯L的亮度，此电阻采用新材料，电阻值仅随光照强度增强（减弱）而增大（减小）。电路简图如图甲，电源两端电压恒为18V，灯L的I﹣U曲线如图乙所示。当不使用智能调光功能时，S0、S闭合，灯L正常发光。求： （1）闭合开关S0、S，灯L的电阻大小是多少？ （2）闭合开关S0，断开开关S，当电流表的读数是0.5A时，可变电阻的阻值是多少？ （3）闭合开关S0，断开开关S，当灯L的功率为8.4W时，电路的总功率是多少？ 36．（2026•嘉定区一模）为“探究电流产生的热量与电阻的关系”，小嘉用如图所示的装置进行实验。其中两根电热丝的电阻大小关系为R1＜R2，甲、乙两瓶内分别盛有质量为50g的煤油。闭合开关S，加热4min，观察到甲、乙瓶内温度计的示数分别升高了2℃和4℃。 （1）求甲瓶内煤油吸收的热量Q吸；[c煤油＝2.1×103J/（kg•℃）] （2）若电流通过电热丝R1和R2产生的热量分别为Q1和Q2，请结合上述信息判断电流产生的热量与电阻的关系，并写出分析过程。 37．（2026•新宾县三模）如图所示是某两挡位电热锅内部简化电路图，电源电压为220V，R1和R2为加热电阻丝，R2的阻值为55Ω，闭合开关S1，R1的电功率为440W。试求： （1）闭合开关S1，电热锅工作10min，R1消耗的电能是多少？ （2）电阻R1的阻值是多少？ （3）闭合开关S1和S2时，通过电阻R2的电流是多少？ （4）高温挡的电功率为多少？ 38．（2025•横山区一模）如图甲所示，小明新买的电加热饭盒具有加热、保温两挡功能，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，加热挡额定电功率为400W，且R2的阻值是R1的4倍。求： （1）电加热饭盒在加热挡正常工作时，通过电路中的电流是多少？（计算结果保留一位小数） （2）R2的阻值是多少？ （3）某次带饭过程中，电加热饭盒正常保温时间为2h，正常加热时间为3min，共消耗多少电能？ 39．（2025•武威模拟）在如图所示的电路中，电源电压U＝6V，小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样（电源电压和小灯泡的阻值均保持不变），R1为定值电阻，R2是滑动变阻器且标有“20Ω 1A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A。求： （1）小灯泡L的电阻RL； （2）当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为3V，R1工作5分钟消耗的电能； （3）当开关S1断开S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。 （3）当开关S1断开S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围是0.4W～1.6W。 40．（2025•荷塘区模拟）某物理兴趣小组的同学组装了一个如图甲所示的电路，灯L的电流与电压关系如图乙所示，额定电压是18V，定值电阻R1＝R2＝30Ω，滑动变阻器R3标有“100Ω 1A”字样，电压表测量范围为0～15V。当只闭合S、S1时，灯L正常发光，则： （1）灯正常发光100s时消耗的电能是 J； （2）当只同时闭合S、S1、S2时，整个电路的电功率是 W； （3）当只同时闭合S、S4时，为了保证电路安全，R3接入的电阻变化范围是多少？ （4）当只同时闭合S、S2、S3、S4时，再在电路中某处接入电流表，电流表的示数如图丙所示，此过程中电路一直安全，则此时R3接入电路的电阻值为多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $