第十六章 电功 电功率（复习讲义）物理新教材鲁科版（五四学制）九年级下册

本讲义聚焦电功、电功率、焦耳定律核心知识点，系统梳理电能的测量（电能表）、电功计算（W=UIt）、电功率定义与计算（P=UI）、额定与实际功率关系，以及焦耳定律（Q=I²Rt）及电热应用，构建能量转化与定量计算的学习支架。 该资料突出物理观念中的能量观念（如用电器能量转化实例），科学探究（伏安法测功率实验步骤）和科学思维（公式推导与电能表参数理解）。结合生活情境题型（如充电宝、峰谷电价），课中辅助实验教学，课后通过变式题与巩固练习帮助学生查漏补缺，提升解决实际问题能力。

第十六章 电功 电功率（复习讲义） 考点要求 新课标要求 命题考点 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。 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 电能与电功 ■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 3.电能的单位：焦耳（J）和千瓦时（kW·h）。1度=1千瓦时=1 kW·h=3.6×106J 4.电能的测量：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 5.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。 ■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。 考点02 电功率 ■知识点一：电功率 （1）物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。 （2）定义：在物理学中，用电器消耗的电能W与通电时间t的比值叫电功率。即 （3）计算公式： （4）公式变形： （5）单位： ①国际单位：瓦特，简称瓦，符号是 W。 ②常用单位：千瓦（kW），毫瓦（mW） ③换算关系：1kW = 103 W　　　1W = 103 mW （4）常见用电器电功率的数量级 ■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，一小部分转化为热能，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）电功、电功率和焦耳定律计算公式对比 （3）只有在纯电阻电路中可以用电功公式计算电热。因为在纯电阻电路中，电流做的功全部用来产生热量，此时电功等于电热，即W=Q。而在非纯电阻电路中，电流所做的功只有一部分用来产生热量，如电动机工作时，既产生热量又产生机械能，电功等于热量与机械能之和，即W>Q，故此时就不能用电功的公式来计算电热了。 ■知识点三：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 电能和电功 ) 【例1】（25-26九年级上·陕西西安·月考）如图所示是小米移动电源2铭牌的部分截图，观察可知该移动电源正常工作时的电压是 V，它充满电后所储存的电能是 J。用充电宝给手机充电时，在充电宝内将 转化为电能。 【答案】 3.85 化学能 【详解】[1]从移动电源的铭牌上可以直接读取电压值为3.85V [2]利用电能公式，充满电后所储存的电能是 [3]移动电源充电时，是将电能转化为内部电池的化学能储存；放电（给手机充电）时，再将化学能转化为电能。 【变式1-1】（25-26九年级上·广东汕头·期末）某同学所在地区实施峰谷分时电价，具体方案如下表。该同学留心观察了一下自家电能表，分别记录了第一天8：00、21：00和第二天8：00这三个时刻的读数，如图所示，则他家这一天共消耗电能 kW·h，合 J，应付电费 元。 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天8：00—21：00 0.55元/（kW·h） 低谷期 21：00—第二天8：00 0.30元/（kW·h） 【答案】 5.8 2.088×107 2.74 【详解】[1][2]他家这一天共消耗电能 [3]应付电费 【变式1-2】（25-26九年级上·广东汕头·月考）为了解决手机充电问题，市面上出现了多个品牌的“共享充电宝”，当给共享充电宝充电时，充电宝相当于电路中的 ；当给手机充电时，充电宝相当于电路中的 （两空均选填“电源”或“用电器”）；某品牌充电宝的充电电压是3V，电池容量为6000mA·h，当充电宝充满电后，可以储存的电能为 J。 【答案】 用电器 电源 6.48×104 【详解】[1]给充电宝充电时，充电宝消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，因此充电宝相当于用电器。 [2]当给手机充电时，充电宝为手机提供能量，此时充电宝相当于电源。 [3]当充电宝充满电后，可以储存的电能为： 【变式1-3】（25-26九年级上·贵州铜仁·月考）下列关于内能、能量和效率的说法中，正确的是（    ） A．冰块熔化过程中，吸收热量、温度不变，但内能增加 B．通电使电灯泡发光、发热，是将内能和光能转化为电能 C．从空中下落的乒乓球落地后弹跳的高度越来越低，说明能量是不守恒的 D．随着科学技术的发展，热机的效率可以达到100% 【答案】A 【详解】A．冰是晶体，有固定的熔点，故熔化过程中温度不变。在熔化时吸收了热量，所以内能增加。故A正确； B．灯光发光，是将电能转化为光能与内能。故B错误； C．球与地面碰撞时，部分机械能转化为内能，所以机械能总量减小了，但能量的总量没有减小，能量是守恒的。故C错误； D．热机在工作时，燃料不完全燃烧、机体吸收热量、废气带走能量、摩擦消耗能量等都是避免不了，所以热机效率不可能达到100%。故D错误。 故选A。 【变式1-4】（25-26九年级上·广东潮州·月考）某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该用电器可能是（　　） A．电风扇 B．白炽灯 C．电饭煲 D．电热水器 【答案】A 【详解】由图可知，该用电器工作时，少部分电能转化为内能，大部分电能转化为机械能。 A．电风扇工作时，大部分电能转化为机械能，并产生少部分内能，故A符合题意； B．白炽灯工作时，将部分电能转化为光能，部分电能转化为内能，故B不符合题意； CD．电饭煲和电热水器工作时，将全部电能转化为内能，故CD不符合题意。 故选A。 【变式1-5】（25-26九年级上·山西朔州·月考）如图所示，这是一个暖手宝的电路图，电源电压恒定不变，R1、R2均为定值电阻，且R1的阻值为10Ω。当开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.9A；再闭合开关S2后，电流表的示数变为1.5A。 (1)求该电路的电源电压； (2)求R2的阻值； (3)开关S1、S2都闭合时，求该电路在60s内消耗的电能。 【答案】(1)9V (2)15Ω (3)810J 【详解】（1）当开关闭合，断开时，电路为的简单电路，电流表测量通过的电流。根据欧姆定律，电源电压U为 （2）当开关、都闭合时，电阻和并联，电流表测量干路总电流。因为并联电路中各支路互不影响，所以通过的电流不变，仍为 根据并联电路的电流规律，通过的电流为 因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以两端的电压等于电源电压，即 根据欧姆定律可知的阻值为 （3）当开关、都闭合时，电路的总电压 总电流 在60s内，电路消耗的电能为 ( 题型二 电功率 ) 【例2】（25-26九年级上·上海·月考）在电能转化为其他形式的能量过程中，我们说 做了功。下图为某风扇和某空调部分参数。 电扇参数 空调参数 功率 85W 能效等级 1级 转速 320r/min 电辅热 1800W 电压/频率 220V/50Hz 额定制冷功率 2090W 噪声分贝 ≤67dB（A） 冷暖方式 冷暖 调速挡位 五挡调速 额定制热功率 3120W 由表格可知， （1）该电扇的电功率为 W，通过该电扇的电流每秒做功 J，表明每秒有 J的电能转化为其他形式的能。 （2）夏季该风扇和该空调正常工作时，通过风扇的电流做功 更慢，电流通过风扇做功 更多，风扇消耗电能 更大（以上均选填“可能”或“一定”） （3）若空调以额定功率制冷1h，则用电量为 度。 【答案】 电流 85 85 85 一定 可能 可能 2.09 【详解】[1]电流做功的过程就是电能转化为其它形式能量的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能量。 （1）[2][3][4]由表中数据可知该电扇的电功率为85W，表示电流每秒做功85J，故每秒有85J电能转化为其他形式的能。 （2）[5][6][7]风扇功率85W，空调制冷功率2090W，空调功率大于风扇功率，电流做功快慢取决于功率大小：风扇功率小，做功一定更慢；电流做功的大小与功率和时间有关，风扇做功的时间未知，所以电流做功可能更多，消耗电能可能更大。 （3）[8]若空调以额定功率制冷1h，则用电量为 【变式2-1】（（25-26九年级下·全国·课后作业）如图为家庭电路中的电能表，该电能表的示数为 表盘上的某个参数模糊不清，为测得这个参数，仅将额定功率为1200W的空调接入电路，正常工作1min电能表转盘转了60转，计算可知该参数为 。 【答案】 2024.6 3000 【详解】[1]由电能表的参数可知，该电能表的示数为。 [2]将空调接入电路中消耗的电能为 电能表转盘转了60转，则每消耗电能表转动的转数为 则该参数为。 【变式2-2】（（25-26九年级上·江苏苏州·月考）电阻与的图像如图所示。当两端的电压为时，的阻值是 ；若将它们并联连接到电压为的电源上，则干路的电流是 A。若将它们串联连接到电压为的电源上，则电路中的电流是 A，电路中的电功率为 W。 【答案】 10 0.7 0.2 0.7 【详解】[1]由图像可知，当时，通过它的电流，由欧姆定律可得此时 [2]电阻的图像是一条过原点的倾斜直线,说明通过它的电流跟它两端的电压成正比，即电阻的阻值不变，由图像可知，当时,通过它的电流，由欧姆定律可得 将它们并联连接到电压的电源上，因并联电路中各支路两端的电压相等，则电阻的电压都为，由图像可知此时通过的电流，通过的电流 则干路的电流 [3][4]把它们串联连接到电压为的电源上，因串联电路中电流处处相等且总电压等于各支路电压之和，由图像可知，当电路中的电流为时，满足总电压为，所以此时电路中的电流为；此时电路中的电功率 【变式2-3】（（25-26九年级下·全国·课后作业）关于用电器的额定功率和实际功率，下列说法正确的是（    ） A．额定功率大的用电器，其实际功率一定大 B．用电器不通电时，其额定功率为零 C．用电器的额定功率会随两端电压的改变而改变 D．用电器的实际功率会随两端电压的改变而改变 【答案】D 【详解】A．用电器在额定电压下工作时的电功率叫额定功率，额定功率大的用电器不一定在额定电压下工作，因此实际功率不一定达到额定功率，所以实际功率不一定大，故A错误； B．用电器的额定功率与是否通电无关，故B错误； C．用电器的额定功率不随两端电压的改变而改变，故C错误； D．用电器两端的实际电压小于其额定电压时，它的实际功率小于额定功率，用电器的实际功率会随两端电压的改变而改变，故D正确。 故选D。 【变式2-4】（（25-26九年级上·江苏苏州·月考）如图所示的电路，电源电压保持不变，，当开关S断开时，电阻的功率为；当开关S闭合时，电阻的功率为，则与之比是（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】分析电路图，开关S断开时，与串联，，电源电压U保持不变，根据电功率计算公式，可得电阻的电功率 当开关S闭合时，电路是的简单电路，电阻短路，此时电阻的功率为，根据电功率计算公式，可得此时电阻的电功率 所以 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【变式2-5】（（25-26九年级上·云南昭通·月考）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电源（3V不变）、电流表、电压表、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器、开关、导线若干，实物电路如图甲所示。 (1)同学们在连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片应置于 ； (2)电路连接完成后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电压表没有示数，电流表指针有明显的偏转，他们分析电路故障原因可能是______； A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路 (3)闭合开关，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数U与滑动变阻器移动距离x的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了以下提供的 （选填“A”或“B”）滑动变阻器；可供选用的滑动变阻器为：滑动变阻器A（“500Ω、1A”，滑片行程10cm），滑动变阻器B（阻值范围“50Ω、1A”，滑片行程10cm）； (4)排除所有故障后进行实验，图丙是由实验数据描绘得到的小灯泡的图像，则小灯泡额定功率是 W。小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是 Ω； (5)实验完成后同学们在老师的提醒下结合图中的电路图进行了误差分析：因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，会造成电流表所测电流 （选填“大于”、“等于”或“小于”）小灯泡中的实际电流，从而导致实验中小灯泡的额定功率的测量值 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】(1) 断开 阻值最大处 (2)B (3)A (4) 0.625 2 (5) 大于 大于 【详解】（1）[1][2]在连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。 （2）A.若小灯泡断路，电路断路，电流表无示数，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，故A不符合题意； B．若小灯泡短路，灯不亮，电路为通路，电流表有示数，电压表被短路无示数，故B符合题意； C．若滑动变阻器断路，电路断路，两表都无示数，故C不符合题意。 故选B。 （3）由图乙知，滑片移动时，电压表示数开始为0，当滑片移动一定距离后电压表示数突然变大，说明在滑片移动过程中，前一阶段滑动变阻器接入电路的阻值较大，移动滑片时，滑动变阻器接入电路的阻值变化较大，电压表示数变化明显，后一阶段滑动变阻器接入电路的阻值较小，移动滑片时，滑动变阻器接入电路的阻值变化较小，电压表示数变化不明显，所以选用的是最大阻值较大的滑动变阻器A。 （4）[1]由图丙知，灯在额定电压2.5V下的电流为0.25A，根据，小灯泡额定功率 [2]灯正常发光时，根据串联电路电压的规律，变阻器两端的电压 由欧姆定律，滑动变阻器接入电路的阻值 （5）[1]因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，根据并联电路电流的规律，电流表所测电流大于小灯泡中的实际电流。 [2]由，电压测量准确，电流测量偏大，所以导致实验中小灯泡的额定功率的测量值大于真实值。 【变式2-6】（（25-26九年级上·云南昭通·月考）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L的铭牌标有“6V，3W”。当开关闭合、断开时，小灯泡L恰好正常工作；当开关、都闭合时，电流表的示数为0.8A。求： (1)小灯泡正常工作的电流； (2)开关、都闭合时，电路消耗的总电功率； (3)电阻R的阻值。 【答案】(1)0.5A (2)4.8W (3)20Ω 【详解】（1）根据小灯泡L的铭牌“6V，3W”可知，其额定电压，额定功率，则小灯泡正常工作的电流 （2）当开关闭合、断开时，电路中只有小灯泡L，且小灯泡恰好正常工作，说明电源电压等于小灯泡的额定电压，即 当开关、都闭合时，小灯泡L与电阻R并联，电流表测量干路电流，此时干路电流 ，则电路消耗的总电功率 （3）当开关、都闭合时，小灯泡L与电阻R并联，根据并联电路的电流特点，干路电流等于各支路电流之和可知，通过电阻R的电流 电阻R的阻值 。 ( 题型三 焦耳定律 ) 【例3】（25-26九年级上·北京·月考）如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器内密封着等量的空气，所用电源电压相同。下列说法正确的是（   ） A．该实验装置利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少 B．乙实验用来探究电流产生的热量与电流大小的关系 C．将甲实验密封容器外的电阻由5Ω换成10Ω，能研究电流产生的热量与电阻的关系 D．相同时间内，甲实验中左侧U形管比右侧U形管的液面高度差大 【答案】D 【详解】A．电流通过电阻丝产生热量，会使容器内空气受热膨胀，从而导致U形管中液面出现高度差。热量越多，空气膨胀越明显，液面高度差越大。所以该实验装置利用 U 形管中液体的热胀冷缩（空气受热膨胀推动液体）来反映电阻丝产生热量的多少，故A错误； B．乙实验中两个电阻串联，通过的电流和通电时间相同，电阻分别为5Ω和10Ω（电阻不同），因此实验探究的是电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系，故B错误； C．甲实验中研究电流产生的热量的是密封透明容器内的电阻，密封容器外的电阻由5Ω换成10Ω，容器内电阻为5Ω保持不变，所以不能研究电流产生的热量与电阻的关系，故C错误； D．通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，故在相同条件下，左侧电阻产生的热量大于右侧电阻产生的热量，即左侧空气温度较高，可知通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故D正确。 故选D。 【变式3-1】（24-25九年级上·安徽淮北·期末）小夏想利用两根电热丝R1、R2自制一个加热器，他设计了如图甲、乙所示的两种电路，电源电压相同，闭合开关让其工作相同的时间，产生的热量为Q甲、Q乙。则下列关系正确的是（　　） A．Q甲>Q乙 B．Q甲=Q乙 C．Q甲<Q乙 D．条件不足无法判断 【答案】C 【详解】由图可知，甲图的两电阻串联，根据串联电路的电阻规律，总电阻；乙图的两电阻并联，根据并联电路的电阻规律，总电阻，则，由焦耳定律可知，当电压相同、通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越多，故，故C正确，ABD错误。 故选C。 【变式3-2】（2026九年级下·全国·专题练习）如图1，规格相同的烧杯内装了相同质量的水，将阻值不同的两根电阻丝和与电源、开关接成电路，忽略散热，得到图2所示的水温与加热时间的图线。则下列叙述正确的是（　　） A．两根电阻丝的阻值大小关系为 B．由图2可知：两杯水的比热容的大小关系为 C．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同 D．甲杯中的水在内吸收的热量与乙杯中的水在内吸收的热量相同 【答案】D 【详解】A．规格相同的烧杯内装了相同质量的水，末甲杯中的水温度高，说明产生的热量多；由图1可知，两根电阻丝串联，通过它们的电流与通电时间相等，由可知，在电流与通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以，故A错误； B．甲、乙两杯中都是水，且状态相同，则两杯水的比热容相同，故B错误； C．实验中，用不同电阻丝进行探究，相同时间内，电阻丝放出的热量不同，所以相同时间内两杯水吸收的热量不同，故C错误； D．由图2可知，甲杯中的水加热与乙杯中的水加热升高的温度相同，且两杯水的质量相同，根据可知，它们吸收的热量相同，故D正确。 故选D。 【变式3-3】（25-26九年级上·辽宁朝阳·月考）小明要用图甲两个装置来探究物质的吸热能力，A、B两瓶内分别装有质量相等的水和另一种液体，则要求R1 R2（选填“<” “=” “>”），根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，由图可知，水和另一种液体的比热容之比是 。 【答案】 = 【详解】[1]要探究物质的吸热能力，需控制两种物质在相同时间内吸收的热量相同，即要让两个电阻在相同时间内产生的热量相等。由图甲可知，与串联，电流I和通电时间t相同，根据焦耳定律，要使，则需。 [2]由图乙可知：水和另一种液体温度从升高到，温度变化 水用时，另一种液体用时，由于相同时间内电阻产生的热量相同，因此两种物质吸收的热量之比 根据吸热公式，m相同、相同，可得： 【变式3-4】（25-26九年级上·山东烟台·月考）如图甲是一款电动坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为，闭合开关后，“0.5V，0.2W”的指示灯正常发光，线圈电阻为的电动机正常工作，则电动机正常工作时的电功率为 W，5min内电流通过电动机线圈产生的热量为 J。 【答案】 2.2 24 【详解】[1]分析电路可知，电动机和灯泡串联。闭合开关后，电路中电流为 根据串联电压规律，电动机电压为 则电动机正常工作时的电功率为 [2]5min内电流通过电动机线圈产生的热量为 【变式3-5】（25-26九年级上·河南·月考）图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，都是发热电阻，孵化器相关参数如下表所示。 额定电压 220V 额定功率 加热挡 88W 保温挡 22W (1)底部加热器，利用电流的 工作的；水向上方鸡蛋传递热量，是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式实现； (2)在保温挡正常工作，通过的电流是多少？ (3)的电阻是多少？（结果保留整数） (4)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少？ 【答案】(1) 热效应 热传递 (2) (3) (4) 【详解】（1）电流通过电阻时会产生热量，将电能转化为内能，这是电流的热效应，加热器就是利用这个原理工作的。水和鸡蛋之间存在温度差，水通过热传递的方式将内能转移给鸡蛋，从而改变鸡蛋的内能。 （2）由电路图可知，当开关S闭合、S1断开时，只有电阻R2接入电路，电路的总电阻较大。根据电功率公式可知，在电压U一定时，电阻R越大，电功率P越小，此时孵化器处于保温挡。保温挡的功率，额定电压，根据电功率公式，可得通过R2的电流 （3）当开关S和S1都闭合时，电阻R1和R2并联，电路的总电阻最小。根据电功率公式可知，在电压U一定时，电阻R越小，电功率P越大，此时孵化器处于加热挡。加热挡的总功率，在并联电路中，总功率等于各支路功率之和，且各支路互不影响，因此，电阻R2的功率仍为保温功率，即 则电阻R1的功率为 R1两端的电压等于电源电压 根据电功率公式，可得R1的电阻 根据题意，结果保留整数，所以R2的电阻约为733Ω。 （4）孵化器在加热挡正常工作时的功率，工作时间 根据电能计算公式，可得消耗的电能 ( 基础巩固通关测 ) 1．（25-26九年级上·江苏南京·月考）小明给充电宝进行充电，充电宝容量为60000mAh，充电电压为5V，充电时剩余电量为0。现给充电宝充满电，需要消耗电能 J，若如图的电能表指示灯闪烁900次，则电能表铭牌上应标记 imp/（kW·h）。 【答案】 1.08×106 3000 【详解】[1][2]由题意可知，充电宝充满电，需要消耗的电能为 由题意可知，此时电能表的指示灯闪烁900次，则电路用电器消耗1kW·h的电能时，指示灯闪烁的次数为次 故电能表铭牌上应标记3000imp/(kW·h）。 2．（25-26九年级上·云南昭通·月考）如图所示，标有“6V，6W”字样、标有“6V，12W”字样，灯丝电阻不变，电源电压为6V，开关S闭合后，、电流之比为 ，比 （选填“更亮”或“更暗”）。 【答案】 1:1 更亮 【详解】[1]如图所示，两灯串联，电流相等，电流之比为1:1。 [2]L1的电阻为 L2的电阻为 根据电功率，两灯电流相等，L1的电阻大于L2的电阻，因此L1的电功率大于L2的功率，亮度与实际功率有关，L1比L2更亮。 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。 4．（24-25九年级上·河南南阳·期末）“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：如图所示，小明和小亮取锡纸，剪成条状，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现纸条中间处（窄）开始冒烟，起火苗，这是因为锡是 （选填“导体”或“绝缘体”），将它的两端直接接入电池正负极，由于中间窄处电阻 ，通过锡箔纸较窄处电流 较宽处电流（填“大于”、“小于”或“等于”），迅速产生大量的热量使温度达到锡纸的燃点而使之燃烧。 【答案】 导体 较大 等于 【详解】[1]锡属于金属，容易导电，属于导体。 [2]导体的材料和长度一定时，横截面积越小，电阻越大，锡纸中间窄处横截面积小，因此电阻较大。 [3]由于锡箔纸较窄处和较宽处是串联的，根据串联电路的电流特点，通过锡箔纸较窄处电流等于较宽处电流。根据焦耳定律可知，电流一定时，由于较窄处电阻大，相同时间内，较窄处产生的热量较多，温度上升快，温度达到锡纸的燃点而使之燃烧。 5．（25-26九年级上·陕西咸阳·月考）充电宝已成为出行必备用品，某款充电宝铭牌标注“电池容量25000mA·h/3.7V”。机场规定：禁止携带无3C标识或额定能量大于160W·h的充电宝。下列说法正确的是（　　） A．“160W·h”表示电功率的大小 B．该充电宝的额定能量为92.5W·h，小明能携带上飞机 C．该充电宝的额定能量为162.5W·h，小明不能携带上飞机 D．充电宝给手机充电时，充电宝把电能转化为化学能 【答案】B 【详解】A．“160W·h”是指充电宝充满电时能够储存的电能，而不是电功率，故A错误； BC．“电池容量25000mA·h/3.7V”的充电宝贮存能量为 所以该充电宝的额定能量为92.5W·h，小于160W·h，可以带上飞机，故B正确，C错误； D．充电宝给手机充电时，充电宝相当于电源，将储存的化学能转化为电能供手机使用，故D错误。 故选B。 6．（25-26九年级下·全国·课后作业）某同学记录家里一周内的用电情况，如下表。根据表中数据，下列说法中正确的是（    ） A．周一白天用电比傍晚多 B．周四夜晚用电比周五傍晚用电多 C．每天的用电高峰在傍晚 D．周三傍晚用电 【答案】D 【详解】A．由图分析可知，周一傍晚比白天用电多，故A错误； B．从周四、周五的用电情况来看，周四夜晚用电比周五傍晚用电少，故B错误； C．周一、周二、周三、周四、周日的用电高峰在傍晚，而周五、周六的用电高峰在夜晚，故C错误； D．由图可知，周三傍晚用电是，故D正确。 故选D。 7．（25-26九年级上·重庆·月考）某家用电器正常工作时，测得通过它的电流为0.2A，它可能是（    ） A．小灯泡 B．电吹风 C．空调 D．电饭煲 【答案】A 【详解】家用电器的额定电压都是220V，根据可得，正常工作时，电流为0.2A的用电器的电功率为 A．小灯泡的电功率约为几十瓦，故A符合题意； B．电吹风的电功率约 500W~1500W（远大于44W），故B不符合题意； C．空调的功率约1000W~3000W，故C不符合题意； D．电饭煲功率约500W~1000W，故D不符合题意。 故选A。 8.（（24-25九年级上·河南安阳·期中）白炽灯长期使用后，钨丝由于升华会变细。接在相同的电路中时，变细后的钨丝与原来相比（　　） A．电阻变大 B．亮度变大 C．比热容变大 D．熔点变低 【答案】A 【详解】AB．因灯丝的材料、长度不变时，横截面积越小，电阻越大，所以白炽灯长期使用后，钨丝变细，电阻变大。用久的白炽灯接在相同的电路中时，电压不变，由于灯丝电阻变大，根据可知，灯泡消耗的实际功率变小，灯泡亮度变暗，故A正确，B错误； C．比热容是物质的一种特性，物质种类不变，状态不变，比热容不变，故C错误； D．钨是晶体，熔点不变，故D错误。 故选A。 9．（（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。 10．（25-26九年级上·天津南开·月考）在物理实践活动中，小明受汽车加热座椅的启发，应用所学的知识为爷爷制作了一个用电阻丝制成的电加热座垫。测试后，小明想让座垫在相同时间内产生的热量多点，小明设计的下列改造方法可行的是（    ） A．把电阻丝剪去一小段后再接入电路 B．减小座垫电路的电源电压 C．更换一根同材料同长度更细的电阻丝 D．与电阻丝串联一根相同的电阻丝再接入电路 【答案】A 【详解】A．把电阻丝剪去一小段，电阻丝材料、横截面积不变，长度减小，电阻减小，在电压和通电时间不变时，根据公式可知，产生的热量增大，故A符合题意； B．电阻丝阻值不变，通电时间不变时，减小座垫电路的电源电压，由公式可知，产生的热量减少，故B不符合题意； C．更换一根同材料同长度更细的电阻丝，即横截面积减小，电阻增大，在电压和通电时间不变时，根据公式可知，产生的热量减少，故C不符合题意； D．串联一根相同的电阻丝再接入电路，电阻增大，在电压和通电时间不变时，根据公式可知，产生的热量减少，故D不符合题意。 故选A。 11．（25-26九年级下·全国·课后作业）我们经常听到人们说这样一句话“变频空调一晚只用一度电”，这个是真的吗？小曾和小明想验证这句广告词是否正确，进行了以下讨论和调查研究。 （1）首先他们觉得我们必须在安全的前提下使用空调，根据我们日常使用的空调情况，下列说法错误的是 （填字母）； A．为了节约用电，夏天空调在制冷模式下设置为更合适 B．空调达到设置温度，空调会停止工作，但它的电功率不变 （2）小曾和小明谈论交流后，得出以下方案。 ①从晚上8：00到第二天早上8：00，家里只让一个空调独立工作； ②记录晚上8：00和第二天早上8：00的 ； ③根据示数进行计算得出结论，知道了广告词的真假。 （3）小曾和小明知道空调是大功率用电器，需要节约用电。他们查阅资料发现：阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。为了提高大家的节约用电意识，本市实施分时电价，具体方案如表所示； 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天早 0.55元 低谷期 第二天早8:00 0.30元 小曾留心观察了一下自家电能表，分别记录了他家第一天早8：00、晚21：00和第二天早8：00这三个时刻的读数，如图所示。则他家这天应付电费 元。 （4）通过讨论和调查研究，小曾和小明不仅对空调有所了解，还提高了节约用电的意识。 【答案】 B 电能表示数之差 5.6 【详解】（1）[1]A．夏季使用空调时设置的合理温度一般是26℃，既能保证人体舒适，还能有效地节约能源，故A正确，不符合题意； B．空调达到设置温度，空调会停止工作，它的电功率减小，故B错误，符合题意。 故选B。 （2）[2]从晚上8∶00到第二天早上8∶00，家里只让一个空调独立工作；记录晚上8：00到第二天早上8：00之间电能表示数之差，即可得到空调在12h内消耗的电能，与1度电进行比较，来判断广告词的真假。 （3）[3]小曾家从第一天早8∶00到晚21∶00使用的电量为 需要缴纳的电费为 从前一晚21∶00到第二天早8∶00使用的电量为 需要缴纳的电费为 因此他家这天一共应付电费为 12．小周利用如图甲所示电路，测量标有“2.5V”字样的灯泡L正常发光时的电阻和电功率。请按要求完成下列问题： （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整___________； （2）连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表示数为零，产生这种现象的原因可能是：___________； （3）排除故障后进行实验，闭合开关S，发现电压表的示数为0.5V，为使灯泡L两端电压达到额定电压，应向___________端（选填“A”或“B”）移动滑动变阻器的滑片P，直到观察到电压表示数为2.5V。此时，电流表示数如图乙所示，电流表示数为___________A，则灯泡L正常发光时的电阻为___________Ω，电功率为___________W。 【答案】（1）    （2）小灯泡断路 （3）A 0.5 5 1.25 【解析】（1）根据滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中 （2）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的小灯泡断路了。 （3）灯在额定电压下正常发光，灯泡的实际电压0.5V小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的电阻大小，故滑片向A移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。 图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，由欧姆定律可知，灯泡L正常发光时的电阻为 根据可得，小灯泡正常发光时，其功率为 13．（25-26九年级上·山西朔州·月考）晚上是用电高峰，家用电器工作时往往达不到额定的电压和电功率。晚上，小明在家中做了如下实验：他先关闭了家中所有用电器，查看自己家的电能表示数，如图所示。随即只让一个标有“220V，1210W”的电水壶盛满水持续工作3min，电能表的示数变为209.49kW·h，电水壶的电阻保持不变，求：（为方便计算，部分数据已作近似处理） (1)电水壶的电阻； (2)电水壶工作时的实际电功率； (3)小明家此时的实际电压。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）电水壶的电阻为 （2）电水壶开始工作前电能表示数为 工作3min后电能表示数为 电水壶消耗的电能为： 电水壶的实际电功率为 （3）小明家此时的实际电压为 14．（25-26九年级上·福建莆田·月考）我国某科技公司生产的某款“无人机”（多功能飞行器）如图所示，它具有四个相同的旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的应用前景。已知一个旋翼的电动机额定功率为30W，额定电压为15V，电动机线圈的电阻为20Ω.求： (1)一个旋翼的电动机正常工作时的电流； (2)四个旋翼的电动机正常工作1min消耗的电能； (3)一个旋翼的电动机正常工作1min，线圈产生的热量。 【答案】(1)2A (2)7200J (3)4800J 【详解】（1）根据可得，一个旋翼的电动机正常工作时的电流 （2）无人机有四个相同的旋翼，四个旋翼的电动机总功率为 工作时间 根据可得，四个旋翼的电动机正常工作1min消耗的电能 （3）工作时间 线圈产生的热量 ( 能力提升进阶练 ) 1．（25-26九年级上·陕西榆林·期末）小明家有一个电热水壶，使用前家中电能表示数如图所示。关闭其他用电器，只让电热水壶正常工作一段时间，电能表示数变为“1235.00”。下列说法正确的是（   ） A．电能表是可以直接测量用电器消耗电功率的仪表 B．电热水壶消耗的电能为5kW・h C．电热水壶消耗的电能为 D．此过程电能表指示灯闪烁了1500次 【答案】D 【详解】A．电能表是测量用电器在一段时间内消耗电能（电功）的仪表，而不是直接测量电功率的仪表，故A错误； B．电热水壶消耗的电能等于电能表两次示数之差。由题意可知，电能表初始示数为1234.50 kW·h，最后示数为1235.00 kW·h，所以电热水壶消耗的电能 故B错误； C．由于 ，电热水壶消耗的电能 故C错误； D．根据电能表上的参数“3000imp/kW·h”，可知每消耗1 kW·h的电能，指示灯闪烁3000次。此过程中消耗的电能为0.5 kW·h，所以指示灯闪烁的次数 故D正确。 故选 D。 2．（25-26九年级上·内蒙古赤峰·期末）小明通过查阅资料得知：额定功率为3W的LED灯和额定功率为25W的白炽灯正常工作时的亮度相同，当两盏灯都正常工作时，下列说法中正确的是（　　） A．LED灯的实际功率较大 B．LED灯中电流做功较快 C．相同时间LED灯消耗的电能较少 D．相同时间LED灯放出的热量较多 【答案】C 【详解】A．当额定功率为3W的LED灯和额定功率为25W的白炽灯均正常工作时，实际功率均等于额定功率，所以LED灯实际功率较小，故A错误； B．功率表示电流做功的快慢，LED灯实际功率较小，所以LED灯中电流做功较慢，故B错误； C．LED灯的实际功率较小，由可知，相同时间LED灯消耗的电能较少，故C正确； D．灯泡工作时，消耗的电能转化为光能和内能，根据题意，两灯正常工作时亮度相同，说明在相同时间内产生的光能相等；又因为在相同时间内LED灯消耗的电能较少，所以在相同时间内，LED灯产生的热量较少，白炽灯产生的热量较多，故D错误。 故选C。 3．（北京市西城区2025-2026学年九年级上学期期末物理试题）如图所示的电路中，将开关S闭合，规格不同的灯和均发光。下列说法正确的是（　　） A．灯与灯的亮度一定相同 B．灯与灯的电功率一定相等 C．灯与灯两端的电压一定相等 D．通过灯与灯的电流一定相等 【答案】C 【详解】ABC．由电路图可知，灯L1与灯L2分别在两个支路上，是并联的，根据并联电路的电压特点可知，灯L1与灯L2两端的电压一定相等；两灯泡规格不同，说明它们的电阻不同，电源电压不变，根据可知，灯L1与灯L2的实际电功率不相等，灯泡的亮度由实际功率决定，因此灯L1与灯L2的亮度不同，故AB错误，C正确； D．由上可知两灯泡的电阻不同，电源电压不变，根据可知，通过灯L1与灯L2的电流不相等，故D错误。 故选C。 4．（北京市海淀区2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题）如图所示为某电热水壶及其铭牌，下列说法正确的是（　　） 产品名称 电热水壶 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定功率 1100W 最大容量 1.8L A．该电热水壶的额定电流为 B．该电热水壶两端的电压为时，其实际功率为 C．可以使用允许通过最大电流为的插线板给该电热水壶供电 D．该电热水壶正常工作3min，消耗的电能为 【答案】C 【详解】A．由铭牌可知电热水壶的额定功率为1100W，额定电压为220V，则额定电流I=220V，则电热水壶的额定电流为 故A错误； B．由，可得电热水壶的电阻为 该电热水壶两端的电压为时，其实际功率为 故B错误； C．电热水壶的额定电流为5A，插线板允许通过的最大电流为10A，，所以可以使用该插线板给电热水壶供电，故C正确； D．电热水壶正常工作的时间为 电热水壶消耗的电能为 故D错误。 故选C。 5．（北京市海淀区2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题）两只小灯泡和上分别标有“ ”和“”。若将两只灯泡接在同一个电路中，且使其中一只灯泡恰好正常发光，另一只灯泡的亮度比其正常发光时要暗，不计温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．将它们串联接入电路时，两只灯泡两端的总电压为 B．将它们串联接入电路时，的电功率与的电功率之比为5∶4 C．将它们并联接入电路时，干路中的电流为 D．将它们并联接入电路时，的电功率为 【答案】BD 【详解】由可得，则两个灯泡的额定电流分别为 由可得，则两个灯泡的电阻分别为 A. 将它们串联接入电路时，电路中的电流为灯泡L1的额定电流0.2A，L1两端的电压为其额定电压6V， 则总电压为，故A错误； B. 将它们串联接入电路时，两灯的电功率分别为 电功率之比为，故B正确； C. 将它们并联接入电路时，电源电压应为L1的额定电压为6V，干路中的电流为，故C错误； D. 将它们并联接入电路时，L2的电功率为，故D正确。 故选BD。 6．（25-26九年级上·辽宁葫芦岛·期末）一块手机电池的铭牌如图所示，手机使用说明书上还写着“待机时间100h，通话时间3h”。该电池充满电后，储存了 J的电能，手机待机时的电流为 A。 【答案】 26640 0.02 【详解】[1]由可得，该电池充满电后储存的电能为 [2]已知待机时间为 由可得，待机时电池放电的电流为 7．（25-26九年级上·辽宁大连·期末）如图所示，灯“6V  3W”和灯“3V  3W”并联在电压为3V的电源两端，闭合开关S后，灯 能够正常发光，电路中总电流是 A。（灯丝电阻不随温度变化） 【答案】 1.25 【详解】[1]由并联电路的电压关系可知，L1和L2两端的电压相等，都等于电源电压，即 所以L1两端电压小于额定电压，不能正常发光，L2两端电压等于额定电压，可正常发光。 [2]通过L2的电流 灯丝电阻不随温度变化，则L1的阻值 则通过L1的电流 根据并联电路的电流关系，电路中的总电流 8．（25-26九年级上·辽宁大连·期末）如图（甲），电源电压保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，图（乙）是小灯泡L的图像。闭合开关S、，断开，电流表示数为0.5A，再闭合开关，电流表示数变为0.6A，则 Ω。若只闭合S，10min内电阻产生的热量为 J。 【答案】 50 540 【详解】[1]据图可知，闭合开关S、，断开，电路为R1单独接入电路，此时电流表的示数是0.5A，即R1的电流是0.5A，可得电源电压为 再闭合开关，电路是R1、R2并联，电流表测干路电流，电流表示数变为0.6A，即干路电流是0.6A，由并联电流规律可得，R2的电流为 由于并联电路中电压相等，则R2的阻值为 [2]若只闭合S，电路是灯泡L和R1串联，据乙图可知，当电路中的电流是0.3A时，灯泡两端电压是2V，可计算R1两端电压是 此时灯泡L和R1两电压之和为 满足与电源电压相等，因此电路中的电流是0.3A，则10min内电阻产生的热量为 9．（25-26九年级上·四川凉山·期末）如图甲是某品牌的一款挂烫机，其简化电路如图乙，电源电压为220V，、是电热丝，，。开关S旋到不同的位置，分别接触两个不同的触点，使挂烫机有关闭、慢热、速热三个挡位。当开关S接触 两个触点时，挂烫机处于慢热挡；若挂烫机在速热挡工作1min，电热丝产生的热量为 J。 【答案】 2、3 【详解】[1][2]由图乙可知，当开关S接触3、4时，R1、R2并联，根据串并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，挂烫机处于速热挡； 当开关S接触2、3时只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，挂烫机处于慢热挡。 挂烫机速热挡的功率 挂烫机在速热挡工作1min产生的热量 10．（25-26九年级上·山东烟台·月考）如图甲、乙是小张探究“电流产生的热量与什么因素有关”的实验，A、B两烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油，a、b是两支相同的温度计。 (1)实验中通过观察 来比较电流产生热量的多少； (2)根据图甲实验，可得结论是 ； (3)图乙中的作用是 ；通电一段时间、两电热丝产生的热量之比为 ； (4)生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热（如图丙）”，这一现象可用图中 （选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释； (5)小张同学发现甲装置通过调整也能探究不同液体的吸热能力。除了在烧瓶中装入质量相同的不同种液体外，还要必须控制 相等。闭合开关，通电一段时间后，发现A瓶中温度计示数升高更多，则 （填“A”或“B”）瓶中液体的吸热能力强。 【答案】(1)温度计上升的示数 (2)电流和时间相同时，电阻越大，电流产生热量越多 (3) 使得通过的电流和通过的电流不同 (4)甲 (5) A、B两烧瓶中电阻丝的阻值 B 【详解】（1）电流通过电热丝产生热量的多少不能直接观察，而煤油吸收热量后温度会升高，我们可以通过观察温度计上升的示数来比较电流产生热量的多少，这种方法是转换法。 （2）图甲实验中，、串联，电流和时间相同，阻值较大，b温度计上升的示数较多，可得：电流和时间相同时，电阻越大，电流产生热量越多。 （3）[1][2]图乙中，、、三个电阻相同，、并联后与串联，根据串并联电流规律可知，通过的电流是通过的电流的2倍，根据可知，相同时间内，产生的热量是产生的热量的4倍，所以通电一段时间、两电热丝产生的热量之比为，的作用是分流，使得通过的电流和通过的电流不同，便于探究电流产生的热量与电流大小的关系。 （4）电炉丝与它相连的导线串联，电流相同，之所以“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热（如图丙）”，是因为电炉丝的电阻远大于导线的电阻，所以这一现象可用图中甲的实验结论来解释。 （5）[1]探究不同液体的吸热能力时，应用相同的热源加热不同的液体，所以除了在烧瓶中装入质量相同的不同种液体外，还要必须控制A、B两烧瓶中电阻丝的阻值相等。 [2]闭合开关，通电一段时间后，A、B两烧瓶中质量相同的两种液体吸收相同热量，A瓶中温度计示数升高更多，根据，B瓶中液体的吸热能力强，比热容大。 11．（2023山东泰安）物理实验小组连接了如图甲所示的电路，做“测量小灯泡的电功率”实验。可供选择的器材有：电源（可选电压为4.5V、6V），规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器一个，小灯泡（额定电压为2.5V，额定功率小于0.75W）一个，电压表、电流表各一个，开关、导线若干。 （1）甲图连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接（只改接一根导线）；_______ （2）正确连接电路后，当变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光。该实验所用的电源电压为________V，小灯泡的额定功率为_________W； （3）变阻器的滑片P移至某处时，电流表示数为0.18A，电压表示数如图乙所示为_________V，此时小灯泡的电阻为_________Ω； （4）该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路，利用阻值为的定值电阻和电压表、等器材，测量额定电压为的小灯泡L的额定功率，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整： ①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表_________（选填“”或“”）的示数为，同时读出另一个电压表的示数，记为U； ②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡额定功率_________。 【答案】（1）    （2）4.5 0.375 （3）1.8 10 （4）V1 【解析】（1）由图可知，电压表被串联在电路中，正确做法是将其正极导线，接在灯泡正极，负极导线接在灯泡负极，使其并联在灯泡两侧 （2）由题意知，小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡额定电压为2.5V，额定功率小于0.75W，由得，小灯泡额定电流不能大于0.3A，变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，根据欧姆定律得，变阻器此时分得电压应低于3V，根据串联电路电压特点，电源电压等于各部分电压之和，为保证灯泡正常工作，所以电源电源应选择4.5V，则此时滑动变阻器分得电压为，由得，此时经过变阻器电流为，根据串联电路电流处处相等可得，灯泡得额定电流为0.15A，由可得，灯泡得额定功率为 （3）图乙可知，电压变读数为1.8V，根据得，小灯泡电阻阻值为 （4）由图可知，电压表V1测灯泡两端电压，所以要测量灯泡得额定电压，应让电压表V1示数为U额。 由图可知另一个电压表V2测灯泡与定值电阻R0两端电压，示数记为U，其中定值电阻R0与灯泡串联，根据串联电路电压特点可得，定值电阻R0两端电压为 由于串联电路电流处处相等，根据得，经过定值电阻R0的电流就是电路电流，即 由得，灯泡额定功率为 12．（25-26九年级上·重庆·期末）小江为学校实验室制作了一个电烘箱，他将废旧电热器上规格为“”的完好电热丝拆下，将的电阻串联连入电路，如图甲所示： (1)小江在电烘箱内放入一根的玻璃棒后，闭合开关，玻璃棒温度由升高到。已知，玻璃棒吸收的热量是多少焦耳？ (2)甲图中电烘箱内烘干功率（的功率）是多少瓦？ (3)小江发现图甲电能没有被电烘箱充分利用，在保证箱体内烘干功率及不变的情况下，请你针对电路中的不足，用另一电阻连入电路进行改进，要求：在图乙中将改进后的电路图补充完整，并通过计算在图中标出的阻值。 【答案】(1) (2)800W (3) 【详解】（1）玻璃棒吸收的热量为 （2）由题意可得，R0的电阻为 在图甲电路中，R0与R1串联，电路的总电阻为 电路中的电流 R0的实际功率，即电烘箱的烘干功率 （3）在保证箱体内烘干功率不变，乙图中，根据可得，电烘箱箱体内的总电阻为 根据串联电阻规律可知，电烘箱箱体内应串联一个电阻，阻值为 所以应该串联一个阻值为10.5Ω的电阻，电路图如下图所示： 13．（25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期末）小梦同学所在实验小组在测量小灯泡电功率实验中，将标有“4V  1.6W”字样的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电源电压恒为5V，通过测量得到灯泡L的I－U图像如图乙所示。求： (1)灯泡L正常发光时通过的电流是多少？ (2)当灯泡L正常发光时，整个电路100s内消耗的电能是多少J？ (3)移动滑动变阻器的滑片P，使灯泡L消耗的实际功率为0.6W，滑动变阻器连入电路的电阻值为多少？ 【答案】(1)0.4A (2)200J (3)10Ω 【详解】（1）灯泡标有“4V 1.6W”字样，灯泡L正常发光时通过的电流是 （2）闭合开关，滑动变阻器与灯泡串联，当灯泡L正常发光时，整个电路100s内消耗的电能是 （3）由图乙可知，当灯泡两端的电压为2V，通过灯泡的电流为0.3A时，灯泡L消耗的实际功率刚好为0.6W，此时滑动变阻器连入电路的电阻值为 14．（24-25九年级上·河南南阳·期末）每天一杯热牛奶有益身体健康；但加热牛奶时，温度不能太高，否则会破坏营养物质。小红妈妈为奶奶买了一款牛奶锅如图甲，其内部简化电路如图乙，部分技术参数如表。求： (1)这款牛奶锅是利用电流的 工作的，在保温时，电路中的电流大小是多少； (2)在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的时间；【牛奶的比热容为c=2.5×103J/(kg·℃)，牛奶锅的加热效率为80%】 (3)若用效率为50%的天然气灶加热（2）中的牛奶，需多少m3天然气？（天然气的热值为4×107J/m3） 【答案】(1)热效应；0.1A； (2)500s； (3) 【详解】（1）[1]电热器是利用电流通过导体时，电能转化为内能，产生热量的原理来工作的，这种现象叫做电流的热效应。 [2]由题中电路图可知，当开关S1闭合、S2闭合时，电阻R2单独工作；当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1和R2串联，此时电路总电阻最大。根据电功率公式可知，在电压不变的情况下，电阻越大，电功率越小。因此，当开关S1闭合、S2断开时，此时牛奶锅处于保温状态，已知额定电压，保温功率，根据电功率公式，在保温状态下，电路中的电流 （2）已知牛奶的初温为20℃，加热到的目标温度为60℃，则上升的温度 已知牛奶的质量，则牛奶吸收的热量（有用能量） 加热牛奶时，牛奶锅处于加热状态，其加热功率，已知牛奶锅的加热效率为80%，即，则加热到60℃牛奶锅消耗的总电能 根据可知，所需加热时间为 （3）根据题意，用天然气灶加热相同的牛奶，牛奶吸收的热量不变，仍为。已知天然气灶加热的效率是50%，即，则天然气完全燃烧放出的热量 设需要天然气的体积为V，根据燃料完全燃烧的放热公式可得，用天然气灶把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的天然气体积为 第 6 页 共 35 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十六章 电功 电功率（复习讲义） 考点要求 新课标要求 命题考点 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。 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 电能与电功 ■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 3.电能的单位：焦耳（J）和千瓦时（kW·h）。1度=1千瓦时=1 kW·h=3.6×106J 4.电能的测量：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 5.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。 ■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。 考点02 电功率 ■知识点一：电功率 （1）物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。 （2）定义：在物理学中，用电器消耗的电能W与通电时间t的比值叫电功率。即 （3）计算公式： （4）公式变形： （5）单位： ①国际单位：瓦特，简称瓦，符号是 W。 ②常用单位：千瓦（kW），毫瓦（mW） ③换算关系：1kW = 103 W　　　1W = 103 mW （4）常见用电器电功率的数量级 ■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，一小部分转化为热能，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）电功、电功率和焦耳定律计算公式对比 （3）只有在纯电阻电路中可以用电功公式计算电热。因为在纯电阻电路中，电流做的功全部用来产生热量，此时电功等于电热，即W=Q。而在非纯电阻电路中，电流所做的功只有一部分用来产生热量，如电动机工作时，既产生热量又产生机械能，电功等于热量与机械能之和，即W>Q，故此时就不能用电功的公式来计算电热了。 ■知识点三：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 电能和电功 ) 【例1】（25-26九年级上·陕西西安·月考）如图所示是小米移动电源2铭牌的部分截图，观察可知该移动电源正常工作时的电压是 V，它充满电后所储存的电能是 J。用充电宝给手机充电时，在充电宝内将 转化为电能。 【变式1-1】（25-26九年级上·广东汕头·期末）某同学所在地区实施峰谷分时电价，具体方案如下表。该同学留心观察了一下自家电能表，分别记录了第一天8：00、21：00和第二天8：00这三个时刻的读数，如图所示，则他家这一天共消耗电能 kW·h，合 J，应付电费 元。 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天8：00—21：00 0.55元/（kW·h） 低谷期 21：00—第二天8：00 0.30元/（kW·h） 【变式1-2】（25-26九年级上·广东汕头·月考）为了解决手机充电问题，市面上出现了多个品牌的“共享充电宝”，当给共享充电宝充电时，充电宝相当于电路中的 ；当给手机充电时，充电宝相当于电路中的 （两空均选填“电源”或“用电器”）；某品牌充电宝的充电电压是3V，电池容量为6000mA·h，当充电宝充满电后，可以储存的电能为 J。 【变式1-3】（25-26九年级上·贵州铜仁·月考）下列关于内能、能量和效率的说法中，正确的是（    ） A．冰块熔化过程中，吸收热量、温度不变，但内能增加 B．通电使电灯泡发光、发热，是将内能和光能转化为电能 C．从空中下落的乒乓球落地后弹跳的高度越来越低，说明能量是不守恒的 D．随着科学技术的发展，热机的效率可以达到100% 【变式1-4】（25-26九年级上·广东潮州·月考）某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该用电器可能是（　　） A．电风扇 B．白炽灯 C．电饭煲 D．电热水器 【变式1-5】（25-26九年级上·山西朔州·月考）如图所示，这是一个暖手宝的电路图，电源电压恒定不变，R1、R2均为定值电阻，且R1的阻值为10Ω。当开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.9A；再闭合开关S2后，电流表的示数变为1.5A。 (1)求该电路的电源电压； (2)求R2的阻值； (3)开关S1、S2都闭合时，求该电路在60s内消耗的电能。 ( 题型二 电功率 ) 【例2】（25-26九年级上·上海·月考）在电能转化为其他形式的能量过程中，我们说 做了功。下图为某风扇和某空调部分参数。 电扇参数 空调参数 功率 85W 能效等级 1级 转速 320r/min 电辅热 1800W 电压/频率 220V/50Hz 额定制冷功率 2090W 噪声分贝 ≤67dB（A） 冷暖方式 冷暖 调速挡位 五挡调速 额定制热功率 3120W 由表格可知， （1）该电扇的电功率为 W，通过该电扇的电流每秒做功 J，表明每秒有 J的电能转化为其他形式的能。 （2）夏季该风扇和该空调正常工作时，通过风扇的电流做功 更慢，电流通过风扇做功 更多，风扇消耗电能 更大（以上均选填“可能”或“一定”） （3）若空调以额定功率制冷1h，则用电量为 度。 【变式2-1】（（25-26九年级下·全国·课后作业）如图为家庭电路中的电能表，该电能表的示数为 表盘上的某个参数模糊不清，为测得这个参数，仅将额定功率为1200W的空调接入电路，正常工作1min电能表转盘转了60转，计算可知该参数为 。 【变式2-2】（（25-26九年级上·江苏苏州·月考）电阻与的图像如图所示。当两端的电压为时，的阻值是 ；若将它们并联连接到电压为的电源上，则干路的电流是 A。若将它们串联连接到电压为的电源上，则电路中的电流是 A，电路中的电功率为 W。 【变式2-3】（（25-26九年级下·全国·课后作业）关于用电器的额定功率和实际功率，下列说法正确的是（    ） A．额定功率大的用电器，其实际功率一定大 B．用电器不通电时，其额定功率为零 C．用电器的额定功率会随两端电压的改变而改变 D．用电器的实际功率会随两端电压的改变而改变 【变式2-4】（（25-26九年级上·江苏苏州·月考）如图所示的电路，电源电压保持不变，，当开关S断开时，电阻的功率为；当开关S闭合时，电阻的功率为，则与之比是（   ） A． B． C． D． 【变式2-5】（（25-26九年级上·云南昭通·月考）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电源（3V不变）、电流表、电压表、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器、开关、导线若干，实物电路如图甲所示。 (1)同学们在连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片应置于 ； (2)电路连接完成后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电压表没有示数，电流表指针有明显的偏转，他们分析电路故障原因可能是______； A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路 (3)闭合开关，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数U与滑动变阻器移动距离x的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了以下提供的 （选填“A”或“B”）滑动变阻器；可供选用的滑动变阻器为：滑动变阻器A（“500Ω、1A”，滑片行程10cm），滑动变阻器B（阻值范围“50Ω、1A”，滑片行程10cm）； (4)排除所有故障后进行实验，图丙是由实验数据描绘得到的小灯泡的图像，则小灯泡额定功率是 W。小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是 Ω； (5)实验完成后同学们在老师的提醒下结合图中的电路图进行了误差分析：因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，会造成电流表所测电流 （选填“大于”、“等于”或“小于”）小灯泡中的实际电流，从而导致实验中小灯泡的额定功率的测量值 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【变式2-6】（（25-26九年级上·云南昭通·月考）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L的铭牌标有“6V，3W”。当开关闭合、断开时，小灯泡L恰好正常工作；当开关、都闭合时，电流表的示数为0.8A。求： (1)小灯泡正常工作的电流； (2)开关、都闭合时，电路消耗的总电功率； (3)电阻R的阻值。 。 ( 题型三 焦耳定律 ) 【例3】（25-26九年级上·北京·月考）如图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器内密封着等量的空气，所用电源电压相同。下列说法正确的是（   ） A．该实验装置利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少 B．乙实验用来探究电流产生的热量与电流大小的关系 C．将甲实验密封容器外的电阻由5Ω换成10Ω，能研究电流产生的热量与电阻的关系 D．相同时间内，甲实验中左侧U形管比右侧U形管的液面高度差大 【变式3-1】（24-25九年级上·安徽淮北·期末）小夏想利用两根电热丝R1、R2自制一个加热器，他设计了如图甲、乙所示的两种电路，电源电压相同，闭合开关让其工作相同的时间，产生的热量为Q甲、Q乙。则下列关系正确的是（　　） A．Q甲>Q乙 B．Q甲=Q乙 C．Q甲<Q乙 D．条件不足无法判断 【变式3-2】（2026九年级下·全国·专题练习）如图1，规格相同的烧杯内装了相同质量的水，将阻值不同的两根电阻丝和与电源、开关接成电路，忽略散热，得到图2所示的水温与加热时间的图线。则下列叙述正确的是（　　） A．两根电阻丝的阻值大小关系为 B．由图2可知：两杯水的比热容的大小关系为 C．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同 D．甲杯中的水在内吸收的热量与乙杯中的水在内吸收的热量相同 【变式3-3】（25-26九年级上·辽宁朝阳·月考）小明要用图甲两个装置来探究物质的吸热能力，A、B两瓶内分别装有质量相等的水和另一种液体，则要求R1 R2（选填“<” “=” “>”），根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，由图可知，水和另一种液体的比热容之比是 。 【变式3-4】（25-26九年级上·山东烟台·月考）如图甲是一款电动坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为，闭合开关后，“0.5V，0.2W”的指示灯正常发光，线圈电阻为的电动机正常工作，则电动机正常工作时的电功率为 W，5min内电流通过电动机线圈产生的热量为 J。 【变式3-5】（25-26九年级上·河南·月考）图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，都是发热电阻，孵化器相关参数如下表所示。 额定电压 220V 额定功率 加热挡 88W 保温挡 22W (1)底部加热器，利用电流的 工作的；水向上方鸡蛋传递热量，是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式实现； (2)在保温挡正常工作，通过的电流是多少？ (3)的电阻是多少？（结果保留整数） (4)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少？ ( 基础巩固通关测 ) 1．（25-26九年级上·江苏南京·月考）小明给充电宝进行充电，充电宝容量为60000mAh，充电电压为5V，充电时剩余电量为0。现给充电宝充满电，需要消耗电能 J，若如图的电能表指示灯闪烁900次，则电能表铭牌上应标记 imp/（kW·h）。 2．（25-26九年级上·云南昭通·月考）如图所示，标有“6V，6W”字样、标有“6V，12W”字样，灯丝电阻不变，电源电压为6V，开关S闭合后，、电流之比为 ，比 （选填“更亮”或“更暗”）。 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。 4．（24-25九年级上·河南南阳·期末）“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：如图所示，小明和小亮取锡纸，剪成条状，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现纸条中间处（窄）开始冒烟，起火苗，这是因为锡是 （选填“导体”或“绝缘体”），将它的两端直接接入电池正负极，由于中间窄处电阻 ，通过锡箔纸较窄处电流 较宽处电流（填“大于”、“小于”或“等于”），迅速产生大量的热量使温度达到锡纸的燃点而使之燃烧。 5．（25-26九年级上·陕西咸阳·月考）充电宝已成为出行必备用品，某款充电宝铭牌标注“电池容量25000mA·h/3.7V”。机场规定：禁止携带无3C标识或额定能量大于160W·h的充电宝。下列说法正确的是（　　） A．“160W·h”表示电功率的大小 B．该充电宝的额定能量为92.5W·h，小明能携带上飞机 C．该充电宝的额定能量为162.5W·h，小明不能携带上飞机 D．充电宝给手机充电时，充电宝把电能转化为化学能 6．（25-26九年级下·全国·课后作业）某同学记录家里一周内的用电情况，如下表。根据表中数据，下列说法中正确的是（    ） A．周一白天用电比傍晚多 B．周四夜晚用电比周五傍晚用电多 C．每天的用电高峰在傍晚 D．周三傍晚用电 7．（25-26九年级上·重庆·月考）某家用电器正常工作时，测得通过它的电流为0.2A，它可能是（    ） A．小灯泡 B．电吹风 C．空调 D．电饭煲 8.（（24-25九年级上·河南安阳·期中）白炽灯长期使用后，钨丝由于升华会变细。接在相同的电路中时，变细后的钨丝与原来相比（　　） A．电阻变大 B．亮度变大 C．比热容变大 D．熔点变低 9．（（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 10．（25-26九年级上·天津南开·月考）在物理实践活动中，小明受汽车加热座椅的启发，应用所学的知识为爷爷制作了一个用电阻丝制成的电加热座垫。测试后，小明想让座垫在相同时间内产生的热量多点，小明设计的下列改造方法可行的是（    ） A．把电阻丝剪去一小段后再接入电路 B．减小座垫电路的电源电压 C．更换一根同材料同长度更细的电阻丝 D．与电阻丝串联一根相同的电阻丝再接入电路 11．（25-26九年级下·全国·课后作业）我们经常听到人们说这样一句话“变频空调一晚只用一度电”，这个是真的吗？小曾和小明想验证这句广告词是否正确，进行了以下讨论和调查研究。 （1）首先他们觉得我们必须在安全的前提下使用空调，根据我们日常使用的空调情况，下列说法错误的是 （填字母）； A．为了节约用电，夏天空调在制冷模式下设置为更合适 B．空调达到设置温度，空调会停止工作，但它的电功率不变 （2）小曾和小明谈论交流后，得出以下方案。 ①从晚上8：00到第二天早上8：00，家里只让一个空调独立工作； ②记录晚上8：00和第二天早上8：00的 ； ③根据示数进行计算得出结论，知道了广告词的真假。 （3）小曾和小明知道空调是大功率用电器，需要节约用电。他们查阅资料发现：阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。为了提高大家的节约用电意识，本市实施分时电价，具体方案如表所示； 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天早 0.55元 低谷期 第二天早8:00 0.30元 小曾留心观察了一下自家电能表，分别记录了他家第一天早8：00、晚21：00和第二天早8：00这三个时刻的读数，如图所示。则他家这天应付电费 元。 （4）通过讨论和调查研究，小曾和小明不仅对空调有所了解，还提高了节约用电的意识。 12．小周利用如图甲所示电路，测量标有“2.5V”字样的灯泡L正常发光时的电阻和电功率。请按要求完成下列问题： （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整___________； （2）连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表示数为零，产生这种现象的原因可能是：___________； （3）排除故障后进行实验，闭合开关S，发现电压表的示数为0.5V，为使灯泡L两端电压达到额定电压，应向___________端（选填“A”或“B”）移动滑动变阻器的滑片P，直到观察到电压表示数为2.5V。此时，电流表示数如图乙所示，电流表示数为___________A，则灯泡L正常发光时的电阻为___________Ω，电功率为___________W。 13．（25-26九年级上·山西朔州·月考）晚上是用电高峰，家用电器工作时往往达不到额定的电压和电功率。晚上，小明在家中做了如下实验：他先关闭了家中所有用电器，查看自己家的电能表示数，如图所示。随即只让一个标有“220V，1210W”的电水壶盛满水持续工作3min，电能表的示数变为209.49kW·h，电水壶的电阻保持不变，求：（为方便计算，部分数据已作近似处理） (1)电水壶的电阻； (2)电水壶工作时的实际电功率； (3)小明家此时的实际电压。 14．（25-26九年级上·福建莆田·月考）我国某科技公司生产的某款“无人机”（多功能飞行器）如图所示，它具有四个相同的旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的应用前景。已知一个旋翼的电动机额定功率为30W，额定电压为15V，电动机线圈的电阻为20Ω.求： (1)一个旋翼的电动机正常工作时的电流； (2)四个旋翼的电动机正常工作1min消耗的电能； (3)一个旋翼的电动机正常工作1min，线圈产生的热量。 ( 能力提升进阶练 ) 1．（25-26九年级上·陕西榆林·期末）小明家有一个电热水壶，使用前家中电能表示数如图所示。关闭其他用电器，只让电热水壶正常工作一段时间，电能表示数变为“1235.00”。下列说法正确的是（   ） A．电能表是可以直接测量用电器消耗电功率的仪表 B．电热水壶消耗的电能为5kW・h C．电热水壶消耗的电能为 D．此过程电能表指示灯闪烁了1500次 2．（25-26九年级上·内蒙古赤峰·期末）小明通过查阅资料得知：额定功率为3W的LED灯和额定功率为25W的白炽灯正常工作时的亮度相同，当两盏灯都正常工作时，下列说法中正确的是（　　） A．LED灯的实际功率较大 B．LED灯中电流做功较快 C．相同时间LED灯消耗的电能较少 D．相同时间LED灯放出的热量较多 3．（北京市西城区2025-2026学年九年级上学期期末物理试题）如图所示的电路中，将开关S闭合，规格不同的灯和均发光。下列说法正确的是（　　） A．灯与灯的亮度一定相同 B．灯与灯的电功率一定相等 C．灯与灯两端的电压一定相等 D．通过灯与灯的电流一定相等 4．（北京市海淀区2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题）如图所示为某电热水壶及其铭牌，下列说法正确的是（　　） 产品名称 电热水壶 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定功率 1100W 最大容量 1.8L A．该电热水壶的额定电流为 B．该电热水壶两端的电压为时，其实际功率为 C．可以使用允许通过最大电流为的插线板给该电热水壶供电 D．该电热水壶正常工作3min，消耗的电能为 5．（北京市海淀区2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题）两只小灯泡和上分别标有“ ”和“”。若将两只灯泡接在同一个电路中，且使其中一只灯泡恰好正常发光，另一只灯泡的亮度比其正常发光时要暗，不计温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．将它们串联接入电路时，两只灯泡两端的总电压为 B．将它们串联接入电路时，的电功率与的电功率之比为5∶4 C．将它们并联接入电路时，干路中的电流为 D．将它们并联接入电路时，的电功率为 6．（25-26九年级上·辽宁葫芦岛·期末）一块手机电池的铭牌如图所示，手机使用说明书上还写着“待机时间100h，通话时间3h”。该电池充满电后，储存了 J的电能，手机待机时的电流为 A。 7．（25-26九年级上·辽宁大连·期末）如图所示，灯“6V  3W”和灯“3V  3W”并联在电压为3V的电源两端，闭合开关S后，灯 能够正常发光，电路中总电流是 A。（灯丝电阻不随温度变化） 8．（25-26九年级上·辽宁大连·期末）如图（甲），电源电压保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，图（乙）是小灯泡L的图像。闭合开关S、，断开，电流表示数为0.5A，再闭合开关，电流表示数变为0.6A，则 Ω。若只闭合S，10min内电阻产生的热量为 J。 9．（25-26九年级上·四川凉山·期末）如图甲是某品牌的一款挂烫机，其简化电路如图乙，电源电压为220V，、是电热丝，，。开关S旋到不同的位置，分别接触两个不同的触点，使挂烫机有关闭、慢热、速热三个挡位。当开关S接触 两个触点时，挂烫机处于慢热挡；若挂烫机在速热挡工作1min，电热丝产生的热量为 J。 10．（25-26九年级上·山东烟台·月考）如图甲、乙是小张探究“电流产生的热量与什么因素有关”的实验，A、B两烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油，a、b是两支相同的温度计。 (1)实验中通过观察 来比较电流产生热量的多少； (2)根据图甲实验，可得结论是 ； (3)图乙中的作用是 ；通电一段时间、两电热丝产生的热量之比为 ； (4)生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热（如图丙）”，这一现象可用图中 （选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释； (5)小张同学发现甲装置通过调整也能探究不同液体的吸热能力。除了在烧瓶中装入质量相同的不同种液体外，还要必须控制 相等。闭合开关，通电一段时间后，发现A瓶中温度计示数升高更多，则 （填“A”或“B”）瓶中液体的吸热能力强。 11．（2023山东泰安）物理实验小组连接了如图甲所示的电路，做“测量小灯泡的电功率”实验。可供选择的器材有：电源（可选电压为4.5V、6V），规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器一个，小灯泡（额定电压为2.5V，额定功率小于0.75W）一个，电压表、电流表各一个，开关、导线若干。 （1）甲图连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接（只改接一根导线）；_______ （2）正确连接电路后，当变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光。该实验所用的电源电压为________V，小灯泡的额定功率为_________W； （3）变阻器的滑片P移至某处时，电流表示数为0.18A，电压表示数如图乙所示为_________V，此时小灯泡的电阻为_________Ω； （4）该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路，利用阻值为的定值电阻和电压表、等器材，测量额定电压为的小灯泡L的额定功率，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整： ①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表_________（选填“”或“”）的示数为，同时读出另一个电压表的示数，记为U； ②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡额定功率_________。 12．（25-26九年级上·重庆·期末）小江为学校实验室制作了一个电烘箱，他将废旧电热器上规格为“”的完好电热丝拆下，将的电阻串联连入电路，如图甲所示： (1)小江在电烘箱内放入一根的玻璃棒后，闭合开关，玻璃棒温度由升高到。已知，玻璃棒吸收的热量是多少焦耳？ (2)甲图中电烘箱内烘干功率（的功率）是多少瓦？ (3)小江发现图甲电能没有被电烘箱充分利用，在保证箱体内烘干功率及不变的情况下，请你针对电路中的不足，用另一电阻连入电路进行改进，要求：在图乙中将改进后的电路图补充完整，并通过计算在图中标出的阻值。 13．（25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期末）小梦同学所在实验小组在测量小灯泡电功率实验中，将标有“4V  1.6W”字样的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电源电压恒为5V，通过测量得到灯泡L的I－U图像如图乙所示。求： (1)灯泡L正常发光时通过的电流是多少？ (2)当灯泡L正常发光时，整个电路100s内消耗的电能是多少J？ (3)移动滑动变阻器的滑片P，使灯泡L消耗的实际功率为0.6W，滑动变阻器连入电路的电阻值为多少？ 14．（24-25九年级上·河南南阳·期末）每天一杯热牛奶有益身体健康；但加热牛奶时，温度不能太高，否则会破坏营养物质。小红妈妈为奶奶买了一款牛奶锅如图甲，其内部简化电路如图乙，部分技术参数如表。求： (1)这款牛奶锅是利用电流的 工作的，在保温时，电路中的电流大小是多少； (2)在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的时间；【牛奶的比热容为c=2.5×103J/(kg·℃)，牛奶锅的加热效率为80%】 (3)若用效率为50%的天然气灶加热（2）中的牛奶，需多少m3天然气？（天然气的热值为4×107J/m3） 第 6 页 共 35 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $