第16讲 电功率与生活用电（举一反三·讲义）（全国通用）2026年中考物理一轮复习

第16讲 电功率与生活用电 本讲要点 01 考点精讲（5大核心考点） 考点01 电能 电功（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点02 电功率（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点03 焦耳定律（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点04 安全用电（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点05 家庭电路的基本组成（必备知识+1例+2变式） 02 拓展学习（+实验测量小灯泡的电功率考向分析+电热器的多挡位问题分析+跨学科实践：为家庭电路做设计） 03 巩固提升（精选15道题） 考点01 电能 电功 1、电功与电能 （1）定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。 （2）单位：国际单位是焦耳（J）；常用单位：度（kW•h）；1度=1千瓦时=1kW•h=3.6×106J。  2、电功与电能的计算 （1）电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路） （2）对于纯电阻电路可推导出： ①串联电路中常用公式：W=I2Rt； ②并联电路中常用公式：,W1：W2=R2：R1； ③无论用电器串联或并联，计算在一定时间所做的总功，常用公式W=W1+W2+…Wn。 3、电功的实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能,电功是一个过程量，电流做功的过程就是消耗电能的过程。 电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 4、电功的测量：利用电能表计算电功，根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功，或消耗的电能。 （1）先根据每kW•h的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能． （2）由于电能表的转盘的转数与电流做的功（或消耗的电能）成正比，因此可以先统一单位，然后列出比例式，再求解答案。 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。 6、电功的计算公式：W=UIt。 （1）U表示某段电路两端的电压，单位是V。 （2）I表示通过该电路的电流，单位是A。 （3）t表示通电时间，单位是s。 （4）W表示电流在该段电路上所做的功，单位是J。 7、串、并联电路中电功的特点 （1）串联电路：电阻R1、R2串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It；又因为U=U1+U2，故W总=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2。 （2）并联电路：电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2，电路中的电压为U，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t；又因为I=I1+I2，故W总=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2。 概念规律：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（或各支路）做功之和，表示为W总=W1+W2。 8、电能的输送：了合理的利用能源，发电站要建在靠近能源的地方，而用电的地方离发电站很远，因此需要把电能输送到远方，这就涉及电能的输送问题，即电能的输送；输送电能的基本要求是： （1）可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。 （2）保质：就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。 （3）经济：是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。 9、减少电能损失的方法 （1）减小导线电阻降低输电线上电能损失 （2）减小输电线中的电流降低输电线上电能损失 （3）电压表直接接在电源两极时，所测电压为电源电压。 【例1】（2025·山东潍坊·中考真题）某款纯电新能源汽车进行道路测试，以的速度匀速直线行驶，共持续行驶，行驶时汽车所受阻力为，其电动机工作的效率为。求： (1)汽车行驶的路程； (2)汽车牵引力做的功； (3)电动机消耗的电能。 【变式1-1】（2025·江苏镇江·中考真题）某电蚊香器中所用加热片的电阻与温度的关系图像如图所示，将此加热片接在电压恒定的电源两端，初温为25℃，刚开始时，随着温度的升高，加热片中的电流不断 ，温度达到 ℃时功率达到最大值。若该电蚊香器的实际功率为10W，则工作12h，可使标有“”字样的电能表指示灯闪烁 次。 【变式1-2】（2025·江苏淮安·中考真题）小明家电能表3月底的示数为，4月底的示数为。小明家4月份用电 kW·h。若电费按每千瓦时0.5元计算，则小明家4月份应交电费 元。 【变式1-3】（2025·甘肃兰州·中考真题）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S时，电流表的示数为0.2A。求： (1)电阻R2的阻值； (2) 电压表的示数U2； (3)电流在100s内通过电阻R2所做的功W2。 【易错易混辨析】 1、利用转盘转数来计算电能时，得到的单位是kW•h，记住单位之间换算关系：1kW•h=3.6×106J。 2、电能的求法 （1）测量较大电能时用刻度盘读数：最后一位是小数位；两次读数之差就是这段时间内消耗的电能，单位是度（千瓦时）； （2）测量较小电能时用转盘转数读数：通过记录某段时间内电能表转盘转数，结合电能表转盘每转表示的电能计算出该段时间内消耗的电能。 考点02 电功率 1、电功率的概念 （1）定义：电流单位时间内所做的功。 （2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实 际功率大小。 （3）国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。  （4）电功与电功率的区别：用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。 2、额定电压、额定功率、实际电压、实际功率 （1）用电器正常工作时的电压叫额定电压；用电器在额定电压下的功率叫额定功率。 （2）用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器在实际电压下的功率叫实际功率。 3、电功率与电能、时间的关系 （1）电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式。 （2）公式在使用时单位要统一，有两种可用 ①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）。 ②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW•h 度），时间用小时（h）。 4、电功率与电压、电流的关系 （1）在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率越大。 （2）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比。 （3）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。 5、电功率的计算 （1）定义式：P=UI．即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积，该公式是电功率的普适公式，适用于所有的用电器。 P表示电功率，单位是W；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过这段电路的电流，单位是A （2）导出式：P=I2R，,这两个公式只适用于纯电阻电路，即能将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。 6、测量电功率的方法 （1）测量用电器的电功率可以用专门的仪器。 （2）用电能表测量出电流通过用电器做的功，用秒表测量出所用的时间。根据公式计算出用电器的电功率。 （3）用电压表测出加在用电器两端的电压，用电流表测出通过用电器的电流，根据公式P=UI计算出用电器此刻的电功率，这种方法叫做伏安法。 （4）如果没有电压表，我们可以用一个已知电阻和电流表来代替电压表，根据U=IR可得出电压值，这时应将小灯泡与已知电阻并联，因为得出了已知电阻两端的电压，就知道了小灯泡两端的电压；反之，如果没有电流表，我们可以用一个已知电阻和电压来代替电流表，根据可得出电流值，这时应将小灯泡与已知电阻串联，因为得出了已知电阻的电流，就知道了通过小灯泡的电流。 7、探究小灯泡的电功率实验 （1）实验目的：用电流表、电压表测出小灯泡在不同电压下的电功率。 （2）实验原理：。 （3）实验方法：伏安法。 （4）实验步骤 步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处。 步骤②检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。 步骤③调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。 步骤④将实验中记录的数据分别代入P=UI，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中； 步骤⑤整理实验器材。 （5）实验分析和结论 ：小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮；灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大；灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。 （6）实验中滑动变阻器的作用：闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏（保护电路）；接通电源后，移动滑动变阻器的滑片，可以调节小灯泡两端的电压（调节电压）。 【例2】（2025·四川攀枝花·中考真题）实验室有一只标有“2.5V；0.5W”的小灯泡L，将其接入如图甲所示的电路中，闭合开关后，小灯泡刚好正常发光，电压表的示数为0.5V；将其接入如图乙所示的电路中，闭合开关后，电流表的示数为1.4A。甲、乙电路中，为同一定值电阻，电源相同且电压恒定，求： (1)定值电阻的阻值； (2)图乙所示情况下，小灯泡的功率。 【变式2-1】（2025·山东淄博·中考真题）图甲是电阻R1和R2的电流随电压变化的图像，电源电压不变，滑动变阻器R上标有“20Ω，2A”字样，将它们接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1，滑片P位于a端时，电阻R1的实际功率为1W；同时闭合开关S1和S2，将滑片P移动到b端时，电阻R1的实际功率为9.6W。则（　　） A．R2的阻值为5Ω B．电源电压为10V C．电路中的最大电流为1.8A D．电路的最大功率为 【变式2-2】（2025·陕西·中考真题）如图-1所示的电路，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为2.5 V，R为滑动变阻器，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动，电压表的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。如图-2，是电流表与电压表、的示数变化关系，分析图像可知，电源电压为 V，a图线反映的是 （选填“L”或“R”）的电流与电压的关系，当小灯泡两端的电压变为额定电压的一半时，小灯泡的实际功率 （选填“大于”“小于”或“等于”）其额定功率的四分之一。 【变式2-3】（2025·山东淄博·中考真题）某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能，如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2，R1、R2为加热电阻且R1=R2（阻值不随温度的变化而变化）。电火锅的部分参数如下表所示，。求： 电源电压/V 220 低温挡功率/W ______ 中温挡功率/W 550 高温挡功率/W 1100 (1)R1的阻值； (2)电火锅在低温挡工作时的电流； (3)在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间（不计热量损失，结果精确到1s）。 【易错易混辨析】 1、串联电路中电功率与电压、电阻的关系：（电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比）。 2、并联电路中电功率与电流、电阻的关系：（电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比）。 3、额定功率是唯一的、确定的，不随实际工作电压而改变；实际功率是不确定的，随实际电压而改变，灯泡的亮度取决于实际功率，如果实际功率相等，则亮度相同。 考点03 焦耳定律 1、电热的利用与防止 （1）电流的热效应：电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应。 （2）电流热效应的实质：是电流通过导体时，由电能转化为内能。 （3）电热器：电流通过导体时将电能全部转化为内能的用电器。其优点是清洁、无污染、 热效率高，且便于控制和调节电流。 （4）有时人们利用电热，如电饭锅、电熨斗等；有时人们防止电热产生的危害，如散热孔、 散热片、散热风扇等。 2、实验探究电流通过导体产生的电热与哪些因素有关 （1）实验目的：探究电流通过导体产生的电热与哪些因素有关； （2）实验原理：根据U形管液体升高高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少； （3）实验方法：控制变量法、转换法。 Ⅰ：电流产生的热量与电阻的关系 （1）实验步骤 步骤①如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大； 步骤②两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化； 步骤③整理实验器材。 （2）实验结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 Ⅱ：电流产生的热量与电流的关系 （1）实验步骤 步骤①如图乙所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同； 步骤②通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化； 步骤③整理实验器材。 （2）实验结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 3、焦耳定律的定义和应用 （1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律。 （2）公式：Q=I2Rt，公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（Ω），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）。 （3）变形公式：，Q=UIt。 （4）在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=Q；在非纯电阻电路中，电能大部分转化为其他能，已小部分转化为热能，电功大于电热，W=Q+W其他。 4、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。 5、焦耳定律的计算公式及其应用 （1）电热与电能的关系：纯电阻电路时Q=W；非纯电阻电路时Q＜W。 （2）电热与电功的关系 物理量 电功 电功率 焦耳定律 适用范围 基本公式 W=UIt P=UI Q=I2Rt 普遍适用 导出公式 =I2Rt  =I2R =UIt  纯电阻电路W=Q （3）公式Q=I2Rt是电流产生热效应的公式，与W=UIt不能通用．W=UIt是电流做功的计算公式，如果电流做功时，只有热效应，则两公式是等效的；如果电流做功时，同时有其他能量转化，像电动机工作时，电能既转化为热能，也转化为动能，则Q=I2Rt只是转化为电热的部分，W=UIt则是总的电功，只有对纯电阻电路才有W=Q，对非纯电阻电路Q＜W。 【例3】（2025·四川绵阳·中考真题）如图所示电路中，电源电压恒定，R1、R2和R3是定值电阻。当X和Y均为电流表时，闭合开关，其示数之比为9∶5，此时R1、R2、R3的连接方式是 （选填“串联”或“并联”），若通电时间t，电路产生的总焦耳热为Q1；当X和Y均为电压表时，闭合开关，其示数之比为5∶3，若通电相同时间t，电路产生的总焦耳热为Q2。则Q1 Q2。 【变式3-1】（2025·四川泸州·中考真题）“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器，用来切割塑料泡沫，如图所示。下列分析正确的是（　　） A．通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等 B．加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等 C．EF、FG和GH三段铝片的电阻相等 D．用GH段去切割塑料泡沫，效果最好 【变式3-2】（2025·宁夏·中考真题）如图是某款汽车后挡风玻璃的除雾除霜装置示意图。图中较宽的线条是导电条（电阻不计），较窄的线条是电阻丝。导电条A、B两端与汽车供电电路相连，供电电压为12V，电阻丝的总电阻是1Ω。正常工作时，通过导电条A处的电流为 A，电阻丝工作5min产生的热量为 J。图中P处电阻丝断裂，其他电阻丝还能工作，则这些电阻丝是 （选填“串联”或“并联”）的。 【变式3-3】（2025·江苏南通·中考真题）如图为某家用电热器的简化电路图，R1、R2是电热丝，R1=110Ω，虚线框内是温控开关，能在低温挡和高温挡间自动切换。当触点“1”与“2”接通时，处于低温挡；当触点“1”与“2”“3”同时接通时，处于高温挡。高温挡功率是低温挡功率的3倍。求： (1)低温挡时，R1中通过的电流及10s内放出的热量； (2)高温挡时，电阻R2的功率。 【易错易混辨析】 1、公式Q=I2Rt是电流产生热效应的公式，与W=UIt不能通用；W=UIt是电流做功的计算公式，如果电流做功时，只有热效应，则两公式是等效的；如果电流做功时，同时有其他能量转化，像电动机工作时，电能既转化为热能，也转化为动能，则Q=I2Rt只是转化为电热的部分，W=UIt则是总的电功，只有对纯电阻电路才有W=Q，对非纯电阻电路Q＜W。 2、电流通过电动机做功消耗的电能，一部分转化为机械能，另一部分是转化为内能，也就是W≠Q．那么，用来计算电功的公式W=UIt不能用来计算电热，电热智能用焦耳定律Q=I2Rt来计算。 考点04 安全用电（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 1、家庭电路中电流过大的原因：短路和用电器总功率过大。 （1）各种电器集中使用；接入电路总功率过大。 （2）线路的线径偏小，电阻增大，加大电耗。 （3）电路发生短路或漏电。 （4）开关电器时瞬间电流增大。 2、减少电流过大的方法 （1）各种电器分散使用。 （2）适当加大线路的线径，减少线路的电耗。 （3）线路与电器的绝缘性能要好，避免漏电。 （4）大功率电器开关上并联上适宜的电容器，减少开关电器时瞬间电流。 3、家庭电路中触电的情况 （1）单线触电：站在地上的人接触到火线； （2）双线触电：人同时接触到火线和零线。 4、高压触电的两种方式：高压电弧触电、跨步电压触电。 5、触电急救常识： （1）发现有人触电，不能直接去拉触电人，应首先切断电源或用绝缘棒使触电人脱离电源。 （2）发生火灾时，要首先切断电源，决不能带电泼水救火。 （3）为了安全用电，要做到不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 （4）在安装电路时，要把电能表接在干路上，保险丝应接在火线上(一根已足够)，控制开关也要装在火线上，螺丝口灯座的螺旋套要接在零线上。 6、安全用电原则 （1）不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 （2）更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。 （3）不弄湿用电器，不损坏绝缘层。 （4）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。 【例4】（2025·四川巴中·中考真题）下列符合安全用电的是（    ） A．用电器着火，要先灭火，再切断电源 B．使用测电笔时，不能接触笔尾的金属部分 C．有金属外壳的家用电器必须使用三孔插座 D．家里的多个大功率用电器可以同时共用一个插座 【变式4-1】（2025·海南·中考真题）生命最宝贵，安全第一位。下列情景不符合安全常识的是（　　） A．乘坐汽车系安全带 B．家用电器的金属外壳接地 C．骑电动车戴安全头盔 D．在一个插座上同时使用多个大功率用电器 【变式4-2】（2025·四川凉山·中考真题）随着新能源电动汽车销量增长，充电桩的安装率不断提高。据了解，充电桩输出电压的范围是300-600V，峰值功率高达500kW。如图所示，充电站内各充电桩是 （选填“串联”或“并联”）的；利用充电桩给汽车电池充电的过程中，汽车电池相当于电路中的 ；充电桩外壳常采用铝合金材料，为避免触电，外壳需连接 线；若充电桩起火， 用水灭火。 【易错易混辨析】 1、断路电灯不亮，用电器不工作，一般情况下电路中出现断路。断路时电路中无电流通过，但只涉及到电灯或用电器本身，并且可用测电笔查出。短路短路就是指电流没有经过用电器而直接构成通路。 2、发生短路时，电路中的电阻很小，电流很大，保险丝自动熔断。若保险丝选用错误（铁、铜等），导线会因发热，温度迅速升高，而引发火灾。 3、当电压表示数为电源电压时有两种推测：①是电压表所测范围电路断路；②是电压表所测范围之外的所有用电器都短路。 4、当电压表示数为零时有两种推测：①是电压表所测范围电路短路；②电压表所测范围之外有断路的地方。 5、常结合灯泡的亮灭来进一步判断：串联电路中两灯都不亮可能是某处断；串联电路中一亮一灭可能是灭的那个短；并联电路中一亮一灭可能是灭的那个断。 考点05 家庭电路的基本组成（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 1、保险丝：电路符号。 （1）保险丝的特点：电阻率大、熔点低。 （2）保险丝的作用：当电路中电流过大时保险丝发热熔断，切断电路。 （3）保险丝的更换原则：电路发生故障，有时会导致保险丝熔断，更换保险丝后，首先要查清熔断的原因， 再闭合总开关。 （4）保险丝的规格：保险丝越粗，额定电流越大。 （5）保险丝的选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。 （6）保险丝的连接：保险丝应串联在家庭电路的干路上，且一般只接在火线上。 （7）保险丝的工作原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用。 （8）空气开关：现代家庭中用的空气开关相当于总开关和保险丝的共同作用，保险丝是电流的热效应原理， 空气开关是电流的磁效应原理。 2、家庭电路的组成：家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、开关、用电器、插座、导线等组成。 （1）进户线：进户线有两条，一条是端线，也叫火线，一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。火线与地面间的电压为220V；正常情况下，零线之间和地线之间的电压为0V。 （2）电能表：装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。 （3）总开关：即闸刀开关或空气开关。安装在电能表后，控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。 （4）插座：连接家用电器，给家用电器供电。插座有二孔插座和三孔插座。 ①二孔插座接线情况：左边孔接零线，右边孔接火线。（左零右火） ②三孔插座接线情况：左边孔接零线，右边孔接火线，上面孔接地线。（左零右火上接地） 3、家庭电路的连接：各种用电器都是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。 （1）开关、保险串联后接入火线，不能接入零线。 （2）螺口灯座的螺旋套只允许接在零线上，绝不允许接在火线上。 4、测电笔（试电笔）：用来辨别火线和零线；种类：钢笔式，螺丝刀式。 （1）使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触被测导线，观察氖管是否发光（若发光则被测导线是火线）。 （2）使用时手指绝不能接触笔尖。 【例5】（2025·湖北武汉·中考真题）图甲是一个常用的插线板，图乙是其内部元件连接的示意图。将一盏台灯插头插入插线板的插孔内，闭合插线板开关和台灯开关，台灯正常发光。下列说法正确的是（    ） A．断开插线板开关，台灯仍正常发光 B．断开台灯开关，指示灯会熄灭 C．若指示灯断路，台灯仍正常发光 D．若台灯内部短路，指示灯会被烧坏 【变式5-1】（2025·山东泰安·中考真题）同学们利用所学安全用电知识模拟安装家庭电路，下列说法不正确的是（　　） A．电灯的开关连接在零线和灯泡之间 B．电能表安装在全户用电的总开关之前 C．安装三孔插座要“左零右火中间地” D．用试电笔判断零线和火线时，手指要接触笔尾金属体 【变式5-2】（2025·山东日照·中考真题）某电工师傅检查刚安装的插座是否符合安全用电要求。闭合开关，指示灯亮，用测电笔分别接触插座各孔，只有接触B、E两孔时氖管发光，说明这两个孔均接 （选填“火线”或“零线”）。用USB供电模块给一款标明电压为4V，容量为4000mA·h的手机电池充电，充满后电池储存的电能约为 J。 【跨学科实践：为家庭节约用电提建议】 1、重点 （1）公式W=Pt的理解与实践应用：包括单位换算、周期耗电量计算、节电量预测。 （2）家庭用电调查的核心方法：电能表读数与W=W末-W初的计算，用电器耗电数据的获取(铭牌查询/监测仪使用)。 （3）“耗电冠军”的分析逻辑：基于W=Pt，从“功率大小”和“使用时长”双维度判断高耗能用电器。 （4）科学节电建议的提出：能结合W=Pt，从“减P、缩t、消待机”三个维度设计具体、可操作的措施。 2、难点 （1）实际功率与额定功率的区分及应用:理解“冰箱压缩机非持续工作”等场景下，实际耗电量与额定功率计算值的差异。 （2）复杂场景的能耗分析:如多电器同时工作、峰谷电差异等情况下，总能耗的判断与节电方案设计。 （3）节电量预测与效果评估的误差处理:能分析天气、用电习惯等因素对实际节电量的影响，客观评估建议有效性。 （4）物理知识与生活实践的衔接:将W=Pt的理论逻辑转化为家人易懂、愿意配合的节电建议，解决“知识落地”的实际问题。 3、项目跨学科分析 （1）调查家中的用电情况,如每日的用电、每月的用电、每年的用电情况。 （2）了解用电器的耗电情况,如用电器每天工作的时长、工作的状态、消耗的电能等。 （3）根据实用的原则,家庭电路分为几条支路；照明支路；插座支路；空调支路；热水器支路。 （4）每条支路独立使用一个断路器（空气开关）。 4、项目实施关键 （1）调查家庭用电需求，每个家庭用电需求不一样。 （2）合理规划配电分支回路通常按：①插座分支回路；②照明回路；③大功率用电器(如空调)回路设计 如图所示为插座回路布局图。 （3）不要独自观察配电箱,一定要注意安全，切勿随意触摸！ （4）一般来说，对于可能长时间使用的大功率家用电器（如空调、电热水器、电暖器等）建议为其设计独立的分支回路。 【实验测量小灯泡的电功率考向分析】 （1）正确连接电路后，闭合开关S，发现小灯泡不发光、电压表无示数，但电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 　 小灯泡短路 。 （2）实验中测量小灯泡电功率的实验原理是 　　。 （3）闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的 电阻阻值 最大。 （4）电源电压应高于小灯泡的额定电压。 （5）在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下，应尽可能选用小量程。 （6）滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多，以便调节效果明显。 （7）滑动变阻器的作用：①保护电路；②将小灯泡两端电压调成额定电压。 （8）实验多次测量的目的：测量小灯泡在不同电压下的电功率，并进行比较。 （9）为什么不能通过求平均值求小灯泡的额定功率？额定功率是小灯泡额定电压下的功率，多次测量算出的功率不是额定功率。 （10）实验中，调节滑动变阻器发现小灯泡一直比较亮，是由于：滑动变阻器接法错误，错误地接成了上面两个接线柱，相当于接入电路中的是导线。 （11）实验中，调节滑动变阻器发现小灯泡一直比较暗，是由于：滑动变阻器接法错误，错误地接成了，滑动变阻器的下面两个接线柱，电路中相当于接入了一个定值电阻。 （12）实验中如果发现小灯泡不亮原因可能是：灯泡被短路、干路断路、电池电压太小、灯泡被短路、电路中阻值过大，电流太小。 【电热器的多挡位问题分析】 1、“双挡”中的电阻：电热器通常设计有“高温挡”和“低温挡”。根据可知，当U一定时，电阻越大，电功率越小；电阻越小，电功率越大，所以高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最大。 2、“双挡”的控制开关 a短路式：两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联，如下图所示。 当闭合开关时，有一个电阻短路，只有一个电阻工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温挡； b单刀双掷式：主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接在附加电阻上，如下图所示。 当开关掷向附加电阻的支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高温挡。 【跨学科实践：为家庭电路做设计】 1、项目提出：每个家庭的用电情况是不一样的，假如你家正在准备装修改造，请你根据家里的用电需求及前面的学习与研究，为你的家庭电路提出一个简单的设计方案。可以与同学分工合作，完成任务。 2、项目分析：为了使家庭电路更加安全、合理，设计时你觉得应该主要考虑哪些因素呢？ 首先可根据家里现有的用电器，初步估算家中的总体用电需求，然后合理规划并设计空内的配电分支回路。如果你有兴趣，最后还可对家庭电路中使用到的断路器、导线等配电器材进行选型，使器材之间相互匹配。 3、调查家庭用电需求：请你调查并记录目前家中主要用电器的使用情况阅读各个用电器的铭牌或说明书，重点关注它们的功率信息。明确用电需求，为规划家庭电路的配电分支回路作准备。 1．（2025·江苏徐州·二模）下列数据最接近实际的是（　　） A．人正常骑自行车的速度约1.2km/h B．人洗澡舒适的水温约20℃ C．两个鸡蛋的质量约为100mg D．液晶电视机的额定功率约100W 2．（2025·湖北武汉·三模）如图为某同学家户内配电系统部分方框图。下列说法正确的是（    ） A．如果电路连接符合安全用电原则，入户线①是火线 B．空调处空气开关跳闸，可能是空调短路 C．在插座处插入电饭锅，漏电保护器跳闸切断电路，可能是电饭锅的功率太大 D．空调和插座处用电器正常工作，而灯泡不能工作，可能是灯泡短路 3．（2025·福建福州·模拟预测）“安全用电无小事，时时刻刻要牢记”。下列说法正确的是（　　） A．使用测电笔检查电路时，手不能触碰到笔尾金属体 B．可以用潮湿的抹布擦拭客厅里正在发光的灯泡 C．了解家庭电路中总开关位置，能够在紧急情况下断开总开关 D．电冰箱的金属外壳不需要连接地线 4．（2025·湖南·三模）某同学家上月初和上月末电能表的示数如图所示，结合表盘上的信息，下列说法正确的是（     ） A．电能表是直接测量电功率的仪表 B．该同学家上个月消耗的电能为1011kW·h C．电能表上指示灯闪烁800次，表示消耗电能0.5kW·h D．该同学家使用的用电器总功率不能超过2200W 5．（2025·四川内江·模拟预测）下列有关安全用电与防护的做法或判断正确的是（    ） A．甲图中的电路连接符合安全用电的原则 B．乙图使用测电笔的方式是正确的 C．丙图中空气开关跳闸的原因可能是家庭电路出现了短路 D．丁图安装该电能表此时的读数为 6．（2026·上海宝山·一模）为了节约用电，且在黑暗环境开灯方便，可使用一种带有指示灯的开关，如图（a）所示，该开关S与指示灯和照明灯组成的电路可简化为图（b）所示。当开关S闭合时，照明灯正常发光，指示灯不发光；当开关S断开时，照明灯不发光，指示灯正常发光，则（     ） A．指示灯是L1，其额定功率大于照明灯的额定功率 B．指示灯是L1，其额定功率小于照明灯的额定功率 C．指示灯是L2，其额定功率大于照明灯的额定功率 D．指示灯是L2，其额定功率小于照明灯的额定功率 7．（2025·陕西西安·模拟预测）某商场为了统计出入商场的人流量，在大门前安装计数装置，有人经过大门时计数一次，简化电路图如图甲所示。其中S为红外线发射器，为光敏电阻，闭合开关，有人经过大门时会挡住射向的红外线，的阻值会变大，为定值电阻，某一时段电压表示数随时间变化的图像如图乙所示。已知电源电压恒为3V，的阻值为。则下列说法正确的是（   ） A．电压表的示数为2V时，计数器会计数一次 B．有人经过大门时，的阻值为 C．无人经过大门时，电路的总功率为0.1W D．有人经过大门和无人经过大门时的阻值之比为4:1 8．（2026·上海长宁·一模）电为我们的生活带来诸多便利，但也要注意用电安全。 (1)在家庭电路中，电功率越大的用电器，正常工作时通过它的电流越 ；同时使用的用电器越多，电路中的总电流越 。 (2)如图所示的操作过程，存在的安全问题是 。 9．（2025·江西九江·模拟预测）在国际单位制中，伏特是 （填写物理量名称的单位。如图所示是某同学在家中拍的一张电能表照片，由此可知，此电能表从开始使用到现在，该家庭消耗电能 。 10．（2025·陕西西安·模拟预测）我国某国产汽车厂商首次推出了乘用车“兆瓦闪充”技术，在充电速度上真正实现了油电同速。该技术的最高充电电流为1000A，最高充电电压为1000V，最大充电功率为 W，充电桩与车辆电池组的总等效电阻为0.01Ω，以最大充电功率充电3min电路产生的热量为 J；为了充电人员的安全，充电桩的金属外壳应该连接 （选填“火线”“零线”或“地线”）。 11．（2025·四川广安·模拟预测）如图所示，电源电压保持不变，灯泡电阻不随温度变化。当S2和S3闭合，S1断开时，电压表的示数为6V，电流表A的示数为0.2A；当S1和S2闭合，S3断开时，电流表A的示数为0.4A，则通电两分钟L1产生的热量为 J，当S1和S3断开，S2闭合时，则L1和L2消耗的电功率之比为 。 12．（2025·吉林长春·模拟预测）如图所示是小马同学设计的拉力计的示意图，把电压表改装成拉力计，电源电压恒为，电压表选用量程，滑片P从滑动变阻器R1的a端向b端移动时，拉力F从0N到均匀变化，且拉力为时，电压表的示数为。 (1)拉力为时，电压表的示数为 V，此时电阻R1消耗的电功率与电路总功率之比为 ； (2)拉力计的，应标在电压表的 V的刻线位置； (3)这个拉力计的刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的。 13．（2026·四川南充·一模）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图所示，其中R1>R2。 实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系； (1)请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整； (2)为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容 水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）； 实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系： (3)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：在不考虑热散失，用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高Δt1，在实验二中温度升高Δt1′，则Δt1′ 2Δt1（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小 正比例关系（选填“成”或“不成”）.实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论； (4)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值 的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。 14．（2025·云南昆明·二模）如图所示，图甲为小灯泡L的电流I随其两端电压U变化的图像。将该灯泡接入图乙电路中，电源电压恒定，已知定值电阻R的阻值大小为15Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.2A，求： (1)电流表A2的示数； (2)小灯泡工作10s消耗的电能。 15．（2025·北京延庆·模拟预测）如图甲所示，电源电压恒为是阻值为的定值电阻，为热敏电阻，的阻值与温度的关系如图乙所示（为了简化问题，已将图线做了近似处理）。闭合开关，当热敏电阻的温度升高到不变时，求： (1)电压表的示数 (2)热敏电阻在内产生热量。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第16讲 电功率与生活用电 本讲要点 01 考点精讲（5大核心考点） 考点01 电能 电功（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点02 电功率（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点03 焦耳定律（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点04 安全用电（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 考点05 家庭电路的基本组成（必备知识+1例+2变式） 02 拓展学习（+实验测量小灯泡的电功率考向分析+电热器的多挡位问题分析+跨学科实践：为家庭电路做设计） 03 巩固提升（精选15道题） 考点01 电能 电功 1、电功与电能 （1）定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。 （2）单位：国际单位是焦耳（J）；常用单位：度（kW•h）；1度=1千瓦时=1kW•h=3.6×106J。  2、电功与电能的计算 （1）电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路） （2）对于纯电阻电路可推导出： ①串联电路中常用公式：W=I2Rt； ②并联电路中常用公式：,W1：W2=R2：R1； ③无论用电器串联或并联，计算在一定时间所做的总功，常用公式W=W1+W2+…Wn。 3、电功的实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能,电功是一个过程量，电流做功的过程就是消耗电能的过程。 电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 4、电功的测量：利用电能表计算电功，根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功，或消耗的电能。 （1）先根据每kW•h的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能． （2）由于电能表的转盘的转数与电流做的功（或消耗的电能）成正比，因此可以先统一单位，然后列出比例式，再求解答案。 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。 6、电功的计算公式：W=UIt。 （1）U表示某段电路两端的电压，单位是V。 （2）I表示通过该电路的电流，单位是A。 （3）t表示通电时间，单位是s。 （4）W表示电流在该段电路上所做的功，单位是J。 7、串、并联电路中电功的特点 （1）串联电路：电阻R1、R2串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It；又因为U=U1+U2，故W总=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2。 （2）并联电路：电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2，电路中的电压为U，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t；又因为I=I1+I2，故W总=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2。 概念规律：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（或各支路）做功之和，表示为W总=W1+W2。 8、电能的输送：了合理的利用能源，发电站要建在靠近能源的地方，而用电的地方离发电站很远，因此需要把电能输送到远方，这就涉及电能的输送问题，即电能的输送；输送电能的基本要求是： （1）可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。 （2）保质：就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。 （3）经济：是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。 9、减少电能损失的方法 （1）减小导线电阻降低输电线上电能损失 （2）减小输电线中的电流降低输电线上电能损失 （3）电压表直接接在电源两极时，所测电压为电源电压。 【例1】（2025·山东潍坊·中考真题）某款纯电新能源汽车进行道路测试，以的速度匀速直线行驶，共持续行驶，行驶时汽车所受阻力为，其电动机工作的效率为。求： (1)汽车行驶的路程； (2)汽车牵引力做的功； (3)电动机消耗的电能。 【详解】（1）已知 ，，汽车行驶的路程 （2）匀速行驶时牵引力 ，汽车牵引力做的功 （3）电动机效率，电能转化为机械能的效率为，则电动机消耗的电能 【变式1-1】（2025·江苏镇江·中考真题）某电蚊香器中所用加热片的电阻与温度的关系图像如图所示，将此加热片接在电压恒定的电源两端，初温为25℃，刚开始时，随着温度的升高，加热片中的电流不断 ，温度达到 ℃时功率达到最大值。若该电蚊香器的实际功率为10W，则工作12h，可使标有“”字样的电能表指示灯闪烁 次。 【答案】 变大 180 360 【详解】[1][2]由图像可以看出，加热片的电阻刚开始时随温度的升高电阻减小，又加热片两端的电压恒定，所以加热片的电流不断增大，直到温度为180℃，电阻最小，电流最大，功率达到最大值。 [3]电蚊香器的实际功率为P=10W=0.01kW，工作时间t=12h，则电蚊香器消耗的电能为 则电能表指示灯闪烁的次数为 【变式1-2】（2025·江苏淮安·中考真题）小明家电能表3月底的示数为，4月底的示数为。小明家4月份用电 kW·h。若电费按每千瓦时0.5元计算，则小明家4月份应交电费 元。 【答案】 120 60 【详解】[1]电能表的读数最后一位是小数位。3月底示数为2158.2kW·h，4月底示数为2278.2kW·h。4月份用电量为2278.2kW·h−2158.2kW·h=120kW·h [2]已知电费每千瓦时0.5元，4月份应交电费为120kW·h×0.5元/kW·h=60元 【变式1-3】（2025·甘肃兰州·中考真题）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S时，电流表的示数为0.2A。求： (1)电阻R2的阻值； (2) 电压表的示数U2； (3)电流在100s内通过电阻R2所做的功W2。 【详解】（1）两个电阻是串联的，电压表测量的是定值电阻R2两端的电压U2；电路中的总电阻为 电阻R2的阻值 （2）电压表的示数为 （3）电流在100s内通过电阻R2所做的功为 【易错易混辨析】 1、利用转盘转数来计算电能时，得到的单位是kW•h，记住单位之间换算关系：1kW•h=3.6×106J。 2、电能的求法 （1）测量较大电能时用刻度盘读数：最后一位是小数位；两次读数之差就是这段时间内消耗的电能，单位是度（千瓦时）； （2）测量较小电能时用转盘转数读数：通过记录某段时间内电能表转盘转数，结合电能表转盘每转表示的电能计算出该段时间内消耗的电能。 考点02 电功率 1、电功率的概念 （1）定义：电流单位时间内所做的功。 （2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实 际功率大小。 （3）国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。  （4）电功与电功率的区别：用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。 2、额定电压、额定功率、实际电压、实际功率 （1）用电器正常工作时的电压叫额定电压；用电器在额定电压下的功率叫额定功率。 （2）用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器在实际电压下的功率叫实际功率。 3、电功率与电能、时间的关系 （1）电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式。 （2）公式在使用时单位要统一，有两种可用 ①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）。 ②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW•h 度），时间用小时（h）。 4、电功率与电压、电流的关系 （1）在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率越大。 （2）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比。 （3）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。 5、电功率的计算 （1）定义式：P=UI．即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积，该公式是电功率的普适公式，适用于所有的用电器。 P表示电功率，单位是W；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过这段电路的电流，单位是A （2）导出式：P=I2R，,这两个公式只适用于纯电阻电路，即能将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。 6、测量电功率的方法 （1）测量用电器的电功率可以用专门的仪器。 （2）用电能表测量出电流通过用电器做的功，用秒表测量出所用的时间。根据公式计算出用电器的电功率。 （3）用电压表测出加在用电器两端的电压，用电流表测出通过用电器的电流，根据公式P=UI计算出用电器此刻的电功率，这种方法叫做伏安法。 （4）如果没有电压表，我们可以用一个已知电阻和电流表来代替电压表，根据U=IR可得出电压值，这时应将小灯泡与已知电阻并联，因为得出了已知电阻两端的电压，就知道了小灯泡两端的电压；反之，如果没有电流表，我们可以用一个已知电阻和电压来代替电流表，根据可得出电流值，这时应将小灯泡与已知电阻串联，因为得出了已知电阻的电流，就知道了通过小灯泡的电流。 7、探究小灯泡的电功率实验 （1）实验目的：用电流表、电压表测出小灯泡在不同电压下的电功率。 （2）实验原理：。 （3）实验方法：伏安法。 （4）实验步骤 步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处。 步骤②检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。 步骤③调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。 步骤④将实验中记录的数据分别代入P=UI，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中； 步骤⑤整理实验器材。 （5）实验分析和结论 ：小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮；灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大；灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。 （6）实验中滑动变阻器的作用：闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏（保护电路）；接通电源后，移动滑动变阻器的滑片，可以调节小灯泡两端的电压（调节电压）。 【例2】（2025·四川攀枝花·中考真题）实验室有一只标有“2.5V；0.5W”的小灯泡L，将其接入如图甲所示的电路中，闭合开关后，小灯泡刚好正常发光，电压表的示数为0.5V；将其接入如图乙所示的电路中，闭合开关后，电流表的示数为1.4A。甲、乙电路中，为同一定值电阻，电源相同且电压恒定，求： (1)定值电阻的阻值； (2)图乙所示情况下，小灯泡的功率。 【详解】（1）图甲中与小灯泡串联，小灯泡正常发光，其电压，功率，电路电流为 电压表测两端电压，根据欧姆定律 （2）图甲中电源电压 图乙中与小灯泡并联，电流表测干路电流。 通过的电流 通过小灯泡的电流 并联时小灯泡两端电压等于电源电压，则 【变式2-1】（2025·山东淄博·中考真题）图甲是电阻R1和R2的电流随电压变化的图像，电源电压不变，滑动变阻器R上标有“20Ω，2A”字样，将它们接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1，滑片P位于a端时，电阻R1的实际功率为1W；同时闭合开关S1和S2，将滑片P移动到b端时，电阻R1的实际功率为9.6W。则（　　） A．R2的阻值为5Ω B．电源电压为10V C．电路中的最大电流为1.8A D．电路的最大功率为 【答案】D 【详解】AB．由图甲可知，是定值电阻，其阻值 的阻值随电压的增大而增大。由图乙知，当只闭合开关，滑片P位于a端时，滑动变阻器的阻值全部连入电路，滑动变阻器与串联，的实际功率为1W，结合图甲可知，此时两端的电压为2V，电流为0.5A，则滑动变阻器两端的电压 则电源电压，故AB错误； CD．由图乙知，同时闭合开关和，将滑片P移动到b端时，、并联，电路中总电阻最小，总电流最大，通过的电流 通过的电流 则电路中的最大电流 此时电路消耗的最大功率，故C错误，D正确。 故选D。 【变式2-2】（2025·陕西·中考真题）如图-1所示的电路，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为2.5 V，R为滑动变阻器，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动，电压表的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。如图-2，是电流表与电压表、的示数变化关系，分析图像可知，电源电压为 V，a图线反映的是 （选填“L”或“R”）的电流与电压的关系，当小灯泡两端的电压变为额定电压的一半时，小灯泡的实际功率 （选填“大于”“小于”或“等于”）其额定功率的四分之一。 【答案】 变小 4.5 L 大于 【详解】[1][2][3]由图可知，滑动变阻器和灯泡串联，电流表测电路中的电流，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。将滑动变阻器的滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，则灯泡两端的电压变大，根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端的电压变小，则电压表V2的示数变小；综上可知，电路中的电流增大，灯泡两端电压的增大，因此a图线反映的是灯泡L的电流与电压的关系。由图可知，当电路中的电流为0.1A时，灯泡两端的电压为0.5V，滑动变阻器两端的电压为4V，根据串联电路电压的特点可知，电源电压为 [4]设灯泡的额定电压为U0，额定电压下的电阻为R0，则额定功率为 当小灯泡两端的电压变为额定电压的一半时，小灯泡的实际功率减小，灯泡的温度降低，电阻，则实际功率 所以小灯泡的实际功率大于其额定功率的四分之一。 【变式2-3】（2025·山东淄博·中考真题）某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能，如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2，R1、R2为加热电阻且R1=R2（阻值不随温度的变化而变化）。电火锅的部分参数如下表所示，。求： 电源电压/V 220 低温挡功率/W ______ 中温挡功率/W 550 高温挡功率/W 1100 (1)R1的阻值； (2)电火锅在低温挡工作时的电流； (3)在标准大气压下，使用高温挡将质量为1kg、初温为20℃的水烧开需要的时间（不计热量损失，结果精确到1s）。 【详解】（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2接2时，R1与R2并联，电路总电阻最小，由可知，此时电功率最大，为高温挡；当S1闭合、S2接1时，只有R1接入电路，由可知，此时电火锅为中温挡；即电火锅处于中温挡时，只有电阻R1工作，则R1的阻值 （2）当S1断开、S2接1时，R1与R2串联，电路总电阻最大，由可知，此时的电功率最小，为低温挡；则低温挡的总电阻R低=R1+R2=2R1=2×88Ω=176Ω 低温挡工作时的电流 （3）在标准大气压下，水的沸点是100℃。将水烧开需吸收的热量 因为不计热量损失，电火锅消耗的电能 W = Q吸 = 3.36×105J 使用高温挡加热时，加热所需的时间 【易错易混辨析】 1、串联电路中电功率与电压、电阻的关系：（电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比）。 2、并联电路中电功率与电流、电阻的关系：（电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比）。 3、额定功率是唯一的、确定的，不随实际工作电压而改变；实际功率是不确定的，随实际电压而改变，灯泡的亮度取决于实际功率，如果实际功率相等，则亮度相同。 考点03 焦耳定律 1、电热的利用与防止 （1）电流的热效应：电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应。 （2）电流热效应的实质：是电流通过导体时，由电能转化为内能。 （3）电热器：电流通过导体时将电能全部转化为内能的用电器。其优点是清洁、无污染、 热效率高，且便于控制和调节电流。 （4）有时人们利用电热，如电饭锅、电熨斗等；有时人们防止电热产生的危害，如散热孔、 散热片、散热风扇等。 2、实验探究电流通过导体产生的电热与哪些因素有关 （1）实验目的：探究电流通过导体产生的电热与哪些因素有关； （2）实验原理：根据U形管液体升高高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少； （3）实验方法：控制变量法、转换法。 Ⅰ：电流产生的热量与电阻的关系 （1）实验步骤 步骤①如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大； 步骤②两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化； 步骤③整理实验器材。 （2）实验结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 Ⅱ：电流产生的热量与电流的关系 （1）实验步骤 步骤①如图乙所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同； 步骤②通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化； 步骤③整理实验器材。 （2）实验结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 3、焦耳定律的定义和应用 （1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律。 （2）公式：Q=I2Rt，公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（Ω），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）。 （3）变形公式：，Q=UIt。 （4）在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=Q；在非纯电阻电路中，电能大部分转化为其他能，已小部分转化为热能，电功大于电热，W=Q+W其他。 4、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。 5、焦耳定律的计算公式及其应用 （1）电热与电能的关系：纯电阻电路时Q=W；非纯电阻电路时Q＜W。 （2）电热与电功的关系 物理量 电功 电功率 焦耳定律 适用范围 基本公式 W=UIt P=UI Q=I2Rt 普遍适用 导出公式 =I2Rt  =I2R =UIt  纯电阻电路W=Q （3）公式Q=I2Rt是电流产生热效应的公式，与W=UIt不能通用．W=UIt是电流做功的计算公式，如果电流做功时，只有热效应，则两公式是等效的；如果电流做功时，同时有其他能量转化，像电动机工作时，电能既转化为热能，也转化为动能，则Q=I2Rt只是转化为电热的部分，W=UIt则是总的电功，只有对纯电阻电路才有W=Q，对非纯电阻电路Q＜W。 【例3】（2025·四川绵阳·中考真题）如图所示电路中，电源电压恒定，R1、R2和R3是定值电阻。当X和Y均为电流表时，闭合开关，其示数之比为9∶5，此时R1、R2、R3的连接方式是 （选填“串联”或“并联”），若通电时间t，电路产生的总焦耳热为Q1；当X和Y均为电压表时，闭合开关，其示数之比为5∶3，若通电相同时间t，电路产生的总焦耳热为Q2。则Q1 Q2。 【答案】 并联 > 【详解】[1]若当X和Y均为电流表时，分析电路知，电流表X测R2、R3的总电流，电流表Y测R1、R2的总电流，闭合开关，等效电路如图所示，故此时R1、R2、R3并联，由并联电路电阻规律可知，总电阻越并越小，并联电路的总电阻会小于任何一个分电阻。 [2] 当X和Y均为电压表时，闭合开关，则电路是一个串联电路，由串联电路电阻规律可知，总电阻越串越大，串联电路的总电阻会大于任何一个分电阻。综上可得 电源电压不变，由可知，在相同时间t内电路产生的总焦耳热，电阻小的产生的热量多，故 【变式3-1】（2025·四川泸州·中考真题）“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器，用来切割塑料泡沫，如图所示。下列分析正确的是（　　） A．通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等 B．加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等 C．EF、FG和GH三段铝片的电阻相等 D．用GH段去切割塑料泡沫，效果最好 【答案】A 【详解】A．由图可知，EF、FG和GH三段铝片是串联在电路中的，根据串联电路的电流特点：串联电路中各处的电流相等，所以通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等，故A正确； BC．电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关（本题中温度、材料相同）。由图可知，三段铝片长度均为，但宽度不同（即横截面积不同），根据“在材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大”,可知三段铝片的电阻关系为；根据欧姆定律（相同，不同），所以加在GH、EF、FG三段铝片两端的电压关系为,故BC错误； D．根据焦耳定律（、相同），电阻越大，产生的热量越多。因为，所以FG段电阻最大，产生热量最多，用FG段去切割塑料泡沫，效果最好，故D错误。 故选A。 【变式3-2】（2025·宁夏·中考真题）如图是某款汽车后挡风玻璃的除雾除霜装置示意图。图中较宽的线条是导电条（电阻不计），较窄的线条是电阻丝。导电条A、B两端与汽车供电电路相连，供电电压为12V，电阻丝的总电阻是1Ω。正常工作时，通过导电条A处的电流为 A，电阻丝工作5min产生的热量为 J。图中P处电阻丝断裂，其他电阻丝还能工作，则这些电阻丝是 （选填“串联”或“并联”）的。 【答案】 12 并联 【详解】[1]根据欧姆定律，已知电压，电阻，则通过导电条A处的电流 [2]根据焦耳定律，电阻丝工作5min产生的热量 [3]因为P处电阻丝断裂，其他电阻丝还能工作，说明各电阻丝之间互不影响，能独立工作，所以这些电阻丝是并联的。 【变式3-3】（2025·江苏南通·中考真题）如图为某家用电热器的简化电路图，R1、R2是电热丝，R1=110Ω，虚线框内是温控开关，能在低温挡和高温挡间自动切换。当触点“1”与“2”接通时，处于低温挡；当触点“1”与“2”“3”同时接通时，处于高温挡。高温挡功率是低温挡功率的3倍。求： (1)低温挡时，R1中通过的电流及10s内放出的热量； (2)高温挡时，电阻R2的功率。 【详解】（1）当触点“1”与“2”接通时，电路为R1的简单电路，处于低温挡。根据欧姆定律，可得R1中通过的电流 根据焦耳定律Q=I2Rt，10s内R1放出的热量 （2）低温挡功率 因为高温挡功率是低温挡功率的3倍，所以高温挡功率 当触点“1”与“2”“3”同时接通时，R1与R2并联，处于高温挡。并联电路各支路电压相等，都等于电源电压220V，R1的功率 根据并联电路功率关系P高=P1+P2 可得R2的功率 【易错易混辨析】 1、公式Q=I2Rt是电流产生热效应的公式，与W=UIt不能通用；W=UIt是电流做功的计算公式，如果电流做功时，只有热效应，则两公式是等效的；如果电流做功时，同时有其他能量转化，像电动机工作时，电能既转化为热能，也转化为动能，则Q=I2Rt只是转化为电热的部分，W=UIt则是总的电功，只有对纯电阻电路才有W=Q，对非纯电阻电路Q＜W。 2、电流通过电动机做功消耗的电能，一部分转化为机械能，另一部分是转化为内能，也就是W≠Q．那么，用来计算电功的公式W=UIt不能用来计算电热，电热智能用焦耳定律Q=I2Rt来计算。 考点04 安全用电（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 1、家庭电路中电流过大的原因：短路和用电器总功率过大。 （1）各种电器集中使用；接入电路总功率过大。 （2）线路的线径偏小，电阻增大，加大电耗。 （3）电路发生短路或漏电。 （4）开关电器时瞬间电流增大。 2、减少电流过大的方法 （1）各种电器分散使用。 （2）适当加大线路的线径，减少线路的电耗。 （3）线路与电器的绝缘性能要好，避免漏电。 （4）大功率电器开关上并联上适宜的电容器，减少开关电器时瞬间电流。 3、家庭电路中触电的情况 （1）单线触电：站在地上的人接触到火线； （2）双线触电：人同时接触到火线和零线。 4、高压触电的两种方式：高压电弧触电、跨步电压触电。 5、触电急救常识： （1）发现有人触电，不能直接去拉触电人，应首先切断电源或用绝缘棒使触电人脱离电源。 （2）发生火灾时，要首先切断电源，决不能带电泼水救火。 （3）为了安全用电，要做到不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 （4）在安装电路时，要把电能表接在干路上，保险丝应接在火线上(一根已足够)，控制开关也要装在火线上，螺丝口灯座的螺旋套要接在零线上。 6、安全用电原则 （1）不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 （2）更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。 （3）不弄湿用电器，不损坏绝缘层。 （4）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。 【例4】（2025·四川巴中·中考真题）下列符合安全用电的是（    ） A．用电器着火，要先灭火，再切断电源 B．使用测电笔时，不能接触笔尾的金属部分 C．有金属外壳的家用电器必须使用三孔插座 D．家里的多个大功率用电器可以同时共用一个插座 【答案】C 【详解】A．用电器着火时，应先切断电源，再救火，如果先用水灭火，容易引发触电，故A不符合题意； B．使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，但要接触笔尾金属体，故B不符合题意； C．有金属外壳的用电器应使用三孔插座，这样可防止因用电器漏电而触电，故C符合题意； D．让家里的多个大功率用电器共用一个插座，会造成电流过大，易引发火灾，因此不能同时共用一个插座，故D不符合题意。 故选C。 【变式4-1】（2025·海南·中考真题）生命最宝贵，安全第一位。下列情景不符合安全常识的是（　　） A．乘坐汽车系安全带 B．家用电器的金属外壳接地 C．骑电动车戴安全头盔 D．在一个插座上同时使用多个大功率用电器 【答案】D 【详解】A．乘坐汽车系安全带可以防止因为惯性带来的伤害，故A不符合题意； B．家用电器的金属外壳接地可以在发生漏电时避免触电，故B不符合题意； C．骑电动车戴安全头盔可以在发生意外时保护头部，故C不符合题意； D．在一个插座上同时使用多个大功率用电器会造成电路中电流过大从而引起火灾，故D符合题意。 故选D。 【变式4-2】（2025·四川凉山·中考真题）随着新能源电动汽车销量增长，充电桩的安装率不断提高。据了解，充电桩输出电压的范围是300-600V，峰值功率高达500kW。如图所示，充电站内各充电桩是 （选填“串联”或“并联”）的；利用充电桩给汽车电池充电的过程中，汽车电池相当于电路中的 ；充电桩外壳常采用铝合金材料，为避免触电，外壳需连接 线；若充电桩起火， 用水灭火。 【答案】 并联 用电器 地 不能 【详解】[1]并联电路中各个用电器之间互不影响，图中汽车充电桩在使用时它们之间互不影响，说明它们之间是并联的。 [2]在给新能源汽车充电时，汽车的电池消耗电能，所以相当于电路中的用电器。 [3]充电桩外壳常采用铝合金材料，铝合金是导体，为防止漏电造成触电事故，安装时外壳需连接地线，从而保证人员和设备的安全。 [4]若充电桩起火，不能用水扑灭，因为生活用水是导体，可能会引发触电事故，应该使用干粉灭火器等专用灭火设备。 【易错易混辨析】 1、断路电灯不亮，用电器不工作，一般情况下电路中出现断路。断路时电路中无电流通过，但只涉及到电灯或用电器本身，并且可用测电笔查出。短路短路就是指电流没有经过用电器而直接构成通路。 2、发生短路时，电路中的电阻很小，电流很大，保险丝自动熔断。若保险丝选用错误（铁、铜等），导线会因发热，温度迅速升高，而引发火灾。 3、当电压表示数为电源电压时有两种推测：①是电压表所测范围电路断路；②是电压表所测范围之外的所有用电器都短路。 4、当电压表示数为零时有两种推测：①是电压表所测范围电路短路；②电压表所测范围之外有断路的地方。 5、常结合灯泡的亮灭来进一步判断：串联电路中两灯都不亮可能是某处断；串联电路中一亮一灭可能是灭的那个短；并联电路中一亮一灭可能是灭的那个断。 考点05 家庭电路的基本组成（必备知识+1例+2变式+易错易混辨析） 1、保险丝：电路符号。 （1）保险丝的特点：电阻率大、熔点低。 （2）保险丝的作用：当电路中电流过大时保险丝发热熔断，切断电路。 （3）保险丝的更换原则：电路发生故障，有时会导致保险丝熔断，更换保险丝后，首先要查清熔断的原因， 再闭合总开关。 （4）保险丝的规格：保险丝越粗，额定电流越大。 （5）保险丝的选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。 （6）保险丝的连接：保险丝应串联在家庭电路的干路上，且一般只接在火线上。 （7）保险丝的工作原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用。 （8）空气开关：现代家庭中用的空气开关相当于总开关和保险丝的共同作用，保险丝是电流的热效应原理， 空气开关是电流的磁效应原理。 2、家庭电路的组成：家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、开关、用电器、插座、导线等组成。 （1）进户线：进户线有两条，一条是端线，也叫火线，一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。火线与地面间的电压为220V；正常情况下，零线之间和地线之间的电压为0V。 （2）电能表：装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。 （3）总开关：即闸刀开关或空气开关。安装在电能表后，控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。 （4）插座：连接家用电器，给家用电器供电。插座有二孔插座和三孔插座。 ①二孔插座接线情况：左边孔接零线，右边孔接火线。（左零右火） ②三孔插座接线情况：左边孔接零线，右边孔接火线，上面孔接地线。（左零右火上接地） 3、家庭电路的连接：各种用电器都是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。 （1）开关、保险串联后接入火线，不能接入零线。 （2）螺口灯座的螺旋套只允许接在零线上，绝不允许接在火线上。 4、测电笔（试电笔）：用来辨别火线和零线；种类：钢笔式，螺丝刀式。 （1）使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触被测导线，观察氖管是否发光（若发光则被测导线是火线）。 （2）使用时手指绝不能接触笔尖。 【例5】（2025·湖北武汉·中考真题）图甲是一个常用的插线板，图乙是其内部元件连接的示意图。将一盏台灯插头插入插线板的插孔内，闭合插线板开关和台灯开关，台灯正常发光。下列说法正确的是（    ） A．断开插线板开关，台灯仍正常发光 B．断开台灯开关，指示灯会熄灭 C．若指示灯断路，台灯仍正常发光 D．若台灯内部短路，指示灯会被烧坏 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，插座和指示灯并联，插线板开关在干路中，断开插线板开关，台灯不能正常发光，故A错误； B．由图乙可知，插座和指示灯并联，断开台灯开关，指示灯仍然发光，故B错误； C．由图乙可知，插座和指示灯并联，它们之间互不影响，若指示灯断路，台灯仍正常发光，故C正确； D．若台灯内部短路，指示灯没有电流通过，指示灯不会被烧坏，故D错误。 故选C。 【变式5-1】（2025·山东泰安·中考真题）同学们利用所学安全用电知识模拟安装家庭电路，下列说法不正确的是（　　） A．电灯的开关连接在零线和灯泡之间 B．电能表安装在全户用电的总开关之前 C．安装三孔插座要“左零右火中间地” D．用试电笔判断零线和火线时，手指要接触笔尾金属体 【答案】A 【详解】A．电灯的开关应该连接在火线和灯泡之间。这样当开关断开时，能切断灯泡与火线的连接，使得灯泡不带电，人在更换灯泡或进行相关操作时，可避免触电危险。若开关接在零线和灯泡之间，即使开关断开，灯泡仍与火线相连，在某些情况下（比如更换灯泡时不小心碰到灯头的金属部分），人就容易触电，故A不正确，符合题意； B．电能表是用来测量用户在一定时间内消耗电能多少的仪表，家庭电路中各元件的先后顺序为：进户线，电能表，总开关，保险装置，开关，用电器等，为了防止偷电，电能表总要装在总开关之前，故B正确，不符合题意； C．安装三孔插座要中间接地线，左、右分别为零线、火线，安装三孔插座时要遵循“左零右火中间地”的原则，这是符合安全用电规范的，这样能保证用电器金属外壳通过地线接地，在发生漏电时，电流可通过地线导入大地，保障人身安全，故C正确，不符合题意； D．用试电笔判断零线和火线时，手指要接触笔尾金属体，笔尖触碰火线时，氖管才会发光，故D正确，不符合题意。 故选A。 【变式5-2】（2025·山东日照·中考真题）某电工师傅检查刚安装的插座是否符合安全用电要求。闭合开关，指示灯亮，用测电笔分别接触插座各孔，只有接触B、E两孔时氖管发光，说明这两个孔均接 （选填“火线”或“零线”）。用USB供电模块给一款标明电压为4V，容量为4000mA·h的手机电池充电，充满后电池储存的电能约为 J。 【答案】 火线 5.76×104 【详解】[1]测电笔分别接触B、E两孔时氖管发光，说明B、E两孔带电，与火线相连。 [2]手机电池的容量为 4000mA·h =4A·h， 它充满后大约储存的电能为W=UIt=4V×4A×3600s=5.76×104J 【跨学科实践：为家庭节约用电提建议】 1、重点 （1）公式W=Pt的理解与实践应用：包括单位换算、周期耗电量计算、节电量预测。 （2）家庭用电调查的核心方法：电能表读数与W=W末-W初的计算，用电器耗电数据的获取(铭牌查询/监测仪使用)。 （3）“耗电冠军”的分析逻辑：基于W=Pt，从“功率大小”和“使用时长”双维度判断高耗能用电器。 （4）科学节电建议的提出：能结合W=Pt，从“减P、缩t、消待机”三个维度设计具体、可操作的措施。 2、难点 （1）实际功率与额定功率的区分及应用:理解“冰箱压缩机非持续工作”等场景下，实际耗电量与额定功率计算值的差异。 （2）复杂场景的能耗分析:如多电器同时工作、峰谷电差异等情况下，总能耗的判断与节电方案设计。 （3）节电量预测与效果评估的误差处理:能分析天气、用电习惯等因素对实际节电量的影响，客观评估建议有效性。 （4）物理知识与生活实践的衔接:将W=Pt的理论逻辑转化为家人易懂、愿意配合的节电建议，解决“知识落地”的实际问题。 3、项目跨学科分析 （1）调查家中的用电情况,如每日的用电、每月的用电、每年的用电情况。 （2）了解用电器的耗电情况,如用电器每天工作的时长、工作的状态、消耗的电能等。 （3）根据实用的原则,家庭电路分为几条支路；照明支路；插座支路；空调支路；热水器支路。 （4）每条支路独立使用一个断路器（空气开关）。 4、项目实施关键 （1）调查家庭用电需求，每个家庭用电需求不一样。 （2）合理规划配电分支回路通常按：①插座分支回路；②照明回路；③大功率用电器(如空调)回路设计 如图所示为插座回路布局图。 （3）不要独自观察配电箱,一定要注意安全，切勿随意触摸！ （4）一般来说，对于可能长时间使用的大功率家用电器（如空调、电热水器、电暖器等）建议为其设计独立的分支回路。 【实验测量小灯泡的电功率考向分析】 （1）正确连接电路后，闭合开关S，发现小灯泡不发光、电压表无示数，但电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 　 小灯泡短路 。 （2）实验中测量小灯泡电功率的实验原理是 　　。 （3）闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的 电阻阻值 最大。 （4）电源电压应高于小灯泡的额定电压。 （5）在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下，应尽可能选用小量程。 （6）滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多，以便调节效果明显。 （7）滑动变阻器的作用：①保护电路；②将小灯泡两端电压调成额定电压。 （8）实验多次测量的目的：测量小灯泡在不同电压下的电功率，并进行比较。 （9）为什么不能通过求平均值求小灯泡的额定功率？额定功率是小灯泡额定电压下的功率，多次测量算出的功率不是额定功率。 （10）实验中，调节滑动变阻器发现小灯泡一直比较亮，是由于：滑动变阻器接法错误，错误地接成了上面两个接线柱，相当于接入电路中的是导线。 （11）实验中，调节滑动变阻器发现小灯泡一直比较暗，是由于：滑动变阻器接法错误，错误地接成了，滑动变阻器的下面两个接线柱，电路中相当于接入了一个定值电阻。 （12）实验中如果发现小灯泡不亮原因可能是：灯泡被短路、干路断路、电池电压太小、灯泡被短路、电路中阻值过大，电流太小。 【电热器的多挡位问题分析】 1、“双挡”中的电阻：电热器通常设计有“高温挡”和“低温挡”。根据可知，当U一定时，电阻越大，电功率越小；电阻越小，电功率越大，所以高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最大。 2、“双挡”的控制开关 a短路式：两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联，如下图所示。 当闭合开关时，有一个电阻短路，只有一个电阻工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温挡； b单刀双掷式：主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接在附加电阻上，如下图所示。 当开关掷向附加电阻的支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高温挡。 【跨学科实践：为家庭电路做设计】 1、项目提出：每个家庭的用电情况是不一样的，假如你家正在准备装修改造，请你根据家里的用电需求及前面的学习与研究，为你的家庭电路提出一个简单的设计方案。可以与同学分工合作，完成任务。 2、项目分析：为了使家庭电路更加安全、合理，设计时你觉得应该主要考虑哪些因素呢？ 首先可根据家里现有的用电器，初步估算家中的总体用电需求，然后合理规划并设计空内的配电分支回路。如果你有兴趣，最后还可对家庭电路中使用到的断路器、导线等配电器材进行选型，使器材之间相互匹配。 3、调查家庭用电需求：请你调查并记录目前家中主要用电器的使用情况阅读各个用电器的铭牌或说明书，重点关注它们的功率信息。明确用电需求，为规划家庭电路的配电分支回路作准备。 1．（2025·江苏徐州·二模）下列数据最接近实际的是（　　） A．人正常骑自行车的速度约1.2km/h B．人洗澡舒适的水温约20℃ C．两个鸡蛋的质量约为100mg D．液晶电视机的额定功率约100W 【答案】D 【详解】A．人正常骑自行车的速度约15km/h，故A不符合题意； B．人洗澡舒适的水温略高于人体的正常体温，约为40℃，故B不符合题意； C．一个鸡蛋质量约为50g，所以两个鸡蛋质量约为100g=100000mg，故C不符合题意； D．液晶电视机的额定功率不太大，约为100W，故D符合题意。 故选D。 2．（2025·湖北武汉·三模）如图为某同学家户内配电系统部分方框图。下列说法正确的是（    ） A．如果电路连接符合安全用电原则，入户线①是火线 B．空调处空气开关跳闸，可能是空调短路 C．在插座处插入电饭锅，漏电保护器跳闸切断电路，可能是电饭锅的功率太大 D．空调和插座处用电器正常工作，而灯泡不能工作，可能是灯泡短路 【答案】B 【详解】A．在家庭电路中，开关应接在火线上。观察可知，与开关相连的入户线②是火线，故A错误； B．空调处空气开关跳闸，可能是空调短路，也可能是空调的功率过大，导致电路中的电流过大，故B正确； C．在插座处插入电饭锅，漏电保护器跳闸切断电路，是因为电路中出现了漏电现象，而不是电饭锅的功率太大。功率太大只会使空气开关跳闸，故C错误； D．若灯泡短路，整个电路都会短路，空调和插座处用电器也不能正常工作，与题目中 “空调和插座处用电器正常工作” 不符，故D错误。 故选B。 3．（2025·福建福州·模拟预测）“安全用电无小事，时时刻刻要牢记”。下列说法正确的是（　　） A．使用测电笔检查电路时，手不能触碰到笔尾金属体 B．可以用潮湿的抹布擦拭客厅里正在发光的灯泡 C．了解家庭电路中总开关位置，能够在紧急情况下断开总开关 D．电冰箱的金属外壳不需要连接地线 【答案】C 【详解】A．使用测电笔检查电路时，手不能触碰到笔尖金属体，必须触碰笔尾金属体才能正常使用，故A错误； B．生活用水是导体，不能用湿布擦拭带电设备（正在发光的灯泡），否则可能发生触电事故，故B错误； C．当发生触电事故或电路着火时，首先要断开电路的总开关，因此生活中应了解家庭电路中总开关位置，学会在紧急情况下断开总开关，故C正确； D．电冰箱的金属外壳必须连接地线，防止外壳漏电时发生触电事故，故D错误。 故选C。 4．（2025·湖南·三模）某同学家上月初和上月末电能表的示数如图所示，结合表盘上的信息，下列说法正确的是（     ） A．电能表是直接测量电功率的仪表 B．该同学家上个月消耗的电能为1011kW·h C．电能表上指示灯闪烁800次，表示消耗电能0.5kW·h D．该同学家使用的用电器总功率不能超过2200W 【答案】C 【详解】A．电能表测量的是电能，不是电功率，故A错误； B．由图可知，上月初读数546.7 kW·h，上月末读数647.8 kW·h，所以消耗电能为 ，故B错误； C．由图可知，1600 imp/(kW·h)，即每消耗1kW·h，闪烁1600次，指示灯闪烁800次，消耗电能为 ，故C正确； D．电能表参数中写的是，10(40) A，10A是标定电流，40A是最大允许电流，所以最大功率 ，故D错误。 故选C。 5．（2025·四川内江·模拟预测）下列有关安全用电与防护的做法或判断正确的是（    ） A．甲图中的电路连接符合安全用电的原则 B．乙图使用测电笔的方式是正确的 C．丙图中空气开关跳闸的原因可能是家庭电路出现了短路 D．丁图安装该电能表此时的读数为 【答案】C 【详解】A．在甲图的电路连接中，开关接在零线和灯泡之间，当开关断开时，灯泡仍然与火线相连，人接触灯泡时容易发生触电事故，不符合安全用电原则，故A错误； B．使用测电笔时，手应接触测电笔的笔尾金属体，乙图中手没有接触笔尾金属体，使用方式错误，故B错误； C．家庭电路中空气开关跳闸的原因是电路中电流过大，电流过大的原因可能是短路，也可能是用电器的总功率过大，所以丙图中空气开关跳闸的原因可能是家庭电路出现了短路，故C正确； D．电能表示数的最后一位是小数位，该电能表此时的读数为123.4kW•h，故D错误。 故选C。 6．（2026·上海宝山·一模）为了节约用电，且在黑暗环境开灯方便，可使用一种带有指示灯的开关，如图（a）所示，该开关S与指示灯和照明灯组成的电路可简化为图（b）所示。当开关S闭合时，照明灯正常发光，指示灯不发光；当开关S断开时，照明灯不发光，指示灯正常发光，则（     ） A．指示灯是L1，其额定功率大于照明灯的额定功率 B．指示灯是L1，其额定功率小于照明灯的额定功率 C．指示灯是L2，其额定功率大于照明灯的额定功率 D．指示灯是L2，其额定功率小于照明灯的额定功率 【答案】B 【详解】由题意可知，开关闭合时，照明灯正常发光，指示灯不发光，由图可知，开关闭合时，灯被短路，灯不亮，则是指示灯，是照明灯。因为指示灯正常发光的亮度远远小于照明灯正常发光的亮度，因此指示灯的额定功率小于照明灯的额定功率，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．（2025·陕西西安·模拟预测）某商场为了统计出入商场的人流量，在大门前安装计数装置，有人经过大门时计数一次，简化电路图如图甲所示。其中S为红外线发射器，为光敏电阻，闭合开关，有人经过大门时会挡住射向的红外线，的阻值会变大，为定值电阻，某一时段电压表示数随时间变化的图像如图乙所示。已知电源电压恒为3V，的阻值为。则下列说法正确的是（   ） A．电压表的示数为2V时，计数器会计数一次 B．有人经过大门时，的阻值为 C．无人经过大门时，电路的总功率为0.1W D．有人经过大门和无人经过大门时的阻值之比为4:1 【答案】D 【详解】A．据图可知，电路是串联的，电压表测R0两端电压，闭合开关，有人经过大门时会挡住射向R1的红外线，R1的阻值会变大，由串联分压原理可知，R1两端的电压变大，由串联电压规律可知，R0两端电压变小，结合乙图可知，此时R1两端电压是2V，R0两端电压是1V，即当电压等于1V时，计数器会计数一次，故A错误； B．根据上述分析，有人经过时，R0两端电压是1V，电路中的电流为 R1两端电压是 的阻值为，故B错误； C．无人经过大门时，R0两端电压是2V，电路中的电流是 电路的总功率为，故C错误； D．由C选项可知，无人经过大门时，R1两端电压为 的阻值为 则有人经过大门和无人经过大门时的阻值之比为，故D正确。 故选D。 8．（2026·上海长宁·一模）电为我们的生活带来诸多便利，但也要注意用电安全。 (1)在家庭电路中，电功率越大的用电器，正常工作时通过它的电流越 ；同时使用的用电器越多，电路中的总电流越 。 (2)如图所示的操作过程，存在的安全问题是 。 【答案】(1) 大 大 (2)用湿手触摸电器容易触电 【详解】（1）[1][2]在家庭电路中，电压是一定的，通常为220V，根据公式可知，电功率越大的用电器，正常工作时通过它的电流越大。家庭电路中各用电器是并联的，同时使用的用电器越多，总功率越大，根据公式可知，电路中的总电流越大。 （2）从图中可以看到，人物刚洗过手，手上有水，此时去触碰电器，水是导体，容易发生触电事故，所以存在的安全问题是‌用湿手触摸电器容易触电‌。 ‌ 9．（2025·江西九江·模拟预测）在国际单位制中，伏特是 （填写物理量名称的单位。如图所示是某同学在家中拍的一张电能表照片，由此可知，此电能表从开始使用到现在，该家庭消耗电能 。 【答案】 电压 201.9 【详解】[1]电压的国际单位是伏特，简称伏，符号是V。 [2]电能表读数时，数字方框中的最后一位是小数，由图可知，电能表的读数是，它表示此电能表从开始使用到现在，消耗电能。 10．（2025·陕西西安·模拟预测）我国某国产汽车厂商首次推出了乘用车“兆瓦闪充”技术，在充电速度上真正实现了油电同速。该技术的最高充电电流为1000A，最高充电电压为1000V，最大充电功率为 W，充电桩与车辆电池组的总等效电阻为0.01Ω，以最大充电功率充电3min电路产生的热量为 J；为了充电人员的安全，充电桩的金属外壳应该连接 （选填“火线”“零线”或“地线”）。 【答案】 地线 【详解】[1] 最大充电功率 [2] 以最大充电功率充电3min电路产生的热量 [3] 据安全用电原则，有金属外壳的用电器，其金属外壳必须接地线。若充电桩内部电路出现故障，导致金属外壳带电，接地线能将电流导入大地，防止充电人员接触外壳时发生触电事故。因此，充电桩的金属外壳应连接地线。 11．（2025·四川广安·模拟预测）如图所示，电源电压保持不变，灯泡电阻不随温度变化。当S2和S3闭合，S1断开时，电压表的示数为6V，电流表A的示数为0.2A；当S1和S2闭合，S3断开时，电流表A的示数为0.4A，则通电两分钟L1产生的热量为 J，当S1和S3断开，S2闭合时，则L1和L2消耗的电功率之比为 。 【答案】 288 1∶2 【详解】[1][2]当S2和S3闭合，S1断开时，电路为L2的简单电路，电流表A测量电路电流，电压表测量电源电压。电压表的示数为6V，故电源电压为6V，电流表A的示数为0.2A，根据欧姆定律可知L2的阻值 当S1和S2闭合，S3断开时，电路为L1的简单电路，电流表A、均测量电路电流，电流表A的示数为0.4A，则通电两分钟L1产生的热量 根据欧姆定律可知L1的阻值 当S1和S3断开，S2闭合时，则L1和L2串联，电流相等则L1和L2消耗的电功率之比 12．（2025·吉林长春·模拟预测）如图所示是小马同学设计的拉力计的示意图，把电压表改装成拉力计，电源电压恒为，电压表选用量程，滑片P从滑动变阻器R1的a端向b端移动时，拉力F从0N到均匀变化，且拉力为时，电压表的示数为。 (1)拉力为时，电压表的示数为 V，此时电阻R1消耗的电功率与电路总功率之比为 ； (2)拉力计的，应标在电压表的 V的刻线位置； (3)这个拉力计的刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的。 【答案】(1) 1 (2)3 (3)不均匀 【详解】（1）[1]滑片P从滑动变阻器R1的a端向b端移动时，拉力F从0N到均匀变化，拉力为5N时，滑片移到变阻器中点，且拉力为时，电压表的示数，根据串联电路电压规律，此时滑动变阻器两端电压 根据串联电路分压原理可得 可见，滑动变阻器一半的阻值与R0的阻值相等，则滑动变阻器R1的最大阻值。拉力为时，滑片位于滑动变阻器左端，再根据分压原理 即。已知电源电压，根据串联电路电压规律可得 解得，所以拉力为时，电压表的示数为1V。 [2]拉力为时，根据电功率公式可得，电阻R1消耗的电功率与电路总功率之比为 （2）当拉力为时，在b端，此时滑动变阻器接入电路的电阻为0，电压表测电源电压，所以此时R0两端电压等于电源电压3V，故10N的数值应标在电压表的的刻线位置。 （3）由题意和1、2两小题解得的数据可知，当拉力从0N到5N时再到10N时，电压表示数由1V到1.5V再到3V，可见当拉力均匀增大时，电压表示数并不是在均匀增大，所以 这个拉力计的刻度是不均匀的。 13．（2026·四川南充·一模）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图所示，其中R1>R2。 实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系； (1)请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整； (2)为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容 水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）； 实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系： (3)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：在不考虑热散失，用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高Δt1，在实验二中温度升高Δt1′，则Δt1′ 2Δt1（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小 正比例关系（选填“成”或“不成”）.实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论； (4)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值 的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。 【答案】(1) (2)小于 (3) 大于 不成 (4)相同 【详解】（1）按照图1的电路图，两个电阻丝、串联，滑动变阻器也串联在电路中且向右移动滑片，阻值增大，故将开关的右接线柱与滑动变阻器的左下端相连，如图所示： （2）根据公式，在吸收相同热量和质量相同的情况下，比热容越小，温度变化越大。煤油的比热容小于水的比热容，因此在相同时间内煤油温度升高更明显，实验效果更显著。 （3）[1]电流产生的热量。当电流变为原来的2倍时，热量变为原来的倍，因此温度升高会大于。 [2]由可知，电流产生的热量与电流的平方成正比，因此与电流大小不成正比例关系。 （4）为了探究不同液体的吸热性质，需要控制电阻丝产生的热量相同，因此应接入两根阻值相同的电阻丝，保证相同时间内放出的热量相同。 14．（2025·云南昆明·二模）如图所示，图甲为小灯泡L的电流I随其两端电压U变化的图像。将该灯泡接入图乙电路中，电源电压恒定，已知定值电阻R的阻值大小为15Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.2A，求： (1)电流表A2的示数； (2)小灯泡工作10s消耗的电能。 【详解】（1）闭合开关S，小灯泡L与定值电阻R并联，电流表A1测的是通过定值电阻的电流，电流表A2测的是干路电流。此时定值电阻的两端电压等于小灯泡的两端电压等于电源电压，根据欧姆定律可得，电源电压为 由图像可知灯泡两端电压为3V时，通过小灯泡的电流 根据串联电路的电流规律可得，电流表的示数 （2）小灯泡工作10s消耗的电能 15．（2025·北京延庆·模拟预测）如图甲所示，电源电压恒为是阻值为的定值电阻，为热敏电阻，的阻值与温度的关系如图乙所示（为了简化问题，已将图线做了近似处理）。闭合开关，当热敏电阻的温度升高到不变时，求： (1)电压表的示数 (2)热敏电阻在内产生热量。 【详解】（1）由图甲可知，、串联，电压表测量两端的电压。 由图乙可知，当温度为时，的阻值为 根据串联电路的特点可知，此时电路中的总电阻 此时电路中的电流 根据欧姆定律可知，热敏电阻两端的电压 （2）热敏电阻在内产生热量 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $