专题10 电功率 焦耳定律（复习讲义）（上海专用）2026年中考物理二轮复习讲练测

专题10 电功率 焦耳定律（复习讲义） 目 录 01 析·考情目标 1 02 筑·专题框架 2 03 攻·重难考点 2 真题动向 核心提炼 拓展提升 考点一 电功和电功率 3 考点二 测量小灯泡的电功率 11 考点三 焦耳定律 21 考点四 家庭电路 28 04 测·预测闯关 36 命题透视 上海中考物理中，电功率与焦耳定律是电学部分的核心考点，也是学生备考的重点与难点。从近年命题趋势来看，这两个知识点不仅考查基础概念和公式的掌握，更强调在真实情境中的综合应用与思维迁移能力。 热考角度 考点 2025年 2024年 2023年 电功和电功率 中考第18题 中考第19题 测量小灯泡的电功率 中考第20题 中考第20题 中考第20题 焦耳定律 家庭电路 命题预测 1. 功和电功率。电能表的读数；电功（电能）的计算；对额定电压和额定功率的理解；常常将电功率的分析和计算与欧姆定律，串、并联电路中的电流、电压关系相联系，综合性较强。 2．测量小灯泡的电功率。实验原理；实物电路的连接；故障的分析；判断滑动变阻器的规格、判断电源电压；电表量程的选择；数据的记录与处理等。 3．焦耳定律。焦耳定律；利用Q=I2Rt进行电热的分析计算；探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关；利用常常结合比热容、热量、欧姆定律和电功率进行综合计算，难度较大。 4. 家庭电路。家庭电路的的基本组成；主要组成部分及其功能；安全用电；节约用电等。 考点一 电功和电功率 1．（2025·上海·中考真题）在图示的电路中，电源电压保持不变，电压表示数为6伏，电阻R1阻值为6欧。 （1）现在将一个R2接入电路中，若两电表示数都改变，则电压表与电流表的乘积 （选填“变大”、“不变”、“变小”），请画出此时的电路图 ； （2）现在将一个R2接入电路中，若只有一个电表的示数改变，且电压表与电流表的乘积的变化量为4.5瓦，求R2的阻值。 【答案】（1）变小；见下图；（2）8Ω或18Ω 【详解】（1）由于将一个R2接入电路中，两电表示数都改变，所以不能将电阻R1与R2并联，否则电压表示数不变；所以将电阻R1与R2串联，不能用电压表测量电阻R1与R2两端的总电压，否则电压表示数不变，故电阻R1与R2串联，电压表测量电阻R1两端电压，电流表测量串联电路中电流；由串联分压特点可知，电压表示数变小；由于电路中总电阻变大，所以电路中电流变小，则电压表与电流表的乘积变小；此时的电路图如下图所示： （2）①将一个R2接入电路中，若只有一个电表的示数改变，则可以将电阻R1与R2并联，电压表示数不变，电流表测量干路中电流，则电压表与电流表的乘积的变化量为电阻R2的电功率 解得R2=8Ω ②将一个R2接入电路中，若只有一个电表的示数改变，则可以将电阻R1与R2串联，电压表测量电阻R1与R2两端的总电压，电压表示数不变，电流表测量串联电路中电流，则电压表与电流表的乘积的变化量为 解得解得R′2=18Ω 2．（2024·上海·中考真题）在下图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，电源电压为15V。 ①求此时通过电阻R1的电流I1。 ②把滑动变阻器R2与电流表（量程为0~0.6A）以某种方式接入电路中，发现电路中最小电功率为27W。 a.判断电阻R1与电阻R2的连接方式，并说明理由。 b.求电路中滑动变阻器的最大阻值Rmax。 c.求电路中的最大电功率Pmax。 【答案】①1.5A；②a. 并联，理由见解析；b.50Ω；c. 31.5W 【详解】①求此时通过电阻R1的电流I1为 ②根据电路中最小电功率有 所以连接方式是并联。 ②通过滑动变阻器的最小电流I2min=I总min-I1=1.8A-1.5A=0.3A 滑动变阻器的最大阻值R2max为 ③通过滑动变阻器的最大电流I2max=0.6A 所以干路中的最大电流I总max=I1+I2max=1.5A+0.6A=2.1A 电路中的最大电功率为P总max=UI总max=15V×2.1A=31.5W 3．（2024·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】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）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）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）若空调以额定功率制冷1h，则用电量为W=Pt=2.09kW×1h=2.09kW⋅h=2.09度 4．（2024·松江·三模）家家户户都少不了便于输送、转化、 的电能，用电热水器（铭牌如表所示）把质量为50kg的水由20℃加热到50℃水吸收的热量是 J。 （选填“并联”或“串联”）在电路中的电能表如图所示，若只有电热水器接入电路且正常工作12min，电能表的转盘转过 转。 【答案】 分配 6.3×106 串联 1200 【详解】电能从发电厂到千家万户需要经过输送，转化以及分配过程。 水吸收的热量 电能表应串联在家庭电路的干路中。 电热水器工作12min消耗的电能 电能表的转盘转过转数n=3000r/kW·h×0.4kW·h=1200r 知识 概念 理解 电能与电功 1. 电能 （1）电能的来源与利用； （2）电能的单位： J、kw·h（度） 1kw·h=3.6×106J （3）测量：电能表 2. 电功 （1）实质：电流做功的过程，是电能转化为其他形式能的过程。 （2）计算公式：W=UIt 推导公式： W=t W＝I2Rt W＝UIt 是普遍适用的公式；推导公式只适用于纯电阻电路； ①电能表的单位：kw·h ②如图参数“10（40）A”。表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为40A。 ③“2500R/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过2500转。 电功率 （1）电功率 ①物理意义：表示电流做功的快慢。 ②定义：等于电功与做功时间之比。 ③公式：P=W/t ④单位：W、kW，1kW=1000W ⑤推导式：P＝UI P=UI=I2R = 后两个公式只适用于纯电阻电路。 （2）额定电压 额定功率 用电器正常工作的电压叫额定电压；用电器在额定电压下工作时的电功率叫额定功率。 用电器的实际电压和实际功率：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工作时的电功率叫实际功率。 ①当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作； ②当U实＞U额时，P实＞P额，用电器容易损坏； ③当U实＜U额时，P实＜P额，用电器不能正常工作。 1．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S闭合时，照明灯正常发光，指示灯不发光，由图（b）可知，开关S闭合时，灯L1被短路，灯L1不亮，则L1是指示灯，L2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。 2．（多选题）如图是一款智能汽车后视镜及其电路原理图，该智能后视镜有三个挡位工作，分别能够防雾、除雨露、除冰霜。防雾、除雨露、除冰霜依次需要后视镜提供更多的热量，车主通过转动旋钮开关可调节挡位。已知车载电源电压为100V，电热丝R1=100Ω，R2=200Ω，R3=300Ω，设电热丝的电阻值均不受温度的影响。则下列说法正确的是（　　） A．当车主开启防雾功能时，开关置于3 B．当车主开启除冰霜功能时，开关置于3 C．要除冰霜时，该电路的总功率是50 W D．旋钮开关旋至防雾挡位时，电路中的电流为1 A 【答案】BC 【详解】AB．防雾、除雨露、除冰霜依次需要后视镜提供更高的热量，则P防雾＜P除雨露＜P除冰霜 由图2知，旋钮接1时，R1与R3串联；旋钮接2时，只有R3接入电路中；旋钮接3时，只有R2接入电路中。由题知R1＜R2＜R3，电源电压一定，旋钮接1时电阻最大，由P＝U2/R可知，功率最小；旋钮接3时，电阻最小，功率最大；则旋钮接2时，功率较大。所以，要防雾应将开关置于1档，要除雨露应将开关置于2档，要除冰霜应将开关置于3档，故A错误，B正确； C．除冰霜时电路为R2的简单电路，该电路的总功率 故C正确； D．旋钮开关旋至防雾档位时，R1与R3串联，则电路中的电流 故D错误。故选BC。 3．为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。 （1）电动汽车中，利用接入电路的旋钮变阻器，可控制汽车电动机的转速。如图所示。图中E、O、F分别为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时车速仪示数增大，车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成。下列分析不正确的是（　　） A．车速仪应该由电流表改装而成 B．踩下油门的过程中，电压表示数与电流表示数的比值减小 C．电路中的定值电阻R0工作时会消耗电能，可以不用接入电路 D．踩下油门的过程中，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变 （2）用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如下表所示，不计充电过程中的能量损失。 充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h 普通充电桩 相同 220 30 10 快充充电桩 600 100 ①用普通充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时？ ②用快充充电桩充满电，需要多少小时？ 【答案】（1）C；（2）①66千瓦时；②1.1小时 【详解】（1）A．当驾驶员踩下“油门”时，旋钮变阻器阻值变小，电路总电阻减小，根据欧姆定律可知电路电流增大。若车速仪由电流表改装而成，则示数会随油门踩下而增大，符合题目描述，故A正确，不符合题意； B．电压表测量的是变阻器两端电压，电压表示数与电流表示数的比值即为旋钮变阻器的阻值，踩下油门时变阻器阻值减小，故该比值减小，故B正确，不符合题意； C．定值电阻R0在电路中起到保护作用，防止变阻器阻值过小时电流过大损坏电路元件，虽然会消耗电能但必须接入电路，故C错误，符合题意； D．设通过R0的电流从I1变化到I2，它的电流的变化量也是电流表示数的变化量。那么R0两端的电压从I1 R0变化到I2 R0，因为总电压不变，R0的电压变化量与电压表示数的变化量相同，故电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值为 R0是定值电阻，故该比值不变，故D正确，不符合题意。故选C。 （2）①由图表中相关数据可知，用普通充电桩充电时，充电功率 则消耗的电能 ②因为是对同一辆纯电动汽车充满电，且不计充电过程中的能量损失，所以用快充充电桩充满电与普通充电桩充满电，消耗的电能一样都为66千瓦时，则用快充充电桩充电时，充电功率 需要用时 4. 如图所示，图甲为一款市面常见的养生壶，额定电压为220V，简化的工作电路如图乙，该养生壶通过智能系统实现加热、保温挡自动切换，图丙为该养生壶在正常工作45分钟内功率的变化情况。求： （1）加热状态下，养生壶正常工作时的电流为多大？ （2）分析计算图乙电路中定值电阻R2的阻值为多少欧？ （3）养生壶正常工作45分钟，家庭电路中的电能表示数增加多少？ 【答案】（1）5A；（2）176Ω；（3）0.385kW·h 【详解】（1）由图丙可知，加热功率P加=1100W，加热电流 （2）当S1、S2都闭合时，R2被短路，只有R1接入电路，处于加热挡。R1的阻值为 当S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，处于保温挡，功率P保=220W。总电阻为 R2的阻值为 （3）由图可知，加热时间 加热功率 保温时间 保温功率 养生壶正常工作45分钟消耗的总电能为 所以养生壶正常工作45分钟，家庭电路中的电能表示数增加0.385kW·h。 1. 关于电功计算的技巧 （1）公式选择：电流做的功用W=UIt或W=Pt进行计算。对于电能全部转化为内能的用电器，也可以用W=t和W＝I2Rt 计算。 （2）单位统一：计算电流做的功或消耗的电能，根据相应的公式先统一相关量的单位。 2. 区分用电器在额定电压下的工作状态和实际电压下的工作状态 用电器的额定功率是确定的（只有一个），而实际功率不是确定的。用电器只有在额定电压下才能正常工作，此时用电器的实际功率等于其额定功率；当用电器两端的电压不等于其额定电压时，用电器不能正常工作，用电器的实际功率不等于额定功率。解题时要切记，实际电压改变，实际功率也会随着改变，但一般认为用电器的电阻不随电压的改变而改变。 3. 区别电功率与电功 电功率与电功是两个不同的概念。电功表示电流做功多少，单位是kW·h或J；电功率是电功与通电时间的比值，表示电流做功的快慢，其单位是kW或W。 4. 纯电阻电路中电功率计算公式的选用技巧 （1）两个用电器串联接入电路，因串联电路中电流相同，比较两个用电器的电功率时，优先考虑用公式P=I2R。 （2）两个用电器并联接入电路，因并联电路两端电压相同，比较用电器的电功率时优先考虑公式P=； （3）若已知电阻两端电压和通过电阻的电流，优先考虑公式P=UI。 考点二 测量小灯泡的电功率 1．（2025·上海·中考真题）物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验，现有2个电源（电源电压未知）、2个滑动变阻器分别标有A“10Ω  2A”、B“20Ω  2A”字样、以及待测小灯（标有“6.0V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确串联连接电路，将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，闭合开关S后，此时电压表示数、电流表示数如图所示。 （1）补全实验电路图。 （2）电压表所示示数为 伏。 （3）小徐仅更换电源与滑动变阻器，重新实验，记录数据如下表，其中有一组数据，小灯泡正常发光。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程） 实验序号 电流表示数（安） 电压表示数（伏） 1 0.38 6.5 2 0.46 5.5 3 0.52 4.5 4 0.54 4.0 【答案】（1）见下图；（2）6.5；（3）见详解。 【详解】（1）“测定小灯泡的电功率”实验中，将电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表串联，由图可知，电压表选择0~15V量程，分度值为0.5V，电压表示数为6.5V；由图可知，电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.54A；滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，最大阻值为10Ω，则滑动变阻器两端电压 则电压表示数为6.5V，测量的是灯泡两端电压，如图所示： （2）由图可知，电压表选择0~15V量程，分度值为0.5V，电压表示数为6.5V。 （3）电压表示数为6.5V，电流表示数为0.54A时，灯泡电压超过小灯泡的额定电压；由表中数据可知，电流表示数为0.54A时，电压表示数为4V，由于通过灯泡的电流为0.54A时，灯泡两端电压为6.5V，则电压表测量滑动变阻器两端电压，则电源电压U =UL+U2=6.5V+4V=10.5V 由表中数据可知，电压表示数为4.5V时，灯泡两端电压为6V，电流表示数为0.52A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率P额=U额I额=6V×0.52A=3.12W 2．（2024·上海·中考真题）物理王兴趣小组的同学小徐和小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电源电压未知且不变）、滑动变阻器两个分别标有A“5Ω 3A”B“20Ω 2A”字样，待测小灯（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐选取其中一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在待测小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；闭合开关S后，此时电压表如图所示，他发现无法继续实验。小王选取另一个变阻器进行实验，并将电压表并联在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。 物理量实验序号 电压U（伏） 电流I（安） 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 ①测定小灯泡电功率的实验原理是 ； ②请通过以上信息判断，小王同学所选滑动变阻器规格为 ，电压表并联在 两端（选填“电源”或“待测小灯泡”或“滑动变阻器”）； ③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程） 【答案】 P=UI B 滑动变阻器 0.7W 【详解】（1）测定小灯泡电功率的实验原理是P=UI。 （2）根据表格中的数据分析可知：电路中的电流越大，电压表的示数越小，所以电压表并联在滑动变阻器两端。由表中数据可知，当电路中的电流为0.22A时，滑动变阻器两端的电压为3V，由欧姆定律可得，实验中变阻器连入电路中的电阻 故选择的滑动变阻器B； （3）因为小徐电路将滑片移至阻值最大处，所以R滑1=5Ω，由电压表示数可得U灯=3V。由小王的序号3数据可知，U3=1.5V，I3=0.3A时，小王电路中 此时小徐所接电路和小王3号电路一致，则电源电压U总=U灯+U3=3V+1.5V=4.5V 由2号数据知U2=2V时，U灯=U总-U2=4.5-2V=2.5V=U额 所以小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.28A=0.7W 3．（2023·上海·中考真题）物理王兴趣小组的同学小徐做“测小灯泡电功率”的实验，他将电源（电源电压为2伏的整数倍）、待测小灯（额定电压为2.5伏）、滑动变阻器（A：20Ω  2A和B：10Ω  2A各一个）、电流表、开关串联。并将电压表并联入电路，最后完成了实验。实验时，他将电压表的示数UV，电流表的示数IA，以及两者的商记录下来，表格中为部分数据。 序号 UV（伏） IA（安） UV/ IA（Ω） 1 3.0 0.18 2 2.5 0.26 3 5 ①此实验的实验原理： ； ②通过计算说明，小徐选的滑动变阻器是： ； ③求出小灯的额定电功率 （需写出主要计算过程）。 【答案】P=UI；见解析；0.75W 【详解】①“测小灯泡电功率”的实验原理是测出小灯泡两端的电压跟通过的电流，再根据P=UI计算出灯泡的电功率，即实验原理是P=UI。 ②由表中序号1和序号2的数据可知，电压表的示数减小，电流表的示数增大。如果电压表并联在小灯泡两端，当滑动变阻器的电阻增大时，电流表的示数减小，电压表的示数也减小，与表中数据矛盾，故电压表并联在滑动变阻器两端。由序号1的数据可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 故小徐选的滑动变阻器是A。 ③根据串联电压规律可知，又因为小灯泡的额定电压是2.5V，则 为了小灯泡的安全，小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压，故电源电压小于5V；而电源电压为2V的整数倍，故电压源电压为4V。当电压表的示数为3V、2.5V时，小灯泡都不能正常发光，所以小灯泡正常发光时应是序号3的数据，由可知，此时滑动变阻器的电压 电路中的电流 小灯的额定电功率 4．（2022·上海·中考真题）某同学做“测小灯泡电功率”的实验，他将电源（电源电压为2伏的整数倍）、待测小灯（额定电压为6伏，如果实际电压超过7.5伏时小灯会损毁）、电流表、开关串联。并将电压表并联入电路。实验时，他将电压表的示数UV，电流表的示数IA，以及两者的乘积 UVIA记录下来，表格中为部分数据。 序号 UV（伏） IA（安） UVIA（瓦） 1 2.0 1.2 2 4.0 3 6.0 1.8 （1）电压表并联在 两端（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）； （2）求出电源电压U （需写出主要计算过程）； （3）求出小灯的额定电功率P额 （需写出主要计算过程）。 【答案】 滑动变阻器 8伏 3.6瓦 【详解】（1）[1]当UV=2V，UVIA=1.2W时，电路电流I1=0.6A 当UV=6V，UVIA=2W时，电路电流I2=0.3A 可知，随着被测电路两端电压升高，电路中电流变小，电压表应测量滑动变阻器。 （2）根据串联电路电压规律可知 U=2V+UL U=6V+U′L 由如果灯泡实际电压超过7.5伏时小灯会损毁，可知6V<U<9.5V 电源电压为2伏的整数倍，则电源电压为8V。 （3）当UV=2V时灯泡两端电压为6V额定电压，电路中电流为0.6A，灯泡的额定功率为 测量小灯泡的电功率 理解 （1）实验目的：测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。 （2）实验原理：P = UI （3）实验器材与电路如图。 （3）实验结论： 小灯泡的实际功率等于额定功率，正常发光。 小灯泡的实际功率小于额定功率，发光较暗。 小灯泡的实际功率大于额定功率，发光较亮。 （4）特殊法测小灯泡的电功率： 单伏法（测量器材是电压表，缺少电流表 ）； 单安法（测量器材是电流表，缺少电压表）。 注意：对小灯泡的电功率进行多次测量，不能小灯泡功率的平均值。 1．小苒同学在做“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用的器材有电源、待测小灯（标有“2.5V”字样）、电压表、电流表、滑动变阻器（“30Ω 1A”和“20Ω 2A”两个变阻器可供选择）、电键以及导线若干，所有器材均完好，她连接好电路，实验步骤正确，闭合电键后发现小灯不发光，电流表示数为0.3安，电压表示数为0伏。她继续移动滑片发现灯始终不亮，电流表示数逐渐增大至2安。该同学经过分析，发现电路中除一个电表外，其余实验操作均正确。接着他正确连接电路，移动滑片，当小灯正常发光时，滑片的位置恰好在中点上。 （1）本实验的实验目的是 ； （2）画出小苒同学最初的实验电路图 ； （3）请根据相关信息求出小灯的额定功率 。（需写出必要的计算过程并说明理由） 【答案】（1）测量小灯泡的额定功率；（2）见下图；（3）0.875W，见解析 【详解】（1）根据题意，该实验的实验目的是测量小灯泡正常发光时的功率，即额定功率。 （2）闭合电键后小灯不发光，电流表有示数，说明电路为通路；电压表示数为零，说明电压表被短路，移动滑片发现灯始终不亮，电流表示数逐渐增大，因此电流表、电压表都与灯泡并联；故从电源正极依次串联灯泡、滑动变阻器以及开关回到电源负极，并将电压表和电流表并联在灯泡两端，如图所示： （3）由题可知电流表最大示数达到2A，故滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。闭合开关前滑动变阻器的滑片在阻值最大的位置，根据题意当闭合开关时电流表示数为0.3安，电压表示数为0伏，此时滑动变阻器接入阻值最大，则滑动变阻器两端电压与电源电压相等，电源电压为 U=IR=0.3A×20Ω=6V 滑动变阻器与灯泡串联，滑片的位置恰好在中点上，灯泡正常发光，则灯泡的额定电流 灯泡的额定功率 P额=U额I额=2.5V×0.35A=0.875W 2．小丁同学在做“测定小灯泡的电功率”实验中，所用器材如图（a）所示（导线未画出）。电源电压为3伏且保持不变，小灯泡的额定电压为2.2伏（电阻约为10Ω）。 （1）请按照你正确的实验电路图，连接图（a）中的实物图 （2）小丁进行了他的实验： ①连接电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的亮度不变且很暗。出现此现象的原因是： ； ②现有规格为“2Ω 1.0A”、 “5Ω 0.5A”、 “10Ω 0.2A”的三个滑动变阻器供选择，为了顺利完成实验，应选用规格为 的滑动变阻器连入电路； ③正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录滑片处于不同位置时，电压表和电流表的示数如下表，并依据表中数据绘制U-I图像，如图（b）所示； 序号 1 2 3 4 5 电压表示数（V） 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 电流表示数（A） 0.12 0.16 0.18 0.20 0.22 则小灯泡的额定功率是 瓦； ④若不更换实验器材， （选填“能”或“不能”）做“探究导体中电流与电压的关系”实验，理由是： 。 【答案】（1）见图；（2）滑动变阻器接成一个定值电阻接入电路；5Ω 0.5A；0.44；不能；见解析 【详解】（1）测量小灯泡电功率的实验，电压表需并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中测电路中电流，滑动变阻器一上一下两个接线柱串联接入电路，如下图所示： （2）连接电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的亮度不变且很暗，则电路的电流过小，且变阻器没有了变阻的作用，出现此现象的原因是：滑动变阻器连接成一个定值电阻接入电路。 灯的额定电压为2.2伏，电阻约为10Ω，由欧姆定律可得，灯的额定电流为 根据欧姆定律和串联电路电压的规律，变阻器连入电路的电阻约为 考虑到电流大小，故为了顺利完成实验，应选用规格为5Ω 0.5A的滑动变阻器连入电路。 根据表中数据绘制U-I图像知，灯在2.2V对应的电流为0.20A，则小灯泡的额定功率为 探究导体中电流与电压的关系，要控制电阻大小不变，若不更换实验器材，不能做这个实验，理由是：小灯泡的电阻随温度的变化而变化。 3．小杨同学利用图甲所示的器材做“测定小灯泡的电功率”的实验。实验中电源电压为3V的整数倍且保持不变，滑动变阻器有两款，分别标有“50Ω 1A”和“60Ω2A”字样，小灯泡上标有“2.5V字样” （1）如图甲所示的实物电路图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线，帮小杨同学正确连接电路 （要求导线不允许交叉）； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 电流I/A 0.16 0.19 0.21 0.24 0.26 （2）小杨同学连接好电路后，将数据记录在表格丙中。当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，小杨有两种方式判断图乙中电流表的示数，则小灯的额定功率为 W； （3）请计算说明：小杨所用滑动变阻器的规格 和电源电压U= ； （4）小杨同学接下来的实验操作为 。 【答案】见下图 0.7W “60Ω  2A” 6V 见解析 【详解】（1）甲图中，电压表和灯泡均被短路，实验中，电压表应与灯泡并联，如图所示： （2）小灯泡的额定电压为2.5V，当小灯泡正常发光时，如图乙所示，电流表的所选量程0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A，则此时小灯泡的额定功率 （3）滑动变阻器接入电路的阻值越大，电路中的电流越小，电压表的示数越小；当滑动变阻器所选的规格是“50Ω 1A”时，假设把滑动变阻器的最大值接入电路时，灯泡两端的电压UL=0.5V，电路中电流为I=0.16A，则电源电压 即电源电压最大为8.5V，电源电压为3V的整数倍且保持不变，则电源电压可以取3V和6V；当电源电压为3V时，滑动变阻器接入电路的最大阻值 当电源电压为6V时，滑动变阻器接入电路的最大阻值 当滑动变阻器所选的规格是“60Ω 2A”时，假设把滑动变阻器的最大值接入电路时，灯泡两端的电压UL=0.5V，电路中电流为I=0.16A，则电源电压 即电源电压最大为10.1V，电源电压为3V的整数倍且保持不变，则电源电压可以取3V、6V和9V；当电源电压为9V时，滑动变阻器接入电路的最大阻值 由电路图可知，滑动变阻器接入电路的电阻大约为最大值的一半，综上可得，滑动变阻器的规格应选“60Ω   2A”，电源电源应为6V。 （4）做“测定小灯泡的电功率”的实验时，需要做实际电压小于额定电压、实际电压等于额定电压、实际电压大于额定电压，表格中实际电压小于、等于额定电压的数据，故接下来应移动滑片，使实际电压大于额定电压，并将数据记录在表格中，测出此时的电功率。 4．小奉同学利用如实物图所示器材做“测定小灯泡的电功率”的实验，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格是“40Ω 1A”。 （1）请用铅笔画线代替导线，将实物电路连接完整 （要求向右滑动滑片时灯变暗）； （2）将滑动变阻器的滑片移动到最大值处后，闭合开关，小奉发现小灯泡不发光，电压表没有示数，可能是小灯泡出现了 （选填“短路”或“断路”）； （3）排除电路故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表和电流表示数如图所示，当小灯正常发光时，小奉同学精确读出小灯额定电流的值，求：小灯的额定功率P额； （4）同组的小贤同学利用上述器材准备继继续探究“电流与电阻的关系”，他只用5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，其它不变。完成并作出I~R图像如图所示，在这三组实验数据中，滑动片变阻器的最大功率为P1，最小功率为P2；则P1︰P2= ； （5）即将完成实验时，小贤同学发现器材箱内还有一个25Ω的定值电阻，于是他便将该电阻接入电路，重复刚才的步骤，他发现无法将电压表示数调到所控制的电压 V，小贤想到一种解决方案：将电压表示数调到4V，读出此时的电流I，然后将I/2记入数据记录表格，小贤的方案 （选填“可行”或“不可行”），理由是 。 【答案】见下图； 短路；0.75；4︰1；2；可行；当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 【详解】（1）向右滑动滑片时灯变暗，说明电路中电流变小，滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示： （2）故障如果是出在小灯泡上，而电压表无示数，则说明是小灯泡短路，电压表测量导线两端电压，所以示数为零。 （3）电流表示数如图乙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.3A，则灯泡的额定功率为 PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W （4）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，由于电源电压不变，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压不变，根据P=UI可知，滑动片变阻器的最大功率与最小功率之比即为三组实验数据中最大电流与最小电流之比；由图3可知，三组实验数据中最大电流为0.4A，最小电流为0.1A，故 P1︰P2=I大︰I小=0.4A︰0.1A=4︰1 （5）由图3可知，电流与电阻的乘积为 UV=IR=0.4A×5Ω=……=0.1A×20Ω=2V 所以该实验的控制电压为2V。 由于当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故将电压表示数调到4V，读出此时的电流I，当电压表示数为2V时，通过定值电阻的电流应该为I/2，所以小贤的方案可行。 1. 会根据实验要求选择合适的仪器及电表的量程 根据实验要求选择合适的仪器及电表的量程是易错知识点。易出错的原因之一是对各仪器的规格及仪器上参数的物理意义不明确，如灯泡上标有“2.5V 0.3A”，表示该灯泡的额定电压为2.5V、额定电流为0.3A，即电路中的电流超过0.3 A灯泡就有被烧坏的可能；滑动变阻器上标有“10Ω 1A”表示该滑动变阻器的最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为1A。若要测量小灯泡的电功率，所选择的电源电压必须高于小灯泡的额定电压，电路中的电流不能超过各仪器允许通过的最大电流，同时还要考虑滑动变阻器的阻值范围是否能按要求调节小灯泡两端电压达到规定值，选取滑动变阻器时，一般先根据R=（U电源-U灯）/I灯计算滑动变阻器接入电路的最小阻值，然后选取最大阻值大于且与之最接近的滑动变阻器；若多个滑动变阻器的最大阻值都符合，则利用额定电流加以筛选。 2. 对小灯泡的电功率进行多次测量，不求小灯泡功率的平均值的原因 因为额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是没有意义的。 3. 测量小灯泡电功率的特殊方法 用电流表和电压表测电功率和测电阻的步骤相似，在缺少电流表或电压表时，可借用一定值电阻、电阻箱等来替代电压表或电流表。测量小灯泡额定功率的基本方法是伏安法，其他方法都是在伏安法基础上衍生出来的。 （1）只有电流表时：利用并联电路电压相等的规律，用电流表和已知阻值的定值电阻串联，然后与小灯泡并联，间接测出小灯泡两端的电压； （2）只有电压表时：利用串联电路电流相等的规律，将已知电阻和小灯泡串联，用电压表测出已知电阻两端的电压，便可以间接测出通过小灯泡的电流。 考点三 焦耳定律 1．（2026·虹口·一模）在寒冷的冬日，我们常利用电能或燃烧燃料来取暖。 （1）一台取暖器正常工作时的电阻为22Ω，通过的电流为10A，则工作60s产生的热量为 J。 （2）下列用电器中利用电流热效应工作的是_________。 A．电热毯 B．吸尘器 C．液晶电视机 （3）质量相同的干木柴和木炭完全燃烧，______放出的热量多（、）。 A．干木柴 B．木炭 【答案】（1）；（2）A；（3）B 【详解】（1）根据焦耳定律可得产生的热量 （2）电流热效应是电能转化为内能的现象。电热毯工作时将电能转化为内能。吸尘器工作时主要将电能转化为机械能。液晶电视机工作时主要将电能转化为光能等。故选A。 （3）根据燃料完全燃烧放热公式Q=mq可知，当质量相同时，热值越大，完全燃烧时放出的热量越多。已知，。故。所以质量相同的干木柴和木炭完全燃烧，木炭完全燃烧时放出的热量多，故选B。 2．（2026·静安·一模）小华用标有“220V”字样的电热水壶烧水，所用取电插座允许通过的最大电流为5A。电热水壶的简化电路如图所示，电路中两电热丝A、B的阻值分别为RA、RB，且RA≠RB。通过控制开关S1、S2、S3的断开或闭合，电热水壶可实现不同的加热功率。 （1）通过控制开关S1、S2、S3，该电热水壶中电热丝连入电路的情况不可能的是（　　） A．仅RA连入电路 B．仅RB连入电路 C．RA与RB串联连入电路 D．RA与RB并联连入电路 （2）若使该电热水壶加热时电功率最小，则开关状态为S1 、S2 、S3 ； （3）当开关S2断开，S1、S3闭合时，电路的总电流为4.1A，通过电热丝A的电流为2A。 ①求电热丝A的阻值RA； ②若电流通过电热丝所做的功全部转化为电热水壶产生的热量，求10s内电热水壶产生的热量Q； ③现用阻值为RC的电热丝C替换电热丝B，仍保持开关S2断开，S1、S3闭合，替换前后电热水壶的电功率变化了220W，并仍能用原先的取电插座。求电热丝C的阻值RC。 【答案】（1）B；（2）断开；闭合；断开；（3）①110Ω；②9020J；③200Ω 【详解】（1）由电路图可知，通过控制开关S1、S2、S3，电路存在以下几种情况： ①当只闭合S3时，电路中只有RA接入电路； ②当只闭合S2时，RA、RB串联； ③当只闭合S1时，电路不通； ④当同时闭合S1、S3时，电流分为两条支路，分别经过RA、RB，所以RA、RB并联； ⑤当同时闭合S1、S2时，电源短路，这种情况不允许； ⑥当同时闭合S2、S3时，RB被导线短路，只有RA接入电路。 综上所述，通过控制开关S1、S2、S3，该电热水壶中电热丝连入电路的情况可能是：只有RA接入电路；RA、RB串联接入电路；RA、RB并联接入电路。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 （2）由P=U2/R可知，当电源电压不变，接入电路中的阻值最大时，电热水壶加热的电功率最小。根据串、并联电路中的电阻关系可知，RA、RB串联时，电路中的电阻最大。由电路图可知，当S1、S3断开，S2闭合时，RA、RB串联。 （3）①当开关S2断开，S1、S3闭合时，电热丝A、B并联，根据并联电路的电压关系得，电热丝A两端的电压UA=U=220V 则电热丝A的阻值 ②10s内电热水壶产生的热量Q=UIt=220V×4.1A×10s=9020J ③替换前后电热水壶的电功率变化量ΔP=220W，则电路中的电流变化量 所用取电插座允许通过的最大电流为5A，即电路中允许的最大电流为5A。替换后还用原来的插座，电路中的电流如果是增大1A，会烧坏插座，故替换后电路中的电流应是减小了1A，此时电路中的电流 由并联电路的电流关系可知，通过电热丝C的电流 电热丝C两端的电压UC=U=220V，则电热丝C的阻值 3．（2026·宝山·一模）某电动玩具汽车的直流电动机部分参数如图所示。 电阻（Ω） 1 额定电压（V） 3 额定电流（A） 1 （1）正常工作时，通电20s，电流通过电动机做功为 J，产生的热量为 J。 （2）分析电流通过电动机做功与产生的热量之间存在差异的原因。 【答案】（1）60；20；（2）见解析 【详解】（1）电流通过电动机做功 产生的热量 （2）原因：电动机是非纯电阻用电器，电流通过电动机时，大部分电能转化为机械能，使电动机转动，只有小部分电能因电流的热效应转化为内能，产生热量，因此电流做功的总量大于产生的热量。 4．（2026·闵行·一模）小明将图所示烧瓶中的电阻丝取出并晾干，用伏安法测该电阻丝的阻值。器材有电源、电流表、电压表、“20Ω 2A”字样的滑动变阻器、开关及导线若干。连接电路后闭合开关，移动滑片到某位置时发现滑动变阻器冒烟并闻到焦糊味，两电表示数均为零。小明更换了规格相同的滑动变阻器重新进行实验，将实验数据填入表中。 ①“伏安法测电阻”的实验原理是： 。 ②试分析滑动变阻器冒烟的原因： 。 ③判断电源电压的最大值为 伏。 ④小明分析表中数据发现，电阻丝的电阻值逐渐变 ，其主要原因可能是 。 【答案】 R=U/I 电路电流超过滑动变阻器最大允许通过电流2A，熔断了 5 大 随着电阻丝两端电压和通过电流的增大，电阻丝温度升高，自身电阻变大 【详解】①由欧姆定律推导式可知，伏安法测电阻的原理是R=U/I。 ②电路中电流过大，超过滑动变阻器最大电流，产生的电热过多，烧坏了滑动变阻器电阻丝绝缘层，最后烧断电阻丝，造成滑动变阻器冒烟，并闻到焦糊味，导致两电表示数均为0，所以滑动变阻器冒烟的原因是电路中的电流过大，超过了滑动变阻器的最大电流。 ③分析表中数据可知，当电路中的电流最小为0.24A时，电阻丝两端的电压为0.2V，此时滑动变阻器接入电路的阻值为最大值20Ω，根据串联电路电压和欧姆定律可得，电源电压为 U=UR+U滑=UR+IR滑=0.2V+0.24A×20Ω=5V故电源电压的最大值为5V。 ④分析表中第四列数据发现，电阻丝的电阻值逐渐变大。分析表中第二、三列数据发现，电阻丝两端电压越高，电流越大，由P=UI可知，电功率越大，则电阻丝的温度越高，因此其主要原因可能是电阻丝的电阻值随温度的升高而增大。 焦耳定律 理解 （1）影响电流热效应的因素： 通过导体的电流越大、导体电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多。 （2）焦耳定律 ①内容：电流通过导体时产生的热量，与电流的二次方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。 ②公式： Q = I2Rt  ③纯电阻电路热量的计算：Q=W Q= W总=Pt=UIt= U2t/R=I2Rt 探究热量与电阻的关系 探究热量与电流的关系 1．小杭家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题： 热风温度 50﹣75℃ 额定功率 热风时：660W 冷风时：110W 额定电压 220V 质量 0.5kg （1）电吹风正常工作吹冷风时，开关应置于 ，通过电动机的电流是多大？ （2）电热丝正常工作时的电阻是多大？ （3）电吹风内电动机的电阻是2Ω，电吹风正常工作吹冷风10min产生的热量是多少？ 【答案】 BC 0.5A 88Ω 300J 【详解】（1）当吹冷风时，只有电动机工作，所以开关在BC处；冷风时电功率P1=110W，由P=UI可得，此时通过电动机的电流为 （2）当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联，总功率P=660W，则电热丝的电功率为P2=P﹣P1=660W﹣110W=550W 由P=U2/R得电热丝的电阻值为 （3）电吹风吹冷风10min产生的热量为 2．如图甲所示是便携式封口机，工作时利用电流的 效应使发热电阻温度快速升高，从而熔化塑料实现封口。如图乙所示是其原理电路图，若电源电压是4.5V，发热电阻R的阻值为1.5Ω，闭合开关，则10s内封口机会产生 J的热量。若封口时因温度不够塑料袋总是粘连效果不好，应将发热电阻换成阻值更 （选填“大”或“小”）的电阻。 【答案】 热 135 小 【详解】便携式封口机工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应实现高温封口。 通过发热电阻R的电流 发热电阻10s内产生的热量 若封口时因温度不够塑料袋总是粘连效果不好，说明电阻发热过少，当电源电压不变、通电时间一定时，由.可知，要增大电阻产生的热量，可减小发热电阻的阻值，即应将发热电阻换成阻值更小的电阻。 3．某小组在研究“电流产生的热量与电阻的关系”的实验。 （1）如图所示，将甲、乙两根电热丝，分别浸入装有煤油的瓶中，瓶内各插入一支温度计进行实验。电流通过电热丝时将电能转化为电热丝的 能； （2）实验中通过观察______来比较电流产生热量的多少； A．温度计示数的变化量 B．加热时间 （3）煤油的温度升高是通过______的方式增加了煤油的内能。 A．做功 B．热传递 【答案】（1）内；（2）A；（3）B 【详解】（1）电流通过电热丝时会发热，将电能转化为电热丝的内能，这叫做电流的热效应。 （2）根据转换法，实验中通过观察温度计示数的变化量来比较电流产生热量的多少，温度计示数的变化量越大，说明电流产生热量越多，故A符合题意，B不符合题意。故选A。 （3）电热丝产生的热量被煤油吸收，煤油的温度升高，内能增大，是通过热传递的方式增加了煤油的内能。故A不符合题意，B符合题意。故选B。 4．为了解发电厂发出的电能为什么需要用高压输电线送往各地。小明查阅资料得知：（a）由于电流的热效应，远距离输电的导线很长，导线电阻不能忽略不计，远距离输电时在导线上的电能损耗非常可观。（b）输电线的发热功率损耗P损＝I线U线。（c）发电厂到用户的距离确定、输电线电阻阻值一般是确定的。（d）发电站的输出电功率是一定的，它等于输出电压和输出电流的乘积，即P＝IU。（e）输出电流和输电线上的电流相等。远距离输电如图所示。 ①结合所学知识及上述信息，分析说明为什么发电厂到用户输电线的电阻阻值一般是确定的。 ②结合所学知识及上述信息，分析说明高压输电的原因。 【答案】 见解析 见解析 【详解】（1）因为导体的电阻与材料、长度、粗细有关，发电厂到用户的距离确定，导线长度确定，且导线材料、粗细确定，所以阻值确定。 （2）由P＝IU知，在输电功率一定时，电压越高，电流越小，根据Q=I2Rt知，在电阻和通电时间一定时，电流越小，产生的电热越少，输送过程中能量损失越小，所以从发电站到用电区采用高压输电。 1. 热量公式Q= W总=Pt=UIt= U2t/R=I2Rt的适用范围 热量公式Q=I2Rt是计算电流通过导体时产生热量多少的，它不能用来计算电能转化为除内能以外的其他形式的能的多少。 在一些含有电炉、电烙铁、电热毯、电热水器等的电路中，电流通过这些用电器所做的功全部转化为内能，因此既可以用公式Q=I2Rt求解，也可以用公式Q=UIt=U2t/R求解；在一些含有电动机、电解槽的电路中，电流通过这些用电器所做的功只有一部分转化为内能，还有一部分转化为其他形式的能，因此只能用公式Q=I2Rt求解电热，不能用公式Q=UIt=U2t/R求解电热。 2. 电功、电功率和电热的综合计算 （1）解题思路：解答有关电功、电功率和电热的综合计算题时，一是要明确电路的连接情况，二是需明确公式的适用范围，三是能够从铭牌或表格数据中提取有用的信息，挖掘出隐含的条件。 （2）有关公式列表比较如下： 物理量 电能全部转化为内能 电能部分转化为内能 电功 W=UIt=I2Rt＝t =Pt W=UIt=Pt 电功率 P=W/t=UI=I2R＝ P=W/t=UI 电热 Q=UIt=I2Rt＝t =Pt Q=I2Rt 发热功率 P热=UI=I2R＝ P热=I2R 考点四 家庭电路 1．（2026·嘉定·一模）如图为某家庭简单电路的示意图，其中A是 表，火线和零线之间电压为 V；若在插座上接一台额定功率为300W的电视机，正常工作2h消耗的电能为 kW·h，它与灯是 连接的。 【答案】 电能 220 0.6 并联 【详解】家庭电路首先接入电能表，用于测量家庭电路消耗的电能，所以图中A是电能表。 在我国，家庭电路中火线和零线之间的电压为220V。 若在插座上接一台额定功率为300W的电视机，正常工作2h消耗的电能为 家庭电路中各用电器为了互不影响，能独立工作，都是并联连接的，所以电视机与灯是并联连接的。 2．（2026·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）在家庭电路中，电压是一定的，通常为220V，根据公式I=P/U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I=P/U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‌。 ‌ 3．（2026·崇明·一模）盛夏傍晚，某老旧小区多户居民家中空调、冰箱等电器同时运转。突然，小区某一供电设备因负荷过大而“烧坏”，导致部分楼栋停电。抢修人员检查后发现，是接入该设备的主导线因电流过大、温度过高而熔断。基于以上情境，回答下面的问题。 （1）小区内部分楼栋停电，而不是整个小区停电，说明该停电楼栋的电路与小区内未停电楼栋的电路是___________连接的。 A．串联 B．并联 （2）该主导线电流过大的原因是（依据公式展开说理） 。 （3）该主导线温度过高的原因是（依据公式展开说理） 。 【答案】（1）B；（2）见解析；（3）见解析 【详解】（1）在家庭电路和小区供电电路中，各楼栋、各用户的电路均采用并联连接。并联电路的核心特点是各支路独立工作、互不影响，当某一支路（某部分楼栋）出现故障或断电时，其他支路（未停电楼栋）仍能正常工作，这与题目中 “部分楼栋停电，整个小区未全部停电” 的情境完全吻合。若为串联连接，一处断路则整个电路全部断电，与题意矛盾。故选B。 （2）主导线电流过大的根本原因是小区内用电器总功率过大，依据公式推导如下：家庭电路的供电电压U保持恒定不变（我国电压为220V），根据电功率公式P=UI变形可得，总功率越大，电流越大。 （3）主导线温度过高是电流通过导体产生的热量过多导致的，依据焦耳定律推导如下：焦耳定律公式，其中Q为导体产生的热量，I为通过导体的电流，R为导体的电阻，t为通电时间。主导线的电阻R和通电时间t可视为定值，导线产生的热量Q与电流的平方成正比。用电器总功率过大导致主导线电流I显著增大，使导线产生的热量Q急剧增加，大量热量在短时间内积聚，无法及时散失，最终导致主导线温度急剧升高，直至熔断。 4．（2026·杨浦·一模）安全用电、节约用电人人有责。 （1）人体安全电压不高于（　　） A．1.5V B．2V C．36V D．220V （2）11W的节能灯与60W的白炽灯发光效果相当，若两灯均工作200秒，节能灯比白炽灯消耗的电能要少 J。 （3）根据安全用电规范，用笔画线代替导线，将图中的电灯、开关和三孔插座正确接入电路中。 【答案】（1）C；（2）9800；（3）见下图。 【详解】（1）根据物理常识可知，人体安全电压不高于36V，故选C； （2）节能灯、白炽灯的功率差 工作200s两灯消耗的电能之差 即两灯均工作200s，节能灯比白炽灯消耗的电能要少9800J； （3）开关与灯的连接：火线先接开关，再接灯泡的金属点，零线直接连接螺旋套； 三孔插座的连接：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示： 家庭电路 理解 1. 家庭电路 ①组成：供电线路、电能表、低压断路器、开关、插座和用电器等。 ②家庭电路中各部分的安装特点及作用：火线与零线、电能表、低压断路器、插座与用电器、试电笔等。 2. 家庭电路中电流过大的原因： 用电器的总功率过大；短路。 3. 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。 1. 电路元件的安装原则 ①开关接在用电器与火线之间； ②螺口灯泡的螺旋套一定要接在零线上，其顶部的金属片接火线。 ③有金属外壳的用电器要使用三角插头和三孔插座，使金属外壳接地。 2. 常见的触电事故：单线触电、双线触电、高压触电。 1．某节能灯标有“220V 11W”字样。 （1）其中“11W”表示 ，当它正常工作时，通过的电流为 A； （2）在图中，请用笔画线代替导线，将该节能灯与开关连接后连入家庭电路中。 【答案】（1）灯的额定功率为11W；0.05；（2）见下图。 【详解】（1）某节能灯标有“220V 11W”字样，其中“11W”表示节能灯的额定功率为11W，即节能灯正常工作时的功率为11W。 节能灯正常工作时，通过的电流为 （2）根据安全用电原则，开关要接在火线上，开关要控制节能灯，所以开关要与节能灯串联。火线进入开关，再进入节能灯顶端的金属点，零线直接接入节能灯的螺旋套，如图所示： 2. 图是小红设计的简单家庭电路示意图。 （1）★处的进户线是 线。 （2）设计中，下列元件接入位置错误的是________。 A．电能表 B．插座 C．开关 （3）以下做法中，安全的是________（不定项）。 A．用湿手插拔电器插头 B．使用破损、老化的电线 C．定期检查电路和电器 D．超负荷使用插座 E．遇触电事故，先断电再施救 【答案】（1）零；（2）C；（3）CE 【详解】（1）家庭电路中，进户线分为火线和零线。火线已经标出，因此★处进户线是零线。 （2）家庭电路中，开关应接在火线与用电器（灯泡）之间，这样断开开关时，灯泡不带电。图中开关接在了零线与灯泡之间，位置错误，其他元件连接正确。故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （3）A．用湿手插拔电器插头：水是导体，容易触电，不安全，故A不符合题意； B．使用破损、老化的电线：易引发漏电、短路和火灾，不安全，故B不符合题意； C．定期检查电路和电器：可以及时发现隐患，是安全做法，故C符合题意； D．超负荷使用插座：会导致电流过大，引发火灾，不安全，故D不符合题意； E．遇触电事故，先断电再施救：是正确的施救步骤，安全，故E符合题意。 故选CE。 3．家用电器进万家，安全用电记心上。 （1）（单选）学习家庭电路相关知识后，小华对图中所设计的家庭电路的认识正确的是（   ） A．图中两个灯泡与其对应控制开关的连接都是正确的 B．使用洗衣机时应选择图中插座C C．图中灯L1、L2是串联的 D．如果图中A、B之间发生断路，则插座还是可以使用的 （2）小华家有一台两挡位电炖锅，高温挡额定功率为550W，低温挡额定功率模糊不清，图甲是该电炖锅简化电路图，R1和R2加热电阻丝，开关S2只能接触a或b，不计温度对电阻的影响。 ①高温挡正常工作时的电流是多少安？ ②小华关闭家中其他用电器，读出电能表示数为2024.6kW·h，电炖锅高温挡正常工作0.8h，低温挡正常工作2.8h，炖煮结束时电能表示数如图乙所示，则R1的阻值是多少欧？ 【答案】（1）B；（2）①2.5，②154Ω 【详解】（1）A．家庭电路中，开关应接在火线和灯泡之间，图中开关接在灯泡和零线之间，两个灯泡与其对应控制开关的连接都是错误的，故A错误； B．为了用电安全，使用洗衣机时应选择图中插座C，使洗衣机的金属外壳接地，故B正确； C．图中灯L1、L2是并联的，故C错误； D．如果图中A、B之间发生断路，则C插座可以使用，D插座不能使用，故D错误。 故选B。 （2）图甲可知，当开关S1闭合，S2接触a时，两电阻串联，电路的总电阻最大，根据P=U2/R可知，电功率最小，此时电炖锅处于低温挡；当开关S1闭合，S2接触b时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，根据P=U2/R可知，电功率最大，此时电炖锅处于高温挡。根据P=UI可得，高温挡正常工作时的电流是 炖煮结束时，整个过程消耗的电能为 电炖锅高温挡正常工作0.8h消耗的电能 低温挡正常工作2.8h消耗的电能 低温挡的功率 低温挡时的总电阻 高温挡时的电阻 则R1的阻值 4．我们的日常生活已经离不开电，究竟什么是电？如何注意安全用电？怎样利用所学的电学知识解释生活中的电现象，以达到学以致用的目的！下表一是不同情况下各类电压大小的比较，下表二是一些常见物体的电阻大小，请完成下列问题。 （1）我们的日常生活已经离不开电，但若不注意用电安全，会发生触电！这里的“电”是指 （选填“电荷”、“电子”、“电源”或“电流”）； （2）通过以上两表中的信息，可得出人体安全电流约为 安； （3）一般情况下，当1毫安左右的电流通过人体时，会产生麻的感觉；电流超过10毫安，人会感觉到剧痛，甚至出现神经麻痹，呼吸困难，有生命危险。而日常我们做实验时，经常会出现如图所示的情况，电源为2节新干电池，电路中通过小灯的电流约为0.3安即300毫安，为什么这种情况下人却没有危险？请在答题卡电路图上补充画出此时（人两手接触电路后）完整的电路图 并分析原因 。 【答案】 电流 2.4×10-3 见下图 见解析 【详解】（1）目前所说的触电，是指一定强度的电流流过人体所引起的伤害事故。 （2）由表中信息可知，人体的安全电压不高于24V，人体的电阻约10千欧，则人体安全电流约为 （3）人两手接触电路后，此时人体相当于一个电阻与小灯并联，电路图如图所示： 此时人体相当于一个电阻与小灯并联，电源电压为3伏，通过人体的电流约为安即0.3毫安，低于人体安全电流，所以人没有危险。 1. 家庭电路的组成 家庭电路包含供电线路、电能表、低压断路器、开关、插座和用电器，用电器插头插入插座后，用电器即接入家庭电路。在布线时，考虑到不同家用电器的功率差异较大，往往将家庭电路分为若干支路，以便于安装和检修。 （1）电能表：用来计量家庭的用电量。安装在进户线之后，串联在总开关之前。 （2）低压断路器：低压断路器俗称“空气开关”，当家庭电路中用电器的总功率过大或发生短路时，通过断路器的电流超过规定电流，断路器会自动切断供电线路，避免用电器损坏或发生其他危险。 （3）供电线路：家庭电路的供电线路通常隐藏在墙体中，包含相线（俗称“火线”）、零线和地线。火线与零线之间有220V的电压。 （4）插座：两孔插座的一孔接火线，一孔接零线，用电器的两脚插头接入插座后即可工作；三孔插座中，并排的两个孔分别接火线和零线（左零右火上接地），另一个孔与地线相连。 2. 家庭用电安全 （1）安全电压：人体的安全电压不高于36伏。 （2）安全用电措施：避免用湿手去插、拔插头；搬动家用电器时不能拖拽用电器和接线板，避免损坏导线；安装插座保护壳。为防止幼儿触电，插座的位置不宜过低，还应该安装插座保护壳等；处理触电事故的原则：切断电源，注意自身安全。 （5）正确使用三脚插头与三孔插座。洗衣机、电冰箱、空调等电器一般采用三脚插头，三脚插头上标着“E”的导线（脚长的那个）和用电器的金属外壳相连， 3. 电路元件的安装原则 ①保险丝必须安装在火线上； ②开关接在用电器与火线之间； ③螺口灯泡的螺旋套一定要接在零线上，其顶部的金属片接火线。 ④有金属外壳的用电器要使用三角插头和三孔插座，使金属外壳接地。 1．如图所示是某同学设计的家庭电路，闭合灯泡开关后．下列说法正确的是（　　） A．灯泡和两孔插座是串联的 B．用测电笔测试M点，氖管不发光 C．开关和三孔插座的连接是正确的 D．用测电笔插入两孔插座的左孔，氖管发光 【答案】B 【详解】A．灯泡和两孔插座是互不影响的，所以是并联的，故A错误； B．M点与零线连接，所以试电笔接触M点，氖管不发光，故B正确； C．据图可知，开关接到了零线和用电器之间；三孔插座的左孔接的是地线，故均错误，故C错误； D．两孔插座的左孔是零线，所以试电笔插入两孔插座的左孔氖管不发光，故D错误； 故选B。 2．小宝同学在阅读九年级第一学期物理书本时，看到了“你知道吗？”的内容，结合自己的物理实验学习及生活经验，想和大家一起探讨以下问题。 ①普通小灯泡正常工作时的电流大约为 ； A．20A              B．0.2A              C．0.002A ②小宝同学在物理实验室利用两节干电池、开关、小灯进行实验，在闭合开关后两手不小心同时接触到导线A、B两端（如图），但没有发生痛、麻甚至窒息等触电危险。请推想没有触电危险的原因？ ③根据物理学习和生活经验，人体的安全电压应该不高于 。 A．220V               B．24V                     C．3V 【答案】 B 见解析 B 【详解】小灯泡的电压大约为2.5V，电阻大约为10Ω，小灯泡正常工作时的电流大约为 故B符合题意，AC不符合题意。故选B。 两节新干电池的电压为3V，对人体安全的电压不高于36V，此时电压对人体来说是安全的，所以没有发生痛、麻甚至窒息等触电危险，人体两端电压较小，人体的电阻较大，根据欧姆定律可知，通过人体的电流比较小，所以没有触电危险。 家庭电路的电压为220V，高于人体的安全电压，经验证明，人体的安全电压不高于36V，故B符合题意，AC不符合题意。故选B。 3．如图（a）所示为小敏家新买的冷热两用无叶电风扇。它主要由底座（内置电动机和电热丝）、控制电路和顶部的环形出风口组成。环形出风口内部设有导流通道，底座的电动机会吸入空气，空气经加压后送入环形出风口，再从出风口边缘的狭窄缝隙高速喷出，进而带动周围空气流动，最终实现风量增大的效果。该风扇设有“冷风”和“热风”两挡模式。小敏仔细观察并查阅说明书后，尝试分析其工作原理，请你和他一起完成以下问题： （1）该风扇的内部简化电路如图（b）所示（图中M代表电动机，R代表电热丝）。下列说法正确的是（　　） A．为安全起见，该风扇的塑料外壳也要接地 B．只闭合S1时，风扇吹冷风，电路中不会产生热量 C．若电动机损坏开路，闭合S1和S2后，电热丝仍能正常工作 D．若仅将电热丝的阻值减半，则在相同时间内电热丝产生的热量变为原来的一半 （2）结合题目信息及所学知识，请解释该风扇能产生大风量的原因。 【答案】（1）C；（2）见解析 【详解】（1）A．该风扇的外壳是塑料的，不会导电，因此不需要将塑料外壳接地，故A错误； B．只闭合S1时，只有电动机工作，风扇吹冷风，电动机工作时将电能转化为机械能，但导线有电阻，电流通过电动机线圈仍会产生热量，故B错误； C．由图可知，电动机和电热丝是并联的，并联电路各支路独立工作，互不影响，因此电动机损坏开路，闭合S1和S2后，电热丝所在支路仍能正常工作，故C正确； D．根据焦耳定律变形式可知，电源电压U和通电时间t不变，电阻丝阻值R减半，则产生的热量为 即热量变为原来的2倍，故D错误。故选C。 （2）根据流体压强与流速的关系可知，流速越大的地方，压强越小。风扇的进风口吸入空气，空气经过加压后从环形出风口的狭窄通道高速喷出，使出风口处的空气流速变大，压强变小，而出风口周围的空气流速小，压强大，在压强差（或压力差）的作用下，周围的空气会被“带动”一起流动，从而实现风量增大的效果。 4．烟雾报警器是一种重要的早期火灾预警装置。 （1）若在家庭厨房中接入烟雾报警器装置，其工作电压为 ，且与厨房中的电灯、油烟机等用电器的连接方式是 。 （2）小敏设计了一种烟雾报警装置，其原理电路如图所示，R为光敏电阻：其阻值随光照强度的增大而减小：R0为定值电阻。电源电压保持不变，开关S闭合，若有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光且烟雾浓度升高，电压表达到某一数值时，装置才会报警。则下列说法正确的是（　　） A．烟雾浓度升高的过程中，电压表的示数减小 B．烟雾浓度升高的过程中，电路中的总功率增大 C．增大电源电压，可使装置在更低浓度烟雾下报警 D．增大R0的阻值，可使装置在更低浓度烟雾下报警 【答案】（1） 220V；并联；（2）C 【详解】（1）家庭电路的标准电压为220V，在家庭厨房中接入烟雾报警器装置，其两端电压等于家庭电路电压220V。 家庭电路中各用电器独立工作、互不影响，所以烟雾报警器装置与厨房中的电灯、油烟机等用电器的连接方式是并联。 （2）A．光敏电阻R的阻值随光照强度减小而增大。当烟雾浓度升高时，光照减弱，R的阻值变大。电路为串联电路，总电阻变大，电路电流I变小。电压表测量R两端的电压，由可知，电流I变小，会变大，故A错误； B．电路总功率，电流I变小，总功率会减小，故B错误； C．光敏电阻R与定值电阻R0串联，电流相等，，报警电压UR和定值电阻R0阻值不变，增大电源电压U，则增大，则R减小，报警时对应的光照强度增大，报警时对应的烟雾浓度更低，所以可使装置在更低浓度烟雾下报警，故C正确； D．光敏电阻R与定值电阻R0串联，电流相等，，报警电压UR和电源电压U不变，增大R0的阻值，则R增大，报警时对应的光照强度减小，报警时对应的烟雾浓度更高，所以可使装置在更高浓度烟雾下报警，故D错误。 故选C。 5．小明制作了一个具有高温和低温两个挡位的加热器，如图所示。电源电压为20V，且保持不变，定值电阻R1的阻值为10Ω。 （1）当开关S转到位置 （选填“A．1”或“B．2”）时为高温挡。 （2）加热器处于低温挡时的功率为8W，求定值电阻R2的阻值。 （3）用该加热器在高温挡持续加热5min，求产生的热量Q。 （4）该加热器在高温挡和低温挡的功率之比为 。 【答案】（1）B. 2；（2）40Ω；（3）12000J；（4）5∶1 【详解】（1）根据可知，总电阻最小时，总功率最大，为高温挡，即开关 S 转到位置 2 时，此时只有R1​接入电路，总功率最大，为高温挡。 （2）已知低温挡功率，电源电压， 由串联电路总电阻等于各电阻之和可知， （3）高温挡只有R1​接入，功率 加热时间 产生的热量 （4）功率之比， 6．在冬季，很多汽车都配置电加热座椅垫，图甲为某款具有加热功能的座椅垫。通过观察和研究，小明了解到该座椅垫有“高温”“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡额定功率为36 W，“低温”挡额定功率为12 W。该座椅垫加热部分的电路简化图如图乙所示，电源电压恒为24 V ，S为挡位切换开关。R₁和R₂为阻值不变的电热丝。 （1）该座椅垫能加热是利用了电流的 。 （2）当座椅垫处于“关”挡时 ，电路处于 （选填“短路”“断路”或“通路”）状态。 （3）当座椅垫处于“低温”挡加热时，接入电路中的电阻是 （选填“R₁”“R₂”或“R₁和R₂”）。 （4）当座椅垫处于“高温”挡正常工作时，电路中的电流是 A ，电热丝 R₁的阻值是 Ω，工作10 min产生的热量是 J。 【答案】（1）热效应；（2）断路；（3）R₁和R2；（4）1.5；16； 【详解】（1）电流通过导体时会产生热量，该座椅垫通电后将电能转化为内能，所以其加热利用了电流的热效应。 （2）当座椅垫处于“关”挡时，电路没有形成完整回路，电流无法通过，此时电路处于断路状态。 （3）由图乙可知，当座椅垫处于“低温”挡加热时，R₁和R2串联接入电路。 （4）根据P=UI，当座椅垫处于“高温”挡正常工作时，已知“高温”挡的额定功率，电源电压U=24V，则电路中的电流 当座椅垫处于“高温”挡时，电路中只有R₁接入电路，电热丝R₁的阻值 R₁工作t=10 min= 10×60s=600s “高温”挡功率，则产生的热量 7．小敏发现，在冬天的户外，把手机一直放在羽绒服的内袋里和一直挂在外面相比，手机的工作时间有明显差异，她为此查阅相关资料得知：（1）羽绒服有良好的保暖效果，在零下20℃的环境中，体感温度可以保持在25℃左右；（2）自己手机使用的是额定容量为1600mAh的锂电池，且该款锂电池在工作负载稳定的情况下，放电容量、放电时间与环境温度的具体变化关系见表。 环境温度（℃） 放电容量（mAh） 放电时间（s） 30 1554 5040 25 1510 4980 5 1501 4260 -5 1382 3780 -15 1145 3240 （1）分析比较表中数据可知：随着环境温度的降低，放电容量会 （选填“升高”“不变”或“降低”），放电时间会 （选填“变长”“不变”或“变短”）。 （2）小敏计划冬季去“哈尔滨”旅游，当地气温为零下20℃左右，为了尽量延长手机的工作时间，她应该把手机 （选填“A”或“B”），理由是： 。 A．放在羽绒服内袋里，尽量贴近皮肤 B．挂在羽绒服外面，尽量保持通风 【答案】（1）降低；变短；（2）A；见解析 【详解】（1）分析比较表中数据，环境温度越低，电池的放电容量越小，放电时间越短；可知结论：随着环境温度的降低，放电容量会降低，放电时间会变短。 （2）由以上结论可知，为了尽量延长手机的工作时间，应使手机所处的环境温度较高，即她应该把手机放在羽绒服内袋里，尽量贴近皮肤，故选A；理由是：手机随工作环境温度的越高工作时间越长；羽绒服有良好的保暖效果，在零下20摄氏度的环境中，体感温度可以保持在25摄氏度左右，高于户外零下20摄氏度。 8．小华同学做“测定小灯泡电功率”实验，现有电源（电源电压保持不变）、待测小灯（标有“0.3A”字样）、滑动变阻器（“20Ω  2A”或“10Ω  2A”）、电流表、电压表、开关和导线若干且均完好。该同学连接电路后并按照正确步骤进行实验（相关数据标在了下图中）。闭合开关后，记录下了第一组数据（点1），此时小灯发光较暗，接着他移动滑片记录下第二组数据（点2）。经思考，小华仅更改电压表的位置，正确连接电路测得第三组数据（点3）。 （1）判断小灯正常发光的依据是 ； （2）重新连接电路前，电压表并联在了 两端（选填“小灯泡”“滑动变阻器”或“电源电压”）； （3）计算小灯泡的额定功率P额； （4）说明：滑动变阻器的规格不能选用“10Ω 2A”。 【答案】（1）见解析；（2）电源电压；（3）0.81W；（4）见解析 【详解】（1）小灯泡的额定电流是0.3A，当电流表示数为0.3A时，小灯泡正常发光。 （2）由图像知，改变电流表的示数，点1和点2的电压不变，都是6V，电压表并联在电源两端。 （3）由图像可知，点3的电压是2.7V，电流是0.3A，灯泡正常发光，小灯泡的额定功率 P额=U额I额=2.7V×0.3A=0.81W （4）第一组数据（点1）的电压为6V，移动滑片后第二组数据（点2）的电压也为6V，可知电源电压U=6V；当小灯泡正常发光时，变阻器两端的电压U滑=U-U额=6 V -2.7 V =3.3 V 变阻器连入电路的电阻 所以滑动变阻器的规格不能选用“10Ω 2A”。 9．小麦同学做“测定小灯泡电功率”实验，所用器材有电源（电压4、6和8伏三挡）、待测小灯（额定电压为“2.5V”或“4.5V”）、滑动变阻器（“20Ω 2A”或“50Ω 1A”）、电压表、电流表、开关以及导线若干。他选用某挡电源电压，正确串联实验器材，把电压表并联在电路中，然后将变阻器的滑片置于某一端。闭合开关后，把变阻器滑片移至另一端的过程中，观察到小灯发光始终较暗，电压表的示数逐渐变小且始终大于零。经过思考，小麦仅对电源的挡位进行调整，按正确方法重新实验。当小灯正常发光时，电流表的示数如图所示，变阻器的滑片在中点附近某位置。 （1）请判断电压表并联的位置，并说明理由； （2）该同学最初选择的电源挡位为 伏，小灯的额定电压为 伏； （3）计算说明滑动变阻器的规格和小灯的额定功率。 【答案】 见解析 4 4.5 规格“20Ω 2A”，额定功率为1.35瓦 【详解】（1）电压表并联在小灯泡两端。若并联在电源两端，移动滑片示数不会变，所以猜想不合理；若并联在滑动变阻器两端，则移至某一端变阻器阻值为0，此时变阻器两端电压为0V，与示数始终大于0不符，所以猜想不合理。综上，电压表并联在小灯泡两端。 （2）闭合开关后，把变阻器滑片移至另一端的过程中，观察到小灯发光始终较暗，说明电源电压小于灯泡的额定电压，所以电源挡位为4伏，小灯的额定电压为4.5伏。 （3）当电源挡位是6伏，正常发光时： ①若电流表示数为0.3安，则滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器的阻值为 滑片不在任意滑动变阻器的中点附近，故①不符合题意。 ②若电流表示数为1.5安，则滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器的阻值为 滑片也不在任意滑动变阻器的中点附近，故②不符合题意。综上，电源挡位不可能是6伏。 当电源挡位是8伏，正常发光时： ③若电流表示数为0.3安，则滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器的阻值为 滑片在“20Ω 2A”规格的滑动变阻器中点附近，灯泡的额定功率为 ④若电流表示数为1.5安，则滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器的阻值为 滑片不在任意滑动变阻器的中点附近，故④不符合题意。 综上所述，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，小灯额定功率为1.35瓦。 10. 如图所示的电路中，电阻R₁的阻值为，电源电压恒为12V。把一个滑动变阻器与一个电流表（测量范围为0∼0.6A）以某种方式接入电路中，发现电路中最小电功率为14.4W。求： （1）未接入滑动变阻器与电流表时，通过电阻R₁的电流； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）接入滑动变阻器与电流表后，电路消耗的最大电功率。 【答案】（1）1A；（2）60Ω；（3）19.2W 【详解】（1）电源电压恒为12V，电阻R₁的阻值为12Ω，未接入滑动变阻器与电流表时，电路为R₁的简单电路，由欧姆定律可得，通过电阻R₁的电流 （2）将滑动变阻器与电流表接入电路，有两种连接方式：串联或并联。 若R₁与滑动变阻器串联，电路的总功率，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻最大，电路的总功率P最小，此时电路中的最小电流 而未接入滑动变阻器时，电路中电流为1A，串联电阻后，总电阻增大，电流应减小，不可能大于1A，故串联方式不符合题意，因此R₁与滑动变阻器是并联的，R₁的电功率恒定为 当电路的总功率最小时，滑动变阻器消耗的功率最小，此时其接入电路的阻值最大，滑动变阻器消耗的最小功率为 滑动变阻器的最大阻值为 （3）根据并联电路的特点，通过R₁的电流恒为1A，大于电流表量程0~0.6A，所以电流表只能与滑动变阻器串联，测量通过滑动变阻器的电流，当电路消耗的功率最大时，电路中的总电流最大，即通过滑动变阻器的电流最大，为保证电流表安全，通过滑动变阻器的最大电流为 0.6A，此时滑动变阻器消耗的最大功率为 电路消耗的最大总功率为 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 电功率 焦耳定律（复习讲义） 目 录 01 析·考情目标 1 02 筑·专题框架 2 03 攻·重难考点 2 真题动向 核心提炼 拓展提升 考点一 电功和电功率 3 考点二 测量小灯泡的电功率 8 考点三 焦耳定律 13 考点四 家庭电路 17 04 测·预测闯关 22 命题透视 上海中考物理中，电功率与焦耳定律是电学部分的核心考点，也是学生备考的重点与难点。从近年命题趋势来看，这两个知识点不仅考查基础概念和公式的掌握，更强调在真实情境中的综合应用与思维迁移能力。 热考角度 考点 2025年 2024年 2023年 电功和电功率 中考第18题 中考第19题 测量小灯泡的电功率 中考第20题 中考第20题 中考第20题 焦耳定律 家庭电路 命题预测 1. 功和电功率。电能表的读数；电功（电能）的计算；对额定电压和额定功率的理解；常常将电功率的分析和计算与欧姆定律，串、并联电路中的电流、电压关系相联系，综合性较强。 2．测量小灯泡的电功率。实验原理；实物电路的连接；故障的分析；判断滑动变阻器的规格、判断电源电压；电表量程的选择；数据的记录与处理等。 3．焦耳定律。焦耳定律；利用Q=I2Rt进行电热的分析计算；探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关；利用常常结合比热容、热量、欧姆定律和电功率进行综合计算，难度较大。 4. 家庭电路。家庭电路的的基本组成；主要组成部分及其功能；安全用电；节约用电等。 考点一 电功和电功率 1．（2025·上海·中考真题）在图示的电路中，电源电压保持不变，电压表示数为6伏，电阻R1阻值为6欧。 （1）现在将一个R2接入电路中，若两电表示数都改变，则电压表与电流表的乘积 （选填“变大”、“不变”、“变小”），请画出此时的电路图 ； （2）现在将一个R2接入电路中，若只有一个电表的示数改变，且电压表与电流表的乘积的变化量为4.5瓦，求R2的阻值。 2．（2024·上海·中考真题）在下图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，电源电压为15V。 ①求此时通过电阻R1的电流I1。 ②把滑动变阻器R2与电流表（量程为0~0.6A）以某种方式接入电路中，发现电路中最小电功率为27W。 a.判断电阻R1与电阻R2的连接方式，并说明理由。 b.求电路中滑动变阻器的最大阻值Rmax。 c.求电路中的最大电功率Pmax。 3．（2024·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。 4．（2024·松江·三模）家家户户都少不了便于输送、转化、 的电能，用电热水器（铭牌如表所示）把质量为50kg的水由20℃加热到50℃水吸收的热量是 J。 （选填“并联”或“串联”）在电路中的电能表如图所示，若只有电热水器接入电路且正常工作12min，电能表的转盘转过 转。 知识 概念 理解 电能与电功 1. 电能 （1）电能的来源与利用； （2）电能的单位： J、kw·h（度） 1kw·h=3.6×106J （3）测量：电能表 2. 电功 （1）实质：电流做功的过程，是电能转化为其他形式能的过程。 （2）计算公式：W=UIt 推导公式： W=t W＝I2Rt W＝UIt 是普遍适用的公式；推导公式只适用于纯电阻电路； ①电能表的单位：kw·h ②如图参数“10（40）A”。表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为40A。 ③“2500R/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过2500转。 电功率 （1）电功率 ①物理意义：表示电流做功的快慢。 ②定义：等于电功与做功时间之比。 ③公式：P=W/t ④单位：W、kW，1kW=1000W ⑤推导式：P＝UI P=UI=I2R = 后两个公式只适用于纯电阻电路。 （2）额定电压 额定功率 用电器正常工作的电压叫额定电压；用电器在额定电压下工作时的电功率叫额定功率。 用电器的实际电压和实际功率：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工作时的电功率叫实际功率。 ①当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作； ②当U实＞U额时，P实＞P额，用电器容易损坏； ③当U实＜U额时，P实＜P额，用电器不能正常工作。 1．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 2．（多选题）如图是一款智能汽车后视镜及其电路原理图，该智能后视镜有三个挡位工作，分别能够防雾、除雨露、除冰霜。防雾、除雨露、除冰霜依次需要后视镜提供更多的热量，车主通过转动旋钮开关可调节挡位。已知车载电源电压为100V，电热丝R1=100Ω，R2=200Ω，R3=300Ω，设电热丝的电阻值均不受温度的影响。则下列说法正确的是（　　） A．当车主开启防雾功能时，开关置于3 B．当车主开启除冰霜功能时，开关置于3 C．要除冰霜时，该电路的总功率是50 W D．旋钮开关旋至防雾挡位时，电路中的电流为1 A 3．为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。 （1）电动汽车中，利用接入电路的旋钮变阻器，可控制汽车电动机的转速。如图所示。图中E、O、F分别为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时车速仪示数增大，车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成。下列分析不正确的是（　　） A．车速仪应该由电流表改装而成 B．踩下油门的过程中，电压表示数与电流表示数的比值减小 C．电路中的定值电阻R0工作时会消耗电能，可以不用接入电路 D．踩下油门的过程中，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变 （2）用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如下表所示，不计充电过程中的能量损失。 充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h 普通充电桩 相同 220 30 10 快充充电桩 600 100 ①用普通充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时？ ②用快充充电桩充满电，需要多少小时？ 4. 如图所示，图甲为一款市面常见的养生壶，额定电压为220V，简化的工作电路如图乙，该养生壶通过智能系统实现加热、保温挡自动切换，图丙为该养生壶在正常工作45分钟内功率的变化情况。求： （1）加热状态下，养生壶正常工作时的电流为多大？ （2）分析计算图乙电路中定值电阻R2的阻值为多少欧？ （3）养生壶正常工作45分钟，家庭电路中的电能表示数增加多少？ 1. 关于电功计算的技巧 （1）公式选择：电流做的功用W=UIt或W=Pt进行计算。对于电能全部转化为内能的用电器，也可以用W=t和W＝I2Rt 计算。 （2）单位统一：计算电流做的功或消耗的电能，根据相应的公式先统一相关量的单位。 2. 区分用电器在额定电压下的工作状态和实际电压下的工作状态 用电器的额定功率是确定的（只有一个），而实际功率不是确定的。用电器只有在额定电压下才能正常工作，此时用电器的实际功率等于其额定功率；当用电器两端的电压不等于其额定电压时，用电器不能正常工作，用电器的实际功率不等于额定功率。解题时要切记，实际电压改变，实际功率也会随着改变，但一般认为用电器的电阻不随电压的改变而改变。 3. 区别电功率与电功 电功率与电功是两个不同的概念。电功表示电流做功多少，单位是kW·h或J；电功率是电功与通电时间的比值，表示电流做功的快慢，其单位是kW或W。 4. 纯电阻电路中电功率计算公式的选用技巧 （1）两个用电器串联接入电路，因串联电路中电流相同，比较两个用电器的电功率时，优先考虑用公式P=I2R。 （2）两个用电器并联接入电路，因并联电路两端电压相同，比较用电器的电功率时优先考虑公式P=； （3）若已知电阻两端电压和通过电阻的电流，优先考虑公式P=UI。 考点二 测量小灯泡的电功率 1．（2025·上海·中考真题）物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验，现有2个电源（电源电压未知）、2个滑动变阻器分别标有A“10Ω  2A”、B“20Ω  2A”字样、以及待测小灯（标有“6.0V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确串联连接电路，将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，闭合开关S后，此时电压表示数、电流表示数如图所示。 （1）补全实验电路图。 （2）电压表所示示数为 伏。 （3）小徐仅更换电源与滑动变阻器，重新实验，记录数据如下表，其中有一组数据，小灯泡正常发光。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程） 实验序号 电流表示数（安） 电压表示数（伏） 1 0.38 6.5 2 0.46 5.5 3 0.52 4.5 4 0.54 4.0 2．（2024·上海·中考真题）物理王兴趣小组的同学小徐和小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电源电压未知且不变）、滑动变阻器两个分别标有A“5Ω 3A”B“20Ω 2A”字样，待测小灯（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐选取其中一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在待测小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；闭合开关S后，此时电压表如图所示，他发现无法继续实验。小王选取另一个变阻器进行实验，并将电压表并联在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。 物理量实验序号 电压U（伏） 电流I（安） 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 ①测定小灯泡电功率的实验原理是 ； ②请通过以上信息判断，小王同学所选滑动变阻器规格为 ，电压表并联在 两端（选填“电源”或“待测小灯泡”或“滑动变阻器”）； ③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程） 3．（2023·上海·中考真题）物理王兴趣小组的同学小徐做“测小灯泡电功率”的实验，他将电源（电源电压为2伏的整数倍）、待测小灯（额定电压为2.5伏）、滑动变阻器（A：20Ω  2A和B：10Ω  2A各一个）、电流表、开关串联。并将电压表并联入电路，最后完成了实验。实验时，他将电压表的示数UV，电流表的示数IA，以及两者的商记录下来，表格中为部分数据。 序号 UV（伏） IA（安） UV/ IA（Ω） 1 3.0 0.18 2 2.5 0.26 3 5 ①此实验的实验原理： ； ②通过计算说明，小徐选的滑动变阻器是： ； ③求出小灯的额定电功率 （需写出主要计算过程）。 4．（2022·上海·中考真题）某同学做“测小灯泡电功率”的实验，他将电源（电源电压为2伏的整数倍）、待测小灯（额定电压为6伏，如果实际电压超过7.5伏时小灯会损毁）、电流表、开关串联。并将电压表并联入电路。实验时，他将电压表的示数UV，电流表的示数IA，以及两者的乘积 UVIA记录下来，表格中为部分数据。 序号 UV（伏） IA（安） UVIA（瓦） 1 2.0 1.2 2 4.0 3 6.0 1.8 （1）电压表并联在 两端（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）； （2）求出电源电压U （需写出主要计算过程）； （3）求出小灯的额定电功率P额 （需写出主要计算过程）。 测量小灯泡的电功率 理解 （1）实验目的：测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。 （2）实验原理：P = UI （3）实验器材与电路如图。 （3）实验结论： 小灯泡的实际功率等于额定功率，正常发光。 小灯泡的实际功率小于额定功率，发光较暗。 小灯泡的实际功率大于额定功率，发光较亮。 （4）特殊法测小灯泡的电功率： 单伏法（测量器材是电压表，缺少电流表 ）； 单安法（测量器材是电流表，缺少电压表）。 注意：对小灯泡的电功率进行多次测量，不能小灯泡功率的平均值。 1．小苒同学在做“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用的器材有电源、待测小灯（标有“2.5V”字样）、电压表、电流表、滑动变阻器（“30Ω 1A”和“20Ω 2A”两个变阻器可供选择）、电键以及导线若干，所有器材均完好，她连接好电路，实验步骤正确，闭合电键后发现小灯不发光，电流表示数为0.3安，电压表示数为0伏。她继续移动滑片发现灯始终不亮，电流表示数逐渐增大至2安。该同学经过分析，发现电路中除一个电表外，其余实验操作均正确。接着他正确连接电路，移动滑片，当小灯正常发光时，滑片的位置恰好在中点上。 （1）本实验的实验目的是 ； （2）画出小苒同学最初的实验电路图 ； （3）请根据相关信息求出小灯的额定功率 。（需写出必要的计算过程并说明理由） 2．小丁同学在做“测定小灯泡的电功率”实验中，所用器材如图（a）所示（导线未画出）。电源电压为3伏且保持不变，小灯泡的额定电压为2.2伏（电阻约为10Ω）。 （1）请按照你正确的实验电路图，连接图（a）中的实物图 （2）小丁进行了他的实验： ①连接电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的亮度不变且很暗。出现此现象的原因是： ； ②现有规格为“2Ω 1.0A”、 “5Ω 0.5A”、 “10Ω 0.2A”的三个滑动变阻器供选择，为了顺利完成实验，应选用规格为 的滑动变阻器连入电路； ③正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录滑片处于不同位置时，电压表和电流表的示数如下表，并依据表中数据绘制U-I图像，如图（b）所示； 序号 1 2 3 4 5 电压表示数（V） 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 电流表示数（A） 0.12 0.16 0.18 0.20 0.22 则小灯泡的额定功率是 瓦； ④若不更换实验器材， （选填“能”或“不能”）做“探究导体中电流与电压的关系”实验，理由是： 。 3．小杨同学利用图甲所示的器材做“测定小灯泡的电功率”的实验。实验中电源电压为3V的整数倍且保持不变，滑动变阻器有两款，分别标有“50Ω 1A”和“60Ω2A”字样，小灯泡上标有“2.5V字样” （1）如图甲所示的实物电路图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线，帮小杨同学正确连接电路 （要求导线不允许交叉）； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 电流I/A 0.16 0.19 0.21 0.24 0.26 （2）小杨同学连接好电路后，将数据记录在表格丙中。当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，小杨有两种方式判断图乙中电流表的示数，则小灯的额定功率为 W； （3）请计算说明：小杨所用滑动变阻器的规格 和电源电压U= ； （4）小杨同学接下来的实验操作为 。 4．小奉同学利用如实物图所示器材做“测定小灯泡的电功率”的实验，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格是“40Ω 1A”。 （1）请用铅笔画线代替导线，将实物电路连接完整 （要求向右滑动滑片时灯变暗）； （2）将滑动变阻器的滑片移动到最大值处后，闭合开关，小奉发现小灯泡不发光，电压表没有示数，可能是小灯泡出现了 （选填“短路”或“断路”）； （3）排除电路故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表和电流表示数如图所示，当小灯正常发光时，小奉同学精确读出小灯额定电流的值，求：小灯的额定功率P额； （4）同组的小贤同学利用上述器材准备继继续探究“电流与电阻的关系”，他只用5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，其它不变。完成并作出I~R图像如图所示，在这三组实验数据中，滑动片变阻器的最大功率为P1，最小功率为P2；则P1︰P2= ； （5）即将完成实验时，小贤同学发现器材箱内还有一个25Ω的定值电阻，于是他便将该电阻接入电路，重复刚才的步骤，他发现无法将电压表示数调到所控制的电压 V，小贤想到一种解决方案：将电压表示数调到4V，读出此时的电流I，然后将I/2记入数据记录表格，小贤的方案 （选填“可行”或“不可行”），理由是 。 1. 会根据实验要求选择合适的仪器及电表的量程 根据实验要求选择合适的仪器及电表的量程是易错知识点。易出错的原因之一是对各仪器的规格及仪器上参数的物理意义不明确，如灯泡上标有“2.5V 0.3A”，表示该灯泡的额定电压为2.5V、额定电流为0.3A，即电路中的电流超过0.3 A灯泡就有被烧坏的可能；滑动变阻器上标有“10Ω 1A”表示该滑动变阻器的最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为1A。若要测量小灯泡的电功率，所选择的电源电压必须高于小灯泡的额定电压，电路中的电流不能超过各仪器允许通过的最大电流，同时还要考虑滑动变阻器的阻值范围是否能按要求调节小灯泡两端电压达到规定值，选取滑动变阻器时，一般先根据R=（U电源-U灯）/I灯计算滑动变阻器接入电路的最小阻值，然后选取最大阻值大于且与之最接近的滑动变阻器；若多个滑动变阻器的最大阻值都符合，则利用额定电流加以筛选。 2. 对小灯泡的电功率进行多次测量，不求小灯泡功率的平均值的原因 因为额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是没有意义的。 3. 测量小灯泡电功率的特殊方法 用电流表和电压表测电功率和测电阻的步骤相似，在缺少电流表或电压表时，可借用一定值电阻、电阻箱等来替代电压表或电流表。测量小灯泡额定功率的基本方法是伏安法，其他方法都是在伏安法基础上衍生出来的。 （1）只有电流表时：利用并联电路电压相等的规律，用电流表和已知阻值的定值电阻串联，然后与小灯泡并联，间接测出小灯泡两端的电压； （2）只有电压表时：利用串联电路电流相等的规律，将已知电阻和小灯泡串联，用电压表测出已知电阻两端的电压，便可以间接测出通过小灯泡的电流。 考点三 焦耳定律 1．（2026·虹口·一模）在寒冷的冬日，我们常利用电能或燃烧燃料来取暖。 （1）一台取暖器正常工作时的电阻为22Ω，通过的电流为10A，则工作60s产生的热量为 J。 （2）下列用电器中利用电流热效应工作的是_________。 A．电热毯 B．吸尘器 C．液晶电视机 （3）质量相同的干木柴和木炭完全燃烧，______放出的热量多（、）。 A．干木柴 B．木炭 2．（2026·静安·一模）小华用标有“220V”字样的电热水壶烧水，所用取电插座允许通过的最大电流为5A。电热水壶的简化电路如图所示，电路中两电热丝A、B的阻值分别为RA、RB，且RA≠RB。通过控制开关S1、S2、S3的断开或闭合，电热水壶可实现不同的加热功率。 （1）通过控制开关S1、S2、S3，该电热水壶中电热丝连入电路的情况不可能的是（　　） A．仅RA连入电路 B．仅RB连入电路 C．RA与RB串联连入电路 D．RA与RB并联连入电路 （2）若使该电热水壶加热时电功率最小，则开关状态为S1 、S2 、S3 ； （3）当开关S2断开，S1、S3闭合时，电路的总电流为4.1A，通过电热丝A的电流为2A。 ①求电热丝A的阻值RA； ②若电流通过电热丝所做的功全部转化为电热水壶产生的热量，求10s内电热水壶产生的热量Q； ③现用阻值为RC的电热丝C替换电热丝B，仍保持开关S2断开，S1、S3闭合，替换前后电热水壶的电功率变化了220W，并仍能用原先的取电插座。求电热丝C的阻值RC。 3．（2026·宝山·一模）某电动玩具汽车的直流电动机部分参数如图所示。 电阻（Ω） 1 额定电压（V） 3 额定电流（A） 1 （1）正常工作时，通电20s，电流通过电动机做功为 J，产生的热量为 J。 （2）分析电流通过电动机做功与产生的热量之间存在差异的原因。 4．（2026·闵行·一模）小明将图所示烧瓶中的电阻丝取出并晾干，用伏安法测该电阻丝的阻值。器材有电源、电流表、电压表、“20Ω 2A”字样的滑动变阻器、开关及导线若干。连接电路后闭合开关，移动滑片到某位置时发现滑动变阻器冒烟并闻到焦糊味，两电表示数均为零。小明更换了规格相同的滑动变阻器重新进行实验，将实验数据填入表中。 ①“伏安法测电阻”的实验原理是： 。 ②试分析滑动变阻器冒烟的原因： 。 ③判断电源电压的最大值为 伏。 ④小明分析表中数据发现，电阻丝的电阻值逐渐变 ，其主要原因可能是 。 焦耳定律 理解 （1）影响电流热效应的因素： 通过导体的电流越大、导体电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多。 （2）焦耳定律 ①内容：电流通过导体时产生的热量，与电流的二次方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。 ②公式： Q = I2Rt  ③纯电阻电路热量的计算：Q=W Q= W总=Pt=UIt= U2t/R=I2Rt 探究热量与电阻的关系 探究热量与电流的关系 1．小杭家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题： 热风温度 50﹣75℃ 额定功率 热风时：660W 冷风时：110W 额定电压 220V 质量 0.5kg （1）电吹风正常工作吹冷风时，开关应置于 ，通过电动机的电流是多大？ （2）电热丝正常工作时的电阻是多大？ （3）电吹风内电动机的电阻是2Ω，电吹风正常工作吹冷风10min产生的热量是多少？ 2．如图甲所示是便携式封口机，工作时利用电流的 效应使发热电阻温度快速升高，从而熔化塑料实现封口。如图乙所示是其原理电路图，若电源电压是4.5V，发热电阻R的阻值为1.5Ω，闭合开关，则10s内封口机会产生 J的热量。若封口时因温度不够塑料袋总是粘连效果不好，应将发热电阻换成阻值更 （选填“大”或“小”）的电阻。 3．某小组在研究“电流产生的热量与电阻的关系”的实验。 （1）如图所示，将甲、乙两根电热丝，分别浸入装有煤油的瓶中，瓶内各插入一支温度计进行实验。电流通过电热丝时将电能转化为电热丝的 能； （2）实验中通过观察______来比较电流产生热量的多少； A．温度计示数的变化量 B．加热时间 （3）煤油的温度升高是通过______的方式增加了煤油的内能。 A．做功 B．热传递 4．为了解发电厂发出的电能为什么需要用高压输电线送往各地。小明查阅资料得知：（a）由于电流的热效应，远距离输电的导线很长，导线电阻不能忽略不计，远距离输电时在导线上的电能损耗非常可观。（b）输电线的发热功率损耗P损＝I线U线。（c）发电厂到用户的距离确定、输电线电阻阻值一般是确定的。（d）发电站的输出电功率是一定的，它等于输出电压和输出电流的乘积，即P＝IU。（e）输出电流和输电线上的电流相等。远距离输电如图所示。 ①结合所学知识及上述信息，分析说明为什么发电厂到用户输电线的电阻阻值一般是确定的。 ②结合所学知识及上述信息，分析说明高压输电的原因。 1. 热量公式Q= W总=Pt=UIt= U2t/R=I2Rt的适用范围 热量公式Q=I2Rt是计算电流通过导体时产生热量多少的，它不能用来计算电能转化为除内能以外的其他形式的能的多少。 在一些含有电炉、电烙铁、电热毯、电热水器等的电路中，电流通过这些用电器所做的功全部转化为内能，因此既可以用公式Q=I2Rt求解，也可以用公式Q=UIt=U2t/R求解；在一些含有电动机、电解槽的电路中，电流通过这些用电器所做的功只有一部分转化为内能，还有一部分转化为其他形式的能，因此只能用公式Q=I2Rt求解电热，不能用公式Q=UIt=U2t/R求解电热。 2. 电功、电功率和电热的综合计算 （1）解题思路：解答有关电功、电功率和电热的综合计算题时，一是要明确电路的连接情况，二是需明确公式的适用范围，三是能够从铭牌或表格数据中提取有用的信息，挖掘出隐含的条件。 （2）有关公式列表比较如下： 物理量 电能全部转化为内能 电能部分转化为内能 电功 W=UIt=I2Rt＝t =Pt W=UIt=Pt 电功率 P=W/t=UI=I2R＝ P=W/t=UI 电热 Q=UIt=I2Rt＝t =Pt Q=I2Rt 发热功率 P热=UI=I2R＝ P热=I2R 考点四 家庭电路 1．（2026·嘉定·一模）如图为某家庭简单电路的示意图，其中A是 表，火线和零线之间电压为 V；若在插座上接一台额定功率为300W的电视机，正常工作2h消耗的电能为 kW·h，它与灯是 连接的。 2．（2026·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 。 3．（2026·崇明·一模）盛夏傍晚，某老旧小区多户居民家中空调、冰箱等电器同时运转。突然，小区某一供电设备因负荷过大而“烧坏”，导致部分楼栋停电。抢修人员检查后发现，是接入该设备的主导线因电流过大、温度过高而熔断。基于以上情境，回答下面的问题。 （1）小区内部分楼栋停电，而不是整个小区停电，说明该停电楼栋的电路与小区内未停电楼栋的电路是___________连接的。 A．串联 B．并联 （2）该主导线电流过大的原因是（依据公式展开说理） 。 （3）该主导线温度过高的原因是（依据公式展开说理） 。 4．（2026·杨浦·一模）安全用电、节约用电人人有责。 （1）人体安全电压不高于（　　） A．1.5V B．2V C．36V D．220V （2）11W的节能灯与60W的白炽灯发光效果相当，若两灯均工作200秒，节能灯比白炽灯消耗的电能要少 J。 （3）根据安全用电规范，用笔画线代替导线，将图中的电灯、开关和三孔插座正确接入电路中。 家庭电路 理解 1. 家庭电路 ①组成：供电线路、电能表、低压断路器、开关、插座和用电器等。 ②家庭电路中各部分的安装特点及作用：火线与零线、电能表、低压断路器、插座与用电器、试电笔等。 2. 家庭电路中电流过大的原因： 用电器的总功率过大；短路。 3. 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。 1. 电路元件的安装原则 ①开关接在用电器与火线之间； ②螺口灯泡的螺旋套一定要接在零线上，其顶部的金属片接火线。 ③有金属外壳的用电器要使用三角插头和三孔插座，使金属外壳接地。 2. 常见的触电事故：单线触电、双线触电、高压触电。 1．某节能灯标有“220V 11W”字样。 （1）其中“11W”表示 ，当它正常工作时，通过的电流为 A； （2）在图中，请用笔画线代替导线，将该节能灯与开关连接后连入家庭电路中。 2. 图是小红设计的简单家庭电路示意图。 （1）★处的进户线是 线。 （2）设计中，下列元件接入位置错误的是________。 A．电能表 B．插座 C．开关 （3）以下做法中，安全的是________（不定项）。 A．用湿手插拔电器插头 B．使用破损、老化的电线 C．定期检查电路和电器 D．超负荷使用插座 E．遇触电事故，先断电再施救 3．家用电器进万家，安全用电记心上。 （1）（单选）学习家庭电路相关知识后，小华对图中所设计的家庭电路的认识正确的是（   ） A．图中两个灯泡与其对应控制开关的连接都是正确的 B．使用洗衣机时应选择图中插座C C．图中灯L1、L2是串联的 D．如果图中A、B之间发生断路，则插座还是可以使用的 （2）小华家有一台两挡位电炖锅，高温挡额定功率为550W，低温挡额定功率模糊不清，图甲是该电炖锅简化电路图，R1和R2加热电阻丝，开关S2只能接触a或b，不计温度对电阻的影响。 ①高温挡正常工作时的电流是多少安？ ②小华关闭家中其他用电器，读出电能表示数为2024.6kW·h，电炖锅高温挡正常工作0.8h，低温挡正常工作2.8h，炖煮结束时电能表示数如图乙所示，则R1的阻值是多少欧？ 4．我们的日常生活已经离不开电，究竟什么是电？如何注意安全用电？怎样利用所学的电学知识解释生活中的电现象，以达到学以致用的目的！下表一是不同情况下各类电压大小的比较，下表二是一些常见物体的电阻大小，请完成下列问题。 （1）我们的日常生活已经离不开电，但若不注意用电安全，会发生触电！这里的“电”是指 （选填“电荷”、“电子”、“电源”或“电流”）； （2）通过以上两表中的信息，可得出人体安全电流约为 安； （3）一般情况下，当1毫安左右的电流通过人体时，会产生麻的感觉；电流超过10毫安，人会感觉到剧痛，甚至出现神经麻痹，呼吸困难，有生命危险。而日常我们做实验时，经常会出现如图所示的情况，电源为2节新干电池，电路中通过小灯的电流约为0.3安即300毫安，为什么这种情况下人却没有危险？请在答题卡电路图上补充画出此时（人两手接触电路后）完整的电路图 并分析原因 。 1. 家庭电路的组成 家庭电路包含供电线路、电能表、低压断路器、开关、插座和用电器，用电器插头插入插座后，用电器即接入家庭电路。在布线时，考虑到不同家用电器的功率差异较大，往往将家庭电路分为若干支路，以便于安装和检修。 （1）电能表：用来计量家庭的用电量。安装在进户线之后，串联在总开关之前。 （2）低压断路器：低压断路器俗称“空气开关”，当家庭电路中用电器的总功率过大或发生短路时，通过断路器的电流超过规定电流，断路器会自动切断供电线路，避免用电器损坏或发生其他危险。 （3）供电线路：家庭电路的供电线路通常隐藏在墙体中，包含相线（俗称“火线”）、零线和地线。火线与零线之间有220V的电压。 （4）插座：两孔插座的一孔接火线，一孔接零线，用电器的两脚插头接入插座后即可工作；三孔插座中，并排的两个孔分别接火线和零线（左零右火上接地），另一个孔与地线相连。 2. 家庭用电安全 （1）安全电压：人体的安全电压不高于36伏。 （2）安全用电措施：避免用湿手去插、拔插头；搬动家用电器时不能拖拽用电器和接线板，避免损坏导线；安装插座保护壳。为防止幼儿触电，插座的位置不宜过低，还应该安装插座保护壳等；处理触电事故的原则：切断电源，注意自身安全。 （5）正确使用三脚插头与三孔插座。洗衣机、电冰箱、空调等电器一般采用三脚插头，三脚插头上标着“E”的导线（脚长的那个）和用电器的金属外壳相连， 3. 电路元件的安装原则 ①保险丝必须安装在火线上； ②开关接在用电器与火线之间； ③螺口灯泡的螺旋套一定要接在零线上，其顶部的金属片接火线。 ④有金属外壳的用电器要使用三角插头和三孔插座，使金属外壳接地。 1．如图所示是某同学设计的家庭电路，闭合灯泡开关后．下列说法正确的是（　　） A．灯泡和两孔插座是串联的 B．用测电笔测试M点，氖管不发光 C．开关和三孔插座的连接是正确的 D．用测电笔插入两孔插座的左孔，氖管发光 2．小宝同学在阅读九年级第一学期物理书本时，看到了“你知道吗？”的内容，结合自己的物理实验学习及生活经验，想和大家一起探讨以下问题。 ①普通小灯泡正常工作时的电流大约为 ； A．20A              B．0.2A              C．0.002A ②小宝同学在物理实验室利用两节干电池、开关、小灯进行实验，在闭合开关后两手不小心同时接触到导线A、B两端（如图），但没有发生痛、麻甚至窒息等触电危险。请推想没有触电危险的原因？ ③根据物理学习和生活经验，人体的安全电压应该不高于 。 A．220V               B．24V                     C．3V 3．如图（a）所示为小敏家新买的冷热两用无叶电风扇。它主要由底座（内置电动机和电热丝）、控制电路和顶部的环形出风口组成。环形出风口内部设有导流通道，底座的电动机会吸入空气，空气经加压后送入环形出风口，再从出风口边缘的狭窄缝隙高速喷出，进而带动周围空气流动，最终实现风量增大的效果。该风扇设有“冷风”和“热风”两挡模式。小敏仔细观察并查阅说明书后，尝试分析其工作原理，请你和他一起完成以下问题： （1）该风扇的内部简化电路如图（b）所示（图中M代表电动机，R代表电热丝）。下列说法正确的是（　　） A．为安全起见，该风扇的塑料外壳也要接地 B．只闭合S1时，风扇吹冷风，电路中不会产生热量 C．若电动机损坏开路，闭合S1和S2后，电热丝仍能正常工作 D．若仅将电热丝的阻值减半，则在相同时间内电热丝产生的热量变为原来的一半 （2）结合题目信息及所学知识，请解释该风扇能产生大风量的原因。 4．烟雾报警器是一种重要的早期火灾预警装置。 （1）若在家庭厨房中接入烟雾报警器装置，其工作电压为 ，且与厨房中的电灯、油烟机等用电器的连接方式是 。 （2）小敏设计了一种烟雾报警装置，其原理电路如图所示，R为光敏电阻：其阻值随光照强度的增大而减小：R0为定值电阻。电源电压保持不变，开关S闭合，若有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光且烟雾浓度升高，电压表达到某一数值时，装置才会报警。则下列说法正确的是（　　） A．烟雾浓度升高的过程中，电压表的示数减小 B．烟雾浓度升高的过程中，电路中的总功率增大 C．增大电源电压，可使装置在更低浓度烟雾下报警 D．增大R0的阻值，可使装置在更低浓度烟雾下报警 5．小明制作了一个具有高温和低温两个挡位的加热器，如图所示。电源电压为20V，且保持不变，定值电阻R1的阻值为10Ω。 （1）当开关S转到位置 （选填“A．1”或“B．2”）时为高温挡。 （2）加热器处于低温挡时的功率为8W，求定值电阻R2的阻值。 （3）用该加热器在高温挡持续加热5min，求产生的热量Q。 （4）该加热器在高温挡和低温挡的功率之比为 。 6．在冬季，很多汽车都配置电加热座椅垫，图甲为某款具有加热功能的座椅垫。通过观察和研究，小明了解到该座椅垫有“高温”“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡额定功率为36 W，“低温”挡额定功率为12 W。该座椅垫加热部分的电路简化图如图乙所示，电源电压恒为24 V ，S为挡位切换开关。R₁和R₂为阻值不变的电热丝。 （1）该座椅垫能加热是利用了电流的 。 （2）当座椅垫处于“关”挡时 ，电路处于 （选填“短路”“断路”或“通路”）状态。 （3）当座椅垫处于“低温”挡加热时，接入电路中的电阻是 （选填“R₁”“R₂”或“R₁和R₂”）。 （4）当座椅垫处于“高温”挡正常工作时，电路中的电流是 A ，电热丝 R₁的阻值是 Ω，工作10 min产生的热量是 J。 7．小敏发现，在冬天的户外，把手机一直放在羽绒服的内袋里和一直挂在外面相比，手机的工作时间有明显差异，她为此查阅相关资料得知：（1）羽绒服有良好的保暖效果，在零下20℃的环境中，体感温度可以保持在25℃左右；（2）自己手机使用的是额定容量为1600mAh的锂电池，且该款锂电池在工作负载稳定的情况下，放电容量、放电时间与环境温度的具体变化关系见表。 环境温度（℃） 放电容量（mAh） 放电时间（s） 30 1554 5040 25 1510 4980 5 1501 4260 -5 1382 3780 -15 1145 3240 （1）分析比较表中数据可知：随着环境温度的降低，放电容量会 （选填“升高”“不变”或“降低”），放电时间会 （选填“变长”“不变”或“变短”）。 （2）小敏计划冬季去“哈尔滨”旅游，当地气温为零下20℃左右，为了尽量延长手机的工作时间，她应该把手机 （选填“A”或“B”），理由是： 。 A．放在羽绒服内袋里，尽量贴近皮肤 B．挂在羽绒服外面，尽量保持通风 8．小华同学做“测定小灯泡电功率”实验，现有电源（电源电压保持不变）、待测小灯（标有“0.3A”字样）、滑动变阻器（“20Ω  2A”或“10Ω  2A”）、电流表、电压表、开关和导线若干且均完好。该同学连接电路后并按照正确步骤进行实验（相关数据标在了下图中）。闭合开关后，记录下了第一组数据（点1），此时小灯发光较暗，接着他移动滑片记录下第二组数据（点2）。经思考，小华仅更改电压表的位置，正确连接电路测得第三组数据（点3）。 （1）判断小灯正常发光的依据是 ； （2）重新连接电路前，电压表并联在了 两端（选填“小灯泡”“滑动变阻器”或“电源电压”）； （3）计算小灯泡的额定功率P额； （4）说明：滑动变阻器的规格不能选用“10Ω 2A”。 9．小麦同学做“测定小灯泡电功率”实验，所用器材有电源（电压4、6和8伏三挡）、待测小灯（额定电压为“2.5V”或“4.5V”）、滑动变阻器（“20Ω 2A”或“50Ω 1A”）、电压表、电流表、开关以及导线若干。他选用某挡电源电压，正确串联实验器材，把电压表并联在电路中，然后将变阻器的滑片置于某一端。闭合开关后，把变阻器滑片移至另一端的过程中，观察到小灯发光始终较暗，电压表的示数逐渐变小且始终大于零。经过思考，小麦仅对电源的挡位进行调整，按正确方法重新实验。当小灯正常发光时，电流表的示数如图所示，变阻器的滑片在中点附近某位置。 （1）请判断电压表并联的位置，并说明理由； （2）该同学最初选择的电源挡位为 伏，小灯的额定电压为 伏； （3）计算说明滑动变阻器的规格和小灯的额定功率。 10. 如图所示的电路中，电阻R₁的阻值为，电源电压恒为12V。把一个滑动变阻器与一个电流表（测量范围为0∼0.6A）以某种方式接入电路中，发现电路中最小电功率为14.4W。求： （1）未接入滑动变阻器与电流表时，通过电阻R₁的电流； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）接入滑动变阻器与电流表后，电路消耗的最大电功率。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $