2026年中考物理一轮复习讲义——电功率

中考一轮复习 第16讲—电功率 1、 电能 ---------------------------------------------------【知识解读】---------------------------------------------------- 1. 电能定义： 是指电流具有的能量，是一种清洁能源，广泛应用于生产、生活中（如照明、取暖、动力供应等）。从能量转化角度，电能可以由其他形式的能转化而来，也可以转化为其他形式的能。​ 电能来源 能量转化 干电池、蓄电池 化学能→电能 太阳能发电 太阳能→电能 火力发电 燃料的化学能→电能 水力、风力发电 机械能→电能 2. 电能的利用： 用电器是消耗电能的装置，消耗电能的过程就是电能转化为其他形式能的过程，消耗多少电能就有多少电能发生转化。 3. 电能的单位：生活中常用的电能单位是千瓦时（度），符号是kW·h；在物理学中电能的单位是焦耳，符号是J。单位换算关系：。 4. 电能的测量 ①作用：计量用电器在一段时间内消耗的电能。 ②读数方法：最后一位为小数位，两次读数之差即为这段时间内的用电量。 ③四个重要参数： “220V” ——适用于220V的电路 “10(15)A”——标定电流10A，额定最大电流15A，工作电流不应超过15A “50Hz”——适用于频率为50Hz的交流电路 “3000revs/(kW·h)”——每消耗1kW·h电能，转盘转3000转 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 1． 某用电器的能量流向如图所示，由此可知该用电器可能是（　　） A．小台灯 B．电风扇 C．电饭煲 D．电热水器 【答案】B 【详解】A．小台灯工作时，主要将电能转化为光能，只有少部分转化为内能，不符合大部分电能转化为机械能、小部分转化为内能的能量流向，故A不符合题意； B．电风扇工作时，大部分电能转化为机械能，使风扇转动，少部分电能转化为内能，与题目中能量流向相符，故B符合题意； C．电饭煲工作时，主要将电能转化为内能，用来加热食物，不符合大部分电能转化为机械能、小部分转化为内能的能量流向，故C不符合题意； D．电热水器工作时，主要将电能转化为内能，用来加热水，不符合大部分电能转化为机械能、小部分转化为内能的能量流向，故D不符合题意。 故选B。 2． 如图是小明家上月初和上月末电能表的示数，则小明家上月用电_________度；该电能表应在_________V的电路中使用；若某段时间电能表上指示灯闪烁320次，则该段时间小明家消耗电能_________J。 【答案】 101.1 220 【详解】[1]由图知，电能表的上月初示数为，上月末示数为；故小明家上月消耗的电能 [2]由图知，电能表的铭牌数据为“220V”，表示该电能表应在220V的电路中使用。 [3]由图知，电能表的铭牌数据为“”，表示每消耗电能，指示灯闪烁1600次。某段时间电能表上指示灯闪烁320次，则该段时间小明家消耗电能为 2、 电功 ---------------------------------------------------【知识解读】---------------------------------------------------- 1. 定义：电流所做的功，实质是电能转化为其他形式能的过程（电流做功的过程就是电能消耗的过程）。 2. 公式：W=UIt（普适公式，适用于所有电路）；推导式（仅适用于纯电阻电路）。 3. 单位：主单位焦耳（J），常用单位千瓦时（kW·h），换算关系：。 4. 物理意义：表示电流做功的多少，直接反映电能消耗的多少。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 3． 关于电功，下列说法中正确的是（   ） A．电流越大，电流做的功就越多 B．只有在电能转化为机械能时，电流才做功 C．电流做功的过程，就是其它形式能转化为电能的过程 D．有多少电能转化为其它形式的能量，就是电流做了多少功 【答案】D 【详解】A．由W=UIt可知，电功大小不仅取决于电流，还与电压、通电时间有关。若电压为 0 或通电时间极短，即使电流很大，电功也可能为 0 或很小，故A错误； B．电流做功的本质是电能的转化，转化形式多样：如电流通过电炉时，电能转化为内能；通过充电器时，电能转化为化学能；通过电动机时，电能转化为机械能。只要发生电能向其他形式能的转化，电流就做了功，故B错误； C．该描述颠倒了能量转化方向。电流做功时，是电能消耗并转化为其他形式的能，如内能、机械能、化学能，而非其他形式能转化为电能，故C错误； D．电流做功的过程本质是电能转化为其他形式能的过程，电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的多少，故D正确。 故选 D。 4． 如图所示，电路中电源电压恒定，。开关闭合、断开时，电流表的示数为0.2A；开关、都闭合时，电流表示数变化了0.6A。则电源电压为______V，电阻的阻值为______Ω；、都闭合时整个电路1min消耗的电能为______J。 【答案】 6 10 288 【知识点】欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用、并联电路的电流规律 【详解】[1]当开关S1闭合、S2断开时，电路中只有R1接入，根据欧姆定律，可得电源电压 [2]当开关S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流。电流表示数变化了0.6A，根据并联电路特点可知，通过R2的电流为0.6A，其两端电压为6V，则 [3]S1、S2都闭合时，干路电流为 则整个电路1min消耗的电能为 5． 国产某品牌手机配置“3.7V 5000mAh”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用。该电池充满电后，储存的电能为______J。 【答案】 【详解】电池充满电后储存的电能 6． 如图所示，为小灯泡L和定值电阻R的I-U关系图线。若把它们并联接到4V的电源上，则干路上的电流为________A；若它们串联接到8V的电源上，则小灯泡L在10s内消耗的电能为________J。 【答案】 1.2 12 【详解】[1]如图所示的小灯泡L和定值电阻R的I-U关系图像，若把它们并联接到4V的电源上，则通过小灯泡的电流为0.8A，通过定值电阻R的电流为0.4A，干路上的电流为 [2]由图像分析可知，定值电阻的阻值为 当灯泡和电阻串联且通过它们的电流为0.6A时，灯泡两端的电压为，定值电阻两端的电压为 此时电源电压为 符合题意，故此时则小灯泡L在10s内消耗的电能为 3、 电功率 ---------------------------------------------------【知识解读】---------------------------------------------------- 1. 定义：电流在单位时间内所做的功，核心物理意义：表示电流做功的快慢（与做功多少无关）。 2. 公式：P=UI（普适公式，适用于所有电路）；推导式（仅适用于纯电阻电路）。 3. 单位：主单位瓦特（W），常用单位千瓦（kW），换算关系：。 4. 额定电压与额定功率（重点） 额定电压：用电器正常工作时的电压，常用表示。 额定功率：用电器在额定电压（铭牌标注的电压）下的功率，常用表示，是用电器的固有属性，不随电压变化。 5. 实际电压与实际功率（重点） 实际电压：用电器实际工作时的电压，可能与额定电压相等，也可能不等，用表示，是变化的。 实际功率：用电器在实际电压下的功率，用表示，随实际电压的变化而变化。 6. 额定电压、额定功率、实际电压、实际功率之间的关系： 当时，（用电器正常工作）； 当时，（用电器不能正常工作）； 当时，（易损坏用电器）。 7. 实际功率的计算技巧：纯电阻电路中，可利用比例关系简化计算，。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 7． 下列关于电功率的说法正确的是（    ） A．电流做功越多，电功率越大 B．通电时间越短，电功率越大 C．用电器的电功率越大，通电时间越长，消耗的电能就越多 D．电流做同样的功，用的时间越长，电功率越大 【答案】C 【知识点】电功率的概念和单位、电功率P=W/t的简单计算、电功的公式及简单应用、电功与电功率的区别与联系 【详解】A．电流做功多，但如果时间很长，电功率可能很小（电功率与做功多少和时间都有关），故A错误； B．通电时间短，但如果做功很少，电功率也可能很小，故B错误； C．根据W=Pt，电功率P越大、时间t越长，消耗的电能W越多，故C正确； D．电流做同样的功，时间越长，说明做功越慢，电功率越小，故D错误。 故选C。 8． 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，不考虑灯丝发热时对电阻的影响，下列说法中正确的是（　　） A．两灯并联时甲灯更亮 B．两灯均正常发光时，甲灯灯丝的电阻较小 C．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W D．两灯均正常发光时，相同时间内乙灯消耗的电能较多 【答案】D 【知识点】电功率P=W/t的简单计算、额定电压与额定功率、电功率P=UI及推导式的简单计算、实际电压与实际功率 【详解】甲灯灯丝的电阻 乙灯灯丝的电阻 A．两灯并联时，它们两端的电压相等，根据电功率，因为，所以 因此乙灯更亮，故A错误。 B．根据电功率可知，当电压U一定时，电阻R越小，功率P越大，因正常发光时乙灯的功率更大，所以此时乙灯灯丝的电阻更小，故B错误。 C．乙灯正常发光时功率为100W，因此由可知，当接入110V电路中时，乙灯功率变为，故C错误。 D．由可知，消耗电能的多少与功率和时间两个物理量有关，两灯均正常发光时，乙灯的实际功率大，则相同时间内乙灯消耗的电能较多，故D正确。 故选D。 9． 在研究小灯泡亮度时，两白炽灯“12V  3W”与“6V  3W”，则小林同学分别让灯泡与灯泡正常工作时，灯________（选填“更亮”、“更亮”或者“一样亮”）；保证用电安全的前提下，他将两灯并联接入电路中，则灯________（选填“”或“”）更亮。他又将灯泡接到8V的电源上，需要给灯泡串联一个________Ω的电阻灯泡才能正常工作。（忽略温度对小灯泡电阻的影响） 【答案】 一样亮 L2 4 【知识点】实际电压与实际功率、电功率P=UI及推导式的简单计算、欧姆定律的简单计算 【详解】[1] 让灯泡与灯泡正常工作时，两灯的实际功率等于额定功率，都为3W，则两灯一样亮。 [2]白炽灯的电阻 的电阻 灯泡的电阻大于灯泡，将两灯并联接入电路中，两灯两端电压相同，根据可知，灯泡电阻越小，功率越大，则灯泡的功率更大，发光更亮。 [3]灯泡的额定电流 串联电阻 R 两端电压为UR​=8V-6V=2V 根据欧姆定律可得，串联电阻 R 的阻值 四、电流的热效应（焦耳定律） ---------------------------------------------------【知识解读】---------------------------------------------------- 1. 电流的热效应：电流通过导体时，电能转化为内能的现象（属于电功的一种特殊形式）。 2. 两类用电器： 纯电阻用电器：电流通过时将电能全部转化为内能的用电器。如电饭锅、电炉、电熨斗、电取暖器、电热水器等单纯用来发热的用电器。 非纯电阻用电器：电流通过时只有部分电能转化为内能的用电器。如电风扇、电动机、电脑、电视机等，这类用电器除部分电能转化为内能外，大部分电能会转化成其他形式的能。 3. 焦耳定律：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。 4. 公式：Q=I²Rt（普适公式，适用于所有电路的电热计算）；推导式（仅适用于纯电阻电路）。 5. 电热Q与电能W的关系： 纯电阻电路中：Q=W。因为纯电阻用电器将电能全部转化为内能，所以产生的电能与消耗的电能相等。 非纯电阻电路中：Q<W。非纯电阻用电器只有部分电能转化为内能，所以电热小于用电器消耗的电能。如电动机，电能主要转化为动能（机械能W机），有少量电能会转化为内能，所以W=Q+W机。 6. 电热的利用与防止： 利用：电热器（电饭锅、电水壶、电暖气、电烙铁等），核心部件为发热体（由电阻大、熔点高的合金材料制成）。 防止：电脑主机、电视机、电动机安装散热风扇，导线尽可能选用电阻小的材料，避免电热过多损坏用电器。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 10． 物理学的发展，改善了我们的生活条件。电流的热效应在生产和生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害。下列属于利用电流的热效应的是（　　） A．线路板用银作导线 B．电脑CPU装散热片 C．电视机后盖有孔 D．电熨斗熨烫衣服 【答案】D 【知识点】利用电流的热效应工作的用电器、电热的利用和防止 【详解】A．线路板用银作导线，是利用了银的导电性好、电阻小的特点，以减小电流通过时产生的热量，这是为了防止电流的热效应带来的危害，故A不符合题意； B．电脑CPU工作时会产生大量的热，安装散热片是为了及时将热量散发出去，防止CPU温度过高而损坏，这是为了防止电流的热效应带来的危害，故B不符合题意； C．电视机后盖有孔，是为了方便电视机内部的电子元件散热，防止温度过高而损坏，这是为了防止电流的热效应带来的危害，故C不符合题意； D．电熨斗是利用电流通过电阻丝时发热来熨烫衣服的，它将电能主要转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故D符合题意。 故选D。 11． 如图为某电热器的I-U图像，其额定电压为12V，则额定功率是________W；当该电热器在正常工作100s时，产生的热量是________J。 【答案】 4.8 480 【知识点】焦耳定律的推导式及其应用、电功率P=UI及推导式的简单计算 【详解】[1]由题可知，额定电压为，故额定电流，故额定功率 [2]当该电热器在正常工作100s时，产生的热量 12． 如图所示，电源电压恒定为9V，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。若闭合开关S，且滑动变阻器的滑片P置于中点时，在1min内产生的热量为______J。 【答案】108 【知识点】焦耳定律的推导式及其应用、欧姆定律的简单计算 【详解】如图，滑动变阻器R与R0串联，滑动变阻器的滑片P置于中点时，接入电路的电阻 电路的总电阻 电路中的电流 在1min内产生的热量为 13． 如图所示，甲、乙是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，透明容器中密封着等质量的空气。 (1)通电后，透明容器中电阻丝的内能是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变的。实验中通过观察两个U形管中液面___________的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。 (2)甲图所示装置可探究电流通过导体产生热量的多少与___________的关系。通电一段时间后，___________（选填“左”或“右”）侧容器中电阻产生的热量多。 (3)乙装置中的电阻R3的作用主要是___________。 (4)如果乙装置中R3发生了断路，在通电时间相同的情况下，与R3未发生断路相比较，左侧U形管中液面的高度差将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1) 做功 高度差 (2) 电阻 右 (3)使通过R1与R2的电流不同 (4)变大 【知识点】设计探究电流热效应的实验原理和电路图、探究电流产生热量与电阻的关系、探究电流产生的热量与电流的关系、焦耳定律的公式及简单应用 【详解】（1）[1]电流流过电阻丝时，将电能转化为电阻丝的内能，是通过做功方式改变电阻丝内能的。 [2]电流通过电阻丝产生热量的多少不能直接看出来，可以观察两个U形管中液面的高度差，液面的高度差越大，说明空气体积膨胀的越多，吸收的热量越多，电阻丝产生的热量越多。 （2）[1]甲图中两电阻丝串联，通过两个电阻的电流相同，其阻值是不同的，可探究电流通过导体产生的热量多少与电阻的大小是否有关。 [2]在通电时间相等时，10Ω的电阻大，则右侧液面上升得更高，右侧容器内电阻产生的热量多。 （3）乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，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，故乙装置中的电阻R3目的是使通过R1与R2的电流不同。 （4）在乙实验中，电阻R3断路后，电路中的总电阻变大，在电源电压一定时，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，即通过R1的电流变小，根据焦耳定律可知，在相同的时间内，电阻R1产生的热量变小，左侧U形管中液面的高度差的变小。 14． 如图是探究电流产生热量跟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，下列说法正确的是（　　） A．甲实验中，电流通过左、右容器中电阻丝的功率之比为 B．乙实验是探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 C．通电一段时间，U形管液面变化是因为U形管中液体的热胀冷缩 D．乙实验中，电流通过左、右容器中电阻丝的热量之比为 【答案】A 【知识点】探究电流产生热量与电阻的关系、探究电流产生的热量与电流的关系、电功率P=UI及推导式的简单计算 【详解】A．在甲装置中，两个电阻丝串联，则通过两电阻丝的电流相同，电阻比为1:2，根据公式可知，电流通过左、右容器中电阻丝的功率之比为1:2，故A正确； BD．在乙装置中，右侧的5Ω电阻与10Ω电阻并联后再与左侧的5Ω电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右侧两个电阻的总电流和左侧的电阻电流相等，即；右侧的5Ω电阻与10Ω电阻并联，根据并联电路的电流特点可知，，根据并联电路电压的特点和欧姆定律可知，，所以左侧容器中的通过容器内5Ω电阻的电流是右侧通过容器内5Ω电阻电流的，因此乙实验探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关系，再根据公式可知，电流通过左、右容器中电阻丝的热量之比为，故BD错误。 C．该实验中，给容器中密闭气体加热，气体受热膨胀，密闭容器内压强增大，使U形管液面产生高度差，电阻产生的热量越多，U形管液面产生高度差越大，故C错误； 故选A。 4、 串、并联电路中电功、电功率、电热的规律 ---------------------------------------------------【知识解读】---------------------------------------------------- 串联电路 并联电路 电路分析图 电功（W） = = 电功率（P） = = 电热（Q） = = 核心结论： 串、并联电路中，总电功、总功率、总电热均等于各用电器对应物理量之和；纯电阻电路中，三者规律一致，可相互推导，非纯电阻电路不适用比例关系。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 15． 如图所示，当开关闭合后，电流表和电流表的示数之比为，则在相同时间内，电流通过和所做功之比为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由电路图可知，两电阻并联，电流表A2测干路电流，电流表A1测R1支路的电流．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两支路的电流之比： ， 因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以在相同时间内电流通过R1和R2所做功之比 ． A．符合题意；B．不符合题意；C．不符合题意；D．不符合题意． 故选A。 16． 甲、乙两个电阻的U﹣I图线如图所示，当仅将甲、乙两电阻串联在电路中时，电路中的电流为0.4A，通过甲、乙两电阻的电流之比I甲：I乙＝_________，电源电压为_________V；当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时，则10s内消耗的总电能是________J。 【答案】 1∶1 6 108 【知识点】电路的总功等于各用电器做功之和、欧姆定律的简单计算、串联电路的电流规律 【详解】[1]根据串联电路中的电流规律可知，通过两电阻的电流相等，故通过两电阻的电流之比为 [2]根据题图可知甲的电阻为R甲为 乙的电阻为 此时电路中的总电阻为 电源电压为 [3]当甲、乙两电阻并联时，在10s内甲电阻消耗的电能为 乙消耗的电能为 电路消耗的总电能为 六、电功率的测量 ---------------------------------------------------【知识解读】---------------------------------------------------- （一）伏安法测小灯泡的电功率 1. 实验原理：P=UI。 2. 实验器材：电源、开关、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、导线若干。 3. 实验电路： 4. 实验步骤 1　 从电源正极出发，按电路图连接实物电路，滑动变阻器采用“一上一下”方式连接，滑片移至最大阻值处，确保开关处于断开状态。 2　 闭合开关，缓慢调节滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡额定电压，观察到小灯泡正常发光后，迅速记录此时电流表、电压表示数及灯泡发光情况，立即断开开关。 3　 再次闭合开关，调节滑片P，使电压表示数为额定电压的1.2倍，迅速记录电流表、电压表示数和灯泡发光情况（此时亮度比正常时更亮），随即断开电路。 4　 闭合开关，调节滑片P，使电压表示数低于额定电压，记录电流表、电压表示数和灯泡发光情况（此时亮度比正常时暗），然后断开开关。 5. 实验数据分析： 在不同电压下，小灯泡的实际电功率不同。当电压升高时，通过灯泡的电流随之增大，根据P=UI可知，实际功率增大，灯泡发光亮度也更亮；反之，电压降低，电流减小，实际功率减小，亮度变暗。 6. 注意事项： （1）滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变小灯泡两端的电压，实现多次测量。 （2）调节小灯泡两端的电压高于额定电压时，要注意实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。 （3）因小灯泡的电阻随温度升高而增大，因此不能用多次测量求平均值的方法测电功率（与伏安法测电阻的区别）。 （二）特殊方法测电功率（无电流表/无电压表，拓展实验） 核心思路：等效替代，利用串并联电路规律，将未知量（电流/电压）转化为已知电表可测量的物理量（需用到已知阻值的定值电阻）。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 17． 小晋和小黄在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3.0V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20  1A”。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整_________。连线时，开关S应_________； (2)闭合开关S，移动滑片P，发现电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为排除故障，小晋检查了开关S并拧紧两端接线柱，小黄则将灯泡L与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，则_________（选填“小晋”或“小黄”）排除故障的操作是正确的； (3)排除故障后进行实验，闭合开关S，发现电压表的示数为1.5V，为使灯泡L两端电压达到额定电压，应向_________（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片P，手在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应观察_________（选填“小灯泡”或“电压表”），当观察到电压表示数为2.5V，电流表示数如图所示，则灯泡L正常发光时的电功率为_________W； (4)通过实验发现，小灯泡的亮度由_________决定； (5)另一小组的同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，测出实验数据并绘制出如图丙所示的图像，该图像呈现“电压表示数越大，电流表示数越小”的规律。请分析图像呈现该规律的原因：_________。 【答案】(1) 断开 (2)小黄 (3) A 电压表 1.25 (4)实际功率 (5)电压表并联在滑动变阻器两端 【详解】（1）[1]电压表测量额定电压为2.5V的小灯泡两端电压，故电压表应选择0~3V量程并将“3”接线柱与小灯泡右端相连，如图所示： [2]在连接电路时，为了保护电路，开关应该处于断开状态。 （2）电流表示数为零，说明电路中存在断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，故障可能是与电压表并联的小灯泡断路。小晋拧紧开关两端接线柱，开关并非故障点，操作无效；小黄将灯泡与灯座拧紧，针对灯泡断路的故障进行处理，操作正确，故小黄排除故障的操作正确。 （3）[1]电压表示数为1.5V，小于小灯泡的额定电压2.5V，根据串联电路的分压规律，需减小滑动变阻器分压，即减小滑动变阻器接入电路的电阻，滑片P应向A端移动。 [2]移动滑片时，眼睛应观察电压表，直至示数达到2.5V。 [3]由图乙可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，小灯泡的额定功率 （4）小灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。 （5）图像呈现“电压表示数越大，电流表示数越小”的规律，原因是电压表并联在滑动变阻器两端了。当滑动变阻器接入电路的阻值变大时，其分压增大（电压表示数变大），电阻总电阻增大，电路中的电流减小（电流表示数变小）。 18． 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变亮）； (2)闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W； (3)完成上述实验后，又设计了如图丙所示的电路，测量另一个小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0实验步骤如下： ①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器，使电流表示数为I额； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S1，断开S2，读出电流表示数为I； ③则小灯泡的额定功率P额=___________（用I、I额、R0表示）。 【答案】(1) (2)0.75 (3) 【详解】（1）要使滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变亮，说明此时滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路。如图所示： （2）小灯泡的额定电压。电流表选用的是量程，分度值为，图乙中电流表示数。小灯泡的额定功率为 （3）开关、闭合，断开，小灯泡、定值电阻与滑动变阻器并联，电流表示数为，则此时小灯泡正常发光。保持变阻器滑片不动，断开，闭合、，电路的连接方式不变，电流表测总电流，示数为。则通过定值电阻的电流。并联电路中各支路电压相等，小灯泡的额定电压就等于两端的电压，故，故小灯泡的额定功率为 19． 在一次测量小灯泡额定功率的实验中，所用电源由两节新干电池串联组成，小灯泡上标有“2.5V”字样（小灯泡额定功率约为0.7W）。小爱连接了如图甲所示的电路。 (1)小爱发现该电路连接存在问题，如果闭合图甲所示电路的开关，则电压表的示数约为______V； (2)小爱主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小知在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置，而后电路就能测量小灯泡的额定功率了。请在需要改动的导线上打“×”，并画出正确的接线； (3)待改接好电路后，小知同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W； (4)实验过程中，若电流表烧坏，老师另给了一只电阻箱，同学们利用电阻箱和余下部分器材设计了如图丙所示的电路，也测出了这个小灯泡的额定功率。实验方法如下： ①根据电路图连接实物电路； ②只闭合开关S1、S3，调节滑动变阻器，使电压表示数U0为______； ③断开S3，闭合S2，保持滑动变阻器滑片的位置不变，并调节电阻箱，达到步骤②中同样的效果，读出电阻箱接入电路的阻值为R0； ④根据有关公式，计算出灯泡的额定功率P额=______（请用字母表示）。 【答案】(1)3 (2) (3)0.75 (4) 2.5V 【详解】（1）由图甲分析可知，电流表与灯泡并联了，故灯泡被短路，电压表串联在电路中，此时电压表测量的是电源电压，电源由两节干电池组成，则电压表示数为3V。 （2）电压表应并联在灯的两端，电流表应串联在电路中，将灯泡与滑动变阻器相连的导线去掉，并改接在电压表的负接线柱上，如图所示： （3）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.3A， 则灯泡的额定功率为 （4）[1]闭合开关S1、S3，为使小灯泡正常发光，移动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V。 [2]断开S3、闭合S2，调节电阻箱，使电压表的示数仍然为2.5V，读出电阻箱连入电路的阻值R0，此时电阻箱的阻值R0与灯泡的电阻是相等的； 灯泡正常发光时，其两端的电压为2.5V，灯泡的电阻与电阻箱的阻值R0相同， 则小灯泡额定功率的表达式为 重难点01 纯电阻与非纯电阻电路的区分与计算（核心难点） 1. 电路区分：纯电阻电路（电能全部转化为内能，如白炽灯、电炉）；非纯电阻电路（电能部分转化为内能，大部分转化为机械能/化学能，如电动机、充电器）。 2. 公式应用： 纯电阻电路：满足，，可灵活选用公式。 非纯电阻电路：只能用普适公式，（电功）、（总功率）、（电热），且、。 3. 解题技巧：先判断电路类型，再选择对应公式，避免盲目使用推导式（高频易错点）。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 20． 某品牌电动玩具警车由3节新干电池串联供电，它的内部等效电路如图。阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联，当玩具警车正常匀速行驶时，警灯两端的电压是2V，则通过电动机线圈的电流为______A；2min内电动机线圈产生的热量是______J。 【答案】 1 60 【知识点】欧姆定律的简单计算、焦耳定律的推导式及其应用 【详解】[1]通过警灯的电流为 因为串联电路电流处处相等，所以通过电动机线圈的电流为 [2]工作时间为 2min内电动机线圈产生的热量 21． 在如图所示的电路中，定值电阻的阻值为20Ω，电动机线圈电阻为2Ω，闭合开关，电流表、的示数分别为0.8A、0.3A，则10s内电流通过电动机产生的热量为______J，10s内电动机消耗的电能为_______J。 【答案】 5 30 【知识点】电功的公式及简单应用、焦耳定律的公式及简单应用、并联电路的电流规律、欧姆定律的简单计算、含有电动机的电路 【详解】[1]由图可知，定值电阻R0与电动机M并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R0支路的电流；因并联电路中各支路两端的电压相等，由可知，电源电压 根据并联电路的电流特点可知，通过电动机的电流 10s内电流通过电动机产生的热量 [2]10s内电动机消耗的电能 重难点02 电功率的动态电路分析（高频考点） 1. 分析思路： 判断电路连接方式→确定电表测量对象→分析电阻变化（滑片移动/开关通断）→利用串并联规律推导电/电压变化→分析功率、灯泡亮度变化。 2. 核心依据： 电源电压不变；串联电路中，电阻越大分得电压越大；并联电路中，电阻越大支路电流越小。 3. 常见题型： 滑动变阻器滑片移动、敏感电阻变化引起、开关通断引起的电路变化，判断电表示数、灯泡亮度、功率大小变化。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 22． （多选）如图所示是地磅工作原理示意图，秤台连在竖直弹簧上，电路与恒压电源连接。未称量时，滑动变阻器R的滑片P在最上端，称量时，滑片P向下滑动。闭合开关S，车辆总质量变大时，下列说法中正确的有（　　） A．电压表的示数变大 B．电流表的示数变大 C．消耗的电功率变大 D．电路的总功率不变 【答案】AD 【详解】 AB．如图所示，滑动变阻器R作为定值电阻与串联，电压表串联在滑片P上，测量R上端部分的电压；当滑片P向下滑动，由于电路中电源电压和总电阻都不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流不变，即电流表示数不变；电压表与定值电阻R滑片P以上部分电阻并联，滑片P向下滑动时，电压表测量的部分阻值变大，根据串联电路的分压原理，此时电压表的示数变大，故A正确，故B错误； CD．根据，移动滑片P时，电路中电源电压和总电阻都不变，电流不变，所以电路的总功率不变，定值电阻消耗的电功率也不变，故C错误，D正确； 故选AD。 23． 如图所示是小明设计的一种“身高测量仪”，被测者的身高数据可通过电流表的示数来反映。测量时，被测者的身高越高（　　） A．滑动变阻器连入电路的阻值越大 B．电路中的电流越大 C．电路中的电流不变 D．电路的总功率越大 【答案】A 【知识点】含有变阻器电路的动态分析、欧姆定律的简单计算、动态电路中电功率的变化分析 【详解】由图分析可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流。当被测者身高越高时，滑动变阻器的滑片会向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值越大。根据欧姆定律，可知电路中的电流会变小。根据，可知电路的总功率也变小，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 24． （多选）小明课后连接了一个如图所示的电路，电源电压保持不变，且不考虑灯丝的阻值随温度变化。闭合开关S。滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡与滑动变阻器串联 B．小灯泡亮度不变 C．电流表示数变小，电压表V示数不变 D．电流表示数不变，电压表V示数变大 【答案】BC 【详解】A．电路中的电流从电源正极流出后，分为两路分别通过小灯泡和滑动变阻器，因此它们是并联关系，故A错误； B．小灯泡两端的电压等于电源电压，由于电源电压保持不变，且灯丝电阻不变，根据电功率公式可知，小灯泡的实际功率不变，故小灯泡亮度不变，故B正确； CD．电压表测量的是电源电压，电流表A1测量通过滑动变阻器的电流，电流表A2测量干路电流。因为电源电压保持不变，所以电压表的示数不变。当滑动变阻器滑片P向右滑动时，其接入电路的阻值变大。根据欧姆定律可知，由于电压不变，滑动变阻器的电阻变大，所以通过滑动变阻器的电流变小，即电流表A1的示数变小。电路的总电阻变大，则干路电流变小，即电流表A2的示数变小，故C正确，D错误。 故选BC。 25． 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端，闭合开关，当油箱内液面升高时，油量表的示数变大，此时（　　） A．R2接入电路的阻值变大 B．应用电流表作油量表 C．电压表示数变大 D．该电路的总功率变小 【答案】B 【详解】A．当油箱内液面升高时，浮标上浮，通过杠杆作用使滑动变阻器R2的滑片向下移动，R2接入电路的电阻丝变短，阻值变小，故A错误； BC．闭合开关，当油箱内液面升高时，滑动变阻器R₂的滑片向下移动，R₂接入电路的电阻丝变短，阻值变小，总电阻变小，电源电压不变，根据可知，电路中的电流变大，定值电阻R1的阻值不变，根据，定值电阻R1的两端的电压变大，由串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，电流表的示数变大，而题干要求当油箱内液面升高时，油量表的示数变大，故该油量表是用电流表改装而成的，故B正确；C错误； D．根据可知，电源电压不变，当油箱内液面升高时，电路中的电流变大，该电路的总功率变大，故D错误。 故选B。 重难点03 电功率的综合计算（压轴考点） 多挡位电热器（高温、低温、中温） 1. 原理：通过改变总电阻R的大小来改变用电器的电功率P。 2. 解题思路：由 P=​，电压 U 不变（电源电压） 电阻越小 → 功率越大 → 高温挡；电阻越大 → 功率越小 → 低温挡 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 26． 电热鞋是一种内置加热系统，可将电能转化为内能的功能鞋。如图所示是某款电热鞋的简化工作电路图，电源电压恒为6V，和为发热电阻丝、只闭合开关时低温挡工作，开关、都闭合时高温挡工作。，高温挡的功率是低温挡功率的3倍。忽略电阻丝阻值随温度变化。求： (1)低温挡时通过的电流； (2)发热电阻丝的阻值； (3)高温挡工作10min产生的电热。 【答案】(1)1A (2)3Ω (3)10800J 【详解】（1）只闭合开关S1时，低温挡工作，由电路图可知，此时电路为R1的简单电路。低温挡时通过R1的电流 （2）低温挡的功率为 高温挡的功率是低温挡功率的3倍，则高温挡功率为 R2的功率为 发热电阻丝R2的阻值为 （3）高温挡工作10min产生的电热为 27． 图乙是养生壶（图甲）的简化电路图，它的工作电压为220V，加热档的功率为1100W，保温档的功率为44W，、均为电热丝（、的电阻不随温度变化）。求： (1)保温档工作时，电路中的电流： (2)保温档工作5min，电热丝产生的热量； (3)的阻值。 【答案】(1)0.2A (2)528J (3)1056Ω 【详解】（1）由题意可知养生壶保温档的功率，工作电压。根据电功率公式 可得，保温档工作时电路中的电流 （2）分析电路图可知，当开关、都闭合时，电阻被短路，电路中只有工作，此时电路总电阻最小。根据公式，可导出公式，可知，此时电功率最大，为加热档。当开关闭合、断开时，电阻和串联，电路总电阻最大，电功率最小，为保温档。在加热档时，，则的阻值为 保温档工作时，电流，工作时间 根据焦耳定律，电热丝产生的热量为 （3）保温档工作时，和串联，由题意可知工作电压，由（2）问可知，保温档工作时电路电流，，根据，可得电路的总电阻为 根据串联电路电阻的特点，可得的阻值为 易混易错01 电功与电功率、额定功率与实际功率的混淆 1. 易错点：认为“电功大则电功率大”（忽略时间因素）；认为“用电器的功率是固定值”（混淆额定与实际）。 2. 辨析：电功是过程量（与时间有关，表示做功多少）；电功率是状态量（与时间无关，表示做功快慢）， ；额定功率是固有属性，实际功率随电压变化。 3. 避坑技巧：描述功率时必须明确“额定”或“实际”，比较功率大小需控制电压/电流相同，比较电功大小需考虑时间。 易混易错02 串并联电路中功率规律的误用（综合易错点） 1. 易错点：串联电路中认为“电阻小的用电器功率大”；并联电路中认为“电阻大的用电器功率大”。 2. 辨析：纯电阻电路中，串联（电阻越大功率越大）；并联（电阻越小功率越大），结合可推导验证。 3. 避坑技巧：熟记串并联功率比例关系，不盲目记结论，结合公式推导验证。 易混易错03 焦耳定律公式的滥用（重难点易错点） 1. 易错点：在非纯电阻电路中使用计算电热。 2. 辨析：焦耳定律普适公式是，推导式仅适用于纯电阻电路；非纯电阻电路中，电压不仅用于产生电热。 3. 避坑技巧：先判断电路是否为纯电阻，非纯电阻电路仅用算电热，用算电功。 易混易错04 伏安法测功率的实验误区（实验易错点） 1. 易错点：滑动变阻器接成定值电阻（两下接线）；多次测量求电功率的平均值；认为“灯泡的额定功率随电压变化”。 2. 辨析：滑动变阻器需“一上一下”接线以调节电压；灯泡电阻随温度变化，实际功率不同，求平均值无意义；额定功率是定值，仅与用电器本身有关。 3. 避坑技巧：牢记实验操作规范，区分“测功率”与“测电阻”的实验差异，理解实验原理。 方法技巧01 比例法解电功率问题（适配串并联综合计算） 1. 适用场景：纯电阻串并联电路中，已知一个物理量的比例（如电阻比），求其他物理量的比例（功率比、电功比）。 2. 核心规律：串联找电流相等，并联找电压相等，结合、 推导比例关系。 3. 解题步骤：确定电路类型→找出不变量（电流/电压）→推导目标量与电阻的比例→代入已知比例求解。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 28． 如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“，”和“，”字样，电源电压恒为。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．只闭合时，灯比灯亮 B．只闭合、时，甲、乙两灯的实际功率之比为4:1 C．只闭合、时，电路的总功率为 D．只闭合时，甲、乙两灯的实际功率之比为1:2 【答案】D 【知识点】用电器铭牌的含义、电功率P=UI及推导式的简单计算、电功率的比值问题 【详解】A．根据甲乙两灯的铭牌信息可得 分析电路可知，当只闭合开关S1时，甲乙两灯串联，串联电路中电流处处相同，由公式可知，实际功率越大，小灯泡越亮，已知，所以，所以灯L1比灯L2暗，故A错误； B．分析电路可知，当闭合开关S2、S3时，甲乙两灯并联，在并联电路中，各支路两端的电压相等，由公式可知，甲、乙两灯的实际功率之比为，故B错误； C．分析电路可知，当只闭合S1、S2时，甲灯被短路没有接入电路中，电路只有乙灯的简单电路，电源电压全部加在乙灯上，由乙的铭牌可知，此时小灯泡乙正常发光，电路中的总功率为乙灯泡的额定功率3W，故C错误； D．分析电路可知，当只闭合开关S1时，甲乙两灯串联，串联电路中电流处处相同，由公式可知，两灯的实际功率之比为，故D正确。 故选D。 29． 如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1、V2示数之比为2∶3。下列说法正确的是（　　） A．通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶2 B．R1、R2两端的电压之比U1∶U2=1∶2 C．相同时间R1、R2消耗电能之比W1∶W2=2∶1 D．R1、R2的电阻之比R1∶R2=2∶1 【答案】B 【知识点】欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用、串联电路中各用电器做功与阻值成正比 【详解】A．由题图可知，两电阻串联，根据串联电路电流规律可知，电流处处相等，故通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶1，故A错误； BD．由题图可知，V1测量R2两端的电压，V2测量电源电压，根据欧姆定律，电压表V1、V2示数之比为 经整理可知，R1、R2的电阻之比 R1、R2两端的电压之比 故B正确，D错误； C．相同时间R1、R2消耗电能之比 故C错误。 故选B。 方法技巧02 等效电阻法简化电路（适配复杂电路计算） 1. 适用场景：含多个电阻的串并联混合电路、开关通断引起的多状态电路。 2. 核心思路：将串并联电阻等效为一个总电阻，简化电路分析，先求总电阻、总电流/总电压，再分步求各用电器物理量。 3. 关键公式：串联，两电阻并联。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 30． 如图所示，电源电压保持不变，电阻的阻值为。当只闭合开关S时，电流表示数为0.3A；再闭合开关S1后，电流表示数变化了0.2A。电阻和的等效电阻为________，电源电压为________V。 【答案】 6 3 【知识点】欧姆定律的简单计算、并联电路的总阻值与各电阻阻值的关系及推导 【详解】[1][2]电源电压计算 只闭合开关时，电路只有，根据欧姆定律： ；的阻值计算 ，闭合后，与并联，电流变化量为的电流()，因此：，等效电阻计算 ，并联电路等效电阻公式 。 31． （多选）如图所示为电阻和的I-U图像，下列说法正确的是（　　） A．的阻值为5Ω B．两电阻串联与并联的总阻值之比为 C．将它们串联接入电路，与两端电压之比为 D．将它们并联接入电路，相同时间内，与产生的热量之比为 【答案】AD 【知识点】串联电路的电阻与电压的比值关系及计算、欧姆定律的简单计算、欧姆定律的图像表示、利用焦耳定律的公式进行电热的比值计算 【详解】AB．根据图中数据，利用欧姆定律可知两电阻的阻值分别为 两电阻串联的总电阻 两电阻并联的总阻值 故 两电阻串联与并联的总阻值之比为，故A正确，B错误； CD．串联电路中电流处处相等，将它们串联接入电路，与两端电压之比为 将它们并联接入电路，并联电路各支路两端的电压相等，与产生的热量之比，故C错误，D正确。 故选AD。 方法技巧03 图像法分析电功率问题（适配图像类题型） 1. 适用场景：已知I-U、P-U等图像，求解电功、功率、电阻等物理量。 2. 核心思路：从图像中提取关键信息（如额定电压下的电流），结合电功率公式计算，区分小灯泡（I-U曲线）和定值电阻（I-U直线）的图像差异。 3. 常见图像：小灯泡的I-U图像（曲线，反映电阻随温度变化）、定值电阻的I-U图像（过原点的直线）。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 32． （多选）如图是灯泡L的I-U图像，结合图像分析，下列选项正确的是（　　） A．当通过灯泡L的电流为0.2A时，工作1min消耗的电能是0.24J B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，其电功率为0.72W C．将两个完全相同的灯泡L并联在3.6V的电源两端，电路的总功率为2.88W D．将灯泡L和6Ω的定值电阻串联在6V的电源两端，电路的总电阻为18Ω 【答案】BC 【详解】A．当通过灯泡L的电流为0.2A时，电压为1.2V，工作1min消耗的电能是 ，故A错误； B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，电压为2.4V，其电功率为 ，故B正确； C．将两个完全相同的灯泡L并联在3.6V的电源两端，两灯泡的电压均为3.6V，电流均为0.4A，干路电流为 电路的总功率为 ，故C正确； D．将灯泡L和6Ω的定值电阻串联在6V的电源两端，串联电路电流相等，由图像得，当灯泡电流为0.4A时，灯泡电压为3.6V；由欧姆定律得，定值电阻的电压为 电源电压为 符合题意。由欧姆定律得，此时灯泡的电阻为 电路的总电阻为 故D错误。故选BC。 33． 如图甲所示的电路中，定值电阻的阻值为10，为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为4V B．滑动变阻器的最大阻值为10 C．的电功率变化了6W D．电路总功率最小为1.2W 【答案】D 【知识点】动态电路中电功率的范围问题、含有变阻器电路的动态计算 【详解】由图可知，闭合开关后，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路中电流。 AB．由图可知，当滑片P移动到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，则此时电路中电流最小，由图乙可知，电路中电流最小，此时电压表的示数即两端电压为，则定值电阻两端电压为 则电源电压为 滑动变阻器的最大阻值为 故AB错误； C．当滑片P移动到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中电流即通过的电流最小，根据串联分压可知，此时两端分压最小为，故此时的电功率最小为 当滑片P移动到a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中电流即通过的电流最大，由图乙可知电路中最大电流为，此时两端分压最大为电源电压，故此时的电功率最大为 则的电功率变化了 故C错误； D．当滑片P移动到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，则此时电路中电流最小，电源电压不变，故此时电路的总功率最小，为 故D正确。 故选D。 34． （多选）人体感觉舒适的湿度区间为40%～70%。如图甲所示的超声波加湿器，开机后会自动监测环境湿度：当湿度低于40%时启动加湿功能，高于70%时关闭加湿功能。图乙是其内部湿度监测装置的简化电路图，电源电压恒为12V，定值电阻R0的阻值为20Ω；图丙是湿度敏感电阻R的阻值随湿度变化的关系图像。在加湿器加湿的过程中，下列说法正确的是（   ） A．湿度变大，电压表的示数变大 B．湿度变大，电路的总功率变大 C．电流表示数变化范围是0.3A～0.4A D．R的电功率变化范围是0～1.8W 【答案】BC 【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、动态电路中电功率的变化分析、欧姆定律的简单计算、含有敏感电阻的动态分析 【详解】AB．由图知，湿度增大时，湿敏电阻R的阻值减小，串联电路总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大。根据，电路中的总功率变大。定值电阻两端的电压，当电流增大时，它两端的电压变大，串联电路中各用电器两端的电压之和等于总电压，故湿敏电阻两端的电压变小，即电压表的示数随湿度的增大而减小。故A错误，B正确； CD．当湿度为40%时，湿敏电阻，此时，电流表示数为 R的电功率此时为 当湿度为70%时，湿敏电阻，此时，电流表示数为 R的电功率此时为 故C正确，D错误。 故选BC。 35． 如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变。电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。只闭合S1，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，电流表随电压表示数变化的情况如图乙中的A。小灯泡的额定电压为2.5V，其电流随电压变化如图乙中的B。下列说法错误的是（　　） A．电源电压是4.5V B．小灯泡的额定功率是1.25W C．R1的阻值是7.5Ω D．R1的最大功率是0.9W 【答案】D 【知识点】含有变阻器电路的动态计算、动态电路中电功率的范围问题、电功率P=UI及推导式的简单计算、动态电路中电功率的简单计算 【详解】AC．由甲图可知，当S1闭合、S2断开时，R1和R2串联，电压表测量R2两端电压，电流表测量干路电流。当滑动变阻器滑片在最右端时，变阻器的阻值最小为0，此时电路电流最大为0.6A，根据欧姆定律可知，电源电压 当滑片在最左端时，变阻器的阻值最大，此时电路电流最小为0.2A，R2两端电压为3V，根据欧姆定律和串联电路的电压规律可知，电源电压 电源电压不变，联立①②可得，，故AC正确，不符合题意； B．小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙中的B可知，对应的额定电流为0.5A，故灯泡的额定功率 故B正确，不符合题意； D、当S1闭合、S2断开时，滑动变阻器与定值电阻R1串联，由图知当电压表的示数为零时，电路中的最大电流为0.6A，此时滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时R1的功率最大，为 故D错误，符合题意。 故选D。 方法技巧04 极值法解电功率的最值问题（适配压轴最值题型） 1. 适用场景：含滑动变阻器的电路，求总功率、定值电阻功率、滑动变阻器功率的最大值/最小值。 2. 核心规律：电源电压不变时，，总电阻越大，总功率越小；总电阻越小，总功率越大（串联/并联均适用）。 3. 解题步骤：分析总电阻的变化范围→确定总电阻的最大/最小值→结合公式计算功率最值。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 36． 如图，电源电压为4.5V不变，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，滑动变阻器为“20，2A”，灯泡L标有“3V，0.9W”字样（灯丝电阻不变）。移动滑动变阻器滑片，电路中各元件均安全，下列说法正确的是（   ） A．电路的最大电流为0.6A B．向左移动变阻器滑片，电压表与电流表比值增大 C．电路中电压表的示数范围为0~3V D．电路消耗总功率的变化范围为0.675W~1.35W 【答案】D 【知识点】含有变阻器电路的动态计算、动态电路中电功率的范围问题 【详解】如图所示，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测量灯泡L两端电压。 A．灯泡L标有“3V，0.9W”字样，则小灯泡的额定电压为3V，额定功率为0.9W，则灯泡正常工作时的电流 此时电压表的示数为3V，因为电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，故电路中的最大电流不能超过0.3A，即电路中的最大电流为0.3A，故A错误； B．电压表测量灯泡两端电压，电流表可测量通过灯泡的电流，故电压表与电流表比值等于灯泡的电阻，因为灯丝电阻不变，所以向左移动变阻器滑片时，电压表与电流表比值不变，故B错误； C．灯泡的电阻 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的总电阻最大，则电路中电流最小，灯泡两端的电压最小，此时电压表的示数最小。电路中的最大总电阻 此时电路中最小电流 此时电压表的最小示数 因为小灯泡的额定电压为3V，所以电压表的最大示数为3V，故电压表的示数范围是1.5~3V，故C错误； D．因为电路中的最小电流为0.15A，则电路中最小功率 因为电路中的最大电流为0.3A，则电路中最大功率 即电路消耗总功率的变化范围为0.675W~1.35W，故D正确。 故选D。 37． 如图所示电路，电源电压恒为6V，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V，滑动变阻器R规格为“20Ω　1A”，定值电阻的规格为“10Ω　0.5A”，为了保证电路安全，闭合开关后在滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．电路消耗的最小电功率为1.2W B．电阻消耗的最小电功率为0.9W C．电流表示数的变化范围是0.2A-0.5A D．变阻器R接入电路阻值变化范围为 【答案】B 【知识点】动态电路中电功率的简单计算、含有变阻器电路的动态计算 【详解】由图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器R两端的电压。电源电压U=6V恒定。电流表量程为0~0.6A，R0​的额定电流为0.5A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，因此电路中的最大电流。电压表量程为0~3V，因此滑动变阻器R两端的电压。由串联分压的规律可知，当时，滑动变阻器有最大阻值。此时定值电阻R0两端的电压为 电路中的最小电流为 滑动变阻器接入电路的最大阻值为 当电路中的电流最大为时，滑动变阻器接入电路的阻值最小。此时R0两端的电压为 滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器接入电路的最小阻值为 当电路中的电流最小时，电路消耗的电功率最小为 电阻R0​消耗的最小电功率为 综上，故B正确，ACD错误。 故选B。 38． 如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从a端移到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。求： (1)滑动变阻器R2的最大阻值。 (2)电源电压。 (3)电阻R1消耗的最大功率与最小功率之比。 【答案】(1) (2) (3) 【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、欧姆定律的简单计算、含有变阻器电路的动态计算、动态电路中电功率的简单计算 【详解】（1）由图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测串联电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，滑片在端时，滑动变阻器的阻值最大，串联电路的总电阻最大，由可知，电路中的电流最小，由图乙可知，此时滑动变阻器两端的电压，电路中的电流，滑动变阻器的最大阻值 （2）当滑动变阻器的滑片在端时，滑动变阻器的阻值为，只有接入电路，电路中的总电阻最小，总电流最大，则电路中的电流为，则有 当滑动变阻器的滑片在端时，则有 由于电源电压不变，联立有 代入数据有 解得，代入可得电源电压 （3）为定值电阻，由可知，当电流最大时，电阻消耗的功率最大，当电流最小时，电阻消耗的功率最小，电阻消耗的最大功率与最小功率之比 1．（2025·四川巴中·中考真题）“地球一小时”活动，号召人们在每年3月最后一个星期六关灯一小时，以响应节能减排的环保要求，每节约一度电可以减少0.997kg的排放，在日常生活中1度电可以使（　　） A．80W的电视机正常工作50h B．40W的日光灯正常工作60h C．50W的电风扇正常工作20h D．1000W的电吹风机正常工作5h 【答案】C 【知识点】电功率P=W/t的简单计算 【详解】A．一度电可以供80W的电视机正常工作的时间，故A不符合题意； B．一度电可以供40W的日光灯正常工作的时间，故B不符合题意； C．一度电可以供50W的电风扇正常工作的时间，故C符合题意； D．一度电可以供1000W的电吹风机正常工作的时间，故D不符合题意。 故选C。 2．（2025·山东淄博·中考真题）为保持教室安静的学习环境，小明设计了噪声强弱检测装置，如图所示，电源电压不变，声敏电阻R的阻值随声音的增强而减小。闭合开关，当声音变强时（灯丝电阻不变）（　　） A．电流表示数变小 B．电压表示数变小 C．电压表与电流表示数的比值变小 D．电压表与电流表示数的乘积变大 【答案】D 【知识点】含有敏感电阻的动态分析、欧姆定律的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算 【详解】如图所示，声敏电阻R与灯L串联，电流表测电路中电流，电压表测灯L两端的电压。闭合开关，当声音变强时，声敏电阻R的阻值减小，由欧姆定律可知，在电源电压一定时，电路中的电流变大，即电流表示数变大；灯丝电阻不变，由欧姆定律公式变形，可知灯L两端电压变大，即电压表示数变大，所以电压表和电流表的乘积变大，电压表与电流表的比值是灯丝的阻值大小，灯丝的电阻不变，所以该比值不变，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．（2025·山东济宁·中考真题）如图所示，虚线框内连接一个开关S和两个阻值相同的定值电阻、。当S断开后，电流表示数减小0.2A，整个电路消耗的电功率减小1.6W。下列选项中，电路连接情况和、阻值不符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【知识点】欧姆定律的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算 【详解】A．图中两电阻串联，可得总电阻为 当S断开后，电路中没有电流，若电流减小0.2A，即该电路工作时电流是0.2A，则该电路的电功率为 即整个电路消耗的电功率减小1.6W，符合要求，故A不符合题意； B．据图可知，当开关S闭合时，电路中只有R2，此时电路中的电流为 当开关S断开时，R1、R2串联，此时电路中的电流为 已知当断开S时，电流表示数减小0.2A，即 解得，，，可得开关S闭合时，电路中的电功率为 当开关S断开时，电路中的电功率为 整个电路消耗的电功率减小 符合要求，故B不符合题意； C．当S断开后，R1所在支路断开，此时电流减小0.2A，说明R1这条支路的电流是0.2A，已知，则减少的电功率为 不符合要求，故C符合题意； D．图中R1、R2并联，可得等效电阻为 开关S在干路，当S断开后，减小的电流为0.2A，则减小的电功率为 符合要求，故D不符合题意。 故选C。 4．（2025·青海西宁·中考真题）如图所示是电阻甲和乙的图像，下列说法正确的是（　　） A．乙是一个定值电阻 B．只将甲、乙并联在2.5V的电路中，甲、乙的电功率之比为4︰5 C．只将甲、乙串联在电路中，两者电阻相同时，电源电压是3V D．只将甲、乙串联在电路中，总功率是1.8W时，电源电压是4.5V 【答案】D 【知识点】串联电路的电压规律及应用、电功率P=UI及推导式的简单计算、欧姆定律的图像表示 【详解】A．由图可知，乙电阻的U-I图像是一条过原点的曲线，说明乙电阻是变化的，不是一个定值电阻，故A错误； B．只将甲、乙并联在2.5V的电路中，则U甲=U乙=2.5V，由图可知通过甲、乙的电流分别为I甲=0.5A，I乙=0.4A，根据P=UI，甲、乙的电功率之比P甲︰P乙=U甲I甲︰U乙I乙=I甲︰I乙=0.5A︰0.4A=5︰4，故B错误； C．只将甲、乙串联在电路中，通过的电流相等，两者电阻相同时，根据U=IR可知，它们两端的电压相等。由图可知，电路中的电流为0.6A时，甲、乙两端的电压均为3V。根据串联电路的电压规律，则电源电压U=3V+3V=6V，故C错误； D．只将甲、乙串联在电路中，由图可知，当I=0.4A，U甲'=2.0V，U乙'=2.5V时，此时电源电压U'=2.0V+2.5V=4.5V，由P=UI可知，电路总功率P=4.5V×0.4A=1.8W，故D正确。 故选D。 5．（2025·山东德州·中考真题）如图是创新小组设计的肺活量检测装置原理图。电源电压恒定，R0是滑动变阻器，R1、R2是定值电阻。检测时从吹气口向气球中吹气，气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动，此时显示仪的示数变大（显示仪由图中两电表之一改装而成）。在吹气过程中下列判断正确的是（　　） A．电路总电阻变大 B．电压表示数变大 C．显示仪由电流表改装而成 D．电路中消耗的总功率变小 【答案】C 【知识点】含有变阻器电路的动态分析、欧姆定律的简单计算、含有变阻器电路的动态计算、电功率P=UI及推导式的简单计算 【详解】ABC．如图，电路为与串联，然后与并联，电压表测电源电压，示数不发生变化；电流表在滑动变阻器所在支路，当从吹气口向气球中吹气，气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动时，滑动变阻器的电阻变小，由欧姆定律可知，此时该支路电流变大，即电流表示数变大，即显示仪为电流表改装而成；由并联电路电阻规律可知，此时电路中的总电阻变小，故AB错误，C正确； D．由并联电路中电流规律可知，滑动变阻器所在支路电流增大，通过电流不变，则干路电流增大，由可知，电源电压不变时，电路总功率变大，故D错误。 故选C。 二、多选题 6．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）小明研究通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，得到如图甲所示图像，实验中发现电压越大灯泡越亮。现将该灯泡L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路，灯泡额定电压为6V，闭合开关S，灯泡正常发光。下列说法正确的是（　　） A．实验说明灯丝电阻随温度升高而增大 B．灯泡的额定功率为0.6W C．灯泡的额定电流为0.3A D．通电10s，电流通过R所做的功为54J 【答案】AC 【知识点】欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用、电功率P=UI及推导式的简单计算 【详解】A．由图甲可知，灯泡电压变大时，电流也变大，但是电流的增速减慢，根据可知灯丝电阻变大，此过程中灯泡变亮，温度升高，说明灯丝电阻随温度升高而增大，故A正确； BC．由图甲可知，灯泡电压为6V时，电流为0.3A，则灯泡的额定电流为0.3A，则灯泡的额定功率为 故B错误，C正确； D．闭合开关S，灯泡和电阻并联，此时灯泡正常发光，说明灯泡电压为6V，根据并联电压规律可知电阻的电压也为6V，则通电10s，电流通过R所做的功为 故D错误。 故选AC。 7．（2025·山东潍坊·中考真题）某同学设计了如图甲所示的电路测量物体质量，电源电压不变，为定值电阻，为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化规律如图乙所示，电流表的量程为。在上放置轻质托盘，闭合开关，的物体静止放在托盘上时电流表的示数为，的功率为；再放上的物体，稳定后电流表的示数变化了的功率为。取，托盘重力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．托盘上不放物体时电流表的示数为 B．该电路能测量的物体质量最大为 C． D．若电流表的示数为，则被测物体的质量为 【答案】BD 【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、欧姆定律的简单计算 【详解】A．首先计算物体质量与压力的关系，物体对压敏电阻的压力等于其重力，即 F=G=mg。15kg物体的压力F1=15kg×10N/kg=150N 由图乙知此时压敏电阻 R1=50Ω。根据欧姆定律，此时电路总电阻 且R总1=R0+R1= R0+50Ω 可得U=0.2A×(R0+50Ω) 再放上15kg 物体后，总质量30kg，压力F2=30kg×10N/kg=300N 由图乙知此时压敏电阻 R2=30Ω。电路总电阻R总2=R0+R2=R0+30Ω 此时电流表示数I2=0.2A+0.1A=0.3A 且 可得U=0.3A×(R0+30Ω) 联立两式解得R0=10Ω，U=12V。 托盘上不放物体时，压力为0，由图可知此时压敏电阻R3=100Ω，电路总电阻R总0=10Ω+100Ω=110Ω 电流 故A错误； B．电流表量程为0~0.6A，电路最大电流 I大=0.6A，此时电路总电阻 压敏电阻最小阻值R小= R总大- R0=20Ω-10Ω=10Ω 由图乙知，R=10Ω 时对应压力F大= 550N，此时物体质量 故B正确； C．15kg物体时，P1=I12R1=(0.2A)2×50Ω=2W 30kg物体时，P2=I22R22=(0.3A)2×30Ω=2.7W 故 C 错误； D．当电流I=0.4A 时，电路总电阻 压敏电阻阻值R=R总－R0=30Ω-10Ω=20Ω 由图乙规律，R=20Ω时对应压力F0=400N，物体质量 故D正确。 故选BD。 三、填空题 8．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）小明家电能表如图所示，电能表的读数为___________kW·h；若小明家某月共消耗电能100kW·h，则电能表转盘转___________r。（3000r/kW·h表示：每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转3000r） 【答案】 2562.5 3×105 【知识点】利用电能表的主要参数计算电能、电能表的作用和读数 【详解】[1]从表盘图可以看到：最后一位是小数位，所以读数应为2562.5kW·h。 [2]已知每消耗1kW·h电能，转盘转3000转。则消耗电能100kW·h，转盘转过的转数为 9．（2025·广东·中考真题）如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻、的电流________（选填“相等”或“不相等”）；观察U形管内液面高度差可知________（选填“”或“”）产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向________滑动。 【答案】 相等 R2 右 【知识点】探究电流产生热量与电阻的关系 【详解】[1]由图可知，两个电阻串联，由串联电路电流的规律可知通过两个电阻的电流相等。 [2]由图可知，右侧U形管内液面高度差较大，说明R2产生的热量较多。 [3]要使液面高度差变化更快，可以增大两个电阻丝中的电流，应将滑动变阻器滑片P向右移动，减小变阻器连入电路的电阻。 10．（2025·青海西宁·中考真题）AI（人工智能）的发展离不开芯片，芯片体积小，元件密集。芯片主要是由______（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料制成的，当芯片中有电流通过时温度会升高，此现象与保险丝熔断的原因相同，都是电流的______效应。 【答案】 半导体 热 【知识点】半导体的特点、电流热效应的概念 【详解】[1]半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间，芯片主要是由半导体材料制成的。 [2]芯片具有一定的电阻，当芯片中有电流通过时会产生热量，温度会升高，此现象与保险丝熔断的原因相同，都是电流的热效应。 11．（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，电源电压U=6V，R1=5Ω，R2=10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为_______Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3=_______Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为_____A。R2消耗的功率为________W。 【答案】 15 15 1 3.6 【知识点】欧姆定律的简单计算、电功率P=UI及推导式的简单计算、串联电路的电压规律及应用、电阻串联的总阻值与各电阻阻值的关系及推导 【详解】[1]仅闭合S2，R1、R2串联，电路的总电阻为 [2]仅闭合S3，R1、R3串联，电压表测R3两端电压为4.5V，根据串联电路电压规律可知，R1两端电压为 由分压原理可知，，即 解得R3=15Ω。 [3]当S1、S2、S3均闭合时，R2、R3并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流。 通过R2的电流 通过R3的电流 干路电流 即电流表示数为1A。 [4]R2消耗的功率 四、实验题 12．（2025·山东滨州·中考真题）小滨在“探究电流与电压的关系”时，设计了如下实验。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（滑片向右移动时，电流表示数变大）。 (2)闭合开关，小滨发现电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是定值电阻__________（选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障后，进行实验，当电压表示数为0.6V时，电流表的示数如图乙所示，则通过定值电阻的电流为__________A。调节滑动变阻器，继续进行实验，并将实验数据记录在下表中。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.6 1 1.2 8 2 电流I/A 0.1 0.12 0.16 0.2 分析数据时，小滨发现一组数据是有问题的，可能是读数时出现了错误，它是第_________（填数据序号）组。 (4)剔除错误数据进一步分析，小滨得出如下结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成__________。 (5)将定值电阻分别换成小灯泡和发光二极管，移动滑动变阻器继续进行实验： ①通过实验，记录通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，绘制成图丙所示的图像，分析图像，发现通过小灯泡的电流与电压关系不符合（4）得出的结论，其原因是灯泡的电阻随________变化而改变； ②测量小灯泡和发光二极管在不同电压下的电功率，通过观察亮度和电功率数值发现，在亮度相同的情况下，发光二极管的电功率要小于小灯泡的电功率，分析其原因是发光二极管工作时将电能主要转化为光能，从节能角度来看，在照明亮度相当的情况下，我们应选用_________（选填“小灯泡”或“发光二极管”）作为照明灯具。 (6)小滨整理器材时发现一只铭牌模糊的滑动变阻器，在不使用电压表的情况下，测出了该滑动变阻器的最大电阻值，电路设计如图丁所示，电源电压未知且恒定不变，R0为已知阻值的定值电阻。请把以下测量步骤补充完整： ①闭合开关S，当滑片P处于最左端时，电流表示数为I1； ②闭合开关S，当______________时，电流表示数为I2； ③则滑动变阻器的最大阻值为__________（用R0、I1、I2表示）。 【答案】(1) (2)断路 (3) 0.06 4 (4)正比 (5) 温度 发光二极管 (6) 滑片P处于最右端 【知识点】探究电流与电压的关系、单安法测电阻、电功率的概念和单位 【详解】（1）将滑片向右移动时电流表示数变大，即滑动变阻器接入电路的电阻变小，故滑动变阻器接右下接线柱，如图所示 （2）如图甲所示，串联电路中，电流表没有示数，说明电路中存在断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两端与电源电压连通，所以故障可能是定值电阻断路。 （3）[1]如图乙所示，电流表选用的是0~0.6A的量程，对应的分度值为0.02A，电流表的读数为0.06A，即通过定值电阻的电流为0.06A。 [2]分析表格数据可得，1、2、3、5这4组数据的电压与电流的比值约为10Ω，第4组数据的电压与电流的比值约为50Ω；据此分析只有根据第4次实验数据算出来的电阻阻值不同，因此可知第4组数据有误，读数时将电压读错了。 （4）分析表格数据可知，当电阻一定时，电阻两端的电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流就增大为原来的几倍，由此可得出实验结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （5）[1]小灯泡灯丝的电阻在变化，其原因是灯泡的电阻随温度的变化而变化。 [2]在亮度相同的情况下，发光二极管的电功率要小于小灯泡的电功率，分析其原因是发光二极管工作时将电能主要转化为光能，从节能角度来看，在照明亮度相当的情况下，我们应选用发光二极管作为照明灯具。 （6）[1][2]如图丁所示，电源电压未知且恒定不变，R0为已知阻值的定值电阻。闭合开关S，当滑片P处于最左端时，电流表示数为I1；此时的电源电压为 闭合开关S，当滑片P处于最右端时，电流表示数为I2；此时的电源电压为 根据电源电压不变可得， 解得滑动变阻器的最大阻值为 五、计算题 13．（2025·广东深圳·中考真题）某简易植物工厂，为了给植物提供光和热，君君、辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V，6W”。电源电压为12V，R为加热电阻，阻值大小为6Ω，求： (1)请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流； (2)请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻； (3)阳阳同学闭合S1、S2后，通电10min，求R产生的热量和电路消耗的总电能。 【答案】(1)2A (2)24Ω (3)1.44×104J；1.8×104J 【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、焦耳定律的公式及简单应用、欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用 【详解】（1）只闭合S2，通过R的电流 （2）只闭合S1，灯泡L的电阻 （3）阳阳同学闭合S1、S2后，通电10min，R产生的热量 灯泡支路的电流 干路中的电流I＝IL+IR＝0.5A+2A＝2.5A 电路消耗的总电能W＝UIt＝12V×2.5A×10×60s＝1.8×104J 14．（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。 【答案】(1)2A，4400J (2)880W 【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、焦耳定律的公式及简单应用 【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 ( 第 1 页 共 12 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 中考一轮复习 第16讲—电功率 1、 电能 ---------------------------------------------------【知识解读】---------------------------------------------------- 1. 电能定义： 是指电流具有的能量，是一种清洁能源，广泛应用于生产、生活中（如照明、取暖、动力供应等）。从能量转化角度，电能可以由其他形式的能转化而来，也可以转化为其他形式的能。​ 电能来源 能量转化 干电池、蓄电池 化学能→电能 太阳能发电 太阳能→电能 火力发电 燃料的化学能→电能 水力、风力发电 机械能→电能 2. 电能的利用： 用电器是消耗电能的装置，消耗电能的过程就是电能转化为其他形式能的过程，消耗多少电能就有多少电能发生转化。 3. 电能的单位：生活中常用的电能单位是千瓦时（度），符号是kW·h；在物理学中电能的单位是焦耳，符号是J。单位换算关系：。 4. 电能的测量 ①作用：计量用电器在一段时间内消耗的电能。 ②读数方法：最后一位为小数位，两次读数之差即为这段时间内的用电量。 ③四个重要参数： “220V” ——适用于220V的电路 “10(15)A”——标定电流10A，额定最大电流15A，工作电流不应超过15A “50Hz”——适用于频率为50Hz的交流电路 “3000revs/(kW·h)”——每消耗1kW·h电能，转盘转3000转 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 1． 某用电器的能量流向如图所示，由此可知该用电器可能是（　　） A．小台灯 B．电风扇 C．电饭煲 D．电热水器 2． 如图是小明家上月初和上月末电能表的示数，则小明家上月用电_________度；该电能表应在_________V的电路中使用；若某段时间电能表上指示灯闪烁320次，则该段时间小明家消耗电能_________J。 2、 电功 ---------------------------------------------------【知识解读】---------------------------------------------------- 1. 定义：电流所做的功，实质是电能转化为其他形式能的过程（电流做功的过程就是电能消耗的过程）。 2. 公式：W=UIt（普适公式，适用于所有电路）；推导式（仅适用于纯电阻电路）。 3. 单位：主单位焦耳（J），常用单位千瓦时（kW·h），换算关系：。 4. 物理意义：表示电流做功的多少，直接反映电能消耗的多少。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 3． 关于电功，下列说法中正确的是（   ） A．电流越大，电流做的功就越多 B．只有在电能转化为机械能时，电流才做功 C．电流做功的过程，就是其它形式能转化为电能的过程 D．有多少电能转化为其它形式的能量，就是电流做了多少功 4． 如图所示，电路中电源电压恒定，。开关闭合、断开时，电流表的示数为0.2A；开关、都闭合时，电流表示数变化了0.6A。则电源电压为______V，电阻的阻值为______Ω；、都闭合时整个电路1min消耗的电能为______J。 5． 国产某品牌手机配置“3.7V 5000mAh”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用。该电池充满电后，储存的电能为______J。 6． 如图所示，为小灯泡L和定值电阻R的I-U关系图线。若把它们并联接到4V的电源上，则干路上的电流为________A；若它们串联接到8V的电源上，则小灯泡L在10s内消耗的电能为________J。 3、 电功率 ---------------------------------------------------【知识解读】---------------------------------------------------- 1. 定义：电流在单位时间内所做的功，核心物理意义：表示电流做功的快慢（与做功多少无关）。 2. 公式：P=UI（普适公式，适用于所有电路）；推导式（仅适用于纯电阻电路）。 3. 单位：主单位瓦特（W），常用单位千瓦（kW），换算关系：。 4. 额定电压与额定功率（重点） 额定电压：用电器正常工作时的电压，常用表示。 额定功率：用电器在额定电压（铭牌标注的电压）下的功率，常用表示，是用电器的固有属性，不随电压变化。 5. 实际电压与实际功率（重点） 实际电压：用电器实际工作时的电压，可能与额定电压相等，也可能不等，用表示，是变化的。 实际功率：用电器在实际电压下的功率，用表示，随实际电压的变化而变化。 6. 额定电压、额定功率、实际电压、实际功率之间的关系： 当时，（用电器正常工作）； 当时，（用电器不能正常工作）； 当时，（易损坏用电器）。 7. 实际功率的计算技巧：纯电阻电路中，可利用比例关系简化计算，。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 7． 下列关于电功率的说法正确的是（    ） A．电流做功越多，电功率越大 B．通电时间越短，电功率越大 C．用电器的电功率越大，通电时间越长，消耗的电能就越多 D．电流做同样的功，用的时间越长，电功率越大 8． 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，不考虑灯丝发热时对电阻的影响，下列说法中正确的是（　　） A．两灯并联时甲灯更亮 B．两灯均正常发光时，甲灯灯丝的电阻较小 C．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W D．两灯均正常发光时，相同时间内乙灯消耗的电能较多 9． 在研究小灯泡亮度时，两白炽灯“12V  3W”与“6V  3W”，则小林同学分别让灯泡与灯泡正常工作时，灯________（选填“更亮”、“更亮”或者“一样亮”）；保证用电安全的前提下，他将两灯并联接入电路中，则灯________（选填“”或“”）更亮。他又将灯泡接到8V的电源上，需要给灯泡串联一个________Ω的电阻灯泡才能正常工作。（忽略温度对小灯泡电阻的影响） 四、电流的热效应（焦耳定律） ---------------------------------------------------【知识解读】---------------------------------------------------- 1. 电流的热效应：电流通过导体时，电能转化为内能的现象（属于电功的一种特殊形式）。 2. 两类用电器： 纯电阻用电器：电流通过时将电能全部转化为内能的用电器。如电饭锅、电炉、电熨斗、电取暖器、电热水器等单纯用来发热的用电器。 非纯电阻用电器：电流通过时只有部分电能转化为内能的用电器。如电风扇、电动机、电脑、电视机等，这类用电器除部分电能转化为内能外，大部分电能会转化成其他形式的能。 3. 焦耳定律：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。 4. 公式：Q=I²Rt（普适公式，适用于所有电路的电热计算）；推导式（仅适用于纯电阻电路）。 5. 电热Q与电能W的关系： 纯电阻电路中：Q=W。因为纯电阻用电器将电能全部转化为内能，所以产生的电能与消耗的电能相等。 非纯电阻电路中：Q<W。非纯电阻用电器只有部分电能转化为内能，所以电热小于用电器消耗的电能。如电动机，电能主要转化为动能（机械能W机），有少量电能会转化为内能，所以W=Q+W机。 6. 电热的利用与防止： 利用：电热器（电饭锅、电水壶、电暖气、电烙铁等），核心部件为发热体（由电阻大、熔点高的合金材料制成）。 防止：电脑主机、电视机、电动机安装散热风扇，导线尽可能选用电阻小的材料，避免电热过多损坏用电器。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 10． 物理学的发展，改善了我们的生活条件。电流的热效应在生产和生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害。下列属于利用电流的热效应的是（　　） A．线路板用银作导线 B．电脑CPU装散热片 C．电视机后盖有孔 D．电熨斗熨烫衣服 11． 如图为某电热器的I-U图像，其额定电压为12V，则额定功率是________W；当该电热器在正常工作100s时，产生的热量是________J。 12． 如图所示，电源电压恒定为9V，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。若闭合开关S，且滑动变阻器的滑片P置于中点时，在1min内产生的热量为______J。 13． 如图所示，甲、乙是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，透明容器中密封着等质量的空气。 (1)通电后，透明容器中电阻丝的内能是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变的。实验中通过观察两个U形管中液面___________的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。 (2)甲图所示装置可探究电流通过导体产生热量的多少与___________的关系。通电一段时间后，___________（选填“左”或“右”）侧容器中电阻产生的热量多。 (3)乙装置中的电阻R3的作用主要是___________。 (4)如果乙装置中R3发生了断路，在通电时间相同的情况下，与R3未发生断路相比较，左侧U形管中液面的高度差将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 14． 如图是探究电流产生热量跟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，下列说法正确的是（　　） A．甲实验中，电流通过左、右容器中电阻丝的功率之比为 B．乙实验是探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 C．通电一段时间，U形管液面变化是因为U形管中液体的热胀冷缩 D．乙实验中，电流通过左、右容器中电阻丝的热量之比为 4、 串、并联电路中电功、电功率、电热的规律 ---------------------------------------------------【知识解读】---------------------------------------------------- 串联电路 并联电路 电路分析图 电功（W） = = 电功率（P） = = 电热（Q） = = 核心结论： 串、并联电路中，总电功、总功率、总电热均等于各用电器对应物理量之和；纯电阻电路中，三者规律一致，可相互推导，非纯电阻电路不适用比例关系。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 15． 如图所示，当开关闭合后，电流表和电流表的示数之比为，则在相同时间内，电流通过和所做功之比为（    ） A． B． C． D． 16． 甲、乙两个电阻的U﹣I图线如图所示，当仅将甲、乙两电阻串联在电路中时，电路中的电流为0.4A，通过甲、乙两电阻的电流之比I甲：I乙＝_________，电源电压为_________V；当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时，则10s内消耗的总电能是________J。 六、电功率的测量 ---------------------------------------------------【知识解读】---------------------------------------------------- （一）伏安法测小灯泡的电功率 1. 实验原理：P=UI。 2. 实验器材：电源、开关、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、导线若干。 3. 实验电路： 4. 实验步骤 1　 从电源正极出发，按电路图连接实物电路，滑动变阻器采用“一上一下”方式连接，滑片移至最大阻值处，确保开关处于断开状态。 2　 闭合开关，缓慢调节滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡额定电压，观察到小灯泡正常发光后，迅速记录此时电流表、电压表示数及灯泡发光情况，立即断开开关。 3　 再次闭合开关，调节滑片P，使电压表示数为额定电压的1.2倍，迅速记录电流表、电压表示数和灯泡发光情况（此时亮度比正常时更亮），随即断开电路。 4　 闭合开关，调节滑片P，使电压表示数低于额定电压，记录电流表、电压表示数和灯泡发光情况（此时亮度比正常时暗），然后断开开关。 5. 实验数据分析： 在不同电压下，小灯泡的实际电功率不同。当电压升高时，通过灯泡的电流随之增大，根据P=UI可知，实际功率增大，灯泡发光亮度也更亮；反之，电压降低，电流减小，实际功率减小，亮度变暗。 6. 注意事项： （1）滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变小灯泡两端的电压，实现多次测量。 （2）调节小灯泡两端的电压高于额定电压时，要注意实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。 （3）因小灯泡的电阻随温度升高而增大，因此不能用多次测量求平均值的方法测电功率（与伏安法测电阻的区别）。 （二）特殊方法测电功率（无电流表/无电压表，拓展实验） 核心思路：等效替代，利用串并联电路规律，将未知量（电流/电压）转化为已知电表可测量的物理量（需用到已知阻值的定值电阻）。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 17． 小晋和小黄在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3.0V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20  1A”。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整_________。连线时，开关S应_________； (2)闭合开关S，移动滑片P，发现电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为排除故障，小晋检查了开关S并拧紧两端接线柱，小黄则将灯泡L与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，则_________（选填“小晋”或“小黄”）排除故障的操作是正确的； (3)排除故障后进行实验，闭合开关S，发现电压表的示数为1.5V，为使灯泡L两端电压达到额定电压，应向_________（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片P，手在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应观察_________（选填“小灯泡”或“电压表”），当观察到电压表示数为2.5V，电流表示数如图所示，则灯泡L正常发光时的电功率为_________W； (4)通过实验发现，小灯泡的亮度由_________决定； (5)另一小组的同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，测出实验数据并绘制出如图丙所示的图像，该图像呈现“电压表示数越大，电流表示数越小”的规律。请分析图像呈现该规律的原因：_________。 18． 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变亮）； (2)闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W； (3)完成上述实验后，又设计了如图丙所示的电路，测量另一个小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0实验步骤如下： ①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器，使电流表示数为I额； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S1，断开S2，读出电流表示数为I； ③则小灯泡的额定功率P额=___________（用I、I额、R0表示）。 19． 在一次测量小灯泡额定功率的实验中，所用电源由两节新干电池串联组成，小灯泡上标有“2.5V”字样（小灯泡额定功率约为0.7W）。小爱连接了如图甲所示的电路。 (1)小爱发现该电路连接存在问题，如果闭合图甲所示电路的开关，则电压表的示数约为______V； (2)小爱主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小知在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置，而后电路就能测量小灯泡的额定功率了。请在需要改动的导线上打“×”，并画出正确的接线； (3)待改接好电路后，小知同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W； (4)实验过程中，若电流表烧坏，老师另给了一只电阻箱，同学们利用电阻箱和余下部分器材设计了如图丙所示的电路，也测出了这个小灯泡的额定功率。实验方法如下： ①根据电路图连接实物电路； ②只闭合开关S1、S3，调节滑动变阻器，使电压表示数U0为______； ③断开S3，闭合S2，保持滑动变阻器滑片的位置不变，并调节电阻箱，达到步骤②中同样的效果，读出电阻箱接入电路的阻值为R0； ④根据有关公式，计算出灯泡的额定功率P额=______（请用字母表示）。 重难点01 纯电阻与非纯电阻电路的区分与计算（核心难点） 1. 电路区分：纯电阻电路（电能全部转化为内能，如白炽灯、电炉）；非纯电阻电路（电能部分转化为内能，大部分转化为机械能/化学能，如电动机、充电器）。 2. 公式应用： 纯电阻电路：满足，，可灵活选用公式。 非纯电阻电路：只能用普适公式，（电功）、（总功率）、（电热），且、。 3. 解题技巧：先判断电路类型，再选择对应公式，避免盲目使用推导式（高频易错点）。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 20． 某品牌电动玩具警车由3节新干电池串联供电，它的内部等效电路如图。阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联，当玩具警车正常匀速行驶时，警灯两端的电压是2V，则通过电动机线圈的电流为______A；2min内电动机线圈产生的热量是______J。 21． 在如图所示的电路中，定值电阻的阻值为20Ω，电动机线圈电阻为2Ω，闭合开关，电流表、的示数分别为0.8A、0.3A，则10s内电流通过电动机产生的热量为______J，10s内电动机消耗的电能为_______J。 重难点02 电功率的动态电路分析（高频考点） 1. 分析思路： 判断电路连接方式→确定电表测量对象→分析电阻变化（滑片移动/开关通断）→利用串并联规律推导电/电压变化→分析功率、灯泡亮度变化。 2. 核心依据： 电源电压不变；串联电路中，电阻越大分得电压越大；并联电路中，电阻越大支路电流越小。 3. 常见题型： 滑动变阻器滑片移动、敏感电阻变化引起、开关通断引起的电路变化，判断电表示数、灯泡亮度、功率大小变化。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 22． （多选）如图所示是地磅工作原理示意图，秤台连在竖直弹簧上，电路与恒压电源连接。未称量时，滑动变阻器R的滑片P在最上端，称量时，滑片P向下滑动。闭合开关S，车辆总质量变大时，下列说法中正确的有（　　） A．电压表的示数变大 B．电流表的示数变大 C．消耗的电功率变大 D．电路的总功率不变 23． 如图所示是小明设计的一种“身高测量仪”，被测者的身高数据可通过电流表的示数来反映。测量时，被测者的身高越高（　　） A．滑动变阻器连入电路的阻值越大 B．电路中的电流越大 C．电路中的电流不变 D．电路的总功率越大 24． （多选）小明课后连接了一个如图所示的电路，电源电压保持不变，且不考虑灯丝的阻值随温度变化。闭合开关S。滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡与滑动变阻器串联 B．小灯泡亮度不变 C．电流表示数变小，电压表V示数不变 D．电流表示数不变，电压表V示数变大 25． 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端，闭合开关，当油箱内液面升高时，油量表的示数变大，此时（　　） A．R2接入电路的阻值变大 B．应用电流表作油量表 C．电压表示数变大 D．该电路的总功率变小 重难点03 电功率的综合计算（压轴考点） 多挡位电热器（高温、低温、中温） 1. 原理：通过改变总电阻R的大小来改变用电器的电功率P。 2. 解题思路：由 P=​，电压 U 不变（电源电压） 电阻越小 → 功率越大 → 高温挡；电阻越大 → 功率越小 → 低温挡 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 26． 电热鞋是一种内置加热系统，可将电能转化为内能的功能鞋。如图所示是某款电热鞋的简化工作电路图，电源电压恒为6V，和为发热电阻丝、只闭合开关时低温挡工作，开关、都闭合时高温挡工作。，高温挡的功率是低温挡功率的3倍。忽略电阻丝阻值随温度变化。求： (1)低温挡时通过的电流； (2)发热电阻丝的阻值； (3)高温挡工作10min产生的电热。 27． 图乙是养生壶（图甲）的简化电路图，它的工作电压为220V，加热档的功率为1100W，保温档的功率为44W，、均为电热丝（、的电阻不随温度变化）。求： (1)保温档工作时，电路中的电流： (2)保温档工作5min，电热丝产生的热量； (3)的阻值。 易混易错01 电功与电功率、额定功率与实际功率的混淆 1. 易错点：认为“电功大则电功率大”（忽略时间因素）；认为“用电器的功率是固定值”（混淆额定与实际）。 2. 辨析：电功是过程量（与时间有关，表示做功多少）；电功率是状态量（与时间无关，表示做功快慢）， ；额定功率是固有属性，实际功率随电压变化。 3. 避坑技巧：描述功率时必须明确“额定”或“实际”，比较功率大小需控制电压/电流相同，比较电功大小需考虑时间。 易混易错02 串并联电路中功率规律的误用（综合易错点） 1. 易错点：串联电路中认为“电阻小的用电器功率大”；并联电路中认为“电阻大的用电器功率大”。 2. 辨析：纯电阻电路中，串联（电阻越大功率越大）；并联（电阻越小功率越大），结合可推导验证。 3. 避坑技巧：熟记串并联功率比例关系，不盲目记结论，结合公式推导验证。 易混易错03 焦耳定律公式的滥用（重难点易错点） 1. 易错点：在非纯电阻电路中使用计算电热。 2. 辨析：焦耳定律普适公式是，推导式仅适用于纯电阻电路；非纯电阻电路中，电压不仅用于产生电热。 3. 避坑技巧：先判断电路是否为纯电阻，非纯电阻电路仅用算电热，用算电功。 易混易错04 伏安法测功率的实验误区（实验易错点） 1. 易错点：滑动变阻器接成定值电阻（两下接线）；多次测量求电功率的平均值；认为“灯泡的额定功率随电压变化”。 2. 辨析：滑动变阻器需“一上一下”接线以调节电压；灯泡电阻随温度变化，实际功率不同，求平均值无意义；额定功率是定值，仅与用电器本身有关。 3. 避坑技巧：牢记实验操作规范，区分“测功率”与“测电阻”的实验差异，理解实验原理。 方法技巧01 比例法解电功率问题（适配串并联综合计算） 1. 适用场景：纯电阻串并联电路中，已知一个物理量的比例（如电阻比），求其他物理量的比例（功率比、电功比）。 2. 核心规律：串联找电流相等，并联找电压相等，结合、 推导比例关系。 3. 解题步骤：确定电路类型→找出不变量（电流/电压）→推导目标量与电阻的比例→代入已知比例求解。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 28． 如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“，”和“，”字样，电源电压恒为。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．只闭合时，灯比灯亮 B．只闭合、时，甲、乙两灯的实际功率之比为4:1 C．只闭合、时，电路的总功率为 D．只闭合时，甲、乙两灯的实际功率之比为1:2 29． 如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1、V2示数之比为2∶3。下列说法正确的是（　　） A．通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶2 B．R1、R2两端的电压之比U1∶U2=1∶2 C．相同时间R1、R2消耗电能之比W1∶W2=2∶1 D．R1、R2的电阻之比R1∶R2=2∶1 方法技巧02 等效电阻法简化电路（适配复杂电路计算） 1. 适用场景：含多个电阻的串并联混合电路、开关通断引起的多状态电路。 2. 核心思路：将串并联电阻等效为一个总电阻，简化电路分析，先求总电阻、总电流/总电压，再分步求各用电器物理量。 3. 关键公式：串联，两电阻并联。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 30． 如图所示，电源电压保持不变，电阻的阻值为。当只闭合开关S时，电流表示数为0.3A；再闭合开关S1后，电流表示数变化了0.2A。电阻和的等效电阻为________，电源电压为________V。 31． （多选）如图所示为电阻和的I-U图像，下列说法正确的是（　　） A．的阻值为5Ω B．两电阻串联与并联的总阻值之比为 C．将它们串联接入电路，与两端电压之比为 D．将它们并联接入电路，相同时间内，与产生的热量之比为 方法技巧03 图像法分析电功率问题（适配图像类题型） 1. 适用场景：已知I-U、P-U等图像，求解电功、功率、电阻等物理量。 2. 核心思路：从图像中提取关键信息（如额定电压下的电流），结合电功率公式计算，区分小灯泡（I-U曲线）和定值电阻（I-U直线）的图像差异。 3. 常见图像：小灯泡的I-U图像（曲线，反映电阻随温度变化）、定值电阻的I-U图像（过原点的直线）。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 32． （多选）如图是灯泡L的I-U图像，结合图像分析，下列选项正确的是（　　） A．当通过灯泡L的电流为0.2A时，工作1min消耗的电能是0.24J B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，其电功率为0.72W C．将两个完全相同的灯泡L并联在3.6V的电源两端，电路的总功率为2.88W D．将灯泡L和6Ω的定值电阻串联在6V的电源两端，电路的总电阻为18Ω 33． 如图甲所示的电路中，定值电阻的阻值为10，为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为4V B．滑动变阻器的最大阻值为10 C．的电功率变化了6W D．电路总功率最小为1.2W 34． （多选）人体感觉舒适的湿度区间为40%～70%。如图甲所示的超声波加湿器，开机后会自动监测环境湿度：当湿度低于40%时启动加湿功能，高于70%时关闭加湿功能。图乙是其内部湿度监测装置的简化电路图，电源电压恒为12V，定值电阻R0的阻值为20Ω；图丙是湿度敏感电阻R的阻值随湿度变化的关系图像。在加湿器加湿的过程中，下列说法正确的是（   ） A．湿度变大，电压表的示数变大 B．湿度变大，电路的总功率变大 C．电流表示数变化范围是0.3A～0.4A D．R的电功率变化范围是0～1.8W 35． 如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变。电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。只闭合S1，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，电流表随电压表示数变化的情况如图乙中的A。小灯泡的额定电压为2.5V，其电流随电压变化如图乙中的B。下列说法错误的是（　　） A．电源电压是4.5V B．小灯泡的额定功率是1.25W C．R1的阻值是7.5Ω D．R1的最大功率是0.9W 方法技巧04 极值法解电功率的最值问题（适配压轴最值题型） 1. 适用场景：含滑动变阻器的电路，求总功率、定值电阻功率、滑动变阻器功率的最大值/最小值。 2. 核心规律：电源电压不变时，，总电阻越大，总功率越小；总电阻越小，总功率越大（串联/并联均适用）。 3. 解题步骤：分析总电阻的变化范围→确定总电阻的最大/最小值→结合公式计算功率最值。 ---------------------------------------------------【跟踪训练】---------------------------------------------------- 36． 如图，电源电压为4.5V不变，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，滑动变阻器为“20，2A”，灯泡L标有“3V，0.9W”字样（灯丝电阻不变）。移动滑动变阻器滑片，电路中各元件均安全，下列说法正确的是（   ） A．电路的最大电流为0.6A B．向左移动变阻器滑片，电压表与电流表比值增大 C．电路中电压表的示数范围为0~3V D．电路消耗总功率的变化范围为0.675W~1.35W 37． 如图所示电路，电源电压恒为6V，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V，滑动变阻器R规格为“20Ω　1A”，定值电阻的规格为“10Ω　0.5A”，为了保证电路安全，闭合开关后在滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．电路消耗的最小电功率为1.2W B．电阻消耗的最小电功率为0.9W C．电流表示数的变化范围是0.2A-0.5A D．变阻器R接入电路阻值变化范围为 38． 如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从a端移到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。求： (1)滑动变阻器R2的最大阻值。 (2)电源电压。 (3)电阻R1消耗的最大功率与最小功率之比。 1．（2025·四川巴中·中考真题）“地球一小时”活动，号召人们在每年3月最后一个星期六关灯一小时，以响应节能减排的环保要求，每节约一度电可以减少0.997kg的排放，在日常生活中1度电可以使（　　） A．80W的电视机正常工作50h B．40W的日光灯正常工作60h C．50W的电风扇正常工作20h D．1000W的电吹风机正常工作5h 2．（2025·山东淄博·中考真题）为保持教室安静的学习环境，小明设计了噪声强弱检测装置，如图所示，电源电压不变，声敏电阻R的阻值随声音的增强而减小。闭合开关，当声音变强时（灯丝电阻不变）（　　） A．电流表示数变小 B．电压表示数变小 C．电压表与电流表示数的比值变小 D．电压表与电流表示数的乘积变大 3．（2025·山东济宁·中考真题）如图所示，虚线框内连接一个开关S和两个阻值相同的定值电阻、。当S断开后，电流表示数减小0.2A，整个电路消耗的电功率减小1.6W。下列选项中，电路连接情况和、阻值不符合要求的是（　　） A． B． C． D． 4．（2025·青海西宁·中考真题）如图所示是电阻甲和乙的图像，下列说法正确的是（　　） A．乙是一个定值电阻 B．只将甲、乙并联在2.5V的电路中，甲、乙的电功率之比为4︰5 C．只将甲、乙串联在电路中，两者电阻相同时，电源电压是3V D．只将甲、乙串联在电路中，总功率是1.8W时，电源电压是4.5V 5．（2025·山东德州·中考真题）如图是创新小组设计的肺活量检测装置原理图。电源电压恒定，R0是滑动变阻器，R1、R2是定值电阻。检测时从吹气口向气球中吹气，气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动，此时显示仪的示数变大（显示仪由图中两电表之一改装而成）。在吹气过程中下列判断正确的是（　　） A．电路总电阻变大 B．电压表示数变大 C．显示仪由电流表改装而成 D．电路中消耗的总功率变小 二、多选题 6．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）小明研究通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，得到如图甲所示图像，实验中发现电压越大灯泡越亮。现将该灯泡L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路，灯泡额定电压为6V，闭合开关S，灯泡正常发光。下列说法正确的是（　　） A．实验说明灯丝电阻随温度升高而增大 B．灯泡的额定功率为0.6W C．灯泡的额定电流为0.3A D．通电10s，电流通过R所做的功为54J 7．（2025·山东潍坊·中考真题）某同学设计了如图甲所示的电路测量物体质量，电源电压不变，为定值电阻，为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化规律如图乙所示，电流表的量程为。在上放置轻质托盘，闭合开关，的物体静止放在托盘上时电流表的示数为，的功率为；再放上的物体，稳定后电流表的示数变化了的功率为。取，托盘重力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．托盘上不放物体时电流表的示数为 B．该电路能测量的物体质量最大为 C． D．若电流表的示数为，则被测物体的质量为 三、填空题 8．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）小明家电能表如图所示，电能表的读数为___________kW·h；若小明家某月共消耗电能100kW·h，则电能表转盘转___________r。（3000r/kW·h表示：每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转3000r） 9．（2025·广东·中考真题）如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻、的电流________（选填“相等”或“不相等”）；观察U形管内液面高度差可知________（选填“”或“”）产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向________滑动。 10．（2025·青海西宁·中考真题）AI（人工智能）的发展离不开芯片，芯片体积小，元件密集。芯片主要是由______（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料制成的，当芯片中有电流通过时温度会升高，此现象与保险丝熔断的原因相同，都是电流的______效应。 11．（2025·江苏南京·中考真题）如图所示，电源电压U=6V，R1=5Ω，R2=10Ω；仅闭合S2，电路的总电阻为_______Ω；仅闭合S3，电压表示数为4.5V，R3=_______Ω；当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为_____A。R2消耗的功率为________W。 四、实验题 12．（2025·山东滨州·中考真题）小滨在“探究电流与电压的关系”时，设计了如下实验。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（滑片向右移动时，电流表示数变大）。 (2)闭合开关，小滨发现电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是定值电阻__________（选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障后，进行实验，当电压表示数为0.6V时，电流表的示数如图乙所示，则通过定值电阻的电流为__________A。调节滑动变阻器，继续进行实验，并将实验数据记录在下表中。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.6 1 1.2 8 2 电流I/A 0.1 0.12 0.16 0.2 分析数据时，小滨发现一组数据是有问题的，可能是读数时出现了错误，它是第_________（填数据序号）组。 (4)剔除错误数据进一步分析，小滨得出如下结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成__________。 (5)将定值电阻分别换成小灯泡和发光二极管，移动滑动变阻器继续进行实验： ①通过实验，记录通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，绘制成图丙所示的图像，分析图像，发现通过小灯泡的电流与电压关系不符合（4）得出的结论，其原因是灯泡的电阻随________变化而改变； ②测量小灯泡和发光二极管在不同电压下的电功率，通过观察亮度和电功率数值发现，在亮度相同的情况下，发光二极管的电功率要小于小灯泡的电功率，分析其原因是发光二极管工作时将电能主要转化为光能，从节能角度来看，在照明亮度相当的情况下，我们应选用_________（选填“小灯泡”或“发光二极管”）作为照明灯具。 (6)小滨整理器材时发现一只铭牌模糊的滑动变阻器，在不使用电压表的情况下，测出了该滑动变阻器的最大电阻值，电路设计如图丁所示，电源电压未知且恒定不变，R0为已知阻值的定值电阻。请把以下测量步骤补充完整： ①闭合开关S，当滑片P处于最左端时，电流表示数为I1； ②闭合开关S，当______________时，电流表示数为I2； ③则滑动变阻器的最大阻值为__________（用R0、I1、I2表示）。 五、计算题 13．（2025·广东深圳·中考真题）某简易植物工厂，为了给植物提供光和热，君君、辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V，6W”。电源电压为12V，R为加热电阻，阻值大小为6Ω，求： (1)请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流； (2)请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻； (3)阳阳同学闭合S1、S2后，通电10min，求R产生的热量和电路消耗的总电能。 14．（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。 第 1 页 共 12 页 学科网（北京）股份有限公司 $