第17章 电流做功与电功率-【中考对策】2026年中考总复习物理（沪科版）

第十七章电流做功与电功蓉 知识体系·巧构建。 实质 单位及换算1kwh=3.6×10J 公式：W=Ult 电功 测量：电能表 电流的热效应 电流 内容 意义 焦耳定律 做功 电热 公式 单位：W、kW 与电 利用与防止 公式：P=W P=UI 功率 电热与电功的关系 纯电阻电路：Q=W 非纯电阻电路：Q<W 定义 与实际功率关系 额定功率 电功率 “伏安法” 测量电功率 电能表和秒表 基础知识·夯根基⊙ 知识点1电功 2.电能表 1.电功 kW.h kW.h 28187 066282 实质 电能→其他形式的能 图示 电子式单相电能表 220V1020)A50H2 220V1020)A50Hz 定义式：W=① (适用于所有电 3 000 r/(kw-h) 2500 imp/(kW-h)p● 公式 路)；推导公式：W=PRt,W R(适用于 标定电流为10A,额定最大电 纯电阻电路) 10(20)A 流为20A 国际单位制单位：焦耳(J):常用单位：千 3000r 每消耗1kW·h的电能，电表 单位 瓦时（度）；单位换算：1kW·h= 参数 (kW·h) 转盘转过3000转 ② J 2500imp/ 每消耗1kW·h的电能，脉冲 测量 测量工具：电能表 (kW·h) 灯闪烁2500次 温馨提示 作差法：电能表在一段时间内前后两次示数 在使用公式W=U时，注意W、UI1的“三性”： 的差值，即W=W2-W1 (1)“同一性”是指这几个物理量必须对应同一段电 测量 路或同一个导体； 作比法：若电能表上标示N/(kW·h),则电 方法 (2)“同时性”是指在同一时间内； 能表上转盘转动n转时消耗的电能为：W (3)“统一性”是指单位要统一用其国际单位，即 U(V)、I(A)、t(s)对应W(J)。 NW,h景kwh 186 知识点2电功率 (3)小灯泡的亮度与实际功率的关系： 1.电功率 电压 电功率 灯泡亮度 U实<U P实<P 较暗 物理 电功率表示电流做功的快慢 意义 U实=U额 P实=P额 正常发光 U实>U Py>P 较亮（易烧坏） 物理学中把电流所做的③ 与所用 定义 3.测量电功率[详见实验探究·分层练] ④ 之比叫做电功率 知识点3焦耳定律 定义式：P= ,P=U1(适用于所有电路)； t 电流通过导体时⑦ 能转化为 公式 2 电流的定义 推导公式：P=R,P= (适用于纯电阻电 ⑧ 能的现象 R 热效应 路) 应用电热水壶、电热水器、电饭锅、电熨斗等 温馨提示 电流通过导体产生的热量跟⑨ W 焦耳 内容的二次方成正比，跟导体的⑩ 在使用公式P=”时，注意单位要统一。 定律 成正比，跟① 成正比 国际单位 公式Q=② 物理量 常用单位 单位换算 制单位 温馨提示 千瓦时 1kW·h= 功W 焦(J) 两种电路 (kW·h) 3.6×106J 纯电阻电路 非纯电阻电路 时间t 秒(s) 小时(h) 1h=3600s 电能不全部转化为 功率P 千瓦(kW) 电能全部转化为内能 瓦(W) 1kW=1000W 特点 内能 电动机：电能一→机 2.额定功率和实际功率 举例 电热丝：电能→内能 械能+内能 (1)额定功率：用电器在⑤ 电压下的 W=0=Pt Ult W=PL=Ult 功率（正常工作时的功率）； 公式 (2)实际功率：用电器在⑥ 电压下的 PR-U Q=PR 功率。 图片解读·研教材⊙ 教材图片 物理知识考查 单相电度表 S086 电能表是测量 的仪表。如图所示是小康家使用的电能表，由电 0N1020A50w 25/fkw-h 能表可知，他家同时使用的用电器总功率不能超过 W 九（全）P120图17-1 187 续表 产品型号：×××× 最大容积：1.2L 如图所示电热水壶利用电流的 工作，壶底的加热盘烧水时是通过 额定电压：220V 额定频率：50Hz 的方式改变了水的内能；电热水壶正常工作5min消耗的电能为 额定功率：1000W 九（全）P123图17-5 o 重难突破·提能力 重难点1电能表的相关计算 ·方法指导 例)小明家中的电能表如图所示，从表盘信息可 kW.h (1)计算电能： 05315 知，他家接入的用电器总功率不能超过 →b W=x1kw·h。 W。小明月初观察到家中电能表示数 220V10(20A50H 2500r/&W.h (2)电能表允许接入用电器的最 为回⑤回四圆，月末观察到电能表示数变为 大功率P=U山，U为额定电压，1 回⑥☑可⑧翘，他家这段时间内消耗的电能为 kW·h。当 为最大电流。 家里只有电磁炉工作时，电能表转盘在1min内转100转，则电 磁炉的实际功率为 W。他要借助电能表测量电磁炉 的实际电功率，还需要用到的一种测量仪器是 重难点2单状态电路中的电功、电热、电功率计算 ·突破技巧 例2-1如图所示，将标有“6V3W”的灯泡L,和标有 (1)题中只要出现“不考虑温度 “6V6W”的灯泡L,串联在电路中，使其中一个灯泡正常发 对灯丝电阻的影响”，一定要根 光，另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率，不考虑温度对灯 据灯泡参数，先求灯泡的R 丝电阻的影响。求： 和I颜o (1)灯泡L,正常工作时的电流； (2)根据问题，灵活选用电功、电 功率以及电热公式求解。 (2)灯泡L,的电阻； (3)用任何公式时，各物理量要 (3)电源电压； 做到“对应”： (4)此电路工作2min消耗的电能。 ①“同一性”，即各物理量对应同 一导体； ②“统一性”，即各物理量单位要 统一用其国际单位： ③“同时性”，即各物理量是同一 时刻的数值。 188 例2-2如图所示电路，灯泡L上标有“12V3W”的字样，R为定 值电阻，闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光，电流表的示数为 0.45A。通过计算回答： A (1)灯泡L的额定电流是多少？ L⑧I (2)定值电阻R的阻值是多少？ (3)该电路工作5min,定值电阻R产生的热 量是多少？ 重难点3结合图像计算实际电功率问题 例3-1用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长 等优点。如图甲所示是一个定值电阻R和一个LED灯的电流 ●注意事项 与其两端电压关系的图像。 (1)图像问题中要根据相应规律 (1)观察图像可知，R的阻值为 2。 找到合适的数据。 (2)如图乙所示，将LED灯与R串联在电路中，若LED灯的电 (2)I-U图像中图线表示电阻变 功率为0.06W,则R中的电流为 A,电路的总功率为 化，不要误以为小灯泡的电阻都 是固定不变的。 W。 I/A ED 0.04 LED 0.03 0.02 0.01 0 1234U/N 甲 例3-2标着“6V1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变 化的关系如图所示。若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V 的电源两端，每个灯泡的电阻和实际功率分别约为 2、 W。 1/A 0.2 0 189 重难点4额定功率与实际功率的辨析 ·方法指导 例4标着“220V100W”的L,和标着“220V40W”的L,两盏 (1)灯泡的亮暗取决于P。 灯，判断下列正误： (2)串联电路中，因为电流相等， (1)两盏灯的电阻R>R2 ( 电阻为定值，所以一般用P=R (2)若两灯串联，则流经L,的电流比流经L,的电流大。( 来比较功率的大小，电流一定 (3)若两灯串联，则两盏灯的额定功率都不变。 ( ) 时，电阻大的P实大。 (4)若两灯串联，L,的实际功率比L,的大。 (3)并联电路中，因为电压相等， (5)若两灯串联在440V的电路中，两者均正常工作。( (6)若两灯串联在220V的电路中，两盏灯的实际功率之和大 电阻为定值，所以一般用P=C R 于40W。 ( 来比较功率的大小，即电压一定 (7)若L,两端的电压变为110V,则实际功率为50W。( 时，电阻大的P实小。 (8)若两灯并联，则L,比较亮。 ( 规律：串联电路中，P大的P实反 (9)若两灯并联，则L,消耗的电能一定比L2多。 而小；并联电路中，P大的P实 重难点5电路安全问题（灯泡安全类） 也大 例5-1（串联）在如图所示的串联电路中，定值电 ·方法指导 阻R,=2R,,开关闭合后，电阻R1、R2两端电压分 电学比值问题 别为U、U2,通过的电流分别为1、I2,电功率分 R2 纯电阻电路中的比值关系 别为P,、P2,相同时间内做的功分别为W、W2, W_P_UR 以下比值正确的是 事联电路V,卫，，R A.I1:I2=2:1 B.U1:U2=1:1 W P 1 R2 C.P1:P2=2:1 D.W1:W2=1:2 并联电路W,P,,R, 例5-2（多状态）如图所示，甲、乙是连接实验室 S2 k 常用电流表或电压表的位置，电源电压恒定。 在甲、乙位置均接入某种电表，闭合开关S、 S,,两灯均发光，甲、乙两个电表示数之比为 1:5;断开S,、S2,在甲、乙位置均接入另一种电表，然后再只闭 合开关S,两灯均发光，则此时甲、乙两电表示数之比为 ,灯泡L,与L,的电功率之比为 (忽略温度 对灯丝电阻的影响)》 重难点6电路安全问题（灯泡安全类） 例6-1一只灯泡上标有“12V6W”的字样，另一只灯泡上标有 “6V6W”的字样。（不考虑灯丝电阻的变化） (1)若把两灯泡串联在电路中，为了让它们都能长时间发光，则 所能加的最大电压是 V。 (2)若两灯泡并联在一起，保证一个灯泡正常发光，另外一个灯 泡不至于烧坏，则干路中的电流最大是 Ao 190 例6-2如图所示，电源电压为4.5V,电压表的量程为0~3V,电流 ·方法指导 表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R的规格为“2021A”,小灯 (1)首先明确灯泡铭牌上的“电 泡L上标有“2.5V1.25W”的字样（不考虑温度对灯丝电阻的 压、电功率”和“电路安全”的含 影响)。在保证通过小灯泡L的电流不超过其额定电流的情况 义；为保证安全，通过小灯泡的电 下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项正确的是 流不能超过其额定电流或小灯泡 A.小灯泡L的额定电流是0.6A 两端电压不能超过额定电压值。 B.电流表的示数变化范围是0.3~0.5A (2)若将两灯泡串联，因串联电路 C.电压表的示数变化范围是0~3V A 中电流相等，串联电路中允许通过 D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~20Ω 的最大电流为两灯泡中的最小额 重难点7不同电路中电热的计算 定电流值；若将两灯泡并联，由于 并联电路中各支路两端电压相等， 例7在如图所示的电路中，定值电阻R。的阻 并联电路中各支路允许加的最大 值为202，电动机线圈的电阻为22，闭合开 Ro 电压为两灯泡中的最小额定电 关，电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A, 压值。 则该电路的电源电压为 V;10s内电流通过R,所做的功为 (3)若是电表类，为保证各电表 】,产生的热量为 J;10s内电流通过电动机所做 安全，通过电流表的电流和加在 的功为 J,产生的热量为 J。 电压表上的电压均不能超过题 重难点8多状态电路中电功、电热、电功率的计算 干中告知的各电表量程的最大 值，然后再选择合理的电功率公 类型一滑动变阻器型 式求解电功率变化范围；若含多 例8-1图甲是智能怀旧灯，与灯串联的调光 个电路状态，务必根据每一状态 旋钮实质是滑动变阻器，图乙是简化的电 画一个简易电路图。 路原理图。灯L上标有“12V3W”的字 样，当滑动变阻器的滑片P在最左端α 时，灯L正常发光。电源电压不变，不考虑 ●方法指导 温度对灯丝电阻的影响。求： (1)根据滑动变阻器滑片位置的 (1)电源电压； 不同分别画出各状态下的等效 (2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是122时，灯L消耗的实际功 直观电路图（不含电表及开关）， 明确电路的连接形式。 率； (2)挖掘隐含条件（如已知铭牌 (3)当滑片P位于中点b和最右端c时，灯L两端电压之比为 参数可知灯泡的电阻)，并在每 3:2,滑动变阻器的最大阻值。 个图上标出已知量、待求量。 (3)灵活选择电功率（或电功、电 热)公式结合欧姆定律与串、并 联电路特点采用顺推法或逆推 法分析求解。 191 类型二开关通断型 ●突破技巧 例8-2在如图所示的电路中，电源电压保持不 (1)首先根据开关的通断分析有 变，灯泡L上标有“12V12W”的字样，电 无断路和短路部分，若有都去 阻R2=122。当开关S1、S2都闭合时，电流 掉；然后分别画出各状态下的直 表的示数为1.2A,这时灯泡L正常发光（忽略温度对灯丝电阻 观等效电路图（不含电表及开 的影响)。求： 关)。 (1)电源电压； (2)挖掘隐含条件（如已知铭牌 (2)电阻R,的阻值； 参数可知灯泡的电阻)，并在每 (3)开关S,、S,都断开时，灯泡L实际消耗的功率。 个图上标出已知量、待求量。 (3)灵活选择电功率（或电功、电 热)公式结合欧姆定律与串、并 联电路特点采用顺推法或逆推 法分析求解。 类型三“I-U”图像和滑动变阻器结合型 例8-3在如图甲所示的电路中，R。为定值电阻，R为滑动变阻器， 电源电压不变，闭合开关S后，调节滑片P从α端移动到b端的 过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所 突破技巧 示。求： (1)首先根据电压表的测量对象 ◆UV A 明确1-U图像所描述的对象是 20 关于定值电阻的还是滑动变阻 10H 器的。 R 00.2 0.7 1.2 (2)根据I-U图像中的电流变化 分 乙 趋势，明确滑片分别置于滑动变 (1)电路中电流最小时，1min内电流通过电阻R做的功； 阻器连入的阻值最小处和阻值 (2)电源电压和定值电阻R; 最大处时，所对应的测量对象的 (3)若电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A,为保 已知坐标值。 (3)灵活选择电功率（或电功、电 证电表正常工作，定值电阻R。消耗的功率范围。 热)公式结合欧姆定律与串、并 联电路特点采用顺推法或逆推 法分析求解。 192 类型四保温与加热多挡位型 ◆突破技巧 例8-4某型号的电饭锅有两挡，其原理如图所示，电阻R,=44Ω。 (1)明确电热器挡位改变的原理 当开关S闭合时，电饭锅处于高温挡，当开关S断开时，电饭锅 方法：通常采用开关对某一发热 处于焖饭、保温挡，焖饭、保温时电饭锅的功率为高温挡功率的 体“短路”“断路”或“接通”使连 50求： 入电路中的发热体数量或连接 方式改变从而达到挡位改变的 (1)高温挡的功率； 目的。 220V (2)焖饭、保温时的功率； (2)判定电热器的不同挡位： (3)焖饭、保温时电路中的电流： ①首先根据电热器的不同挡位 (4)电阻R,的阻值。 画出简易电路图（不含无用的短 路或断路部分、开关等)，并在电 路图上标出不同挡位下的电功 率值。 ②明确发热体对象及个数。 ③最后根据公式P- 。判断：在 总电压不变的情况下，电路中的 例8-5小明家电热水器的简化电路图如图所示，S,是手动开关， 总电阻最小时是高温挡，电路中 置于热水器水箱外部，S,置于热水器水箱内部。当水温达到 的总电阻最大时是低温挡。 40℃时开始保温，未到40℃时自动加热；R,和R,均为用来加 (3)根据已知条件和待求量选择 热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关S,电热水器 含已知量最多的电功、电热或电 开始工作。电热水器部分参数如表所示，则： 功率公式，结合欧姆定律和串、 并联电路特点进行相关计算。 额定电压 220V 频率 50 Hz 保温功率 220W ◆突破技巧 220N 加热功率 1980W (1)做此类题一定搞清楚当开关 水箱容量 50L 设定温度 断开或闭合时，电路所处的状 40℃ 态，单独画出电路图进行对比 (1)开关在什么情况时，电热水器处于加热状态？ 分析。 (2)电热丝R,的阻值是多少？ (2)掌握用电器挡位改变的原 (3)加热时流过电热丝R,的电流是多少？ 理：电路中的电压一定，根据公 式P= 可知，电功率与总电阻 R 成反比，即电阻越大，电功率越 小，电阻越小，电功率越大。 193 实验探究·分层练© 实验1：测量小灯泡的电功率 方法指导 要点梳理☑ (1)电压表的量程根据题中已知的电源电压和小灯 1.实验原理P=U1 泡的额定电压或实物电路中干电池的节数（一节 2.实验器材 电源、导线、开关、电流表、电压 1.5V)来判断。 表、灯泡、滑动变阻器。 (2)电流表的量程由1=Rm P重来决定 3.实验电路图 (3)多次测量的目的：测量不同电压下小灯泡的实 际功率，总结电功率与灯泡亮度变化规律。 (4)不能求电功率的平均值的原因：实际功率随实 际电压变化，求不同电压下的电功率的平均值没有 4.实验步骡 物理意义。 (1)按照实验电路图连接实物电路。连接电 突破技巧 路时将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处。 (2)闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两 当电压表的最大量程小于小灯泡的额定电压时，改 端的电压达到小灯泡的额定电压，让小灯泡 进措施：让电压表测量滑动变阻器两端的电压，调 正常发光，记下电压表、电流表的示数。 节滑片，使电压表示数与灯泡的额定电压之和等于 (3)再调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压 电源电压。 略低于或略高于（约为额定电压的1.2倍）其 典型例题) 额定电压，观察小灯泡的亮度，并记下电压 1.小明同学观察到小灯泡的铭牌上只标有 表、电流表的示数。 “2.5V”字样，为了测量出它的额定电功率， (4)计算小灯泡的额定功率和不同电压下的 他选择以下实验器材进行实验：学生电源 实际功率。 5.实验结论 (6V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关及 (1)当实际电压等于额定电压U实=U额时，小 导线若干。 灯泡的实际功率等于额定功率P实=P颜，小灯 泡正常发光； (2)当实际电压低于额定电压U实<U额时，小 灯泡的实际功率低于额定功率P实<P颜，小灯 泡发光较暗； (3)当实际电压高于额定电压U实>U额时，小 灯泡的实际功率高于额定功率P实>P额，小灯 ↑IA 《 泡发光较亮； KH 02 实际电压越大，实际功率越大；小灯泡的亮度 0 N 由其实际功率来决定，实际功率越大，灯泡 00.51 22.53U/ 越亮。 丙 194 基础设问 定功率相比 (选填“偏大”“偏小”或 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接 “相等)。 完整（要求滑动变阻器的滑片向右滑动时，小灯 (8)小明对本实验进行了拓展思考，以下探究活 泡变亮)。 动用该实验装置中的器材不能完成的是 (2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到最 (选填“左”或“右”)端，目的是 A.测量小灯泡的电阻 :实验中所用滑动变阻器还有 B.探究电流与电压的关系 的作用。 C.探究串联电路电流的特点 (3)闭合开关后，小明发现无论怎样移动滑动变 D.探究串联电路电压的特点 阻器的滑片，电流表、电压表均无示数，且小灯 (9)小明和同学讨论后，认为只用一只电表、增 泡不发光，若电路中只有一处故障，出现这种故 加一个已知阻值的定值电阻R。,也可测量仅标 有额定电压U舞的小灯泡的额定功率（若电源电 障的原因可能是 压未知)。如下四种方案，最可行的是 A.电压表短路 B.电流表开路 C.小灯泡开路 (4)排除故障后，闭合开关S,移动滑片到某一位 置时，电压表示数如图乙所示为 V;若要 测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 (选填“左”或“右”)端移动。 (5)利用测得的数据绘制出小灯泡的I-U图像， 如图丙所示。由图像可知，小灯泡的额定功率 为 W。 提升设问 D (6)继续使用上述实验电路测量额定电压为 实验2：电流产生的热量与哪些因素有关 “3.8V”的小灯泡的电功率，在实验的过程中将 要点梳理 电压表并联到滑动变阻器两端，调节滑动变阻 1.实验器材 电源、开关、导线、阻值不同的两 器的滑片使电压表示数为 V时，小灯 段电阻丝、电流表、滑动变阻器、温度计、两个 泡才正常发光。 容器（带橡胶塞）等。 创新设问 2.实验装置 (7)小明认为，无需测量小灯泡电压为2.5V时 的相关数据，也能计算出灯泡的额定功率。他 利用已经测量的数据，计算2V电压下灯泡的电 阻R,再根据P,计算小灯泡在2.5V下的额 电阻丝 定功率，此方法计算出的额定功率与实际的额 195 3.实验电路图 典型例题) 2.小明进行“探究电流产生的热量与哪些因素 有关”的实验，实验电路如图甲所示，其中 R1>R20 4.实验步骤 (1)将电源、滑动变阻器、开关和密封有空气 和电阻丝并插有温度计的容器等实验器材按 照电路图(a)连接起来。闭合开关，仅改变给 温度 电阻丝加热的时间，观察温度计示数的变化； 仅调节滑动变阻器，改变通过电阻丝的电流， 观察温度计示数的变化。 (2)将两段不同阻值的电阻丝分别密封在装 有等质量空气的两个容器中，两支相同的温 基础设问 度计分别穿过瓶口插入容器中。依据图(b) (1)按照图甲中的电路图将图乙实物图连接 电路图，将器材串联起来。闭合开关，观察两 完整。 支温度计示数的变化。 (2)图甲电路图的连接方式是为了控制通电 (3)分析观察现象，得出结论。 时间和 相同：电阻丝放出热 量的多少，通过 5.实验结论 来进行判断。 电流通过导体产生的热量跟导体的电阻、通 (3)为了便于比较两根电阻丝通过电流后产 过导体的电流和通电时间有关，当电流和电 生热量的多少，a、b两瓶中要装入 相 阻一定时，通电时间越长，产生的热量越多。 等、初温相同的同种液体。为了在较短时间 当电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的 内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而 热量越多。当电流和通电时间一定时，电阻 不选水，是因为煤油的比热容 (选填 越大，产生的热量越多。 “大于”“等于”或“小于”)水的比热容。 (4)通电一定时间后，小明发现a瓶中的温度 方法指导 计示数升高得快，由此得出的实验结论是：在 (1)转换法：电流通过电阻丝产生的热量加热烧瓶 通电时间和电流大小相同时， 内的空气，通过比较温度计的示数变化反映电流通 过电阻丝产生热量的多少。 提升设问 (2)控制变量法：探究电热与电流的关系控制电热 (5)同组的小红闭合开关，移动滑动变阻器的 丝的电阻和通电时间相同；探究电热与电阻的关 滑片，使电路中的电流增大为小明实验的 系，通过两电阻丝串联控制电流和通电时间相同； 2倍，且通电时间相同。用电阻丝R加热的煤 探究电热与通电时间的关系时需控制电阻和电流 油，在小明进行的实验中温度升高△，在小红 相同，改变通电时间的长短。 进行的实验中温度升高△'，则△t' 196 (选填“大于”“等于”或“小于”)2△t,该实验 说明电流产生的热量与电流大小 (选填“成”或“不成”)正比例关系。实验中， 用电阻丝R,加热煤油重复以上实验步骤，也 可以得出相同的结论。 创新设问 基础设问 (6)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不 (1)实验中通过观察 同液体，并接入两根阻值 (选填“相 的变化来反映电阻产生热量的多少，这种实 同”或“不同”)的电阻丝，就可用这个装置来 验的方法是 探究两种不同液体的吸热性质。假设α烧瓶 (2)连接好电路后闭合开关，通电一段时间， 中液体的质量为m,瓶中电阻丝的阻值为R, 观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示， 测出通过它的电流为1，通电一段时间t后，温 表明在电流和通电时间相同的情况下， 度计的示数变化量为△t,若不计热量损失，则 越大，产生的热量越多。 a液体的比热容为 (用所给出的物理 (3)图乙是为了探究导体产生热量与 量写出比热容的表达式)。 的关系；图中R2与R并联，目的是使 (7)小明发现电热水壶在工作时，其内部的电 通过R,与R2的 不同。 热丝发热较多，而与电热丝连接的导线却发 提升设问 热较少，原因是 (4)某小组在利用图乙装置实验时，发现左右 3.如图所示为“探究电流通过导体时产生的热 两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组 量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相 的实验现象都不同，经检查气密性良好，请你 同的透明容器中封闭着等量的空气。 分析实验现象不同的原因是R、 (选 填“开路”或“短路”)。 创新设问 (5)排除故障后，在相同时间内图乙装置中R 与R,产生的热量比为 考点聚焦·练真题 命题点1电能表的相关计算 元。 1.(2024·聊城)为了测量家中路由器的电功 2024年5月1日 2024年5月6日 时间 率，小慧利用五一假期外出期间，关闭家里的 上午7点 上午7点 其他用电器，用电能表测出一台路由器所消 电能表示 耗的电能，数据见下表，计算可得路由器的电 23042 23054 数/kW·h 功率为 W。若小慧所在小区有1000 户家庭，按每户家庭只使用一台这样的路由 2.(2025·四川达州)小芳家有一只标有“220V 器且全天开机，每度电0.6元计算，则小区用 1000W”字样的电热水壶。使用前，家中 户每月(30天)为路由器支付的总电费为 电能表示数如图所示；关闭其他用电器，只让 197 电热水壶正常工作30分钟。下列说法正确 A.通过A、B两点的电流不相等 的是 B.L1和L2两端的电压相等 单相电子式电能表 C.L,和L,的实际功率不相等 012345 D.若L,断路，则L,不会发光 kW.h 220V10(20)A50Hz 5.(2024·济宁)图中，小灯泡L1、L2的额定电 3000imp/kW.h>○ 指示灯 压相同。闭合开关后，发现L,比L,亮，下列 A.电热水壶的电阻为4842 分析正确的是 （) B.电热水壶消耗的电能为3×104J C.此过程电能表指示灯闪烁了3000次 D.30分钟后电能表表盘示数为01235呵 3.(2025·四川遂宁)小聪在家长的陪同下了解 A.L,的额定功率比L,的额定功率大 家庭电路，打开配电箱进行观察。配电箱的 B.L,两端电压比L,两端电压小 情况以及电能表的表盘如图所示，请根据安 C.L,的电阻比L2的电阻大 全用电常识以及图中信息选出正确的一项 D.通过L,的电流比通过L,的电流小 ( 6.(2025·天津)将标有“6V6W”的甲灯泡和 kW.h “6V3W”的乙灯泡串联后，接在电压为9V 20256 。指示灯 的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响， 220V40A50Hz 则 () 1 200 imp/kW.h A.甲灯能正常发光 ⊙ B.乙灯能正常发光 A.可用湿抹布擦拭配电箱 C.两灯均能正常发光 B.发现空气开关跳闸后应立即重新将其合上 D.两灯均不能正常发光 C.他家同时工作的用电器总功率不能超 考向②电学图像问题 过8800kW·h 7.(2025·四川德阳)图甲为通过灯泡L和定阻 D.他只让一个电热水壶工作，10s内电能表 电阻R的电流与其两端电压关系的图像。把 指示灯闪烁了3次，则该电热水壶的电功 它们按图乙接入电路，闭合开关S,电流表示 率为900W 数为0.2A,下列选项正确的是 () 命题点2电功、电功率的计算 0.4 考向①关于额定功率与实际功率的计算 0.3 A 4.(2024·青岛)如图所示电路，开关S闭合，灯 0.2 泡L,和L,均发光。若它们的阻值不同，忽略 0.1 温度对电阻的影响，下列说法不正确的是 0 2 3 4 U/V A.电源电压为1.5V B.定值电阻R的阻值为102 C.通过灯泡L的电流为0.2A D.灯泡L的实际功率为0.9W 198 8.(2024·济宁)如图所示是一个灯泡L和一个 U/V A 2.5 定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是 2.0 1.5 1.0 ↑A 0.5 0.5 0 0.10.20.3/A 0.4 A.电源电压为2.5V 0.3 B.灯泡L额定功率为0.75W 0.2 C.R与灯泡L功率之比为5：3 0.1 D.灯泡L的U-I图像为图线B 01.22.43.64.86.0UV 11.(2025·黑龙江绥化)如图所示，电源电压恒 A.甲为灯泡L的图线 定，将定值电阻、R,按图甲、乙两种方式接 B.当电压为零时，L与R的阻值均为0 入电路，电阻R,在两电路中消耗的电功率分 C.将L和R并联在6V的电源两端，电路总 别为4W和9W,则R1:R2= ,乙图 电阻为362 中电阻R,消耗的电功率为 W。 D.将L和R串联在6V的电源两端，L的功率 R R 为0.24W 9.(2025·四川遂宁)某同学用图甲所示的电路 U 来测量小灯泡的电功率。他闭合开关，将滑 12.（2024·烟台)如图甲所示，电源电压恒定， 动变阻器的滑片从最右端向左滑动，直到灯 R,为定值电阻。闭合开关，将滑动变阻器R 泡电压达到额定值，记录了不同时刻三个电 的滑片P从a端移到b端的过程中，其电流I 表的示数，并在同一坐标图中分别绘制了L 与电压U的关系图像如图乙所示，则电源电 和R。的U-I图像如图乙所示。电源电压恒定 压为 V,滑动变阻器R的最大阻值 不变，请分析：图乙中曲线 是滑动变阻 为 2,电阻R。消耗的最大功率和最 器的U-1图像：该电路的电源电压为 小功率之比为 V;灯泡的额定功率为 。 +U八V R 0.6 5 0.4 0.2 2 V 甲 0.3/A 考向④电路极值范围问题 甲 13.（2025·四川广安)如图示，电源电压为 考向③电学比值问题 4.5V,灯泡L标有“3V1.8W”字样（不考 10.(2025·四川达州)如图所示为定值电阻R 虑灯丝电阻的变化)，滑动变阻器R的规格 和灯泡L的U-I图像，灯泡L额定电压为 为“2020.5A”,电流表的量程为0~ 2.5V。将两用电器串联在电源两端，灯泡工 0.6A,电压表的量程为0~3V。保证电路安 正常发光。下列说法正确的是 全，在移动滑动变阻器的滑片过程中，下列 199 说法正确的是 A.通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等 B.加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压 相等 C.EF、FG和GH三段铝片的电阻相等 D.用GH段去切割塑料泡沫，效果最好 A.电压表的示数变化范围为1.5~3V 16.(2025·江苏苏州)如图甲所示，两个相同的 B.电流表的示数变化范围为0.3~0.6A 容器中分别装有液体a、b,液体a的质量大 C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为 于b液体的质量。用两个电热丝分别对液体 4~202 a、b加热，电热丝R的阻值大于电热丝R2 D.灯泡L消耗电功率的范围为0.45~1.25W 的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热 14.(2025·重庆)科技小组的同学按图甲所示 量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变 的电路研究自制小台灯的调光效果，灯泡工 标有“2.5V”字样，电源电压恒为4.5V,电 化关系如图乙所示。下列说法正确的是 压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。 闭合开关S,在确保电路安全的情况下，最大 温 范围移动滑动变阻器的滑片P,观察灯泡工 的亮暗，描绘出灯泡L的-U图像如图乙所 示。下列分析正确的是 加热时间 ↑IA 0. A.液体a、b为同种物质 0.2 R B.液体a的比热容小于液体b的比热容 0.1 C.相同时间内液体a、b吸收的热量相等 00.511.52.02.50元 D.R,的电功率大于R2的电功率 甲 乙 17.(2025·黑龙江伊春)如图是探究电流通过 A.灯泡正常发光时电阻值为52 导体时产生的热量跟电阻大小的关系的实 B.灯泡随滑片P向b端移动而变亮 验装置，实验中通过观察 C.滑动变阻器接入的阻值范围为8~402 来比较电阻产生的热量。若通过电阻的电 D.电路消耗的最大电功率为0.625W 流是0.2A,则阻值为52的电阻在1min内 命题点3焦耳定律与电热计算 产生的热量为 考向①焦耳定律 15.(2025·四川泸州)“天工”社团的同学们用 宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热 切割器，用来切割塑料泡沫，如图所示。下 列分析正确的是 考向②多挡位电加热器问题 开关 铝片 18.(2025·云南)为保障行车安全，同学设计了 盒 后视镜除雾、除霜装置，简化电路如图示。 电源电压为12V,加热电阻R、R,的阻值均 200 为62，电路低温挡除雾，高温挡除霜。将旋21.(2025·威海)采摘机器人在智慧农业中广 转开关调至“1”时启动除 模式，加热 泛使用，兴趣小组设计的某采摘机器人部分 1min,后视镜温度升高6℃，后视镜玻璃质 工作原理如图所示，可以“前进”“后退”“照 量为0.15kg,加热效率为 。[C玻璃= 明”；开关S、S2用绝缘柄相连，可同时连接 0.8×103J/(kg·℃)] 触点“1”或“2”，电动机均正常工作。部分元 件参数：电动机(24V96W),灯泡L(18V 5.4W),滑动变阻器R(5021A),电流 表(0~0.6A)。 (1)通过控制开关S,、S2,可实现前进、后退， 原因是什么？ 19.(2025·威海)某汽车加热坐椅的工作原理 (2)电动机（线圈电阻为22）正常工作 如图所示，R、R,均为发热电阻，通过控制开 5min消耗的电能和产生的热量分别为 关通断，实现高、中、低三挡加热功能，其中 多少？ 高、中挡位的电功率分别为60W、30W,电 (3)闭合S,调节灯泡亮度时，为保证各元件 源电压为12V。处于低挡位时开关的通断 安全，R连入电路的最小阻值为多少？（灯丝 情况为 ,此时电路消 电阻随温度变化忽略不计) 耗的总功率为 W。 A 绝 2632 柄 S o Uo 考向③非纯电阻电路计算 20.(2024·临沂)图甲是一款能自动变形、万向 行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。 该玩具的电源电压为4.5V,闭合开关后， “0.5V0.2W”的指示灯正常发光，线圈电 阻为0.52的电动机正常工作，则( 甲 A.指示灯的灯丝电阻为0.82 B.电动机的发热功率为1.6W C.电动机的额定功率为0.08W D.电路的总功率为1.8W 201微专题（二） 电阻的特殊测量 1.(1)如图所示： (2)短路(3)10(4)B(5),-R, 2.(1)R=7 (2)如图所示 (3)滑动变阻器下方两个接线柱接入了电路(4)右 URo (5)电压(6)10(7)2.5 U2-U 1Ro 3.(1)2.79(2) -l2 (3)b电压表示数恰为UR。 第十七章电流做功与电功率 基础知识·夯根基 知识点1 ①U1t②3.6×10 知识点2 ③功④时间⑤额定⑥实际 知识点3 ⑦电⑧内⑨电流0电阻①通电时间②P 图片解读·研教材 电功4400 热效应热传递3×10 重难突破·提能力 【例1】440096.32400停表 【例2-1】解：(1)由P=1可知，灯泡L,正常工作时的电流： Pi3 W 4=元6V=0.5A U22(6V) 2由P农可知，灯泡L的电阻p6心 =62。 P2 6W (3)灯泡L的额定电流：山，=元，6V=1A, 两灯泡串联，电流相等，一灯泡正常发光，另一灯泡不超过 额定电压，则一定是灯泡L正常发光；由欧姆定律得，灯泡 L2两端的电压：U2=I1R2=0.5A×62=3V, 电源电压：U=U,+U2=6V+3V=9V。 (4)此电路工作2min消耗的电能： W=UL1t=9V×0.5A×120s=540J。 【例2-2】解：由题图可知，电阻R与灯泡L并联，电流表测干路 -2 的电流。 (1)由P=U1可得，灯泡L的额定电流 P 3 W 1-元2V=0.25A. (2)因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发 光，根据并联电路的电流规律可知，通过电阻的电流 IR=1-1=0.45A-0.25A=0.2A, 电源的电压U=U=12V, 由1=只可得，k的阻值R=公02 U 12 V =602。 (3)电阻在5min内产生的热量等于其消耗的电能 W=UMR1=12V×0.2A×5×60s=720J。 【例3-1】(1)50(2)0.020.08 【例3-2】200.8 【例4](1)×(2)×(3)V(4)×(5)×(6)×(7)× (8)V(9)× 【例5-1】C 【例5-2】5：44：1 【例6-1】(1)15(2)1.25 【例6-2】B 【例7】61818305 【例8-1】解：(1)根据电路图可知，当滑动变阻器的滑片P在a 点时，电路为灯L的简单电路：因为灯L正常发光，所以电 源电压U=U额=12V。 (2)由P-可得，灯丝的阻值 R U2(12v)2 R二 3w=482, 由图乙可知，灯L与滑动变阻器串联，所以电路中的电流 12V 8122+480=0.2A, 1= 灯L的实际功率：P=PR=(0.2A)2×482=1.92W。 (3)当滑片P在中点b点时，灯两端电压 U U,=LR=Ry+R B=UxR:: 1 R+2R 当滑片P在最右端c点时，灯两端电压 U U.=1R-R+RXR. 0 一XR U R+2R 依题意可知，0。U 3 +RR, 2 化简可得R=2R,=2×482=962, 故滑动变阻器的最大阻值是96Ω。 【例8-2】解：(1)当开关S1、S,都闭合时，灯泡L与R,并联，电 流表测干路电流，因为并联电路中各支路两端的电压相等， 且灯泡L正常发光，所以电源电压：U=U,=12V。 (2)由P=M可得，当开关S,、S,都闭合时，通过灯泡L的电 P_12W_ 流：1元12V1A, 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过 R的电流：11=1-1=1.2A-1A=0.2A, 6 由=可得，R,的阻值：R,= U 12V R 0.2A602。 （3)由1=只可得，灯泡L的电阻：R,-元120， _U_12V R 开关S,、S,都断开时，灯泡L与电阻R2串联，因为串联电路 中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流 U 12V +R,120+120-0.5A, = 则灯泡L实际消耗的功率：P'=(')2R,=(0.5A)2× 122=3W。 【例8-3】解：(1)当电路中电流最小时，由题图乙知，1min内 电流通过电阻R做的功 W=U1=20V×0.2A×60s=240J. (2)设电源电压为U总，由题图乙知，滑动变阻器的滑片P 在b端时，U6=1.2A×R①， 滑动变阻器的滑片P在a端时，Ua=20V+0.2A×R,②， 联立①②解得Ua=24V,R,=202。 (3)由图乙知，电路中的电流最大值1最大=1.2A,此时R。消 耗的功率最大， 最大功率P大=1大R,=(1.2A)×20D=28.8W; 当电压表的示数为15V时，R。两端的电压最小， 最小电压U最小=24V-15V=9V, Ua小_(9V) R,消耗的最小功率P小=R,=20D =4.05W。 R。消耗的功率范围为4.05~28.8W。 【例8-4】解：(1)当开关S闭合时，电路为电阻R,的简单电路 电饭锅处于高温挡，则高温挡的功率 U2(220V)2 P温FR,=40 =1100W。 (2)当开关S断开时，电阻R,与R,串联，电饭锅处于焖饭 保温挡；由题意可知，保温挡的功率 P保=30%m-50×1100W=2W。 (3)由P=U1可得，焖饭、保温时电路中的电流 1=P-22 =0.1A。 U220V (4)由=R可得，保温时电路中的总电阻 U220V R=10.1A 22000, 根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知， 电阻R2的阻值R2=R-R1=22002-442=21562。 【例8-5】解：(1)由电路图可知，开关S,、S2均闭合时，R,与R 并联，此时电路中的总电阻最小，电源的电压一定，由P= 心可知，电路的总功率最大，电热水器处于加热状态。 (2)由电路图可知，只闭合开关S,时，电路为R,的简单电 路，电热水器处于保温状态，则电热丝R,的阻值 U2(220V)2 R,=Pg海220W-2202 (3)电热水器加热时，电热丝R,的功率 P2=P加热-P保温=1980W-220W=1760W, 因并联电路中各支路两端的电压相等， 由P=UI得，加热时流过电热丝R,的电流 P21760W=8A。 12=0220V 实验探究·分层练 典型例题 1.(1) (2)左保护电路改变灯泡两端电压的作用 (3)B (4)2.2右 (5)0.75 (6)2.2 (7)偏大 (8)B(9)C 【解析】(6)由题意知，电压表并联在滑动变阻器两端，测量 滑动变阻器两端电压：当灯泡两端电压为额定电压3.8V 时，灯泡正常发光，由于滑动变阻器与小灯泡串联，根据串 联电路电压规律可知，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的 电压为6V-3.8V=2.2V,即调节滑动变阻器的滑片使电 压表示数为2.2V时，小灯泡才正常发光。(7)由记录数据 2 可知，小灯泡的电阻随电压变大而变大，根据P= 可知，电 压一定时，电阻越小，功率越大，计算出的2V电压下小灯 泡的电阻小于灯泡在额定电压2.5V下的电阻，因此计算 小灯泡在2.5V下的额定功率时，按此方法算出的小灯泡 的额定功率与实际的额定功率相比偏大。(8)A.用电压表 测灯泡两端的电压，用电流表测通过灯泡的电流，根据R= 可以求出灯泡的电阻，故A不符合题意：B.探究电流与 电压的关系要控制电阻不变，而小灯泡的电阻随温度的变 化而变化，故B符合题意；C.可将电流表分别串联在电路不 同位置，探究串联电路电流的特点，故C不符合题意：D.可 分别将电压表并联在小灯泡和滑动变阻器两端测出它们的 电压，然后将电压表并联在灯泡和滑动变阻器两端测出总 电压，探究串联电路电压的特，点，故D不符合题意。 (9)A.无论将开关S接1（电压表测定值电阻两端的电压） 还是接2（电压表测灯与定值电阻两端的电压），都不能确 定小灯泡是否正常发光，故A不符合题意：B.若将开关S接 1可以测出定值电阻两端的电压，再将开关S接2时，电压 表正负接线柱接反了，故不能测出小灯泡两端的电压，无法 确定小灯泡是否正常发光，故B不符合题意；C.将开关S接 1时，小灯泡与定值电阻并联，电流表测量通过定值电阻的 电流，因此可通过调节滑动变阻器，由欧姆定律可知，使电 流表示数与定值电阻的乘积为2.5V时，此时小灯泡正常 发光，此时的电流表示数记为1；再将开关S接2，此时电流 表测量干路电流，记下此时电流表示数为I,,则通过小灯泡 的电流为I=1,-1,可计算得出小灯泡的额定功率，故C符 合题意：D.图中只有电流表，通过开关的转换，定值电阻与 灯分别与滑动变阻器串联，无法确定小灯泡是否正常发光 故D不符合题意。 1温度计1 R 2.(1) (2)电流大小温度计的示数变化 (3)质量小于 (4)电阻大的导体产生的热量多 (5)大于不成 (6)相同® m△l (7)电热水壶的电阻大于导线电阻 【解析】(5)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的 电流为小明实验的2倍，且通电时间相同，根据Q=PR1可 知，电阻丝产生的热量是原来的4倍；所以用电阻丝R,加 热的煤油，温度升高△'大于2△1，该实验说明电流产生的 热量与电流不是正比例关系。(6)在两烧瓶中分别装入质 量相等的不同液体，并接入两根阻值相等的电阻丝，可以探 究两种不同液体的吸热性质。电阻丝产生的热量Q=」 不计热量损失，液体吸收的热量Qa=Q=cmA:则c=Q m△t mA(7)因为连接的导线和电热水壶是串联，电流相等， PRt 而与其连接的导线却几乎不发热，是因为电热水壶的电阻 远远大于导线电阻」 3.(1)U形管内液柱高度差转换法 (2)电阻 (3)电流电流 (4)开路 (5)4:1 【解析】(4)某小组在利用题图乙装置实验时，发现左右两 侧U形管液面上升高度相同，说明左右两侧容器内R,与 R,产生的热量相同，则原因可能是R开路，使得R,与R 串联，电流和电阻均相同，所以产生的热量相同。(5)题图 乙中R,、R,、R,阻值均相同，根据并联电流规律可知R,与 R,的电流之比为2：1，根据Q=,时间相同时，产生的热 量与电流的平方成正比，所以在相同时间内R,与R2产生 的热量之比为4：1 考点聚焦·练真题 1.104320 2.D3.D4.D 5.C【解析】开关闭合后，L,比L,亮，则说明L,的实际功率 大于L,的实际功率，由于L,L2两灯串联在电路中，所以通 过L,L2的电流相等，由R= P可知L的阻值大于灯L,的 阻值，L1L,的额定电压相同，由P= 可知，L,的额定功率 比L2的颜定功率小，故A、B、D错误，C正确。 U甲(6V)2 6.B【解析】甲灯的电阻为R,-P。6V =62，乙灯的 2 U2(6V)2 电阻为R之FP2=3W =122,两灯串联，串联电路的总 电阻等于各串联电阻之和，则电路中的总电阻为R=Rm+ R,=6D+120=180,电路中的电流为1=0=9Y R182 05A,甲灯的颜定息流1，一是名分1A1.甲打不能正 U元6V」 常发光，乙为的额定电流。-R2n0.5A,所以己 灯能正常发光，故B符合题意，A,C、D不符合题意。 7.D 8.D【解析】R为定值电阻，电流随电压的变化关系为过原点 的倾斜直线：而灯泡的电阻随温度的变化而变化，电流随电 压的变化关系为曲线，所以甲是定值电阻的-U图像，乙是灯 泡的1U图像，故A错误：电阻是导体的一种性质，与电压和 电流无关，当电压为零时，L与R的阻值不为零，故B错误： 当定值电阻R和灯泡L并联在电压为6V电路中，由并联电 路电压的规律可知，R和灯泡L的电压都为6V,由图知，R 的电流都为0.25A,L的电流是0.5A,由并联电路电流的规 律，电路中总电流为1=11+12=0.25A+0.5A=0.75A,电路 U 6V 总电阻为R= 70.75A8D,故C错误；R与L串联，电路 各处的电流相等，由图知，当电路的电流为0.2A时，灯泡L 两端的电压为1.2V,R两端的电压为4.8V,由串联电路电 压的规律知，电源电压为1.2V+4.8V=6V,灯泡L的功率 P=UI=1.2V×0.2A=0.24W,故D正确。 9.a61.2 【解析】L和R。串联，在串联电路中，总电压等于各部分电路 电压之和，即U=U+U。电压表V,测量L两端的电压，电 压表V,测量R。两端的电压。当滑动变阻器的滑片向左滑 动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联分压原理， 其两端电压减小：根据I= U ，电路中的电流变大。观察图 乙，曲线a随着电流的增大，电压减小，所以曲线a是滑动变 阻器的U-1图像。由图乙可知，当滑动变阻器两端电压U= 5V,灯泡两端电压U=1V时，二者电流相等，在串联电路 中，总电压等于各部分电路电压之和，即电源电压U=U+ U=5V+1V=6V,由图乙可知，灯泡电压达到额定值，滑动 变阻器两端电压为2V,灯泡颜定电压为U题=6V-2V=4V, 此时电流为0.3A,故灯泡的额定电功率为P=Um1=4V× 0.3A=1.2W。 10.B 11.2:118 【解析】由图甲知，R,、R2串联，R,两端电压为U,消耗的 0,2 功率为P,R两端电压为U,则P,=R, =4W,由图乙知」 R、R,并联，此时R,两端电压为电源电压U,消耗的功率 为Pu,则P-R, P1U,2R,4WU,24 ≥0=9W,则p,,29w则 -X- 则号=子，在图甲串联电路中，根据串联电路电压规律及 比例性质，则=2，根据串联电路电流规律及欧姆定律， 8 则-2，由图乙知，R,R,并联，根据并联电路电压 R2U21 规律，R、R2两端电压均为电源电压U,此时R,消耗的功 率为P,R2消耗的功率为P2,PR U U =9W,Px=R 则 发×是尉乙因中电阻R消托的电功岸P: X- 2P,=2×9W=18W。 12.3109:1 【解析】根据电路图可知，R。和R串联，电流表测量电路中 的电流，电压表测量R两端电压：当滑动变阻器R的滑片 P滑到b端时，变阻器R阻值最大，电路中的电流最小，是 0.2A,电压是2V,滑动变阻器R的最大阻值是Rmm= Un2V 10.2A =102,当滑动变阻器R的滑片P滑到a端 时，电路中只有R。,滑动变阻器R。阻值最小，电路中的电 流最大，是0.6A,电压是0V,电源电压为U=0.6A× R①，U=0.2A×Rm+2V②，联立①②解得R。=52,U= 3V,根据P=UI=PR,可知，电阻R。消耗的最大功率和最 小功率取决于电路中电流的最大值和最小值，所以电阻 凡消耗的最大功率和最小功率之比为='■B Pomin IminRo 1mx2(0.6A)29 1m2(0.2A)2=10 13.D 14.C【解析】由图乙可知，灯泡两端的电压为2.5V时，电流 U2.5V 为0.25A,则灯泡正常发光时电阻值为R=70.25A 102,故A错误：分析电路可知，灯泡和滑动变阻器串联 电压表测灯泡电压，电流表测电路电流。滑片P向b端移 U 动时，滑动变阻器的阻值变大，则总电阻变大，根据= R 电路中电流变小，由图乙可知，灯泡两端的电压变小，根据 P=I,灯泡实际功率变小，灯泡变暗，故B错误：由图乙可 知，灯泡两端的电压为2.5V时，电流最大为0.25A,此时 滑动变阻器阻值最小为R清小= U-U4.5V-2.5V_ -=82, 110.25A 灯泡两端的电压为0.5V时，电流最小为0.1A,此时滑动 U-U'_4.5V-0.5V 变阻器阻值最大为R香大=， =402,所 0.1A 以滑动变阻器接入的阻值范围为8~402，故C正确；电流 最大为0.25A,则电路消耗的最大电功率为P=U= 4.5V×0.25A=1.125W,故D错误。 15.A【解析】由图可知，EF、FG和GH三段铝片是串联在电 路中的，根据串联电路的电流特点，串联电路中各处的电 流相等，所以通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等，故 A正确：电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度 有关（本题中温度、材料相同）。由图可知，三段铝片长度 均为L,但宽度不同（即横截面积不同），根据在材料和长 度相同时，横截面积越小，电阻越大，可知三段铝片的电阻 关系为Rm<Rr<RrG;根据欧姆定律U=IR(I相同，R不 同)，所以加在GH、EF、FG三段铝片两端的电压关系为 Um<Usr<UG,故B、C错误；根据焦耳定律Q=R(I、t相 同)，电阻越大，产生的热量越多。因为RH<REP<RFG,所 以FG段电阻最大，产生的热量最多，用FG段去切割塑料 泡沫，效果最好，故D错误。 16.B【解析】由图像可知，a、b沸点不同，所以a、b不是同种 物质，故A错误：电热丝R,的阻值大于R,的阻值，工作电 压相同，根据PR的电功率小于R,的电功率，因为 是纯电阻电路，根据Q=W=P:可知相同时间内R,产生的 热量小于R,产生的热量，电热丝产生的热量均被液体吸 收，所以相同时间内a吸收的热量小于b吸收的热量，故 C、D错误；相同时间内α吸收的热量小于b吸收的热量， 由图像可知，沸腾前相同时间内α升高的温度大于b升高 的温度，且液体a的质量大于b的质量，根据c= _Qa可知d m△t 的比热容小于b的比热容，故B正确。 17.U形管中液面高度差12 【解析】实验中通过观察U形管中液面高度差来比较电阻 产生的热量，这是转换法的应用。1=0.2A,R=52,t= 1mim=60s,则产生的热量Q=PR=(0.2A)2×52×60s= 12J。 18.霜50% 【解析】将旋转开关调至“1”时，只有R,的简单电路，电路 的总电江最小，由P公可知电路的总功李最大，为除雷提 式。后视镜玻璃吸收的热量Q=c玻瑞m△1=0.8× 10J/(kg·℃)×0.15kg×6℃=720J,加热1min消耗的 电能W=,=(12V) R-60 Q× ×60s=1440J,加热效率为n= 720J 100%= 100%=50%。 1440J 19.S,断开，S,接215 【解析】由图可知开关S,闭合，S2接1，两个电阻并联，电 路中电阻最小，根据P=(可知功率最大，为高温挡：开关 S,闭合，S,接2，电路中只有电阻R,电路中电阻较小，根 U 据P=。可知功率较大，为中温挡；开关S,断开，S2接2， R 西个电阻串联接入电路，电路中电阻最大，根据P=。可知 功率最小，为低温挡。中挡位的电功率为30W,则R,的阻 2(12V)2 值为R=户0W=4.80,高指位的电功率为60W, 则R2消耗的功率为P2=60W-30W=30W,R2的阻值为 U(12V) R,= P230W =4,8,则低温挡功率为P%R,+R 480+48n=15w。 (12V)2 20D【解析】由P=发得，指示打的方丝电组R-P U (0.5V)2 =1.252,故A不符合题意：由P=UI得，指示灯 0.2W P0.2W 的灯丝电流1=00.5V=0.4A,电动机的发热功率P R=(0.4A)2×0.5D=0.08W,故B不符合题意：指示灯 正常发光时，电动机两端电压U.=U-U=4.5V-0.5V=4V, 额定功率P=U也I=4V×0.4A=1.6W,故C不符合题意；电 路的总功率P=UI=4.5V×0.4A=1.8W,故D符合题意。 21.解：(1)由图可知开关S,、S2同时接1，电动机中电流方向 为从右到左；开关S1、S2同时接2，电动机中电流方向为从 左到右；所以通过控制开关S,、S,改变通过电动机中电流 的方向可实现前进、后退。 (2)电动机正常工作5min消耗的电能W=P=96W×5×60s= 2.88×10J 电动机正常工作的电流为1=P=96W 024V=4A 产生的热量为Q=Rt=(4A)2×22×5×60s=9600J。 3)灯泡正常工作的电流为1-北-5403A 则电路中最大电流为0.3A,由题意可知电动机正常工作， 则电源电压为24V,根据欧姆定律和串联电路电压特点可 知此时R连入电路的最小阻值为R小= U-U 24V-18V =20 0.3A 第十八、十九章磁及其相互作用 电能从哪里来 基础知识·夯根基 知识点1 ①南②北③排斥④吸引⑤力⑥N⑦N⑧强 ⑨弱0南极①北极 知识点2 ②磁场B电流方向④条形⑤右手螺旋⑥磁 知识点3 ⑦力8电流9磁场2④0机械①力22电流3电 4机械 知识点4 巧法拉第6切割磁感线⑦磁场8导体运动四机械 电磁感应①切割②感应电流 知识点5 3化学③④化学⑤大阳6输电线路⑦高压电弧8跨 步电压 图片解读·研教材 南地磁场 磁性触点、衔铁线圈中电流的大小 力振动电机械电动机（合理即可） 变化越亮两机械 重难突破·提能力 【例1】(1)×(2)×(3)×(4)V(5)×(6)V(7)V (8)V(9)×(10)V 【例2-1】如图所示： 【例2-2】如图所示： NS §4s s▣N 【例2-3】如图所示： 【例2-4】如图所示： 3 L电源 【例3】不能减小变少 【例4】(1)丙、戊 (2)乙电风扇（或洗衣机） (3)丙、戊 (4)电磁感应发电机 实验探究·分层练 典型例题 1.(1)北极 (2)轻敲玻璃板磁化条形磁体A (3)右 (4)没有改变相反电流方向 (5)增大电流 (6)能更方便地控制磁场的产生与消失 (7)①吸引见解析图②保持静止③滑动变阻器 ④电池的正负极对调 【解析】(5)电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有 关，因此为使通电螺线管的磁场增强，可以增大电流。 (6)电磁铁的磁性有无可通过电路的通断来控制，所以与天 然磁体相比，电磁铁能更方便地控制磁场的产生与消失 (7)①闭合开关后，通电螺线管产生磁场，小铁球被螺线管 吸引，竖直悬挂的小铁球向右运动：螺线管的电流从右端流 入左端流出，由安培定则可知，螺线管的右端为S极，由异 名磁极相互吸引可知，小磁针的N极与通电螺线管的右端 相互吸引，小磁针的左端为N极，如图所示： ②铝不能被磁铁吸引，将小铁球换成小铝球，闭合开关后 不能被螺线管吸引，小铝球将保持静止。③要想探究通电 螺线管周围磁场强弱与电流大小是否有关，可在电路中串 联一个滑动变阻器，用来改变电路中电流的大小。④要想 探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关，可以 改变电路中电流的方向，可以将电池的正负极对调。 2.(1)空心铜管 (2)灵敏电流计的指针是否偏转 (3)左右 (4)B (5)更换磁性更强的磁体（加快导体切割磁感线的速度） (6)机械发电机 (7)电源 (8)乙将电池组正负极对调 【解析】(5)电流的大小与切割磁感线的速度、磁场强度有 关：所以为使灵敏电流计的指针偏转角度更大，可以换用磁 性更强的磁铁，或使导体切割磁感线的速度更快。(6)产生 感应电流的过程中，消耗了机械能，转化为电能，将机械能 转化为电能，人们利用电磁感应现象制成了发电机。(7)因 为通电导体在磁场中受力会转动，想探究“磁场对通电导体 的作用”，装置中缺少电源，所以只需将图中的电流表换为