专题集训（11）电功与电功率-2026年中考物理专题集训

**基本信息** 聚焦电功与电功率核心考点，通过阶梯式题型设计构建“概念辨析-图像分析-实验探究-综合计算”的完整方法体系，强化物理观念与科学思维的融合应用。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|选择1-3、填空9-10|公式法（W=Pt）、能量转化分析|从电功定义到实际应用，建立电能与生活的联系| |图像分析|选择4、8|I-U图像关键点读取、动态电路模型建构|结合电阻特性，推导功率计算与电路状态关系| |实验探究|实验15-16|控制变量法、转换法（U形管液面差）|从焦耳定律验证到电功率测定，培养科学探究能力| |综合计算|计算17-18|电路状态切换分析、安全范围界定|串联并联电路规律与功率公式综合应用，提升科学推理能力|

专题集训（十一） 电功与电功率 【满分100分，时间60分钟】 题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分 一、选择题（每小题3分，共24分） 1. 高压输电的优点是 （　　） A. 安全 B. 可减小输电导线的电阻 C. 可减小电能损失 D. 可增大输电电流 2. 电烙铁、日光灯、电风扇和音响设备上都标有“220 V 40 W”字样，它们均正常工作1 h，产生热量最多的是 （　　） A. 电烙铁 B. 日光灯 C. 电风扇 D. 音响设备 3. 一度电可以 （　　） A. 使80 W的电视机工作25 h B. 使40 W的日光灯工作60 h C. 使100 W的电烙铁工作10 h D. 使1000 W的碘钨灯工作5 h 4. 额定电压均为6 V的甲、乙两灯，I−U图线如图所示。下列说法正确的是 （　　） A. 甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小 B. 甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1 C. 甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源两端时，电阻之比为3∶2 D. 甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时，实际功率之比为1∶3 第4题图 第5题图 第6题图 5. 如图是小华设计的测量小灯泡额定功率的电路图，电源电压为3 V，定值电阻R0的阻值为10 Ω，小灯泡L的额定电流为0.3 A。连接好电路，断开开关S2，闭合开关S、S1，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为0.3 A；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2，此时电流表示数为0.25 A。则小灯泡的额定功率为 （　　） A. 0.625 W B. 0.72 W C. 0.75 W D. 0.9 W 6. 如图所示，电源电压为4.5 V，电压表量程为“0~3 V”，滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”，小灯泡标有“2.5 V 1.25 W”（假设小灯泡灯丝电阻不变），电流表量程为“0~0.6 A”。闭合开关，在保证电路元件安全的情况下，下列说法正确的是 （　　） A.小灯泡的灯丝电阻为7.5 Ω B.该电路功率变化范围是1.35~2.7 W C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10 Ω D.电流表最大示数为0.6 A 7.（多选）一个电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相同，工作时通过它们的电流也相同，电动机正常运转，则在相同的时间内 （　　） A. 电炉和电动机产生的热量相等 B. 电炉产生的热量大于电动机产生的热量 C. 电炉和电动机消耗的电能相等 D. 电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能 8.（多选）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6 A，滑动变阻器R的最大阻值为50 Ω，电流表量程为0~0.6 A，电压表量程为0~15 V，闭合开关S、在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是 （　　） 甲 乙 丙 A. 小灯泡的额定功率为3.6 W B. 电源电压为16 V C. 当电流表示数为0.25 A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.75 W D. 若将电压表量程换为0~3 V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18~50 Ω 二、填空题（每空2分，共18分） 9. 给手机快速充电的过程，主要是将电能转化为　 　能，过一会儿，充电器发烫，这是通过电流 　 　的方式，增大了物体的内能。 10. 月底，小明对自家用电的情况进行调查，观察到电能表的表盘如图所示，小明家中用电器正常使用的总功率不能超过　 　W，用电器工作时消耗0.5 kW·h的电能，电能表指示灯闪烁　 　次。 第10题图 第11题图 11. 图为一款养生壶的电路简图，该壶有“加热”和“保温”两挡，电源电压为220 V，电阻丝R1、R2的阻值分别为44 Ω、356 Ω。养生壶在“加热”挡工作时，电功率为　 　W；现将壶内1 kg的水从20 ℃加热至75 ℃，加热过程中若不计热量损失，所需时间为　 　s[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。 12. 一抽水机的配套电动机，额定功率是1100 W，它的线圈电阻是1 Ω，在220 V的额定电压下工作，则一分钟内线圈产生的热量是　 　J；若当地实际电压只有200 V，通过电动机电流为4 A，则电动机的实际功率为　 　W，此时电动机转化成的机械能的效率是　 　。 三、作图题（共4分） 13.（4分）如图所示，虚线框内有两个阻值相同的定值电阻和一个开关S1，当开关S1闭合时，电路的总功率增加到原来的2倍，请画出两种可能的连接电路图。 四、简答题（共4分） 14.（4分）在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？ 五、实验与科学探究题（共29分） 15.（15分）如图所示为物理实验小组“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。 (1) 图中是探究在通电时间相同和　 　相同的情况下，导体产生的热量与 　 　大小是否有关的装置。 (2) 实验中通过观察　 　的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是　 　。 A. 探究电流与电压、电阻的关系 B. 用铁屑显示磁体周围磁场分布 C. 研究光的传播时，引入“光线” D. 扩散现象表明分子在不停地做无规则运动 (3) 某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是　 　。 16.（14分）小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6 V，小灯泡的额定电压为2.5 V（灯丝电阻约为12 Ω）。 甲 乙 丙 (1) 为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用　 　（选填“A”或“B”）。 A.“10 Ω 5 A”的滑动变阻器 B.“50 Ω 0.5 A”的滑动变阻器 (2) 闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是　 　。 (3) 根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图乙所示），分析图像可知：小灯泡的额定功率为　 　W。 (4) 完成上面实验后，小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经坏，于是他又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤： ① 　 　（填写S、S1、S2的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为　 　； ② 　 　（填写S、S1、S2的通断情况），保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1； ③ 灯泡额定功率的表达式为P额=　 　。 六、综合应用题（共21分） 17.（8分）如图所示，电阻R1的阻值为8 Ω。当开关S闭合时，电压表示数为2 V，电流表示数为0.5 A。求： (1) 电阻R2的阻值； (2) 电源电压； (3) 10 s内电流通过整个电路所做的功。 18.（13分）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡L标有“2.5 V”字样，其R-U图像如图乙所示，滑动变阻器R1的最大值为30 Ω，定值电阻R2=30 Ω，电流表的量程为0~0.6 A，电压表的量程为0~3 V。当只闭合开关S、S2和S3，将变阻器R1的滑片P调到中点时，电流表示数为0.45 A。 (1)求小灯泡的额定功率； (2)求电源电压； (3)当只闭合开关S和S1时，在保证各元件安全工作的情况下，求滑动变阻器R1允许的取值范围及小灯泡L的最小电功率。 甲 乙 专题集训（十一） 电功与电功率 一、选择题（每小题3分，共24分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C A C D B C AD ACD 【参考解析】 4. A.由甲、乙曲线图可知，灯泡的电阻随电压的增大而增大，故A错误；B.由于甲、乙两灯的额定电压均为6 V，由图像可知I甲额＝0.6 A，I乙额＝0.3 A，则，故B错误；C.甲、乙两灯并联在2 V的电源两端时，由图像可知I甲＝0.3 A，I乙＝0.2 A，根据I可得电阻之比 ，故C错误；D.把甲、乙两灯串联接在8 V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图像可知，当电路中的电流为0.3 A，甲灯的实际电压为2 V，乙灯的实际电压为6 V时满足电源电压为8 V，所以实际功率之比P甲∶P乙＝U甲I∶U乙I＝2 V∶6 V＝1∶3，故D正确。 5. 断开开关S2，闭合开关S、S1时，小灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为0.3 A时，灯泡正常发光，由I可得，此时电路的总电阻R总 10 Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，小灯泡正常发光时的电阻RL＝R总−R滑＝10 Ω−R滑；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2时，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流I′＝0.25 A，电路的总电阻R总′ 12 Ω，则滑动变阻器接入电路中的电阻R滑＝R总′−R0＝12 Ω−10 Ω＝2 Ω，小灯泡正常发光时的电阻 RL＝10 Ω−R滑＝10 Ω−2 Ω＝8 Ω，小灯泡的额定功率：PL＝I2RL＝(0.3 A)2×8 Ω＝0.72 W。 6. 由P＝UI可得，灯泡L正常工作时的电流IL0.5 A；由I可得，灯泡的电阻RL5 Ω，故A错误；因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6 A，变阻器允许通过的最大电流为1 A，所以，电路中的最大电流I大＝0.5 A，即电流表最大示数为0.5 A，故D错误；此时电路的总功率最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路的最大电功率P大＝UI大＝4.5 V×0.5 A＝ 2.25 W，电路中的总电阻R总9 Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值R滑小＝R总﹣RL＝9 Ω﹣5 Ω＝4 Ω；当电压表的示数最大U滑＝3 V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压UL′＝U﹣U滑＝4.5 V﹣3 V＝1.5 V，电路中的电流I小0.3 A，电路消耗的最小功率P小＝UI小＝4.5 V×0.3 A＝1.35 W，所以，该电路功率变化范围是1.35～2.25 W，故B错误；滑动变阻器接入电路中的最大阻值R滑大10 Ω，所以，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10 Ω，故C正确。 8. 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流。 A.由图乙可知，通过灯泡的电流为0.6 A时，其两端的电压为6 V，则小灯泡的额定功率PL＝ULIL＝ 6 V×0.6 A＝3.6 W，故A正确；B.当电路中的电流为0.6 A时，灯泡两端的电压为6 V，由图丙可知，变阻器接入电路中的电阻R＝10 Ω，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以由I可得，电源的电压U＝UL＋IR＝6 V＋0.6 A×10 Ω＝12 V，故B错误；C.由图乙可知，当电流表示数为0.25 A时，灯泡两端的电压UL′＝1 V，此时滑动变阻器两端的电压U滑＝U−UL′＝12 V−1 V＝11 V，滑动变阻器消耗的电功率P滑＝U滑I′＝11 V×0.25 A＝2.75 W，故C正确；D.若将电压表量程换为0～3 V，当电路中电流最大时，电压表示数也最大，此时滑动变阻器接入电阻最小，由图乙可知，通过灯泡即电路中的电流I″＝0.5 A，此时滑动变阻器两端的电压U滑′＝U−UL″＝12 V−3 V＝9 V，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值R小18 Ω，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，由图丙可知，变阻器接入电路中的最大阻值为50 Ω，所以，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18～50 Ω，故D正确。 二、填空题（每空2分，共18分） 9. 化学 做功 10. 8800 1600 11. 1100 210 【解析】(1)分析电路可知，当S1、S2闭合时，R2短路，只有R1接入电路；当S1闭合，S2断开时，R1与R2串联接入电路。串联电路中的总电阻大于任一分电阻，由P＝UI可知，总电阻越小，电功率越大，所以当S2闭合后为加热挡，此时电功率P1100 W。(2)1kg的水从20℃加热至75℃吸收热量Q吸＝c水m(t﹣t0)＝4.2×103 J/(kg•℃)×1 kg×(75 ℃﹣20 ℃)＝2.31×105 J；若加热过程中不计热量损失，则所消耗的电能W＝Q吸＝2.31×105 J，由P可知，所需时间t210 s。 12. 1500 800 98% 【解析】电动机在220 V的额定电压下工作，由P＝UI可得通过电动机的电流I5 A，一分钟内线圈上产生的热量Q＝I2Rt＝(5 A)2×1 Ω×60 s＝1500 J；当地实际电压只有200 V，通过电动机电流为4 A，电动机的实际功率P＝UI＝200 V×4 A＝800 W；线圈电阻的发热功率P′＝I2R＝(4 A)2× 1 Ω＝16 W；则电动机转化成的机械能的效率η98%。 三、作图题（共4分） 13.（4分）如图所示：（4分） 四、简答题（共4分） 14.（4分）答：在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，因为导线连接处与导线串联在电路中，所以通过的电流相等、通电时间相等，因为Q＝I2Rt，所以连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。 五、实验与科学探究题（共29分） 15.（15分）(1)电流 电阻 (2)U形管液面高度差 BD (3)透明容器密闭性不好（或透明容器漏气、对应电阻丝短路）（每空3分） 【解析】(1)由图知，阻值不同的电热丝串联在两个密闭容器中，通过的电流和通电时间都相同，所以探究的是电流产生热量与电阻的关系。 (2)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，采用的是转换法。A.探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；B.用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法；C.研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；D.扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，采用的是转换法。故选BD。 (3)由Q＝I2Rt可知，电阻丝R1和R2在相同时间内产生的热量不同，则U形玻璃管中应该出现液面高度差；而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变，说明与此相连的空气盒有可能漏气，也可能是对应的容器内的电热丝短路。 16.（14分）(1)B (2)小灯泡断路 (3)0.625 (4)①闭合开关S、S1 U−U额 ②闭合开关S、S2 ③（每空2分） 【解析】(1)灯泡正常工作时电流为IL0.2 A，测定灯泡功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路电压特点得，灯泡正常工作时，滑动变阻器电压U滑＝U−UL＝6 V−2.5 V＝3.5 V，由I可得滑动变阻器电阻R滑17.5 Ω。滑动变阻器应选“50 Ω 0.5 A”的，故选B。 (2)闭合开关后，小灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的；电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数有示数，说明与电压表并联的灯泡断路。 (3)根据图乙知，当电压为额定电压U＝2.5 V时，电流I＝0.25 A，小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5 V×0.25 A＝0.625 W。 (4)分析实验的原理可以得出其具体的步骤：①闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U−U额；②闭合开关S、S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，读出电压表示数为U1；③通过灯泡的电流I＝IR0，灯泡的额定功率的表达式为P额＝U额I＝U额。 六、综合应用题（共21分） 17.（8分）解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压。 (1)由I可得，R2的阻值：R24 Ω； （2分） (2)R1两端的电压：U1＝I1R1＝IR1＝0.5 A×8 Ω＝4 V， （2分） 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以电源电压：U＝U1＋U2＝4 V＋2 V＝6 V； （1分） (3)10 s内电流通过整个电路所做的功：W＝UIt＝6 V×0.5 A×10 s＝30 J。 （3分） 答：(1)电阻R2的阻值为4 Ω；(2)电源电压是6 V；(3)10 s内电流通过整个电路所做的功为30 J。 18.（13分）解：(1)由图乙可知小灯泡正常工作时的电阻：， （1分） 小灯泡的额定功率：； （3分） (2)只闭合开关S、S2和S3，将变阻器R的滑片P调到中点时，L短路，电路为R1与R2并联，电流表测量干路电流， 根据欧姆定律，对于R1所在支路：， 对于R2所在支路：， 根据并联电路电流规律：， 带入数据解得，电源电压：U＝4.5 V； （4分） (3)只闭合开关S、S1，灯泡L与R1串联，R2不接入电路，移动变阻器的滑片P，向左移动时，R1变大，电压表的示数也变大，当电压表示数为3 V时，R1最大， 根据串联电路分压规律，此时小灯泡两端的电压：UL1＝U﹣U1大＝4.5 V﹣3 V＝1.5 V， （1分） 由图乙可知此时灯泡的电阻：RL18 Ω， 则电路中的电流：0.1875 A， 由I可得R1连入电路的最大电阻：R1大16 Ω， （1分） 当滑片向右移动时，R1变小，电压表的示数变小，小灯泡两端的电压变大， 假设电流表未超量程，则小灯泡两端的电压增大到额定电压2.5 V时，R1最小， 根据串联电路分压规律，此时R1两端的电压：U1小＝U﹣＝4.5 V﹣2.5 V＝2 V， 则电路中的电流：（小于电流表最大量程0.6 A，电流表安全）， （1分） 由I可得R1连入电路的最小电阻：R1小8 Ω， （1分） 所以在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是8～16 Ω。 当滑片向左移动时，小灯泡两端的电压变小，且电流I变小，由P=UI可知小灯泡的电功率变小， 则当R1最大时小灯泡的电功率最小，此时： PL小=UL1×=1.5 V×0.1875 A=0.28125 W（或≈0.28 W）。 （1分） 答：(1)小灯泡的额定功率为0.625 W；(2)电源电压为4.5 V；(3)在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是8～16 Ω，小灯泡的最小电功率为0.28125 W（或0.28 W）。 学科网（北京）股份有限公司 $