2.3 电路中的电能 习题课件-2026-2027学年浙教版九年级科学上册

该初中科学课件聚焦“电功和电功率的概念”，围绕电能转化、电功计量及电功率计算展开，通过基础实例（如电风扇能量转化）、电能表应用到实际功率分析，构建从概念到应用的学习支架，衔接前后知识。 其亮点在于融入科学观念与探究实践，如通过“核心素养·科学观念”题辨析电功率本质，结合跨学科实践（智能加热杯垫耗电计算）培养推理论证能力。题型涵盖中考真题与生活情境，助力学生深化理解，教师可直接用于分层教学提升效率。

第2章　能的转化与能量守恒 第3节　电路中的电能 第3课时　测小灯泡的电功率 1.(2025绍兴期末)在“测定小灯泡的功率”实验中,当手移动 变阻器滑片时,眼睛应观察 (         ) A.灯泡的发光情况　　　     B.变阻器滑片的位置 C.电压表的示数　　　     D.电流表的示数 C 解析　在“测定小灯泡的功率”实验中,当手移动变阻器滑 片时,眼睛应观察电压表的示数。 2.【核心素养·态度责任】(2025杭州上城期末)在“测定小灯泡的额定功率”实验中,某同学的电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但测试中无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都达不到灯泡的额定电压值,其原因可能是 (         ) A.变阻器总电阻太大　　　　B.电压表量程太大了 C.电源电压太低　　　 　D.灯泡灯丝断开 C 解析　变阻器是可以调节的,而且最小可调节至阻值为零,此 时灯泡两端电压等于电源电压,A不符合题意;电压表量程的 大小,不会影响灯泡两端的电压,B不符合题意;如果电源电压 太低,即使变阻器阻值最小,也有可能达不到灯泡的额定电压, C符合题意;如果灯泡灯丝断开,则灯泡不会发光,故D不符合 题意。故选C。 方法点拨　对于出现的电路故障问题,首先从电压表、电流 表、滑动变阻器的连接上考虑。如果不是连接问题,则可能 是元件规格问题。 3.(2026杭州期中)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示, 则下列说法中正确的是 (         ) A.“220 V”表示灯泡工作时,两端的实际电压为220 V B.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多 C.当两灯并联时,流过甲灯的电流更大 D D.当两灯串联时,甲灯单位时间内消耗的电能更多 解析　“220 V”为灯泡的额定电压,并不一定等于实际电压, 故A错误;由电流所做的功W=Pt可知,所做功的大小还与时间 有关,故B错误;由P=UI= 可得,甲灯的灯丝电阻:R甲= =  =1 936 Ω,乙灯的灯丝电阻:R乙= = =484 Ω, 当两灯并联时,两灯两端的电压相等,由欧姆定律可知,电阻大的甲灯中的电流小,故C错误;串联电路中电流相等,由W=I2Rt可知,电阻越大,相同的时间内用电器消耗的电能越多,因为R甲>R乙,所以甲灯单位时间内消耗的电能更多,故D正确。故选D。   4.(2025温州月考)在“测量小灯泡的额定功率”实验中,电池 组是由4节干电池串联而成的(U=6 V),小灯泡的额定电压是3. 8 V。刚好电压表的0~15 V量程损坏了,聪明的小明同学想出 了一个办法,就是将0~3 V量程的电压表按图乙的方法连接起 来。闭合开关时,电压表的示数是2 V。这时应将滑动变阻器 的滑片P向______(选填“左”或“右”)移动,使灯泡正常发 光。灯泡正常发光时电流表的示数如图甲所示,则小灯泡的 额定功率为________ W。 　1.9     　右     解析　根据串联电路的分压规律,灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压应为6 V-3.8 V=2.2 V,此时电压表示数2 V小于2.2 V,应增大其示数,故滑片应向右移动。图甲中电流表示数为0.5 A,根据P=UI得,小灯泡的额定功率P=UI=3.8 V×0.5 A=1.9 W。 5.【学科特色·创新实验】在“创新实验设计比赛”活动中,小明从如图甲所示的“两端发光的激光剑”玩具中得到启发,设计了图乙所示的电路原理图。小明设计的电路中两灯的连接方式是_______。若电源电压为3 V,灯泡的规格均为“2.5 V　0.5 A”,假设灯泡电阻不变,则电路接通后,每个灯泡的实际功率是_________W。        　0.45     　串联     解析　由图乙知,两灯泡顺次地接在电源两端,即两灯串联。 灯泡的规格均为“2.5 V　0.5 A”,所以每个灯泡的电阻均为 RL= = =5 Ω;串联电路中各用电器两端的电压与电阻 成正比,由于两个灯泡的电阻相同,则它们的实际电压相同,所 以每个灯泡的实际电压为总电压的一半,均为1.5 V,则每个灯 泡的实际功率为P实= = =0.45 W。 6.(2025杭州月考)小科用如图所示的电路测小灯泡的功率。电源电压恒为4.5 V,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~ 0.6 A。滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”,灯泡标有“2.5 V　1.25 W”字样,灯泡正常工作时电阻为________。若闭合 开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端的电压不允 许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,滑动变阻器允许调节 的阻值范围是____________。 　4~ 20 Ω     　5 Ω     解析　灯泡正常工作时的电阻为RL= = =5 Ω,由电路 图可知,闭合开关后,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两 端的电压,电流表测电路中的电流,由P=UI可得,灯泡的额定电 流:IL= = =0.5 A,因串联电路中各处的电流相等,且电 流表的量程为0~0.6 A,所以,电路中的最大电流为I大=IL=0.5 A, 电路中电流最大时,电路中的总电阻为R= = =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-RL=9 Ω-5 Ω=4 Ω,当滑动变阻器接入 电路中的电阻最大时,电路中电流最小、灯泡两端的电压最 小,电路安全,故滑动变阻器接入电路中的最大阻值为20 Ω,则 滑动变阻器允许调节的阻值范围为4~20 Ω。 7.【核心素养·探究实践】(2026温州月考)图甲为某小灯泡的电压-电流关系图,在“测定小灯泡的电功率”实验中,使用如图乙所示的电路,其中电源电压保持6 V不变,小灯泡额定电压为2.5 V。如图甲所示为实验所得小灯泡在不同电压下对应的电流图像。   (1)请你用笔画线代替导线,在图乙中把电路连接完整。 答案　如图所示     (2)闭合开关,移动滑片至某一位置时,发现电压表的示数如图 丙所示;此时为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的 滑片向_________(选填“C”或“D”)端移动。 (3)如表为某同学的实验记录分析表:     D     实验 次数 电压表示 数U/V 电流表示 数I/A 功率P/W 额定功率P 额/W 1 2.0 0.25 0.5 P额= ≈0.76 2 2.5 0.3 0.75 3 3.0 0.34 1.02 你认为该同学处理数据过程是否合理?若合理,请说明这样处 理的目的;若不合理,请说明理由________________________ ____________________________________________________ __________________。 取平均值没有意义     压下的功率才为额定功率,灯泡在不同电压下的电功率不同, 　不合理,因为灯泡在额定电 解析    (1)滑动变阻器按“一上一下”连入电路中,且根据图 甲可知,额定电流小于0.6 A,则电流表选用小量程。 (2)闭合开关,移动滑片至某一位置时,发现电压表的示数如图 丙所示,电压表选用小量程,分度值为 0.1 V,电压为2.2 V,小于 灯泡的额定电压为2.5 V,要增大灯泡两端的电压,减小滑动变 阻器两端的电压,由串联电路的分压规律可得,应减小滑动变 阻器连入电路的电阻,故应将滑动变阻器的滑片向D端移动。 (3)该同学处理数据的过程不合理,因为灯泡在额定电压下的 功率才为额定功率,灯泡在不同电压下的电功率不同,取平均 值没有意义。   8.【科学方法·知识迁移法】小宇同学思考能不能只用一只电 表测出小灯泡的电功率,他设计了下列四个电路图。图中的 电源电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U0,且U>U0,定值电 阻的阻值为R。在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额 定功率的是 (         )  　　　      C 解析　A中S2闭合、S3断开时,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;S2断开、S3闭合时,电流表反接;两个开关都闭合或断开时,电流表均无示数,测不出灯泡的额定电流,故A不符合题意。B中S2闭合、S3断开,电压表测电灯两端的电压,其上端为正接线 柱、下端为负接线柱;S3闭合、S2断开,电压表测定值电阻R两端的电压,其上端为负接线柱,下端为正接线柱、电压表的两次接线方法相反,在不改变电路连接方式的情况下,无法进行测量,故B不合题意。C中开关接1时,电压表测量的是灯泡和电阻串联后两端的电压U';开关接2时,电压表测量的是灯泡 两端的额定电压U0,则小灯泡的额定电流为I= ,小灯泡 的额定功率的表达式是P=U0I= U0,故C符合题意。D中 开关接1时,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量滑动变阻器中的电流;开关接2时,电流表把小灯泡短路,测量的是通过电阻和滑动变阻器的电流,测不出灯泡的额定电流,该D不符合题意。故选C。 巧学妙记　只有电流表时,需要借助定值电阻测得额定电压; 只有电压表时,借助定值电阻得出额定电流大小。 9.(2025金华义乌月考)如图1所示是兴趣小组测定小灯泡(额定电压为2 V)的电功率的实验电路。 (1)某同学根据实验数据画出如图2所示的图像,则该小灯泡的 额定功率为________W。 (2)老师认为图2曲线右半段不符合实验事实,理由是________ _____________________________________________。 (3)当电源电压为3 V时,图2中阴影部分的面积表示________ ________________________。 阻器的实际电功率     　滑动变 电压远大于灯泡的额定电压时,小灯泡会被烧毁     　当实际 　0.8     解析    (1)根据图2所示的图像知,当电压为2 V时,电流为0.4A,则该小灯泡的额定功率为P=UI=2 V×0.4 A=0.8 W。 (2)小灯泡的额定电压为2 V,故当实际电压远大于小灯泡的额 定电压时,小灯泡会被烧毁。 (3)图2中阴影部分的面积S=(U总-U灯)I,由串联电路的电压规律 可知,U总-U灯=U滑,故阴影部分的面积S=(U总-U灯)I=U滑I,而P=UI, 所以阴影部分的面积表示滑动变阻器的实际电功率。 $第2章　能的转化与能量守恒 第3节　电路中的电能 第2课时　电功和电功率的计算 1.【核心素养·科学观念】(2025宁波模拟)如图所示是一顶顶 部装有太阳能电池板的太阳能风扇凉帽,凉帽上的电风扇工 作时的电压为1.2 V,电流为50 mA。若该电风扇正常工作了1 h,电流做功为 (         ) A.60 J　　　 　B.0.06 J C.2.16×106 J　　　　D.216 J D 解析　电流做功W=UIt=1.2 V×50×10-3 A×3 600 s=216 J,故选D。 2.(2026绍兴柯桥月考)图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流 与其两端电压关系的图像。把它们按图乙方式接入电路,闭 合开关S,电流表示数为0.2 A,下列选项正确的是 (         )        D A.电源电压为1.5 V B.定值电阻R的阻值为10 Ω C.通过灯泡L的电流为0.2 A D.灯泡L的实际功率为0.9 W 解析　闭合开关S,此时电阻R与小灯泡L并联在电路中,电流 表测量通过电阻R的电流,IR=0.2 A,由图甲可知,此时电阻R两 端的电压为UR=3 V,电源电压U=UR=3 V,故A错误;由图甲结合 欧姆定律可得,定值电阻R的阻值:R= = =15 Ω,故B错 误;由图甲、乙可知,电阻R与小灯泡L并联在电路中,小灯泡两端电压为3 V时,通过小灯泡的电流是0.3 A,故C错误;灯泡L的实际功率:PL=ULIL=3 V×0.3 A=0.9 W,故D正确。故选D。 方法点拨　此题考查了电功率公式的应用、并联电路的电压 规律、欧姆定律、图像的分析,从图像中获取有用的信息是关键。 3.(2026杭州期中)如图所示,导体A、B是由同种材料制成的,A 和B等长,但A比B的横截面积大,闭合开关,下列说法正确的是  (         )   D A.经过导体的电流IA>IB B.导体两端的电压UA=UB C.导体的电阻RA>RB D.电流经过导体做功的功率PA<PB 解析　由题图知,两导体A、B串联在电路中,由串联电路的电 流特点可知IA=IB,故A错误;导体A、B的材料和长度相同,A比 B的横截面积大,所以A的电阻小于B的电阻,即RA<RB,故C错 误;通过两电阻的电流相等,RA<RB,由U=IR可知,UA<UB,故B错 误;通过两电阻的电流和通电时间都相等,UA<UB,由P=UI可知, 电流经过导体做功的功率的关系是PA<PB,故D正确。故 选D。   4.【科学方法·模型法】下列图像中能用阴影面积表示相应的 量的是 (         )　    B 解析　压强p= ,路程s=vt,电功率P=UI,电功W=Pt=UIt。故B 正确,A、C、D错误。 5.【核心素养·科学思维】(2026温州平阳月考)标有“6 V　1.5 W”的小灯泡,通过它的电流随电压变化的关系如图所示。若把这样的两只灯泡串联接在8 V的电源上,则此时每只灯泡的电阻及功率为     (         )   D A.24 Ω,0.67 W　　　　B.24 Ω,0.8 W C.20 Ω,0.96 W　　　　D.20 Ω,0.8 W 解析　两只灯泡串联且规格相同,它们的电流和电阻都相同, 即这两只灯泡两端分得的电压都相同,因此两只灯泡串联接 在8 V的电源两端时,每只灯泡两端的电压都为U=4 V;由图像 可知,当U=4 V时,I=0.2 A,小灯泡的电阻:R= = =20 Ω,小 灯泡的实际电功率:P=UI=4 V×0.2 A=0.8 W,故选D。 易错警示　容易根据灯泡的额定电压和额定功率求灯泡的电 阻,但灯泡的电阻是变化的。 6.(2026杭州西湖区月考)如图所示,电源电压不变,R是定值电 阻。将一个“6 V　2 W”的小灯泡L1接在a、b两点间,灯L1 恰能正常发光;若换一个“6 V　3 W”的小灯泡L2接在a、b 两点间,则     (         ) A.小灯泡L2也正常工作 C B.灯泡L2消耗的电功率大于3 W C.电阻R消耗的电功率将变大 D.电路消耗的总电功率将变小 解析　由灯泡的规格可知,两灯泡的额定电压相等,L2的额定 功率大于L1的额定功率,由P= 的变形式R= 知,L2的阻值 小于L1的阻值;灯泡L1接在a、b两点间时,L1恰能正常发光,说 明L1两端的电压为6 V,因L2的阻值小于L1的阻值,所以由串联 分压的规律可知,灯泡L2接在a、b两点间时,灯泡L2两端的电 压会小于6 V,则灯泡L2消耗的功率小于3 W,所以L2比正常发 光时暗,故A、B错误;由于L2的阻值小于L1的阻值,所以电路的 总电阻变小,电路中的电流变大,根据P=I2R知电阻R消耗的电 功率将变大,由P=UI知电路消耗的总电功率将变大,故C正确, D错误。故选C。 7.(2026杭州西湖月考)如图甲所示的电路中,电源电压保持不 变。定值电阻R1与滑动变阻器R2(规格为“40 Ω　2 A”)串联 在电路中。闭合开关,移动滑片,R2的电功率P与其连入电路的 电阻R之间的变化图像如图乙所示。下列说法中正确的是  (         )  　      ①电源的电压为24 V ②R1的阻值为20 Ω ③电路的最大电功率为28.8 W ④电路的最小电功率为14.4 W A.只有①②　　　     B.只有②③ C.只有①④　　　     D.只有①②③ 答案　D 解析　由图乙可知,当滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω 时, 滑动变阻器的电功率为6.4 W,则电路中的电流为I= = =0.8 A,则电源电压为U=I(R+R0)=0.8 A×(10 Ω+R1),当滑动变阻器接入电路的阻值为40 Ω时,滑动变阻器的电功率为6.4 W,电路中的电流为I'= = =0.4 A,则电源电压为U=I'(R'+R0)=0.4 A×(40 Ω+R1),因为电源电压不变,则0.8 A×(10 Ω+R1)=0.4 A×(40 Ω+R1),解得R1=20 Ω,U=24 V,故①②正确;当滑动 变阻器接入电路的阻值最小为0时,电路的功率最大,电路的最大电功率为P大= = =28.8 W,故③正确;滑动变阻器接入阻值最大为40 Ω时,电路的功率最小,电路的最小电功率为P小= = =9.6 W,故④错误,故D正确。 拓展延伸　动态电路的分析是难点,同时这种电路有一个特 点:滑动变阻器功率P= 在R2=R1时最大。 8.【核心素养·科学思维】(2025四川南充中考)如图所示,当a处接电流表,b处接电压表,闭合开关S,电路总功率为P1;当a、b处两电表互换位置后,再闭合开关S,电路总功率为P2。已知:U=6 V,R1=20 Ω,R2∶R3=1∶3,P1∶P2=4∶3,则R2的阻值为_______Ω;若将电源与b处电流表位置互换,其他均不变,再闭合开关S,电路总功率为________W。 　4.2     　20     解析    由题图可知,当a处接电流表,b处接电压表,闭合开关S, 电阻R2和R3并联,当a、b处两电表互换位置后,再闭合开关S,电 路中只有R1,则:I2= = =0.3 A;由P=UI可知,电源电压不变,电功率之比等于电流之比,故I1∶I2=P1∶P2=4∶3,可得:I1= I2= ×0.3 A=0.4 A,根据I1= + ,R2∶R3=1∶3,可得0.4 A= + ,解得:R2=20 Ω。若将电源与b处电流表位置互换,其他均不变,则电阻R1、R2和R3并联,电路总功率P= + + = + + =4.2 W。   9.(2025浙江二模)某种电动汽车使用先进的锂电池——“刀片 电池”,该锂电池的额定电压为550 V,电池容量为150 A·h(注: 电池容量指工作电流与工作总时间的乘积),整车质量为2 440 kg。g取10 N/kg。 (1)电动汽车充电是将电能转化为_______能储存在锂电池中。 (2)该车采用150 kW直流快充充电技术,则理论上将锂电池电 量从20%充至80%需要多长时间? 　化学     答案　1 188 s     (3)若仅靠锂电池驱动,质量为60 kg的某老师驾驶充满电的该 电动汽车能以80 km/h的速度在水平路面上匀速行驶550 km。已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.02倍,则该电动汽车匀速行驶时所受的牵引力大小为多少?该电动汽车的电动机效 率是多少?(电动机效率是指电动机输出的机械功率与输入的电功率的比值,结果保留到0.1%) 答案　500 N　92.6% 解析    (1)电动汽车充电,消耗电能,将电能转化为化学能存储 在电池内部。 (2)电池充满电时内部的电能为W=UIt=550 V×150 A×3 600 s=2.97×108 J; 则理论上将锂电池电量从20%充至80%需要的时间为t= =  =1 188 s。 (3)该电动汽车匀速行驶,受到的牵引力与阻力是一对平衡力, 大小相等,则牵引力为F=f=0.02F压=0.02G=0.02m总g=0.02×(60 kg+2 440 kg)×10 N/kg=500 N; 该电动汽车做的机械功为W机=Fs=500 N×550×1 000 m=2.75×108 J; 该电动汽车的电动机效率为η= ×100%= ×100% ≈92.6%。 $第2章　能的转化与能量守恒 第3节　电路中的电能 第4课时　电热器与焦耳定律 1.(2026温州鹿城月考)下列用电器中,主要利用电流热效应工 作的是 (         ) A.电风扇　 　B.电冰箱 C.电热毯 　 D.电视机 C 解析　电风扇工作时主要将电能转化为机械能,不是利用电 流热效应工作的,故A不合题意;电冰箱工作时主要将电能转 化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故B不合题意;电热 毯工作时主要将电能转化为内能,是利用电流热效应工作的, 故C符合题意;电视机工作时,主要将电能转化为光能、声能 等,不是利用电流热效应工作的,故D不合题意。故选C。 2.【核心素养·科学观念】(2026温州鹿城月考)额定电压均为 220 V、额定功率均为1 000 W的电暖器和洗衣机,两者正常 工作时,下列说法正确的是 (         ) A.通过两者的电流做功一样快 B.通过电暖器的电流更大 C.相同时间内,两者产生的热量一样多 D.相同时间内,电暖器消耗的电能更多 A 解析　已知电暖器和洗衣机的额定电压U=220 V、额定功率 P=1 000 W,且均正常工作,此时实际功率等于额定功率,即P实= P额=1 000 W。电功率是表示电流做功快慢的物理量,两者实 际功率相等,因此电流做功的快慢相同,故A正确。根据公式I = ,P、U两者均相等,因此正常工作时的电流I也相等,故B错 误。电暖器是纯电阻用电器,电能全部转化为内能;洗衣机是 非纯电阻用电器,电能主要转化为机械能,只有少部分转化为 内能,由W=Pt可知,相同时间内,两者消耗的电能相同,但电暖 器产生的热量远多于洗衣机,故C错误。根据公式W=Pt,两者 电功率P相等、时间t相等,因此消耗的电能W一定相等,故D错 误。故选A。 3.(2025杭州上城模拟)电蚊拍灭蚊时,蚊子碰到金属网形成闭 合电路,蚊子往往会被烧毁。下列说法合理的是 (         ) A.蚊子不能导电所以会被烧毁 B.电蚊拍电压降低则烧毁效果更好 C.蚊子烧毁是因为电流的热效应 D.烧毁时没有电流通过蚊子 C 解析　由题意可知,蚊子碰到金属网形成闭合电路,说明蚊子 是可以导电的,故A不合理;电蚊拍电压降低,在电阻一定时,电 流会变小,所以烧毁效果变差,故B不合理;蚊子烧毁是因为电 流通过时会发热,因此利用了电流的热效应,故C合理;烧毁时 有电流通过蚊子,通过电流的热效应使蚊子被烧毁,故D不合 理。故选C。 4.(2025嘉兴南湖一模)小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关,下列能支持她猜想的现象是(         ) A.接线板上接入的用电器越多,导线越容易发热 B.正常工作时,“36 V　54 W”的灯泡比“12 V　6 W”的灯泡亮 C.电熨斗工作时发热明显,而与之相连的导线却不怎么热 D.电热水壶加热水时,水沸腾前,加热时间越长,温度越高 C 解析　电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻 和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外 两个因素不变。接线板上接入的用电器越多,总功率越大,根 据I= 可知导线中的电流越大,不能说明电流产生的热量与 电阻大小有关,故A不符合题意;正常工作时,“36 V　54 W” 的灯泡比“12 V　6 W”的灯泡亮,两灯的实际功率分别为54 W和6 W,根据I= 可知,此时两个灯泡的电流是不同的,不能 说明电流产生的热量与电阻大小有关,故B不符合题意;电熨 斗与导线串联,此时通过电熨斗和导线的电流及通电时间相 同,而电熨斗的电阻远大于导线的电阻,工作时电熨斗发热明 显,故C符合题意;电热水壶加热水时,水沸腾前,加热时间越长, 温度越高,说明电流产生的热量与时间长短有关,故D不符合 题意。故选C。 5.(2025舟山定海三模改编)导体的电阻在一定条件下会突然消失,这种现象叫超导现象。人们把处于超导状态的导体称为超导体。某一段电阻为250 Ω的导线,通过其电流为8 A,若把这段导丝换为超导材料,那么每分钟可以减少__________J热量的损失。 　9.6× 105     解析　导线每分钟产生的热量:Q=I2Rt=(8 A)2×250 Ω×60 s=9. 6×105 J,若换用超导材料,由于超导材料没有电阻,电流通过超 导材料不会产生热量,那么每分钟可以减少9.6×105 J的热量损 失。   6.(2025浙江模拟)许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置,该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能,保持镜 面清晰,确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示,R1和R2为加 热电阻。下列分析不正确的是 (         )   A.闭合开关S,电路中只有R2工作,处于除雾状态 B.闭合开关S、S1,电路中R1和R2同时工作,处于除霜状态 C.除雾状态,电路的总电流最大 D.除霜状态,电路的总功率最大 答案　C 解析　由图乙可知,当开关S、S1都闭合时,R1、R2并联,根据并 联电路的电阻特点可知,电路的总电阻最小,由P= 可知,电 路的总功率最大,加热装置处于“高温”除霜功能;当开关S 闭合、S1断开时,只有R2工作,电路的总电阻最大,总功率最小, 加热装置处于“低温”除雾功能,故A、B、D正确;由于除雾 状态时电路的总电阻最大,由欧姆定律可知,电路的总电流最 小,故C错误。故选C。 7.【科学方法·控制变量法】(2025杭州月考)小科同学利用如图所示装置来研究电热与哪些因素有关。甲、乙两瓶中煤油的质量与初温都相同,瓶中电阻丝的大小关系为R甲<R乙,以下说法正确的是(         )   B A.通过两根电阻丝的电流大小关系为I甲<I乙 B.实验过程中用“转换法”来比较产生热量的多少 C.烧瓶内选用比热容较大的液体,可使实验现象更明显 D.开关闭合,甲烧瓶中温度计的液面上升得更高 解析　由图可知,该电路为串联电路,由串联电路电流的规律, 通过两根电阻丝的电流是相同的,故A错误;实验中通过甲、乙两瓶中煤油升高的温度来比较产生热量的多少,利用了转换法,故B正确;由Q=cmΔt可知,在液体质量相同、吸收热量相同的情况下,比热容小的物质温度要升高得多,所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显,故C错误;由图可知,两个电阻是串联的,电流相等,通电时间相等,电阻R甲<R乙,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,乙瓶中电阻丝产生的热量多,则乙瓶中煤油吸收的热量多,所以乙瓶中温度计的液面升高得快,故D错误。故选B。 8.(2026广东珠海金湾期末)如图甲所示是便携式封口机,工作时利用电流的______效应,熔化塑料实现封口。如图乙所示是其原理图,电源电压是3 V,发热电阻R的阻值为1 Ω,闭合开关,则20 s内产生________J的热量;若封口时总是把塑料袋烫坏,应将发热电阻换成阻值更______(选填“大”或“小”)的电阻。        　大     　180     　热     解析　便携式封口机工作时将电能转化为内能,利用电流的 热效应实现高温封口;由Q=I2Rt= t可知,阻值为1 Ω的发热电 阻20 s内产生的热量:Q= t= ×20 s=180 J;封口时总是 把塑料袋烫坏,说明电阻发热过多,由Q=I2Rt= t可知,电压和 通电时间一定时,要减小发热电阻产生的热量,应将发热电阻 换成阻值更大的电阻。 9.(2026宁波镇海月考)图甲是一种测力装置的结构示意图。横 梁OA上下表面各有一张完全一样的可变电阻片R1和R2,若按 图乙所示将它们串联在电源电压不变的电路中,在A端用一向 下的力F使R1拉伸,R2压缩,则此时电阻片________的电阻更大。若将此时的两电阻并联接入同一电源两端,通电时间相同,电 阻片__________产生的电热更多。       R2         R1     解析　由图可知,两个电阻串联,横梁OA上下表面各有一张完 全一样的可变电阻片R1和R2,在压力的作用下,R1被拉伸,即R1 变长,横截面积变小,因此R1电阻变大,而R2被压缩,即R2变短,横 截面积变大,因此R2电阻变小,则此时电阻片R1的电阻更大;将 此时的两电阻并联接入同一电源两端,因为并联电路中各支 路两端的电压都相等,等于电源电压,通电时间相同,根据Q=I2 Rt= t可知,R2产生的电热更多。   10.【核心素养·科学思维】(2025山东东营二模)彤彤家里有一台电热锅,它的一些参数如表中所示,加热功率有高、低两个挡位,其内部简化电路如图甲所示。[ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]        额定电压 220 V 加热电阻R1 55 Ω 加热电阻R2 44 Ω (1)电热锅在高挡位工作时的额定功率是多大? 答案　1 100 W     (2)若将锅中0.5 L的水从25 ℃加热到80 ℃,水吸收多少热量? 答案　1.155× 105 J     (3)使用高挡加热上述水的过程中,加热效率为70%,电热锅需 工作多长时间?(不计热量损失) 答案　150 s     (4)爱动脑的彤彤把原电热锅内部简化电路改造成如图乙所示的电路,也有高、低两个挡位,已知该电热锅允许通过的最大电流为8 A,请判断乙图电路是否合理,并通过计算说明原因。 答案　见解析 解析    (1)由P= 可知,电压一定时,电路总电阻越小,总功率 越大;由图甲可知,当开关接1、2时,电路为只有R2的简单电路, 此时电热锅在高挡位,则电热锅在高挡位工作时的额定功率: P额= = =1 100 W; (2)0.5 L水的质量:m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×0.5×10-3 m3=0.5 kg; 从25 ℃加热到80 ℃,水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg· ℃)×0.5 kg×(80 ℃-25 ℃)=1.155×105 J; (3)若不计热量损失,电热锅放出的热量即电热锅消耗的电能: W=Q放= = =1.65×105 J;电热锅需要工作的时间:t=  = =150 s; (4)由图乙可知,当双触点开关置于1、2时,两电阻并联,此时电 路总电阻最小,由P= 可知,总功率最大,电热锅处于高温挡, 此时干路电流:I总= + = + =9 A>8 A,则乙图中高温挡工作时干路电流大于该电热锅允许通过的最大电流,所以乙图电路不合理。 $第2章　能的转化与能量守恒 第3节　电路中的电能 第1课时　电功和电功率的概念 1.关于电能的转化,下列说法正确的是 (         ) A.电风扇主要把电能转化为机械能 B.电炉主要把电能转化为机械能 C.在给蓄电池充电的过程中,化学能转化为电能 D.在电流使电动起重机工作的过程中,主要是把机械能转化 为电能 A 解析　电风扇工作时,电能主要转化为机械能,故A正确;电炉 工作时,电能主要转化为内能,故B错误;给蓄电池充电的过程 中,电能主要转化为化学能,故C错误;在电流使电动起重机工 作的过程中,电能主要转化为机械能,故D错误。 2.(2025舟山一模)图中仪表可以用来计量 (         ) A.导体的电阻 B.电路中的电流 C.用电器两端的电压 D.用电器在一段时间内消耗的电能 D 解析　电能表是测量电路中一段时间内消耗电能多少的工 具。 3.【核心素养·科学观念】(2026宁波鄞州月考)下列关于电功 率的说法正确的是 (         ) A.用电器的电功率越大,消耗的电能越多 B.用电器的电功率越大,消耗电能越快 C.用电器工作时间越长,电功率越大 D.用电器消耗的电能只与通电时间有关 B 解析　电功率是描述用电器电流做功快慢的物理量,用电器 的电功率越大,消耗电能越快。同一用电器,使用时间未知,消 耗的电能未知。用电器消耗的电能与用电器的电功率及通电 时间都有关系。 4.(2025杭州西湖一模)某品牌家用电磁炉设有多个挡位,在“火锅挡”工作时,面板上显示的数值为“2 200”,该数值所带的单位可能是 (         ) A.伏特　　　　B.安培 C.瓦特　　　　D.摄氏度 C 解析　家用电磁炉在“火锅挡”工作时,电压、电流及温度的数值都不可能是“2 200”,该数值可能是电磁炉此时的电 功率,电功率的国际单位制单位是瓦特,简称瓦,符号为W。 5.两盏白炽灯,甲标有“PZ220 V 40 W”,乙标有“PZ220 V 2 5 W”,比较它们的亮度,下列说法正确的是 (         ) A.都正常工作时,甲比乙亮 B.甲一定比乙亮 C.乙一定比甲亮 D.都正常工作时,乙比甲亮 A 解析　判定灯泡的亮度只需判定灯泡的实际功率即可,实际 功率大的灯泡就亮;而当正常发光时,灯泡的实际功率等于其 额定功率,故都正常工作时,甲比乙亮。 6.(2025上海中考改编)如表所示是小科家里某天部分用电器 的使用情况,其中这天耗电量最大的用电器是 (         ) C 用电器 电视机 鱼缸增氧泵 电饭煲 电热水壶 额定功率/瓦 200 10 1 000 1 500 一天累计工作时间/小时 2 24 2 1 A.电视机　　　　B.鱼缸增氧泵 C.电饭煲　　　　D.电热水壶 解析　根据表中各种家用电器的电功率和一天的工作时间可 以计算出它们一天的用电量,电视机耗电量=200×10-3 W×2 h=0.4 kW·h;鱼缸增氧泵耗电量=10×10-3 W×24 h=0.24 kW·h;电饭煲耗电量=1 000×10-3 W×2 h=2 kW·h;电热水壶耗电量=1 500×10-3 W×1 h=1.5 kW·h,比较这些计算结果可知,电饭煲耗电量最大,为2 kW·h。故选C。 7.(2025杭州滨江模拟)小科发现傍晚时家里的白炽灯突然变 暗,主要原因可能是白炽灯的(         ) A.额定电压变大　　　　B.实际电压变大 C.额定功率变小　　　　D.实际功率变小 D 解析　用电器正常工作时的电压叫作额定电压,用电器在额 定电压下工作时的电功率叫作额定功率;这两者是固定的。 白炽灯的亮度取决于它的实际功率;白炽灯突然变暗,说明白 炽灯的实际功率变小,根据变形式U2=PR可知,白炽灯的实际 电压变小。 8.小明家中的电能表月初时的示数为3 246.8 kW·h,月末时的 示数如图所示,则这个月消耗的电能是________kW·h;若该电 能表的转盘10分钟转过了300转,消耗的电能为________kW ·h。   　0.5     　108     解析　电能表最后一位为小数位。本月用电量=月末示数-月 初示数=3 354.8 kW·h-3 246.8 kW·h=108 kW·h。600 revs/(kW· h)表示每消耗1 kW·h电能,电能表转盘转600圈。若该电能表 的转盘10分钟转过了300转,则消耗的电能W= = 0.5 kW·h。   9.【核心素养·科学观念】关于电能和电功,下列说法正确的 是 (         ) A.家用电器每消耗1度电,产生的热量就是3.6×106 J B.用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功 C.电流做功的过程实质就是其他形式能转化为电能的过程 D.通过导体的电流越大,电流做的功就越多 B 解析　用电器消耗1度电,即消耗电能3.6×106 J,若电路是纯电 阻电路,消耗的电能全部转化为内能,产生的热量等于3.6×106 J;若是非纯电阻电路,消耗的电能没有全部转化为内能,产生的热量小于3.6×106 J,故A错误。电流做功的过程就是消耗电能的过程,所以用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功,故B正确。电流做功的过程实质就是电能转化为其他形式能的过程,故C错误。由W=UIt可知,在电压和通电时间一定时,通过导体的电流越大,电流做的功就越多,故D错误。 10.(2025广东东莞东华中学月考)某用电器的能量流向图如图 所示,由此可知该用电器可能是 (         ) A.电饭煲　　　　B.白炽灯 C.电热水器　　　D.电风扇 D 解析　该用电器工作时,将电能大部分转化为机械能,小部分 转化为内能。电饭煲消耗的电能主要转化为内能;白炽灯消 耗的电能主要转化为内能和光能;电热水器消耗的电能主要 转化为内能;电风扇消耗的电能主要转化为机械能。故选D。 11.(2026金华兰溪月考)如图所示是“220 V　15 W”的LED灯和“220 V　15 W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时,下列说法正确的是 (         )        B A.LED灯比白炽灯亮,相同时间 内消耗的电能多 B.LED灯比白炽灯亮,相同时间内消耗的电能一样多 C.LED灯与白炽灯一样亮,相同时间内白炽灯消耗的电能多 D.LED灯与白炽灯一样亮,相同时间内消耗的电能一样多 解析　因两灯的额定功率相同,当两灯均正常工作时,由W=Pt 可知,相同时间内,两灯消耗的电能相等。根据图提供的信息, 两灯并没有将电能全转化为光能,根据电能转化为内能和光 能的占比图分析可知两灯均正常工作时,LED灯比白炽灯亮。 12.(2026广东广州越秀月考)小聪在假期随父母乘飞机外出旅 游。需要提前给移动充电宝充电,充电宝容量为20 000 mA·h, 输入和输出电压均为5 V,充电时剩余电量为0,他关闭家中其 他用电器,要给充电宝充满电,可使标有1 200 imp/(kW·h)的电 能表指示灯闪烁________次。该充电宝_______(选填“符 合”或“不符合”)民航局关于飞机上携带充电宝规格不超 过160 W·h的规定。 　符合     　120     解析　剩余电量为0的充电宝充满电储存的电能W=UIt=5 V× 20 000×10-3 A×1 h=100 W·h=0.1 kW·h;由题意可知,用电器每 消耗1 kW·h电能,电能表的指示灯闪烁1 200次,则消耗0.1 kW· h的电能,电能表指示灯闪烁的次数n=120;充电宝充满电储存 的电能100 W·h<160 W·h,所以该充电宝符合民航局携带充电 宝上飞机的相关规定。 13.【情境素材·科技成就】(2025丽水缙云二模)某电动汽车以1兆瓦(1 000 kW)的充电功率重新定义行业标准,仅需1秒充电即可支持车辆行驶2千米,真正实现“充电如加油”的畅快体验。问:当给电动汽车电池充电时,电能主要转化为_________能;假设车辆充电电费单价为1元/(kW·h),则该电动汽车每千米支出费用约为_________元(保留两位小数)。 　0.14     　化学 解析　电动汽车电池储存着化学能,充电时,电能主要转化为 化学能;支持该车辆行驶1千米的充电时间为0.5 s,消耗电能W =Pt=1 000 kW×  h=  kW·h;假设车辆充电电费单价为1 元/(kW·h),则该电动汽车每千米支出费用约:  kW·h×1元 / (kW·h)≈0.14元。 方法点拨　电功两个单位之间的换算:1 kW·h=3.6×106 J。 14.小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示,则小明家4 月份用电________kW·h,若以当地电价0.6元/(kW·h)计算,小明 家4月份应缴纳电费________元。        　144     　240     解析　4月末的电能表示数为6 2 62.3 kW·h,3月末的电能表示数为 6 022.3 kW·h,小明家4月份用电6 262.3 kW·h-6 022.3 kW·h= 240 kW·h,小明家4月份应缴纳电费240 kW·h×0.6元/(kW·h)=144元。   15.【学科特色·跨学科实践】(2026温州月考)小明购买了一个智能加热杯垫,如图甲所示,让冬季喝热水更方便,为了解智能加热杯垫耗电情况,小明切断家中所有用电器,仅让智能加热杯垫加热牛奶。        (1)智能加热杯垫工作前后,电能表示数如图乙所示,这段时间 内其消耗的电能为________kW·h。 　0.1     (2)杯中牛奶为200 g,牛奶温度升高40 ℃,已知牛奶的比热容 为4.0×103 J/(kg·℃),则牛奶吸收的热量约为_____________J。 　3.2× 104     解析    (1)消耗的电能等于工作后的电能表示数减去工作前 的电能表示数,即32 092.6 kW·h-32 092.5 kW·h=0.1 kW·h。 (2)根据吸热公式Q=cmΔt可得牛奶吸收的热量:Q=4.0×103 J/ (kg·℃)×0.2 kg×40 ℃=3.2×104 J。 $