第15章 电能与电功率 上分攻略-【实验班】 2026-2027学年九年级上册物理提优训练（沪粤版·新教材）

第十五章 电能与电功率 知识梳理导图 都是通过电能转 在物理学中，把电流在某段时 化为其他形式的 间内所做的电功与这段时间的 能量来实现的 利用 定义比叫做电功率 电能 电能表 测量 定义式：P=W 物理学中，当电 计算式：P=UI 能转化为其他形 电能与 计算公式 式的能量时，我 电功 推导式：P=U R=FR 们就说电流做了 电功率 功，即电功 定义 瓦(W、千瓦(kW) 电功 单位1kW=1000W W=UIt计算公式 决定电功率 用电器两端的电压、 用电器正 电能与 大小的因素 通过用电器的电流 常工作时 电功率 电流的 电流通过导体时，电能转化成 的电压值额定电压、 额定电 热效应 内能，导致导体发热的现象 和电流值额定电流 压与额 电流通过导体时产生的热 在额定电压下工额定 定功率 量，跟电流的二次方成正 作时的电功率 功率 用电器的 焦耳 比，跟导体的电阻成正比， 定律 定义跟通电的时间成正比 P=UI原理 测量小灯泡 正确使用 焦耳定律 的电功率 公式Q=IRt 滑动变阻器的作用 电流热效应的 应用电压力锅、电暖手宝等 应用与控制 控制电视机外壳多孔散热等 重难疑点解法 上分点1电功和电能表 就转化为多少其他形式的能.(2)电能表是用来测量 例①关于电功，下列说法错误的是( 电流做功的多少的仪器.(3)电功的公式：W=UⅡt A.电流做了多少功，就有多少电能转化为其他 形式的能 例2一种家用电能表上的相关参数如图所示， B.电流做功的过程就是消耗电能的过程 下列说法错误的是( ). C.用电能表可以测量电流做功的多少 kW.h D.电流越大，电流做功就一定越多 00316 名师启发正确理解电功的概念和计算公式，知 道电流做功是将电能转化为其他形式的能， 220V10(20)A 归纳总跨 600r/kW-) (1)电流流过导体时电流做功.电流做功的过 程是电能转化为其他形式能的过程，消耗多少电能 A.电能表是计量用电器消耗电能的仪表 36 第十五章 B.该电能表应该在220V的电路中使用 用、影响电阻大小的因素、串联电路和并联电路的特 C.该电能表此时的读数是31.6J 点，以及实际功率和额定功率之间的关系，综合性较 D.“10(20)A”说明这个电能表的额定最大电流 强，涉及的知识点较多，有一定难度 是20A 守方法技巧 名师启发本题考查学生对电能表相关参数的 (1)根据W一Pt可知，消耗电能的多少跟通 理解和掌握，解决此类问题要注意观察表中相关参数 电时间和功率有关.(2)根据影响电阻大小的因素分 的单位，根据单位判断数值所代表的物理意义. 析甲、乙灯丝的粗细.(3)串联电路中各处的电流都相 关键提醒 等，根据P=IR进行分析.(4)并联电路中各支路两 ()电能表是测量电路某一段时间内所消耗电 端的电压都相等！ 能多少的仪表.(2)“220V”表示电能表正常工作时 分上分点3电功率的测量 的电压.(3)电能表显示的数字中，最后一位是小数 位，单位是kW·h.(4)“10(20)A”表示该电能表 例5(2025·云南中考)同学们测量额定电压为 的基本电流为10A,额定最大电流为20A 2.5V小灯泡的电功率. 分上分点2电功率、额定功率与实际功率 例3下列有关电功率的说法中，正确的是( A.电功率大的用电器，做功一定快 B.电功率大的用电器，做功一定多 0.6 C.电功率的单位是J 甲 D.电能表是测量电功率的仪表 (1)实验前，电流表指针位置如图甲所示，应对电 名师启发本题考查学生对电功率定义和物理 流表进行 意义的理解与掌握，属于基础题目。 (2)同学们连接的电路如图乙所示，经检查发现 归纳总结 A、E两点间的导线连接错误，应改接到 两 电功率是表示电流做功快慢的物理量；电功率 点之间；更正错误后，将滑动变阻器的滑片置于最 是指电流在某段时间内所做的功与这段时间的比， (填“左”或“右”)端。 不但和做功的多少有关，还跟时间有关， (3)闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器小灯泡 例4甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示， 都不亮，经检查发现小灯泡灯丝断了，此时电压表 甲灯上标有“220V25W”字样，乙灯上标有“220V (填“有”或“无”)示数.排除故障后继续实 100W”字样，下列说法中正确的是( 验，移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，继续 调节滑动变阻器，使电压表示数低于、略高于小灯泡 甲 的额定电压.实验数据和现象记录如表所示，表中a PZ220 V PZ220V 处的数据为 25w/ 10 小灯泡两 通过小灯 小灯泡的 A两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 实验序号 端的电压 泡的电流 亮度 B.若灯丝的材料、长度相同，甲灯的灯丝比乙灯 U/V 1/A 的更粗 1 0.30 正常发光 C.两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮 2 2.0 0.26 较暗 D.两灯并联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮 3 名师启发本题考查电功和电功率公式的灵活运 3.0 0.32 较亮 37 实验班提优训练物理九年级上HY (4)分析表格中的信息，可知小灯泡的额定功率 “不能”)解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎 为 W,小灯泡的实际功率越 ,小灯 不发热” 泡越亮.某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的 名师启发本题考查学生对焦耳定律的认识，同 平均值来减小误差，这种做法是 (填“正确” 时在该实验中利用的控制变量法和转换法是初中物 或“错误”)的， 理常见研究方法。 名师启发本题为“测定小灯泡的电功率”的实 归纳总骑 验，考查电表的使用、电路连接错误分析与注意事项、 (1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观 电路故障、表格数据处理、电功率计算等能力， 察，可采用转换法间接得到导体通电后产生热量的 方法技巧 多少；改变内能的方法有两种：做功和热传递 (1)电表使用前先观察指针：若指针未指零，需 (2)电流产生的热量跟电流、电阻、通电时间有关， 先进行校零.(2)连接电路时，滑动变阻器需“一上 探究电流产生热量跟电阻的关系时，控制通电时间 一下”接线，且闭合开关前滑片置于最大阻值处 和电流不变.(3)探究电流产生热量跟电流的关系 (3)灯泡不亮时，若灯丝断路，电压表会串联接入电 时，需控制通电时间和电阻不变，因此需要右侧的 路中，测电源电压.(4)在数据处理时，找到“正常发 两个电阻并联；电流产生热量的多少与电流有关， 光”对应的电压（额定电压）和电流，用P=UI计算 其他条件相同时，电流越大，电流通过导体产生的 额定功率.(5)小灯泡的灯丝电阻随温度变化，不同 热量越多 电压下功率不同，不能求电功率的平均值 例7(2025·汕头澄海区一模)小艺的妈妈给手机 分上分点4焦耳定律及其应用 充电时发现，前10min电量从20%快速充到80%，但 例6如图所示是“探究电流通过导体时产生的 最后的20%却需要近20min才能充满.技术人员解 热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中 释：这类似于锂电池的“两段式充电”： 密封着初温、质量相同的空气. ①快速填坑阶段：先用较大的稳定电流快速充入 大部分电量（类似用铲子快速填土），此时电池电压逐 渐升高至上限4.2V; ②精细填满阶段：当电压达到4.2V时，手机显 示“即将充满”，但内部仍有空隙.此时自动切换为保 持电压不变，逐步减小电流（类似改用小勺仔细填平缝 隙)，直到电池真正充满， 锂电池快速充电就是采用恒定电流和恒定电压 (1)本实验中我们通过观察U形管两侧液面的 相结合的方式，如图所示是电池充电过程电压、电流、 变化来比较电流通过导体产生热量的多少，在这里运 充电量和时间的关系图， 用的实验方法是 闭合开关后，电阻丝发热， 600 其内能增加，这是通过 (填“热传递”或“做 4.2V充电电压 2500 100 功”)的方式改变了电阻丝的内能. 充电量 (2)利用装置甲可探究电流产生的热量与 350mA 758 的关系，通电一段时间后，与 (填“左”或“右”) 300L 50例 侧容器相连的U形管中液面的高度差较大. 200L 充电电流20烟 (3)通过观察装置乙，可得 (填“左”或 100- “右”)侧容器中导体产生的热量较多.由此可知，在电 充电时间（小时 阻和通电时间相同时，电流越 (填“大”或 (1)根据图中信息回答以下问题： “小”)，导体产生的热量越多.该装置 (填“能”或 ①当充电电压刚好达到4.2V时，电池充电量可 38 第十五章 能为 (填选项字母)； 热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，水的密度p水=1.0× A.50%~60% B.60%~70% 103kg/m3,问： C.80%~90% D.100% ②充电时达到的最大功率为 W; ③有一根与充电器相连的数据线，其阻值R不 变，通过对比充电的第1小时和第3小时，数据线在 第 小时产生的热量更多，判断依据是 -。220V 定律 (1)连接电热锅的电线至少要能承受多大的 (2)锂电池刚充电瞬间所需电压为3.5V,此时若 电流？ 接在输出电压为4.2V的电源上，充电电流可能会过 (2)保温状态下，电热锅每小时耗电多少千瓦时？ 大甚至导致电池发生膨胀、爆炸等事故；为了安全起 (3)某次测试中发现将1.5L、温度为23℃的水加 见需要 (填“串”或“并”)联一个阻值为 热至100℃，耗时10min,则电热锅的效率是多少？ 的电阻. 名师启发本题是电热综合题，主要考查密度公 名师启发本题考查电功率、欧姆定律、串联电 式、吸热公式、效率公式以及电功率公式的灵活运用， 路的特点、焦耳定律等。 题目综合性较强. 个关键提醒 (1)根据图像找出处于同一时刻电压和电流的 最大值，根据P=UⅡ计算电功率.(2)根据串联电 路分压特点，结合欧姆定律计算电阻大小 )上分点⑤有关电功、电功率和电热的综 合计算 例8小明家新购置了一个额定功率为 3200W的电热水龙头.经过测试，正常工作时进水温 度为20℃，出水温度为45℃，30s内的出水量为 800mL,则这800mL水吸收的热量Q= 电热水龙头的加热效率？= .[c*=4.2X 103J/(kg·℃)] 名师启发本题为一道电热综合题，考查了密度 公式、热量的计算、效率的计算等知识。 女方法技巧 (1)由密度公式算出水的质量，利用物质吸热 方法技巧 公式Q吸=c*m△t求出水吸收的热量.(2)由P= (1)当电热锅处于加热状态时，电路中的电流 W 的变形公式算出消耗的电能，根据效率公式算出电 最大，利用P=UI求出连接电热锅的电线至少要 能承受的电流.(2)知道保温状态下的电功率，利用 热水龙头的加热效率 W=Pt求出电热锅每小时消耗的电能.(3)利用密度 公式求出1.5L水的质量，利用Q吸=cm(t-to)求 例9某品牌电热锅的简化电路如图乙所示，闭 出水吸收的热量，利用W=Pt求出电热锅加热 合开关S接通电源后，可以转换触点开关S2使电热 l0min消耗的电能，利用效率公式求出电热锅的 锅处于加热或保温状态.设电源电压U=220V,电热锅 效率 加热功率P加=1100W,保温功率P保=110W,水的比 39 实验班提优训练物理九年级上HY 易错易混辨析 对用电器铭牌参数含义理解 A.该电能表应在220V的电路中使用 易错点1】 不清 B.该电能表的额定最大电流为5A 例1如图所示，对于电能表面板上的一些参数 C.该电能表的示数是248.6kW·h 的理解，下列说法正确的是( D.转盘每转3000r,电路中消耗电能1kW·h A.此时电能表的读数为 kW.h )易错点2 计算电功率变化时，电压与电 1207kW·h 01207 流没有对应同一时刻 B.“220V”是指这个电 → 例2如果加在某定值电阻两端的电压从6V升 能表只能在220V的电路中 220V10(20)A50Hz 高到10V,通过该电阻的电流变化了0.1A,则该电 600r/kW·h) 使用 N0.135892 阻的电功率变化了(). C.“10(20)A”是指这个电能表使用时正常工作 A.1.6WB.4.0WC.0.4WD.3.2W 电流为10A或20A 解析电阻两端的电压变化，电阻的阻值保持不 D.“600r/(kW·h)”是指用电器每消耗 变，当电阻两端的电压为6V时，通过电阻的电流为 1kW·h电能，电能表的转盘转过600r 解析电能表示数盘的最后一位是小数，故读数 1,发该电照的老功率为P只-6， R 为120.7kW·h;表盘上所标“220V”是指这个电能 当电阻两端的电压为10V时，通过电阻的电流为I2= 表的额定电压为220V,电能表只有在此电压下工作， U2_10V RR该电阻的电功率为P,二=0Y 才算正常，但在与额定电压偏差不大的情况下，也能 R,电流 工作；所标“10(20)A”是指这个电能表的基本电流为 10V6V 变化量△I=I2-I1 =R-R=0.1A,解得R=400, 10A,在短时间内允许通过的额定最大电流为20A; 所以该电阻的电功率变化了△P=P2一P1= (10V)2 如果家庭电路中的电流超过20A,电能表的计数会不 402 准确，甚至被烧坏；所标“600r/(kW·h)”是指接在这个 (6V)2 电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能，电能表 402 =1.6W. 上的转盘转过600r. 答案A 答案D 辨析归纳-----一 弈析归纳 ------ 计算电功率的变化时，要用后一时刻的电功率 铭牌上的各个参数都有其具体的物理含义.如 减去前一时刻的电功率，即△P=P2一P,而不能 电能表示数盘上的最后一位是小数；“220V”表示 利用△P=△U△I来计算. 的是额定电压值；“10(20)A”中，“10A”表明该电 能表的基本电流是10A,额定最大电流是20A, 巩固特 2.一只电阻两端的电压由3V增大到4V时，通过该 巩固特知 电阻的电流增大了0.25A,则该电阻消耗的电功 1.关于如图所示的电能表，下列说法错误的是( 率增加了( ). A0.25W B.1.75W kW.h C.0.75W D.1W 02486 不清楚公式W=UIt、W= 220W5(10)A50Hz )易错点3 e 3000r/kW.h) I2Rt和W= 的适用条件 (第1题) 例3小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电 40 第十五章 路如图所示.电热丝R的阻值为4Ω，电动机标有 (1)电池充满电，可储存多少焦的电能？ “12V24W”字样.闭合开关S、S,电动机正常工 (2)仅闭合开关S,电池可以供风扇工作多长时间？ 作.求： (3)同时闭合开关S、S2,让风扇和照明灯同时工 (1)电源电压； 作10min,电路消耗的总电能为多少焦？ (2)闭合开关S、S1,电动机1min内消耗的电能； (3)闭合开关S、S2,通电100s,电热丝R产生的 热量. M 不清楚公式P=IR、P=UI 易错点4U 的应用范围 R 例4某型号电吹风，电动机和电热丝串联.电动 解析(1)由电路图可知，闭合开关S、S,电路为 机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风，电动 电动机的简单电路，此时电动机正常工作，电动机两 机线圈电阻为R1,电热丝电阻为R2,将电吹风接入 端的电压等于电动机的额定电压，所以电源电压为 电压为U的电源后，通过的电流为I,消耗的电功率 U=U颜=l2V.(2)电动机1min内消耗的电能为 为P,同学们得到了四个关系式.下列选项中，关系式 W=Pt=24W×60s=1440J.(3)闭合开关S、S2时， 均正确的是( 电路为电热丝的简单电路，则通电100s电热丝R产 ①UUI>P ②P=I2(R1+R2) 生的热量为Q=W=UIt= U/=12V)2 ③UI=P R ×100s= ④P>I2(R1+R2) 42 A.①② B.②③ 3600J. C.①④ D.③④ 答案 (1)12V(2)1440J(3)3600J 解析电吹风消耗的电功率P是总功率，总功率 辨析纳 的大小应该用P=UⅡ来计算，所以总功率P=UⅡ，故 解答此题的关键：电动机是非纯电阻电路，其 ①错误，③正确；由题意可知，该电吹风中电动机和电 消耗的电能只能用定义式W=UIt=Pt计算. 热丝串联，电路中电流为I,电吹风中发热的功率要用 P热=IR来计算，所以总的发热功率为P总热 巩店特圳 I(R1十R2),因为电吹风工作时将电能转化为机械能 3.某型迷你风扇兼具照明功能，其工作电路如图甲 和内能，所以，吹风机的总功率要大于发热部分的功 所示，工作参数如图乙所示.请根据相关信息回答 率，即P>I(R1十R2),故②错误，④正确. 下列问题 答亲D 电池容量3200mA·h 辨析归纳 充电/工作电压5V 在计算电功率的公式中，总功率用P=Ⅱ来计 风扇电流0.08A 算，发热的功率用P=R来计算，如果是计算纯电 照明电流0.1A 阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于 快充时间3h 电动机等非纯电阻电路，第一个公式计算的是总功 乙 率，第二个公式只是计算发热的功率，这两个公式的 (第3题) 计算结果是不一样的. 41 实验班提优训练物理九年级上HY 巩西特训 (3)用电高峰时，该电饭锅在加热状态下，l4min 内将2kg、初温为20℃的水加热至沸腾(1个标准 4.(2024·临沂中考)如图甲所示是一款能自动变形、万 大气压)，若不计热量损失，求电饭锅的实际电压 向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示.该玩 [c*=4.2×103J/(kg·℃)] 具的电源电压为4.5V,闭合开关后，“0.5V 0.2W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.52的电 kW.h 动机正常工作，则( 6860回 220V10(20)A50Hz 3000/W·h) (第5题) (第4题) A.指示灯的灯丝电阻为0.8 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 5.如图甲所示是某电饭锅的简化电路原理图，R1和 R2是阻值不变的加热电阻，R1=502,S为温控开 关，1、2是开关连接的触点.某次煮饭时，只将电饭 锅接人220V的电路中，在加热状态下工作了一 段时间后，开关S自动切换到保温状态.在保温状 态下，电能表（如图乙所示）的转盘在1min内转动 了5r. (1)求保温状态下该电饭锅的发热功率. (2)求R2阻值的大小. 素养考向提分 新考法 A 0.3 例小莉在测量小灯泡的实际电功率实验中， 实验器材：电压恒为3V的电源一个、规格相同的小 0.2 灯泡两个、电压表一个、电流表一个、滑动变阻器一 个、开关一个、导线若干 0.1 0 0.511.522.53UW (1)小莉设计并连接的实物电路如图甲所示，在闭 合开关前，为了确保安全，她应将滑动变阻器的滑片滑到 最 (填“左”或“右)端。 (2)小莉闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P, 观察到电压表的示数接近3V,电流表的示数几乎为 42 第十五章 零，请分析电路发生的故障可能是 (1)两烧瓶中应装人质量和初温都相同的煤油， (3)小莉排除故障后继续实验，经过多次测量，得 实验中通过观察 来比较电流 到小灯泡的IU图像如图丙所示，请你结合图像计 通过导体产生热量的多少 算，当U=2V时，小灯泡的实际功率大小为 W. (2)如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热 (4)完成上述实验操作后，小莉利用已有的实验器 丝(R1>R2),可以探究电流通过导体产生的热量与 材设计了如图乙所示的电路，闭合开关，待电路稳定后， 的关系；通电一段时间，通过 (填 其中一只灯泡的电阻为 n “R1”或“R2”)的电流产生的热量较多， 品点透)使用滑动变阻器时，在闭合开关前，滑片 (3)如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热 丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数 应滑至阻值最大处.(2)串联电路中，若出现断路现 (填“相同”或“不同”)，可以探究 象，则电流表无示数，电压表示数可能等于电源电 和 压，(3)运用P=UⅡ，代入图像中的电压值和电流 通电时间一定时，电流产生的热量跟 伤 值，可求出小灯泡的实际功率.(4)根据串联电路的 关系 特点和欧姆定律，可求出小灯泡的电阻 (4)本实验用到的物理方法有 和 解析(1)在闭合开关前，为了确保安全，她应将 (5)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它 滑动变阻器的滑片滑到最右端，即阻值最大处.(2)观 察到电压表的示数接近3V,电流表的示数几乎为零， 相连的导线却不热”这一现象，可用如图 (填 则电路发生的故障可能是小灯泡断路.(3)结合图像， “甲”或“乙”)所示的实验结论来解释。 当U=2V时，电路电流为0.28A,小灯泡的实际功率大 小为P=UI=2V×0.28A=0.56W.(4)电源电压为 的点拨根据控制变量法，保持电流和通电时间相 3V,灯泡规格相同，则每个灯泡两端电压为1.5V,由 同，改变电热丝的电阻，可以探究电流通过导体 图丙可知，电路电流为0.25A,灯泡的电阻为R= 产生的热量与电阻大小的关系；根据焦耳定律 U'1.5V Q=IRt分析比较电流产生热量的多少.要研 7-0.25A=60. 究电流通过导体产生热量的多少与电流的关 答案(1)右(2)小灯泡断路(3)0.56(4)6 系，必须保持电阻和通电时间相同，改变通过电 例2在“探究电流通过导体产生热量的多少与 热丝的电流.根据焦耳定律分析“电炉丝热得发 哪些因素有关”的实验中，采用了如图所示的电路. 红，而与它相连的导线却不热”的原因. 非出 解析(I)电流通过电热丝做功，电热丝将电能 转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量 的多少我们不能直接观察到，但煤油吸收热量后温度 升高，本实验是通过温度计升高的示数反映电流产生 热量多少的，运用了转换法.(2)如图甲所示，由于电 流I和通电时间t相同，电阻R1大于R2,根据焦耳 定律Q=IRt可知，通过R1的电流产生的热量较 多.(3)如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热 丝，闭合开关，控制电阻和通电时间相同，通过调节滑 动变阻器改变通过电路的电流，观察温度计的示数变 化，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关 系.(4)电热与电流、电阻和通电时间有关，所以探究 电热与某一因素关系时，需要用到控制变量法；实验 中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的 431 实验班提优训练物理九年级上HY 热量的多少，这用到了转换法.（⑤）电炉通电工作时，电 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接 炉丝与导线串联，通过它们的电流相等，而电炉丝的电阻 完整.（导线不允许交叉） 远远大于导线的电阻，所以同时通电时，根据焦耳定律 (2)①小明检查电表量程的选择和电路的连接都 Q=IRt可知，电炉丝产生的热量远远大于导线产生的 无误后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片调至阻值 热量，使得“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不 最大处，开始实验小丽指出小明的实验操作存在 热”，所以该现象可用如图甲所示的实验结论来解释. 错误，正确的操作应是 答案(1)温度计升高的示数(2)电阻 ②正确操作后，继续实验的过程中，电压表指针出 R,(3)不同电阻电流(4)控制变量法转换 现如图乙所示的情况.经检查只有滑动变阻器发 法(5)甲 生故障，则故障可能是滑动变阻器 (填 举反白 “断路”或“短路”). 1.(2025·泸州模拟改编)用如图所示的装置可探究电 (3)排除故障后，继续实验，获取实验数据.当电压 流产生的热量与 (填“电流”或“电阻”)的 表示数为2.5V时，电流表表盘如图丙所示，通过 关系，若通过R2的电流为1A,通电1min,则R2 计算可知，小灯泡L的额定功率为 W. 产生的热量为 J.若将R3更换为102的 (4)完成实验后，小明设计了如图丁所示的电路， 电阻，则 (填“仍能”或“不能”)完成该实 想要用原有的实验器材和定值电阻R。,在不使用 验探究. 电流表的情况下，测量该小灯泡L的额定功率.请 502 你帮助他完成实验方案： ①检查电路无误后，闭合开关S,将开关S接a, 调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为 V; (第1题) ②保持滑片不动，再将开关S,接b,读出电压表示 2.(2025·齐齐哈尔中考)实验小组进行“测量小灯泡的 数为Uo; 电功率”的实验.现有器材：小灯泡L(U领=2.5V, ③小灯泡L的额定功率P额= (用U颜、 额定功率约为0.8W)、电压为3V且保持不变的电 Uo、R0表示) 源、标有“20Ω1A”字样的滑动变阻器、开关、电流 (5)小明找来了阻值为20Ω的定值电阻R。,按照 表、电压表、导线若干 该方案进行测量.你认为小明能否测出该小灯泡L 的额定功率？请说明你的判断依据： 视频学重难 (第2题) 44题意；如果灯泡L2断路，L2不发光，电流表无示 数，但电压表还是测量电源电压，示数不变，故D 符合题意 举反日 1.(1)如图所示(2)0.2正比(3)2反比 (4)10 (第1题) [解析](1)原电路中，滑动变阻器被短路了，要求 滑片P向右移动时电流表的示数变小，说明滑片 P向右移时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大， 即滑动变阻器左下接线柱接入电路中.(2)电流表 连接小量程，分度值为0.02A,电流表的示数为 0.2A;由表格一的数据知，每组数据的电压及电 流的比值是一个定值，所以在电阻一定时，通过导 体的电流与导体两端的电压成正比.(3)由表格数 据可知，定值电阻两端电压Uv=IR=0.4AX 52=…=0.1AX102=2V,将52、102和202 的定值电阻分别接入电路进行实验，应控制定值 电阻两端电压不变，移动滑片，使电压表示数始终 为2V;由表二数据知，每组对应的电流与电阻的 乘积是一定值，所以当电压一定时，通过导体的电 流与导体的电阻成反比.(4)定值电阻两端电压保 持2V不变，根据串联电路电压规律，滑动变阻器 两端电压U滑=U一Uv=3V一2V=1V,根据串 美分原理品尽》-2，当鼠值为20 >串联电路中，各部分电阻两端电压之比等 于电阻之比，用该原理可以使解题过程简 洁明了 的电阻接人电路时，R:=号×R=专×20n= 10Ω，滑动变阻器的最大阻值最小为102. 2.(1)如图所示(2)B(3)8.3(4)不能小灯泡 的电阻会随温度的变化而变化 (第2题) [解析](1)因为滑动变阻器按一上一下的原则串 联在电路中，已接入一个上方接线柱，则可将滑动 变阻器下方任意一个接线柱与电压表的“3”接线 柱（或小灯泡的右接线柱）相连.(2)若小灯泡断 路，电压表串联在电路中，电压表有示数，故A不 符合题意；滑动变阻器断路，整个电路处于断路状 态，小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数，故 B符合题意；小灯泡短路，电路是通路，电流表有 示数，电压表被短路无示数，故C不符合题意；滑 动变阻器短路，电路是通路，小灯泡会发光，电流 表有示数，故D不符合题意.(3)图乙中电流表使 用0~0.6A量程，分度值是0.02A,示数为0.3A, 则此时小灯泡的电阻R-号-名头≈83n (4)不能；理由：探究通过导体的电流与电压的关 系时，需要控制电阻不变.而小灯泡的电阻会随温 度的变化而变化，在不同电压下，温度不同，电阻 也不同，所以不能用该实验器材探究通过导体的 电流与电压的关系. 第十五章电能与电功率 例TD 例2C[解析]电能表是用来测量用电器在一段 时间内消耗电能多少的仪表，故A正确；电能表表盘 上“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使 用，故B正确；该电能表此时的读数是31.6kW·h, 故C错误；表盘上“10(20)A”表示该电能表的基本 电流为10A,额定最大电流为20A,故D正确.故 选C. 例3A 例4C [解析]甲灯灯丝的电阻R甲=P (220V)2 25W =19360,乙灯灯丝的电阻Rz=P2 U吃 531 (220V)2 100W =484.根据W=Pt可知，正常发光时灯 泡消耗的电能还与通电时间有关，因此无法确定两 灯消耗电能的多少关系，故A错误；在灯丝的长度和 材料相同的情况下，横截面积越大，电阻越小，所以 乙灯的灯丝比甲灯的灯丝粗，故B错误；两灯串联在 220V的电路中，通过两灯的电流相同，甲灯灯丝的 电阻大，灯的亮度决定于灯的实际功率，根据P IR可知，甲的实际功率大，所以甲灯比乙灯亮，故C 正确；两灯并联在220V的电路中，实际功率等于额 定功率，故甲灯比乙灯暗，故D错误.故选C 例5(1)校零(2)B、E右(3)有2.5 (4)0.75大错误[解析](1)由图甲可知，使用 前，电流表的指针没有对准零刻度线，故应对电流表 进行校零.(2)测量小灯泡的电功率时，小灯泡应串 联在电路中，电压表并联在小灯泡两端，测小灯泡两 端的电压.图乙中，小灯泡和电压表被短路，应将A、 E两点间的导线改接到B、E两点之间；实验中，为了 保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻 值最大处，即最右端.(3)小灯泡灯丝断了，此时电压 表串联在电路中，电压表仍能与电源连通，电压表有 示数；第1次实验中，小灯泡正常发光，它两端的实际 电压等于额定电压，为2.5V,即a处的数据为2.5. (4)根据表中数据和现象可知小灯泡正常发光时的 电流为0.3A,小灯泡的额定功率为P籁=U额I额 2.5V×0.3A=0.75W;对比三次实验，根据P=UI 可知，小灯泡越亮时，它的实际功率越大，即小灯泡 的实际功率越大，小灯泡越亮；小灯泡的灯丝阻值随 温度变化，所以小灯泡的实际功率随电压的变化而 变化，不是一个定值，求平均值减小误差无意义，故 这种做法错误。 例6(1)转换法做功(2)电阻右 (3)左大不能 [解析](1)本实验中电流通过导体产生热量的多少 不易直接观察，我们根据气体热胀冷缩的特征，通过 观察U形管两侧液面的变化来比较，在这里运用的 实验方法是转换法；闭合开关后，电流通过导体时， 将电能转化为内能，电阻丝内能增加，这是通过做功 ♪54 改变了电阻丝的内能.(2)装置甲中两电阻串联，电 流和通电时间相同，电阻不同，根据控制变量法，利 用装置甲可探究电流产生的热量与电阻的关系.由 于右侧电阻大，根据Q=IRt可知，通电一段时间 后，与右侧容器相连的U形管中液面的高度差较大 (3)通过观察装置乙，两侧容器内电阻大小和通电时 间相同，左侧容器内电阻处于干路上，右侧容器内电 阻在支路上，根据并联电路电流的特点，通过左侧容 器内电阻的电流大于右侧容器内电阻的电流，根据 Q=IRt可知，左侧容器中导体产生的热量较多；由 此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体 产生的热量越多；电炉丝与导线串联，电流与通电时 间相同，电阻不同，产生热量的多少与电阻有关，而乙 装置中电阻和通电时间相同，电流不同，所以该装置不 能解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不 发热”. 例7(1)①C②1.47③1焦耳(2)串2 [解析](1)①当充电电压刚好达到4.2V时，充电量 已经超过了75%，可能是80%90%.故选C;②充 电时达到的最大电压是4.2V,电流是I=350mA= 0.35A,最大功率为P=UJI=4.2V×0.35A= 1.47W;③有一根与充电器相连的数据线，其阻值R 不变，根据图像可知，在充电第1小时的电流大于第 3小时，根据Q=I2Rt,电流越大，产生的热量越多， 故第1小时产生的热量更多.(2)由于锂电池刚充电 瞬间所需电压为3.5V,小于电源输出电压4.2V,因 此需要串联电阻来分压；电阻R'分得的电压U'= 4.2V-3.5V=0.7V,此时电流是I'=350mA= 035A,电盟R号-8-2n 例88.4×10487.5%[解析]水的体积为V= 800mL=800cm3,由密度公式p-受可知水的质量 为m=p水V=1.0g/cm3X800cm3=800g=0.8kg,水 吸收的热量为Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg·℃)× 0.8kg×(45℃-20℃)=8,4×10J;由P=W可 得消耗的电能为W=Pt=3200W×30s=9.6×104J, 电热水龙头的加热效率为？= 0×10%- 8.4×10J×100%-87.5%. 9.6×104J1 例9(1)5A(2)0.11kW·h(3)73.5% [解析](1)当电热锅处于加热状态时，电热锅功率最大， 电路中的电流最大，由P=UⅡ可知，连接电热锅的电线 至少要能承受的电流1=P-1100W U-220V =5A(2)电热 锅的保温功率P保=10W=0,1kw,由P-Y可 知，电热锅每小时消耗的电能W=P保t=0.11kW× 1h=0.11kW·h.(3)水的体积V=1.5L=1.5dm3= 1.5×103m,由p-得可知，水的质量m=p*V= 1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg,水吸收的热 量Q吸=c水m·(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)× 1.5kg×(100℃-23℃)=4.851×10J:由P=W 可知，电热锅加热l0min消耗的电能W=P加t' 1100W×10×60s=6.6×105J;电热锅的效率7= 0×1w%-4XX10w%=a.5k 6.6×105J 巩固特训 1.B[解析]“220V5(10)A”中，220V指该电能 表应在220V的电路中使用，5A是指电能表的 基本电流，10A指电能表平时工作允许通过的最 大电流，即电能表的额定最大电流为10A,故A 正确，B错误；电能表的最后一位数是小数，单位 是kW·h,如图所示电能表的示数为248.6kW·h, 故C正确；3000r/(kW·h)表示电路中用电器每 消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转动 3000r,即转盘每转3000r,电路中消耗电能 1kW·h,故D正确. 2.B[解析]根据欧姆定律可知，当U=3V时，电 路中的电流1-景-兴，当U=4V时电路中 的电流：-日-兴侧货-=25A解得 R=42,该电阻R所消耗电功率增加了PR'一PR= U'U_4V2_3D=1.75w,故选B RR4242 3.(1)57600J(2)40h(3)540J [解析](1)电池充满电可储存的电能W=UIt= 5V×3200×10-3A×1×3600s=57600J. (2)由图甲可知，若只闭合开关S1,电路中只有风 扇工作，根据工作参数可知，风扇的工作电流 IM=0.08A,由W=UIt可知，若只闭合开关S1, 该电池可以供风扇工作的时间（一 W 57600J 5V×0.08A=144000s=40h.(3)由图可知，若 同时闭合开关S、S2,风扇和照明灯同时工作，根 据并联电路的电流特点可知，此时干路的总电流 I总=IL+IM=0.1A十0.08A=0.18A,让风扇 和照明灯同时工作l0min,电路消耗的总电能 W总=U1总t"=5V×0.18A×10×60s=540J. 4D[解析]由P-发可知，指示灯的灯丝电阳 R兴-合0-12sa放A特图乙 可知，电动机和指示灯串联，由P=UⅡ可知，电路 中的电流1-w一1L-是-公器-64A,电动 机的发热功率P=IM2RM=(0.4A)2×0.52= 0.08W,故B错误；根据串联电路的电压特点可 知，电动机两端的电压UM=U-U1=4.5V一 0.5V=4V,电动机的额定功率PM=UMIM= 4V×0.4A=1.6W,故C错误；电路的总功率 P=UI=4.5V×0.4A=1.8W,故D正确. 5.(1)100W(2)4342(3)200V [解析](1)3000r/(kW·h)表示电路中每消耗 1kW·h的电能，电能表的转盘转3000r,在保 温状态下，电能表的转盘在1min内转动了5r, 1 电饭锅消耗的电能为W=3kW·h=6 3.6×10J=6000J,保温功率为P保温= W保通一 t 55 6000J-100W.(2)由图甲可知，当开关S与触点 60s 1连接时，电路中只有R1,电路中电阻较小；当开 关S与触点2连接时，电路中R1、R2申联，电路 2 中电阻较大；电源电压一定，由P=尺可知，当开 关S与触点1连接时，电路电功率较大，电饭锅处 于加热状态；当开关S与触点2连接时，电路电功 率较小，电饭锅处于保温状态.由P= R可得保 温时电路总电阻为R串= U=220V P保温 100W 484Ω，由串联电路的电阻特点可知，R2的阻值为 R2=R串-R1=4842-502=4342.(3)1个标准 大气压下水的沸点为100℃，电饭锅将2kg、初温 为20℃的水加热至沸腾时，水吸收的热量为Q吸- c水m(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)X2kgX (100℃一20℃)=6.72×105J.不计热量损失，则 W-Q,则电饭锅的实际加热功率为P'-Y- Qs6.72X10800w,根据P可得，加 t 14×60s 热状态下的实际电压为U实=√P加热R1= √800W×502=200V. 孔举反9 1.电流300仍能[解析]由题图可知，R1与R3 并联后与R2串联，根据串、并联电路电流特点可 知，通过R1的电流小于通过R2的电流，R1和R2 电阻相等，所以可以探究电流产生的热量与电流 大小的关系；通电1min,R2产生的热量Q2= I2R2t=(1A)2×52×1×60s=300J;若将Rg 更换为102的电阻，电阻的分流作用还在，仍能 完成该实验探究. 2.(1)如图所示(2)①先将滑动变阻器的滑片调至 阻值最大处，再闭合开关②断路 Uo (3)0.75(4)①0.5③U·R。 (5)不能，由 前面实验可知，小灯泡L正常发光时，I=0.3A, ，56 R。与小灯泡串联，R。两端的电压U。=IR。= 0.3A×202=6V>3V,即R。两端的电压大于 电源电压，不能满足实验要求，所以不可行 (第2题) [解析](1)小灯泡的额定电压U额=2.5V,额定功 率约为0.8W,根据P=UI可知，小灯泡额定电 流约为广-记。受8Y-Q2A放电流表送用 小量程与开关串联在电路中.(2)①为了保护电 路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至阻值 最大处；②由图乙可知，此时电压表示数为零，说 明与电压表并联的电路短路或电压表与电源之间 存在断路，又因为是滑动变阻器发生故障，即故障 应是滑动变阻器断路.(3)由(1)可知，电流表选用 小量程，当电压表示数为2.5V时，电流表表盘如 图丙所示，电流表分度值为0.02A,其示数为 0.3A,则小灯泡的额定功率为PL=U额IL 2.5V×0.3A=0.75W.(4)①由电路图可知，闭 合开关S,S拨至a时，电压表测定值电阻和滑动 变阻器两端的电压，为了测小灯泡的额定功率，需 要让小灯泡在额定电压下工作，那么此时电压表 的示数U'=U-U额=3V-2.5V=0.5V;③保 持滑片位置不动，开关S1拨至b,电压表测定值 电阻两端的电压，此时电压表的示数为U。,则电 路中的电流为1复=1。一R小灯泡的额定功率 Uo 为P领=U1=U·定.（⑤）由前面实验可知， 小灯泡L正常发光时，I=0.3A,R。与小灯泡串 联，R。两端的电压U。=I1R。=0.3A×20= 6V>3V,即R。两端的电压大于电源电压，不能 满足实验要求，所以不可行