17 《电流做功与电功率》单元复习讲义五步曲 -2026-2027学年沪科版物理九年级全一册

该初中物理单元复习讲义通过框架图系统梳理电流做功与电功率知识体系，以表格对比呈现电功计算公式适用范围（纯电阻与非纯电阻电路），用思维导图归纳电能表、电功率测量等核心知识点，清晰展现焦耳定律与串并联电路计算的内在联系及重难点分布。 讲义亮点在于“考点分层训练”设计，如动态电路分析题培养科学推理能力，测量小灯泡电功率实验题提升科学探究素养。解题策略提供模型建构方法，基础学生可掌握串并联电路计算步骤，优秀学生能深化公式灵活应用，支持自主复习且便于教师实施精准分层教学。

沪科版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案（全国通用） 第十七章 电流做功与电功率 单元重要专项01 《电流做功与电功率》单元复习讲义五步曲 1.结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。 2.通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。 知识点一、电功的计算 1.电功的计算 (1)计算式：W=UIt  (2)导出式 W=I2Rt=t 2.电功的计算公式适用范围 （1）公式W=UIt适合纯电阻电路，也适合非寸电阻电路。 （2）导出式 W=I2Rt=t，只适合寸电阻电路的计算。 知识点二、电能表 1. 测量用电器在一段时间内消耗电能的多少。 2. 电能表前后两次读数之差，就是用电器在这段时间内消耗电能的多少。 3. 一般电能表的表盘上有五个格，且最后一格内数字为小数位。 4.对电能表上所标示的参数的含义理解不全面。 知识点三、电功率及计算（简单串并联） 1.电功率的计算 P=UI、P=I2R、P=是关于电功率计算的三个常用公式，在这三个公式中，只有P=UI是基本公式，其他两个公式都是利用欧姆定律推导出来的，而欧姆定律成立的条件是电路为纯电阻电路，故另外两个公式也只对纯电阻电路成立，所以在进行有关电功率的计算时，公式的选取必须慎重，纯电阻电路可以任意选取，非纯电阻电路只能用基本公式。 2.理解额定功率和实际功率 知识点四、电功率的测量 1.测量小灯泡的电功率 2.测量其他家用电器的电功率 说明：两个实验都是测量电功率，但实验器材不同。 （1）伏安法测量小灯泡电功率，主要是用电流表和电压表。 （2） 测量其他家用电器的电功率主要是用电能表。 知识点五、电流产生的热量与哪些因素有关 (1)当电流和电阻一定时，通电时间越长，产生的热量越多。 (2)当电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。 (3)当电阻和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多。 探究过程中物理科学方法的运用：控制变量法和转化法。 知识点六、焦耳定律及其应用 1.内容：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。这个规律叫焦耳定律。  2.公式：Q=I2Rt　Q表示电流通过导体产生的热量，单位是J；I表示通过导体的电流，单位是　A；R表示导体的电阻，单位是Ω；t表示通电时间，单位是s　  一、涉及纯电阻电路和非纯电阻电路的计算时的解题要领 (1)不包含电阻的公式在纯电阻和非纯电阻电路中都适用。如P=UI，P=，W=UIt  (2)纯电阻电路：将欧姆定律公式I=代入P=UI，推出P=I2R和P=；代入W=UIt，推出W=I2Rt和W=t。纯电阻电路中电能全部转化成内能。 (3)非纯电阻电路：不能将欧姆定律公式I=代入电功、电热和电功率的公式，计算电功只能用W=UIt，计算电热只能用Q=I2Rt，计算电功率只能用P电=UI，计算发热功率只能用 P热=I2R，P电=P热+P其他。 二、初中物理串联电路电学计算题的解题基本策略 应用欧姆定律解决问题，从以下几个方面来思维，并关注应注意的几点： （1）对于单个导体在电路中工作的问题，只要把精力放在找这个导体的两端电压U，流经电流I，导体电阻R。各量均用国际单位，根据欧姆定律列出方程：I=U/R，所求量在该方程中解出即可。若求解电功、电功率、电热，直接运用W=UIt、P=UI、Q=I2Rt求解即可。 （2）对于两个导体串联时，分别找出每个导体对应的电流、电压和电阻。如：对于导体A，电阻R1，两端电压U1，流经电流I1，这三个量满足欧姆定律：I1=U 1/R1；对于导体B，电阻R2，两端电压U2，流经电流I2，这三个量满足欧姆定律：I2=U2/R2。然后再根据串联电路电流、电压、电阻的特点将上面两方程联系起来。比如： ①串联电路两导体流经电流相等，也就是I1=I2=I（I是串联电路总电流），这样得到 U 1/R1=U2/R2=U/R（U是串联电路总电压，R为总电阻），题中待求的物理量就在这个方程中，解方程即可！ ②串联电路两导体电压之和等于电路总电压，也就是U1+U2=U，这样将U1=I1R1，U2=I2R2代入得I1R1+I2R2=U，解这个方程可得所要求的量。 注意隐含条件的给出是解决问题的重要环节。 例如题中给出用电器铭牌说明或给出用电器的额定电压值、额定电功率或说明用电器正常工作。这就实际上给出了用电器的电阻。因为P=U2/R，所以R=U2/P。用电器正常工作说明它两端电压等于它的额定电压，流经用电器的电流也可求出，这时的电功率等于它的额定电功率。 三、初中物理并联电路电学计算题的解题基本策略 对于两个导体并联时，分别找到两个支路导体的电流、电压、电阻，再看看电路的总电流、总电压、总电阻。如：对于第一个支路，流经电流I1，电阻R1，两端电压U1，用欧姆定律联系起来建方程：I1=U1/R1；对于第二个支路，流经电流I2，电阻R2，两端电压U2，也用欧姆定律联系起来建方程：I2=U2/R2。对于整个电路找总电流I，总电压U，总电阻R。再用欧姆定律联系起来建方程：I=U/R。然后根据并联电路的电流、电压、电阻之特点，将以上方程联系起来会得到新的方程，所求的量就在新的方程之中。 如：①根据并联电路电流特点：I1+I2=I ②根据并联电路电压特点：U1=U2=U ③根据并联电路电阻特点：1/R1+1/R2=1/R 若求解某用电器或电阻的电功、电功率、电热，直接运用W=UIt、P=UI、Q=I2Rt求解即可。 注意隐含条件的给出是解决问题的重要环节。例如题中给出用电器铭牌说明或给出用电器的额定电压值、额定电功率或说明用电器正常工作。这就实际上给出了用电器的电阻。因为P=U2/R，所以R=U2/P。用电器正常工作说明它两端电压等于它的额定电压，流经用电器的电流也可求出，这时的电功率等于它的额定电功率。 四、初中物理混联电路电学计算题的解题基本策略 我们初中阶段在计算类问题中，只研讨两个电阻的串联或并联。对于电路中可能会有3个或4个电阻组成混联电路，涉及这样的电路计算时，一定会有开关作用，根据开关的关闭和打开情况，有的电阻被短路掉，有的电阻处于断路状态，这时电路中会出现只有一个导体工作，还会出现只有两个导体串联或并联在电路中，有的问题根据滑动变阻器的滑片滑动情况，看变阻器是否接入电路之中。总之，我们只要模型1、模型2的解读思路弄清晰，初中阶段课标要求的电路计算应用问题就会很容易解决。另外，求解电功率计算问题时，要注意 （1）注意隐含条件的给出是解决问题的重要环节。 例如题中给出用电器铭牌说明或给出用电器的额定电压值、额定电功率或说明用电器正常工作。这就实际上给出了用电器的电阻。因为P=U2/R，所以R=U2/P。用电器正常工作说明它两端电压等于它的额定电压，流经用电器的电流也可求出，这时的电功率等于它的额定电功率。 （2）如果电路中有多个开关，通过多个开关的闭合与打开，可以知道电路是串联的还是并联的，从而根据串并联电路的电压特点和电流特点，结合欧姆定律和电功率公式及焦耳定律就可解决许多物理量的求解问题。 考点一、电功与电能（含电能表） 【例题1】观察图甲中小林的妈妈和爸爸的对话，回答问题： （1）当地的电价为______元/度； （2）小林家上一个月底抄表时电能表的示数如图乙所示，则本月底电能表的示数应为______. 【答案】0.52 1016.1 【解析】（1）由图甲知道，当地的电价为52元/100度=0.52元/度 （2）由图乙知道，上个月底抄表时电能表的示数为916.1kW·h，这个月用了100度电也就是100kW·h，所以本月底电能表的示数为 916.1kW·h+100kW·h=1016.1kW·h （变式训练1）下列单位中，属于电能的单位是（　　） A． B． C． D． （变式训练2）下列对电能与电功的说法中正确的是（   ） A．电功和电能单位相同，是同一个物理量 B．通过导体的电流越大，电流做的功越多 C．电流做功多少只与电流和通电时间有关 D．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 （变式训练3）如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关，电流表A的示数为0.5A，A1的示数为0.3A，则电源电压为____V，定值电阻R2在1min内消耗的电能为____J。 考点二、额定功率与实际功率 【例题2】将标有“2.5V，0.3A”的小灯泡接在2V的电源两端，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率将变小 B．小灯泡的额定电流将变小 C．小灯泡的额定电压将变小 D．小灯泡的额定功率不变 【答案】D 【解析】用电器正常工作时的电压为额定电压，在额定电压下工作的电流为额定电流，标有“2.5V，0.3A”的小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.3A；用电器的额定电压、额定电流和额定功率是唯一的，不会发生变化，将小灯泡接在2V的电源两端，则小灯泡实际电压为2V，小灯泡的额定电压、额定电流和额定功率都不变，故D正确，ABC错误。故选D。 （变式训练1）电热水壶甲和乙的铭牌如下表所示。当两个电热水壶都正常工作2min时，请你根据表中提供的信息，判断下列说法中正确的是（     ） 电热水壶 甲 乙 容量 1.2L 1.2L 额定电压 220V 220V 额定功率 1500W 1000W A．甲电热水壶两端的电压较高 B．通过甲电热水壶的电流较小 C．乙电热水壶消耗的电能较多 D．电流通过甲电热水壶做功较快 （变式训练2）标有“6V；3W”和“6V；6W”的灯L1和L2（假设两灯灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是（　　） A. 通过灯L1和L2的电流之比为1∶2 B. 灯L1和L2两端电压之比为2∶1 C. 灯L2和L1的发光亮度相同 D. 能够正常发光的灯应是灯L2 （变式训练3）如图所示的电路，电源电压恒为6V，白炽灯泡L1标有“5V0.25A”，白炽灯泡L2标有“6V；3W”，的阻值为。忽略温度对灯丝电阻的影响，只闭合开关S1时，灯泡_____更亮；只闭合开关S2时，的功率为______W。 考点三、串并联电路电功率的计算 【例题3】（2026·贵州）如图所示，电路中电源两端电压保持不变，闭合开关，电流表的示数，定值电阻。求： (1)定值电阻两端的电压为___________。 (2)通过定值电阻的电流。 (3)的电功率。 【答案】(1)4 (2) (3) 【解析】（1）闭合开关，与并联，定值电阻两端的电压 （2）由欧姆定律得 （3）由电功率公式得 （变式训练1）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样，定值电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：    （1）小灯泡L的电阻； （2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数； （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率。 （变式训练2）已知，，琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起，则（ ） A. 图甲中R1与R2电流比 B. 图乙中R1与R2的电压比 C. 图甲与图乙的总功率比 D. 图甲与图乙的总功率比 （变式训练3）如图甲所示，电源电压恒定，R为定值电阻，闭合开关，将滑动变阻器R0的滑片P从a端移到b端的过程中，其电流I与电压U的关系图像如图乙所示，滑动变阻器R的最大阻值为 ，电阻消耗的最大功率和最小功率之比为 。 考点四、动态电路分析 【例题3】（2026·黑龙江）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，在电路安全的情况下，滑动变阻器R2的滑片由最右端向中点滑动过程中，下列说法正确的是（     ） A．电压表示数不变，电流表A1示数变小 B．电压表示数变大，电流表A2示数变大 C．电压表示数与电流表A2示数比值变小，电路总功率变小 D．电压表示数与电流表A1示数比值不变，电路总功率变大 【答案】D 【解析】B．由图可知，​与​并联，电压表测电源电压，电流表​测​支路的电流，电流表​测干路总电流。 电源电压不变，因此电压表示数始终不变，故B错误； A．​是定值电阻，并联电路中各支路电压等于电源电压，根据​，和都不变，因此的电流不变，即​示数不变，故A错误； C．滑片由最右端向中点滑动时，滑动变阻器​接入电路的电阻变小，根据，不变，​变小，因此​支路电流​变大。 干路总电流，​不变，​变大，因此干路总电流​变大。电压表示数与​示数的比值为电路总电阻，总电阻随​减小而减小，比值确实变小，但总功率，不变、​变大，因此总功率变大，故C错误； D．电压表示数与示数的比值，​是定值电阻，因此比值不变；不变、​变大，总功率​变大，故D正确。故选D。 （变式训练1）（2025山东威海）图为某自动测温装置的工作原理图，电源电压保持不变，R为热敏电阻，R0为定值电阻。由电压表改装的显示仪示数随环境温度升高而增大。下列分析正确的是（　　） A. 环境温度升高，R阻值增大 B. 环境温度越高，R0消耗的电功率越大 C. 显示仪示数越小，电路在相同时间内消耗的总电能越大 D. 环境温度不变，将R0换成阻值更大的电阻，显示仪示数变大 （变式训练2）图甲是噪声监测器的内部电路图。电源电压恒定，R1的阻值随声音强度的变化关系如图乙所示，定值电阻R2的阻值为5Ω。闭合开关S，当声音强度为60dB时，电压表示数为1.5V。下列分析正确的是（　　） A．电压表示数随声音强度的增大而减小 B．声音强度越大，电路消耗的总功率越小 C．噪声监测器的电路图中电源电压为6V D．声音强度为50dB时，电压表示数为5V （变式训练3）如图为某实践小组设计的风速自动报警器电路图，电源电压不变，R0为压敏电阻， 它的阻值随风速v的增加而减小，R1为定值电阻。当风速时，两电表都不报警。当风速 时，两表中的一个会报警；当风速时，另一个表会报警。已知：，两表都是在 大于等于各自设定的电压值或电流值时触发报警。在电路处于两表都未报警的工作状态下，下列 说法正确的是（　　） A．风速变化时，电流表示数一定不变 B．风速增大时，R1的功率会减小 C．当时，触发报警的表是电流表 D．风速变化时，电压表和电流表示数之比不变 考点五、测量小灯泡电功率 【例题4】（2026·四川凉山）学校科创社团的同学们计划自己动手制作简易调光台灯，实验室提供的器材有2节干电池、小灯泡（2.5 V）、滑动变阻器A（最大阻值5 Ω）、滑动变阻器B（最大阻值50 Ω）、滑动变阻器C（最大阻值500 Ω）、开关和导线若干。 (1)按照图甲连接电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑到______（选填“a”或“b”）端； (2)经过多次实验将测得的数据绘制成图像如图乙所示，为了方便灯光亮度调节，应选用滑动变阻器______（选填“A”“B”或“C”）； (3)实验中发现一个灯亮度不够，于是再增加一个同规格的灯泡，为了使整体亮度增加，两灯泡应______联； (4)接好新增灯泡后为了让两灯泡正常发光应将滑动变阻器滑片向____（选填“a”或“b”）端移动； (5)接一个灯正常发光时滑动变阻器的功率为，接两个灯正常发光时滑动变阻器的功率为，则______。 【答案】(1)b (2)B (3)并 (4)a (5)1:2 【解析】（1）闭合开关前，滑动变阻器要调到最大阻值。由图甲，滑片滑到b端时，滑动变阻器接入电路的电阻丝最长，阻值最大。 （2）电源为 2 节干电池，电源电压，由图乙可知，小灯泡两端的电压变化范围为。通过电路的电流最小时，灯泡两端电压，此时滑动变阻器阻值最大，分压最多，为 滑动变阻器接入电阻 故此时滑动变阻器接入电路的最大电阻为，滑动变阻器 A 最大阻值只有5Ω，调节范围太小；C 最大500Ω，阻值过大调节不方便；滑动变阻器B最大阻值50 Ω更便于精细调节亮度。 故选B。 （3）要整体亮度增加，总功率要变大。电源电压不变，根据，总电阻要减小。并联总电阻更小，总电流更大，总功率更大，所以两灯泡应并联。 （4）单个灯泡正常发光电压2.5V，两个同规格灯泡并联后，总电流变大，滑动变阻器分压会变大，灯泡两端电压会低于2.5V。要让灯泡重新正常发光，需要减小滑动变阻器接入电阻，减小它的分压，因此滑片向a端移动。 （5）电源电压，灯泡额定电压，滑动变阻器分压始终不变，为 接一个灯正常发光时，电流为，滑动变阻器功率 接两个相同灯并联正常发光时，总电流为，滑动变阻器功率 因此两次功率之比为 （变式训练1）如图所示，小欣做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为，小灯泡的螺旋套上标有“”字样，滑动变阻器的规格是“  ”。 (1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线，将图乙中未完成的电路连接完整。 (2)连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路的故障可能是__________； A．灯泡短路 B．滑动变阻器短路 C．灯泡断路 D．滑动变阻器断路 (3)电路故障排除后，闭合开关，缓慢移动滑片，电压表示数如图丙，为使灯泡正常发光，应向__________（选填“左”、“右”）端移动滑片P；图丁为灯泡的图像，小欣发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比__________（选填“变大”，“变小”或“不变”）；当小灯泡两端电压为2 V时，其实际功率在下列选项__________的范围内。 A．0~0.5 W    B．0.32 W~0.4W    C．0.4 W~0.5 W (4)测完小灯泡的电功率之后，小欣绘制出该用电器的和图像如图所示，下列正确的是__________； A． B． C． D． (5)在某次实验中，小欣向左调节滑动变阻器，滑动变阻器的功率减小了，灯泡的功率变化了，则__________（选填“>”“<”或“=”）。 （变式训练2）如图所示：电能表示数为_______。某兴趣小组利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的实际功率。关闭其他用电器，将该节能灯接入家庭电路，分别设计出两种测量方案： 方案一：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n； 方案二：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t； 比较两种方案，最可行的是___________。 （变式训练3）如图-1，是“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5V。    （1）连接如图1所示电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应置于最 （选填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关S，观察到小灯泡L不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不偏转，移动滑动变阻器的滑片P，两表的示数均无变化，则故障原因可能是 。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，多次实验并将数据和现象记录在下表中。分析表中信息，回答下列问题。 实验次数 电压U/V 电流I/A 小灯泡亮度 电功率P/W 1 0.5 0.20 不亮 0.10 2 1.0 0.24 暗 0.24 3 2.0 0.32 较暗 0.64 4 2.5 正常亮 5 3.0 0.38 很亮 1.14 ①小灯泡L在额定电压下工作时，电流表的指针位置如图-2所示，则电流表示数为 A，小灯泡L的额定功率为 W。 ②第1次实验中，小灯泡L不亮的原因可能是 。 ③分析数据还发现，通过小灯泡L的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是 。 （4）本次实验所选用的滑动变阻器的规格是 。 A．10Ω　2A　　B．20Ω　1A 考点六、含有图像的串并联电路电学量（含最值范围）的计算 【例题5】（2026·江苏连云港）如图甲所示，电源电压保持不变。闭合开关，滑动变阻器滑片P从端移动到端，两电表示数变化关系用图乙中线段表示。下列说法正确的是（     ） A．电源电压为 B．定值电阻阻值为 C．电路总功率的最大值是 D．当滑片P置于中点时，电压表示数为 【答案】D 【解析】根据图乙和已知条件，列出电源电压和定值电阻R1的两个关系式，求出电源电压和R1，分析电路中的最大电流，根据求出最大功率，先求出滑动变阻器的最大阻值，然后求出滑片P置于中点时的阻值，结合串联电路电阻规律、欧姆定律及其变形式求解。 AB．由图可知，滑片在端时，接入电阻为0，电压表示数为0，此时电流最大，由图乙得 ，电源电压……① 滑片在端时，接入电阻最大，电压表示数最大，电流最小，由图乙得 ，两端电压，电源电压……② 联立①②两式解得，， 故AB错误； C．由可知，电源电压不变，电路总功率最大时，电流最大，总功率最大值 ，故C错误； D．滑动变阻器最大阻值 滑片在中点时，接入电阻 总电阻 电路电流 的电压即电压表示数为 ，故D正确。故选D。 （变式训练1）（2025·四川雅安）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡的额定电流为0.6 A，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，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表示数变化关系图像如图乙所示，电流表示数与滑动变阻器连入电路阻值的变化关系图像如图丙所示。下列说法正确的是（     ） A．电源电压为9 V B．小灯泡的额定功率为3 W C．向右移动滑动变阻器滑片P，电流表示数变小，电压表示数变大 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24-50 Ω （变式训练2）如图所示为定值电阻和灯泡的图像，灯泡的额定电压为。将两个用电器串联在电源两端，灯泡正常发光。则电源电压为__________，灯泡的额定功率为__________，定值电阻与灯泡的功率之比为__________。 （变式训练3）如图所示，电源电压恒为7V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω  1A”，灯泡标有“6V  3W”字样，闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，下列说法正确的是（     ） A．电压表示数变化范围为2～3V B．电流表示数变化范围为0.2～0.5A C．小灯泡的功率最小功率为0.75W D．电路最大功率为3.5W 考点七、电流的热效应（含探究实验） 【例题7】下列利用电流热效应工作的用电器是（    ） A．电视机 B．电风扇 C．电脑 D．电炉 【答案】D 【解析】A．电视机工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意； B．电风扇工作时电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意； C．电脑工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意； D．电炉工作时电能主要转化为内能，是利用电流热效应工作的，故D符合题意。故选D。 （变式训练1）冬季使用电热暖手宝取暖，是利用电流的____效应；暖手宝的加热过程中，电能主要转化为_____能；使用时通过____的方式改变了人手的内能。 （变式训练2）如图是探究电流通过导体时产生的热量跟电阻大小的关系的实验装置，实验中通过观察_______ 来比较电阻产生的热量。若通过电阻的电流是0.2A，则阻值为5Ω的电阻在1min内产生的热量为_______ J。 （变式训练3）在探究“影响电流热效应的因素”实验中。 (1)小明用如图甲所示电路，将、、的3根电阻丝分别浸没在___________相等的煤油中，并在烧瓶内安装并插入一支温度计，该 实验通过比较液体___________的变化，来比较电阻丝产生的热量多少。 (2)按电路图甲，连接实物图乙__________。开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于________（A/B）端。 (3)只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器R0，使电流表的示数为1.5A，记录数据如表1所示。 表1 通电时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 20 24 28 32 36 由表1数据得到的结论是________。 (4)为探究电流通过电阻产生的热量与电阻的关系，实验操作步骤是： ①___________，调节滑动变阻器R0，使电流表的示数为1A； ② 记录经过不同时间，电阻丝R2、R3所在容器中液体的温度值； ③ 记录数据如表2所示。 表2： 通电时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 电阻丝R2 20 22 24 26 28 电阻丝R3 20 21 22 23 24 由表2数据得到的结论是___________。 (5)由表1和表2的数据，你还可以得到结论________， 理由是________。 考点八、焦耳定律及其应用 【例题8】（2026·四川广元）研究表明，不同材料导电性能不同，应用的场景也不相同。下列情景中所选材料合理的是（     ） A．电烤火炉的发热丝用超导材料更好 B．手机芯片主要是半导体材料 C．高压输电线应选用电阻大的导体材料 D．保险丝用绝缘体材料 【答案】B 【解析】A．电烤火炉的发热丝依靠电流的热效应工作，而超导材料电阻为0，通电不会产生热量，不能用来制作发热丝，故A不符合题意； B．半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，是制造芯片、集成电路的核心材料，手机芯片主要由半导体材料制成，故B符合题意； C．高压输电线需要减少输电过程中的电能损耗，根据焦耳定律，相同条件下导体电阻越小，发热损耗越少，因此高压输电线应选用电阻小的材料，故C不符合题意； D．保险丝需要导通电流，并且在电流过大时发热熔断，因此必须用电阻率大、熔点低的导体制作，故D不符合题意。故选B。 （变式训练1）（2026·四川南充）如图是某学校科技小组设计的一个可照明、可加热多功能仪器简化电路图。已知小灯泡L标有“12V  12W”字样，发热电阻R1的阻值恒为27Ω，电源电压恒定不变，闭合开关S。当开关S1接a点时，调节滑动变阻器R2，使小灯泡L正常发光，此时R2的电压为3V，则电源电压为___________V；当开关S1接b点时，保持滑动变阻器滑片P位置不变，R1工作10min产生的热量为___________J。 （变式训练2）（2026湖北一模）为保障行车安全，某款汽车后视镜安装了除雾、除霜装置，简化电路如图所示。电源电压恒为12V，加热电阻、，电路低温挡除雾，高温挡除霜。将旋转开关调至“2”时，电阻工作1min产生的热量为______J。 （变式训练3）（2026·福建）实验室设计某款三挡位电热器，简化电路如图所示。电源电压为220V，定值电阻R1的阻值为55Ω。只闭合开关S1时，为低温挡。只闭合开关S2时，电流表的示数为8A，为中温挡。 (1)求低温挡的电流； (2)求低温挡工作100s产生的热量； (3)各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表，单位长度的导线越粗价格越高。若要保证电热器在三个挡位都能正常工作，从安全和导线成本的角度综合考虑，通过计算判断如何选择干路和支路的导线。 序号 A B C D 导线横截面积S/mm2 0.75 1 1.5 2.5 电流I/A 3～6 6～10 10～16 16～25 考点九、电气设备原理图中多开关使用的计算问题 【例题8】（2026·新疆）如图所示的电路是某电热水壶工作电路的示意图，其中电阻器和都是用来加热的，是总开关，是挡位开关。当接1时，电热水壶处于加热状态，电功率为1200 W；当接2时，电热水壶处于保温状态，电阻器的电功率为12 W，则电热水壶处于保温状态时的电功率为（　　） A．60 W B．108 W C．120 W D．132 W 【答案】C 【解析】由题意可知，当接1时，只有电阻器接入电路，电热水壶处于加热状态，电功率为；由可得，电阻器的阻值为 当接2时，电阻器和电阻器串联接入电路，电热水壶处于保温状态，电阻器的电功率为，此时电路中电流为 电热水壶处于保温状态时的电功率为，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 （变式训练1）如图是某电加热器的简化电路，有高温挡和低温挡两种挡位。电源电压恒为，和为发热电阻，。闭合开关后，通过开关置于1或2可以选择不同挡位，当置于2时，电路总功率为44W。下列说法中正确的是（     ） A．和可以由超导材料制成 B．闭合后，当置于2时，与串联 C．闭合后，当置于1时，处于低温挡位 D． （变式训练2）如图所示为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220 V，有高、低两个加热挡位。设计师最初设计的内部电路有如图所示的甲、乙两种接法，其中电热丝，，熔断器的电阻忽略不计。下列说法正确的是（     ） A．图甲中开关旋转至“1、2”触点之间时，电路处于低挡位 B．图甲电路中高挡位加热1 min可产生48400 J的热量 C．图甲和图乙中低挡位电功率之比为26∶15 D．若熔断器允许通过的最大电流为8A，则设计师应选择图甲电路 （变式训练3）（2026·甘肃武威）小新的父亲患有“老寒腿”，膝盖遇冷常常感到酸痛不适。小新利用所学电学知识，为父亲设计了一款智能发热护膝，如图甲所示，其电路原理图如图乙所示。其中，电源电压恒为，定值电阻、均为发热电阻，的阻值为。通过开关、可实现低温、中温、高温三挡调节。低温挡时，护膝的发热功率为。请根据以上信息，解答下列问题： (1)调至低温挡时，开关应________（选填“断开”或“闭合”），开关应与触点_____（选填“”或“”）连接； (2)定值电阻的阻值是多少？ (3)护膝在高温挡持续正常工作0.5 h后，调至中温挡继续工作1.5 h，2 h内共产生多少热量? 学科网（北京）股份有限公司 $ 沪科版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案（全国通用） 第十七章 电流做功与电功率 单元重要专项01 《电流做功与电功率》单元复习讲义五步曲 1.结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。 2.通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。 知识点一、电功的计算 1.电功的计算 (1)计算式：W=UIt  (2)导出式 W=I2Rt=t 2.电功的计算公式适用范围 （1）公式W=UIt适合纯电阻电路，也适合非寸电阻电路。 （2）导出式 W=I2Rt=t，只适合寸电阻电路的计算。 知识点二、电能表 1. 测量用电器在一段时间内消耗电能的多少。 2. 电能表前后两次读数之差，就是用电器在这段时间内消耗电能的多少。 3. 一般电能表的表盘上有五个格，且最后一格内数字为小数位。 4.对电能表上所标示的参数的含义理解不全面。 知识点三、电功率及计算（简单串并联） 1.电功率的计算 P=UI、P=I2R、P=是关于电功率计算的三个常用公式，在这三个公式中，只有P=UI是基本公式，其他两个公式都是利用欧姆定律推导出来的，而欧姆定律成立的条件是电路为纯电阻电路，故另外两个公式也只对纯电阻电路成立，所以在进行有关电功率的计算时，公式的选取必须慎重，纯电阻电路可以任意选取，非纯电阻电路只能用基本公式。 2.理解额定功率和实际功率 知识点四、电功率的测量 1.测量小灯泡的电功率 2.测量其他家用电器的电功率 说明：两个实验都是测量电功率，但实验器材不同。 （1）伏安法测量小灯泡电功率，主要是用电流表和电压表。 （2） 测量其他家用电器的电功率主要是用电能表。 知识点五、电流产生的热量与哪些因素有关 (1)当电流和电阻一定时，通电时间越长，产生的热量越多。 (2)当电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。 (3)当电阻和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多。 探究过程中物理科学方法的运用：控制变量法和转化法。 知识点六、焦耳定律及其应用 1.内容：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。这个规律叫焦耳定律。  2.公式：Q=I2Rt　Q表示电流通过导体产生的热量，单位是J；I表示通过导体的电流，单位是　A；R表示导体的电阻，单位是Ω；t表示通电时间，单位是s　  一、涉及纯电阻电路和非纯电阻电路的计算时的解题要领 (1)不包含电阻的公式在纯电阻和非纯电阻电路中都适用。如P=UI，P=，W=UIt  (2)纯电阻电路：将欧姆定律公式I=代入P=UI，推出P=I2R和P=；代入W=UIt，推出W=I2Rt和W=t。纯电阻电路中电能全部转化成内能。 (3)非纯电阻电路：不能将欧姆定律公式I=代入电功、电热和电功率的公式，计算电功只能用W=UIt，计算电热只能用Q=I2Rt，计算电功率只能用P电=UI，计算发热功率只能用 P热=I2R，P电=P热+P其他。 二、初中物理串联电路电学计算题的解题基本策略 应用欧姆定律解决问题，从以下几个方面来思维，并关注应注意的几点： （1）对于单个导体在电路中工作的问题，只要把精力放在找这个导体的两端电压U，流经电流I，导体电阻R。各量均用国际单位，根据欧姆定律列出方程：I=U/R，所求量在该方程中解出即可。若求解电功、电功率、电热，直接运用W=UIt、P=UI、Q=I2Rt求解即可。 （2）对于两个导体串联时，分别找出每个导体对应的电流、电压和电阻。如：对于导体A，电阻R1，两端电压U1，流经电流I1，这三个量满足欧姆定律：I1=U 1/R1；对于导体B，电阻R2，两端电压U2，流经电流I2，这三个量满足欧姆定律：I2=U2/R2。然后再根据串联电路电流、电压、电阻的特点将上面两方程联系起来。比如： ①串联电路两导体流经电流相等，也就是I1=I2=I（I是串联电路总电流），这样得到 U 1/R1=U2/R2=U/R（U是串联电路总电压，R为总电阻），题中待求的物理量就在这个方程中，解方程即可！ ②串联电路两导体电压之和等于电路总电压，也就是U1+U2=U，这样将U1=I1R1，U2=I2R2代入得I1R1+I2R2=U，解这个方程可得所要求的量。 注意隐含条件的给出是解决问题的重要环节。 例如题中给出用电器铭牌说明或给出用电器的额定电压值、额定电功率或说明用电器正常工作。这就实际上给出了用电器的电阻。因为P=U2/R，所以R=U2/P。用电器正常工作说明它两端电压等于它的额定电压，流经用电器的电流也可求出，这时的电功率等于它的额定电功率。 三、初中物理并联电路电学计算题的解题基本策略 对于两个导体并联时，分别找到两个支路导体的电流、电压、电阻，再看看电路的总电流、总电压、总电阻。如：对于第一个支路，流经电流I1，电阻R1，两端电压U1，用欧姆定律联系起来建方程：I1=U1/R1；对于第二个支路，流经电流I2，电阻R2，两端电压U2，也用欧姆定律联系起来建方程：I2=U2/R2。对于整个电路找总电流I，总电压U，总电阻R。再用欧姆定律联系起来建方程：I=U/R。然后根据并联电路的电流、电压、电阻之特点，将以上方程联系起来会得到新的方程，所求的量就在新的方程之中。 如：①根据并联电路电流特点：I1+I2=I ②根据并联电路电压特点：U1=U2=U ③根据并联电路电阻特点：1/R1+1/R2=1/R 若求解某用电器或电阻的电功、电功率、电热，直接运用W=UIt、P=UI、Q=I2Rt求解即可。 注意隐含条件的给出是解决问题的重要环节。例如题中给出用电器铭牌说明或给出用电器的额定电压值、额定电功率或说明用电器正常工作。这就实际上给出了用电器的电阻。因为P=U2/R，所以R=U2/P。用电器正常工作说明它两端电压等于它的额定电压，流经用电器的电流也可求出，这时的电功率等于它的额定电功率。 四、初中物理混联电路电学计算题的解题基本策略 我们初中阶段在计算类问题中，只研讨两个电阻的串联或并联。对于电路中可能会有3个或4个电阻组成混联电路，涉及这样的电路计算时，一定会有开关作用，根据开关的关闭和打开情况，有的电阻被短路掉，有的电阻处于断路状态，这时电路中会出现只有一个导体工作，还会出现只有两个导体串联或并联在电路中，有的问题根据滑动变阻器的滑片滑动情况，看变阻器是否接入电路之中。总之，我们只要模型1、模型2的解读思路弄清晰，初中阶段课标要求的电路计算应用问题就会很容易解决。另外，求解电功率计算问题时，要注意 （1）注意隐含条件的给出是解决问题的重要环节。 例如题中给出用电器铭牌说明或给出用电器的额定电压值、额定电功率或说明用电器正常工作。这就实际上给出了用电器的电阻。因为P=U2/R，所以R=U2/P。用电器正常工作说明它两端电压等于它的额定电压，流经用电器的电流也可求出，这时的电功率等于它的额定电功率。 （2）如果电路中有多个开关，通过多个开关的闭合与打开，可以知道电路是串联的还是并联的，从而根据串并联电路的电压特点和电流特点，结合欧姆定律和电功率公式及焦耳定律就可解决许多物理量的求解问题。 考点一、电功与电能（含电能表） 【例题1】观察图甲中小林的妈妈和爸爸的对话，回答问题： （1）当地的电价为______元/度； （2）小林家上一个月底抄表时电能表的示数如图乙所示，则本月底电能表的示数应为______. 【答案】0.52 1016.1 【解析】（1）由图甲知道，当地的电价为52元/100度=0.52元/度 （2）由图乙知道，上个月底抄表时电能表的示数为916.1kW·h，这个月用了100度电也就是100kW·h，所以本月底电能表的示数为 916.1kW·h+100kW·h=1016.1kW·h （变式训练1）下列单位中，属于电能的单位是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】电能在国际单位制中的单位为J，据W=UIt可知， 故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 （变式训练2）下列对电能与电功的说法中正确的是（   ） A．电功和电能单位相同，是同一个物理量 B．通过导体的电流越大，电流做的功越多 C．电流做功多少只与电流和通电时间有关 D．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 【答案】D 【解析】A．电能是一种能量形式，电流做功过程是电能转化为其它形式能量的过程，二者不是一个物理概念，故A错误； B．根据W=UIt可知，只有在电压和通电时间相同时，电流越大，电功才越大，故B错误； C．根据W=UIt可知，电流做功多少还与电压有关，故C错误； D．电流做功过程是电能转化为其它形式的能量的过程，在做功过程中，能量守恒，消耗了多少电能，就有多少电能转化为其它形式的能量，故D正确。故选D。 （变式训练3）如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关，电流表A的示数为0.5A，A1的示数为0.3A，则电源电压为____V，定值电阻R2在1min内消耗的电能为____J。 【答案】3，36。 【解析】由电路图可知，S闭合，R1、R2并联，电流表A1测电阻R1的支路电流，电流表A测干路电流。因并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压，所以电源电压为U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V 因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R2的电流为 I2=IA-I1=0.5A-0.3A=0.2A R2在1min内消耗的电能为 W=UI2t=3V×0.2A×60s=36J 考点二、额定功率与实际功率 【例题2】将标有“2.5V，0.3A”的小灯泡接在2V的电源两端，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率将变小 B．小灯泡的额定电流将变小 C．小灯泡的额定电压将变小 D．小灯泡的额定功率不变 【答案】D 【解析】用电器正常工作时的电压为额定电压，在额定电压下工作的电流为额定电流，标有“2.5V，0.3A”的小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.3A；用电器的额定电压、额定电流和额定功率是唯一的，不会发生变化，将小灯泡接在2V的电源两端，则小灯泡实际电压为2V，小灯泡的额定电压、额定电流和额定功率都不变，故D正确，ABC错误。故选D。 （变式训练1）电热水壶甲和乙的铭牌如下表所示。当两个电热水壶都正常工作2min时，请你根据表中提供的信息，判断下列说法中正确的是（     ） 电热水壶 甲 乙 容量 1.2L 1.2L 额定电压 220V 220V 额定功率 1500W 1000W A．甲电热水壶两端的电压较高 B．通过甲电热水壶的电流较小 C．乙电热水壶消耗的电能较多 D．电流通过甲电热水壶做功较快 【答案】D 【解析】A．两电热水壶正常工作时实际电压等于额定电压，二者额定电压均为220V，两端电压相等，故A错误； B．两壶工作电压U相同，由得，，因此，故B错误； C．工作时间t相同，根据，，因此，甲消耗电能更多，故C错误； D．电功率表示电流做功的快慢，两壶正常工作时实际功率等于额定功率，，因此电流通过甲做功较快，故D正确。故选D。 （变式训练2）标有“6V；3W”和“6V；6W”的灯L1和L2（假设两灯灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是（　　） A. 通过灯L1和L2的电流之比为1∶2 B. 灯L1和L2两端电压之比为2∶1 C. 灯L2和L1的发光亮度相同 D. 能够正常发光的灯应是灯L2 【答案】B 【解析】A．两个灯泡的额定电流分别为 两个灯泡的电阻 将它们串联在某电源上，所以通过它们的电流相等，则通过灯L1和L2的电流之比为1∶1，故A错误； B．灯L1和L2两端的电压之比为 故B正确； CD．将它们串联在某电源上，所以通过它们的电流相等，使其中一个灯正常发光，因为L1的额定电流小于L2的额定电流，所以通过电路的电流是0.5A，L1正常发光，L2不能正常发光，两个灯泡发光亮度不同，故CD错误。故选B。 （变式训练3）如图所示的电路，电源电压恒为6V，白炽灯泡L1标有“5V0.25A”，白炽灯泡L2标有“6V；3W”，的阻值为。忽略温度对灯丝电阻的影响，只闭合开关S1时，灯泡_____更亮；只闭合开关S2时，的功率为______W。 【答案】 0.4 【解析】根据两灯泡的规格，可分别求出两灯泡的电阻为 当只闭合开关S1时，电路为L1、L2串联，电流相等，根据可知，L1的实际电功率大，因此L1更亮。 只闭合开关S2时，电路为L1、R串联，可求电路中电流为 则R的电功率为 考点三、串并联电路电功率的计算 【例题3】（2026·贵州）如图所示，电路中电源两端电压保持不变，闭合开关，电流表的示数，定值电阻。求： (1)定值电阻两端的电压为___________。 (2)通过定值电阻的电流。 (3)的电功率。 【答案】(1)4 (2) (3) 【解析】（1）闭合开关，与并联，定值电阻两端的电压 （2）由欧姆定律得 （3）由电功率公式得 （变式训练1）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样，定值电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：    （1）小灯泡L的电阻； （2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数； （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率。 【答案】（1）12Ω；（2）0.8A； 0.48W 【解析】（1）不考虑温度对灯丝电阻的影响，由P=U2/R可知小灯泡L的电阻 （2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，定值电阻和灯泡并联，电流表测量干路电流。小灯泡L恰好正常发光，则电源电源 U=UL=6V 通过灯泡的电流 通过定值电阻的电流 电流表的示数I=IL+I1=0.5A+0.3A=0.8A （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，灯泡和滑动变阻器串联，根据欧姆定律可知电路电流 小灯泡L的电功率Pʹ=Iʹ2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W 答：（1）小灯泡L的电阻为12Ω； （2）电流表的示数为0.8A； （3）当S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率为0.48W。 （变式训练2）已知，，琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起，则（ ） A. 图甲中R1与R2电流比 B. 图乙中R1与R2的电压比 C. 图甲与图乙的总功率比 D. 图甲与图乙的总功率比 【答案】C 【解析】A．图甲中两电阻串联，根据串联电路中电流处处相等可知，通过与的电流相等，即 故A不符合题意； B．图乙中两电阻并联，根据并联电路的电压规律可知， 与两端的电压相等，则 故B不符合题意； CD．根据电功率的公式 可得 图甲与图乙的总功率比 故C符合题意，D不符合题意。故选C。 （变式训练3）如图甲所示，电源电压恒定，R为定值电阻，闭合开关，将滑动变阻器R0的滑片P从a端移到b端的过程中，其电流I与电压U的关系图像如图乙所示，滑动变阻器R的最大阻值为 ，电阻消耗的最大功率和最小功率之比为 。 【答案】 10 9∶1 【解析】由电路图可知，与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压。当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大，由图像可知，电路中的最大电流，由可得，电源的电压为………① 当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，由图像可知，此时，电路中的最小电流。则滑动变阻器R的最大阻值为此时电源的电压为………② 联立①②，解得R0=5Ω，U=3V。电阻R0消耗的最大功率为 电阻消耗的最小功率为 电阻消耗的最大功率和最小功率之比为P大∶P小=1.8W∶0.2W=9∶1 考点四、动态电路分析 【例题3】（2026·黑龙江）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，在电路安全的情况下，滑动变阻器R2的滑片由最右端向中点滑动过程中，下列说法正确的是（     ） A．电压表示数不变，电流表A1示数变小 B．电压表示数变大，电流表A2示数变大 C．电压表示数与电流表A2示数比值变小，电路总功率变小 D．电压表示数与电流表A1示数比值不变，电路总功率变大 【答案】D 【解析】B．由图可知，​与​并联，电压表测电源电压，电流表​测​支路的电流，电流表​测干路总电流。 电源电压不变，因此电压表示数始终不变，故B错误； A．​是定值电阻，并联电路中各支路电压等于电源电压，根据​，和都不变，因此的电流不变，即​示数不变，故A错误； C．滑片由最右端向中点滑动时，滑动变阻器​接入电路的电阻变小，根据，不变，​变小，因此​支路电流​变大。 干路总电流，​不变，​变大，因此干路总电流​变大。电压表示数与​示数的比值为电路总电阻，总电阻随​减小而减小，比值确实变小，但总功率，不变、​变大，因此总功率变大，故C错误； D．电压表示数与示数的比值，​是定值电阻，因此比值不变；不变、​变大，总功率​变大，故D正确。故选D。 （变式训练1）（2025山东威海）图为某自动测温装置的工作原理图，电源电压保持不变，R为热敏电阻，R0为定值电阻。由电压表改装的显示仪示数随环境温度升高而增大。下列分析正确的是（　　） A. 环境温度升高，R阻值增大 B. 环境温度越高，R0消耗的电功率越大 C. 显示仪示数越小，电路在相同时间内消耗的总电能越大 D. 环境温度不变，将R0换成阻值更大的电阻，显示仪示数变大 【答案】BD 【解析】AB．由图可知，电阻R和R0串联，显示仪和电阻R0并联，环境温度升高，显示仪示数增大，即电压表的示数增大，由可知R0消耗的电功率增大，由串联电路电压的规律可知R两端的电压减小，由串联分压可知R阻值减小，故B正确，A错误； C．显示仪示数越小，即电压表的示数越小，由可知电路中的电流越小，由W=UIt可知在相同时间内消耗的总电能越小，故C错误； D．环境温度不变，R的阻值不变，将R0换成阻值更大的电阻，由串联分压可知R0两端的电压变大，即显示仪示数变大，故D正确。 故选BD。 （变式训练2）图甲是噪声监测器的内部电路图。电源电压恒定，R1的阻值随声音强度的变化关系如图乙所示，定值电阻R2的阻值为5Ω。闭合开关S，当声音强度为60dB时，电压表示数为1.5V。下列分析正确的是（　　） A．电压表示数随声音强度的增大而减小 B．声音强度越大，电路消耗的总功率越小 C．噪声监测器的电路图中电源电压为6V D．声音强度为50dB时，电压表示数为5V 【答案】C 【解析】AB．由图甲可知，闭合开关S，R1与R2串联，由图乙可知，随着声音强度的增加，声敏电阻R1的阻值逐渐减小，故电路的总电阻减小，因为电源电压不变，根据可知，电路中的电流增大，故电路消耗的总功率变大；由得，，因为电阻R2为定值电阻，且电压表测R2电压，故电压表示数U2=IR2变大，故AB错误； C. 电压表示数U2=1.5V时，电流I===0.3A 当声音强度为60dB时，由图乙知此时R1=15Ω，则U1=IR1=0.3A×15Ω=4.5V 根据串联电路的特点可知电源的电压U=U1+U2=4.5V+1.5V=6V 故C正确； D. 当声音强度为50dB时，R'1=25Ω，总电阻R'=R'1+R2=25Ω+5Ω=30Ω 电流表示数 电压表示数，故D错误。故选C。 （变式训练3）如图为某实践小组设计的风速自动报警器电路图，电源电压不变，R0为压敏电阻， 它的阻值随风速v的增加而减小，R1为定值电阻。当风速时，两电表都不报警。当风速 时，两表中的一个会报警；当风速时，另一个表会报警。已知：，两表都是在 大于等于各自设定的电压值或电流值时触发报警。在电路处于两表都未报警的工作状态下，下列 说法正确的是（　　） A．风速变化时，电流表示数一定不变 B．风速增大时，R1的功率会减小 C．当时，触发报警的表是电流表 D．风速变化时，电压表和电流表示数之比不变 【答案】C 【解析】A．如图电路是串联的，电压表测R0两端电压，风速变化时，R0的阻值会发生变化，电路的总电阻会发生变化，电源电压不变，由可知，电流一定会发生变化，故A错误； B．风速增大时，R0的阻值变小，总电阻变小，电源电压不变，电流变大，根据电功率变形公式可知，R1的功率会增大，故B错误； C. 当风速时，电阻R0的阻值小， 由串联分压可知，电阻R0两端的电压小，即电压表的示数小，由电阻的串联可知，电路的总电阻小，由可知，电路中的电流大，电流表超过设定电流值触发报警；当风速时，电阻R0的阻值大，由串联分压可知，电压表的示数大，电压表超过设定电压值触发报警，由电阻的串联可知，电路的总电阻大，由知，电路中的电流小，即电流表的示数减小，所以当时，触发报警的表是电流表，C正确； D. 电压表和电流表示数之比不变是R0的阻值，阻值随风速v的增加而减小，故D错误。 故选C。 考点五、测量小灯泡电功率 【例题4】（2026·四川凉山）学校科创社团的同学们计划自己动手制作简易调光台灯，实验室提供的器材有2节干电池、小灯泡（2.5 V）、滑动变阻器A（最大阻值5 Ω）、滑动变阻器B（最大阻值50 Ω）、滑动变阻器C（最大阻值500 Ω）、开关和导线若干。 (1)按照图甲连接电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑到______（选填“a”或“b”）端； (2)经过多次实验将测得的数据绘制成图像如图乙所示，为了方便灯光亮度调节，应选用滑动变阻器______（选填“A”“B”或“C”）； (3)实验中发现一个灯亮度不够，于是再增加一个同规格的灯泡，为了使整体亮度增加，两灯泡应______联； (4)接好新增灯泡后为了让两灯泡正常发光应将滑动变阻器滑片向____（选填“a”或“b”）端移动； (5)接一个灯正常发光时滑动变阻器的功率为，接两个灯正常发光时滑动变阻器的功率为，则______。 【答案】(1)b (2)B (3)并 (4)a (5)1:2 【解析】（1）闭合开关前，滑动变阻器要调到最大阻值。由图甲，滑片滑到b端时，滑动变阻器接入电路的电阻丝最长，阻值最大。 （2）电源为 2 节干电池，电源电压，由图乙可知，小灯泡两端的电压变化范围为。通过电路的电流最小时，灯泡两端电压，此时滑动变阻器阻值最大，分压最多，为 滑动变阻器接入电阻 故此时滑动变阻器接入电路的最大电阻为，滑动变阻器 A 最大阻值只有5Ω，调节范围太小；C 最大500Ω，阻值过大调节不方便；滑动变阻器B最大阻值50 Ω更便于精细调节亮度。 故选B。 （3）要整体亮度增加，总功率要变大。电源电压不变，根据，总电阻要减小。并联总电阻更小，总电流更大，总功率更大，所以两灯泡应并联。 （4）单个灯泡正常发光电压2.5V，两个同规格灯泡并联后，总电流变大，滑动变阻器分压会变大，灯泡两端电压会低于2.5V。要让灯泡重新正常发光，需要减小滑动变阻器接入电阻，减小它的分压，因此滑片向a端移动。 （5）电源电压，灯泡额定电压，滑动变阻器分压始终不变，为 接一个灯正常发光时，电流为，滑动变阻器功率 接两个相同灯并联正常发光时，总电流为，滑动变阻器功率 因此两次功率之比为 （变式训练1）如图所示，小欣做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为，小灯泡的螺旋套上标有“”字样，滑动变阻器的规格是“  ”。 (1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线，将图乙中未完成的电路连接完整。 (2)连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路的故障可能是__________； A．灯泡短路 B．滑动变阻器短路 C．灯泡断路 D．滑动变阻器断路 (3)电路故障排除后，闭合开关，缓慢移动滑片，电压表示数如图丙，为使灯泡正常发光，应向__________（选填“左”、“右”）端移动滑片P；图丁为灯泡的图像，小欣发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比__________（选填“变大”，“变小”或“不变”）；当小灯泡两端电压为2 V时，其实际功率在下列选项__________的范围内。 A．0~0.5 W    B．0.32 W~0.4W    C．0.4 W~0.5 W (4)测完小灯泡的电功率之后，小欣绘制出该用电器的和图像如图所示，下列正确的是__________； A． B． C． D． (5)在某次实验中，小欣向左调节滑动变阻器，滑动变阻器的功率减小了，灯泡的功率变化了，则__________（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】(1) (2)C (3)右 变大 B (4)B (5)< 【解析】（1）图甲滑动变阻器的滑片向右移动时电阻变大，因此滑动变阻器应接左下接线柱。连接方法：将滑动变阻器的左下接线柱与灯泡的左端接线柱相连，导线不交叉即可，据此作图。 （2）电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表两端能连通到电源，因此故障可能是灯泡断路。 A．灯泡短路时电流表有示数、电压表无示数，故A不符合题意； B．滑动变阻器短路时电流表有示数、灯泡发光，故B不符合题意； D．滑动变阻器断路时电压表无示数，都不符合现象，故C符合题意。 故选C。 （3）电压表量程，读数为，大于灯泡额定电压，需要增大滑动变阻器电阻减小灯泡电压，因此向右移动滑片（接左下接线柱时，滑片右移电阻变大）。 电压表与电流表示数之比为灯泡电阻，灯泡电阻随温度升高而增大，电压增大时灯泡温度升高，电阻变大，因此比值变大。 由丁图可知：时，电流在之间，实际功率，因此功率在之间，故选B。 （4）根据公式，灯泡电阻随电压、电流增大而增大： 中，斜率为，逐渐增大，因此斜率越来越大，图像向上弯曲； 中，斜率为，逐渐增大，因此斜率越来越小，图像向下弯曲； 只有选项B（向上弯曲的图像）符合。 （5）电源电压不变，向左调滑片，滑动变阻器电阻减小，总电流增大，总功率增大。 总功率等于滑动变阻器功率加灯泡功率，即 因此。 （变式训练2）如图所示：电能表示数为_______。某兴趣小组利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的实际功率。关闭其他用电器，将该节能灯接入家庭电路，分别设计出两种测量方案： 方案一：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n； 方案二：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t； 比较两种方案，最可行的是___________。 【答案】 2022.8 方案二 【解析】（1）由图可知，电能表的示数为。 （2）方案一中，由可知，节能灯1min消耗的电能 表示每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，则1min时间内电能表转盘转过的圈数 由此可知，因节能灯功率较小，节能灯工作1min电能表转动不到一圈，不易测量，故方案一不可行。方案二中，由可知，电能表转盘转过1圈所用时间 时间比较容易测量，故方案二可行。 （变式训练3）如图-1，是“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5V。    （1）连接如图1所示电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应置于最 （选填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关S，观察到小灯泡L不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不偏转，移动滑动变阻器的滑片P，两表的示数均无变化，则故障原因可能是 。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，多次实验并将数据和现象记录在下表中。分析表中信息，回答下列问题。 实验次数 电压U/V 电流I/A 小灯泡亮度 电功率P/W 1 0.5 0.20 不亮 0.10 2 1.0 0.24 暗 0.24 3 2.0 0.32 较暗 0.64 4 2.5 正常亮 5 3.0 0.38 很亮 1.14 ①小灯泡L在额定电压下工作时，电流表的指针位置如图-2所示，则电流表示数为 A，小灯泡L的额定功率为 W。 ②第1次实验中，小灯泡L不亮的原因可能是 。 ③分析数据还发现，通过小灯泡L的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是 。 （4）本次实验所选用的滑动变阻器的规格是 。 A．10Ω　2A　　B．20Ω　1A 【答案】（1） 右 （2）小灯泡L断路（3） 0.36 0.90 小灯泡L实际功率太小（其他答案合理即可得分） 灯丝电阻随温度的升高而增大（4） B 【解析】（1）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处，由图可知应置于最右端。 （2）闭合开关，灯泡不亮，电流表示数几乎为零，可能电路有断路发生，电压表示数接近电源电压，说明电压表到电源间是通路，所以电路故障可能是灯泡断路。 （3）如图所示，电流表所选量程为0~0.6A，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.36A。 灯泡的额定电压2.5V，此时的电流为0.36A，则灯泡的额定功率为 由表中数据知，第一次实验滑动变阻器连入电路电阻较大，电路的总电阻较大，电路中电流很小，实际功率太小，不能使灯泡发光。 灯丝的阻值会受温度的影响，温度越高阻值越大，所以灯泡的电流与两端的电压不成正比。 （4）由第一组实验数据可知，灯泡两端电压为0.5V，所以滑动变阻器两端电压为4V，灯泡和滑动变阻器串联，所以滑动变阻器电流等于灯泡电流为0.20A，故滑动变阻器此时电阻为 故选B。 考点六、含有图像的串并联电路电学量（含最值范围）的计算 【例题5】（2026·江苏连云港）如图甲所示，电源电压保持不变。闭合开关，滑动变阻器滑片P从端移动到端，两电表示数变化关系用图乙中线段表示。下列说法正确的是（     ） A．电源电压为 B．定值电阻阻值为 C．电路总功率的最大值是 D．当滑片P置于中点时，电压表示数为 【答案】D 【解析】根据图乙和已知条件，列出电源电压和定值电阻R1的两个关系式，求出电源电压和R1，分析电路中的最大电流，根据求出最大功率，先求出滑动变阻器的最大阻值，然后求出滑片P置于中点时的阻值，结合串联电路电阻规律、欧姆定律及其变形式求解。 AB．由图可知，滑片在端时，接入电阻为0，电压表示数为0，此时电流最大，由图乙得 ，电源电压……① 滑片在端时，接入电阻最大，电压表示数最大，电流最小，由图乙得 ，两端电压，电源电压……② 联立①②两式解得，， 故AB错误； C．由可知，电源电压不变，电路总功率最大时，电流最大，总功率最大值 ，故C错误； D．滑动变阻器最大阻值 滑片在中点时，接入电阻 总电阻 电路电流 的电压即电压表示数为 ，故D正确。故选D。 （变式训练1）（2025·四川雅安）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡的额定电流为0.6 A，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，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表示数变化关系图像如图乙所示，电流表示数与滑动变阻器连入电路阻值的变化关系图像如图丙所示。下列说法正确的是（     ） A．电源电压为9 V B．小灯泡的额定功率为3 W C．向右移动滑动变阻器滑片P，电流表示数变小，电压表示数变大 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24-50 Ω 【答案】D 【解析】A．由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压。当电路电流为灯泡额定电流时，由乙图得灯泡电压，由丙图得滑动变阻器接入电阻，滑动变阻器两端的电压 电源电压，故A错误； B．小灯泡的额定功率，故B错误； C．向右移动滑动变阻器滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由图丙可知，电流表的示数变小，由图乙可知，电流表示数变小时，电压表的示数也变小。故C错误； D．电压表换为，因此灯泡最大电压，由乙图得此时对应电流，电流表量程安全，此时滑动变阻器的电压 滑动变阻器接入的最小阻值 滑动变阻器电阻越大，电流越小、灯泡电压越小，电路始终安全。由丙图得滑动变阻器最大阻值为，因此滑动变阻器允许接入的阻值范围为，故D正确。 故选D。 （变式训练2）如图所示为定值电阻和灯泡的图像，灯泡的额定电压为。将两个用电器串联在电源两端，灯泡正常发光。则电源电压为__________，灯泡的额定功率为__________，定值电阻与灯泡的功率之比为__________。 【答案】4 0.75 【解析】定值电阻和灯泡串联，灯泡正常发光时，灯泡两端电压等于额定电压。由图像可知，灯泡电压为时，电路电流； 串联电路电流处处相等，因此定值电阻的电流也为，由图像得此时两端电压。 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此电源电压 额定功率 串联电路电流相等，由得，功率之比 即 （变式训练3）如图所示，电源电压恒为7V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω  1A”，灯泡标有“6V  3W”字样，闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，下列说法正确的是（     ） A．电压表示数变化范围为2～3V B．电流表示数变化范围为0.2～0.5A C．小灯泡的功率最小功率为0.75W D．电路最大功率为3.5W 【答案】D 【解析】由图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压 ，电流表测量电路总电流 。根据灯泡的铭牌“6V 3W”，由可得灯泡电阻 根据欧姆定律可得，灯泡额定电流任何一个元件的限制。电流表的量程为 ，滑动变阻器允许通过的最大电流为，因此，电路中的最大电流 ，此时灯泡正常发光，其两端电压 ，此时，滑动变阻器两端的电压即电压表示数为 为了保证电路安全，电路中的电流不能超过 电路的最大功率 当滑动变阻器接入电路的电阻增大时，电流减小，其两端电压增大。电压表的量程为，所以 的最大值为。当 时，电路中的电流最小。此时灯泡两端的电压 根据串联分压规律，即，可得此时滑动变阻器的阻值 电路中的最小电流为。 A．根据分析可知，电压表示数的范围是，故A错误； B．根据分析可知，电流表的示数变化范围是，故B错误； C．根据分析可知，灯泡的最小功率，故C错误； D．根据分析可知，电路的最大功率为，故D正确。故选 D。 考点七、电流的热效应（含探究实验） 【例题7】下列利用电流热效应工作的用电器是（    ） A．电视机 B．电风扇 C．电脑 D．电炉 【答案】D 【解析】A．电视机工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意； B．电风扇工作时电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意； C．电脑工作时电能不是主要转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意； D．电炉工作时电能主要转化为内能，是利用电流热效应工作的，故D符合题意。故选D。 （变式训练1）冬季使用电热暖手宝取暖，是利用电流的____效应；暖手宝的加热过程中，电能主要转化为_____能；使用时通过____的方式改变了人手的内能。 【答案】热 内 热传递 【解析】电流通过内部电热元件时会产生热量，电热暖手宝发热取暖正是利用了电流的热效应。 暖手宝在通电加热过程中消耗电能，使内部材料温度升高，将电能主要转化为内能储存起来。 使用时，温度较高的暖手宝将热量转移给人手，这种通过热量转移来增加手部内能的方式属于热传递。 （变式训练2）如图是探究电流通过导体时产生的热量跟电阻大小的关系的实验装置，实验中通过观察_______ 来比较电阻产生的热量。若通过电阻的电流是0.2A，则阻值为5Ω的电阻在1min内产生的热量为_______ J。 【答案】 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。 ，，，则产生的热量 （变式训练3）在探究“影响电流热效应的因素”实验中。 (1)小明用如图甲所示电路，将、、的3根电阻丝分别浸没在___________相等的煤油中，并在烧瓶内安装并插入一支温度计，该 实验通过比较液体___________的变化，来比较电阻丝产生的热量多少。 (2)按电路图甲，连接实物图乙__________。开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于________（A/B）端。 (3)只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器R0，使电流表的示数为1.5A，记录数据如表1所示。 表1 通电时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 20 24 28 32 36 由表1数据得到的结论是________。 (4)为探究电流通过电阻产生的热量与电阻的关系，实验操作步骤是： ①___________，调节滑动变阻器R0，使电流表的示数为1A； ② 记录经过不同时间，电阻丝R2、R3所在容器中液体的温度值； ③ 记录数据如表2所示。 表2： 通电时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 电阻丝R2 20 22 24 26 28 电阻丝R3 20 21 22 23 24 由表2数据得到的结论是___________。 (5)由表1和表2的数据，你还可以得到结论________， 理由是________。 【答案】(1)质量 温度 (2) B (3)在电流和电阻一定时，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多 (4)只闭合开关S、，断开 在电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多 (5)在电阻和通电时间一定时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多 与电阻相等，相同通电时间下，电流越大，煤油温度升高越多，说明产生热量越多 【解析】（1）本实验用到控制变量法，需要控制煤油的初始质量相等；用到转换法，通过煤油温度的变化来间接反映电阻丝产生热量的多少。 （2）由图甲可知，开关S、滑动变阻器和电流表在干路上，开关与在同一条支路上，开关与和在同一条支路上，滑动变阻器左边部分接入电路，由后面小问中的数据可知电流表接的是0~3A的量程；开关闭合前，滑动变阻器需要调至最大阻值处保护电路，滑动变阻器接左下接线柱，滑片移到B端时接入电阻最大，因此滑片置于B端。 （3）本实验中电阻不变、电流不变，由数据可知通电时间越长，煤油温度升高越多，因此可得结论在电流和电阻一定时，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多。 （4）探究热量与电阻的关系，需要控制电流和通电时间相同，因此将和串联接入电路，操作是只闭合S、，断开；由表格数据可得，电流和通电时间相同时，电阻越大温度升高越多，因此可得结论在电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。 （5）对比表1和表2，和电阻相同、通电时间相同，电流更大的电阻丝让煤油升温更高，因此可得出结论电阻和通电时间一定时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多。 考点八、焦耳定律及其应用 【例题8】（2026·四川广元）研究表明，不同材料导电性能不同，应用的场景也不相同。下列情景中所选材料合理的是（     ） A．电烤火炉的发热丝用超导材料更好 B．手机芯片主要是半导体材料 C．高压输电线应选用电阻大的导体材料 D．保险丝用绝缘体材料 【答案】B 【解析】A．电烤火炉的发热丝依靠电流的热效应工作，而超导材料电阻为0，通电不会产生热量，不能用来制作发热丝，故A不符合题意； B．半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，是制造芯片、集成电路的核心材料，手机芯片主要由半导体材料制成，故B符合题意； C．高压输电线需要减少输电过程中的电能损耗，根据焦耳定律，相同条件下导体电阻越小，发热损耗越少，因此高压输电线应选用电阻小的材料，故C不符合题意； D．保险丝需要导通电流，并且在电流过大时发热熔断，因此必须用电阻率大、熔点低的导体制作，故D不符合题意。故选B。 （变式训练1）（2026·四川南充）如图是某学校科技小组设计的一个可照明、可加热多功能仪器简化电路图。已知小灯泡L标有“12V  12W”字样，发热电阻R1的阻值恒为27Ω，电源电压恒定不变，闭合开关S。当开关S1接a点时，调节滑动变阻器R2，使小灯泡L正常发光，此时R2的电压为3V，则电源电压为___________V；当开关S1接b点时，保持滑动变阻器滑片P位置不变，R1工作10min产生的热量为___________J。 【答案】15 4050 【解析】当开关S1接a点时，L 与 R2 ​串联，此时小灯泡L正常发光，小灯泡正常发光时的电流 根据串联电路电压特点，可知电源电压 此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值 当开关S1接b点时，保持滑动变阻器滑片P位置不变，电路中的电流 R1工作10min产生的热量 （变式训练2）（2026湖北一模）为保障行车安全，某款汽车后视镜安装了除雾、除霜装置，简化电路如图所示。电源电压恒为12V，加热电阻、，电路低温挡除雾，高温挡除霜。将旋转开关调至“2”时，电阻工作1min产生的热量为______J。 【答案】384 【解析】将旋转开关调至“2”时，加热电阻、串联，此时电路中的电流 电阻工作1min产生的热量 （变式训练3）（2026·福建）实验室设计某款三挡位电热器，简化电路如图所示。电源电压为220V，定值电阻R1的阻值为55Ω。只闭合开关S1时，为低温挡。只闭合开关S2时，电流表的示数为8A，为中温挡。 (1)求低温挡的电流； (2)求低温挡工作100s产生的热量； (3)各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表，单位长度的导线越粗价格越高。若要保证电热器在三个挡位都能正常工作，从安全和导线成本的角度综合考虑，通过计算判断如何选择干路和支路的导线。 序号 A B C D 导线横截面积S/mm2 0.75 1 1.5 2.5 电流I/A 3～6 6～10 10～16 16～25 【答案】(1)4A (2) (3)R1支路电流4A，选择A导线；R2支路电流8A，选择B导线；干路电流12A，选择C导线。 【解析】（1）只闭合开关S1时，只有R1接入电路，根据得低温挡的电流 （2）根据得产生的热量 （3）当S1​、S2都闭合时，R1​、R2并联，干路电流最大为 结合表格和“安全优先，越便宜越好”的原则选择： 干路最大电流12A，处于10A~16A范围，因此选择横截面积为的导线； R1支路电流恒为4A，处于3A~6A范围，因此选择横截面积为的导线； R2支路电流恒为8A，处于6A~10A范围，因此选择横截面积为的导线。 考点九、电气设备原理图中多开关使用的计算问题 【例题8】（2026·新疆）如图所示的电路是某电热水壶工作电路的示意图，其中电阻器和都是用来加热的，是总开关，是挡位开关。当接1时，电热水壶处于加热状态，电功率为1200 W；当接2时，电热水壶处于保温状态，电阻器的电功率为12 W，则电热水壶处于保温状态时的电功率为（　　） A．60 W B．108 W C．120 W D．132 W 【答案】C 【解析】由题意可知，当接1时，只有电阻器接入电路，电热水壶处于加热状态，电功率为；由可得，电阻器的阻值为 当接2时，电阻器和电阻器串联接入电路，电热水壶处于保温状态，电阻器的电功率为，此时电路中电流为 电热水壶处于保温状态时的电功率为，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 （变式训练1）如图是某电加热器的简化电路，有高温挡和低温挡两种挡位。电源电压恒为，和为发热电阻，。闭合开关后，通过开关置于1或2可以选择不同挡位，当置于2时，电路总功率为44W。下列说法中正确的是（     ） A．和可以由超导材料制成 B．闭合后，当置于2时，与串联 C．闭合后，当置于1时，处于低温挡位 D． 【答案】D 【解析】A.  超导材料的电阻为，根据焦耳定律公式，电阻为时不会产生热量，无法作为发热电阻，故A错误； BD.  ​置于时，​被短路，电路中只有​接入，此时电路总功率，且电源电压，则的阻值 故B错误、D正确； C.  ​置于时，和​并联接入电路，电路总电阻较小（并联电路的总电阻小于电路中任意一个支路的电阻），根据电功率推导公式，电源电压保持恒定时，电路总电阻越小，电路总功率就越大，则此时电加热器处于高温挡位，故C错误。故选D。 （变式训练2）如图所示为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220 V，有高、低两个加热挡位。设计师最初设计的内部电路有如图所示的甲、乙两种接法，其中电热丝，，熔断器的电阻忽略不计。下列说法正确的是（     ） A．图甲中开关旋转至“1、2”触点之间时，电路处于低挡位 B．图甲电路中高挡位加热1 min可产生48400 J的热量 C．图甲和图乙中低挡位电功率之比为26∶15 D．若熔断器允许通过的最大电流为8A，则设计师应选择图甲电路 【答案】D 【解析】A．图甲中开关旋转至1、2触点之间时，被短路，只有接入电路，总电阻，电阻最小，根据，功率最大，为高挡位，故A错误； B．图甲高挡位只有工作， 产生的热量，故B错误； C．图甲低挡位、串联，总电阻 图乙低挡位只有大电阻接入，功率比 故C错误； D．图甲最大电流（高挡位）：，符合要求； 图乙最大电流（、并联）： 超过熔断器允许电流，不符合要求； 因此应选择图甲电路，故D正确。故选D。 （变式训练3）（2026·甘肃武威）小新的父亲患有“老寒腿”，膝盖遇冷常常感到酸痛不适。小新利用所学电学知识，为父亲设计了一款智能发热护膝，如图甲所示，其电路原理图如图乙所示。其中，电源电压恒为，定值电阻、均为发热电阻，的阻值为。通过开关、可实现低温、中温、高温三挡调节。低温挡时，护膝的发热功率为。请根据以上信息，解答下列问题： (1)调至低温挡时，开关应________（选填“断开”或“闭合”），开关应与触点_____（选填“”或“”）连接； (2)定值电阻的阻值是多少？ (3)护膝在高温挡持续正常工作0.5 h后，调至中温挡继续工作1.5 h，2 h内共产生多少热量? 【答案】(1)断开 (2) (3) 【解析】（1）根据公式 ，电源电压恒定，低温挡功率最小，对应总电阻最大。 当断开、接时，与串联，总电阻最大，功率最小，处于低温挡。 （2）低温挡工作时，电路中的总电阻为 定值电阻的阻值为   （3）当闭合、接时，与并联，总电阻最小，功率最大，处于高温挡。 此时的功率为    当闭合、断开时，电路中只有，处于中温挡。 此时的功率为    则内产生的热量为 学科网（北京）股份有限公司 $