专题15 电功率（5个易错 6类技巧 典例精析 4大模块清单）-2025年中考物理一轮复习知识清单

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课标新趋势
电功率一般在选择题、填空题、计算题、实验题中都有出现，结合电路图、图像、家用电器、生活场景等考查。
★常考考点有：电能表的认识与相关计算、额定功率与实际功率、含电功率的动态电路分析（高频）、电功率的计算、用电器相关计算（高频）、实验：测量小灯泡的电功率、探究电流产生的热量与哪些因素有关等。
1、额定功率与实际功率通常结合灯泡铭牌信息考查灯泡能否正常发光、灯泡亮度比较等；
2、动态电路相关分析常考查电表示数及相应物理量、灯泡亮暗的变化判断等；
3、电功率计算要对欧姆定律及电功率公式灵活应用，常结合电路图和图像分析与计算；
4、用电器相关计算作为中考高频考点，主要考查的内容及公式有：结合铭牌、的多挡位计算、非挡位的电热综合计算等。
易混易错
易混易错点1：电功计算公式的适用条件
（1）纯电阻电路是电能全部转化为内能的电路，如电炉、电熨斗，计算消耗的电能时，三个公式都能进行计算；
（2）非纯电阻电路是电能只有一部分转化为内能的电路，如电动机、电视机，计算消耗的电能时，只能用计算。
易混易错点2：电功和电功率的比较
易混易错点3：额定功率与实际功率的理解
（1）额定功率只有一个，是在额定电压下的功率；实际功率有无数个，一个实际电压对应一个实际功率。
（2）灯的亮暗由它的实际功率决定，和额定功率无关。
易混易错点4：纯电阻电路和非纯电阻电路电热计算
（1）纯电阻电路中，，电热可用电能的所有公式计算。
（2）非纯电阻电路中，，电热只能用计算，电能只能用计算。
易混易错点5：测量电阻实验和测量小灯泡功率实验区分
测量定值电阻阻值实验，可以求平均值，目的是减小误差。而测量小灯泡电阻和测量小灯泡电功率实验不可以求平均值，因为小灯泡的电阻和电功率是变化的。
方法技巧
方法技巧1：利用电能表计算电能
根据电能表在某段时间的转数（或指示灯闪烁次数）n，和电能表的参数N revs/（kW·h）或N imp/（kW· h），可以求出这段时间内消耗的电能。
方法技巧2：用电器实际功率的计算方法
（1）利用电阻不变：若已知和，可根据求出用电器电阻，实际功率。
（2）或运用比例关系，，。
方法技巧3：利用电能表测量用电器电功率
已知用电器工作的时间t（h），电能表的参数N revs/（kW·h）或N imp/（kW· h），电能表在时间t（h）内的转数（或指示灯闪烁次数）n，则用电器的电功率。若电功的单位为J，时间的单位为s，则电功率的单位为W。
方法技巧4：测小灯泡电功率实验中常见故障及原因分析
方法技巧5：非纯电阻电路能量问题的计算方法
方法技巧6：非纯电阻电路功率问题的计算方法
高频命题点典例精析
高频命题点1 电能表的认识与相关计算
【例1】小明拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后得到下列结论，你认为正确的是（ ）
A．电能表工作时的最大电流为5A
B．拍照片时，小明家已消耗的电能为9316kW•h
C．电能表上的转盘转过500转，消耗的电能为
D．把此电能表接入家庭电路，电路消耗的总功率不超过2200W
【答案】D
【解析】A．由图可知，电能表工作时的最大电流为10A，故A错误；
B．拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6kW•h，故B错误；
C．电能表上的转盘转过500转，消耗的电能为
故C错误；
D．把此电能表接入家庭电路，电路消耗的总功率不超过
故D正确。
故选D。
【例2】【计算电费】图所示为小明家月初时的电能表，此时电能表的示数是 kW·h。月末时电能表的示数是5688.4kW·h，若电费资费标准是0.5元/度，则小明家这个月需要缴纳电费 元。
【答案】5588.4 50
【解析】[1]电能表的最后一位是小数位，由图示电能表可知，电能表的示数是5588.4kW·h，则这个月消耗的电能为
W=5688.4kW·h-5588.4kW·h=100kW·h=100度
[2]电费资费标准是0.5元/度，则小明家这个月需要缴纳电费
n=0.5元/度×100度=50元
【例3】如图所示为某天小亮家的电能表，半个月后电能表示数变化为。该这段时间内家中用电器消耗的电能为 kW·h。小亮关闭家中其它用电器，让家中的电饭锅单独工作，观察到电饭锅工作一段时间内指示灯闪烁32次，则这段时间内电饭锅消耗电能为 kW·h。
【答案】108.3 0.04
【解析】[1]该这段时间内家中用电器消耗的电能为
[2]由图可知，每消耗1kW·h电能，电能表的指示灯闪烁800次，所以指示灯闪烁32次，则这段时间内电饭锅消耗电能为
高频命题点2 额定功率与实际功率
【例1】甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，若灯丝电阻不变，则下列说法中正确的是（ ）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．当甲灯泡两端的电压减小时，其额定功率减小
C．将乙灯两端的电压为110V时，其实际功率为25W
D．将两灯串联在电压为220V的电路中，乙灯比甲灯亮
【答案】C
【解析】由铭牌可知：甲灯的额定电压为220V，额定功率为25W；乙灯的额定电压为220V，额定功率为100W。
A．两灯均正常发光时，由W=Pt可知，工作时间未知，故两灯消耗的电能无法判断，故A错误；
B．额定功率是指用电器正常工作时的功率，当甲灯泡两端的电压减小时，其额定功率不变，故B错误；
C．根据 得，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，若将乙灯接入110伏电路中，实际功率为额定功率的
即
故C正确；
D．由题意可知，甲的额定功率小于乙的额定功率，由可知，。两灯串联在220伏的电路中，因为两灯串联，电流相等，因为甲灯的电阻大于乙灯的电阻，由可知，甲灯的实际功率大，甲灯亮，故D错误。
故选C。
【例2】将“；”的灯泡和“；”的灯泡，串联在的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的电阻大于灯泡的电阻
B．通过灯泡的电流比通过灯泡的电流大
C．灯泡比灯泡亮
D．两灯泡的总功率大于
【答案】C
【解析】A．由可得，灯泡的阻值
灯泡的阻值
故灯泡的电阻小于灯泡的电阻，故A错误；
B．因为灯泡与灯泡串联，根据串联电路电流规律可知，通过灯泡的电流等于通过灯泡的电流，故B错误；
C．灯泡的亮度取决于灯泡的实际电功率，由P=UI=I2R可知，过灯泡的电流等于通过灯泡的电流，灯泡的电阻小于灯泡的电阻，则灯泡的电功率小于灯泡的电功率，即灯泡比灯泡亮，故C正确；
D．因为串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以两灯串联的总电阻大于灯泡的电阻，此时两灯泡的总电压为220V，等于灯泡的额定电压，由可知，两灯泡的总功率小于灯泡的额定功率40W，故D错误。
故选C。
【例3】A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压的变化关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．将两灯并联接在3V的电源两端，A灯的实际功率为2.1W
B．将两灯串联接在3V的电源两端，B灯比A灯暗
C．A灯的额定功率比B灯的额定功率小
D．通过B灯的电流与灯丝电阻成正比
【答案】A
【解析】A．将两灯并联接在3V的电源两端，A灯的实际电压为3V，电流为0.7A，实际功率为
故A正确；
B．将两灯串联接在3V的电源两端，串联电路中电流处处相等，由图得，当AB电流相等时，B灯泡的电压较大，由得，B灯的电功率较大，则B灯较亮，故B错误；
C．AB灯的额定电压相同，为6V，由图得，A灯的额定电流较大，由得，A灯的额定功率比B灯的额定功率大，故C错误；
D．通过B灯的电流、灯丝电阻改变时，电压也改变，则通过B灯的电流与灯丝电阻不成正比，故D错误。
故选A。
高频命题点3 含电功率的动态电路分析
【例1】【滑动变阻器类】实践活动小组的同学查阅资料发现，空气流速越大，飞机机翼产生的升力越大，类比推理设计了检测水流速度变化的模拟电路，如图所示。已知电源电压保持不变，是定值电阻，机翼状的探头始终浸没在水中，通过可移动连杆带动滑动变阻器R的滑片上下移动，下列说法正确的是（ ）
A．水流速度增大时，电压表的示数变小
B．水流速度增大时，电路中的电流变大
C．水流速度增大时，电路的总功率变小
D．水流速度减小时，电路的总功率不变
【答案】B
【解析】ABC．由图可知，电阻R0和变阻器R串联，电压表测变阻器的电压，当水流的速度变大时，探头下表面压强大于上表面压强，探头向上运动，带动R滑片上移，变阻器连入电路的阻值变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电路中电流变大，由U=IR可知定值电阻的电压增大，即电压表的示数变大，由P=UI可知电路的总功率变大，故B正确，AC错误；
D．水流速度越小，上下的压强差减小，滑片下移，变阻器连入电路的阻值变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知电路中电流变小，由P=UI可知电路的总功率变小，故D错误。
故选B。
【例2】【开关通断类】如图所示，电源电压保持不变。在开关由闭合到断开的过程中（ ）
A．电流表的示数不变B．电压表的示数不变
C．定值电阻R1消耗的电功率变大D．电压表与电流表的示数之比变小
【答案】B
【解析】当开关闭合时，R2被短接，只R1接入电路，电压表示数为R1两端电压，即电源电压，即
U1=U
电流表的示数
当开关断开时，R1、R2串联，电压表示数为电源电压，即
U2=UR1
两端电压小于电源电压，电流表的示数
综上所述可知：I 2＜ I 1，U2=U1；
即开关S由闭合到断开时，电流表的示数变小，电压表的示数不变，则电压表与电流表的比值变大；
开关S由闭合到断开时，R1两端电压和通过的电流都变小，根据P=UI可知，R1消耗的电功率变小。
故选B。
【例3】【敏感电阻类】烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，是一种技术先进、工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中。如图所示为烟雾报警器的模拟电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值随光照强度的减弱面增大，当电流表示数减小到某一值时，装置报警。开关S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时（ ）
A．电流表的示数减小，电压表的示数减小B．电压表与电流表的示数之比保持不变
C．增大R0阻值，可使R在更高光照度下报警D．当有烟雾遮挡时，电路中的总功率变大
【答案】C
【解析】由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
ABD．因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，当有烟雾遮挡射向R的激光时，R的阻值增大，电路中的总电阻增大，由可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小；R阻值变大，根据串联电路的分压规律可知，R两端电压变大，电压表示数变大；根据可知，电压表与电流表示数比值为R的阻值，所以比值变大；根据P=UI知电路中的总功率变小，故ABD不符合题意；
C．报警电流一定，由可知，电源电压一定时，总电阻也一定，增大R0的阻值时，R在更小值时会发出报警信息，即可使装置在更高光照度下报警，故C符合题意。
故选C。
高频命题点4 电功率的计算
【例1】【文字表述类】小明发现家中的手电筒由两节干电池串联提供电源，电源电压是 V，查阅资料可知，手电筒工作时电流约为200mA，则小灯泡的电阻约为 Ω，工作时的电功率约为 W。
【答案】3 15 0.6
【解析】[1]因串联电路中总电压等于各分电压之和，且一节干电池的电压为，所以，电源的电压
手电筒工作时电流
由可得，小灯泡的电阻
；
工作时的电功率
【例2】【图像类】如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示。则当电压表示数为6V时，滑动变阻器的电功率为 W。
【答案】3
【解析】由图甲知道，定值电阻R和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流；当变阻器的滑片P在a端时，电路中只有定值电阻R，此时电路中电流最大，电压表测电源电压，则由图乙知道，电路中电流最大为1.5A，此时电压表的示数为9V，则电源电压U=9V，由欧姆定律知道，定值电阻的阻值
串联电路中电流处处相等，当电压表示数为6V时，电路中的电流为
由串联电路的电压特点知道 ，此时滑动变阻器两端的电压为
则此时滑动变阻器的电功率为
【例3】【比值类】如图所示电路，电源电压不变。当只闭合开关时，电路的总功率为P1，当只闭合开关S3时。电路的总功率为，当只闭合开关时，电路的总功率为P3，若，则为（ ）
A．2∶1∶3B．3∶6∶2C．6∶3∶2D．1∶2∶3
【答案】B
【解析】设电源电压为U，当只闭合S1时，电路中只有电阻R1，所以
当只闭合S3时，电路中只有电阻R2，所以
当只闭合S2时，电路中电阻R1、R2串联，所以电路的总功率
若R1∶R2=2∶1，则
故选B。
【例4】【范围极值类】如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器R的规格是“25 1A”，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的电阻为2
B．电流表的示数变化范围是0.2~0.5A
C．滑动变阻器允许调节的阻值范围是4~25
D．电路消耗的最大总功率为2.7W
【答案】C
【解析】A．由电路图知，R与L串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流； 灯泡的阻值
故A错误；
BC．由P=UI得灯泡的额定电流
串联电路各处电流相等，电流表量程选择“0~0.6A”， 所以电路允许通过的最大电流为I=IL=0.5A， 由串联分压原理可知，当电压表示数最大为2.5V时，滑动变阻器连入电路中的阻值最小， 串联电路总电压等于各部分电压之和，此时滑动变阻器两端的电压
UR=U-UL=4.5V-2.5V=2V
滑动变阻器连入电路中的最小阻值
当滑动变阻器全部连入电路时，电路中电流最小，最小电流
电流表的示数变化范围是0.15~0.5A，滑动变阻器允许调节的阻值范围是4~25Ω，故B错误，故C正确；
D．电路消耗的最大总功率为
P=UI=4.5V×0.5A=2.25W
故D错误。
故选C。
高频命题点5 用电器相关计算
【例1】【非挡位类】在综合实践活动中，同学们探究利用电和天然气烧水的相关问题。他们选择了两个外形和材料都相同的电水壶和普通水壶，在两个壶中各装入温度为20℃质量为2kg的水，将水加热至沸腾，水的比热容为；标准大气压下水的沸点是100℃。
（1）实验过程中每个壶中的水吸收的热量是多少？
（2）电水壶标有“220V，1000W”的字样，电水壶正常工作时的电流是多少？（保留两位小数）
（3）测试过程中电水壶正常工作14min将水烧开，用天然气将水烧开消耗天然气0.112m3，请你通过计算分析选择哪种方式烧水更好？（q天然气＝1.2×107J/m3）
【答案】（1）6.72×105J （2）4.55A （3）用电水壶烧水节能，所以选择用电水壶烧水
【解析】（1）两个水壶中的水的质量和初温都相同，所以吸收的热量相同，则水吸收的热量

（2）电水壶工作时的电流
（3）消耗电能
天然气燃烧放出的热量
，用电水壶烧水节能，所以选择用电水壶烧水。
【例2】【挡位类】图甲是一款养生壶，图乙是其简化电路图，部分参数如下表所示，R1、R2是电热丝（阻值不随温度的变化而变化），[粥的比热容取]，求：
（1）加热挡正常工作时，电路中的电流；
（2）电热丝的阻值；
（3）将1.1kg的粥从20℃加热到100℃，需要加热挡正常工作500s，此养生壶的加热效率。
【答案】（1）4A （2）220Ω （3）80%
【解析】（1）根据P=UI可得，加热挡正常工作时，电路中的电流为
（2）根据串并联电路的电阻特点可知，当开关S拨至a时，两电阻串联，电路总电阻最大，根据可知，电功率最小，养生壶处于保温挡；当开关S拨至b时，电路为R1的简单电路，电路总电阻最小，根据可知，电功率最大，养生壶处于加热挡。根据可得，电热丝R1的阻值为
R1和R2的串联总电阻为
所以，电热丝R2的阻值为
（3）根据可得，粥吸收的热量为
加热挡正常工作500s消耗的电能为
则此养生壶的加热效率为
【例3】【挡位类】图甲为某电热饮水机，有加热和保温两挡功能，其简化电路如图乙所示，已知电热饮水机的额定保温功率为44W，R1的阻值为55Ω，求：
（1）饮水机加热挡的功率；
（2）R2的阻值；
（3）保温时R1两端的电压。
【答案】（1）880W （2）1045Ω （3）11V
【解析】（1）当开关S和S0都闭合时，电路为R1的简单电路，电路总电阻最小，电路的总功率最大，为加热挡；当开关S闭合，S0断开时，R1、R2串联，电路电阻最大，为保温挡。饮水机加热挡的功率
（2）由可知，此时电路的总电阻
所以R2的阻值
（3）保温时，电路中的电流
由欧姆定律得，保温时R1两端的电压
高频命题点6 实验：测量小灯泡的电功率
【例1】【伏安法】在“用伏安法测小灯泡电功率”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒为3V不变。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡亮度变亮。
（2）正确连接好电路，闭合开关发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，小丽同学闭合开关，移动滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若她想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）小丽同学移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率为 W。
【答案】（1）见解析 （2）短路 （3）右 （4）0.5
【解析】（1）根据要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡亮度变亮，应该把滑动变阻器接右下方接线柱接入电路，连接电路如下：
（2）正确连接好电路，闭合开关发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，可以判断故障位置，可能是小灯泡发生了短路。
（3）根据电压表示数如图乙所示，可知此时小灯泡电压小于额定电压，若她想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器电阻减小，因此应将滑片向右移。
（4）由图丙所示可知，小灯泡的额定电压2.5V和额定电流0.2A，可以求得小灯泡的额定功率
【例2】【特殊法】某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为的待测小灯泡（电阻约为），滑动变阻器两个（A：“ ”；B：“ ”）。
（1）如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路 （不能与其他导线交叉）；
（2）实验中，应选用的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）；
（3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是 ；
（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 W；
（5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表量程已经损坏，量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，你的方法是 ；
（6）完成实验后，小明还想测量定值电阻的阻值，用替换了小灯泡，同时发现电流表损坏，于是用如图丙所示的电路完成了实验，已知滑动变阻器的最大阻值为，他的实验步骤：
①闭合开关，将滑片移至最左端，读出电压表示数为；
②将滑片移至最右端，读出电压表示数为，则电阻的阻值表达式： （用、、表示）。
【答案】（1）见解析 （2）B （3）小灯泡断路 （4）1.14
（5）将电压表与滑动变阻器并联 （6）
【解析】（1）实验中电流表要与灯泡串联，电压表与灯泡并联，作图如下：
（2）小灯泡正常发光时，根据串联分压原理则有
解得，所以应选用的滑动变阻器是B。
（3）小灯泡始终不发光，说明电路中有断路或者灯泡被短路。而电压表有示数，说明电压表与电源两极是相连的，因此，是在与电压表并联的部分出现了断路，故是与电压表并联的小灯泡断路了。
（4）如图乙所示，小灯泡电压为3.8V时，电流为0.3A，则该小灯泡的额定功率为
（5）小灯泡正常发光时，变阻器的电压为
电压表量程已经损坏，量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，可以将电压表与滑动变阻器并联，当电压表示数为2.2V时，小灯泡正常发光。
（6）①闭合开关，将滑片移至最左端，变阻器阻值为0，电压表测电源电压，读出电压表示数为，则电源电压为；
②将滑片移至最右端，和滑动变阻器的最大阻值为串联，电压表测电压，读出电压表示数为，则根据串联分压原理则有
解得电阻的阻值为
【例3】【特殊法】小华用如图甲所示装置探究电流与电压的关系，电源电压3V恒定不变，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。
（1）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是 ；
（2）排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如下表，空白处的电流如图乙所示，读数是 A，根据表中数据可归纳得出结论： ；
（3）小华在仔细分析数据时，发现有一组数据是错误的，则错误数据是第 次；
（4）为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验，得出实验数据如图丙所示。若在10Ω电阻换下后，更换15Ω的电阻重新实验，需要将滑动变阻器滑片向 （选填“左”或“右”）滑动，使电压表示数为 V；
（5）另一小组实验时发现电流表已损坏，于是找来了一个阻值为的定值电阻设计了如图丁所示电路，测出了额定电压为的小灯泡的额定功率。已知电源电压为U且保持不变，请将实验步骤补充完整：
①只闭合开关S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为；
②只闭合开关S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为；
③小灯泡的额定功率 （用U、、、表示）。
【答案】（1）R断路 （2）0.30 当电阻一定时，电流与电压成正比
（3）1 （4）左 2 （5）
【解析】（1）由图甲可知，滑动变阻器和定值电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路的电流，当移动滑片发现，电流表无示数，可能是电路断路，电压表有示数，电压表被串联在电路中，说明电压表与电源是相通的，则与电压表并联的支路之外电路是连通的，所以出现故障的原因可能是定值电阻R断路。
（2）[1]由图乙可知，电流表是小量程接入电路中，分度值是0.02A，其示数是0.30A。
[2]由表中数据可知，定值电阻两端电压增大为原来的几倍，通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍，故可归纳得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（3）根据表格数据可求出实验使用的定值电阻的阻值大小为
滑动变阻器的规格为“20Ω2A”可知变阻器的最大电阻为20Ω，电源电压恒为3V，由欧姆定律电路的最小电流为
故错误的数据是第1组。
（4）在探究电流与电阻关系时，电阻两端保持电压不变，则电阻两端电压与滑动变阻器两端电压之比不变，根据串联分压原理，现将10Ω电阻换成15Ω电阻，为保持定值电阻两端电压不变，滑动变阻器阻值也应该变大，所以滑片P向左侧移动；结合图丙分析电压表示数大小应为
（5）①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为U额；
②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U1；
③在①中，只闭合S、S2，灯泡与变阻器串联，移动滑片P，使电压表的示数为U额，灯泡正常发光；在②中，只闭合S、S1，保持滑片P不动，电压表的示数为U1，R0和滑动变阻器串联，根据串联电路分压原理有
滑动变阻器的电阻为
由于滑动变阻器的电阻不变，根据串联电路电流和电压特点，灯泡的额定电流为
小灯泡的额定功率为
高频命题点7 探究电流产生的热量与哪些因素有关
【例1】如图，甲、乙是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。下列分析正确的是（ ）
A．通过U形管两侧液面高度差反映电流通过导体产生热量的多少，利用了等效替代法
B．甲实验通电一段时间后，右侧容器内空气吸收的热量更多
C．乙实验探究的是电流通过导体产生的热量与电阻的关系
D．乙实验通电一段时间后，左侧容器内电阻产生的热量与右侧容器内电阻产生的热量之比为2∶1
【答案】B
【解析】A．根据转换法知道，通过U形管两侧液面高度差反映电流通过导体产生热量的多少，故A错误；
B．甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，根据转换法，右侧容器内空气吸收的热量更多，故B正确；
C．乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；
D．乙实验中，右侧两等值电阻并联，由并联电路电压的规律和欧姆定律知道，通过右侧两电阻的电流相等，根据串联电路电流的规律结合并联电路电流的规律，可知通过左侧容器的电流是通过右侧容器内电阻电流的2倍，由焦耳定律Q=I2Rt知道，在电流电阻和通电时间不变时，产生热量与电流的平方成正比，故通电一段时间后，左侧容器内电阻产生的热量与右侧容器内电阻产生的热量之比为4∶1，故D错误。
故选B。
【例2】如图为探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。若想探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系，则应选择 两个装置进行对比，通电时间相同时，产生热量最多的是 装置中的电阻丝。若通过乙装置中的电阻丝的电流为1A，则通电1min该电阻丝产生的热量为 J。
【答案】甲、丙 乙 600
【解析】[1]电流产生热量的多少与电流、电阻和通电时间有关，想探究电流产生热量的多少与电流的关系，应控制电阻和通电时间相同，电流不同，甲、丙容器中的电阻是相同的，但电流不同，故应选择甲、丙两图进行实验。
[2]甲、丙中甲的电流大，电阻和通电时间相同，故甲比丙产生的热量多，甲、乙中，两电阻串联，通过它们的电流和通电时间相等，乙的电阻大，由Q=I2Rt可知，则乙产生的热量大于甲产生的热量，故乙最多。
[3]通过乙装置中的电阻丝的电流为1A，则通电1min该电阻丝产生的热量
Q=I2Rt=(1A)2×10Ω×60s=600J
【例3】（1）现利用图甲所示实验装置来探究“比较不同物质的吸热能力”，电阻丝RA＝RB。往两个烧瓶中分别加入初温相同、 （选填“质量/体积”）相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。
（2）小明完成“比较不同物质的吸热能力”实验探究后，接着又探究“电流热效应跟电流大小的关系”，在B烧瓶的外面接上电阻RC，如图乙，RC＝RA＝RB。
①为节省时间，使实验现象更明显，往烧瓶装入初温和质量均相等的同种液体，应选 （选填“水”或“煤油”）。
②乙实验中，通过观察 来反映导体产生的热量；
③乙装置电阻RC的作用： 。
④通电一段时间后，乙装置两烧瓶的电阻产生的热量之比QA：QB＝ 。
【答案】（1）质量 水 （2）煤油 温度计示数的变化 分流作用 4：1
【解析】（1）[1][2]根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质吸热能力相同（不同物质密度不同，根据m=ρV，体积相同的不同物质质量不同），现利用图甲所示实验装置来探究“比较不同物质的吸热能力”，电阻丝RA=RB。往两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明煤油的吸热能力弱，水的吸热能力更强。
（2）[1]因煤油的比热容小，根据Q=cmΔt可知，相同条件下，煤油升温快，为节省时间，使实验现象更明显，往烧瓶装入初温和质量均相等的同种液体，应选煤油。
[2]由转换法，乙实验中，通过观察湿度计示数的变化来反映导体产生的热量。
[3]研究电流热效应跟电流大小的关系，要控制电阻和通电时间相同，改变电流大小，乙装置电阻RC的作用：分流作用。
[4]根据并联和串联电路电流的规律，通过乙图中左侧容器中电阻电流是通过右侧容器中电阻电流的2倍，因容器内电阻阻值和通电时间相同，由焦耳定律Q=I2Rt可知，产生的热量与电流的平方成正比，通电一段时间后，乙装置两烧瓶的电阻产生的热量之比
QA：QB=4：1
真题赏析
1．（2023·山东青岛）有一块手机用的电池，上面标明电压为 3.7V，容量为 4000 mA·h，它充满电后大约储存的电能为（ ）
A．5.3×104JB．5.3×107J
C．14.8JD．14.8kW·h
【答案】A
【解析】根据电功的计算公式W=UIt可得电池充满电后大约储存的电能为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．（2024·四川广元）如图是小英家的电能表表盘示意图，她断开其它用电器，只将电饭煲单独接入电路中正常工作1min，发现电能表转盘转过10r。下列说法正确的是（ ）
A．电能表是测量电流的仪表B．电能表允许通过的最大电流是10A
C．电能表表盘示数为10226kW•hD．电饭煲正常工作10min，消耗电能
【答案】D
【解析】A．电能表是用来测量电功（即消耗电能）的仪表，而不是测量电流的仪表。故A错误；
B．电能表上的“10（20）A”表示电能表允许通过的最大电流是20A，而不是10A，这里的10A可能是指标定电流或基本电流，但不影响最大电流的判断，故B错误；
C．电能表表盘上的示数表示的是已经消耗的电能，其单位为kW⋅h；电能表上的数字最后一位通常是小数点后的数字（即十分位），因此电能表表盘示数应读为1022.6kW⋅h，而不是10226kW⋅h，故C错误；
D．电饭煲单独接入电路中正常工作1min，电能表转盘转过10r。而电能表上的“600r/(kW⋅h)”表示的是电路中每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转600转。因此，电饭煲1min内消耗的电能
由于电饭煲是正常工作，所以其功率保持不变。那么，电饭煲10min内消耗的电能就是1min内消耗电能的10倍，即：
故D正确。
故选D。
3．（2024·内蒙古通辽）小明家原有用电器的总功率是3800W，又新购买了电热水器和空调各一台，热水器的铭牌上标有“220V 2200W”字样，空调的铭牌上标有“220V 1900W”字样，他家的电能表如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．电热水器是利用电流热效应工作的
B．单独使用空调比单独使用热水器电能表表盘转速快
C．正常使用相同时间，热水器比空调消耗的电能多
D．小明家现有的用电器可以同时使用
【答案】B
【解析】A．电热水器消耗电路中的电能，转化为内能，所以是利用电流热效应工作的，故A正确，不符合题意；
B．由题意可知，热水器的额定功率为2200W，空调的额定功率为1900W，则热水器的额定功率大于空调的额定功率，所以单独使用空调比单独使用热水器电能表表盘转速慢，故B错误，符合题意；
C．由题意可知，热水器的额定功率大于空调的额定功率，由可知，正常使用相同时间，热水器比空调消耗的电能多，故C正确，不符合题意；
D．由电能表上标识“10（40）A”可知，电路中允许通过的最大电流为40A，小明家原有用电器的总功率是3800W，热水器的额定功率为2200W，空调的额定功率为1900W，所以现有的用电器同时使用，电路中的电流
所以小明家现有的用电器可以同时使用，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．（2024·山东青岛）如图所示电路，开关S闭合，灯泡L1和L2均发光。若它们的阻值不同，忽略温度对电阻的影响，下列说法不正确的是（ ）
A．通过A、B两点的电流不相等B．L1和L2两端的电压相等
C．L1和L2的实际功率不相等D．若L1断路，则L2不会发光
【答案】D
【解析】AB．由图可知，灯L1与灯L2是并联，由于并联电路两端电压相等，因此灯L1与灯L2两端的电压一定相等，均等于电源电压；由于两灯的电阻不同，根据欧姆定律可知，通过两灯的电流不相等，所以，通过A、B两点的电流不相等，故AB正确，不符合题意；
C．两灯的两端电压相等，电阻不等，根据可知，L1和L2的实际功率不相等，故C正确，不符合题意；
D．由于两灯是并联连接的，所以，两灯可以独立工作；若L1断路，则L2会发光，故D错误，符合题意。
故选D。
5．（2024·山东济宁）图中，小灯泡、的额定电压相同。闭合开关后，发现比亮，下列分析正确的是（ ）
A．的额定功率比的额定功率大
B．两端电压比两端电压小
C．的电阻比的电阻大
D．通过的电流比通过的电流小
【答案】C
【解析】AC．开关闭合后，L1比L2亮，则说明L1的实际功率大于L2的实际功率，由于L1、L2两灯串联在电路中，所以通过L1、L2的电流相等，由可知灯L1的阻值大于灯L2的阻值，小灯泡、的额定电压相同，由可知，L1的额定功率比L2的额定功率小，故A错误，C正确；
BD．由于L1、L2两灯串联在电路中，所以通过L1、L2的电流相等，由可知灯L1的阻值大于灯L2的阻值，由U=IR可知两端电压比两端电压大，故BD错误。
故选C。
6．（多选）（2024·内蒙古通辽）如图甲所示电路，电源电压恒定，将滑动变阻器的滑片P从最右端开始移动至灯泡正常发光为止，并根据电流表和电压表的示数绘制I-U的关系图像如图乙。则下列说法正确的有（ ）
A．曲线a是电流表与电压表V2示数的关系图像
B．电源电压为11V
C．灯泡的额定电压为3V
D．灯泡的额定功率为4.8W
【答案】BD
【解析】由图得，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，电压表V1测量灯泡两端的电压，电流表测量电路电流。
A．滑片向左移动，滑动变阻器接入电路中电阻变小，有串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小，电压电源不变，由串联电路的电压规律可知灯泡两端的电压变大，电路中总电阻变小，电路电流变大，则曲线a为灯泡的电压、电流关系图，曲线b变阻器的电压、电流关系图，即曲线a是电流表与电压表V1示数的关系图像，曲线b是电流表与电压表V2示数的关系图像，故A错误；
B．由图像得，当电流为0.2A时，灯泡电压为2V，变阻器电压为9V，则电源电压
故B正确；
C．闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，由乙图可知，当灯泡正常发光时，电路电流为0.6A，滑动变阻器两端的电压为3V，此时灯泡的额定电压为
故C错误；
D．由乙图可知，当灯泡正常发光时，电路电流为0.6A，灯泡的额定功率为
故D正确。
故选BD。
7．（2024·黑龙江鸡西）小叶同学利用如图电能表测量电热水器消耗的电能，将电热水器单独连接在电路中，观察到电能表上的铝盘1min转了60转，电热水器消耗的电能是 kW·h，如果这些能量由天然气来提供，需要完全燃烧 的天然气。
【答案】0.02
【解析】[1]电能表盘中的3000r/(kW•h)表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，则转60r实际消耗的电能
[2]干木柴的热值，由得，这些能量若由完全燃烧的天然气放出，需要的天然气的体积
8．（2024·山东德州）图甲是一款家用蒸箱，图乙是其加热盘模块的简化电路，蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡，其中R1、R2为阻值不变的电热丝，当开关S1断开、S2接a时，蒸箱处于 挡，此时通过温控开关的电流为2A，已知蒸箱的额定电压为220V，，则R2的阻值为 ，高温挡的电功率为 W。
【答案】低温 22 2750
【解析】[1]当开关S1断开，S2接a时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，根据可知，总功率最小，蒸箱处于低温挡；当开关闭合，接时，R1、R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，蒸箱处于高温档；当开关S1闭合、接时，只有工作，蒸箱处于中温挡。
[2]当开关S1断开、S2接时，通过温控开关的电流即串联电路中的电流为，此时电路的总电阻
则的阻值
[3]当开关闭合，接时，R1、R2并联，干路电流
则高温挡的电功率
9．（2024·山东威海）如图所示，电源电压恒定，电流表的量程为“0~3A”，。只闭合开关S，滑动变阻器R（40Ω 1A）的滑片P处于中点时，小灯泡L（3V 1.8W）正常发光，则电源电压为 V。当开关全部闭合时，在保证电路安全的前提下，该电路消耗的最大功率为 W（不考虑灯丝电阻的变化）。
【答案】15 30
【解析】[1]只闭合开关S，此时变阻器与灯泡串联，滑动变阻器R（40Ω 1A）的滑片P处于中点时，接入电路的电阻为20Ω，不考虑灯丝电阻的变化，小灯泡的阻值为
灯泡正常发光，则电路中的电流为
则电源电压为
[2]当开关全部闭合时，灯泡短路，变阻器和定值电阻并联，当电流最大时，电路消耗的电功率最大，变阻器允许通过的最大电流为1A，则变阻器的最大功率为
定值电阻的功率为
则电路的最大功率为
10．（2024·四川乐山）如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温两个挡位，图乙是其内部简化电路图。当处于高温挡时，煎饼锅的加热功率为，则R1= ；处于低温挡时，煎饼锅的工作电流为1A，通电1min产生的热量为 J。
【答案】51.6 13200
【解析】[1]由图乙可知，当两个开关都闭合时，电阻R2短路，电路只有R1，此时电路中电阻小，根据可知功率大，即为高温挡，则R1的电阻为
[2]当开关S1闭合，S2断开时，两个电阻串联，电路中电阻最大，根据可知功率小，即为低温挡，则通电1min产生的热量为
11．（2024·黑龙江鸡西）如图是“探究通电导体产生的热量与 大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 J。
【答案】电流 12
【解析】[1]右侧两个电阻并联，然后与左侧电阻串联，根据并联电路电流规律可知，所以通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内的电流，两个容器内的电阻值都是，通电相同时间，所以探究的是电流产生热量与电流大小的关系。
[2]如果通过左侧容器中电阻丝的电流是0.4A，根据并联电路的电流特点，通过右侧容器中电阻丝的电流是
1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为
12．（2024·广西）小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“a”或“b”）端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器 （选填“短路”或“断路”）；
（2）排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为 V；小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 ，小灯泡的额定功率为 W；
（3）图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而 （选填“增大”或“减小”）。
（4）受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表？请说明理由（从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述）。
答：
【答案】b 断路 1.2 6.25 1 增大 见解析
【解析】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到阻值最大处，即b端。
[2]闭合开关，灯泡不亮，电路可能断路，则电路故障可能是滑动变阻器断路。
（2）[3]电压表选择小量程，分度值为0.1V，所以电压表示数为1.2V。
[4]由图丙可知，小灯泡正常发光时的电流为0.4A，则小灯泡正常发光时的电阻为
[5]根据可知，小灯泡的额定功率为
（3）[6]图丙中，当灯泡电压变大时，通过灯泡的电流也增大，灯泡的功率变大，灯丝温度变高，灯泡的电阻随温度的升高而增大。
（4）[7]温度越高，电阻丝的电阻越大，根据串联电路分压原理可知，电阻丝两端的电压越大，因此选择电压变改装为温度显示仪。
13．（2024·北京）某同学进行了如下实验：
（1）用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源两端电压保持不变；
①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在 端；
②闭合开关，应 以确定小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则的额定功率 W。
（2）该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率与的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将替换为，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断出 （选填“>”“=”或“