專題18電功率

考點解讀

《電功率》是初中物理的重點內容。本章主要講述了電能、電功、電功率、焦耳定律等知

識。這些知識不僅奠定了電學的基礎，而且在生產和生活中也有廣泛的應用，是中考的重要內

容之一，本章學習過程中需掌握六個主要概念、兩個公式、一個探究實驗、一個定律。六個主

要概念：電能、電功、電功率、額定功率、實際功率、電流的熱效應。兩個公式：尸=刖/,P

=ui.一個探究實驗：測量小燈泡的電功率。一個定律：焦耳定律。本章的重點：電功率的物

理意義及概念，用伏安法測燈泡的額定功率，電流產生的熱量跟電阻、電流大小之間的關系。

本章的難點：能的轉化，電功率與電流、電壓之間的關系，對額定功率的理解，對焦耳定律的

理解。

電能電功

【母題1］（2023?棗莊）如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，小燈泡L的阻值不變，滑動變

阻器R的規格是“100。1A"。閉合開關，在保證電路元件安全且能使小燈泡正常發光的前提下,

最大范圍內移動滑片，繪制了通過變阻器的電流與變阻器阻值關系的圖象，如圖乙所示。下列

說法正確的是（）甲

A.電源電壓為6V

B.小燈泡的電阻為10。

C.小燈泡的額定功率為1.8W

D.整個電路電功率最小時，20s內滑動變阻器消耗的電能為12J

【答案】C

【分析】由圖可知，燈泡L與變阻器R串聯，電流表測量電路中的電流，電壓表測量變阻器R

兩端的電壓；

當電路中的電流＜=0.3A時，根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源電壓。=I風+1禺,

當電路中的電流=0.14時，根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源電壓

U—I?RL+，

聯立可得電源電壓U和燈泡L的電阻&;

由圖乙可知，電路中的最大電流為0.3A,

為保證電路元件安全，電路中的電路不能超過燈泡L的額定電流和變阻器允許通過的最大電流,

由變阻器的規格可知，變阻器允許通過的最大電流為1A,大于0.3A,據此可判斷燈泡L的額定

電流，根據「=尸此可求出小燈泡的額定功率；

電源電壓不變，當電路中電流最小時，總功率最小，由圖像可知最小電流為0.L4,此時變阻器

接入電路的阻值為100。，W處求出整個電路電功率最小時20s內滑動變阻器消耗的電能。

【解答】解：

A、由題意及圖中數據可得，當滑動變阻器接入電路的電阻為20。時，通過電阻的電流為0.3A,

則滑動變阻器兩端的電壓為：U=IR^0.3Ax200=6V;

而電源電壓應該大于6V,故A錯誤；

B、由題意及歐姆定律可得：U=IXRL+=0.3AXRL+03Ax20Q-------------------①；

當電路中的電流/2=0/A時，根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律可知，電源電壓

U=I2RL+121^=0.1AXRL+0.14X1000----------------②

聯立①②，解得：&=200、U電=12V,故3錯誤；

C、由題意可得，要保證電路安全且燈泡正常發光，則通過燈泡的電流最大為其額定電流，結

合上述分析可得，小燈泡的額定電流為0.3A,額定電壓為：。額=4-。=12丫-6V=6V；

2

則小燈泡的額定功率為：%=%/額=6丫乂0.34=1.8卬，故C正確；

。、電源電壓不變，當電路中電流最小時，總功率最小，由圖像可知最小電流為0.1A,此時變

阻器接入電路的阻值為100。，

則這種情況下20s內滑動變阻器消耗的電能為：W=I1R^t=(0.1A)2x100Qx20s=20J,故。錯誤。

故選：C。

【母題2](2023?煙臺)如圖甲所示，電源電壓恒定不變，鳥的阻值為100,圖乙是小燈泡L的

電流與電壓關系的圖象。當只閉合航、邑時，電壓表示數為2V,通過小燈泡的電流為A,

電源電壓為—V;當只閉合邑、邑時，電壓表示數為4V,電路在加，內消耗的電能為

AI/A

甲乙

【答案】0.6；8；384o

【分析】(1)由圖可知，當只閉合5、S,時，&、乙串聯，電壓表測量燈泡L兩端的電壓；由

圖乙可知當小燈泡兩端的電壓為2V時，通過小燈泡的電流；根據串聯電路的電流特點和歐姆

定律求出與兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點求出電源電壓；

(2)當只閉合邑、S3時，4與乙串聯，電壓表測量燈泡L兩端的電壓；根據圖乙可知通過小

燈泡的電流，根據W=5求出電路在1mm內消耗的電能。

【解答】解：由圖可知，當只閉合S?時，居、L串聯，電壓表測量燈泡L兩端的電壓；

由圖乙可知，當小燈泡兩端的電壓為2V時，通過小燈泡的電流為0.6A;

根據串聯電路的電流特點和歐姆定律可知，與兩端的電壓：UX=IR[=0.6Axl0Q=6V,

根據串聯電路的電壓特點可知，電源電壓：U=UL+Ul=2V+6V=8V

當只閉合S2、邑時，&與L串聯，電壓表測量燈泡L兩端的電壓;

3

根據圖乙可知，當小燈泡兩端的為4V時，通過小燈泡的電流為0.8A,

根據串聯電路的電流特點可知，電路中的電流為0.8A,

電路在bn加內消耗的電能：W=W7=8Vx0.8Axlx605=384J□

故答案為：0.6；8；384o

【母題3]（2023?沈陽）如圖是定值電阻與和&的/-。關系圖象，由圖象可知，鳥和冬的大

小關系為6—R2（填=”或“<”）,當凡和此串聯時,與和國兩端電壓之比

U,:U2=;當鳥和&并聯時，若通過飛的電流為0.63A,則10s內4消耗的電能為J。

【分析】（1）從圖象中讀出任意一組電壓和對應的電流值，根據歐姆定律求出與與凡的阻值;

串聯時電流處處相等，再根據歐姆定律求出兩電阻兩端的電壓之比；

（2）當凡和4并聯時，已知通過用的電流，由。=東可求得為兩端電壓，并聯電路中各支路

電壓都相等，然后由W=可求得10s內&消耗的電能。

【解答】解:

由圖象可知，當。|=。2=21時，對應的電流分別為4=0.4A,/2=0.2A,

由/=且可得，兩電阻的阻值分別為:

R

用**=5。，

1I0.4A

肥=2=21C=ioo；

”I20.2A

由此可知，&<見;

當把用、舄串聯在某一電路中時，因為串聯電路中各處的電流相等，所以44=1:1,

此時它們兩端的電壓之比:

4

U；_IR[K_5Q_]

r

U2/鳥鳥10Q2

若通過用的電流為/J=0.63A,由/=g可得，用兩端電壓:

UJ=IJ&=0.63Ax5Q=3.15V,

當凡和&并聯時，并聯電路中各支路電壓都相等，即凡兩端電壓:

6〃=。J=3.15乙

流經凡的電流：八'=支=衛'=。-3154,

一2鳥1OQ

10s內凡消耗的電能卬=q"4==3.15Vx0.315AxiOs=9.9225J。

故答案為：＜;1:2；9.9225-

方法技巧

1.電功：電流通過某段電路所做的功叫電功。

2.電流做功的實質：電流做功過程，實際就是電能轉化為其他形式的能（消耗電能）的

過程；電流做多少功，就有多少電能轉化為其他形式的能，也就消耗了多少電能。

3.電流做功的形式：電流通過各種用電器使其轉動、發熱、發光、發聲等都是電流做功的

表現。

4.規定電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩端的電壓，電路中的電流和通電時

間的乘積。

5.電功公式：W=UIt=Pt（適用于所有電路）；

TT2

對于純電阻電路可推導出：W=UIt=—t=I2Rt

R

（i）串聯電路：3m

W2K2

（2）并聯電路：察

（3）在任何情況下，在一定時間所做的總功。

6.電功單位：在國際單位制中，電功單位是焦耳（J）；常用單位還有度（kwh）,1度=1

千瓦時=lkW?h=3.6X106j；“1度”的規定：Ikw的用電器工作lh消耗的電能。

5

7.電功的測量

⑴電能表：是測量用戶用電器在某一段時間內所做電功（某一段時間內消耗電能）的儀器。

⑵電能表上“220V、5A、3000r/kW?h”等字樣，分別表示：電能表額定電壓是220V；

允許通過的最大電流是5A；每消耗一度電電能表轉盤轉3000轉。

⑶讀數時:①最后一位有紅色標記的數字表示小數點后一位;②電能表前后兩次讀數之差,

就是這段時間內用電的度數。

電功率

【母題4］（2023?西寧）如圖所示，是小燈泡L和定值電阻R的/-。圖象，由圖象可知（）

B.小燈泡的電阻隨溫度的升高而減小

C.只將L與R并聯在電壓為2V的電路中，干路中的電流為0.3A

D.只將L與R串聯在電流為0.2A的電路中，總功率為0.4W

【答案】C

【分析】（1）定值電阻兩端的電壓和通過的電流的/-U圖像是正比例函數，任取一組數據,

利用R=且可求出電阻A的阻值；

I

6

（2）燈泡/-。圖像是曲線，說明電阻是變化的，燈絲的電阻跟燈絲的溫度有關，當燈絲兩端

的電壓增大時，通過的電流也會增大，則燈絲的溫度升高，因此燈絲的電阻會增大；

（3）由并聯電路的電壓特點，結合圖像可知此時通過乙和R的電流大小，再由并聯電路的電

流特點得出干路的電流；

（4）根據串聯電流相等，找出電壓之和恰好為電源電壓，根據尸求出總功率。

【解答】解：A、由圖可知，7?的圖像是正比例函數，因此電阻A是定值電阻，其阻值為：

尺=巨=生=200,故A錯誤；

10.3A

3、燈泡兩端的電壓增大時，通過的電流增大，則燈絲溫度升高，電阻變大，故3錯誤；

C、并聯電路各個支路兩端的電壓相等，由圖可知，只將L與R并聯在電壓為2V的電路中時,

通過R的電流為0.L4,通過L的電流為0.2A,則干路的電流為：/=/&+4=（MA+0.2A=0.3A,

故C正確；

燈泡L和電阻A串聯在電路中，當電流是為0.2A,圖像可知，當L兩端的電壓為2V、7?兩

端的電壓為4y時，則電路兩端的總電壓等于2Y+4V=6V,則電路的總功率為：

p^UT=6Vx0.2A=1.2W,故。錯誤。

故選：C。

【母題5］（2023?德州）如圖甲所示，電源電壓保持不變。電流表A的量程為0~0.6A,電壓表

匕、匕的量程均為0~3V，滑動變阻器R的規格為“500,2A"，某一特種小燈泡的額定電壓為

2.5Vo滑動變阻器的滑片P在某點時，小燈泡正常發光，此時電壓表匕的示數為L5V。在保證

電路各元件安全的最大范圍內調節滑片P,其中一只電壓表與電流表示數的變化圖象如圖乙所

示。下列說法正確的是（）

乙

A.電源電壓為3V

7

B.電壓表K的示數變化范圍為1.5V~3V

C.滑動變阻器的取值范圍是3C~50C

D.小燈泡的功率范圍為0.1W~1.25W

【答案】D

【分析】由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表K測燈泡兩端的電壓，電壓表匕測變

阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流。

（1）滑動變阻器的滑片P在某點時，小燈泡正常發光，此時電壓表匕的示數已知，燈泡兩端

的電壓4=/額，利用串聯電路中的電壓規律得到電源電壓；

（2）由串聯電路的分壓原理可知，當滑動變阻器接入電路中的電阻變大時，其分得的電壓變

大，即電壓表匕的示數變大，此時電路中的總電阻變大，由/=，可知，電路中的電流變小，

由串聯電路中電壓的規律知，燈泡兩端的電壓變小，即電壓表匕的示數變小，由圖乙可知，當

電壓表的示數增大時，電流表的示數減小，則圖像為滑動變阻器的/-。圖像；變阻器兩端最

大電壓已知，利用串聯電路電壓的規律得到燈泡兩端的最小電壓，為保證燈泡長期工作，燈泡

兩端電壓最大為其額定電壓，故可得到電壓表匕的示數變化范圍；

（3）由圖乙中變阻器兩端最大和最小電壓及對應的電流，利用歐姆定律得到滑動變阻器的取

值范圍；

（4）當電路中的電流分別為最大和最小時，利用串聯電路電壓規律得到燈泡兩端電壓的取值

范圍，利用尸得到小燈泡的功率范圍。

【解答】解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表X測燈泡兩端的電壓，電壓表匕

測變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流。

A.由題意可知，滑動變阻器的滑片P在某點時，小燈泡正常發光，此時電壓表匕的示數

q=L5V,燈泡兩端的電壓UL=U嗨=2.5V,

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，電源的電壓。=4+。戶=2.51+1.5V=4丫，故A錯誤；

B.由串聯電路的分壓原理可知，當滑動變阻器接入電路中的電阻變大時，其分得的電壓變大，

即電壓表匕的示數變大，

8

此時電路中的總電阻變大，由/=且可知，電路中的電流變小，由串聯電路的電壓特點可知，

R

燈泡L兩端的電壓變小，即電壓表匕的示數變小，

由圖乙可知，當電壓表的示數增大時，電流表的示數減小，則圖像為滑動變阻器的/-。圖像；

由圖乙知當變阻器兩端電壓最大即U吐=3V時，燈泡兩端電壓最小即力,卜=U-UP±=4V-3V=W,

為保證燈泡長期工作，燈泡兩端電壓最大為其額定電壓，

所以電壓表乂的示數變化范圍為1V~2.5V,故3錯誤；

C.由圖乙知變阻器電阻最大時，其兩端電壓與大=3V時，電路中的電流/小=0.L4,

則滑動變阻器接入電路中的最大阻值：勺=吆=至=30。；

'。0.1A

當變阻器接入電路的阻值最小時，其兩端電壓/小=1.5丫，電路中的電流/大=0.54,

則滑動變阻器接入電路中的最小阻值：為、=%=比=3Q；

所以滑動變阻器的取值范圍是3C~3OC,故C錯誤；

D.當電路中的電流/小=0.1A,燈泡兩端的電壓U,L=U-UP±=4V-3V^W,

燈泡的最小功率5小=U'zx/小=IVx0.1A=0.1W,

當電路中的電流/大=0.5A，燈泡兩端的電壓UL=2.5V,

燈泡的最大功率《大=4x/大=2.5Vx0.5A=1.25W,

所以小燈泡的功率范圍為0.1W~1.25W,故D正確。

故選：Do

【母題6］（2023?雅安）如圖所示為某種握力計和它的工作原理示意圖。電源電壓不變，握力

計顯示表是由電流表改裝而成，定值電阻凡阻值為5。。不施加力時彈簧一端的滑片P在電阻N

的最上端（彈簧及連片的電阻不計）。使用握力計時電路中電流變化的范圍為Q1~Q6A,則下

列說法正確的是（）

9

握力方向

A.握力最大時電路中電流為0.6A

B.與連入電路的阻值變化范圍是0~30。

C.電路消耗的總功率變化范圍是0.3~L5W

D.與消耗的最大功率為Q45W

【答案】D

【分析】由電路圖可知，兩電阻串聯接入電路，電流表測電路電流；

(1)根據電路圖可知，施加的力最大時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，由歐姆定律可知

電路電流最小，進而確定電路中的電流；

(2)滑片P在電阻用的最上端時不施加力，電路為國的簡單電路，此時電路中的電流最大，

根據歐姆定律的應用求出電源的電壓，再根據最小電流、歐姆定律求出電路最大總電阻，并根

據串聯電路電阻特點求出滑動變阻器接入電路的最大阻值，進一步確定滑動變阻器接入電路的

阻值范圍；

(3)根據尸="可求出電路消耗的最大功率和最小功率；

(4)根據歐姆定律和「=廠我表示出用消耗的功率，并求出仆消耗的最大功率。

【解答】解：A、由電路圖可知，握力最大時，滑動變阻器阻值全部接入電路，電路總電阻最

大，由歐姆定律可知，電路中電流最小，由題意可知，此時電路中電流為0.1A,故A錯誤；

B,由電路圖可知，滑動變阻器接入電路的阻值最小為零時，只有與接入電路，電路中電阻最

小，電流最大為0.6A,由〃=且可知，電源電壓：。=[72=/最大鳥=。-64*5。=3丫，滑動變阻器阻

R

值全部接入電路時，電路中電流最小為0.L4,由/=且可得此時的總電阻：4=衛-=其=300,

R。小0.1A

滑動變阻器接入電路的最大阻值：4=%-4=30口-5。=25。，所以與連入電路的阻值變化范

圍0~25Q,故3錯誤；

10

C、電路消耗的總功率最大為：2=U/大=3VxO.6A=1.8W,電路消耗的總功率最小為:

4、=%=3Vx0.L4=0.3W,所以電路消耗的總功率變化范圍是O.3W~L8W,故C錯誤；

D,由歐姆定律和尸=尸尺可得，變阻器用消耗的功率：

p=『R(U"::202U?

11

K+&1(居+&y(R「&y+4R島(T?,-^)21

K&&2

所以，當與的阻值等于%的阻值時，與消耗的功率最大，貝最大=圣=￡^=045卬，故。正

確。

故選：Do

方法技巧

1.電功率：電流在單位時間內所做的功。

2.電功率物理意義：表示電流做功快慢的物理量。

WTT2

3.電功率公式：P=UI=—(適用于所有電路)，推導公式：P=『R=L(適用于純電

tR

阻電路)。

(1)串聯電路中：石=,

(2)并聯電路中：

(3)無論用電器串聯或并聯，計算總功率常用公式P=Pl+P2+...Pn。

4.電功率單位：在國際單位制中，功率單位是瓦特(W),常用單位：千瓦(kW)o

焦耳定律

母題揭秘

11

【母題7】（2023?湘潭）取口香糖錫紙，剪成如圖1所示形狀，其中9和CZ）段等長。戴好防

護手套，將錫紙條（帶錫的一面）兩端連接電池正、負極，如圖2所示，發現錫紙條很快開始

冒煙、著火。下列分析正確的是（）

圖1圖2

A.通過AB和段的電流不相等B.正常情況下，段會先著火

C.鈣和8段的電壓相等D.AB和CD段的電阻相等

【答案】B

【分析】（1）串聯電路中，電流處處相等；

（2）導體電阻的大小跟導體的長度、橫截面積、材料和溫度有關；根據。=/放分析判斷"段

產生熱量的多少；

（3）4?段的電阻大于和CD段的電阻，根據串聯分壓原理得，4?的電壓大于8段的電壓。

【解答】解：A、M和CD段錫紙串聯電路中，由于串聯電路中的電流處處相等，所以通過項

和CD段的電流相等，故A錯誤；

BD,在材料和長度相同時，導體的橫截面積越小，電阻越大，由圖知，段的橫截面積小于

CD段的橫截面積，所以鉆段的電阻大于CD段的電阻，根據。=尸放可知，在電流和通電時間

一定時，居段產生的熱量多，溫度高，先著火，故3正確，。錯誤；

C、9段的電阻大于CD段的電阻，根據串聯電路的分壓原理可知，段的電壓大于CZ）段的

電壓，故C錯誤。

故選：Ba

【母題8］（2023?仙桃）某款電熱杯有高、中、低三擋，簡化電路如圖所示，耳、S?不能同時

閉合，用的阻值為2.5Q。只閉合邑時，電路中的電流為2A。下列說法正確的是（）

12

S1

A.電源電壓為10V

B.只閉合邑時，電熱杯處于低溫擋

C.只閉合邑時，電熱杯工作加沅產生的熱量為600J

D.加熱100g水，水溫由25°C升高到35°C,水吸收的熱量為420J

【答案】C

【分析】只閉合$3時，電路為用的簡單電路，電路中的電流為2A,叫的阻值為2.5。，根據歐

姆定律計算電源電壓；

閉合廿、邑時，兩電阻并聯接入電路，根據并聯電路電阻特點結合尸=^可知電熱杯所處擋位；

R

根據Q=W=U"計算只閉合S3時，電熱杯工作Imin產生的熱量；

根據Q=cm計算加熱100g水，水溫由25°C升高到35°C,水吸收的熱量。

【解答】解：A、只閉合邑時，電路為用的簡單電路，電路中的電流為2A,用的阻值為2.5。，

根據歐姆定律可得電源電壓。=/禺=24x2.5。=51,故A錯誤；

B、閉合用、反時，兩電阻并聯接入電路，并聯電路總電阻小于任一分電阻，根據尸=得可知

電熱杯消耗的功率最大，處于高溫擋，故3錯誤；

C、只閉合S3時，電熱杯工作1〃而產生的熱量Q=W=U/J=5Vx2Ax60s=600J,故C正確；

D、加熱100g水，水溫由25°C升高到35°C,水吸收的熱量為。=皿△

f=4.2x103J/（kg°QxlOOxIO-3kgx（35°C-25°C）=4200J,故D錯誤。

故選：C。

【母題9］（2023?泰安）如圖所示的電路中，電源電壓U恒定，燈泡L上標有“2.5VL25W”字

樣（忽略溫度對燈絲電阻的影響），定值電阻與阻值為150,滑動變阻器尺的規格為“20。L4”，

電流表量程為0~0.64,電壓表量程為0~3丫。閉合開關S,斷開開關耳、S2,在確保電路各元

13

件安全的情況下，滑動變阻器接入電路的最小阻值為國，，當滑動變阻器滑片移至中點時，電

流表示數為0.3A;閉合開關S、邑，在確保電路各元件安全的情況下，滑動變阻器在電路

中消耗的最大功率為P,定值電阻用在10s內產生的熱量為。。下列說法中（）

①。=6V

②

③P=1.35W

④。=27J

A.只有①④正確B.只有②③正確C.只有①③正確D.只有②③④正確

【答案】B

【分析】（1）閉合開關S,斷開開關H、邑，燈泡和滑動變阻器串聯接入電路，電流表測通過

電路的電流，電壓表測燈泡兩端的電壓，

在確保電路各元件安全的情況下，滑動變阻器接入電路的最小阻值為當滑動變阻器滑片

移至中點時，滑動變阻器接入電路的電阻為工x20C=100,電流表示數為0.3A,根據歐姆定律

2

計算滑動變阻器兩端的電壓；

根據R=C計算燈泡的電阻，根據U=/R計算此時燈泡兩端的電壓，根據串聯電路電壓規律計

P

算電源電壓；

根據/=￡計算燈泡正常發光的電流，電流表量程為0~0.6A,根據串聯電路電流特點確定通過

U

電路的最大電流，

根據歐姆定律計算電路最小總電阻，根據串聯電路電阻規律計算滑動變阻器接入電路的最小阻

值；

14

（2）閉合開關S、工、S?，兩電阻并聯接入電路，電流表測干路電流，根據電流表的量程確

定通過干路的最大電流，

根據并聯電路電壓特點結合歐姆定律計算通過定值電阻的電流，根據并聯電路電流規律計算通

過滑動變阻器的最大電流，

根據尸=”計算滑動變阻器在電路中消耗的最大功率，

根據Q=W=UIt計算定值電阻均在10s內產生的熱量。

【解答】解：（1）閉合開關S,斷開開關邑，燈泡和滑動變阻器串聯接入電路，電流表測

通過電路的電流，電壓表測燈泡兩端的電壓，

在確保電路各元件安全的情況下，滑動變阻器接入電路的最小阻值為舄，，當滑動變阻器滑片

移至中點時，滑動變阻器接入電路的電阻為工x200=10。，電流表示數為0.3A,根據歐姆定律

2

可得滑動變阻器兩端的電壓4=g=0.3Axl0Q=3V；

燈泡的電阻&=牛=:票=50,

此時燈泡兩端的電壓。/=外=0.34x50=1.51,

串聯電路總電壓等于各部分電壓之和，貝U電源電壓U=U/+6=L5V+3V=4.5V,故①錯誤；

燈泡正常發光的電流人上=—=0.5A,

LUL2.5V

電流表量程為0~0.6A,串聯電路各處電流相等，所以通過電路的最大電流為0.5A,

根據歐姆定律可得電路最小總電阻R=?="=9。，

IL0.5A

串聯電路總電阻等于各部分電阻之和，則滑動變阻器接入電路的最小阻值為

=90-50=40,故②正確；

（2）閉合開關5、邑，兩電阻并聯接入電路，電流表測干路電流，根據電流表的量程可

知通過干路的最大電流為0.6A,

并聯電路各支路兩端電壓相等，根據歐姆定律可得通過定值電阻的電流（=且="=0.3A,

?15Q

并聯電路干路電流等于各支路電流之和，通過滑動變阻器的最大電流

I2=T—=0.6A—0.3A=0.3A，

15

滑動變阻器在電路中消耗的最大功率為尸=4=4.5VxO.3A=1.35W,故③正確;

定值電阻均在10s內產生的熱量為Q=W=UItt=4.5Vx0.3Ax10s=13.5J,故④錯誤。

故選：Bo

方法技巧

1.電流的熱效應：電流通過導體時電能轉化為內能，這種現象叫做電流的熱效應。

2.焦耳定律：電流通過導體產生的熱量，與電流的平方成正比，與導體的電阻成正比，與

通電時間成正比。

3.焦耳定律公式：。=產放。式中單位Q-焦。）；安（A）；Rf歐（Q）；L秒。

4.當電流通過導體做的功（電功）全部用來產生熱量（電熱），則有W=。，可用電功公式來計

算。，如電熱器、純電阻就是這樣的。

5.①電熱的利用：電熱毯、電熨斗、電烤箱等；②電熱的防止：電視機后蓋有很多孔是為

了通風散熱，電腦運行時也需要風扇及時散熱。

1.（2023?株洲二模）如圖所示電路，電源電壓恒為6V,定值電阻R=4O,開關S始終處于閉

合狀態，當開關S,由斷開到閉合時，以下說法中（）

①小燈泡繼續發光

②電壓表的示數變為6M

③電路中消耗的總功率變為9W

④電流表的示數變為L4

A.只有①②正確B.只有①④正確C.只有②③正確D.只有②④正確

16

【答案】C

【分析】由電路圖可知，當開關航斷開時，燈泡L與定值電阻R串聯，電壓表測A兩端的電壓，

電流表測電路中的電流；當開關y閉合時，燈泡L被短路，不發光，電路為A的簡單電路，電

壓表測電源電壓，電流表測電路中的電流，根據電源電壓可知開關就閉合時電壓表的示數，根

據歐姆定律求出電流表的示數，根據尸="求出電路消耗的總功率。

【解答】解：

①②、由電路圖可知，當開關3斷開時，燈泡L與定值電阻A串聯，電壓表測7?兩端的電壓，

電流表測電路中的電流；當開關耳閉合時，燈泡L被短路，不發光，電路為R的簡單電路，電

壓表測電源電壓，即電壓表的示數為6V,故①錯誤，②正確；

③④、當開關工閉合時，電流表的示數：/=2=9=1.54,故④錯誤，

R40

電路中消耗的總功率：P=UI=6Vxl.5A=9W,故③正確。

故選：C。

2.（2023?本溪二模）如圖所示的充電寶容量為10000/次1.〃，給手機充電時充電電壓為5M。下

列說法正確的是（）

A.充電寶給手機充電時，充電寶將電能轉化為化學能

B.給充電寶充滿電，可以存儲1.8x105左W“7的電能

C.充電寶上的二極管指示燈是利用半導體材料制作的

D.給充電寶充電時，充電寶相當于電路中的電源

【答案】C

【分析】（1）（4）充電寶充電時，相當于用電器，將電能轉化為化學能；充電寶供電時，相當

于電源，將化學能轉化為電能；

（2）根據W=g求出充電寶充滿電儲存的電能；

（3）導體是指容易導電的物體；絕緣體是指不容易導電的物體；半導體的導電性能在導體和

絕緣體之間；

17

【解答】解：AD,充電寶給手機充電時，充電寶相當于電源，將化學能轉化為電能，給充電

寶充電時，充電寶相當于用電器，將電能轉化為化學能，故仞錯誤；

B、充電寶充滿電儲存的電能：W=UIt=5Vx10000x103Ax36005=1.8x105J=0.05W-h,故3錯

誤；

C、充電寶上的二極管指示燈是利用半導體材料制作的，故C正確。

故選：C。

3.（2023?福州模擬）甲圖是反應身體柔韌水平的“坐位體前屈測量儀”，乙圖是其內部電路圖

（電源電壓恒定），兩個身形接近但柔韌性差異較大的同學先后推動擋板進行測量，“顯示器”

示數的大小能夠反映柔韌性的好差。下列與測量儀有關的說法正確的是（）

B.柔韌性好的同學測量時，電阻絲接入電路中的電阻更大

C.柔韌性差的同學測量時，電路中的電流較小

D.通過電阻R的電流做功會消耗電能，為了節約電能，可以將R去掉

【答案】C

【分析】（1）根據顯示器串聯在電路中結合電壓表和電流表的使用方法分析電表的類型；

（2）根據圖乙結合柔韌性好的同學測量時滑片的位置分析電阻絲接入電路的長度變化，進而

分析出電阻絲接入電路中電阻的變化；

（3）根據圖乙結合柔韌性差的同學測量時滑片的位置分析電阻絲接入電路中電阻的變化，根

據串聯電路的電阻特點可知電路中的總電阻的變化，根據歐姆定律求出電路中電流的變化；

（4）根據圖乙可知滑片移到最左端時電阻絲接入電路的電阻為零分析電路中串聯R的必要性。

【解答】解：A、由圖乙可知，顯示器串聯在電路中，因此顯示器應為電流表，故A錯誤；

由圖乙可知，柔韌性好的同學測量時，滑片更加靠近電阻絲的左端，電阻絲接入電路的長

度更短，因此電阻絲接入電路中的電阻更小，故3錯誤；

C、由圖乙可知，柔韌性差的同學測量時，滑片更加靠近電阻絲的右端，電阻絲接入電路的電

18

阻較大，由串聯電路的電阻特點可知，此時電路中的總電阻較大，由歐姆定律可知，電路中的

電流較小，故C正確；

。、由圖乙可知，若去掉R,當滑片移到最左端時，電阻絲接入電路的電阻為零，會引起電源

短路，因此，為了保護電路，不能將R去掉，故。錯誤。

故選：C。

4.（2023?郴州模擬）圖中甲、乙分別是某家庭5月初和6月初電能表的示數，則下列說法中

正確的是（）

甲乙

A.電能表是計量電功率的儀表

B.該家庭在這一個月的時間內總共用電2000左W/

C.該電能表工作時電流可以達到50A

D.該電能表轉盤每轉過600轉，電路消耗電能0.5次/

【答案】D

【分析】（1）電能表是測量用電器消耗電能多少的儀表；

（2）讀出5月初和6月初電能表的示數，兩者的差值即為該家庭在這段時間內消耗的電能;

（3）1200廠/（左卬/）表示每消耗正W/的電能，電能表的轉盤轉1200轉，據此求出該電能表轉

盤每轉過600轉電路消耗的電能。

【解答】解：A.電能表是測量電功的儀表，故A錯誤；

B.由圖可知，5月初電能表的示數叱=1042.8左W/,6月初電能表的示數嗎=1242.8kW/,則

該家庭在這段時間內總共用電W=叱-叱=1242.8左W-//-1042.8W.h=200kW-h,故3錯誤；

C.該電能表工作時電流可以達到40A,故C錯誤；

O.1200廠/（左皿㈤表示每消耗的電能，電能表的轉盤轉1200轉，則該電能表轉盤每轉過

600轉，電路消耗電能W="〃W./7=0.5左故。正確。

1200

19

故選：Do

5.(2023?和田市模擬)如圖所示的電路中，已知定值電阻用=8。，&=4Q,燈泡L的額定電

壓為6V.讀出電壓表乂的示數為7V,電壓表匕的示數為5V，電燈正常工作時，燈泡的額定功

率為()

A.3WB.6WC.9WD.12W

【答案】B

【分析】(1)分析清楚電路結構，知道各電路元件的連接方式、兩電壓表各測哪部分電路電壓；

(2)由串聯電路的特點求出電阻與、4間的電壓關系，兩電壓表示數表達式，然后求出R2

與燈泡L兩端的電壓；

(3)由歐姆定律求出燈泡電阻；由功率公式尸=^求出燈泡的額定功率。

R

【解答】解：(1)電阻吸、與與燈泡L串聯，電壓表匕測電阻耳與燈泡L兩端的電壓；

電壓表電阻匕測電阻舄與燈泡乙兩端的電壓；

(2)串聯電路電流處處相等，則兩定值電阻的電壓之比幺=旭=旦=里=2,則

U2IR2&4。

5=25------①；

由串聯電路的特點知：uvl=u,+uL=1V--------------②,

UV2=UL+U2=5V------------------③;

由①②③解得U|=4M,U2=2V,UL=3V;

(3)電路電流/=4=也=0.54,

一Rj8Q

燈泡電阻&="=其=6Q;

LI0.5A

則燈泡的額定功率PL=^=誓=6W。

20

故選：Bo

6.（2023?廣饒縣模擬）甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示，下列說法中正確的是（

)

A.兩燈均正常發光時，乙燈消耗的電能較多

B.兩燈均正常發光時，甲燈的電阻小于乙燈的電阻

C.將乙燈接入11OV的電路中，它的實際功率為50W

D.兩燈串聯在220V的電路中，甲燈比乙燈亮

【答案】D

【分析】由燈的銘牌知道燈的額定電壓和額定功率，可以求出①燈絲的電阻，②正常發光一段

時間消耗的電能，③在實際電壓下的實際功率。

【解答】解：A、兩燈均正常發光時，乙的電功率大，因為不知道發光時間是否相同，所以不

能比較兩燈消耗的電能的多少，故A錯；

B、兩燈均正常發光時，額定電壓相同都等于220V,

??,燈絲電阻R=臉，甲燈額定功率小于乙燈的額定功率,

.?.甲燈的電阻大于乙燈的電阻，故3錯;

C、將乙燈接在110V的電路中，

仁二（110丫）2

,,,當實=25W故。錯。

R乙484。

21

2

D、由尺=I幺J知道甲燈的電阻大于乙燈的電阻，當兩燈串聯時，通過的電流相等,

■-P=I2R,

.?.甲燈的實際功率比乙燈的大，

二當兩燈串聯接在220V電路中，甲燈比乙燈亮，故。正確。

故選：Do

7.（2023?淮安二模）如圖甲所示，電源電壓U恒為6V,4為定值電阻。閉合開關S,在滑

動變阻器的滑片尸從A端滑至3端的過程中，圖乙是電壓表的示數U隨電流表示數/的變化關

系，圖丙是滑動變阻器的功率P隨其兩端電壓U的變化關系，圖丁是效率〃（即滑動變阻器消

耗的功率與電路消耗的總功率之比）隨滑動變阻器電阻R的變化關系，則下列判斷正確的是（

A.定值電阻舄的阻值為5。B.滑動變阻器最大阻值6。

C.乙圖陰影部分面積為2.88WD.丙圖6點的坐標為（2R4.5W）

【答案】C

【分析】由電路圖可知，滑動變阻器與定值電阻&串聯，電壓表測變阻器兩端的電壓，電流表

測電路中的電流。

（1）當滑片位于A端時，接入電路中電阻為零，此時電路中的電流最大，根據圖乙讀出電路

中的最大電流，根據歐姆定律求出定值電阻的阻值；

（2）根據串聯電路的特點和2="=/2氏表示出滑動變阻器消耗功率與電路消耗總功率之比，

根據表達式判斷出滑動變阻器接入電路中的電阻最大時效率最大，根據圖丁讀出最大效率，然

后得出等式即可求出滑動變阻器的最大阻值；

22

（3）根據圖丙判斷出。點表示電路中的電流最小，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最大，

根據串聯電路的特點和歐姆定律求出電壓表的示數，然后根據尸="求出乙圖陰影部分面積;

（4）當滑動變阻器接入電路中的電阻為尺時，根據電阻的串聯和歐姆定律表示出電路中電流，

利用尸=U/=/2R表示出滑動變阻器消耗的電功率，根據表達式得出變阻器消耗的電功率最大接

入電路中的電阻，根據圖丙讀出變阻器消耗的最大功率，然后求出電路中的電流和電壓表的示

數，從而得出丙圖上6點的坐標。

【解答】解：由甲電路圖可知，滑動變阻器與定值電阻4串聯，電壓表測變阻器兩端的電壓,

電流表測電路中的電流。

A、當滑片位于A端時，滑動變阻器接入電路中電阻為零，此時電路中的電流最大，

由圖乙可知，電路中的最大電流/大=34,

由/=且可得，定值電阻的阻值：&=2=四=2。，故A錯誤；

A因串聯電路中各處的電流相等，且串聯電路中總電阻等于各部分電阻之和，

所以，由P=U/=/2R可得，滑動變阻器消耗功率與電路消耗總功率之比：

77=—X100%=4^-X100%=%X100%=—X100%,

%IR滑+與上旦

R滑

當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，效率最大，由圖丁可知，最大效率為80%,

則80%=—L^-xlOO%,

1+——

R滑

解得：R滑大=8Q,故6錯誤；

。、由圖乙可知，a點表示電路中的電流最小，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最大,

此時電路中的電流/小=UJ=0.6A,

R滑大+RQ8。+2。

此時電壓表的示數。滑=/,述滑大=0.6Ax8Q=4.8V；

則乙圖陰影部分面積：尸=U滑/小=4.8VxO.6A=2.88W,故C正確;

。、當滑動變阻器接入電路中的電阻為R時，電路中電流:

I_U_U,

R總R+4'

此時滑動變阻器消耗的電功率:

23

2

PR=I2R=（----）R=-----------=-------2----，

R+&X+&）2（R-R）皿

當R=&=2O時，變阻器消耗的電功率最大，由圖丙可知，變阻器消耗的最大功率為4.5W,

此時電路中的電流/=—W=1.54,

R+RQ2。+2。

電壓表的示數4=/R=L5Ax2O=3y,

則丙圖上。點的坐標（3V,4.5W）,故。錯誤。

故選：C。

8.（2023?常德模擬）用如圖的裝置探究”影響電流熱效應的因素”，電阻絲用和此分別密封在

兩只完全相同的燒瓶中，且用＜與，瓶中裝有質量相等的煤油。下列說法正確的是（）

A.該裝置用來探究電流熱效應與電流大小的關系

B.閉合開關后，裝與電阻絲的燒瓶中溫度計示數上升較快

C.實驗中，通過溫度計示數的變化來比較電阻絲產生熱量的多少

D.觀察實驗現象可知：在其它條件相同時，電阻越大產生的熱量越少

【答案】C

【分析】（1）根據裝置中的相同點、不同點，利用控制變量法分析；

（2）由焦耳定律。=r放分析放出熱量的多少；

（3）通過觀察燒瓶中溫度計示數的變化來判斷電阻絲發熱的多少屬于轉換法；

（4）電阻產生的熱量與電流大小、通電時間和電阻的大小有關。

【解答】解：

A、由圖可知，兩電阻絲串聯，電流相同，通電時間也相同，但電阻不同，故該實驗探究的是

電流產生的熱量與電阻的關系，故A錯誤；

3、由焦耳定律。=尸H可知，電流和通電時間相同時，電阻越大，放出的熱量越多，由于

24

故國放出的熱量多，溫度計示數升的高，故3錯誤；

C、通電后電流通過電阻絲做功，產生熱量使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數大小來

判斷電流產生的熱量的多少，這個研究方法可以稱之為轉換法，故C正確；

。、本實驗中控制電流和通電時間，所以得出的結論是：在電流和通電時間相同時，電阻越大，

放出的熱量越多，故。錯誤。

故選：C。

9.（2023?哈爾濱模擬）如圖所示，是燈泡L和電阻R的U-/圖像，下列說法正確的是（）

B.通過R的電流為0.2A時，5s內R產生的熱量是U

C.它們串聯在電路中，當電路中電流為044時，電源電壓為2V

D.它們并聯在電路中，當電源電壓為W時，電路總功率為L8W

【答案】B

【分析】（1）由歐姆定律/=2可得燈泡入兩端電壓為及時的阻值；

R

（2）由圖可知，通過R的電流為0.2A時，R兩端的電壓IV,根據。=W=5可得5s內尺產生

的熱量；

（3）串聯電路的電流相等，對比圖象和串聯電路的電壓規律可知電源電壓；

（4）根據并聯電路的電流和電壓規律，由尸可得電路總功率。

【解答】解：A.由圖可知，當燈泡L兩端電壓為IV時，通過燈泡的電流是0.4A,電阻

4=%=-^=2.5。，故A錯誤；

IL0.4A

B.由圖可知，通過R的電流為0.24時，R兩端的電壓IV,5s內R產生的熱量

Q=W=URIRt=Wx0.2Ax5s=IJ,故3正確；

25

C.它們串聯在電路中，通過它們的電流相等，當電路中的電流為0.4A時，由圖可知，UR,=2V,

ULX=IV,則電源的電壓U=4]+%」=2y+lV=3V,故C錯誤;

D.并聯電路兩端電壓相等，當電源電壓為3V時，通過電阻和燈泡的電流都是0.6A,電路的

總電流/=0.64+0.6A=L2A,電路總功率尸="=3Vxl.2A=3.6W,故。錯誤。

故選：Bo

10.（2023?興寧區校級四模）如圖是探究電流通過導體時產生熱量的多少與哪些因素有關的實

驗裝置，下列說法正確的是（）

A.乙實驗是為了研究電流產生的熱量與電流的關系

B.甲圖實驗通電一段時間后，左側容器中電阻產生的熱量更多

C.通過U形管內液面的高度差來反映熱量的多少，運用了控制變量法

D.該實驗裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮反映電阻絲放出熱量的多少

【答案】B

【分析】（1）電流通過導體產生的熱量與通過的電流、導體的電阻和通電時間有關，研究與其

中一個因素的關系時，要控制另外兩個因素不變，結合串聯電路電流的規律分析；

（2）分析甲裝置電路的連接，根據并聯和串聯電路電流的規律比較通過左側容器中電阻的電

流與通過右側容器中電阻的電流大小，結合。=I2Rt分析;

（3）電流通過導體產生熱量的多少不易直接觀察，甲、乙兩個透明容器中密封著等量的空氣，

電阻絲產生熱量越多，氣體膨脹程度越大，故可通過U形管液面的高度差來反映電阻絲產生的

熱量多少，采用了轉換法。

【解答】解：A、乙裝置中，兩電阻串聯，通過的電流和通電時間相同，而電阻不同，故該裝

置用來探究電流熱效應與電阻大小的關系，故A錯誤；

3、甲裝置中，左側兩電阻并聯后再與左側電阻串聯，容器內兩電阻大小相等，根據并聯和串

聯電路電流的規律，通過左側容器中電阻的電流大于通過右側容器中電阻的電流，而通電時間

26

相同，根據。=/放可知，左側容器中電阻產生的熱量更多，故3正確；

8、該實驗裝置是利用氣體的熱脹冷縮性質，通過U形管內液面的高度差來反映熱量的多少，

運用了轉換法；故8錯誤。

故選：B。

H.（2023?淄川區模擬）如圖甲所示是額定電壓為12y的小燈泡L的/-。關系圖象，L與電阻A

接入圖乙所示的電路中。只閉合開關S,電流表的示數為0.3A,再閉合開關電流表的示數

為0.9A。下列說法正確的是（）

0.4

0.3

0.2

0.1

036912

甲乙

A.此時小燈泡的電阻是300

B.電路的電源電壓是12V

C.整個電路的消耗的電功率是3.6W

D