專題15電功、電功率和電熱

【跨學科實踐】

1．（2024·內蒙古包頭）圖甲為低溫液化制酒示意圖，天鍋內裝有1m高的冷水，底部連有

控制排水與注水的裝置，該裝置內部簡化電路如圖乙所示。電源電壓恒為12V，R1為熱敏電

阻，其阻值隨天鍋中水溫變化關系如圖丙所示，當水溫達到50℃時，排水口打開將水全部

排出；Rp為壓敏電阻，其阻值隨水對鍋底的壓強變化關系如圖丁所示，當水壓為0時，注

水口打開排水口關閉，將冷水注入天鍋，注水高度達到1m時注水口關閉。

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（水1.010kg/m，g取10N/kg，不考慮水的蒸發）求

（1）水高為1m時，Rp的阻值；

（2）排水口剛打開時，電路中的電流；

（3）排水過程中，當R1的功率為1W時，Rp的阻值（設排水過程中水溫保持50℃不變）。

【中考新考法】

2．（2024·四川內江）圖甲是某物理興趣小組設計的簡易“坐位體前屈”測試儀，其簡化原理

如圖乙。在測試中，測試的同學向前水平推動測試儀的滑塊（相當于向右移動圖乙中滑動變

阻器的滑片P），用電壓表的示數來反映被測試者的成績。電源的電壓恒為6V，電壓表的量

程為0~3V，電流表的量程為0~0.6A，滑動變阻器R1標有“20Ω；1.5A”的字樣，定值電阻

R2=10Ω。閉合開關S，求：?

（1）當滑動變阻器連入電路的阻值R1=2Ω時，電壓表的示數。

（2）在保證電路元件安全的情況下，電路消耗總功率的最小值。

【新科技新情境】

3．（2024·青海）月球上蓋房子，真的遙不可及嗎？我國某高校科研團隊提出設想：利用月

球土壤燒制出月壤磚，為人類在月球上建起科研基地做準備。如圖甲所示，是“飛天”興趣小

組為月球科研基地工作人員設計的一款節能水暖電熱毯，主要特點是A、B兩區既可以單獨

使用，也可以同時使用，從而達到節能高效的目的。簡化電路如圖乙所示，電源電壓U=220V，

3

RA，RB均為電熱絲，RARB440Ω。已知水的比熱容c4.210J/(kg℃)，求：

（1）單獨使用A區時，若將電熱毯中質量為0.5kg的水從20℃加熱到50℃，用時600s：

①水吸收的熱量Q吸；

②消耗的電能W；

③正常工作時的加熱效率η（結果保留一位小數）；

（2）如果同時使用A區和B區，電路中的總功率P。

考點1電能電功

1．（2024·山東濰坊）手機是常用的電子工具。圖示是某款國產手機，使用功率為60W的充

電器半小時可充滿一次電。下列對于該款手機的估測，最符合實際的是（）

A．質量約為500g

B．正常使用時，后殼溫度約為65C

C．充滿一次電消耗的電能約為0.3kWh

D．長度約為1.2dm

2．（2024·四川廣元）如圖是小英家的電能表表盤示意圖，她斷開其它用電器，只將電飯煲

單獨接入電路中正常工作1min，發現電能表轉盤轉過10r。下列說法正確的是（）

A．電能表是測量電流的儀表B．電能表允許通過的最大電流是10A

C．電能表表盤示數為10226kW?hD．電飯煲正常工作10min，消耗電能6105J

3．（2024·甘肅蘭州）圖甲中電阻箱的示數為Ω，圖乙中電能表的示數為

kWh，圖丙中溫度計的示數為℃。

考點2電功率

4．（2024·山東聊城）根據生活經驗，下列數據符合實際的是（）

A．一臺家用空調的功率約為1000W

B．一本初中物理課本的厚度約為ldm

C．兩個雞蛋的質量約為1kg

D．磁懸浮列車的速度可達400m/s

5．（2024·四川樂山）“從生活走向物理”說明物理與生活息息相關。下列常見物理量最接近

生活實際的是（）

A．冬季峨眉山金頂的最低氣溫約為10℃

B．聞名世界的樂山大佛高約71m

C．家用空調正常工作時的功率約為100W

D．人步行的速度約為11m/s

6．（2024·山東濟寧）圖中，小燈泡L1、L2的額定電壓相同。閉合開關后，發現L1比L2亮，

下列分析正確的是（）

A．L1的額定功率比L2的額定功率大

B．L1兩端電壓比L2兩端電壓小

C．L1的電阻比L2的電阻大

D．通過L1的電流比通過L2的電流小

7．（2024·山東濟寧）圖是一個燈泡L和一個定值電阻R的I-U圖像。下列分析正確的是（）

A．甲為燈泡L的圖線

B．當電壓為0時，L與R的阻值均為0

C．將L和R并聯在6V的電源兩端，電路總電阻為36

D．將L和R串聯在6V的電源兩端，L的功率為0.24W

8．（2024·四川樂山）小嘉同學設計了一款身高測量儀，其工作原理如圖所示。已知電壓表、

電流表示數分別為U、I，電壓表、電流表示數變化量分別為U、I（）

A．被測人員身高越高，整個電路中的總電阻越小

B．被測人員身高越高，整個電路中的電功率越大

U

C．無論被測人員身高如何，的值不變

I

U

D．無論被測人員身高如何，的值不變

I

9．（2024·甘肅蘭州）小明將定值電阻R1、R2分別按如圖甲、乙所示的方式連入電路中，已

知R22R1，兩電路中電源電壓相等且保持不變，閉合開關S后，電壓表和電流表的示數分

別如圖丙、丁所示，下列說法中正確的是（）

A．電源電壓為3VB．乙圖中通過R1的電流為0.6A

C．R2的阻值為5ΩD．甲圖中電路工作時消耗的功率為2.4W

10．（2024·甘肅蘭州）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S后，將滑動變阻

器R2的滑片P從最右端向左移動到中點的過程中，下列說法中正確的是（）

A．滑動變阻器R2消耗的功率變大B．電流表A的示數變小

C．電壓表V的示數變大D．電壓表V與電流表A的示數之比變大

11．（2024·內蒙古包頭）許多汽車的后視鏡配備了如圖甲所示的加熱裝置，該裝置有“低溫”

除霧和“高溫”除霜功能，保持鏡面清晰，確保駕駛安全。其內部電路如圖乙所示，R1和R2為

加熱電阻．下列分析正確的是（）

A．除霧狀態，電路中只有R1工作B．除霜狀態，電路中只有R2工作

C．除霧狀態，電路的總電流最大D．除霜狀態，電路的總功率最大

12．（2024·四川廣元）如圖的電路中，電源兩端電壓U恒為6V。只閉合開關S和S2，電壓

表V1、V2的示數分別為U1、U2，電流表示數為I1，電路的功率為P1；只閉合開關S、S1和

S3，電流表示數為I2，電路的功率為P2。已知R210，U1:U21:2，I1:I21:9。下列

關系式正確的是（）

A．I20.8AB．U11VC．R1:R32:3D．P1:P21:6

13．（2024·山東濰坊）（多選）如圖甲所示的電路，電流表量程為0~0.6A，小燈泡L標有“4V

2W”字樣。閉合開關S1、S2，在確保電路安全的情況下，調整滑動變阻器滑片P位置，記

錄多組電壓表示數U與相應的電流表示數I，并作出如圖乙所示的圖像。下列分析正確的是

（）

A．電源的電壓為10V

B．電阻R能達到的最大功率為3.6W

C．滑動變阻器允許接入電路的最小阻值為10

D．斷開S2，小燈泡正常發光時，滑動變阻器的功率為2.5W

14．（2024·黑龍江哈爾濱）（多選）如圖所示的電路中，電源電壓恒為9V，燈泡L標有“6V6W”，

滑動變阻器標有“30Ω2A”，下列說法正確的是（）

A．燈泡正常發光時的電阻為6Ω

B．電路中的電流不超過2A時，電路一定是安全的

C．當燈泡正常發光時，滑動變阻器的電功率為9W

D．當滑動變阻器的滑片P向右滑動時，小燈泡變暗

15．（2024·甘肅定西）如圖所示，電能表的讀數為度；該電路中能接入的用電

器總功率最大為W。

16．（2024·山東聊城）為了測量家中路由器的電功率，小慧利用五一假期外出期間，關閉家

里的其它用電器，用電能表測出一臺路由器所消耗的電能，數據見下表，計算可得路由器的

電功率為W。若小慧所在小區有1000戶家庭，按每戶家庭只使用一臺這樣的路由

器且全天開機，每度電0.6元計算，則小區用戶每月（30天）為路由器支付的總電費為

元。

17．（2024·寧夏）某科技創新小組設計的體重計電路原理圖如圖所示，其中R為壓敏電阻，

其阻值隨壓力的增大而減小，R0是定值電阻，電源電壓保持3V不變。閉合開關S，當平板

受到的壓力增大時，下列說法正確的是()

A．電流表示數減小

B．電壓表示數減小

C．電壓表示數與電流表示數的比值增大

D．電路消耗的總功率增大

選擇理由：

18．（2024·江蘇宿遷）教室的飲水機上有兩條提示語：“注意水溫，謹防燙傷”和“節約用電，

弘揚美德”。小明畫出了飲水機電路示意圖，如圖甲所示，電阻R11210，加熱時總功率

為840W。線圈內阻不計，Rt為熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化如表格所示，控制電路電源

電壓恒為3V，當電流達到0.02A時銜鐵被吸合。

t/℃3040506070

Rt/Ω22016513010083

(1)銜鐵被吸合時，飲水機處于（選填“加熱”或“保溫”）狀態，飲水機處于保溫狀態時，

功率為W；

(2)設定最高水溫為60℃，需要將滑動變阻器RP阻值調至；根據圖乙中電能表參數，

飲水機處于加熱狀態時，經過10min，電能表指示燈閃爍次。

19．（2024·四川內江）如圖所示，電源電壓恒為4V、小燈泡標有“2.5V；1W”的字（電阻不

變），滑動變阻器上標有“20Ω；1A”的字樣，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0~3V。

閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到某處時，電流表的示數為0.2A，則小燈泡的實際功率

為W；在保證電路安全使用的情況下，繼續移動滑片，設移動過程中滑動變阻器的

P1a

電功率為P1，小燈泡的電功率P2，的最大值為a、最小值為b，則=。

P2b

20．（2024·山東濟寧）醫院里利用高溫高壓蒸汽消毒鍋對器械進行消毒，不同的器械所要求

的溫度、壓強不同。圖為自動測量鍋內溫度、氣壓的電路原理圖（虛線框內為鍋內部分），

電源電壓恒為6V。

按要求回答下列問題：

(1)若對總質量為10kg、初溫為15℃的鋼制器械進行消毒，消毒溫度達到115℃時，求器械

3

吸收的熱量；[c鋼0.4610J/kg℃]

(2)R1為阻值隨所受壓強大小而變化的可變電阻，其阻值與氣壓的關系如表1所示，A1為顯

示鍋內氣壓大小的儀表（實質是電流表）。當鍋內氣壓等于1atm（1atm1個標準大氣壓）

時，A1顯示的氣壓為0，則氣壓表零刻度線應標在電流表A1刻度盤的多少毫安處?

表1

氣壓patm1.01.21.41.61.8…

電阻R1200170150140132…

表2

溫度t℃100105110115120…

電阻R21201101009080…

(3)R2為阻值隨溫度而變化的可變電阻，其阻值與溫度的關系如表2所示，A2為顯示溫度的

儀表（實質是電流表）。當A1顯示氣壓大小為1.4atm、A2顯示溫度為110℃時，求電路的總

功率。

21．（2024·山東濰坊）中國茶文化源遠流長。圖示是一款智能煮茶機的簡化電路圖，電源電

壓U220V，R0、R1、R2是阻值不變的電熱絲，用于“加熱”或“保溫”，R120.5，R2840，

S為電源開關，通過溫控開關S1可實現“加熱”和“保溫”狀態的切換，煮茶機的“加熱”功率

P加熱800W，“加熱”效率80%。煮茶機會根據用戶選擇的茶品和所需茶水濃度不同進

行智能工作，其工作過程是首先將水“加熱”至100C，然后繼續以“加熱”功率再進行相應時

間的“煮茶加熱”（“煮茶加熱”時間如表格所示），最后自動進入“保溫”狀態。將0.8L、初溫

為20C的水裝入煮茶機，水的比熱容c4.2103J/kgC，水的密度1.0103kg/m3。

茶品低濃度“煮茶加熱”時間中濃度“煮茶加熱”時間高濃度“煮茶加熱”時間

烏龍茶2min5min10min

紅茶1min2min5min

黑茶2min5min7min

(1)求將水“加熱”至100C過程中水吸收的熱量；

(2)求煮茶機的“保溫”功率；

(3)若用戶選擇“紅茶高濃度煮茶”，煮茶機經過將水“加熱”至100C、“煮茶加熱”和“保溫”狀

態，共工作15min，求這個過程煮茶機消耗的電能。

22．（2024·北京）如圖所示的是某款兩檔電熱器的簡化電路，R1、R2為阻值一定的電熱絲，

R1550，R244。該電熱器接入電壓為220V的電路中。求：

(1)低溫檔時電路中的電流；

(2)高溫檔時電熱器的電功率。

23．（2024·山東聊城）如甲圖所示電路中，電源電壓不變，R1=20Ω，滑動變阻器R2的最大

電阻為50Ω，電流表使用的量程為0～0.6A。小燈泡L的額定電壓為3.8V，其電流隨電壓的

變化規律如乙圖所示。當只閉合S2時，電流表的示數為0.25A。求：

(1)電源電壓；

(2)當只閉合S3時，要使小燈泡L正常發光，滑動變阻器R2連入電路的電阻；

(3)當閉合S1、S2、S3時，為保證不損壞電流表，滑動變阻器R2的電阻可調范圍和電路消耗

的總電功率的變化范圍。

24．（2024·四川樂山）如圖所示的電路中，電阻R110Ω。閉合開關S，電流表A2示數為

1A。

（1）求電源電壓；

（2）當滑片P位于滑動變阻器RP中點時，電流表A1示數為1.2A，求此時滑動變阻器RP接

入電路的阻值；

（3）當滑片P位于滑動變阻器RP最右端時，求整個電路的電功率。

25．（2024·黑龍江哈爾濱）哈爾濱冰雪大世界的冰燈享譽中外，其內部鑲嵌由半導體材料制

成的節能燈。某座冰燈作品總重為2×104N，與水平地面接觸面積為2m2。

（1）計算此冰燈作品對水平地面的壓強；

（2）冰燈作品內某一組節能燈標有“220V22W”，計算這組節能燈正常發光時的電流；

（3）此組節能燈與標有“220V200W”的白熾燈均正常發光時亮度相同，如果每天正常工作

10小時，請計算用節能燈比白熾燈每天節約多少kW·h電能？

26．（2024·黑龍江牡丹江）小丹的奶奶陰雨天會腿疼，孝順的小丹用電熱暖水袋幫奶奶熱敷，

電熱暖水袋銘牌上標有“220V350W”。若電熱暖水袋內裝有1kg的水，正常工作時，將25℃

的水加熱到55℃，用時7min20s。（計算結果保留1位小數）求電熱暖水袋：

（1）正常工作的電流。

（2）加熱過程中的熱效率。

（3）提出一條安全使用的注意事項。

27．（2024·甘肅蘭州）小亮用電熱水壺將質量為1.5kg、初溫為20℃的水加熱到80℃，在只

有電熱水壺工作的情況下，他觀察到家中標有“1200imp/kWh”的電能表的指示燈在240s內

3

閃爍了144次，已知水的比熱容為c水4.210J/(kg℃)。求：

（1）水吸收的熱量；

（2）電熱水壺的實際功率；

（3）電熱水壺的工作效率。

28．（2024·黑龍江大慶）如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，小燈泡L的額定電壓為2.5V，

電流表量程為0~0.6A，滑動變阻器R1的最大阻值為20，定值電阻R215。當閉合開關

S、S1，斷開S2，滑動變阻器滑片移到中點時，小燈泡正常發光。圖乙為小燈泡兩端電壓與

電流的關系圖像。

（1）求電源電壓；

（2）當閉合開關S、S1，斷開S2，調節滑動變阻器R115，求此時小燈泡的功率；

（3）當閉合開關S、S2，斷開S1，求R1的最大功率和此時R1的阻值。

考點3焦耳定律

29．（2024·山東菏澤）下列家用電器，利用電流的熱效應工作的是（）

A．電冰箱B．洗衣機C．電腦D．電飯煲

30．（2024·北京）在兩個相同的燒杯中分別裝有兩種液體A、B，其質量mAmB；用額定電

壓相同的甲、乙兩個電加熱器分別加熱液體A、B，電加熱器的額定功率P甲P乙，它們均正

常工作。液體A、B的溫度隨加熱時間變化的關系如圖所示。不考慮熱量損失，下列說法正

確的是（）

A．液體A的沸點等于液體B的沸點

B．電加熱器甲的電阻絲阻值大于乙的電阻絲阻值

C．相同時間內液體A吸收的熱量等于液體B吸收的熱量

D．液體A的比熱容大于液體B的比熱容

31．（2024·四川樂山）如圖甲所示的煎餅鍋具有高溫和低溫兩個擋位，圖乙是其內部簡化電

路圖。當處于高溫擋時，煎餅鍋的加熱功率為938W，則R1=；處于低溫擋

時，煎餅鍋的工作電流為1A，通電1min產生的熱量為J。

32．（2024·寧夏）我國城鄉一些老舊小區家庭供電線路線芯橫截面積未達到《民用建筑電氣

設計標準》要求，需要對這部分電路進行改造。

（1）因為輸電線有電阻，會有電能損耗，這主要是由于電流的效應引起的。

（2）改造的主要內容是把電線線芯換成更粗的，請用物理知識解釋這樣做的目的。

33．（2024·黑龍江牡丹江）兩個電阻串聯在電路中，