文档内容
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主题三 电学
专题 15 电功率
考情概览：理解课标要求，把握命题方向，总结出题角度。
中考新考法：从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。
真题透视：精选真题，归类设置，完整展现中考试题的考查形式。
►考向一 电能、电功
►考向二 电功率
►考向三 测量电功率
►考向四 焦耳定律
新题特训：选用最新优质题、创新题，巩固考点复习效果。
课标要求 考点 命题预测
结合实例，了解电功 电能、电功 主要命题点有：电能、电功的计算，电能表的使用、
结合实例，了解电功率。知道 电功率 读数、电功率概念的理解，电功率的基本计算，额定
用电器的额定功率和实际功率 测量电功率 功率和实际功率的计算，动态电路分析与计算，电功
率的范围、极值等问题、测量电功率的电路图及实物
图连接、实验步骤，数据处理，故障分析及特殊测量
通过实验，了解焦耳定律。能
电功率的方法、电流的热效应，探究电热与电流、电
用焦耳定律说明生产生活中的 焦耳定律
阻的关系，焦耳定律的相关计算，电热器的相关计算
有关现象
等。
题型主要是选择题、填空题、实验题和计算题。
1．（新情境）（2024·内蒙古包头）图甲为低温液化制酒示意图，天锅内装有1m高的冷水，底部连有控
制排水与注水的装置，该装置内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为12V， 为热敏电阻，其阻值随天
锅中水温变化关系如图丙所示，当水温达到50℃时，排水口打开将水全部排出； 为压敏电阻，其阻值
随水对锅底的压强变化关系如图丁所示，当水压为0时，注水口打开排水口关闭，将冷水注入天锅，注水
高度达到1m时注水口关闭。（ ，g取10N/kg，不考虑水的蒸发）求
（1）水高为1m时， 的阻值；
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（2）排水口刚打开时，电路中的电流；
（3）排水过程中，当 的功率为1W时， 的阻值（设排水过程中水温保持50℃不变）。
【答案】（1）100Ω；（2）0.06A；（3）20Ω
【解析】解：（1）水高为1m时，压敏电阻受到液体产生的压强为
由图丁可知， 的阻值为100Ω；
（2）当水温达到50℃时，排水口打开，热敏电阻为100Ω，根据串联电阻的规律及欧姆定律，排水口刚打
开时，电路中的电流为
（3）水温达到50℃时热敏电阻为100Ω，当 的功率为1W时，根据P=I2R可知，通过
根据串联电阻的规律及欧姆定律， 的阻值
2．（跨学科）（2024·山东东营）2023年12月，中央经济工作会议将低空经济列为战略性新兴产业之
一。飞行汽车作为一种颠覆性的交通方式，将为人们带来更多体验感。图甲为某款低空飞行汽车，在地面
时相当于四轮轿车；飞行时可伸出两支折叠螺旋桨成为飞行器。该车质量为2×103kg，静止时每个轮子与
地面接触面积为250cm2；其配备的电加热座椅内部简化电路如图乙所示。（g取10N/kg）
(1)飞行汽车空中悬停时，螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力 （选填“大于”“小于”或
“等于”）飞行汽车所受的重力；
(2)飞行汽车沿直线试飞时，仪表显示它在10min内飞行的距离为30km，求它的平均速度 ；
(3)静止在水平地面上时，求它对地面的压强 ；
(4)该车座椅电加热系统使用12V电源供电，有高温、低温两个挡位，其高温挡的功率为72W，R的阻值为
2
4 ，求低温挡的功率以及电阻R两端的电压 。
2
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【答案】(1)等于 (2) (3) (4)24W，8V
【解析】（1）飞行汽车空中悬停时，处于平衡状态，则重力和空气对螺旋桨向上的压力是一对平衡力，
大小相等，而力的作用是相互的，则螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力与空气对螺旋桨向上的压力相
等，可得螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力等于飞行汽车所受的重力。
（2）飞行汽车的平均速度
（3）因地面水平，飞行汽车静止在水平地面上时对地面的压力
飞行汽车对水平地面的压强
（4）由 和 得 。由图乙可知，当开关 接1时， 与 串联，电路总电阻最大，根据
可知，电路总功率最小，此时处于低温挡；当开关 接2时，只有 工作，此时处于高温挡，则
的阻值
低温挡时 串联工作，串联电路的总电阻
此时电路中的电流
低温挡的功率
此时 两端的电压
3．（新考法）（2024·天津）生物小组的同学们在冬天利用杂草、落叶及泥土等材料制作花肥时，发现
天气太冷肥料不易发酵，于是他们想制作一个电加热垫给肥料加热。
【初步设计】选取一根粗细均匀的电热丝，将其接在电压恒为 的电源上（如图所示），加热功率为
，该电热丝的电阻 。（不考虑温度对电阻的影响）
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【改进设计】为获得不同的加热功率，从电热丝的中点处引出一条导线，将电热丝以不同方式连接在电压
为 的电源上，可以得到另外两个加热功率 和 ，且 。请你在图甲、乙中将各元件连接成符合
改进要求的电路，并推导出 与 之比。说明：电热丝上只有 三处能接线，电热丝的额定电流满
足设计需求。
【优化设计】为方便操控，再增加一个单刀双掷开关 ，通过开关 的通断和 在1、2触点间的切换，实
现加热垫 和 三档功率的变换。请你在图中将各元件连接成符合优化要求的电路。注意：无论怎样
拨动开关，不能出现电源短路。
【答案】 ， ，推导见解析
【初步设计】根据 得
【改进设计】设计甲乙电路图如图所示
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将电热丝的中点与一端相连，另一端接电源，此时电阻为 ，功率为
将电热丝的中点与一端相连，然后将这一端与电源的一端相连，电源的另一端与电热丝的另一端相连，实
际上是 和 并联，此时的总电阻为
总功率为
P与P之比为
1 2
【优化设计】当S与2触点接触，S 断开时，只有R的简单电路，此时加热垫处于P功率档；
0 0 0
当只闭合S 时，只有 的简单电路，此时加热垫处于P功率档；
0 1
当S与1触点接触，S 闭合时， 和 并联，此时加热垫处于P功率档；
0 2
优化设计如图所示：
►考向一 电能、电功
1．（2024·山东潍坊）手机是常用的电子工具。图示是某款国产手机，使用功率为60W的充电器半小时可
充满一次电。下列对于该款手机的估测，最符合实际的是（ ）
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A．质量约为500g
B．正常使用时，后壳温度约为
C．充满一次电消耗的电能约为
D．长度约为1.2dm
【答案】D
【解析】A．手机质量约为100g，故A不符合题意；
B．手机正常使用时，后壳温度约为40℃，故B不符合题意；
C．手机充满一次电消耗的电能约为
故C不符合题意；
D．手机长度略短于人的手掌，约为1.2dm，故D符合题意。
故选D。
2．（2024·江苏盐城）如图是我国宇航员首次在轨拍摄的以地球为背景的空间站组合体全貌照片。可以
看出宇航员拍摄该照片时处于空间站的 位置。太阳能电池板受光面朝向照片 面。由于太空碎
片速度非常大，具有很大的 能，容易造成部分电池板受损。2023年12月，航天员成功出仓修复电
池板外表面。电池板每天可发电1000kW·h，相当于 kg的焦炭完全燃烧放出的热量。（已知
）
【答案】 舱外 正 动 120
【解析】[1]照片中能看到整个空间站，说明宇航员拍摄该照片时处于空间站的舱外位置。
[2]太阳能电池板工作时，需要接收太阳光的照射，所以太阳能电池板受光面朝向照片正面。
[3]动能跟质量和速度有关，太空碎片速度非常大，具有很大的动能。
[4]电池板每天可发电
W=1000kW⋅h=1000×3.6×106J=3.6×109J
由Q =mq得，焦炭的质量
放
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3．（2024·江苏盐城）在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中，小明发现家中电能表表盘如图所
示，该电能表的示数为 kW·h，他家同时工作的用电器总功率不能超过 W。小明想测家中电水
壶的功率，只让电水壶在电路中工作，当指示灯闪烁了48次，用时1min，则该电水壶的功率为 W。
【答案】 326.6 8800 1800
【解析】[1]由图可知，电能表显示的数字为003266，最后一位是小数，单位是kW·h,此时的读数为
326.6kW·h。
[2]由电能表的参数可知，电能表工作电压是220V，允许通过的最大电流为40A，他家同时工作的用电器最
大总功率
P=UI=220V×40A=8800W
[3]当指示灯闪烁了48次消耗电能
该用电器实际功率
解题技巧
（1）由电功公式 和欧姆定律公式 ，可推导出公式 和 。
适用于任何电路，而 和 只适用于纯电阻电路。
（2）用电能表所示的后一次示数减去前一次示数，就是用电器在这段时间内消耗的电能；弄清每
消耗1 kW˙h的电能，电能表转盘转多少转；用标定的电压乘以额定最大电流就是电能表允许接入的用
电器的最大功率。
►考向二 电功率
4．（2024·山东东营）图甲是某酒精测试仪的简化电路图，R为定值电阻，R为酒精气体传感器，其阻值
0
随酒精浓度变化的图像如图乙所示。若电源电压不变，闭合开关，当R周围酒精浓度增加时，下列判断正
确的是（ ）
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A．电流表示数变小 B．电压表示数变大
C．电压表与电流表示数的比值不变 D．电路消耗的总功率变大
【答案】D
【解析】由图甲可知，R与R并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压。
0
A．由图乙可知，当R周围酒精浓度增加时，R的阻值变小，根据欧姆定律可知，通过R的电流变大，而通
过R的电流不变，则干路电流变大，即电流表示数变大，故A错误。
0
B．由于并联电路的总电压与各支路两端的电压相等，电源电压不变，则电压表示数不变，故B错误。
C．电压表示数不变，电流表示数变大，则电压表与电流表示数的比值变小，故C错误。
D．电源电压不变，干路电流变大，根据P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。
故选D。
5．（2024·西藏）如图（甲）所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由最右端
向左端移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图（乙）所示。下列选项正确的是（ ）
A．电源电压为12V
B．电路的最小功率为1.4W
C．电压表与电流表对应的示数之比变大
D．电路中，电流的最大值与最小值之比为5∶1
【答案】B
【解析】A．闭合开关，R、R串联，电流表测量电路电流，电压表测量R两端的电压；当滑动变阻器的滑
1 2 2
片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知此时电路中电流最小。根据串联电路
电压特点可得电源电压
U =U+U=IR+U=0.1A×R+12V……①
电 1 2 1 2 1
当电路中电流为0.5A时，滑动变阻器两端的电压为4V，同理可得电源电压
U =U′+U′=I′R+U′=0.5A×R+4V……②
电 1 2 1 2 1
解①②可得：U =14V，R=20Ω，故A错误；
电 1
B．电源电压不变，根据P=UI可知，电路中电流最小时，总功率最小，电路消耗的最小功率
P =U I =14V×0.1A=1.4W
小 电 小
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故B正确；
C．由欧姆定律的变形式 可知，电压表与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变
阻器的滑片由最右端向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此电压表与电流表示数的比
值变小，故C错误；
D．若电流表选择的小量程为0~0.6A，因此电路中的最大电流值为0.6A，若电流表选择大量程，电路中的
最大电流值为
均不是图像中的0.5A。电流的最小值为0.1A。故电路中，电流的最大值与最小值之比不可能为5∶1。故D
错误。
故选B。
6．（2024·四川巴中）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，电压表V、V 示数之比为2∶3。下列
1 2
说法正确的是（ ）
A．通过R、R的电流之比I∶I=1∶2 B．R、R两端的电压之比U∶U=2∶1
1 2 1 2 1 2 1 2
C．相同时间R、R消耗电功之比W∶W=1∶2D．R、R的电功率之比P∶P=2∶1
1 2 1 2 1 2 1 2
【答案】C
【解析】A．闭合开关S，R、R串联，则通过两电阻的电流相等，即 ，故A错误；
1 2
B．电压表V 测R两端的电压，电压表V 测电源的电压，则R、R两端的电压之比为
1 2 2 1 2
故B错误；
C．相同时间R、R消耗电功之比
1 2
故C正确；
D．R、R的电功率之比
1 2
故D错误。
故选C。
7．（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R、R为阻值不变的电热丝，当开关S 断开、S 接a时，蒸箱处于
1 2 1 2
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R的阻值为
2
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，高温挡的电功率为 W。
【答案】 低温 22 2750
【解析】[1]当开关 S 断开，S 接a时，R、R串联，电路的总电阻最大，根据 可知，总功率最
1 2 1 2
小，蒸箱处于低温挡；当开关 闭合， 接 时，R、R并联，电路的总电阻最小，总功率最大，蒸箱处
1 2
于高温档；当开关S 闭合、 接 时，只有 工作，蒸箱处于中温挡。
1
[2]当开关S 断开、S 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
1 2
则 的阻值
[3]当开关 闭合， 接 时，R、R并联，干路电流
1 2
则高温挡的电功率
8．（2024·内蒙古呼和浩特）丹妮在姥姥家发现了一个多功能养生壶（如图甲）。该品牌养生壶的电路
原理图，如图乙所示。其中R、R都为阻值不变的电阻丝，且R=R，S、S 为温度控制开关，该养生壶通
1 2 1 2 1 2
过S 的通断和S 的接A或B，来实现高、中、低三个挡位的变化。求：
1 2
(1)若让该养生壶在低温挡下工作，则S 须 （选填“通”或“断”），且S 须 （选
1 2
填“接A”或“接B”或“不接”）；
(2)该养生壶高温挡标有“220V， 800W”，此挡下正常工作10分钟，计算养生壶让图丙电能表指示灯闪烁
的次数和电阻R的大小。
1
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【答案】(1) 断 接A (2)160次，121
【解析】（1）[1][2]当S 断开，S 接A时，电路为串联电路，总电阻等于两个电阻阻值之和，此时的总电
1 2
阻最大，由 可知，此时的总功率最小，为低温挡。
（2）在高温挡下正常工作10分钟，消耗的电能
每消耗1 的电能，闪烁1200次，则电能表闪烁的次数为
解得
高温挡时两电阻并联，两电阻阻值相等，由 可知，两电阻消耗的电功率相等，所以R的功率为
1
400W，则R的阻值为
1
9．（2024·江苏徐州）如图所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，R、R为定值电
1 2
阻，当S闭合，S 和S 断开时，灯泡L正常发光，L和R的功率之比为3∶1；当开关都闭合时，R和R的
1 2 1 1 2
功率之比为4∶1，求：
(1)灯泡L正常发光时的电阻；
(2)开关都闭合时，R的功率。
2
【答案】(1)12Ω (2)4W
【解析】（1）灯泡L正常发光时的电阻
（2）当S闭合，S 和S 断开时，灯泡和电阻R串联，灯泡L正常发光，电路中的电流
1 2 1
通过灯泡和电阻R的电流相等，L和R的功率之比为3∶1，所以
1 1
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R=4Ω
1
电源电压
U=I(R+R)=0.5A×(12Ω+4Ω)=8V
L 1
当开关都闭合时，R和R并联，R的功率
1 2 1
R和R功率之比为4∶1，R功率
1 2 2
10．（2024·山东济宁）医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒，不同的器械所要求的温度、压
强不同。图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图（虚线框内为锅内部分），电源电压恒为 。
按要求回答下列问题：
(1)若对总质量为 、初温为15℃的钢制器械进行消毒，消毒温度达到115℃时，求器械吸收的热量；[
]
(2) 为阻值随所受压强大小而变化的可变电阻，其阻值与气压的关系如表1所示， 为显示锅内气压大
小的仪表（实质是电流表）。当锅内气压等于 （ 个标准大气压）时， 显示的气压为0，则
气压表零刻度线应标在电流表 刻度盘的多少毫安处?
表1
气压 1.
1.0 1.2 1.6 1.8 …
4
15
电阻 200 170 140 132 …
0
表2
温度 100 105 110 115 120 …
电阻 120 110 100 90 80 …
(3) 为阻值随温度而变化的可变电阻，其阻值与温度的关系如表2所示， 为显示温度的仪表（实质是
电流表）。当 显示气压大小为1.4atm、 显示温度为110℃时，求电路的总功率。
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【答案】(1) (2)30mA (3)0.6W
【解析】（1）器械吸收的热量为
（2）由图可知，当开关S闭合时，R与R并联，A 测量R的电流，A 测量R的电流。由表1可知，当锅内
1 2 1 1 2 2
气压等于 时，R=200Ω，通过R的电流为
1 1
此时气压表显示气压为0，则气压表零刻度线应标在电流表 刻度盘的30mA处。
（3）由表1可知，当 显示气压大小为1.4atm时，R=150Ω；由表2可知，当 显示温度为110℃时，
1
R=100Ω，则电路的总电阻为
2
电路的总功率为
解题技巧
（1）每个用电器的额定电压值和额定功率值只有一个，而实际电压和实际功率可以有无数个。
（2）额定电压和额定功率与实际电压和实际功率的关系
电压关系 电功率关系 用电器工作情况
用电器正常工作
用电器不能正常工作
易损坏用电器
（3）电路中（不论是串联电路还是并联电路）所有用电器的总功率都等于各用电器的电功率之
和，即 ；对于同一用电器而言，它在不同电压下的电功率之比，等于它相应的电压的二
次方之比，即 。
（4）额定电压相同、额定功率不同的两个灯泡并联在同一电路中，额定功率小的灯泡的实际功率
小，其亮度较小；额定电压相同、额定功率不同的两个灯泡串联在同一电路中，额定功率小的灯泡的实
际功率大，其亮度较大。
►考向三 测量电功率
11．（2024·江苏宿迁）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为
4.5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
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（1）如图甲所示电路，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“ ”，用笔画线代替导线将电路连接
正确 ；
（2）连接电路时，开关应 ，试触时发现，电压表无示数，电流表有示数，小灯泡发光，则电
压表发生了 故障；
（3）纠正错误后继续进行实验，移动滑动变阻器滑片，电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，
示数为 A，小灯泡额定功率为 W；
（4）利用原有电路，将小灯泡替换为定值电阻（ 、 、 、 ， 各一个）探究电流和电阻
关系，为了能完成实验，控制电压表示数可能是 。
A．1.7V B．2.2V C． 2.7V
【答案】 见解析 断开 断路 0.24 0.6 C
【解析】（1）[1]实验中，灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量电路电流。
（2）[2]连接电路时，为了保护电路，开关应断开。
[3]试触时发现，电压表无示数，电流表有示数，小灯泡发光，则与灯泡并联的电压表发生了断路故障。
（3）[4]由图乙得，电流表的分度值为0.02A，示数为0.24A。
[5]小灯泡额定功率为
（4）[6]探究电流和电阻关系，要控制定值电阻的电阻应不变，由欧姆定律得
当接入25Ω定值电阻时，变阻器接入电路中电阻最大，为20Ω时，定值电阻的电压最小，此时
由图得，电源电压由3节干电池组成，为4.5V，由串联电路电流特点得
则定值电阻的电压最小电压为
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当电压表示数最大为3V时，定值电阻的电压最大，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
12．（2024·黑龙江鸡西）（1）在“探究电流与电压的关系”实验中，电源为两节干电池，滑动变阻器
的规格是“25Ω 2A”。
①开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左端，如图乙，其原因是 。
②确认无误后，闭合开关进行实验，第4次实验时电流表示数为0.5A，电压表示数如图丙所示，计算出R
的阻值 Ω。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 0.6 1.2 1.8
0.1
电流I/A 0.24 0.36 0.5
2
③记录的数据如上表所示，分析数据可以得到结论：导体的电阻一定时， 。
（2）用图甲所示电路“测量小灯泡额定电功率”。待测小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率小于1W，电
源为两节干电池，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。
①请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整（滑片向右移动，灯泡变亮） 。
②正确连接完电路，闭合开关，向右逐渐移动滑片，小灯泡逐渐变亮，突然小灯泡熄灭，电流表示数几乎
为零，电压表示数接近3V，原因是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。
③排除故障后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，同时观察 表示数的变化，当小灯泡正
常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。
④小灯泡用久了，钨丝会变细，在2.5V电压下，小灯泡实际功率 （选填“大于”“小于”或
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“等于”）额定功率。
【答案】 电流表没有进行调零 5 通过导体的电流与导体两端的电压成正比
断路 电压 0.7 小于
【解析】（1）[1]在开关闭合前，就已经发现电流表的指针在零刻度线左端，这说明电流表没有进行调
零。
[2]第4次实验时电流表示数为0.5A，电压表示数如图丙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压
表示数为2.5V；根据欧姆定律，电阻大小为
[3]根据表中数据可知，在导体的电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（2）[4]对于电路的连接，首先需要将电源、开关、滑动变阻器、灯泡和电流表依次串联起来。注意电流
从电源的正极流出，经过开关、滑动变阻器、灯泡和电流表，最后回到电源的负极。此外，滑动变阻器需
要采用“一上一下”的接法，确保滑片向右移动时，灯泡变亮，即接入电路的电阻变小。电压表需要并联
在灯泡的两端，用来测量灯泡两端的电压，如下图所示：
[5]当向右逐渐移动滑片，小灯泡逐渐变亮时，如果突然小灯泡熄灭，电流表示数几乎为零，说明电路可
能是断路，而电压表示数接近3V，说明电压表能与电源正负极连通，由此判断与电压表并联的小灯泡可能
生了断路，因为在这种情况下，电压表直接测量了电源电压，而电流由于断路而几乎为零。
[6]为了测量小灯泡的额定功率，我们需要确保小灯泡在额定电压下工作，因此，在移动滑动变阻器的滑
片时，我们需要同时观察电压表的示数变化。
[7]当电压表的示数达到2.5V时，小灯泡正常发光，此时根据图乙所示，电流表用小量程，分度值为
0.02A，读取电流表的示数为0.28A，因此小灯泡的额定功率为
[8]小灯泡用久了，钨丝会变细，而钨丝的材料和长度不变，所以其电阻变大，由
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可知，在不变的2.5V电压下，小灯泡实际功率小于额定功率。
解题技巧
（1）实验原理：P=UI。
（2）测电功率的多次测量是为了测不同电压下的实际功率并比较灯泡的亮度，不能取平均值
（ 3 ） 若 测 得 某 用 电 器 工 作 时 间 t(s) 内 转 盘 转 了 N圈 ， 则 该 用 电 器 的 电 功 率 为
。
►考向四 焦耳定律
13．（2024·山东济南）如图所示，是“220V 15W”的LED灯和“220V 15W”的白炽灯正常工作时
将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．灯两端的实际电压：LED灯低于白炽灯
B．相同时间产生的内能：LED灯多于白炽灯
C．相同时间消耗的电能：LED灯少于白炽灯
D．电能转化为光能的效率：LED灯高于白炽灯
【答案】D
【解析】A．由两灯的规格可知，两灯的额定电压都是220V，所以两灯正常工作时，灯泡的实际电压都达
到220V，所以两灯的实际电压相等，故A错误；
BC．由两灯的规格可知，两灯的额定功率都是15W，所以两灯正常工作时，相同时间消耗电能相同，由于
LED灯将电能转化为内能的占比较少，所以相同时间LED灯产生的内能更少，故BC错误；
D．由图可知，正常工作时，LED灯将电能转化为光能的占比比白炽灯将电能转化为光能的占比大，所以
LED灯将电能转化为光能的效率高，故D正确。
故选D。
14．（2024·江苏无锡）用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素。甲、乙、丙三个相同的容器内均
装有质量相等的煤油，电阻丝 、 、 浸没在煤油中，其中 、 。闭合开关前，记
录下煤油的初温度 ，开关S接a、调节滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为1A，记录下第100s和第
200s时甲容器中煤油的末温度t；开关S接b，调节滑片P，使电流表的示数为0.5A，记录下第200s时
乙、丙容器中煤油的末温度t，断开开关，结果如下表，比较序号①②可得：当通过导体的电流和导体的
相等时，导体产生的热量与通电 有关。比较序号②和 可知导体产生的热量与电流大小有关。
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实验中，电阻 产生的热量为 J。
序
电阻 I/A 时间/s /℃ t/℃
号
① 1 100 20 34
② 1 200 20 48
③ 0.5 200 20 27
④ 0.5 200 20 34
【答案】 电阻 时间 ③ 250
【解析】[1][2]比较序号①②，电阻和导体中的电流不变，通电时间越长，升高的温度越高，可以得到当
通过导体的电流和导体的电阻相等时，导体产生的热量与通电时间有关。
[3]探究导体产生的热量与电流大小的关系，保持电阻和通电时间相同，改变电流大小，R和R的阻值相
1 2
等，所以比较序号②和③得到导体产生的热量与电流大小有关。
[4]开关S接b，R和R串联，电路中的电流是0.5A，通电时间是200s，电阻 产生的热量为
2 3
Q=I2Rt=(0.5A)2×5Ω×200s=250J
2
15．（2024·黑龙江齐齐哈尔）如图甲所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机，它的正
常工作电压为220V。有高温、低温两个加热档位，其内部简化电路如图乙所示，当双触点开关S接触1和
2时为关机状态。 、 是两个阻值不变的电热丝， 。求：
（1）挂烫机使用低温档位正常工作时的电功率为多少？
（2）若某次使用时，用高温档位正常工作，将0.2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？
（3）若（2）问中用高温档位正常工作，加热过程共用时80s，则此次加热过程，该挂烫机的加热效率是
多少？
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【答案】（1）500W；（2） ；（3）84%
【解析】解：（1）当开关接触2和3时， 与 串联接入电路，使用低温档位工作， 与 串联的总电
阻为
使用低温档位正常工作时的电功率
（2）水吸收的热量是
（3）当开关接触3和4时，只有 工作，用高温档位加热，挂烫机高温档位的电功率
挂烫机高温档位加热消耗的电能
该挂烫机的加热效率
16．（2024·内蒙古）（如图所示，电水壶的规格为“220V，1210W”、电热水器的规格为“220V，
2420W”、电能表上标着“3000revs/（kW·h）”。当电路中单独使用电水壶烧水时，铝盘转动165转，用
时180s；在电路中单独使用电热水器时，用时6min。导线、电水壶和电热水器的电阻不随温度变化。求：
(1)电水壶和电热水器的电阻；
(2)单独使用电热水器时导线上产生的热量。
【答案】(1)40Ω，20Ω (2)1.21×105J
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【解析】（1）根据 和P=UI，可得 ，则电水壶的电阻
电热水器的电阻
（2）单独使用电水壶烧水时，导线与电水壶串联，电路消耗的电能为
电路的总功率为
电路的总电阻为
导线的电阻为
单独使用电热水器时，电路的总电阻
电路中的电流为
导线上产生的热量为
解题技巧
（1）焦耳定律的公式为 ，要研究电热Q与电阻R的关系，就要保持电流I和通电时间￡都
相同；要研究电热Q与电流I的关系，就要控制电阻R和通电时间t都相同。
（2）电流通过导体产生的热量（简称为“电热”）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；焦耳定律的推导公式： ， ，只适用于纯电阻电路。
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1．（2024江西南昌一模）类比法是物理学习中常用的学习方法，类比水流，电路中电子的定向移动需要
电池的某种高度差提供“动力”，如图所示，这种高度差表示的量是（ ）
A．电流 B．电能 C．电压 D．电功率
【答案】C
【解析】电源是提供电压的装置，自由电子定向移动形成电流，电压是形成电流的原因。图中用高度差形
象地表示了由电池提供的这种推动作用，动力即为电压，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2．（2024陕西西安二模）为有效保护同学们的视力健康，我校新装护眼LED灯，如图所示。该灯具有无
吃光、无频闪、无蓝光危害的优点。一盏护眼LED灯的额定功率可能为（ ）
A．0.3W B．3W
C．30W D．3000W
【答案】C
【解析】灯管正常工作的电流约0.14A，正常工作电压为220V，灯管正常工作的电功率
P=UI=220V×0.14A≈30W
故选C。
3．（2024江西赣州二模）如图所示，电源电压恒定不变，电阻R和R分别浸没在初温相同的等量“红色
1 2
热消失”液体中（温度越高，液体颜色越浅）。通电1min，R对应的液体的颜色比R浅，下列说法正确的
2 1
是（ ）
A．电阻RU C．电流IQ
1 2 1 2 1 2 1 2
【答案】A
【解析】由图可知，电阻R和R串联，串联电路中电流处处相等，因此电流I=I。由题意可知，温度越
1 2 1 2
高，液体颜色越浅，通电1min，R对应的液体的颜色比R浅，说明R产生的热量大于R产生的热量，即
2 1 2 1
。由 可知， ，由 可知， 。故A正确，BCD错误。
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故选A。
4．（2025云南曲靖期中）如图所示是伏安法测电阻的实验电路图，实验中所用电源电压为3V，某次实验
时电压表示数为2V，电流表示数为0.3A，下列说法正确的是（ ）
A．电阻R的阻值为10Ω
3
B．被测电阻的额定功率为0.6W
C．滑动变阻器滑片向右移动时接入电路的阻值变大
D．用这个电路探究电流与电压的关系时应控制电阻不变
【答案】D
【解析】A．根据电路图可知，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路的电流，根据 可得，电
阻R的阻值为
3
故A错误；
B．额定功率是指用电器正常工作时的功率，此题中，只有某一次的示数，不知道额定电压和电流，故不
能计算出额定功率，故B错误；
C．根据实物图可知，滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的长度变小，则滑动变阻器接入阻值变小，
故C错误；
D．探究电流与电压的关系，应控制定值电阻R阻值不变，改变定值电阻两端电压，观察电流的变化，故D
正确。
故选D。
5．（2024江苏无锡一模）如图所示，探究影响电流热效应的因素。密闭的甲、乙两烧瓶中装有质量、初
温都相同的煤油，甲、乙瓶中电阻丝电阻的大小关系为R I
甲 乙
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B．烧瓶内选用等质量比热容更小的绝缘液体，实验现象更明显
C．此实验无法探究导体产生的热量跟通电时间的关系
D．若要比较水和煤油吸热升温的现象，只需将一只烧瓶内的煤油换成质量、初温都相同的水
【答案】B
【解析】A．闭合开关，甲、乙瓶中电阻丝串联，由串联电路电流的规律可知通过两根电阻丝的电流大小
关系为I =I ，故A错误；
甲 乙
B．烧瓶内选用等质量比热容更小的绝缘液体，当液体质量和吸热一定时，根据 可知升高的温度较
高，实验现象更明显，故B正确；
C．研究导体产生的热量跟通电时间的关系，要控制电流和电阻相同，控制变阻器滑片位置不动，可以任
选其中一个电阻为对象，改变通电时间，根据温度的变化来探究导体产生的热量跟通电时间的关系，故C
错误；
D．若要比较水和煤油吸热升温的现象，要控制相同时间水和煤油吸热相同，根据Q=I2R，要控制两电阻相
同，故D错误。
故选B。
6．（2024安徽滁州二模） 、 、 是三个规格不同的白炽灯泡。将它们串联起来接在某电源两端，如
图甲所示，闭合开关后，三个灯泡从亮到暗排序为 、 、 ；若将它们并联起来接在同一个电源两
端，如图乙所示，则闭合开关后，下列说法正确的是（各灯泡均安全，且忽略灯丝电阻的变化）（ ）
A．三个灯泡均比串联接入时亮 B．三个灯泡一样亮
C．三个灯泡从亮到暗排序为 、 、 D．乙图中，若任意一个灯泡断路，其他灯也不亮
【答案】A
【解析】ABC．若电源电压为U，灯泡的实际亮度与灯泡的实际功率有关，当三个灯泡串联时，通过电路的
电流是相等的，大小为
由电功率公式 可知，三个灯泡的亮度依次减弱，则电阻关系是
当三个灯泡并联时，各灯泡两端的电压是相等的，则此时灯泡 的实际功率为
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灯泡L 的实际功率为
2
灯泡L 的实际功率为
3
由于
则三者的实际功率大小关系为
因此串联时三个灯泡两端的电压都小于电源电压，通过电路中的电流也较小，由 可知串联时每个灯
泡的实际功率都小于并联时的实际功率，因此并联电路中，小灯泡的亮度从暗到亮分别是 、 、 。
故BC错误，A正确；
D．乙图中三个灯并联，并联电路中各支路之间互不影响，因此若任意一个灯泡断路，其他灯互不影响，
依然可以发亮。故D错误。
故选A。
7．（2024山东济宁二模）图是小明设计的一款简易重力秤示意图。电源电压为3V，R阻值为4Ω，R的粗
0
细均匀、长为4cm、阻值为8Ω，不称重物时，滑片P位于R的最上端a处，弹簧C处于自然状态。弹簧C
所受压力F与压缩量 的关系如下表所示。不计滑片、弹簧、金属板的电阻，不计塑料盘和金属板的重
力。闭合开关S后，以下说法正确的是（ ）
弹压缩量 1 2 3 4
2
弹簧受到的压力F/N 10 30 40
0
A．所测重物的重力改变时，电压表和电流表的示数均会改变
B．被称重物重力增大时，电流表的示数减小
C．不称重物时， 的电功率为2.25W
D．当电压表的示数为1V时，所测重物的重力为20N
【答案】D
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【解析】AB．由图可知，R和R串联接入电路，电路总电阻不变，电流表测量电路总电流，电压表测量滑
0
片P至b端之间电阻的电压；所测重物的重力改变时，滑片P至b端之间电阻阻值变化，因电源电压、电
路总电阻均不变，由欧姆定律 可知：电路总电流不变，滑片P至b端之间电阻的电压改变，即电压表
示数改变，电流表示数不变，故AB错误；
C．不称重物时，滑片P位于R的最上端a处；此时电路总电阻为
由欧姆定律可知，此时电路总电流为
由P=I2R可知，R的电功率为
0
故C错误；
D．当电压表示数为1V时，因电路总电流不变，由欧姆定律可知，滑片P至b端之间电阻阻值为
由题意可知，此时弹簧压缩量
由压力F与压缩量ΔL关系可知：当为ΔL=2cm时，弹簧受到的压力为20N，即所测重物的重力为20N，故
D正确。
故选D。
8．（2024河南郑州期末）学校将教室中“220V 40W”的日光灯更换为“220V 22W”的LED护眼灯，如图
所示。若学校共更换护眼灯120盏，电灯每天正常工作10h（按30天）可节约 kWh的电能。
教室中电灯的连接方式是 ，你判断的依据是 。
【答案】 648 并联 各灯之间互不影响
【解析】[1]120盏LED灯30天消耗的电能
W=Pt=120×22×10-3kW×30×10h=792kWh
120盏日光灯30天共消耗的电能
W'=P't=120×40×10-3kW×30×10h=1440kWh
一个月节约的电能为
∆W=W'﹣W=1440kWh﹣792kWh=648kWh
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[2][3]教室里的一个开关同时控制多个电灯，但各个电灯都能独立工作，互不影响，所以是并联的。
9．（2024安徽阜阳二模）一款电加热眼罩的内部结构如图所示，10根相同的PTC加热丝有序排列，其两
端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝的最小阻值为40Ω，则该眼罩
加热电路的最大发热功率为 W。
【答案】9
【解析】由题可知该眼罩的10根相同的电加热丝并联，由 可知，每根PTC加热丝的最大发热功率
则该眼罩加热电路的最大发热功率
10．（2025黑龙江哈尔滨月考）如图小德家中有两只标有“220V”的白炽灯，其中乙灯额定功率已经磨
损，他想比较两灯的额定功率大小，观察到两灯丝长度相同，但乙灯丝明显更粗，则初步判断出乙灯额定
功率 25W（选填“＞”“＜”或“＝”），又将两灯串联接入电路，若上述结论是正确的，他应
该观察到 灯更亮。
【答案】 ＞ 甲
【解析】[1]乙灯丝明显更粗，根据电阻的影响因素可知，电阻小，根据 可知，电功率大，即乙灯
额定功率大于25W。
[2]将两灯串联接入电路，根据串联电路中电路处处相等，根据 可知，电阻越大，电功率越大，因
甲灯电阻大，则甲灯泡的实际功率大，因此甲灯泡亮。
11．（2025黑龙江哈尔滨期中）如图所示的方框中有一种发热装置，它是由几个阻值相同的电阻组成，这
个发热装置的电路与方框外的电路相连接，当开关S接到A点时为高温，接到B点时为低温（电源电压不
变），且在相同时间内，高温时产生的热量是低温时产生热量的2倍，试在方框内画出它的电路图。（要
求使用的电阻最少）
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【答案】
【解析】根据电功率的公式 可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，当开关S接到A点时为
高温，电阻较小，接到B点时为低温，总电阻较大，高温时产生的热量是低温时产生热量的2倍，故A点
时一个电阻，B点时两电阻串联，设计方法如图所示
12．（2025黑龙江哈尔滨期中）小虹小组利用“3.8V 0.3A”的灯 和“2.5V 0.3A”的灯 探究
“电功率与电压关系”的实验，设计电路如图甲所示。
(1)请你帮助小虹将电路连接完整，闭合开关后可以直接进行实验。
(2)闭合开关后小虹小组得到了部分实验数据如图乙，当电流表示数为0.24A时，电压表 的示数如图丙
所示，则灯 两端电压为 。
实验次
电流表示数I/A 电压表 示数 电压表 示数 灯 亮度 灯 亮度
数
1 0.04 0.2 0.1 不发光 不发光
2 0.24 1.8 亮 暗
3 0.30 3.8 2.5 非常亮 亮
(3)实验中，将 与 串联的目的是 。
(4)老师认真观察了小虹小组的实验数据，认为第一组数据无意义，老师这样认为的理由是 。
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(5)通过分析表格中的数据，能够得出的结论是 。
【答案】(1)开关右侧连接滑动变阻器的右下接线柱 (2)2.5V (3)控制通过 、 的电流相等，
和 两端的电压不等，便于探究电功率与电压的关系 (4)小灯泡不发光，无法比较两个灯泡的电功率
(5)在流过用电器的电流一定时，用电器两端的电压越大，电功率越大
【解析】（1）要探究“电功率与电压关系”的实验，需要用滑动变阻器改变灯泡两端的电压以便多次测
量，故应该让滑动变阻器一上一下接入电路，为了保护电路，开关右侧连接滑动变阻器的右下接线柱，如
下图：
（2）电压表V 测量灯泡L 两端电压，如图丙所示，电压表选择小量程，分度值为0.1V，示数为2.5V，即
1 1
灯泡L 两端电压为2.5V。
1
（3）实验中，将 与 串联的目的是：控制通过 、 的电流相等， 和 两端的电压不等，便于探
究电功率与电压的关系。
（4）老师认真观察了小虹小组的实验数据，认为第一组数据无意义，老师这样认为的理由是：小灯泡不
发光，无法比较两个灯泡的电功率。
（5）通过分析表格中的数据，根据 能够得出的结论是：在流过用电器的电流一定时，用电器两端
的电压越大，电功率越大，灯泡越亮。
13．（2025黑龙江哈尔滨期中）小松同学用如图所示的实验装置探究“电流的热效应与电阻的关系”。
(1)实验中小松同学设计了如图甲的电路图，连接电路后通过观察乙图中 来比较电流产生的热量的
多少，她把 和 串联连接的目的是控制 。
(2)为达到实验目的，选择的 两电阻丝的阻值 。（选填“相等”或“不相等”）
(3)小松同学想进一步探究电流的热效应与其他因素的关系，于是设计了如图丙所示的电路图，对比两
图，她是在探究电流的热效应与 的关系。
(4)小额同学想通过理性探究的方式，得到电流的热效应与其影响因素的定量关系，她对公式进行梳理时
发现，可以根据电功公式和欧姆定律进行推导，若定值电阻通电时将电能全部转化为内能，即
，再根据欧姆定律有 ，就可推导出热量的计算公式 。
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【答案】(1) 液柱上升的高度 电流相等 (2)不相等 (3)电流大小 (4) UIt
【解析】（1）[1]由乙图可知，电流通过导体产生热量，使容器内气体膨胀，推动红色液柱上升，产生热
量越多，红色液柱上升的越高，因此通过观察乙图中液柱上升的高度来比较电流产生的热量的多少。
[2]将两电阻串联，根据串联电路电流规律可知，目的使使通过两电阻的电流相等。
（2）本实验探究电流的热效应与电阻的关系，采用控制变量法，控制电流大小和通电时间长短相等，两
电阻阻值不等，因此选择的两个电阻丝阻值不相等。
（3）由图丙可知，两电阻阻值相等，电源电压不相等，根据 可知，通过两电阻的电流不相等，因此
探究的是电流的热效应与电流大小的关系。
（4）[1][2]若定值电阻通电时将电能全部转化为内能，根据电功的公式可得
根据 可推出
14．（2024宁夏吴忠一模）在“探究电流与电压的关系”实验中，连接了图甲的电路：
(1)用笔画线代替导线，将图甲电路补充完整（要求：向右移动滑动滑片P，变阻器阻值增大） 。
(2)观察图甲，发现电路连接过程中的不妥之处是： 。
(3)闭合开关后，观察电压表示数接近电源，电流表无示数。出现该故障的原因是 。
(4)排除故障后，进行实验并将实验数据记录于表中，当电压表示数为2.0V时，电流表示数如图乙为
A。根据表中的实验数据，得出实验结论是 。利用此实验也可测算定值电阻阻值为
Ω。
(5)将定值电阻换成标有“2.5V”字样的灯泡，测量灯泡电功率。此实验原理为 ，多次移动滑片
并记录数据，根据数据绘制如图的I-U图像，其中 （选填“甲”或“乙”）是描绘小灯泡的图
像，判断依据是 。灯泡正常发光功率为 W。
【答案】(1) (2)连接电路时，未断开开关 (3)定值电
阻断路 (4) 0.2 电阻一定值，电流和电压成正比 10 (5) 乙
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灯泡电阻随温度变化 1.25
【解析】（1）向右移动滑动变阻器的滑片P，其阻值增大，故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电
路中，如下图所示：
（2）为了保护电路，连接电路时开关应该断开；由图甲可知，电路连接过程中的不妥之处：连接电路
时，未断开开关。
（3）闭合开关后，观察到电流表无示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极接
通，则故障可能是定值电阻断路。
（4）[1]如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A。
[2]分析表格中的数据可得出结论为：电阻一定值，电流和电压成正比。
[3]根据表格数据，可得定值电阻阻值为
（5）[1]测量小灯泡电功率的实验，实验原理为 。
[2][3]由于小灯泡的电阻随温度的变化而变化，故根据I-U图像可知乙图像是小灯泡电流跟电压的关系图
像。
[4]根据I-U图像可知当小灯泡两端电压为2.5V时，通过的电流为0.5A，则小灯泡额定功率为
15．（2024山东济宁二模）如图甲是小明同学网购的一款煮茶器，图乙是它的工作原理图，R、R是电加
1 2
热丝，R的阻值为48.4Ω，S为切换开关，“保温”与“煮茶”的总加热功率之比为1︰4。指示灯A、B的
1
阻值忽略不计，R、R的阻值不随温度而改变。
1 2
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(1)求煮茶时R的电功率；
1
(2)求R的电阻值；
2
(3)若茶水的比热容为4.2×103J/(kg℃)，茶水的吸热效率为80%，将质量为1kg的茶水从20℃加热至
100℃，求加热时间。
【答案】(1)1000W (2)145.2Ω (3)420s
【解析】（1）当开关S与左侧触点接通时，R与指示灯A串联，煮茶器处于“煮茶”状态，由此可得煮茶
1
时R的电功率为
1
（2）根据“保温”与“煮茶”的总加热功率之比为1︰4，由此可知保温功率为
R、R的总电阻为
1 2
因为指示灯A、B的阻值忽略不计，R、R的阻值不随温度而改变，因此利用
1 2
串联电路总电阻与分电阻的关系可得R的电阻值大小为
2
R=R -R=193.6Ω-48.4Ω=145.2Ω
2 总 1
（3）将水加热至100℃过程中水吸收的热量为
Q ＝c m(t－t)＝4.2×103J/(kg℃)×1kg×(100℃－20℃)＝3.36×105J电茶壶加热时消耗的电能为
吸 水 0
加热时间为
16．（2024山东济南二模）额定电压为220V的某家用电热水壶具有加热和保温功能，工作电路图如图甲
所示。虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成，R0=40Ω，R'是最大阻值为 的可变电阻（调温开
p
关），通过调节R'可以改变电热水壶的功率：当滑片置于a端时，加热电路只有R工作，功率最大，滑至
o
b端的过程中，功率逐渐减小。
(1)在额定电压下工作时，该电热水壶最大功率为多大?
(2)小丽用电能表和钟表测量该电热水壶的电功率，她先将所有用电器关闭，观察电能表的示数是
2023.5kWh;通电10min后，电能表的示数如图乙所示，此时该电热水壶的实际功率为多少?
(3)电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系 如图丙所示（壶内水温
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跟壶表面温度一致），为保温，电热水器的电功率至少应和散热功率相等。若电热水壶在额定电压下工
作，在温度差为50℃的环境中实现保温功能，应将R′的阻值调为多大?
【答案】(1)1210W； (2)1.2kW； (3)400Ω
【解析】（1）在额定电压下工作时，电路最大电流
电路最大功率
（2）实测电功
实际功率
（3）由题可得每秒W =Q=110J，所以
温
加热电路中的电流
电路的总电阻为
根据串联电路特点
17．（2025山西晋中月考）小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写
出正确解答过程。
错题记录 错题改正
错误之处：
错因分析：
正确解答：
习题：小林家的电能表如图所示，此时电能表的读数为
___________kWh，他关闭了电路中的其它用电器，现用一台
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标有“220V 2000W”的电热水壶烧水，正常工作5 min，则
电能表的转盘转了__________转。
解：电能表读数时，最后一位是小数位，读数为4353.6
kWh。
电热水壶烧水，正常工作5 min消耗的电能
，
电能表转盘的转数
【答案】 电能表的转盘转了 转数与电能的关系： 见解析
【解析】[1][2][3]转数与电能的关系为
则错误之处为：电能表的转盘转了
正确解析如下：
电能表读数时，最后一位是小数位，读数为 。由 得，电热水壶烧水，正常工作 消
耗的电能
电能表的转盘转了
18．（2024陕西西安二模）常见的无线充电技术有磁共振、电磁感应等方式。其中电磁感应式的原理如图
甲所示，电流通过送电线圈产生变化的磁场，当受电线圈靠近该变化磁场时就会产生感应电流来供电。图
乙是某款桌面无线充电器，使用时，手机轻轻往上一放，即可快速充电，充电器内置过压、过流、过热等
多重保护功能，其部分参数如下表：（传输效率指手机接收电能的功率与充电器输出功率的比值）
额定输入 12V/2A 输出功率/W 20
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感应充电距离/mm 输出电压/V 6
与水平面接触面
传输效率 60%~80%
积
(1)充电过程中，手机的电池相当于电路中的 ；
(2)将一手机放在图乙充电器上充电时，充电器对水平桌面的压强增加了200Pa，手机的质量为多少？（g
取10N/kg）
(3)一手机的电池工作电压为3.7V、容量为5000mAh（容量是电池放电电流与放电总时间的乘积），手机电
池电量耗尽自动关机后放在图乙所示的充电器上以最小传输效率充电，充满电所需的时间为多少？
(4)如图丙为充电器过热保护的模拟控制电路。电源电压为图乙充电器的输入电压， 是滑动变阻器，
是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。当 两端电压 时，控制电路将切断充电电路，实现对充
电器的保护。控制电路恰好切断充电电路时， 的电功率为2W，此时 接入电路的阻值为多少？若要适
当提高预设温度，应如何调节滑动变阻器 。
【答案】(1)用电器 (2) (3) (4) ；若要适当提高预设温度，可适当向左调节
滑动变阻器的滑片
【解析】（1）充电过程中，手机的电池消耗电能，相当于电路中的用电器。
（2）手机放上去以后，增加的压力为
增加的压力是由手机的重力产生的，所以手机的重力
由 可得，手机的质量为
（3）手机电池充满电储存的电能为
由 可得，手机接收电能的功率为
根据 可得，手机充满电所需时间为
（4）由图丙可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，当 两端电压 时， 两端的电压
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由 可得，此时通过 的电流为
由 可得，控制电路恰好切断充电电路时， 接入电路的阻值为
R是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，适当提高预设温度，热敏电阻接入电路
2
的阻值减小，热敏电阻两端的电压不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，滑动变阻器两端的电压
不变，所以需减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以需将滑动变阻器的滑片向左移动。
19．（2025湖北武汉期中）如图甲是一种便携式电气两用分体炉，可接气罐或电源使用，搭配1.8L煮
锅、1.3L炒锅、1L煎锅三种不同锅型，可满足不同烹饪需求。气罐模式下，燃料在炉头处燃烧，给锅体加
热，可通过阀门调节火力大小。接电模式下，电热丝在发热盘内发热，给锅体加热，其工作电路如图乙所
示， 均为电热丝，调节开关S的位置可以实现多挡位工作的要求。
(1)某次使用时用1.8L煮锅烧水，在煮锅内装入1.5kg初温为20℃的水，然后将装有液化丁烷气的气罐接
到炉子上，用时5min刚好将水加热到100℃：
①水吸收的热量是多少；
②若此过程电气炉烧水的效率是80%，则本次烧水消耗多少丁烷气（ ）；
(2)接电模式工作时，将电气炉接入 的家庭电路中，调节开关S的位置，电气炉可以在“低温”、
“中温”、“高温”之间转换，且工作电流越大，对应挡位的温度也越高。已知“中温”挡工作时的电流
是“低温”挡工作时的电流的2倍， ；
①S接 （填“1”、“2”或“3”）时处于“低温”挡；S接3时，电路中的电流是
A；
②中温挡工作时的电流是多少。
【答案】(1) 0.014kg (2) 1 4 2A
【解析】（1）①[1]根据 可得，水吸收的热量是
②[2]若此过程电气炉烧水的效率是80%，则丁烷气完全燃烧发出的热量为
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根据 可得，本次烧水消耗丁烷的质量为
（2）①[1]已知 ， ，根据串并联电路的电阻特点可知，当开关S接到1时，R和R串联，
1 3
此时电阻总电阻最大，根据 可知，电功率最小，为低温挡；当开关S接到2时，R和R串联，此时
2 3
电阻总电阻较大，根据 可知，电功率较小，为中温挡；当开关S接到3时，电路为R的简单电路，
3
此时电阻总电阻最小，根据 可知，电功率最大，为高温挡。
[2]S接3时，电路为R的简单电路，根据欧姆定律可得，电路中的电流是
3
②[3]当开关S接到1时，R和R串联，为低温挡，根据欧姆定律可得，此时电路中的电流是
1 3
当开关S接到2时，R和R串联，为中温挡，根据欧姆定律可得，此时电路中的电流是
2 3
因为“中温”挡工作时的电流是“低温”挡工作时的电流的2倍，且 ，则
解得 ，则中温挡工作时的电流是
20．（2025山西晋中月考）阅读下列材料，回答问题。
发热材料PTC
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质加工而成，PTC有一个根据需要设定的
温度，低于这个温度时：电阻值随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值随温度的升高而增大。我
们把这个设定的温度称为“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，它的发热
部分就使用了PTC发热材料，其电阻值随温度变化的规律如图乙所示。
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(1)由图乙可知，该PTC材料的“居里点温度”为 ℃，此时PTC材料的电阻 （选填“最大”或
“最小”）。
(2)当发热体的温度高于60℃并继续上升时，电灭蚊器消耗的电功率会 （选填“增大”、“减小”
或“不变”）。
(3)请再写出一个应用PTC材料在日常生活、生产中的应用： （合理即可）。
【答案】(1) 30 最小 (2)减小 (3)3D打印笔
【解析】（1）[1][2]由题可知，低于“居里点温度”时：电阻值随温度的升高而减小，高于“居里点温
度”时，电阻值随温度的升高而增大。由图乙可知，该PTC材料的“居里点温度”为30℃，此时PTC材料
的电阻最小。
（2）由图可知，当发热体的温度高于60℃并继续上升时，电灭蚊器的电阻增大，由 可知，消耗
的电功率会减小。
（3）在日常生活、生产中的应用有3D打印笔。
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