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【好题汇编】2024 年中考物理真题分类汇编（全国通用）
模块一 声光力热电磁知识真题
专题 16.电功电能电功率及焦耳定律
基础把关
考向一：电能 电功
1. （2024长春市） 的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是（ ）
A. 节能灯 B. 电饭煲 C. 电视机 D. 电烤箱
【答案】A
【解析】节能灯、电饭煲、电视机和电烤箱四个用电器中，节能灯的电功率最小，根据 可
知， 的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是节能灯，故A符合题意，BCD不符合题
意。
故选A。
2. （2024四川广安）小强上次查看家里的电能表显示为 ，本次查看时电能表示数如
图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 在这段时间内消耗的电能为792kW·h
C. 小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W
D. 只将一台标有“220V 1000W”的电热水器接入电路中，正常工作5min，电能表的指示灯闪烁
300次
【答案】D
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【解析】A．电能表是测量电能的仪表，不是测量电功率的，故A错误；
B．电能表的示数
W=8632.4kW⋅h−8553.2kW⋅h=79.2kW⋅h
故B错误；
C．电能表允许通过的最大电流为20A，则小强家同时工作的用电器的总功率不能超过
P=UI=220V×20A=4400W
故C错误；
D．只将一台标有“220V 1000W”的电热水器接入电路中，正常工作5min消耗的电能
3600r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3600r，电能表的指示灯闪烁300次消
耗的电能
因为W=W′，所以正常工作5min，电能表的指示灯闪烁300次，故D正确。
故选D。
3.（2024甘肃威武） 如图所示，电能表的读数为_____度；该电路中能接入的用电器总功率最大为
____W。
【答案】 213.9 4400
【解析】电能表的读数为 ，即213.9度。
电能表允许通过的最大电流20A，由P=UI可得，该电路中能接入的用电器总功率最大为
4. （2024内蒙古赤峰）电饭煲是常用的家用电器，它是利用电流的___________效应工作的。某品
牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图， 。当该电饭煲
处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是___________J。
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【答案】 热 6×105
【解析】电饭煲工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的。
由图得，当两开关均闭合时，两电阻并联，电路电阻小，电功率大，为加热挡；当只闭合S，只有
1
电阻R 工作，电路电阻大，电功率小，为保温挡。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗
1
的电能是
5. （2024苏州）电热水器是利用电流的_________效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际
功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为_________kW·h，现仅接
通一台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为
_________J，其两端电压_________（高于/等于/低于）220V。
【答案】 热 3023.6 等于
【解析】电流通过导体时，导体发热是电能转化为内能，这种现象是电流的热效应。
电能表的读数方法：最后一位是小数，由甲图可得家中的电能表示数为3023.6kW·h。
电能表指示灯 1min 内闪烁 80 次，电能表参数“3200imp/(kW·h)”，则 1min 内消耗电能为
电热水器的实际功率为
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实际功率等于额定功率，所以实际电压等于额定电压，为220V。
6. （2024四川达州）某彩色电视机的铭牌如图所示，其额定电功率为________W，额定电流是
________A。当它正常工作时，60s内消耗的电能为________J。
【答案】 110 0.5 6600
【解析】由铭牌信息可知，电视机的额定功率为110W，额定电压为220V； 由P=UI可得，额定电
流为
60s内消耗的电能为
7. （2024江苏扬州）家中应急手电筒的电路图如图所示，电源电压为 3V，闭合开关，通过灯泡的
电流为0.6A，忽略灯泡电阻的变化。求：
（1）灯泡电阻R；
（2）电路工作1min消耗的电能W；
【答案】（1） ；（2）
【解析】（1）灯泡电阻为
（2）电路工作1min消耗的电能为
答：（1）灯泡电阻R为 ；
（2）电路工作1min消耗的电能为 。
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8. （2024贵州省）如图所示电路，电源电压 保持不变，定值电阻 ，闭合开关S，
电压表示数为2V。求：
（1）定值电阻 两端的电压 为多少伏。
（2）通过定值电阻 的电流 为多少安。
（3）通电10s，整个电路电流所做的功W为多少焦。
【答案】（1）1V；（2）0.4A；（3）12J
【解析】（1）由图可知，R 和R 串联，电压表测R 两端的电压，根据串联分压特点可得：定值电
1 2 1
阻R 两端的电压U 为
2 2
（2）由欧姆定律可得，通过R 的电流I 为
1 1
（3）根据串联电路电流特点可知整个电路的电流为
I=I=0.4A
1
则整个电路电流做的功为
答：（1）定值电阻 两端的电压 为1V；
（2）通过定值电阻 的电流 为0.4A；
（3）通电10s，整个电路电流所做的功W为12J。
9. （2024湖南）小明给爷爷房间设计了一个夜灯工作的电路模型，如图所示。电源电压恒为6V，
地灯L 标有“6V 3W”字样，床灯L 标有“6V 6W”字样。
1 2
（1）闭合开关S，断开开关S，灯________发光；
1 2
（2）求L 正常工作时的电阻R；
2 2
（3）闭合开关S、S，求整个电路工作1min消耗的电能。
1 2
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【答案】 （1） L （2） 6Ω （3）540J
1
【解析】（1）由图可知，闭合开关S，断开开关S，灯L 接通电路，所以L 发光。
1 2 1 1
（2）由题意知，床灯L 标有“6V 6W”字样，根据 可知，R 的阻值为
2 2
（3）闭合开关S 、S ，两个灯泡并联，根据并联电路电压的特点可知，两个灯泡两端的电压均为
1 2
6V，因此均正常发光，因此整个电路工作1min消耗的电能
W=P t=(P+P)t=(3W+6W)×60s=540J
总 1 2
答：（1）闭合开关S，断开开关S，灯L 发光；
1 2 1
（2）L 正常工作时的电阻为6Ω；
2
（3）闭合开关S、S，整个电路工作1min消耗的电能为540J。
1 2
考向二：电功率
1. （2024福建）下列数据最接近实际的是（ ）
A. 中学生的体重约为50N B. 电热水壶的功率约为1000W
C. 人步行的速度约为20m/s D. 人感觉舒适的温度约为40℃
【答案】B
【解析】A．中学生的体重约为500N，故A不符合题意；
B．电热水壶是电热器，功率比较大，约为1000W，故B符合题意；
C．人步行的速度约为1.1m/s，故C不符合题意；
D．人感觉舒适的温度约为25℃，故D不符合题意。
故选B。
2. （2024四川达州）如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图，该电热毯具有高低两档加热功能，
下列说法正确的是（ ）
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A. 只闭合开关 时，电路处于高温档
B. 只闭合开关 时，电路处于低温档
C. 同时闭合开关 、 时，电路处于高温档
D. 同时闭合开关 、 时，电路处于低温档
【答案】C
【解析】A．只闭合开关S 时，只有R 接入电路，由 ，此时电热毯电功率最小，为低温档，
1 1
故A错误；
B．只闭合开关S 时，电路断路，故B错误；
2
CD．由电路图可知，当开关S、S 闭合时，R 和R 并联，因为电阻越并越小，所以此时电路电阻最
1 2 1 2
小，而电源电压一定，由 可知，此时电热毯电功率最大，为高温档，故C正确，D错误。
故选C。
3. （2024陕西）中药煎煮方式分为“文火”和“武火”，小明受此启发，用手动开关 、温控开关
、水量开关 、加热电阻 和限流电阻 （ 、 阻值不随温度变化），设计了煎药壶电路，
其中 为总开关，电源电压为220V。闭合开关 ，能实现下表所示的功能，下列关于此电路的分
析正确的是（ ）
温度t/℃ 温控开关 壶内水量V/L 水量开关 的功率P/W 煎煮方式
闭合 闭合 800 武火
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断开 闭合 800 武火
断开 断开 100 文火
A. 温控开关 与水量开关 是串联的
B. 加热电阻 的阻值是
C. 若壶内水量小于0.2L，煎药壶工作时无法进行“武火”加热
D. 若限流电阻 断路，煎药壶工作时只能进行“武火”加热
【答案】D
【解析】A．根据表中数据可知，温控开关 和水量开关 互不影响，故温控开关 与水量开关
是并联的，故A错误；
B．当限流电阻 与加热电阻 串联时，由分压原理可知，加热电阻 的电压小，根据
可知加热电阻 的功率小，当限流电阻 短路（闭合与其并联的S ）时，电路为加热电阻 的简
3
单电路，加热电阻 的电压为电源电压，根据 可知其功率大，故加热电阻 的阻值
故B错误；
C．若壶内水量小于0.2L，但温度小于60℃，温控开关 闭合，限流电阻 短路，则电路为 的
简单电路，煎药壶工作时可进行“武火”加热，故C错误；
D．若限流电阻 断路，闭合S（或S）则电路连通，电路为 的简单电路，煎药壶工作时只能进
3 2
行“武火”加热，故D正确。
故选D。
4. （2024上海）如图所示是电烙铁工作的原理图。它正常工作时，两端的电压为220伏。在预热状
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态时，通过它的电流较小；在加热状态时，通过它的电流较大，则下列选项中正确的是（ ）
A. 闭合开关S，此时小灯熄灭，处于预热状态
B. 断开开关S，此时小灯发光，处于加热状态
C. 闭合开关S，此时小灯发光，处于预热状态
D. 闭合开关S，此时小灯熄灭，处于加热状态
【答案】D
【解析】由电路图可知，断开开关S，时，R与L串联，小灯发光，电路中电阻较大，电流较小，由
可知此时电功率较小，处于预热状态；闭合开关S，灯泡被短路，灯熄灭，电路为只有R
的简单电路，电路中电阻较小，电流较大，由 可知此时电功率较大，处于加热状态，故
ABC错误，D正确。
故选D。
5. （2024山东临沂）如图所示电路的电源电压保持不变，将开关 和 都闭合，两灯均正常发光。
下列判断正确的是（ ）
A. 灯 和 是串联连接的 B. 电压表不能测量灯 的电压
C. 断开 后电流表的示数不变 D. 两灯的额定电压一定相同
【答案】D
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【解析】A．由图得，电流分别经过两灯泡，说明灯 和 是并联的，故A错误；
B．电压表并联在支路的两端，则电压表能测量灯 的电压，故B错误；
C．断开 后电路由灯 和 是并联化为L 的简单电路，电路电阻变大，由欧姆定律得，电路电
1
流变小，即电流表的示数变小，故C错误；
D．将开关S 和S 都闭合，两灯均正常发光,，说明此时两灯的电压均为额定电压，并联电路中各支
1 2
路的电压相同，则两灯的额定电压一定相同，故D正确。
故选D。
6. （2024山东临沂）图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩
具的电源电压为4.5V，闭合开关后，“0.5V 0.2W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5Ω的电动机正
常工作，则（ ）
A. 指示灯的灯丝电阻为0.8Ω B. 电动机的发热功率为1.6W
C. 电动机的额定功率为0.08W D. 电路的总功率为1.8W
【答案】D
【解析】A．由 得，指示灯的灯丝电阻为
故A不符合题意；
B．由P=UI得，指示灯的灯丝电流为
电动机的发热功率为
P=I2R=(0.4A)2×0.5Ω=0.08W
故B不符合题意；
C．指示灯正常发光时，电动机两端电压
U =U-U =4.5V-0.5V=4V
电 L
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额定功率为
P =U I=4V×0.4A=1.6W
电 电
故C不符合题意；
D．电路的总功率为
P=UI=4.5V×0.4A=1.8W
故D符合题意。
故选D。
7. （2024黑龙江绥化）如图为家庭电路的电能表，该电能表允许接入用电器的最大总功率是
__________W；表盘上的某个参数模糊不清，为测得这个参数，仅将额定功率为1200W的空调接入
电路，正常工作1min电能表转盘转了60转，计算可知该参数为__________r/(kW∙h)。
【答案】 8800 3000
【解析】由电能表的参数知，该电能表允许接入用电器的最大总功率
1min内，空调消耗的电能
设电能表消耗1kWh的电能，转盘转了n转，则有
∙
解得n=3000r，所以该参数为3000r/(kWh)。
8. （2024天津）在“练习使用滑动变阻∙器”的实验中，连接了如图所示电路。闭合开关，当滑片P
向________移动时小灯泡变亮；已知电源电压为9V，小灯泡标有“6V 3W”的字样，当小灯泡正
常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为________Ω。
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【答案】 左 6
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，要让小灯泡变亮，电路
中的电流就要变大，即滑动变阻器接入电路中的电阻要变小，所以滑片P应向左移动。
当小灯泡正常发光时,电路中的电流为
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器连入电路的电阻为
9. （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 180
【解析】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。
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
当指示灯闪烁了48次消耗电能
该用电器实际功率
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10. （2024四川眉山）如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器R标有“ 2A”，灯泡L标
有“4V 2W”，灯泡电阻不变。S闭合，滑片P在R的中点时，灯泡正常发光，则电源电压为
______V。当P移到最右端时，电路的总功率______W（结果保留一位小数）。
【答案】 9 2.9
【解析】S闭合，灯泡与滑动变阻器串联，滑片P在R的中点时，连入电路的电阻为 ，灯泡正
常发光，通过灯泡的电流为
由于串联电路中电流处处相等，滑动变阻器两端的电压为
则电源电压为
灯泡的电阻为
当P移到最右端时，电路中的总电阻为
电路的总功率
11. （2024河南）图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路，电阻R阻值为
10Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2A，则电源电压为______V，干路电流为______A，此时灯泡L
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的电功率为______W。
【答案】 2 0.45 0.5
【解析】定值电阻R与灯泡L并联，根据并联电路电压规律
电流表接在定值电阻R支路上，且示数为0.2A
故电源电压为2V。
由甲图可知，当灯泡电压为2V时，电流为0.25A，故干路电流为
此时灯泡L的电功率
12. 定值电阻R和灯泡L，其电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源两端，
则R与L消耗的电功率之比为________；若将R与L并联在2V的电源两端，电路消耗的总功率为
________W。
【答案】 3∶1 1.3
【解析】若将R与L串联在4V电源两端，通过R与L的电流相等，由图可知，此时电路中的电流
为0.3A，R两端的电压为3V，L两端的电压为1V，则R与L消耗的电功率之比为
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若将R与L并联在2V的电源两端，由图可知，通过R的电流为0.2A，通过L的电流为0.45A，则电
路中的总电流为
电路消耗的总功率为
13. 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】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。
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
14. （2024贵州省）电流热效应引发的用电事故屡屡发生，其中很多是由于电路老化或电线选择不
规范所致。如家庭电线使用时间过长，出现绝缘皮老化脱落；空调等大功率用电器选用电线过细。
请回答：
（1）破损电线的金属部分裸露在外容易发生触电事故，若你发现有人触电，应立即采取什么措施？
（写出一条即可）
（2）用焦耳定律说明大功率用电器连接细电线存在安全隐患的原因。
【答案】（1）见解析（2）见解析
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【解析】（1）为了避免触电事故扩大，当有人触电时，应首先断开电源，然后进行救援，或使用绝
缘的木棍等挑开电线进行救援。
（2）在家庭电路中，大功率用电器连接细电线时，电线的横截面积较小，电阻较大，且根据
可知，家庭电路电压一定，使用大功率用电器，电路电流过大，由Q=I2Rt可知，细电线中电流产生
的热量较多，往往比别处更容易发热，引起火灾。
15. （2024山西）在项目化学习中，科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器，
如图所示，可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻（ ）、
一个电动机（ ）和两个开关组成的并联电路。发热电阻正常工作时功率为440W，且不能
单独工作出现“干烧”现象。请你帮助他们解决下列问题：
（1）在虚线框内画出烘干器内部电路图；
（2）使用时发现温度过高，存在安全隐患，想要把发热电阻的功率减小到原来的一半，需要购买一
个多大的电阻替换原发热电阻。
【答案】（1） （2）220Ω
【解析】（1）由题意知，内部电路是由一个发热电阻、一个电动机和两个开关组成的并联电路，且
发热电阻不能单独工作出现“干烧”现象，因此发热电阻与电动机并联，一个开关在干路控制整个
电路，另一个开关与发热电阻串联，控制发热电阻，如图所示：
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（2）将发热电阻的功率减小到原来的一半，则更换后发热功率为220W，根据 可知，此时
发热电阻的阻值为
答：（1）烘干器内部电路图，如图所示：
（2）需要购买一个220Ω电阻替换原发热电阻。
16.（2024陕西） 如图，是小明家新购置的便携式电热水杯及其相关参数。
（1）电热水杯正常工作时的电流是多少？
（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值是多少？
【答案】（1）4A；（2）55Ω
【解析】（1）由图可知，电热水杯的额定电压为220V，额定功率为880W，则正常工作时的电流
（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值
答：（1）电热水杯正常工作时的电流是4A；
（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值是55Ω。
17. （2024江西）下图是某电热水壶铭牌上的部分参数。
电热水壶
容量 2.3L
额定电压 220V
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额定功率 1500W
（1）该电热水壶正常工作时的电功率是多少？
（2）该电热水壶正常工作5min，求电流所做的功；
（3）在220V的家庭电路中，若将该电热水壶接在额定电流为 5A的接线板（插座）上使用，请通
过计算判断是否安全？
【答案】（1）1500W；（2） ；（3）不安全
【解析】（1）根据题意可知，该电热水壶正常工作时的电功率是1500W。
（2）该电热水壶正常工作时的电功率是1500W，电热水壶正常工作5min，电流所做的功为
（3）根据题意可知，该电热水壶的额定电流为
由于该电热水壶的额定电流大于接线板（插座）的额定电流5A，所以该电热水壶接在接线板（插
座）上不安全。
答：（1）该电热水壶正常工作时的电功率是1500W；
（2）电热水壶正常工作5min，电流所做的功为 ；
（3）不安全。
18. （2024江苏连云港）小明家的电水壶的内部电路如图甲所示，其中 为电热丝，S是电源
开关， 是温控开关（水温达到100℃，自动由加热状态切换为保温状态）。该电水壶的部分重要
参数如图乙所示。已知电源电压为220V。求：
（1）当开关S闭合， 断开时，电路中的电流。
（2）当开关S和 均闭合时， 的电功率。
（3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能。
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【答案】（1）0.2A；（2）836W；（3）
【解析】（1）当开关S闭合， 断开时，电路是由R 组成的简单电路，当开关S和S 均闭合时，
2 0
电路是由R 和R 组成的并联电路，由于并联电路电阻比并联的任何一个电阻的阻值都小，根据
2 1
可知，当开关S闭合，S 断开时，电水壶处于保温状态，则
0
（2）当开关S和 均闭合，电路是由R 组成的简单电路，此时电水壶处于加热状态，R 的电功率
2 1
为
（3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能
答：（1）当开关S闭合，S 断开时，电路中的电流为0.2A；
0
（2）当开关S和S 均闭合时，R 的电功率为836W；
0 1
（3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能为4.4×104J。
考向三：测量小灯泡的电功率
1. （2024上海）物理王兴趣小组的同学小徐和小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电
源电压未知且不变）、滑动变阻器两个分别标有A“5Ω 3A”B“20Ω2A”字样，待测小灯（标有
“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐选取其中一个变阻器进行实验，将电流
表串联在电路中，将电压表并联在待测小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；闭合开
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关S后，此时电压表如图所示，他发现无法继续实验。小王选取另一个变阻器进行实验，并将电压
表并联在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯
泡的额定电功率。
物理
电压U 电流I
量
（伏） （安）
实验序号
1 3.0 0.22
2 2.0 0.28
3 1.5 0.30
①测定小灯泡电功率的实验原理是___________。
②请通过以上信息判断，小王同学所选滑动变阻器规格为___________，电压表并联在__________两
端（选填“电源”或“待测小灯泡”或“滑动变阻器”）。
③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P 。（需写出主要推理和计算过程）
额
【答案】 ①. P=UI ②. A 滑动变阻器 ③.0.7W
【解析】（1）测定小灯泡电功率的实验原理是P=UI。
（2）根据表格中的数据分析可知：电路中的电流越大，电压表的示数越小，所以电压表并联在滑动
变阻器两端。
小徐选取其中一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在待测小灯泡两端，将
滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；闭合开关S后，此时电压表如图所示，他发现无法继续实验。
小徐将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，此时电压表如图所示U =3V，由小王的序号3数据可知，
灯
U =1.5V，I=0.3A时，小王电路中
滑
所以小王同学所选滑动变阻器应该选择A。
（3）因为小徐电路将滑片移至阻值最大处，所以R =5Ω，U =3V，由小王的序号3数据可知，U
滑1 灯
=1.5V，I=0.3A时，小王电路中
滑
所以小徐电路图和小王3号电路图一致，电源电压
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U =U +U =3V+1.5V=4.5V
总 灯 R滑2
由2号数据知U =2V时
滑
U =U -U =4.5-2V=2.5V=U
灯 总 滑 额
所以小灯泡的额定功率为
P =U I =2.5V×0.28A=0.7W
额 额 额
2.（2024黑龙江绥化） 在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样，额
定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整__________；（导线不允许交叉）
（2）现有规格为A“ ”、B“ ”和C“ ”的三个滑动变阻器可供选择，
应选择__________（选填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。实验中滑动变阻器的作用
是__________和调节小灯泡两端的电压及通过的电流；
（3）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，这时眼睛应该看着__________（选填“电
流表”或“电压表”）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则
小灯泡的额定功率为__________W；
（4）实验中改变小灯泡两端的电压，多次测量的目的是__________；
（5）测得小灯泡的额定功率后，把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的功率大于其
额定功率的四分之一，请对其加以分析：__________。
【答案】 （1） 或
（2）B 保护电路 （3） 电压表 0.65 （4） 寻找普遍规律 （5）见解析
【解析】（1）要测量小灯泡的电功率，小灯泡与滑动变阻器应串联连接，电压表测小灯泡两端的电
压，电流表测电路中的电流，电压表应并联在小灯泡的两端，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选
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用小量程，作图如下：
> 或
（2）小灯泡的额定电流约为0.3A>0.2A，C变阻器不符合题意；小灯泡正常发光时的电阻约为
此时变阻器两端的电压
U =U -U=6V-2.5V=3.5V
变 总
据串联电路的分压特点有
解得，变阻器应接入电路的阻值 ，R 大于10欧，而小于20欧，所以应选择B变阻器。
大
实验中，为了保护电路，在闭合开关前，滑片应置于变阻器阻值最大位置处。
（3）小灯泡发光较暗时，说明未正常发光，移动滑片时，应观察电压表，直到其示数为2.5V。
由图书知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A。小灯泡的额定功率
（4）为得到更具普遍性的结论，应进行多次实验，得到多组实验数据。
（5）根据 可知，若灯丝电阻不变，实际电压为额定电压一半时，实际功率恰好等于额定
功率的四分之一；当实际电压低于额定电压时，灯丝温度降低。电阻减小，所以此时实际功率大于
额定功率的四分之一。
3. （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。
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（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】 （1）b 断路 （2） 1.2 6.25 1 （3）增大 （4）见解析
【解析】（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。
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）电压表选择小量程，分度值为0.1V，所以电压表示数为1.2V。
由图丙可知，小灯泡正常发光时 电的流为0.4A，则小灯泡正常发光时的电阻为
根据 可知，小灯泡的额定功率为
（3）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）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。
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考向四：焦耳定律
1. （2024四川宜宾）如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和
电阻 、 ，其中 ， 。下列说法正确的是（ ）
A. 只闭合 ，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B. 只闭合 ，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻 产生的热量为12J
C. 闭合 和 ，通过 的电流是 电流的0.5倍
D. 闭合 和 后，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
【答案】AB
【解析】A．只闭合 ，两个电阻R 、R 串联，电流相同，通电时间相同，电阻的大小不同，故可
1 2
以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故A正确；
B．只闭合 ，若电路中的电流为0.2A，通电1min电阻 产生的热量为
故B正确；
C．闭合 和 ，R 与R 并联，R 与R 电阻相同，设通过R 的电流为I，通过R 的电流为2I，通过
2 3 2 3 2 1
的电流是 电流的2倍，故C错误；
D．闭合 和 后，R 与R 并联，通过 的电流是 电流的2倍，左侧电阻R 放出的热量多于右
2 3 1
侧电阻 放出的热量，左侧U形管内液柱的高度差大于右侧的高度差，故D错误。
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故选AB。
2. （2024江苏扬州）冬季雨雪严重时，温度极低的雨水在高铁电网上迅速结冰，发生的物态变化是
___________，此过程___________热，对铁路道岔通电融雪除冰利用了电流的___________效应。
【答案】 凝固 放 热
【解析】冬季雨雪严重时，温度极低的雨水在高铁电网上迅速结冰，物质由液态的水变成固态的冰，
发生的物态变化是凝固，凝固时向外放热。
对铁路道岔通电融雪除冰利用了电流的热效应，将电能转化为内能，使铁道温度升高，雪冰从中吸
热熔化。
3. （2024四川成都）小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电
路图如图所示，电源电压为220V，R、R 是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电
1 2
热丝，R=242Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω，R 应该选取阻值为_______Ω的电热
1 2
丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时，通电1min，电流产生的热量是________J。
【答案】 121 1.2×104
【解析】由电路图可知，开关S接触3、4两个触点时，电路为R 的简单电路；开关S接触2、3两
2
个触点时，R 与R 并联；开关S接触1、2两个触点时，电路为R 的简单电路；因并联电路中总电
1 2 1
阻小于任何一个分电阻，由 可知，开关S接触2、3两个触点时，为高温挡；由于电加热器
有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位，所以R 与R 的阻值应该不同，所以R 应该选取阻值为
1 2 2
121Ω。
开关S接触“1”、“2”两个触点时，电路为R 的简单电路，通电1min，电流产生的热量
1
4. （2024黑龙江绥化）一款电热水龙头的简化电路如图甲所示，表格是它铭牌上的参数。电源电压
恒定不变， 和 为发热电阻，当开关S、 均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是
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__________J。电阻 和 的阻值之比是__________。
额定电压 220V
高温挡 2200W
额定功率
低温挡 440W
【答案】 44000 1∶4
【解析】由图甲知，两个开关都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路的总电阻较小，据
知，电路的总功率较大，是高温挡；开关S闭合，S 断开时，电路中只有R 工作，电路的电阻较大，
1 2
据 知，电路的总功率较小，是低温挡。两个开关都闭合时，通电20s，电热水龙头产生的
热量
R 的阻值
2
高温挡时，R 消耗的电功率
1
P=P -P =2200W-440W=1760W
1 高温 低温
R 的阻值
1
所以R 和R 的阻值之比
1 2
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5. （2024安徽省）如图所示，电源两端电压为6V，电阻R=20Ω，闭合开关S，电压表示数为4V，
2
则通电100s整个电路产生的热量为______J。
【答案】120
【解析】由电路图可知，两电阻串联，电压表V测R 两端的电压，根据串联电路电压的特点，通过
2
电路的电流是
则通电100s整个电路产生的热量为
Q=W=UIt=6V×0.2A×100s=120J
6. （2024四川遂宁）在甲图所示的电路中，闭合开关 ，再闭合开关 ，电流表 的示数变大，
此时两电流表指针都指在刻度盘的中央，均如乙图所示，则通过 的电流为_________A，
_________，在相同时间内两电阻产生的热量之比 _________。
【答案】 1.2 1∶4 4∶1
【解析】图甲中，闭合开关 ，则电路R 的简单电路，两个电流表都测通过R 的电流；再闭合开关
2 2
，则R 、R 并联，A 测通过R 的电流，示数不变，A 测干路电流，由并联电路电流特点可知，
1 2 2 2 1
A 示数大于A 示数，因此A 使用的大量程，分度值为0.1A，示数为1.5A，即干路电流为
1 2 1
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A 使用的小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则通过 的电流为
2
由欧姆定律可知，两电阻的阻值之比
由 可得在相同时间内两电阻产生的热量之比
7. （2024四川广安）如图所示，电源电压恒定不变，甲、乙为两只相同的电表。当开关 闭合、
断开时，甲、乙两电表示数之比为5∶3，则两电表均为______（选填“电压表”或“电流表”）。
一段时间后，电阻 产生的热量为 ；现同时更换两电表种类，并调整开关状态，使两电表均有
正常示数，经过相同的时间，电阻 产生的热量为 ，则 为______。
【答案】 电流表 25∶9
【解析】因电压表并联在电路中，其内阻较大，在电路中相当于断路，若两表都是电压表，则电路
当开关 闭合、 断开时，电压表串联在电路中，不符合题意，故两个电表都是电流表，此时两电
阻并联，甲测干路电流，乙测R 支路电流。由并联电路电流特点可知，通过两电阻的电流之比
2
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由 可知，两电阻之比
经过时间t后，电阻 产生的热量
现同时更换两电表种类，即两电表都更换为电压表，两个开关都闭合，R、R 串联，甲测R 两端电
1 2 2
压，乙测电源电压，电路中电流为
经过时间t后，电阻 产生的热量
则
8. （2024江苏无锡市）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
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和______可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中，电阻 产生的热量为______J。
序 电 时 /
I/A t/℃
号 阻 间/s
℃
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】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。
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
1 2
相等，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。
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
9. （2024福建）小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为 ，电动
机标有“12V 24W”字样。闭合开关S、 ，电动机正常工作。求：
（1）电源电压。
（2）闭合开关S、 ，电动机1min内消耗的电能。
（3）闭合开关S、 ，通电100s，电热丝R产生的热量。
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【答案】（1）12V；（2）1440J；（3）3600J
【解析】（1）闭合S、 时，电路中只有电动机正常工作，则电源电压
（2）根据 可知，电动机消耗的电能
（3）闭合S、 ，电路中只有电热丝R工作，通过电热丝R的电流
电热丝R产生的热量
答：（1）电源电压是12V；
（2）闭合开关S、 ，电动机1min内消耗的电能1440J；
（3）闭合开关S、 ，通电100s，电热丝R产生的热量3600J。
10. （2024苏州）某电饭锅的电路如图所示，发热盘内有发热电阻 和分压电阻 ，S是温控开关，
当S接a时，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4A；当温度达到一定值时，开关S自动切换到b，
电饭锅处于保温挡，通过的电流为0.25A。求：
（1） 的阻值；
（2）电饭锅高温挡的功率；
（3）保温16min，分压电阻 产生的热量。
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【答案】（1） ；（2）880W；（3）
【解析】（1）当S接a时，电路为 的简单电路，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4A ，根据欧
姆定律可得， 的阻值为
（2）根据P=UI可得，电饭锅高温挡的功率为
（3）当温度达到一定值时，开关S自动切换到b，此时两电阻串联，电饭锅处于保温挡，通过的电
流为0.25A。根据串联电路特点和欧姆定律可得，分压电阻 的阻值为
保温16min，分压电阻 产生的热量为
答：（1） 的阻值为 ；
的
（2）电饭锅高温挡 功率为880W；
（3）保温16min，分压电阻 产生的热量为 。
能力拓展
考向五：与电功率有关的创新类综合问题
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1. （2024四川达州）如图所示电路，电源电压为18V保持不变， 、 为定值电阻，滑动变阻器
最大阻值为30Ω。当滑片P位于最右端，同时闭合 、 时，滑动变阻器功率 ，电压表
示数为 ，电流表示数为 ；P位于最右端，只闭合 时，滑动变阻器功率为 ，电压表示数为
，电流表示数为 ；将滑片P移至中点，只闭合 时，滑动变阻器功率为 ，电压表示数为 ，
电流表示数为 。若 ，下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A．当滑片P位于最右端，同时闭合S 、S 时，电路为R 与滑动变阻器串联，滑动变阻器
1 2 2
功率P=7.5W，滑动变阻器阻值为30Ω，据P=I2R得，此时电路中电流为0.5A。此时
1
则R 为
2
当P位于最右端，只闭合S 时，电路为R 与R 与滑动变阻器串联，将滑片P移至中点，只闭合S 时，
1 2 1 1
电路为R 与R 与滑动变阻器阻值的一半串联。因P∶P=8∶9，则有
2 1 2 3
解得
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据电源电压不变得
得R=9Ω，故A错误。
1
C．据欧姆定律得
同理得
I=0.4A，I=0.6A
2 3
故
I∶I=5∶6
1 3
故C正确。
B．U 同U 所测电压的电阻值相同，故
2 3
U∶U= I∶I=2∶3
2 3 2 3
故B错误。
D．又因为
故D错误。
故选C。
2.（2024四川宜宾） 如图甲所示，已知电源电压4.5V保持不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量
程为0~3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω 2A”，灯泡L的规格为“4V 1.2W”，其电流与电压
的关系图像如图乙。试求：
（1）灯泡正常发光时的电流；
（2）当滑片P滑到某一位置时，电压表的示数为2.5V，此时电路的总功率；
（3）在电路安全情况下，调节滑片P，当灯泡的电功率最小时，灯泡L的阻值；
（4）用一个阻值为30Ω 的定值电阻 替换灯泡L，调节滑片P，当滑动变阻器的功率为0.15W时，
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滑动变阻器连入电路的阻值。
【答案】（1）0.3A；（2）1.125W；（3）7.5Ω；（4）15Ω
【解析】（1）由 得，灯泡正常发光时的电流
（2）由图甲得，灯泡与变阻器串联，电压表测量变阻器的电压，电流表测量电路电流，当滑片P滑
到某一位置时，电压表的示数为2.5V，此时灯泡的电压为
由图乙得，此时灯泡的电流为0.25A，串联电路电流处处相等，此时电路的总功率
（3）当电压表示数最大为3V时，变阻器接入电路中电阻最大，电路中电阻最大，电流最小，灯泡
的电压最小，电功率最小，此时灯泡的电压为
由图像得，此时电路中电流为0.2A，由欧姆定律得，灯泡L的阻值为
（4）用一个阻值为30Ω的定值电阻 替换灯泡L，定值电阻 与R串联，调节滑片P，当滑动变
阻器的功率为0.15W时，由欧姆定律与 得，此时变阻器的电功率为
解得滑动变阻器连入电路的阻值
或 （舍去）
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的
则滑动变阻器连入电路 阻值为15Ω。
答：（1）灯泡正常发光时的电流0.3A；
（2）此时电路的总功率1.125W；
（3）灯泡L的阻值7.5Ω；
（4）滑动变阻器连入电路的阻值15Ω。
36
