文档内容
专题 11 电功率 家庭电路
考情分析................................................................................................................................................2
知识建构................................................................................................................................................3
考点一 电功和电功率........................................................................................................................4
【真题研析·规律探寻】 .....................................................................................................................4
考法01 电功 .......................................................................................................................................4
考法02 电功率 ...................................................................................................................................5
【核心提炼·考向探究】 .....................................................................................................................7
【题型特训·命题预测】 .....................................................................................................................8
考点二 测量小灯泡的电功率..........................................................................................................15
【真题研析·规律探寻】 ...................................................................................................................15
【核心提炼·考向探究】 ...................................................................................................................19
【题型特训·命题预测】 ...................................................................................................................21
考点三 焦耳定律..............................................................................................................................32
【真题研析·规律探寻】 ...................................................................................................................32
【核心提炼·考向探究】.....................................................................................................................35
【题型特训·命题预测】 ...................................................................................................................35
考点四 生活用电..............................................................................................................................44
【真题研析·规律探寻】 ...................................................................................................................44
【核心提炼·考向探究】.....................................................................................................................46
【题型特训·命题预测】 ...................................................................................................................46考点
课标要求 命题预测
要求
（1）考查电能表的读数和根据电能表的参数及转盘转过的转数计算
消耗的电能，难度较小。多以选择题、填空题等题型出现。
电 （2）考查电功（电能）的计算，常结合欧姆定律，难度中等，题型
功
和 主要有填空题和计算题。
电
功
3.4.5结合实 （3）考查对电功率、额定电压和额定功率的理解，且常常将电功率
率 例，了解电功和 的分析和计算与欧姆定律，串、并联电路中的电流、电压关系相联系，
电功率。知道用 综合性较强，难度较大，近几年中考主要以填空题、选择题、计算题等
电器的额定功率 题型进行考查。
和实际功率。
测
的 本节中考重点是“伏安法”测电功率的电路连接、故障分析、仪表读
量
电
小 数、数据处理与特殊测量等，难度中等偏上，出题形式多以实验探究题
功
灯 3.4.6通过实
率
泡 为主。
验，了解焦耳定
律。能用焦耳定 （1）探究电热与哪些因素有关主要考查实验的设计与实验现象的分
律说明生产生活 析，实验方法(控制变量法、转换法)的应用，难度中等，题型主要有实
焦
耳 中的有关现象。 验探究题。
定
（2）考查利用Q=I2Rt进行电热的计算，常结合比热容、热量、欧姆
律
定律和电功率进行综合计算，难度较大，出题形式主要有选择题、填空
3.4.7了解家庭 题、计算题。
电路的组成。有 （1）家庭电路的连接和安装，家庭电路故障的排查和试电笔的使用
安全用电和节约 是近几年中考的热点，难度中等偏下，主要题型是选择题、填空题和作
用电的意识。 图题。
生
活 （2）家庭电路中电流过大的原因和保险丝的作用是中考考查的重
用
点，难度较小，中考题型主要是选择题和填空题。
电
（3）安全用电原则和常见触电事故的判断是中考考查的热点，中考
中常与家庭电路结合起来一起考查，难度较小，题型主要是选择题和填
空题。考点一 电功和电功率考法01 电功
1. （2023·江苏盐城·中考题）小华对家庭用电情况进行了调查，了解到电能表11月底的示数为
，12月底的示数为 ，小华家12月份的用电量为 kW⋅h。为了进一步
利用电能表测量电暖器的电功率，小华首先断开 （选填“所有用电器”或“电暖器”）的开关，
直至电能表上的指示灯停止闪烁，然后闭合电暖器的开关，让其正常工作3min，数出电能表指示灯闪
烁了66次。对照电能表铭牌信息“1200imp/（kW⋅h）”，计算出电暖器实际工作时的电功率为
W。
【答案】 100.4 所有用电器 1100
【详解】小华家12月份的用电量为W =W -W =4421.6kW⋅h-4321.2kW⋅h=100.4kW⋅h
用电 末 初
先断开所有用电器，只保证电暖器工作，电能表测量这段时间电暖气消耗的电能。
能表指示灯闪烁了66次，电暖气消耗的电能为
66imp
W= =0.055kW⋅h
1200imp/kW⋅h
电暖器实际工作时的电功率为
W 0.055kW⋅h
P= = =1.1kW=1100W
t 3
h
60
2. （2023·湖南衡阳·中考真题）如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变。当开关S闭
合、S 断开时，电流表示数为0.2A；当开关S、S 都闭合时，电流表示数为0.5A。求：
1 1
（1）当开关S、S 都闭合时，通过R 的电流；
1 2
（2）R 的阻值；
2
（3）当开关S、S 都闭合时，通电1min电流通过R 做的功。
1 1
【答案】（1）0.3A；（2）20Ω；（3）72J
【详解】（1）当开关S闭合、S 断开时，电路为R 的简单电路，电流表测电路中的电流，R 的两
1 1 1
端电压等于电源电压，此时电路电流为I=0.2A；当开关S、S 都闭合时，两电阻并联，电流表测的是
1 1
干路电流，根据并联电路的电压特点可知，两电阻的两端电压都等于电源电压，此时通过R 的电流等
1
于I，根据并联电路的电流特点可得，通过R 的电流为I=I-I =0.5A-0.2A=0.3A
1 2 2 1
（2）根据欧姆定律可得，R 的阻值为
2
U 6V
R = = =20Ω
2 I 0.3A
2
（3）当开关S、S 都闭合时，通过R 的电流等于I，则通电1min电流通过R 做的功为
1 1 1 1
W =UI t=6V×0.2A×60s=72J
2 1答：（1）当开关S、S 都闭合时，通过R 的电流为0.3A；
1 2
（2）R 的阻值为20Ω；
2
（3）当开关S、S 都闭合时，通电1min电流通过R 做的功为72J。
1 1
考法02 电功率
1. （2023·山东东营·中考真题）小明家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有4kg导热
油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换，图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻
阻值相同。
（1）电暖器低温挡工作时，开关应处于 位置（选填“1”“2”或“3”）。
（2）已知中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值和高温挡的额定功率。 、
（3）使用高温挡正常工作5min，导热油温度由15℃升高到75℃，若消耗的电能有84%被导热油
吸收，求导热油的比热容。
（4）根据所学的电学知识，请你提出一条安全使用电暖器的建议。
【答案】 1 48.4Ω 2000W 2.1×103J/(kg·℃) 大功率电器要接地线（合理即可）
【详解】（1）由电路图可知，开关处于1位置时，两个R串联，总电阻为2R，开关处于2位置时，
是一个R的简单电路，开关处于3位置时，两个R并联，总电阻为R/2。根据P=U2/R可知，当开关处
于1位置时，为低温挡，当开关处于2位置时，为中温挡，当开关处于3位置时，为高温挡。
（2）中温挡时，根据P=U2/R可知
U2 (220V)2
R= = =48.4Ω
P 1000W
中
高温挡功率为
U2 (220V)2
P = = =2000W
高 R 48.4Ω
2 2
（3）高温挡正常工作5min产生的热量为
Q =P t=2000W×5×60s=6×105J
放 高
导热油吸收的热量为
Q =ηQ =84%×6×105J=5.04×105J
吸 放
导热油的比热容为
Q 5.04×105J
c= 吸 = =2.1×103J/(kg⋅ ∘C)
mΔt 4kg×(75℃-15℃) ❑（4）为了安全，大功率用电器应接地线，以防触电。
2.（2021·山东聊城·中考真题）如图甲所示，是通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像。
将小灯泡连接到如图乙所示的电路中，已知电源电压保持3V不变，小灯泡的额定电流是0.3A，
R=20Ω， R 标有“30Ω 2A”字样。
1 2
（1）求小灯泡正常发光时的电阻；
（2）同时闭合开关 S、S，断开 S，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为1V，求此时滑动
2 1
变阻器 R 的电阻；
2
（3）同时闭合开关 S、S 和 S，当滑动变阻器的滑片调至最左端时，求此时整个电路工作 lmin
1 2
消耗的电能；
（4）在电路通电的情况下，调整开关 S、S 的开闭状态，并移动滑动变阻器的滑片，求整个电路
1 2
消耗的最小电功率。
【答案】（1）10Ω；（2）4Ω；（3）81J；（4）0.18W
【详解】（1）小灯泡的额定电流是0.3A，由甲图可知，灯的额定电压为U =3V
L
小灯泡正常发光时的电阻
U 3V
R = L = =10Ω
L I 0.3A
L
（2）同时闭合开关 S、S，断开S，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，调节滑动变阻器
2 1
的滑片使电压表的示数为1V，根据串联电路电压的规律，灯泡的电压为U =U-U =3V-1V=2V
灯 V
由甲图可知，灯的电流为0.25A，此时滑动变阻器R 的电阻
2
U 1V
R = V = =4Ω
滑 I 0.25A
（3）同时闭合开关S、S 和S，当滑动变阻器的滑片调至最左端时，R 与灯并联，由并联电阻的
1 2 1
规律，此时电路的电阻为
此时整个电路工作 lmin 消耗的电能
（4）根据P=U2/R可知，当电路的电阻最大时，电路的功率最小。根据串联电阻大于其中任一电
阻，并联电路小于其中任一电阻，定值电阻R 大于灯的电阻，故当R 定值电阻与变阻器的最大电阻串
1 1
联，即只闭合开关 S、S，滑动变阻器的滑片移动到最大阻值时，则电路的最小功率为
1答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω；
（2）此时滑动变阻器 R 的电阻为4Ω；
2
（3）此时整个电路工作 lmin消耗的电能为81J；
（4）整个电路消耗的最小电功率为0.18W。
知识 概念 相关理解
1. 电能
（1）电能的来源与利用；
（2）电能的单位及其换算
国际单位：焦耳（J）。
常用单位：千瓦时（kw·h）“度”。
1kw·h= 3.6×10 6 J。
电
①电能表的单位：kw·h
能 （3）测量：电能表
与 ②如图参数“10（40）A”。表
电 2. 电功
功 示这个电能表的标定电流为
（1）实质：电流做功的过程，是电能转化
10A，额定最大电流为40A。
为其他形式能的过程。
③“2500R/（kW·h）”表示接
（2）计算公式：W=UIt
在这个电能表上的用电器每消耗
推导公式： W=t W＝ I 2 Rt
1千瓦时的电能，电能表上的转
W＝UIt 是普遍适用的公式；推导公式只适
盘转过 2500 转；
用于纯电阻电路；
（1）电功率
①物理意义：表示电流做功的快慢。
用电器的实际电压和实际功
②定义：等于电功与时间之比。
率：用电器实际工作时的电压叫
③公式：P=W/t
实际电压；用电器在实际电压下
④单位：W、kW，1kW=1000W
工作时的电功率叫实际功率。
⑤推导式：P＝UI
电
功 P=I2R = ①当U 实 =U 额 时，P 实 =P 额 ，用
率 电器正常工作；
后两个公式只适用于纯电阻电路。
②当U ＞U 时，P ＞P ，
实 额 实 额
（2）额定电压 额定功率
用电器容易损坏；
额定电压和额定功率
③当U ＜U 时，P ＜P ，
实 额 实 额
用电器正常工作时的电压叫额定电压；用
用电器不能正常工作。
电器在额定电压下工作时的电功率叫额定功
率。1. 下面的表格是两种家用电器的铭牌，根据铭牌上提供的信息可以判断（ ）
A．煮蛋器耗电比电冰箱多 B．电冰箱工作 1h 产生热量 0.05 kW·h
C．正常工作时通过冰箱的电流大 D．1度电可供电冰箱工作时间长
【答案】D
【详解】A．电冰箱的功率
W 0.6kW⋅h
P= = =0.05kW=50W
t 12h
煮蛋器的功率大于电冰箱的功率，根据W=Pt可知，在不知道用电时间的情况下，无法知道两个电
器消耗的电能，故A错误；
B．电冰箱工作 1h 产生热量
0.6kW⋅h
W= =0.05kW⋅h
12
故B错误；
C．正常工作时电冰箱的功率较小，由P=UI可知，通过冰箱的电流小，故C错误；
W
D．煮蛋器的功率大于电冰箱的功率，由t= 可知，1度电可供电冰箱工作时间长，故D正确。
P
故选D。
2. 货车超限超载运输对公路交通安全危害极大，严查货车超限超载是治理公路交通运输乱象的重
点之一。现在，高速公路入口一般均设有公路超限超载检测站。如图所示，是某检测站的升降检测设
备工作原理图。其中R 是定值电阻，起保护作用；R 是压敏电阻（阻值随压力增加而减小）。将S闭
1 1
合后，以下说法正确的是（ ）
A．压力表实际是一个电流表
B．当升降机静止不动时，检测物越重压力表示数越大C．压力表示数不变时升降机一定在做匀速直线运动
D．检测物被取走时电路消耗的总功率最大
【答案】B
【详解】A．由图可知，电阻R 和R 电阻串联在电路中，压力表和电阻R 并联，因为电压表和用
1 2 1
电器并联，所以压力表实际是一个电压表，故A错误；
B．当升降机静止不动时，检测物越重，压敏电阻受到的压力越大，R 的阻值越小，电路的总电阻
2
越小，由I=U/R可知电路中的电流越大，则R 两端的电压越大，压力表示数越大，故B正确；
1
C．若压力表示数不变，则电路中的电流不变，R 的阻值不变，受到的压力不变，当升降机保持静
2
止或匀速直线运动时，压力等于检测物的重力，重力不变，压力不变，故C错误；
D．若将检测物取走，压力为零，R 的阻值最大，总电阻最大，由I=U/R可知，电路中的电流最小，
2
由P=UI可知，电路消耗的总功率最小，故D错误。故选B。
3. 如图所示的电路中，电源电压恒为6V，电流表量程为“0-0.6A”，电压表量程“0-3A”，滑动
变阻器R的规格为“20Ω，1A”，小灯泡L标有“2.5V，1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。
在保证电路安全的情况下，灯泡两端电压不超过其额定电压。移动滑动变阻器的滑片，下列说法中错
误的是（ ）
A．小灯泡正常发光时电阻是5Ω B．滑动变阻器滑片P向左移动，小灯泡变亮
C．电路中通过的最小电流为0.24A D．整个电路的最大电功率是3.6W
【答案】D
【详解】A．灯泡标有“2.5V，1.25W”字样，则小灯泡正常发光时的电阻为
故A正确，不符合题意；
B．滑动变阻器滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中总电阻变小，由
I=U/R可知，电路中电流变大，小灯泡变亮，故B正确，不符合题意；
C．当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，此时电路中的最大电阻为
此时电路中的最小电流为
故C正确，不符合题意；
D．小灯泡正常发光时的电流为电流表量程为“0-0.6A”，滑动变阻器R的规格为“20Ω，1A”，所以在保证电路安全的情况下，
电路中的最大电流为0.5A，整个电路的最大电功率是
故D错误，符合题意。故选D。
4. 用相机连拍功能拍得灯泡通电后的过程，依次如图甲①到⑥所示。同时测得通过灯泡的电流随
时间变化如图乙所示，实验过程灯泡两端的电压恒定不正确的是（ ）
A．灯正常发光时的电流为3A B．从第6s开始，灯稳定发光
C．灯一直变亮过程中实际功率变大 D．灯正常发光前，灯丝阻值越来越大
【答案】AB
【详解】A．由图乙知道，正常发光时，流过灯泡的电流约是0.4A，故A错误，符合题意；
B．灯泡从通电6×10-2s后，电流趋于稳定，灯泡正常发光，故B错误，符合题意；
C．灯的亮度取决于灯的实际功率，因此灯一直变亮过程中实际功率变大，故C正确，不符题意；
U
D．由图乙知道，灯正常发光前，通过灯丝的电流越来越小，由R= 知道，灯丝阻值越来越大，
I
故D正确，不符合题意。
故选AB。
5．【新科技】2023年8月29日，华为旗舰手机在未举行发布会的情况下悄然发售，搭载了我国
自主研发的新一代麒麟芯片。该芯片主要用到 （选填“半导体”或“超导”）。材料制成的。
若该手机的电池容量为1500mA⋅h，额定电压为3.7V，充满电后它存储了 J的能量。
【答案】 半导体 19980
【详解】芯片中的集成电路是用半导体材料制成的。
给手机充电时，将电能转化为化学能。充满电后,存储的电能大约为
W=UIt=3.7V×1500mA·h=3.7V×1.5A×3600 s=19980J
6. 如图甲所示，电源电压恒定不变，R 的阻值为10Ω，图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图像。
1
当只闭合S、S 时，电压表示数为2V，通过小灯泡的电流为 A，电源电压为 V；当只闭
1 2
合S、S 时，电压表示数为4V，电路在 内消耗的电能为 J。
2 3【答案】 0.6 8 384
【详解】如图甲所示，当只闭合S、S 时，灯泡与R 串联，电压表测灯泡两端电压，电压表示数
1 2 1
为2V，如图乙所示，当小灯泡电压为2V时，通过电路的电流为0.6A，则电阻R 两端的电压为
1
电源电压为U=U +U =2V+6V=8V
L 1
如电路图甲所示，当只闭合S、S 时，灯泡与R 串联，电压表测灯泡两端电压，电压表示数为
2 3 2
4V，如图乙所示，当小灯泡电压为4V时，通过电路的电流为0.8A。电路在1min内消耗的电能为
7. 盛夏，室外温度达36℃，小宁将客厅空调的设定温度设置为28℃，发现空调正常工作时的工作
周期：工作10min后会停止工作，5min后再重新工作……周而复始。从该空调铭牌上获悉，空调的制
冷额定功率为2000W。
（1）空调正常工作时，一个工作周期内消耗的电能为 J；
（2）为了节能减排，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗。在工作电压、室外温度、空调的设
定温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，工作时间会 （填“大于”“等于”
或“小于”）10min。
【答案】 1.2×106 小于
【详解】（1）由题意可知，一个工作周期内，工作10min，停止5min，空调的制冷额定功率为
2000W，则一个工作周期内消耗的电能W=Pt=2000W×10×60s=1.2×106 J
一个工作周期内消耗的电能为1.2×106J。
（2）由题意可知，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗，那么外界的热量会比较少地传递进来，
在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，室内温度会降温更快，即空调新的
一个工作周期内，工作时间会小于10min。
8. 汽车大灯通常有两种照明方式“远景照明”和“近景照明”。如图甲所示是某汽车大灯的灯泡
示意图，A和B是灯泡内的2条灯丝，S为扇形旋钮开关。当“近景照明”时大灯只有一条灯丝通电工
作，当“远景照明”时大灯两条灯丝同时通电工作。该汽车照明大灯铭牌上标有“15V 60W/
55W”的字样。（1）当大灯处在“远景照明”时，开关S与触点 接触；
（2）当大灯处在“近景照明”时，通过灯丝的电流是 A（结果保留一位小数）；
（3）某驾驶员开车在回家的路上，若照明大灯消耗的功率和时间的关系如图乙所示，则在10分
钟内该大灯消耗的电能是 J。
【答案】 3、4 3.7 3.42×104
【详解】（1）分析甲图知，当开关S与触点2、3接触时，只有B灯丝通电工作，此时电阻较大，
根据P=U2/R可知功率较小，为“近景照明”，功率为55W；当开关S与触点3、4接触时，A、B灯丝
并联同时通电工作，此时电阻较小，根据P=U2/R可知功率较大，为“远景照明”，功率为60W。
（2）当大灯处在“近景照明”时，功率为55W，则通过灯丝的电流为
（3）10分钟内该大灯消耗的电能为
9．在物理课外实践活动中，小明观察到家里电磁炉铭牌上印有“一级能效”字样，他查得电磁炉
“一级能效”的热效率η不低于90%，该电磁炉大火挡正常工作时的电功率为2000W。小明对电磁炉
进行粗略测试，用大火挡位正常工作，将质量为1.5kg的水从20℃加热到100℃，耗时280s。［c
水
=4.2×103J/（kg ℃），热效率η＝Q/W］。求：
（1）电磁炉大火挡正常工作时的电流（结果保留一位小数）；
（2）小明关闭家里的其它用电器，只让电磁炉处于另一小火挡位工作，观察到如图所示的电能表
转盘在2min内转了60圈。则该电磁炉的这一小火挡电功率为多少；
（3）请你通过计算帮助小明判断该电磁炉的热效率是否达到一级能效。
【答案】（1）9.1A；（2）600W；（3）达到了一级能效标准
【详解】（1）根据P=UI可知，电磁炉大火挡的电流
（2）由“3000r/kW·h”知，每用电1kW·h电能表转盘转3000r，转盘转60r消耗的电能电磁炉小火挡的电功率
（3）水吸收的热量 Q =c m(t﹣t)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J
吸 水 0
消耗的电能W =Pt=2000W×280s=5.6×105J
总
电磁炉的热效率
所以达到了一级能效标准。
答：（1）电磁炉大火挡正常工作时的电流为9.1A；
（2）该电磁炉的这一小火挡电功率为600W；
（3）该电磁炉的热效率达到一级能效。
10. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯R 标有“6V 6W”的字样，且阻值不变。当只闭
1
合开关S、S，滑动变阻器的滑片P置于a端时，灯R 的实际功率为1.5W，滑片P置于c点时，R 在
1 1 3
1min内消耗的电能为20J。当只闭合开关S、S 时，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中，
2
电路总功率P随滑动变阻器R 阻值变化的关系图象如图乙所示，且滑片P置于b端时，R 与R 的功率
3 2 3
之比为1∶5。求：
（1）灯R 的阻值；
1
（2）滑片P置于c点时，滑动变阻器连入电路中的阻值；
（3）当只闭合开关S、S 时，电路消耗的最小功率。
2
【答案】（1）6Ω；（2）3Ω或12Ω；（3）0.5W
【详解】（1）灯R 的阻值
1
（2）当只闭合开关S、S，滑动变阻器的滑片P置于a端时，只有灯泡的简单电路，灯R 的实际
1 1
功率为1.5W，灯泡两端的电压等于电源电压，电源电压
滑片P置于c点时，变阻器和灯泡串联，R 在1min内消耗的电能为20J，所以
3R=3Ω或R=12Ω
3 3
（3）当只闭合开关S、S 时，R 和R 串联，变阻器的滑片P在a端时，只有R 的简单电路，由图
2 2 3 2
乙可知，P=3W，R 的阻值
2 2
滑片P置于b端时，变阻器连入电路的电阻最大，通过两个电阻的电流相等，R 与R 的功率之比
2 3
为1∶5，所以
R =15Ω
3大
电路消耗的最小功率
P =0.5W
最小
答：（1）灯R 的阻值是6Ω；
1
（2）滑片P置于c点时，滑动变阻器连入电路中的阻值是3Ω或12Ω；
（3）当只闭合开关S、S 时，电路消耗的最小功率是0.5W。
2
考点二 测定小灯泡的电功率
1. （2022·河南·中考题）在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。
（1）请用笔画线代替导线，将图的电路连接完整；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，
可测得额定功率；
（4）继续移动滑片，电压表示数如图所示，为 V，此时电流表示数为0.24 A，小灯泡的实
际功率为 W；为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系，除了表中记录的电表示数和电功率，
还需要增加记录的内容是 ；
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/ W1 2.5 0.26
2 0.24
3 2.8 0.28
（5）分析实验数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率 ；
（6）完成上述实验后，某小组设计了图所示的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定
功率。方案如下：
①把定值电阻R 接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光；
0
②保持滑片位置不变，将电压表改接在R 两端，读出电压表示数；
0
③算出小灯泡的额定功率。
现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，结合题中的数据分析，
定值电阻R 应选 Ω的。
0
【答案】（1）下图；（2）左；（3）2.5；（4）2.2，0.528，小灯泡的亮度；（5）越大；（6）5
【详解】（1）滑动变阻器使用“一上一下”的接线柱串联接入电路，电压表并联在小灯泡两端，
因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程选择0~3V，如图所示：
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑片应位于滑动变阻器的阻值最大处，根据电路图可知，滑动
变阻器的滑片应置于左端。
（3）闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为小灯泡的额定电压，即2.5V时，小灯泡正常发光，
读出电流表示数，根据电功率公式P=UI可测得额定功率。
（4）如图所示，电压表的量程是0~3V，所以电压表的示数为2.2V。
当电压表的示数为2.2V时，电流表的示数为0.24A，测得小灯泡的实际功率为
P =U I =2.2V×0.24A=0.528W
实 实 实
因为研究的是小灯泡发光情况与电功率的关系，所以还需要增加记录的内容是：小灯泡的亮度。
（5）由表格可知，小灯泡两端电压越大，通过小灯泡的电流越大，由公式P=UI可知，小灯泡的
实际功率越大。（6）当小灯泡正常发光时U =U =2.5V
灯 额
使用的还是原来的小灯泡，根据表格可知，小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流为0.26A，因为
使用的还是原来的电源，所以此时R 两端的最大电压为U=U-U =4.5V-2.5V=2V
0 0 灯
R 的最大阻值为
0
U 2V
R = 0 = ≈7.7Ω
0 I 0.26A
故R 应选5Ω的。
0
2.（2023·山东聊城·中考真题）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压
为2.5V，电阻大约为10Ω，电源电压为6V；
（1）图甲电路中还有一根导线没有连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整（要求：导线不
交叉）；
（2）连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，
观察到电压表的示数超过2.5V，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值 （选填“太小”或“太
大”）；
（3）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，
此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。若要使小灯泡变得更亮一些，滑动变
阻器的滑片应向 （选填“左”或“右”）移动；
实验 小灯泡两端 通过小灯泡的 小灯泡的
小灯泡的亮度
次数 的电压U/V 电流I/A 电功率P/W
1 2.2 0.28 比正常发光暗 0.62
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.32 比正常发光亮 0.90
（4）将上表数据填完整后进行分析，发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由其 （选
填“实际功率”或“额定功率”）决定的；
（5）观察表中的数据发现，虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，
其原因是 。
【答案】（1）见下图；（2）太小；（3）0.75，右；（4）实际功率；（5）灯泡的电阻随温度的
升高而增大【详解】（1）测量小灯泡的电功率，灯泡应串联接入电路，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表并
联在灯泡两端且用小量程。故连接电路图如下：
（2）连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，
观察到电压表的示数超过2.5V，根据串联分压的原理知，滑动变阻器分得电压较小，其原因可能是该
滑动变阻器的最大阻值太小。
（3）小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，通过小灯泡的电流为0.3A，则小灯泡的额定
功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
若要使小灯泡变得更亮一些，灯泡两端电压应更大一点，滑动变阻器分得的电压应小一些。根据
串联分压原理知，滑动变阻器接入电路阻值应变小，故滑动变阻器的滑片应向右移动。
（4）将上表数据填完整后进行分析，发现小灯泡的电功率越大，小灯泡的越亮，所以小灯泡的亮
度是由其实际功率决定的。
（5）观察表中的数据发现，当小灯泡两端电压为2.2V时，小灯泡的电阻为
当小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡的电阻为
当小灯泡两端电压为2.8V时，小灯泡的电阻为
由上分析可知，当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比在增大。虽然是同一小灯泡，
但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大。
3．（2023·哈尔滨·中考真题）小明用如图甲所示器材做“测量小灯泡电功率”的实验，电源电压
约为4.5V且恒定不变，小灯泡上标有“3.8V”的字样，电压表只有0~3V量程可用。
（1）连接电路时开关需要 。（2）图甲的电路还差最后一根导线，请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整，连好就通电
实验 。
（3）接下来小明为准确测出小灯泡的额定功率，实验步骤如下：
①调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V，然后断开开关，将电压表并联在滑动变阻器两端。
②保持滑片位置不动，再次闭合开关后，观察电压表并继续移动滑片，直至电压表示数 ，
读出此时电流表示数如图乙所示，此时电流为 A。
③小灯泡额定功率为 W。
【答案】（1）断开；（2）见下图；（3）为0.7V，0.3，1.14
【详解】（1）为保证器材安全，连接电路时开关需要断开。
（2）连好就通电实验，则连入时应使滑动变阻器位于最大处，应连接右下接线柱，如图所示：
（3）小灯泡的额定电压为3.8V，第①步操作已经使小灯泡的电压到达3V，滑动变阻器与小灯泡
串联，移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器减小的电压值等于小灯泡增加的电压值，故观察电压表并
继续移动滑片，直至电压表示数为0.7V，此时小灯泡两端的电压为3.8V，达到额定电压。
电流表选择的时0~0.6A的量程，故此时的读数为0.3A。
小灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
知识 释义
（1）实验目的：测量小灯泡在不同电压下工作时
的电功率。
（2）实验原理：P = UI
测量小 （3）实验器材与电路如图。
灯泡的 （3）实验结论：
电功率 小灯泡的实际功率等于额定功率，正常发光。 注意：对小灯泡的电
小灯泡的实际功率小于额定功率，发光较暗。 功率进行多次测量，不能
小灯泡的实际功率大于额定功率，发光较亮。 小灯泡功率的平均值。
（4）特殊法测小灯泡的电功率：特殊方法测量小灯泡的电功率
方法 电路图 主要器材 操作要点 表达式
已知小灯泡的额定 ①闭合S、S，断开S，
1 2
电压为U 。 调节滑动变阻器，使电压
额
电源（电压未 表示数为U ，此时灯泡正 P额=
额
U合-U额
知），1个电压表，1 常发光； U额
R0
个滑动变阻器，1个已 ②闭合S、S，断开S，
2 1
知阻值为R 的定值电 电压表测出R 与L两端的
0 0
阻。 电压U 。
合
单伏法
已知小灯泡的额定 ①如图所示，闭合S，
电流I 。 S，断开S，调节滑动变
额 1 2 P =
额
电源（电压未 阻器，使电压表示数为
（U - I
合 额
知），1个电压表，1 I R ，灯正常发光；
额 0 R）I
0 额
个滑动变阻器，1个已 ②闭合S，S，断开S，
2 1
知阻值为R 的定值电 电压表测出R 与L两端的
0 0
阻。 电压U 。
合
已知小灯泡的额定 ①闭合S、S，断开S，
1 2
电压U 额 。 调节滑动变阻器R 1 ，使得 P额 =
电源（电压未 电流表示数为U /R，灯 U额
额 0 U额（I总-
R0
单安法 知），1个电流表，1 正常发光；
）
个滑动变阻器，1个已 ②闭合S 、S ，断开
2
知阻值为R 的定值电 S，电流表测出通过R 与
0 1 0
阻。 L的合电流I 。
总已知小灯泡的额定 ①闭合S、S，断开S，
2 1
电流I 。 调节滑动变阻器R，使得
额
P =
额
电源（电压未 电流表示数为I ，此时灯
额 （I - I ）
总 额
知），1个电流表，1 泡正常发光；
RI
0 额
个滑动变阻器，1个已 ②闭合S、S，断开S，
1 2
知阻值为R 的定值电 电流表测出通过R 与L的
0 0
阻。 合电流I 。
总
1. 在探究“伏安法测定值电阻”“伏安法测小灯泡电阻”、“伏安法测小灯泡电功率”实验中，
他们多次实验的目的是（ ）
A．前者是为了“避免偶然性”，后两者是为了“求平均值减小误差”
B．前者是为了“求平均值减小误差”，后两者是为了“避免偶然性”
C．三者都是为了“求平均值减小误差”
D．三者都是为了“避免偶然性”
【答案】B
【详解】在“测定定值电阻的阻值时”，移动滑片，为了多次测量取平均值减小实验误差；测
“小灯泡的电阻”的实验多次测量的目的是得出灯泡电阻随温度升高而增大的规律；“伏安法测小灯
泡电功率”实验中进行多次测量，是为了测出不同电压下小灯泡的功率，得出普遍规律，故B符合题
意，ACD不符合题意。故选B。
2．莉莉在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持
6V不变，连接电路如图甲所示。
（1）检查发现电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线
代替导线将电路连接正确 ；
（2）连接好电路后，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器的滑片P，发现灯泡不亮，两电表的指
针始终处于乙图的位置，出现这种情况的原因可能是 ；
A．小灯泡L灯丝断了 B．小灯泡L短路
C．小灯泡L与灯座接触不良 D．滑动变阻器断路（3）排除故障后，连接电路后，电压表、电流表的示数及灯泡亮度如下表：
数据序号 电压U/V 电流I/A 灯泡亮度
1 3 0.34 很亮
2 2.5 0.30 较亮
3 1.4 0.24 暗
4 0.4 0.12 看不到发光
分析上表数据，小灯泡正常发光的额定功率为 W；
（4）参考小灯泡发光的能量流向图，请将LED发光时的能量流向图补充完整 。
根据能量流向图，请你推断，当小灯泡和LED灯发光亮度相同时，小灯泡的功率 （选填
“大于”、“小于”或“等于”） LED灯的功率。
【答案】（1）见下图；（2）AC；（3）0.75；（4）光能8J，大于
【详解】（1）原图中滑动变阻器的接线是错误的，要“一上一下”，电压表也被短路了，电压表
只与灯泡L并联，改正后如图所示：
（2）如图乙所示，电流表的示数为0，说明电路是断路，电压表的示数超过3V，说明与电压表并
联部分以外的电路是通路，与电压表并联部分出现断路，即故障可能是小灯泡断路或小灯泡L与灯座
接触不良，故选AC。
（3）由于灯泡的实际电压与额定电压相等时灯泡正常发光；所以数据序号为2的实际电压为
2.5V，此时灯泡正常发光。灯在额定电压下工作正常发光，由表中数据知此时U=2.5V，I=0.30A，小灯
泡的功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（4）根据能量守恒可知，电能转化为光能和内能后，能量总量不变，补充如下：
由（3）和（4）的计算以及能量流向图可以推断：亮度相同的情况下，LED灯的功率要小一些，
即小灯泡的功率大于LED灯的功率。3. 小华做“测定小灯泡的电功率”实验，所用器材齐全且完好，待测小灯标有“2.5V”字样，电
源的电压有2伏和4伏两挡，滑动变阻器有“5Ω 2A”、“10Ω 1A”两个可选。
①小华应选用的电源电压为 伏挡。
②小华选择一个滑动变阻器并正确连接电路进行实验。实验中，他判定该小灯正常发光的依据是
。当小灯正常发光时，他观察到电流表的示数如图所示。请通过计算求出该小灯的额定电功率并判断
所选滑动变阻器的规格。 。
【答案】 4 观察到电压表示数为2.5V “10Ω 1A”
【详解】①根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，灯泡的额定电压为2.5V，应选择4伏挡。
②灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，
根据电流表的量程和分度值读出灯泡正常发光时的电流即为电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变
阻器接入电路中的电阻，然后确定滑动变阻器的规格。灯泡正常发光时的电压为2.5V，则判定该小灯
正常发光的依据是观察到电压表示数为2.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变
阻器两端的电压
U =U﹣U =4V﹣2.5V=1.5V
滑 L
因串联电路中各处的电流相等，所以，由图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则
电路中的电流为0.2A，由I=U/R可得，滑动变阻器接入电路中的电阻
所以，所选滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”。
3. 如图甲所示是“测量小灯泡电功率”的实验电路，已知小灯泡额定电压为2.5V。请你回答下列
问题：
（1）连接电路时，应将开关 ；
（2）闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表始终无示数，电流表有示数而小灯泡
始终不亮，故障的原因是灯泡 ；
（3）排除故障后，小明在实验中正确连接电路且实验步骤正确，但由于实验器材规格选择不当，
他闭合开关后，发现小灯泡发光特别亮，为了测出这个小灯泡的额定功率，请给小明提一条建议：
（4）选择了合适的实验器材之后，移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）为了测量小灯泡发光较暗时的功率，应将滑片向阻值 （选填"增大"或“减小”）的方
向移动，并解释这样移动的原因： 。
【答案】断开 短路 用最大阻值更大的变阻器，或减小电源电压 0.75 增大 见解析
【详解】（1）为了保护电路，连接电路时，应将开关断开。
（2）闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路出现短路故障，电
压表始终无示数，说明与电压表并联的部分出现短路，而小灯泡始终不亮，故障的原因是灯泡短路。
（3）在实验中由于实验器材规格选择不当，他正确连接电路且实验步骤正确，说明变阻器连入电
路中的电阻最大，闭合开关后，发现小灯泡发光较亮，要使灯正常发光，变阻器要分去更多的电压，
根据分压原理，故应换用最大阻值更大的变阻器，或减小电源电压。
（4）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，图中电流表选用小量程，分度值为
0.02A，示数为0.3A则灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（5）因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以灯泡变暗时，电路中的电流变小，根据I=U/R
可知，应增大电路中的电阻，即应将滑动变阻器的滑片向阻值增大的方向移动。
5. 小明利用如图所示的电路来测量小灯泡的电功率，小灯泡上标有“3V”字样，实验中电源电压
恒定。
（1）在连接电路时开关要 ，滑动变阻器的滑片要调到最大阻值处；
（2）电路连接完成后闭合开关，发现电压表和电流表均有示数，且示数都很小，小灯泡不发光，
原因可能是 （填字母代号）；
A．小灯泡断路 B．小灯泡短路
C．滑动变阻器断路 D．小灯泡实际功率太小
（3）小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，其大小为 A，小灯泡的额定功率是 W；
（4）小灯泡正常发光时，小明断开开关，将另一盏规格为“3V；1.2W”的小灯泡替换以上实验中
的灯泡，保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合开关后，电流表的示数可能是 （填字母代号）。
A．0.28A B．0.36A C．0.40A D．0.42A
【答案】 断开 D 0.3 0.9 B
【详解】（1）为了电路元件的安全，在连接电路时，开关要断开。
（2）根据题意可知，电压表和电流表均有示数，说明电路是正常的，没有故障，因电表示数都很
小，小灯泡不发光，则是因为小灯泡实际功率太小，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
（3）如图乙所示，电流表量程是0到0.6A，分度值0.02A，读数为0.3A；小灯泡的额定功率是
（4）根据题意可知，“3V；1.2W”的小灯泡正常发光的电流是因其替换以上实验中的灯泡，保持滑动变阻器的滑片位置不动，该灯泡不能正常发光，所以，此
时的电流小于0.4A；根据P=UI可知，二者正常发光时的电压相同，但实验中的灯泡的功率较小，其
正常工作电流是0.3A，那么“3V；1.2W”的小灯泡的实际电流要大于0.3A，综上，电流表的示数范围
是0.3A到0.4A，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
6. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，需要准备的材料如下：电源、导线、开关、电流表、电压
表、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5V）。
（1）根据实验要求，设计电路，在方框内画出电路图；
（2）正确连接电路后，闭合开关时发现小灯泡特别亮，出现这个现象的原因可能是 ；
（3）实验现象和数据如下表所示，根据表中数据可知小灯泡的额定功率是 W；
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.12 0.24 0.32 0.38 0.42 0.44
发光情况 很暗 暗 较暗 较亮 明亮 很亮
（4）用表中数据在坐标图上绘出小灯泡的电流～电压图像；
（5）由图像发现：随着小灯泡两端的电压变大，小灯泡的电阻 ；
（6）分析可得：在实际电压 额定电压的情况下，小灯泡消耗的实际功率大于或小于它的
额定功率。
【答案】（1）见下图；（2）变阻器的滑片没有移动到阻值最大处；（3）1.05；（4）见下图；
（5）变大；（6）大于或小于
【详解】（1）电压表与灯并联测灯的电压，电流表与灯串联测灯的电流，滑动变阻器串联在电路
中，如下图1所示。
（2）正确连接电路后，闭合开关时发现小灯泡特别亮，则电路的电流过大，出现这个现象的原因
可能是变阻器的滑片没有移动到阻值最大处。
（3）根据表中数据知，灯在额定电压下的电流为0.42A，小灯泡的额定功率是：
P=UI=2.5V×0.42A=1.05W图1 图2
（4）根据表中数据在坐标系中找出对应的点，然后用平滑的曲线连接起来，如上图2所示：
（5）由图像可知，电压每增大0.5V，对应的电流增大值为0.12A、0.08A、0.06A、0.02A，即电压
增大值大于对应的电流增大值，由欧姆定律，得出的结论是：随着小灯泡两端的电压变大，小灯泡的
电阻变大。
（6）由表中数据可知，第6次的电压为3.0V大于灯的额定电压2.5V，对应的电功率为
P=UI=3.0V×0.44=1.32W>1.05W
6 6 6
可得：在实际电压大于额定电压的情况下，小灯泡消耗的实际功率大于它的额定功率；
第1～5次电压的大小关系为
U＜U＜U＜U＜U=2.5V
1 2 3 4 5
同理，第1～5次对应的电功率大小关系为
0.06W＜0.24W＜0.48W＜0.76W＜1.05W
故得出：在实际电压小于额定电压的情况下，小灯泡消耗的实际功率小于它的额定功率；
综上，在实际电压大于或小于额定电压的情况下，小灯泡的实际功率大于或小于它的额定功率。
7. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。
（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整 ；
（2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数，则接下来
的操作应是 ；
（3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，为了让灯泡正常发光，此时应
将滑片向 （左/右）侧移动；
（4）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W；
（5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为 ；
U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I/A 0.2 0.25 0.28 0.37（6）要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为 Ω；
（7）小明打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率，他增加了一个阻值为10Ω的定
值电阻R 和两个开关，设计了如图丙所示电路，请将电阻R、电流表和灯泡的符号填入虚线框中便其
0 0
能完成实验 。
【答案】（1）见下图；（2）移动滑片，观察灯泡是否发光；（3）右；（4）0.75；（5）0.37；
（6）17.5；（7）见下图。
【详解】（1）在测量小灯泡的电功率时，电路应是串联电路，而滑动变阻器上边的接线接任一端
都可以，对变阻器接入电路的阻值大小无影响，电压表应并联在小灯泡两端，所以电路连接如下：
（2）闭合开关，灯泡不亮，但电压表、电流表均有示数，说明电路中无断路，小灯泡也无短路，
可能是滑动变阻器接入电路的阻值过大，使电路中电流过小。故应移动滑片，观察灯泡的发光情况。
（3）小灯泡的额定电压为2.5V，而电压表示数为2.3V时，比小灯泡的额定电压小，据串联电路
的分压特点，应移动滑片让变阻器接入电路的阻值变小，分去的电压变小，直到电压表的示数为
2.5V，所以应向右移动滑片。
（4）由图乙知，电流表的示数为0.3A，那么小灯泡的额定功率P=U I=2.5V×0.3A=0.75W
L
（5）由表格数据知，前四组对应的电压与电流的比值分别为5、6、7.1、8.4，即电压增大时，电
压与电流的比值也增大，而第五组数据中电压与电流的比值为8.1，比8.4小，那么此组数据的电流
0.37A有误。
（6）实验探究中，当电压表的示数最小时，即小灯泡两端的电压最小时，变阻器分去的电压最大，
此时变阻器接入电路的阻值最大为
所以实验中变阻器的总阻值至少为17.5Ω。
（7）按题意，应将定值电阻与小灯泡并联后再与滑动变阻器串联在电路中，通过两个开关的通断
来控制电流表所测量的电流。当开关S 断开、S 闭合时，电流表测定值电阻R 支路的电流，调节变阻
1 2 0
器的滑片，让电流表的示数为0.25A，则小灯泡两端的电压U=IR=0.25A×10Ω=2.5V
1 1 0
保持滑片位置不变，将开关S 断开、S 闭合，此时电流表测干路的电流，记下电流表示数为I ，
2 1 总
据并联电路的电流特点，可求通过小灯的电流，据P=UI求出小灯泡的额定功率，所以作图如下：8．（2022·湖北随州·统考中考真题）某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整 （要求：根据小灯泡额定电压选
择量程）。
（2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转，则
电路故障可能是 （选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。
（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，该小组利用记录下的实验数据，绘制出了小灯泡两端电
压U和通过它的电流I的关系图象如图乙，由图象可知，小灯泡的额定功率为 W。
（4）该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，通过查阅资料得知，灯丝的
电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时，灯丝的电阻
0（选填“等于”或“不等于”）。
【答案】（1）见下图；（2）小灯泡；（3）1.25；（4）不等于
【详解】（1）由题意可知，小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的路程选择0~3V，电压表应
该并联在小灯泡的两端，电压表的接线柱满足“正进负出”。电路图连接如图所示
（2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转,说明
了电路中出现了断路，由于电压表指针有示数，所以电流表和滑动变阻器不存在断路现象，否则电压
表也将无示数，根据现象判断是与电压表并联的小灯泡出现了断路。
（3）根据小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象可知，当达到小灯泡额定电压2.5V时，
额定电流为0.5A，根据电功率的公式P=UI得
（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，但是电阻是由于自由电子与金属正
离子碰撞而产生的，当温度降到0℃时，并不能完全抑制这种碰撞，只能减小碰撞，所以电阻不等于
0。某些物质可能在很低的温度下（几K左右），电阻为0，变成超导体。
9．小明用甲图所示器材，测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。（1）用笔画线代替导线，请将图中所示器材连接成正确测量的完整电路；( )
（2）小明在连接电路时，开关应处于 （选填“闭合”或“断开”）状态；
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表没有示数。产生故障的原因可能是灯
泡 ；
（4）排除故障后，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，
则小灯泡的额定功率为 W；
（5）小明又设计了如图丙所示的电路，测量额定电压为U 的小灯泡正常工作时的电阻，已知定
额
值电阻的阻值为R，电源电压恒定不变。
0
①闭合开关S、S，断开S，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为U /R；
2 1 额 0
②闭合开关S、S，断开S，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录电流表的示数为I；
1 2
③小灯泡正常发光时电阻表达式为：R= （用U 、R 和I表示）。
额 0
【答案】 见下图 断开 断路 1.25
【详解】（1）测量小灯泡的额定功率实验中，电压表与小灯泡并联，小灯泡的额定电压为2.5V，
选择0~3V的量程，如图所示：
（2）为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态。
（3）电路连接正确后，闭合开关，电流表没有示数；串联电路中没有电流，出现的故障可能是小
灯泡断路。
（4）由图知电流表示数为0.5A，则灯的额定功率为
P=UI=2.5V×0.5A=1.25W
（5）①闭合开关S、S，断开S，灯泡与R 并联，电流表测R 电流，调节滑动变阻器的滑片，使
2 1 0 0
电流表示数为I=U /R，即R 两端电压为U ，灯泡正常发光；
1 额 0 0 额
②闭合开关S和S，断开S，灯泡仍与R 并联，电流表测干路电流，保持滑动变阻器滑片位置不
1 2 0
变，记录电流表的示数为I，灯仍正常发光，灯的电流即额定电流③小灯泡正常发光时电阻
10. 实验桌上的实验器材有：电压恒为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω
1A）、电压表、电流表、开关各一个，导线若干。
（1）测量额定电压为3.8V的小灯泡的电功率。
①小明设计并连接了如图甲所示的电路，仔细检查可以发现电路连接存在一处错误。在错误的导
线上画“×”，并画出正确的连线 。
②电路改正后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到最 （选填“左”、“右”）端。
③闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流
表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
④小明又测量了实际电压略小于和略大于额定电压时的实际功率，并且分析这些数据和现象，发
现小灯泡两端的实际电压越大，实际功率就越 ，灯泡的亮度就越 。
（2）由于电流表损坏，小明又设计了如图丙所示的电路，也能测出小灯泡的额定功率（增加一个
阻值已知的定值电阻R 和单刀双掷开关，其他都是原有器材），完成实验步骤。
0
①闭合开关S，把开关S 与触点 相接，调节滑片P，使电压表的示数为3.8V；
1 2
②再把开关S 与另一触点相接， （选填“移动”或“不移动”）滑片，读出电压表示
2
数为U；
③小灯泡额定功率的表达式为P ＝ 。（用3.8V、R、U表示）
额 0
实验反思：在进行第①步操作时，电压表的示数可能总达不到3.8V，原因是 。
【答案】见解析 右 3.8 1.14 大 大 a 不移动
R 的阻值太大
0
【详解】（1）由图甲可知，滑动变阻器与电流表串联后与灯并联，电压表串联在电路中，是错误
的，在测量小灯泡额定功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下
图所示。为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，即最右端。
小灯泡在额定电压下正常发光，即当电压表示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数
为0.3A，根据公式P＝UI计算出小灯泡的额定电功率
P＝U I ＝3.8V×0.3A＝1.14W
额 额
小明又测量了实际电压略小于和略大于额定电压时的实际功率，并且分析这些数据和现象，发现
小灯泡两端的实际电压越大，实际功率就越大，灯泡的亮度就越大。
（2）闭合开关S，把开关S 与触点a相接，调节滑片P，使电压表的示数为3.8V。
1 2
再把开关S 与另一触点相接，不移动滑片，读出电压表示数为U，此时电压表测量灯泡和R 的总
2 0
电压。
此时定值电阻两端的电压为U＝U﹣U ＝U﹣3.8V
0 额
通过小灯泡的电流为
小灯泡额定功率的表达式为
在进行第①步操作时，电压表的示数可能总达不到3.8V，根据串联电路中分压规律可知，原因是
定值电阻R 的阻值太大。
0
考点三 焦耳定律
1. （2022·湖北·中考真题）某款家用电热取暖器有两个档位，它正常工作时，下列说法正确的是（
）
A．取暖器的电热丝是由电阻率小、熔点高的材料制成B．“高温”档一定比“低温”档产生的热量多
C．“高温”档一定比“低温”档的工作电阻大
D．连接电热丝的导线比电热丝的电阻小
【答案】D
【详解】A．取暖器中的电热丝的作用是发热，材料应电阻率大、熔点高，熔点高的目的是防止电
热丝发热后熔化，故A错误；
B．高温挡的功率大，相同时间，高温挡产生的热量一定比低温挡产生的热量多，故B错误；
C．高温挡的功率大，家庭电路的电压为220V，电压一定，根据P=U2/R可知，高温挡的电阻小，
故C错误；
D．接通电路后，连接电热丝的导线与电热丝是串联的，所以通过的电流相等，导线上产生的热量
小，根据Q=I2Rt可知，导线的电阻小，故D正确。
故选D。
2. （2023·湖北宜昌·中考真题）如图甲为一只家用电吹风，它内部有一根电热丝和一个产生强风的
风扇。
额定电压 220V
热风功率 1250W
冷风功率 40W
（1）小丽给家里的猫咪洗完澡，用电吹风帮猫咪吹干毛发后，发现原本干净的电吹风尾部吸附了
不少毛发，造成这一现象的物理原理是 ；
（2）如图乙为电吹风的内部电路简图，通过开关S 和S 实现冷风和热风两挡功能，电热丝应该接
1 2
在图中 （选填“A”或“B”）位置；
（3）该电吹风的部分参数如下表，电吹风冷风挡正常工作时，通过风扇的电流是多少 ？
（保留两位小数）电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少？
【答案】流体中流速越大的位置，压强越小 B 0.18A 7.26×104 J
【详解】（1）在使用电风扇时，入风口处空气流速较大，根据流体压强与流速的关系可知，流速
越大的位置，压强越小，所以就能把这些毛发压到压强小的地方去。
（2）由图乙所示，电吹风内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇并联，开关S 控制干路，开关
1
S 应该控制电热丝的支路，所以风扇装在A处，电热丝装在B处，当开关S 闭合S 断开时，风扇正常
2 1 2
工作吹冷风；当两个开关都闭合时，风扇和电热丝同时工作，电吹风吹出热风。
（3）由表中参数可得通过风扇的电流为
P 40W
I= = ≈0.18A
U 220V
电吹风热风档正常工作时，电热丝的电功率为P=1250W-40W=1210W
1
则电热丝的电阻为U2 (220V) 2
R= = =40Ω
P 1210W
1
电热产生的热量为Q=W=Pt=1210W×60s=7.26×104 J
3. （2021·深圳·中考真题）某科技兴趣小组用一个88Ω的电阻R、开关、导线等器材制作了一个
1
电烤箱，先将电烤箱接入电压为220V的家庭电路，简化电路如甲所示，闭合开关，求：
（1）通过R 的电流；
1
（2）R 消耗的电功率；
1
（3）小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长，为解决这个问题，小组找来一个相同规格的电阻R 进行改
2
装。
①你认为应按照图 （选填“乙”或“丙”）进行改装；
②闭合开关S后，通电10min，求改装后电烤箱产生的热量。
【答案】 2.5A 550W 乙 6.6×105J
【详解】（1）通过R 的电流
1
（2）R 消耗的电功率P=UI =220V×2.5A=550W
1 1 1
（3）①图乙是两电阻并联，总电阻更小，图丙是两电阻串联，总电阻更大，根据P=U2/R可得乙
图功率更大，符合要求。
②闭合开关S后，通电10min，改装后电烤箱产生的热量
Q =(P+P)t =(550W + 550W)× 10×60s= 6.6×105 J
总 1 2
答：（1）通过R 的电流2.5A；
1
（2）R 消耗的电功率550W；
1
（3）应按照图乙进行改装，闭合开关S后，通电10min，改装后电烤箱产生的热量6.6×105J。
4．（2021·青岛·中考真题）探究电流通过导体产生的热量的多少与什么因素有关
实验小组同学猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有
关。于是他们利用如图器材进行了探究实验。
甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度
的变化反映密闭空气温度的变化。（1）选用 组合，并将它们 联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻的关系。
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与 的关系，其中15Ω
电阻的作用是 。
（3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置
U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置 。
【答案】 甲乙 串 电流 见解析 电阻出现短路
【详解】（1）要探究导体产生的热量的多少与电阻大小是否有关，应控制电流和通电时间一定，
而电阻不同，由图可知应选用甲和乙两容器，将它们串联接到电源两端。
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，两个容器内电阻相等，乙容器中15Ω的电阻
和5Ω的电阻并联，由串并联电路的特点可知通过两个容器内电阻的电流不相等，可以探究电热与电流
的关系。由并联分流的特点可知，15Ω电阻起到分流的作用。
（3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形
管中液面有高度差，可能乙装置电阻出现短路，不会产生热量，可能乙装置漏气。
知识 概念与理解（1）影响电流热效应的因素：
电流越大、电阻越大、通电时间越长，电阻
产生的热量越多。
（2）焦耳定律
焦
耳 ①内容： 电流通过导体产生的热量跟电流的
探究热量与电阻的关系
定
二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电
律
时间成正比。
②公式： Q = I 2 Rt
③纯电阻电路热量的计算：Q=W
Q= W =Pt=UIt= U2t/R=I2Rt
总
探究热量与电流的关系
1．如图所示，通过电脑可以看2022卡塔尔世界杯足球比赛的直播。下列有关说法中正确的是（
）
A．一般台式电脑的电功率约2000W
B．台式电脑的显示屏跟外置音箱是串联接在电路中的
C．电脑里面的二极管主要是由绝缘体材料制成的
D．电脑运行时温度会升高，需要用微型风扇及时散热，防止过多的电热造成安全隐患
【答案】D
【详解】A．根据生活实际可知，一般台式电脑的电功率约为200W，故A错误；
B．台式电脑的显示屏跟外置音箱可以独立工作，互不影响，是并联在电路中的，故B错误；
C．电脑里面的二极管具有单向导电性，主要是由半导体材料制成的，故C错误；
D．由于电流具有热效应，电脑运行时会产生热量，温度会升高，需要用微型风扇及时散热，防止
过多的电热造成安全隐患，故D正确。
故选D。
2. 用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”。以下说法中不正
确的是（ ）A．观察温度计的示数比较电流产生的热量
B．该实验装置可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电阻的关系
C．该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系
D．甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
【答案】D
【详解】A．电流做功产生热量，通过热传递使液体的温度升高，温度计的示数增大，观察温度计
的示数比较电流产生的热量，这里体现了转换法，故A正确，A不符合题意；
B．该实验装置两电阻丝串联，电流相同，通电时间相同，电阻不同，产热不同，可以探究通电时
间一定时，导体产生的热量与电阻的关系，故B正确，B不符合题意；
C．通过移动滑动变阻器，改变电路中的电阻，从而改变电路中的电流，观察温度计示数的变化，
比较电流产生的热量，所以该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系，
故C正确，C不符合题意；
D．质量相同的不同液体，比热容不同，吸热能力不同，吸收相同的热量温度变化不同，无法通过
温度计的示数的变化比较产热的多少，故D不正确，D符合题意。
故选D。
3．电光源的发明，照亮了人类生活的每一个角落。图甲所示的白炽灯是利用电流的 （选
填“热效应”“磁效应”或“化学效应”）使灯丝达到白炽状态而发光的，发光效率仅8%，更多能量
都以内能的形式散失到周围环境中。现在用来照明的白炽灯已被图乙所示节能、环保的 灯所替代，
一只 灯的亮度相当于一只100W白炽灯的亮度。 灯主要是用 （选填“纳米材
料”“超导材料”或“半导体材料”）制成的。
【答案】 热效应 半导体材料
【详解】白炽灯是利用电流的热效应工作的，当电流通过灯丝时，电能主要转化为内能。
半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间，LED灯主要是由半导体材料制成的。
4．如图所示的电路，电源电压恒定。R为定值电阻，小灯泡的额定功率为2W，电流表接0～0.6A
量程。闭合开关S、S 时，电压表示数为6V，电阻R在1min内产生540J的热量，则R的阻值为
1
Ω。闭合开关S、断开开关S 时，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡的额定电压为 V，电阻R的
1实际功率为 W。
【答案】 4 4 1
【详解】[1]闭合开关S、S 时，灯泡L和电流表被短路，电路为R的简单电路，电压表测电源两
1
U2
端的电压，由电压表示数为6V可知，电源的电压U=6V，由焦耳定律的推导公式Q= t可得，R的
R
阻值
闭合开关S、断开开关S 时，定值电阻R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路
1
中的电流，因串联电路中各处的电流相等，且此时小灯泡恰好正常发光，所以，由P=UI可得，电路中
的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I=U/R可得，电源的电压U=U +IR
L
即
解得：U =2V或U =4V，当U =2V时，电路中的电流
L L L
大于0.6A，即大于电流表所选的量程，故不符合题意。
当U =4V时，电路中的电流
L
小于0.5A，即在电流表的量程范围之内，符合题意，则电阻R的实际功率
P =I2R= (0.5A)2×4Ω=1W
R
5. 小明给家里买电热水壶，他测试了价格相同的甲、乙两款电热水壶，它们的铭牌如图所示。均
正常工作，都把质量为1kg的水从20℃加热到42℃，甲用时125s，乙用时120s。【c
水
=4.2×103J/（kg·℃）】
（1）甲电热水壶正常工作时电阻是多大？
（2）质量为1kg的水从20℃加热到42℃，吸收的热量是多少？
（3）如果从甲或乙中选择一款节能的电热水壶，通过计算分析，他应该选择哪一款？【答案】（1）55Ω；（2）9.24×104J；（3）甲电热水壶更节能，选择甲电热水壶
U2
【详解】（1）由P= 可得甲电热水壶正常工作时电阻为
R
（2）质量为1kg的水从20℃加热到42℃，吸收的热量为
（3）把质量为1kg的水从20℃加热到42℃，甲电热水壶用电量为
乙电热水壶用电量为
因为 ，所以甲电热水壶更节能，选择甲电热水壶。
答：（1）甲电热水壶正常工作时电阻是55Ω；
（2）质量为1kg的水从20℃加热到42℃，吸收的热量是9.24×104J；
（3）甲电热水壶更节能，选择甲电热水壶。
6.【新科技】随着科技的发展，电热膜逐渐代替传统的发热电阻丝。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表
面，用金属导线将经过特殊工艺加工形成的一条条薄的粗细均匀的导电墨线相连（如图甲）。相比于传
统的金属发热电阻丝，电热膜是以整个膜为加热面，只需将两条金属导线接入电源，就能持续发热。电
热膜发展潜力巨大，除了在汽车上有所应用之外，也应用于地暖、印刷烘干、药物烘干等方面。
（1）电热膜是利用电流的 效应工作的；
（2）如图甲所示，若电热膜中的某根导电墨线断裂，其他的导电墨线还 （选填“能”、
“不能”）正常工作；正常工作时金属导线中A、B处电流分别为I 和I ，则I I （选填“＞”、
A B A B
“＜”或“＝”）；
（3）某型号的梳妆防雾镜的质量是1.2kg，额定功率为88W。玻璃背面粘有等大的电热膜，接通
电路时镜面升温，便于成像。正常工作250s，可使玻璃镜面平均温度升高22℃，则电热膜的加热效率
为 %；如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R，以满足不同季节使用的需要，
R的最大阻值为 Ω。[c ＝0.75×103J/（kg•℃）]
玻璃【答案】 热 能 ＜ 90 550
【详解】（1）电热膜是以整个膜为加热面，只需将两条金属导线接入电源，就能持续发热，故电
热膜是利用电流的热效应工作的。
（2）由图可知，电热膜中的电墨线是并联的，热膜中的某根导电墨线断裂，其他的导电墨线还能
正常工作；因为墨线是并联的，则I ＝I +3I
B A
因此I ＜I
A B
（3）正常工作250s，平面镜吸收的热量
Q ＝c mΔt＝0.75×103J/（kg•℃）×1.2kg×22℃＝1.98×104J
吸 玻璃
正常工作250s，电热膜产生的热量Q＝W＝Pt＝88W×250s＝2.2×104J
加热效率
电热膜的电阻
当变阻器R的阻值最大时，通过电热膜的电流最小，结合题意可知，电热膜的最小功率为
P ＝88W×25%＝22W
最小
此时通过它的电流
由欧姆定律可得，此时电路中的总电阻
则变阻器的最大阻值
R＝R ﹣R＝1100Ω﹣550Ω＝550Ω
总 0
7．在跨学科实践活动中，小科所在的兴趣小组对家用电热毯进行了研究与计算。小科家电热毯的
额定电压为220V，有高温、低温两个档位，其简化电路图如图所示R 和R 均为发热电阻，R 的阻值
1 2 2
为2200Ω，低温挡电功率为88W。试问：（1）该电热毯是利用电流的 效应工作的；当开关S、S 均闭合时，电热毯处于 （选
1 2
填“高温”或“低温”）挡；
（2）该电热毯在低温挡正常工作时，电路中的电流是多少 ，发热电阻R 的阻值是多少
1
；
（3）高温挡的电功率是多少 ；
（4）写出一条使用电热毯的注意事项 。
【答案】 热 高温 0.4A 550Ω 110W 不使用时要及时断电
【详解】（1）电热毯工作时将电能转化为内能，因此电暖器是利用电流的热效应工作的。
当开关S、S 均闭合时，R 和R 两个发热电阻并联，电路中的总电阻最小，根据P=U2/R知，电路
1 2 1 2
中电功率最大，所以电热毯处于高温挡。
（2）电热毯的额定电压为220V，低温挡电功率为88W。低温挡正常工作时，电路中的电流为
由图知处于低温挡时只有R 工作，根据P=U2/R知其阻值为
1
（3）当开关S、S 均闭合时，R 消耗的电功率为
1 2 2
高温挡的电功率
（4）为了节约电能，不使用时要及时断电（或使用前要认真阅读说明书；不要折叠使用；不要洗
涤或干洗；不要长时间使用造成皮肤灼伤；保持使用时干燥等；注意散热）。
8．小明家新购买了一台电饭锅，其简化电路如图所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中
R 和R 均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变；其部分铭牌信息如表。小明用学过的知识对
1 2
电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃），电饭锅正常工作
用时700s。[c =4.2×103J/（kg·℃]
水（1）电饭锅工作时利用了电流的 效应；当开关S闭合时，电饭锅处于 （选填“加
热”或“保温”）挡；
（2）加热电阻R，R 的阻值各是多少 ?
1 2
（3）测试中，电饭锅的加热效率是多少 ?
【答案】 热 加热 40Ω、510Ω 84%
【详解】（1）电饭锅是电热器，工作时利用了电流的热效应，将电能转化为内能。
分析电路可知，闭合S，电路中只有R，总电阻较小，根据P=U2/R，总功率较大，为加热挡；断
1
开S时，R、R 串联，总电阻较大，根据P=U2/R，总功率较小，为保温挡。
1 2
（2）由电路图知，当S闭合时，只有加热电阻R 接入电路中，电饭锅为加热状态，加热电阻R
1 1
的阻值为
当S断开时，两加热电阻串联，电饭锅为保温状态，此时电路的总电阻为
则加热电阻R 的阻值为
2
（3）水吸收的热量为
电饭锅消耗的电能为W=P t=1210W×700s=8.47×105 J
额加
所以电饭锅的加热效率为
9. 图甲为某品牌饮水机及其铭牌，图乙为其内部简化电路图，该饮水机有加热和保温两个挡位。
R、R 均为电热丝，当热水箱中水温降至70℃时通过自动开关S 切换到加热挡，当温度达到100℃时
1 2 2
自动切换到保温挡，饮水机始终在额定电压下工作，已知c =4.2×103J/（kg·℃）。求：
水
（1）电热丝R 的阻值；
1
（2）热水箱中的水由70℃加热到 100℃所吸收的热量；
（3）饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R 产生的热量。
1【答案】（1）440Ω；（2）1.26×105J；（3）2000J
【详解】（1）由图乙可知，当开关S 闭合，开关S 接b时，电路中只有R，由P=U2/R可知，饮
1 2 2
水机处于加热状态，则R 的阻值为
2
当开关S 闭合，开关S 接a时，R 和R 串联，总电阻最大，由P=U2/R可知，饮水机处于保温状
1 2 1 2
态，则此时电路的总电阻为
则电热丝R 的阻值为
1
（2）根据 可得，热水箱中的水由70℃加热到 100℃所吸收的热量为
（3）当饮水机处于保温挡工作时，由欧姆定律可得，电路中电流为
饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R 产生的热量为
1
答：（1）电热丝R 的阻值为440Ω；
1
（2）热水箱中的水由70℃加热到 100℃所吸收的热量为1.26×105J；
（3）饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R 产生的热量为2000J。
1
10. 如图甲，R 阻值为20Ω，图乙为小灯泡L的U～I图像。闭合开关S、S，断开S，电流表示数
1 1 2
为0.4A，再闭合开关S，电流表示数变为0.6A。求：
2
（1）电源电压；
（2）R 的阻值；
2
（3）若只闭合S，1min内电阻R 产生的热量。
1
【答案】（1）8V；（2）40Ω；（3）108J
【详解】（1）闭合开关S、S，只有R 接入电路，则电源电压
1 1（2）再闭合开关S，R 与R 并联，则通过R 的电流
2 1 2 2
R 的阻值
2
（3）若只闭合S，R 与L串联，由于电源电压为8V，利用图乙分析可知，通过R 的电流为
1 1
0.3A，则1min内电阻R 产生的热量
1
答：（1）电源电压为8V；
（2）R 的阻值是40Ω；
2
（3）若只闭合S，1min内电阻R 产生的热量为108J。
1
考点四 生活用电
1. （2023·山东青岛·中考真题）“生命宝贵，安全第一”是同学们应具有的安全意识。下列做法
不符合安全用电原则的是（ ）
A．连接家庭电路时，开关接在火线和用电器之间
B．若家用电器着火，先切断电源，再用灭火器灭火
C．使用试电笔时，手指按住笔尾金属体
D．更换灯泡时，没有断开电源开关【答案】D
【详解】A．为防止断开开关，用电器仍与火线直接相连，开关应串联接在火线和用电器之间。故
A不符合题意；
B．灭火器里面喷出的物质含可导电材料，若家用电器着火，先切断电源，再用灭火器灭火，否则
容易造成短路，故B不符合题意；
C．使用试电笔时，手指应按住笔尾金属体，但不可接触笔尖，故C不符合题意；
D．更换灯泡时，必须断开电源，否有触电的危险，故D符合题意。故选D。
2. （2023·江苏常州·中考真题）如图所示的家庭电路中，正常发光的灯L突然熄灭，电工用测电
笔分别测a、b、c、d四点，发现a、b两点氖管都发光，c、d两点氖管都不发光。若电路只有一处故
障，则可能是（ ）
A．火线上熔丝断了 B．开关S处断路
C．灯泡灯丝断了 D．导线c、d间断路
【答案】C
【详解】用试电笔测试火线上a点时氖管发光，说明火线正常，测试b点时氖管发光，说明开关S
正常，测试d点时氖管不发光，说明零线正常，测试c点时氖管不发光，说明c点没有与火线相连，可
能是灯泡丝断了，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
3. （2022·山东潍坊·中考真题）如图所示，家中常用延长线插座上插满了各种电器，各用电器同
时工作。下列有关分析正确的是（ ）
A．各用电器串联
B．干路电流过大容易发生火灾
C．插座延长线中可以没有地线
D．可以用湿手拔使用中的插头
【答案】B
【详解】A．插座上的各用电器独立工作，互不影响，是并联连接，故A错误；
B．插座上插满了各种电器，同时工作时，造成电路总功率过大，而家庭电路电压保持为220V，
据P=UI，会造成电路电流过大，引发火灾事故，故B正确；
C．插座上的用电器有金属外壳的，它的延长线中必须有地线，才能避免金属外壳带电而引发触电
事故，故C错误；D．用湿手拔使用中的插头，而水是导体，手接触到火线，会出现触电事故，故D错误。
故选B。
4．（2023·辽宁丹东·统考中考真题）如图所示是家庭电路的一部分，开关只控制电灯，插座准备
接大功率用电器。请用笔画线代替导线将电路补充完整。
【答案】 见右图。
【详解】灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡，最后灯泡接零线，这样在断开开关能切断火线，
接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零
线，右孔接火线。如图所示。
知识 概念与理解（1）家庭电路
①组成：进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、插座等。
②家庭电路中各部分的安装特点及作用：火线与零线、电能表、总开关、保险装
置、插座与用电器、试电笔、漏电保护器等。
（2）家庭电路中电流过大的原因：
用电器的总功率过大；短路。
（3）安全用电原则
①不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
②更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。
③不弄湿用电器，不损坏绝缘层；
生
活 ④保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
用
电 （4）电路元件的安装原则
①保险丝必须安装在火线上；
②开关接在用电器与火线之间；
③螺口灯泡的螺旋套一定要接在零线上，其顶部的金属片接火线。
④有金属外壳的用电器要使用三角插头和三孔插座，使金属外壳接地。
①常见的触电事故：单线触电、双线触电、高压触电。
1. 下列标识中用来提示“小心触电”的是（ ）
A B C D
【答案】B
【详解】A．图A中表示“禁止鸣笛”，故A不符合题意；
B．图B中表示“小心触电”，故B符合题意；
C．图C中表示“节约水资源”，故C不符合题意；
D．图D中表示“当心溺水”，故D不符合题意。
故选B。2．如图所示的各种做法中，符合安全用电原则的是（ ）
①使用试电笔时，手不能接触试电笔笔尖的金属部分
②在一个插线板上同时使用多个大功率用电器
③开关要连接在火线与用电器之间
④冰箱的金属壳接地
A．①②③④ B．②③④ C．①③④ D．②④
【答案】C
【详解】①使用试电笔时，笔尖金属体要直接与导线接触，手要接触笔尾金属体，不能接触笔尖，
否则容易发生触电事故，故①正确；
②一个多孔插线板若同时使用多个大功率用电器，会造成总电流过大，易引发火灾，故②错误；
③当用电器的开关接在零线上时，即使断开开关，用电器仍带电，易发生触电事故，所以控制用
电器的开关要连接在火线与用电器之间，故③正确；
④电冰箱有金属外壳，要使用三脚插头和三孔插座，将电冰箱的金属外壳接地，当用电器漏电时，
电流就通过地线，流入大地，防止触电事故的发生，故④正确。故选C。
3．对于如图所示的部分家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A．a是零线
B．bc之间的电压为 220V
C．灯泡和接在插座上的用电器串联
D．测电笔测试插座右孔，氖管会发光
【答案】D
【详解】A． 由图知，开关接在导线a上，所以a是火线，b是零线，故A错误；
B．导线b是零线，导线c是地线，零线和大地之间的电压为0，故B错误；
C．灯泡和接在插座上的用电器工作时互不影响，是并联关系，故C错误；
D．插座的左孔接零线，右孔接火线，所以测电笔插入插座的右插孔氖管发光，故D正确。
故选D。
4．小强同学放学回家后，打开电灯，接入电热水壶，两者均正常工作，接着启动微波炉加热食品
时，发现微波炉不工作，电热水壶突然停止工作，但是电灯仍然正常发光，如图所示。他对故障作了
下列四种判断，其中正确的是（ ）A．零线上ab间断路 B．零线上bc间断路
C．微波炉所在支路be间短路 D．电热水壶所在支路cd间短路
【答案】A
【详解】电灯仍正常工作，说明不是保险丝烧坏了，即没有发生短路，启动微波炉加热食品时，
发现微波炉不工作，电热水壶突然停止工作，说明电路存在断路，而且是经过微波炉的ab之间电路断
路了，故A正确，故BCD错误。故选A。
5. 燃气安全检查过程中，技术人员在某住户家中用测电笔测试金属燃气管道，发现：闭合厨房开
关S，灯L亮，测电笔氖管发光；断开厨房开关S，灯L熄灭，测电笔氖管不发光，该住户家中，厨房
照明电路的导线绝缘皮破损处与管道接触的实际情况是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】A．闭合厨房开关S，灯L亮，电流经过灯泡后，直接到零线，而不选择经过试电笔中的
电阻流入大地，所以测电笔氖管不发光，故A不符合题意；
B．闭合厨房开关S，电路有两条支路，一条经过灯L，所以灯L亮，另一条路经过测电笔中的电
阻流入大地，所以测电笔氖管发光，故B符合题意；
C．断开厨房开关S，测电笔仍可以通过灯泡连上火线，所以测电笔氖管发光，故C不符合题意；
D．断开厨房开关S，测电笔仍可以直接连上火线，所以测电笔氖管发光，故D不符合题意。
故选B。
6. 如图是一个住宅户内的配电系统方框图。下列说法中正确的是（ ）A．空气开关Q与吊灯灯泡是并联
B．当吊灯正常发光时，用试电笔接触P处的导线氖管不会发光
C．当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时，漏电保护器会迅速切断电流，对
人身起到保护作用
D．当N处的空气开关跳闸时，一定是空调和吊灯同时使用引起的
【答案】C
【详解】A．空气开关Q控制吊灯灯泡，所以空气开关Q与吊灯灯泡是串联，故A错误；
B．P处位于火线上，用试电笔接触P处的导线氖管会发光，故B错误；
C．当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时，有电流经过人体进入大地，使火
线上的电流大于零线上的电流，漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用，故C正确；
D．当N处的空气开关跳闸时，是因为电路电流过大，可能是用电器总功率过大或者某处发生短路
引起的，所以不一定是空调和吊灯同时使用引起的，故D错误。
故选C。
7．如图所示，有居民将电线插座从窗口悬挂至室外，给电瓶车充电。这种“飞线”充电方式存在
安全隐患：①夜晚气温下降，空气中的水蒸气 （物态变化名）成小水珠附着在插座内部，含
有杂质的液态水会导致电路 ；②悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦，会导致绝缘皮破损，
人体接触 线绝缘皮破损处，导致触电事故。
【答案】 液化 短路 火
【详解】物质由气态变为液态的过程叫做液化，夜晚气温下降，空气中的水蒸气遇冷液化为小水
珠附着在插座内部。
含杂质的液态水是导体，插座进水后就会将火线与地线连接成通路造成短路。
家庭电路中，人体只要接触火线破损处就会发生触电事故，若只接触零线不会发生触电，因此悬
挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦，会导致绝缘皮破损，人体接触火线绝缘皮破损处，导致触电事
故。
8．如图甲所示是一个带有开关的插座。开关闭合时，插孔提供工作电压；开关断开时，插孔不能
提供工作电压。请在图乙中画出开关和插孔的连接方式，并将其正确接入家庭电路中。【答案】见右图。
【详解】照明电路的开关必须接在火线上，两孔插座的接法是左孔接零线，右孔接火线，开关与
插座串联，如图所示。
9. 家庭用电安全不容忽视，根据图中的事例回答以下问题：
（1）如图甲所示，若家庭电路无任何故障，将试电笔放入插座插孔，若氖管发光则该插孔连接的
是 线；
（2）如图乙所示，洗衣机的电源插头是三脚插头，则三脚插头标着E的导线和 相连；
（3）如图丙是起保险作用的空气开关，它能避免由于短路或 原因，而使电流过大产生
的危险。
【答案】 火 用电器金属外壳（大地） 总功率过大（过载）
【详解】（1）小明将试电笔放入插座插孔，氖管发光说明该插孔连接的是火线。
（2） 三脚插头的E号脚与用电器外壳相连，当三脚插头插入三孔插座时，三脚插头的E号脚与
三孔插座的地线相连，使金属外壳与大地相连通，这样若用电器的金属外壳万一带电，电流会通过地
线导入大地，防止造成触电事故的发生。
（3）家庭电路中空气开关的作用是保护电路，当电路中发生短路或用电器总功率过大时会引起空
气开关跳闸。
10．（2022·广东深圳·中考真题）（1）小明检测到家庭最大电流为5A，要买一个电热水壶，一个
为“220V，1000W”，一个为“220V，1500W”，小明选了1000W的，请根据计算说出为什么不选
1500W的？
（2）电热水壶的电线很短，因此电阻 产生热量 ，更加安全；
（3）小明把一个电热水壶插进插座，打开开关，突然家里的用电器都不工作了，请写出可能的两
个原因：① ；② ；
（4）比较电热水壶和电炉的加热效率，请从下图中选择一组 。A B C
（5）实验：将1L水加热至沸腾，探究电热水壶的效率。求：设计实验方案并写出效率表达式。
物理量 方法（应说明测量道具、物理量） 结论（用题目所给物理量表示）
水的密度ρ
水的比热容c
η=
热水壶额定功率
P
【答案】见详解 小 少 电热水壶内部电路短路 电热水壶功率过大 B 见详解
【详解】（1）“220V，1000W”的电热水壶的额定电流为
“220V，1500W”的电热水壶的额定电流为
因为家庭最大电流为5A，I<5A，I>5A，故不选择1500W的电热水壶。
1 2
（2）由导体电阻的影响因素可知，导体越短，其电阻越小。
根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在电流和通电时间一定的情况下，导体电阻越小，导体放出的热量越
少，电热壶就更加安全。
（3）导致家里的用电器都不工作的原因有两个，分别是用电器内部电路短路或用电器功率过大，
使得家庭电路中总电流过大导致空气开关跳闸或保险丝烧断。
（4）比较电热水壶和电炉的加热效率，应控制加热功率和被加热水的质量相同，故应选择B图所
示电炉。
（5）1L水的体积为
1L水的质量为
用天平和烧杯称量出1kg的水倒入电热水壶中，用温度计测量并记录此时的温度为t，闭合电热水
1
壶开关，用秒表记录加热至沸腾的时间t，用温度计测量并记录沸腾时的温度为t。
2
电热水壶放出的热量为水吸收的热量为
电热水壶的加热效率为
