文档内容
专题 15 电功率和焦耳定律
一、注重基础知识
在中考物理中，"电功率和焦耳定律"的基础知识是非常重要的。因此，在命题中，将会重点考察学生
对基本概念、基本公式以及基本应用的掌握情况。例如，对于电功率的概念、公式以及单位，焦耳定律的
概念、公式以及应用等，都将是考察的重点。
二、强调实际应用
物理是一门应用性很强的学科，因此在中考命题中，将会注重考查学生运用所学知识解决实际问题的
能力。例如，对于一些生活中的实际问题，如家庭电路的功率计算、电器的能耗分析等，都可能成为中考
的命题素材。
三、突出实验操作
物理实验是物理学的重要组成部分，因此在中考命题中，将会注重考查学生的实验操作能力和实验数
据处理能力。例如，对于"电功率和焦耳定律"的实验，可能会要求学生自己设计实验方案、进行实验操作、
记录实验数据并分析实验结果等。
在2024年中考物理命题中，"电功率和焦耳定律"这一部分内容的命题趋势将注重基础知识的掌握、强
调实际应用的能力以及突出实验操作的能力。因此，学生在备考时应该注重对基础知识的掌握，同时也要
注重培养自己的实际应用能力和实验操作能力。
知识点一：电能和电功
1.电功：电流通过某段电路所做的功叫电功。
2．电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流
做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。
3.电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
4．规定电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
5．电功公式： （适用于所有电路）；对于纯电阻电路可推导出：
（1）串联电路： ；
（2）并联电路： ；
（3）在任何情况下，在一定时间所做的总功 。
6．电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳（J）；常用单位还有度（kwh）， 1度=1千瓦时
=1kWh=3.6×106J；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。
7．电功的测量
⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；允许通过的最
大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，就是这段
时间内用电的度数。
知识点二：电功率
1．电功率：电流在单位时间内所做的功。
2．电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。
3．电功率公式： （适用于所有电路），推导公式： （适用于纯电阻电路）。
（1）串联电路中 ；
（2）并联电路中： ；
（3）无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=P +P +…P 。
1 2 n
4．电功率单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特（W），常用单位：千瓦（kW）。
5．额定功率
（1）某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示：普通照明，额定电压（用电器正常工作时的电压）
220V，额定功率（用电器在额定电压下的功率）25W的灯泡。（2）已知U 、P ，①可根据公式I =P /U 计算出该灯的额定电流；②可根据公式 计算出
额 额 额 额 额
该灯的电阻。
（3）灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小：①当U =U 时，P =P 灯正常发光；②当U ＜U
实 额 实 额 实 额
时，P ＜P 灯光暗淡；③当U > U 时，P >P 灯发光强烈。
实 额 实 额 实 额
（4）已知U 、P 、U ，可根据公式 ，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n
额 额 实
时，实际功率就变为额定功率的1/n2。
（5）灯L“220V、100W”，灯L“220V、25W”相比较而言，L 灯丝粗短，L 灯丝细长。
1 2 1 2
知识点三：测量小灯泡电功率
一、伏安法测量小灯泡的电功率
1.实验目的：学习用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率，并加以比较。
2.实验原理：要测量小灯泡的电功率，根据电功率公式 ，可以用电压表测出小灯泡两端的电压，
用电流表测出通过小灯泡的电流。
3.实验器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线若干。
4.设计并进行实验：
（1）按照图所示的电路图连接好实验电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置
于最大阻值处。
（2）检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压等于额定电压，
记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
（3）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压小于小灯泡的额定电压，记录电压表和电流表的
示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
（4）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，记录电压表与电流表的示
数，观察并记录小灯泡的发光情况。
（5）整理好实验器材。
（6）用公式 计算出小灯泡的额定功率和实际功率，记录在下表中。
实验序号 电压/V 电流/A 电功率/W 小灯泡亮度1 2.5 0.31 0.78 正常
2 2.0 0.25 0.50 较暗
3 3.0 0.38 1.14 较亮
5.分析与论证
（1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡发光
越亮。
（2）小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。
（3）小灯泡两端的实际电压只有在不高于额定电压时，才处于安全使用状态。
（4）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
6、实验结论
（1）当实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
（2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际更率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
（3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。
7、注意事项
（1）电源电压应高于灯泡的额定电压；滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电
流，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，这样会使滑动变阻器的调压效果明显。
（2）连接电路时，电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，电流表的量程应根据灯泡的额定
电流来选择，如果灯泡的额定电压或电流位置，则要采用试触的方法判断。
（3）连接电路时，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表。
（4）闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止电路中电流过大，其保护电
路作用。
（5）调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过
额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。
注意：伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同。
相同点：①实验电路基本相同，可采用同一电路；②实验方法相同，都是伏安法；③测量的物理量相
同，都测量电流I和电压U。
不同点：①实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理 ，测电阻阻值的实验原理是 ；②
数据处理方式不同，测电阻阻值时需要多次测量，最后求平均值以减小实验误差，而测小灯泡电功率时也
需要多次测量，但不能用来求平均值，而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。
二、实验中电路故障分析
故障 现象 故障原因闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有
①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低
示数
灯泡不 闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无 ①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏
亮 示数 ②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示 ①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
数，电压表指针明显偏转 ②电流表和电压表的位置互换了
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向
电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了
偏转
电表问
题 电流表与电压表的指针偏转角度很小 ①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度 ①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯 滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接
泡的亮度无变化 线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻
滑动变 无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总
电源电压过低
阻器问 小于灯泡的额定电压
题
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄
灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻
灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线
值最大位置
处，电压表仍有示数
知识点四：焦耳定律
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。
2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成
正比。
3.焦耳定律公式：Q=I2Rt。式中单位Q→焦(J)；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。
4.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q，如电热
器、纯电阻就是这样的。
5.①电热的利用：电热毯、电熨斗、电烤箱等；②电热的防止：电视机后盖有很多孔是为了通风散热，
电脑运行时也需要风扇及时散热。
一、单选题
1．（2024·四川广元·统考一模）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，它们的I-U关系图像如
图乙所示，下列说法中正确的是（ ）A．图乙中曲线A表示定值电阻R的I-U关系图像
B．当电源电压为4V时，电流表示数为0.5A
C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W
D．如将L和R串接在10V的电源两端，电路总功率为2W
2．（2024·福建南平·统考一模）如图是小南家的电能表，他观察到10分钟电能表的转盘转过了200转，
这段时间内他家消耗的电能是（ ）
A．2024.1 kW·h B．0.1 kW·h
C．20241 kW·h D．0.01 kW·h
3．（2024·福建南平·统考一模）如图，某家庭电路布线图，该电路各处连接均无误。下列说法正确的是（
）
A．更换灯泡时先断开电源
B．保险盒中的保险丝为铜导线
C．按钮开关串联在电灯和零线之间
D．三孔插座中最上方插孔可以不接地4．（2023·山东临沂·统考二模）如图所示的电路闭合开关后，当滑片P向左移动时，下列说法正确的是（
）
A．电压表示数变小 B．电流表A 示数变小
1
C．电路消耗的总功率变大 D．灯泡L实际功率变大
5．（2024·湖北·模拟预测）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．图甲中，使用绝缘皮破损的导线
B．图乙中，用湿手接触开关和用电器
C．图丙中，拔插头时捏着插头的绝缘外壳从插座拔出来
D．图丁中，将多个大功率用电器接在一个插线板上同时工作
二、多选题
6．（2023·辽宁铁岭·校联考三模）如图甲所示，电源电压不变，电压表 、 的量程均为 ，电流
表A的量程为 ，闭合开关S，在保证所有元件安全的情况下，调节滑动变阻器 的滑片，电流表
A与电压表 、 示数关系的图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）A．电源电压为9V
B．定值电阻R的阻值为
C．电路的最大功率为
D．滑动变阻器 的最大阻值为
7．（2023·黑龙江佳木斯·统考二模）如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻 ，滑动变阻器 标
有“ ”字样，电压表接入电路的量程为 ，电流表接入电路的量程为 。当开关S闭合，
滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法正确的是
（ ）
A．电压表的示数变化范围为
B．电流表的示数变化范围为
C．滑动变阻器 两端的电压由4V减小到0V
D．电阻 消耗的功率的变化范围为
8．（2023·河南开封·统考三模）小明设计了一个如图甲所示的可以测量温度的电路图，已知电源电压恒为
6V， 为定值电阻， 为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙。当环境温度是40℃时，电流表示
数为 ，下列分析正确的是（ ）A．随着温度的升高，电流表示数减小
B． 的阻值是
C．40℃时 的电功率是10W
D．若电流表的最大测量值是400mA，该电路所能测量的最高温度是100℃
三、填空题
9．（2023·安徽·校联考三模）如图所示电路，电源电压恒为6V，先闭合开关S，再闭合开关S，电流表示
1
数变化了0.3A，则通电1min电阻R 产生的热量为 J。
2
10．（2023·安徽安庆·统考二模）某电饭锅设有“加热”和“保温”两挡，其内部简化电路如图所示；若
电饭锅保温与加热时总功率之比为1:5，则电阻R 与R 之比为 。
1 2
11．（2023·山东临沂·统考二模）已知电风扇线圈的电阻为20Ω，若加在该电风扇的电压为220V，此时通
过的电流为1A，则电风扇连续工作10min产生的热量为 J，小明发现刚停止转动的风扇的叶片
很容易吸引灰尘，但与毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引，这说明风扇的叶片带 电。
12．（2023·河南开封·统考三模）将额定电压为4V的小灯泡L和电阻 、 接入如图甲所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L和 的电流与电压的关系图像如图乙所示。闭合开关 、 ，电压表示数为2V，
则电源电压为 V；闭合开关 、 ，小灯泡正常发光，则 的阻值为 ，小灯泡的额定功
率为 W。
四、实验题
13．（2024·福建南平·统考一模）物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”实
验的部分装置，如图所示。
（1）实验中应取质量 的同种液体，分别倒入三个相同的烧瓶中；
（2）实验中可以通过观察U形管内液面上升的高度来比较三个电阻丝通电后产生 的多少；
（3）实验中观察到三个烧瓶中的U形管内液面上升的高度关系是h ＜h ＜h ；依据h ＜h ，可以判断相同
A B C A B
时间内，相同电阻， 越大，产生热量越多。依据h ＜h ，可以判断相同时间内，相同 ，电阻
B C
越大，产生热量越多。
14．（2023·湖北武汉·校考模拟预测）在探究“电流与电压的关系”的实验中，小明同学连接的电路如图
所示，已知电源电压恒为6V，滑动变阻器规格为“50Ω 0.5A”。（1）请将图中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时电压表示数变大，且导线不允许
交叉；
（2）实验前，电压表指针在零刻度线左侧，原因是 。将问题解决后，小明通过调节滑动变阻器
的滑片P，测出通过定值电阻R的电流和对应的电压值，并记录在如表中。老师看了表中的实验数据后，
却说其中有一次实验的数据是错误的。出错的是第 次；
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.1 0.21 0.3 0.39 0.5
（3）小明接着用该装置探究电流与电阻的关系，控制电压表的示数为2.5V保持不变，可供选择的定值电
阻为4Ω、5Ω、6Ω、10Ω、30Ω、40Ω。他不能选用的定值电阻是 ；
（4）若小明选用10Ω的定值电阻来探究“电流与电压的关系”，电路、电源电压和滑动变阻器的规格均
不变。电流表与电压表的量程分别为“0~0.6A和0~3V，在不损坏电路元件的情况下，电路消耗的最大电
功率为 W。
15．（2023·江苏淮安·校考模拟预测）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）请你用笔画线代替导线，将实物图甲连接完整 ；
（2）为保护电路元件安全，连接电路时开关应 ；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至
（选填“A”或“B”）端；
（3）连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表指针均无偏转，电压表的指针有明显的偏转，
这可能是由于 造成的；
（4）排除故障后，小明继续进行实验，闭合开关后，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，应将滑
动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端滑动，直到电压表示数为 V时，停止移动滑动变
阻器的滑片，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电功率为 W。
五、综合题16．（2023·陕西西安·校联考三模）随着人民生活水平的提高，空气净化器越来越受到人们的青睐。如图
甲是一款空气净化器，能够吸附、分解或转化空气中的污染物。其主要结构有微风扇、空气过滤器（滤
网）、滑动变阻器、负离子发生器等。已知该空气净化器在家庭电路中使用时的最大功率为88W，净化空
气量为600m3/h，微风扇电动机的线圈电阻为10Ω。
（1）空气净化器中有多种不同的技术，其中一种叫静电集尘技术，其工作过程如图乙所示。受污染的空
气被吸入后，颗粒物进入电离区带上电荷，然后在集尘器上被带电金属网捕获，其捕获原理是
，微风扇的电动机工作时消耗电能，获得 ；
（2）如果一个房间的室内总面积为100m2，房间的高度为3m，使用该空气净化器将该房间内的空气全部
更换一次，请你计算理论上至少需多少小时？( )空气净化器需要消耗多少电能？( )
（3）空气净化器以最大功率工作时，电路中的电流为多大？( )
（4）若某次空气净化器工作5min，标有“3000imp/（kW⋅h）”的电能表指示灯闪烁了15次，此过程中
空气净化器的实际功率是多少？( )
六、计算题
17．（2024·福建南平·统考一模）茶文化源远流长，如图甲是小萍家煮茶器，图乙是该煮茶器在 220V 的
电压下，某次煮茶过程中功率随时间变化的图像。已知加热状态下（0～5 min），将1 kg初温45℃的水刚
好加热到100℃。〔c =4.2×103 J/（kg•℃）〕求：
水
（1）水吸收的热量；
（2）煮茶器保温状态下的电阻；
（3）煮茶器加热状态下的热效率。18．（2023·黑龙江齐齐哈尔·统考三模）饮水机加满水通电后有加热和保温两种交替工作状态；加热器R
2
额定电压为220V，额定功率为500W，该机简化电路如图所示。请回答以下问题：
（1）温控开关S接b时，饮水机是处于加热状态还是保温状态？
（2）正常加热时，加热器电阻R 的阻值。
2
（3）如果保温功率是44W，那么电阻R 的阻值是多少？
1
19．（2023·江苏南通·统考一模）如图所示，电源电压恒为6V，灯泡L上标有“6V 4.8W”，R 为定值电阻，
1
R 为标有“20Ω 0.5A”字样的变阻器，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。
2
（1）灯泡L正常工作时的电阻；
（2）当S、S、S 均闭合时，电流表的示数为1.4A，求R 的阻值；
1 2 3 1
（3）当闭合S，断开S、S 时，为确保电路中各元件安全工作。求：变阻器连入电路的阻值范围和电路
1 2 3
的总功率的最小值与最大值之比。
七、科普阅读题
20．（2023·山东临沂·统考二模）图甲是长征系列火箭搭载梦天实验舱发射时的情景，火箭点火升空将实
验舱送入到预定轨道后，末级火箭与实验舱分离，坠入大气层，与大气剧烈摩擦使末级火箭绝大部分烧蚀
销毁。在预定轨道上实验舱使用电推系统向不同方向喷射气体实现多次变轨，最终与“天宫号”空间站完
成对接，如图乙所示。
（1）火箭在升空过程中，发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的 冲程。此过程中，火箭箭体与
空气摩擦会发热，这是通过 的方式来改变箭体的内能。长征5号运载火箭的芯级助推器上采用液氢-液氧发动机，用氢作为燃料，主要的优点是它的 大；
（2）箭体上的国旗呈现红色，说明她可以 红光；
（3）空间站在轨运行时，太阳能电池板把太阳能转化为 能提供给空间站上的用电器。有阳光时，
若空间站光伏发电的功率为70kW，则2h可发电 kW·h；
（4）在空间站，航天员能完成的实验是 。
A．探究液体压强与哪些因素有关
B．探究浮力大小与哪些因素有关
C．验证牛顿第一定律
D．用托里拆利实验测量实验舱的气压
一、单选题
1．（2024·江苏扬州·校联考）如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器 的最右
端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻 的功率为 ；当滑片P置于滑动变阻器 的中点时，电压
表的示数变化了1V。下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为8V B． 的阻值为
C．电路变化前后电流之比为3∶2 D．电路总功率变化了
2．（2024·湖北武汉·统考一模）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的量程为 ，电
压表V 的量程为 ，电压表V 的量程为 ，小灯泡L标有“6V；0.5A”字样，灯泡的电阻不随
1 2
温度的变化而改变。当闭合开关S、S，断开S，将R 的滑片置于距左端 处，R 的滑片在最右端时，电
1 2 3 2 1
压表V 的示数为U；当闭合开关S，断开S、S，在电路安全的前提下移动R 的滑片，当R 的滑片在距
1 1 3 1 2 2 2左端 处时，电压表V 的示数为U；当闭合开关S、S、S 且R 的滑片在最左端时，灯泡正常发光，电
2 2 1 2 3 2
流表的示数为0.75A； 。下列说法正确的是（ ）
A．R 的最大阻值为24Ω
2
B．只闭合S，为保证安全R 接入电路的阻值范围0～18Ω
3 2
C．当闭合开关S、S，断开S，电路消耗的总功率最大值为5.4W
2 3 1
D．当闭合开关S，断开S、S，电路消耗的总功率最小值为0.75W
2 1 3
3．（2023·湖北武汉·统考一模）如图所示的电路中，电源电压保持不变．R=10Ω，R 上标有“20Ω，
1 2
1A”，电路完好无故障，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是
（ ）
A．电流表A示数变大，电压表V 示数变大
2
B．电压表V 示数变化量与电压表V 示数变化量相同
1 2
C．当两电压表示数相等时，R 消耗的功率最大
1
D．当两电压表示数相差最大时，R 消耗的功率最大
2
4．（2023·重庆·重庆市育才中学校考二模）如图甲所示，电源电压恒定，电流表量程为0～0.6A，两个电
压表量程均为0～15V，定值电阻R 为10Ω。当闭合S，滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点（a、b不是滑
2
动变阻器的两端）两个电压表示数随电流表示数的变化如图乙所示，同时，滑动变阻器R 的电功率变化了
1
0.1W。则下列说法中正确的是（ ）A．电源电压为12V
B．滑片P置于a点时滑动变阻器的功率为1W
C．滑片P置于a点时，I 为0.4A
a
D．滑片P置于a点时滑动变阻器的电阻为20Ω
5．（2023·山东临沂·统考模拟预测）如图是某品牌烟雾报警的简化原理图，电源电压不变，R 为定值电阻，
0
光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，变大的物理量是（
）
A．电流表的示数 B．电压表的示数
C．电阻R 的功率 D．电阻R的功率
0
二、多选题
6．（2023·辽宁丹东·统考一模）如图甲所示，电源电压为12V恒定不变，闭合开关S。在保证电路安全的
前提下，调节滑动变阻器的滑片，从最大值滑至a点时，灯泡恰好正常发光，移动滑片过程中电流表示数
与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）A．灯泡正常发光时的电压为3V
B．灯泡额定功率为1.8W
C．滑动变阻器最大阻值为40Ω
D．滑片在a 点时，通电10s，定值电阻R产生的热量为9J
7．（2023·湖北省直辖县级单位·统考模拟预测）如图所示的电路中，电源电压恒定，R=8Ω，滑动变阻器
1
R 标有“20Ω 0.5A”的字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，断开开关S，闭合开关S、
2 2
S，电流表示数为0.5A，电压表示数为2V，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（ ）
1
A．电源电压为6V
B．断开开关S，闭合开关S、S，且电路安全时，R 接入电路的阻值范围是4Ω~20Ω
1 2 2
C．灯泡L的额定功率为1W
D．断开开关S，闭合开关S、S，且电路安全时，滑动变阻器的最大功率为1.125W
1 2
8．（2023·河北衡水·统考模拟预测）如图所示的电路中，电源电压保持不变，a是电流表或电压表，R 和
1
R 为定值电阻，R 为滑动变阻器，R 的阻值大于滑动变阻器的最大阻值。只闭合开关S，各电阻中均有电
2 3 1
流通过，所有电表均有示数。下列说法正确的是（ ）
A．电表a 是电流表；三个开关同时闭合，电源会短路
B．只闭合开关S，滑动变阻器的滑片向右移动，电压表V 示数变小，电压表V 示数变大
1 2
C．只闭合开关S，滑动变阻器的滑片向右移动，电压表V 示数变化量ΔU 小于电压表V 示数变化量
2 2 1
ΔU
1
D．只闭合开关S、S，移动滑动变阻器的滑片，电压表V 示数变化量为ΔU，电流变化量为ΔI，电压
1 1 1表V 示数变化量为ΔU，R 电功率的变化量ΔP=ΔU ΔI
2 2 1 1
9．（2023·河北唐山·二模）如图所示的电路中，电源电压U恒定， R 为滑动变阻器， R、R 均为定值电
2 1 3
阻，且R=2R。下列说法正确的是（ ）
1 3
A．若 a 为电流表， b 为电压表，只闭合S、S， 电流表 A 的示数大于a 的示数
1
B．若 a、b 均为电压表，开关均闭合，滑片P 向右移动时，a表示数变化量与b 表示数变化量之比为
1∶2
C．若 a、b 均为电压表，开关均闭合，滑片P 向右移动时，电路消耗的最大功率为
D．若a、b均为电流表，开关均闭合，滑片P 向右移动时， a、b 两表示数都变大
三、填空题
10．（2023·安徽马鞍山·校考一模）如图所示的电路中，电源电压U不变，r、R 和R均为定值电阻，其中
1
r=1Ω，R=14Ω，S 为单刀单掷开关，S 为单刀双掷开关。闭合S，将S 掷于1端，电压表V的示数
1 1 2 1 2
U=2.8V；将S2切换到2端，电压表V的示数U=2.7V。则r消耗的功率变化了 。
1 2
11．（2023·广西柳州·统考二模）如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片至
某位置，定值电阻R 消耗的功率为2.5W；再次移动滑片至另一位置，R 消耗的功率为10W，电压表的示
0 0
数为5V。若前后两次滑动变阻器消耗的功率相同，则电源电压U＝ V，R＝ Ω。
012．（2023·黑龙江齐齐哈尔·统考三模）如图甲所示，电源电压U恒定不变，R为定值电阻。闭合开关S，
在滑动变阻器滑片P从a移向b的过程中，电路的总功率、定值电阻R的功率及滑动变阻器的功率与电流
的关系图线如图乙所示，图乙中曲线2是 （填“电路总功率”、“定值电阻R”或“滑动变阻器”）
的P﹣I图象；该电路中滑动变阻器消耗的最大功率为 W。
四、实验题
13．（2023·河南濮阳·统考三模）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为6V，小灯泡
的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格的滑动变阻器A（10Ω 1A）和B（50Ω 2A）。
（1）本实验中应选择 滑动变阻器（选填“A”或“B”）；
（2）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整 （要求：滑动变阻器的滑片P向左移
动时小灯泡变亮，导线不得交叉）；
（3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数。接下来应进行的操作是
；
A．断开开关，更换小灯泡
B．检查电路是否断路C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（4）问题解决后，继续进行实验，调节滑动变阻器的滑片，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如
图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。在某次调节中，小灯泡逐渐变亮，滑动变阻器接入电路的阻
值减小了ΔR，小灯泡的阻值变化了ΔR、则ΔR ΔR（选填“>”、“<”或“=”）；
1 2 1 2
（5）若只将小灯泡换成电阻箱，还可以完成的实验是 （填标号）；
A．探究电流与电压的关系
B．探究电流与电阻的关系
（6）实验室中有一个未知电阻R，其阻值大约150Ω，小芳同学要准确测量它的阻值，现有下列实验器材：
1
一节旧干电池，两个开关S、S，导线若干。另外还有可供选择的器材如下：
1 2
A．电流表A（量程：0﹣0.6A，0﹣3A）
B．电压表V（量程：0﹣3V，0﹣15V）
C．定值电阻R（阻值：5Ω）
1
D．定值电阻R（阻值：150Ω）
2
请你帮小芳从中选出两种合适的器材： （填器材前面的字母序号）。
14．（2023·内蒙古赤峰·校考三模）下表是电热水器的部分技术参数表：
额定电压 频率 额定功率
型号 水箱容量（L）
（V） （Hz） （kW）
DJW40N 220 40 50
DJW50N 220 50 50
DJW60N 220 60 50
如图是它的电路原理图，设R、R、R 的电阻不受温度影响，S为挡位开关。
1 2 3
（1）S接哪 挡（选填“1”“2”或“3”）时为低温挡；
（2）根据表中所给的数据计算出电路中电阻R 电阻值 ；
2
（3）在高温正常加热状态下工作，加热5min消耗的电能是多少J ？
15．（2023·江苏淮安·校考一模）小明和小华用图甲所示的器材“测量小灯泡电功率”，小灯泡额定电压
为2.5V。（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（要求：滑片P右移，灯泡变亮）。( )
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障原因可能是小
灯泡 （选填“短路”或“断路”）。
（3）确定电路正确后，移动滑片P到某一点时，电压表示数为2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将
滑片P向 （选填“左”或“右”）移动。
（4）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙，小灯泡的额定功率为 W。
（5）小明和小华测出小灯泡的额定功率后，还想测出不同电压下小灯泡的功率。小明的方案是：如图丙
所示，他先测出多组电压和电流值，再根据公式 求出对应的功率。小华的方案是：如图丁所示，她
先由 计算出小灯泡的电阻R，再测出多个电压值，最后根据 ，求出对应的功率。这两种方
案可行的是： （选填“小明”、“小华”或“都可行”）。
五、综合题
16．（2023·江苏无锡·统考中考真题）图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图。控制进
水口的浮球阀由不锈钢浮球、绕O点转动的金属杆 、连杆 、活塞组成。使用时，将插头插入家庭
电路的插座中，电压为 。冷水自进水口进入冷水箱，再经连通管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设
定高度，浮球浮起， 水平，连杆 水平向右推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关S 闭合，开
2
关S 与触点2接通，煮水箱中的电热管 工作，额定煮水功率为 ，水沸腾后经出水管溢入贮水箱，
1
冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时S 断开，重复上述过程，至贮水箱中注
2
满水后，开关S 与触点1接通，贮水箱中的电热管 工作，进行保温，额定保温功率为 。保温时，
1
S 同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到 ，衔铁P被吸起（开关断开）；当电磁铁线圈中电流减小
3
到 ，衔铁P被释放（开关重新接通），使贮水箱内热水温度维持在 。 是定值电阻。
是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高 ，电阻减小 ，电磁铁线圈的电阻忽略不计。（ ， ，g取 ）
（1）该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为 ；
A． B． C． D．
（2）该电开水器煮水箱电热管 连续正常工作1小时能产生 的开水，若冷水温度为 ，开水温度
为 ，则煮水箱的加热效率为 ；
（3）冷水箱中的浮球质量为 ，金属杆 质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，
若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆 受到活塞对它水平向左的推力为 ；若浮球全部浸没于水中，
此时连杆能够承受活塞的水平推力为 ，则浮球体积为 ，贮水箱中保温控制电路的
电压U是 V。
六、计算题
17．（2023·黑龙江大庆·统考模拟预测）如图所示，电源电压为12V，灯泡L额定电压为6V，滑动变阻器
的最大阻值为42Ω。当开关S和S 都闭合，滑动变阻器的滑片P移至A点时，灯泡L正常发光（灯丝电阻
1
不随温度变化），滑动变阻器的功率为3W，接入阻值为R ，电流表示数为I；当S闭合，S 断开，滑动
A 1 1
变阻器的滑片P移至B点时，灯泡L的实际功率是额定功率的 ，定值电阻R 的功率是灯泡L实际功率的
1
。此时滑动变阻器的功率是1.875W，接入阻值为R ，电流表示数为I。求：
B 2
（1）电流表示数I 与I 之比。
1 2
（2）R 与R 的阻值。
A B
（3）在保证电路安全的情况下，电路总功率的最大值和最小值。18．（2023·山东泰安·统考二模）如图所示，是物理兴趣小组设计的调节多挡位加热器的电路结构图。其
中电源电压恒为24V，R、R 为阻值恒定的加热电阻，R＝20Ω，R＝30Ω，R 为调节加热功率的滑动变阻
1 2 1 2 3
器。若电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，求：
（1）当开关S、S、S 都闭合时，处于快热挡，此时电路的总功率；
1 2
（2）当S闭合，S、S 都断开时，处于调温挡，移动滑动变阻器滑片就可以自主调节加热电阻的发热功率。
1 2
若滑片在距右端 处时，加热电阻R 的功率为7.2W，此时滑动变阻器的功率；
1
（3）当S闭合，S、S 都断开时，处于调温挡，调节滑动变阻器的滑片，在所有元件安全的前提下，电路
1 2
总功率的变化范围。
19．（2023·江苏常州·统考二模）图甲所示为某品牌家用热水器的简化电路图， 是手动开关，置于热水
器外部； 是温控开关，置于热水器内部，当水温低于 时自动闭合，达到 时自动断开； 与
均为用来发热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关S，电热水器开始工作，如表为该电热水器部
分参数。
额定电压 频率 保温功率 加热功率 水箱容量 设定温度
220V 50Hz 220W 2420W 50L
（1）该热水器正常工作时电热丝 的阻值是多少？
（2）热水器正常加热时，通过 的电流是多大？
（3）电热丝 的电阻是多大？（4）假设关闭家中的其他所有用电器，只让该热水器接入电路烧水 ，刚好将水箱中水温升到 ，
观察到家中电能表（如图乙所示）上的转盘转了200r，则此时热水器两端的实际电压多大？
七、科普阅读题
20．（2023·广东·统考模拟预测）阅读短文， 回答问题。
智能洁具
智能洁具（智能马桶、 全自动洗碗机、 智能浴缸等），具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能， 已进
入百姓家庭。
某智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，工作原理如图甲所示，连接洁具的火线与零线穿过环形铁
芯。 正常工作时，两线中的电流相等； 若火线与零线中的电流不等， 绕在铁芯上的线圈会产生电流，
经放大后通过电磁铁吸起铁质开关 S 切断电源。这种洁具装有红外线感应装置， 当人靠近时， 感应装
置自动升起洁具盖子，启动洗净功能，加热器将水快速加热至温控装置预设的温度， 水泵喷水实施清洗。
喷水杆采用纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好。清洗结束，暖风烘干机自动开启烘干功
能。
表一为该洁具的部分参数， 表二为水泵的性能测试参数（表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积； 扬
程指水泵能将水提升的高度） 。
表一
0.8~1.2
额定电压 220 V 清洗喷水量
L/min
烘干机额定功率 180 W 加热器额定功率 2 100 W
表二流量 Q/（×10–4 m3·s-1） 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2
扬程 H/m 1.25 1.80 5.00 7.20
（1）下列说法正确的是 。
A．红外线感应装置利用超声波进行工作
B．暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化
C． 纳米银是银分子， 喷水杆材料具有良好的导电性
D．漏电保护装置内的火线与零线短路时， 开关 S 不会被吸起
（2）洁具正常工作，按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗，加热器的效率为 %； 清洗结
束，暖风烘干机工作40 s， 消耗的电能会使标有“3 000 imp/（kW·h）的电能表指示灯闪烁
次。【水的比热容 c=4.2×10–3 J/（kg·℃）， 水的密度ρ=1.0×103 kg/m3， 室温为 18 ℃】
（3）由表二， 当该水泵的流量为 0.8×10–4m3/s 时， 其扬程为 m； 当水泵的流量为 1.0×10–4
m3/s时， 输出的水达到对应的扬程，此过程中水泵克服水重力做功的功率P= W。 （g 取10
N/kg）
（4） 图乙为洁具的温控装置原理图。R 是滑动变阻器，R 是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。当 R
1 2 1
两端电压 U 增大到一定值时， 控制电路将切断加热电路实现对水温的控制。
1
①适当 （填“增大”或“减小”）电源电压，可使控制水温的预设值升高；
②电源电压设定为10V，当R 接入电路的阻值为6 Ω时，R 的电功率为4W，此时加热电路恰好被切断。
1 2
若预设的水温相对较高，则控制电压U= V。
1
