專題18 電功率-2025年中考《物理》一輪復(fù)習(xí)知識(shí)清單與解題方法

PAGE1專題十八電功率總覽一、知識(shí)結(jié)構(gòu)二、知識(shí)清單+方法清單模塊一電能電功知識(shí)清單知識(shí)清單一、電能1.電能的來(lái)源：各種電池以及各種發(fā)電廠它們把不同形式的能轉(zhuǎn)化為電能，供人們使用。（1）利用電池獲取電能：干電池、蓄電池把化學(xué)能→電能；太陽(yáng)能電池把太陽(yáng)能（光能）→電能。（2）發(fā)電廠獲取電能：把其他形式的能→機(jī)械能→電能。2.電能的利用（1）人們利用電能時(shí)，通過(guò)用電器將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。如：白熾燈將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能；電動(dòng)機(jī)將電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電飯鍋將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（2）電源與用電器：電源是提供電能的，是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；而用電器是消耗電能的，是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的裝置。3.電能的單位及其換算（1）國(guó)際單位：焦耳，簡(jiǎn)稱焦，用符號(hào)J表示。（2）常用單位：千瓦時(shí)，用符號(hào)kw·h表示，俗稱“度”。（3）換算關(guān)系：1kw·h=3.6×106J。二、電能的計(jì)量1.電能表的用途：用來(lái)計(jì)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能。2.電能表的幾個(gè)重要參數(shù)（如圖所示）。 （1）“kW·h”表示電能表示數(shù)的單位是千瓦時(shí)；（2）“220V”表示該表應(yīng)該在220V的交流電路中使用；（3）“10（20）A”表示這個(gè)電能表的標(biāo)定電流為10A，額定最大電流為20A。電流表工作時(shí)的電流不應(yīng)超過(guò)額定最大電流。（5）機(jī)械式電能表（左圖）“3000R/（kW·h）”表示接在這個(gè)電能表上的用電器每消耗1千瓦時(shí)的電能，電能表上的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)3000轉(zhuǎn)；電子式電能表（右圖）“1600imp/（kW·h）”表示接在這個(gè)電能表上的用電器每消耗1千瓦時(shí)的電能，電能表上的閃爍燈閃爍1600次。3.電能表的讀數(shù)（1）電能表計(jì)算器上前后兩次的示數(shù)之差就是用電器在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能：W=W后-W前。電能表月初和月底的讀數(shù)如圖所示，則本月消耗的電能為：W=W后-W前=1469.5-1387.5=82kW·h（2）利用電能表的轉(zhuǎn)數(shù)求電能：利用電能表轉(zhuǎn)盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)速n和電流表參數(shù)Nrevs/kW·h，可以比較精確的計(jì)算出某段時(shí)間內(nèi)消耗的電能。即：W=EQ\F(n,N)kW·h=EQ\F(n,N)×3.6×106J如圖所示，電表上標(biāo)有“3000r/kW·h”的字樣，若一段時(shí)間內(nèi)該電能表盤(pán)轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn)，則在這段時(shí)間內(nèi)用電器消耗的電能為W=EQ\F(60r,3000r/kW·h)kW·h=0.02kW·h=7.2×104J三、電功1.電功的概念（1）定義：電流所做的功叫做電功，用W表示。（2）實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程是電流做功的過(guò)程，有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說(shuō)電流做了多少功，即電功是多少。注意：電能是狀態(tài)量，反映了做功的本領(lǐng)；電功是過(guò)程量，反映了電能轉(zhuǎn)化或消耗電能的多少。3.電功的計(jì)算（1）影響電功多少的因素：電流做功的多少與電壓U、電流I和通電時(shí)間t都有關(guān)。（2）公式：W=UIt，此公式適用于一切情形下電功的計(jì)算。4.電功的單位（1）在國(guó)際單位制中，電功的單位是焦耳，簡(jiǎn)稱焦，用符號(hào)J表示，1J=1V·A·s。（2）常用單位：千瓦時(shí)（kW·h）（3）單位換算：1kw·h=3.6×106J5.電功的推導(dǎo)公式：由W＝UIt和歐姆定律I＝EQ\F(U,R)可推導(dǎo)出電功的兩個(gè)公式：W=EQ\F(U2,R)tW＝I2Rt（1）W＝UIt是普遍適用的公式；電功的兩個(gè)推導(dǎo)公式只適用于純電阻電路；（2）利用電功公式及其變形公式時(shí)，要注意各物理量的同一性和同時(shí)性。方法清單方法清單考向01電能 【例題1】（2023·湖北襄陽(yáng)·中考真題）下列能提供電能的裝置是（）A．電能表 B．電飯鍋 C．開(kāi)關(guān) D．干電池【答案】D【詳解】A．電能表是測(cè)量電功的裝置，故A不符合題意；B．電飯鍋是消耗電能的裝置，故B不符合題意；C．開(kāi)關(guān)是控制電路通斷的裝置，故C不符合題意；D．干電池是提供電能的裝置，為電路提供電壓，故D符合題意。故選D。方法技巧把握兩點(diǎn)，解決家用電器電能的轉(zhuǎn)化問(wèn)題1.明目的：使用不同的用電器，目的就是通過(guò)電流做功，將電能轉(zhuǎn)化為人們所需要的能量；2.找方法：在判斷電能的轉(zhuǎn)化時(shí)，可結(jié)合某用電器的特征及人們的需要來(lái)分析并做出判斷?！居?xùn)練1-1】下列對(duì)能量轉(zhuǎn)化的描述不正確的是（）A．蓄電池充電：電能→化學(xué)能B．電熱水器燒水：電能→內(nèi)能C．電動(dòng)機(jī)工作是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D．內(nèi)燃機(jī)工作：化學(xué)能→內(nèi)能→機(jī)械能【答案】C【詳解】A．給蓄電池充電時(shí)，蓄電池相當(dāng)于用電器，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，故A正確，不符合題意；B．電熱水器燒水時(shí)，消耗電能，使水的內(nèi)能增大，即是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程，故B正確，不符合題意；C．電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，消耗電能，獲得機(jī)械能，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，燃料燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，D正確，不符題意。故選C?？枷?2電能表及其相關(guān)計(jì)算 【例題2】如圖所示是某家用電子式電能表的表盤(pán)，該表盤(pán)上顯示已用電kW?h。若將某用電器單獨(dú)接在該電能表上正常工作3min，電能表指示燈閃爍了32次。該用電器在上述時(shí)間內(nèi)消耗的電能為kW?h?！敬鸢浮?546.70.02【詳解】電能表表盤(pán)上顯示的數(shù)據(jù)為已使用的電量，最后一位數(shù)字是小數(shù)，單位是kW?h，因此該表盤(pán)上顯示已用電5546.7kW?h。1600imp/kW?h表示每消耗1kW?h的電能，指示燈閃爍1600次，電能表指示燈閃爍了32次，該用電器在上述時(shí)間內(nèi)消耗的電能為方法技巧注意關(guān)于電能表計(jì)量的兩個(gè)誤區(qū)1.在計(jì)算某段時(shí)間內(nèi)所消耗的電能時(shí)并不是直接讀出電能表表盤(pán)上的示數(shù)，而是在這段時(shí)間內(nèi)電能表前后兩次示數(shù)之差。2.電能表表盤(pán)上最后一位是小數(shù)，這一點(diǎn)很容易忽視?！居?xùn)練2-1】（2024·吉林·中考真題）圖中儀表可以用來(lái)計(jì)量（）A．導(dǎo)體的電阻 B．電路中的電流C．用電器兩端的電壓 D．用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能【答案】D【詳解】圖上有kW·h，則圖中儀表為電能表。電能表是用來(lái)計(jì)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能的儀表，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D?！居?xùn)練2-2】如圖，電能表讀數(shù)是kW?h；若該電能表轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，則用電器消耗了J的電能?！敬鸢浮?01.81.8×1【詳解】電能表最后一位是小數(shù)，故讀數(shù)為201.8kW·h。若該電能表轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，則用電器消耗了電能為?考向03電功及其計(jì)算【例題3】（2024·江蘇揚(yáng)州·中考真題）家中應(yīng)急手電筒的電路圖如圖所示，電源電壓為3V，閉合開(kāi)關(guān)，通過(guò)燈泡的電流為0.6A，忽略燈泡電阻的變化。求：（1）燈泡電阻R；（2）電路工作1min消耗的電能W；【答案】（1）5Ω；（2）108J【詳解】（1）燈泡電阻為（2）電路工作1min消耗的電能為W=UIt答：（1）燈泡電阻R為5Ω；（2）電路工作1min消耗的電能為108J。方法技巧把握兩點(diǎn)，確保正確計(jì)算電功問(wèn)題1.公式選擇：電流做的功用W=UIt進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器，也可以用W=EQ\F(U2,R)t和W＝I2Rt計(jì)算。2.單位統(tǒng)一：計(jì)算電流做的功或消耗的電能，根據(jù)相應(yīng)的公式先統(tǒng)一相關(guān)量的單位，再進(jìn)行計(jì)算，以上公式均采用國(guó)際單位制?！居?xùn)練3-1】（2023·青島·中考真題）有一塊手機(jī)用的電池，上面標(biāo)明電壓為3.7V，容量為4000mA·h，它充滿電后大約儲(chǔ)存的電能為（）A．5.3×104J B．5.3×107JC．14.8J D．14.8kW·h【答案】A【詳解】根據(jù)電功的計(jì)算公式W=UIt可得電池充滿電后大約儲(chǔ)存的電能為故A符合題意，BCD不符合題意。故選A?！居?xùn)練3-2】如圖所示的電路中，電源兩端電壓為6V并保持不變。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A；當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，電流表示數(shù)為0.5A。求：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，通過(guò)R2的電流；（2）R2的阻值；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，通電1min電流通過(guò)R1做的功。

【答案】（1）0.3A；（2）20Ω；（3）72J【詳解】（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，R1的兩端電壓等于電源電壓，此時(shí)電路電流為I1=0.2A；當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電流表測(cè)的是干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，兩電阻的兩端電壓都等于電源電壓，此時(shí)通過(guò)R1的電流等于I1，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得，通過(guò)R2的電流為（2）根據(jù)歐姆定律可得，R2的阻值為（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，通過(guò)R1的電流等于I1，則通電1min電流通過(guò)R1做的功為答：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，通過(guò)R2的電流為0.3A；（2）R2的阻值為20Ω；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí)，通電1min電流通過(guò)R1做的功為72J。模塊二電功率知識(shí)清單知識(shí)清單一、電功率1.物理意義：表示電流做功的快慢。2.定義：電功與時(shí)間之比叫作電功率（比值定義法）。3.定義式：P=EQ\F(W,t)變形式：電功W=Pt、時(shí)間t＝W/P4.單位（1）國(guó)際單位：瓦（W），1瓦＝1焦/秒（2）常用單位：千瓦（kW）、毫瓦（mW）（3）單位換算：1kW=103W1W=103mW（4）應(yīng)用公式P＝W/t及變形式W=Pt、t＝W/P進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可應(yīng)用兩套單位：①若電功W的單位用焦（J）、時(shí)間t的單位用秒（s），則功率P的單位是瓦（W）；②若電功W的單位用千瓦時(shí)（kW·h）、時(shí)間t的單位用時(shí)（h），則功率P的單位是千瓦（kW）。5.電功率的推導(dǎo)式（1）推導(dǎo)：將W＝UIt代入P＝W/t可得P＝UI。說(shuō)明：電功率的定義式P＝W/t和P＝UI都具有普遍意義，適用于任何電路。（2）利用P＝UI和歐姆定律I＝U/R及變形式可推導(dǎo)出兩個(gè)表達(dá)式：P=I2RP=EQ\F(U2,R)說(shuō)明：這兩個(gè)公式只適用于純電阻電路。6.“千瓦時(shí)”的來(lái)歷：千瓦時(shí)是功率為1kW的用電器工作1h所消耗的電能。說(shuō)明：千瓦時(shí)是電能的單位，而千瓦是電功率的單位，二者的意義完全不同。二、額定電壓額定功率一般情況下，用電器上都標(biāo)有額定電壓和額定功率，如圖所示，是一白熾燈的“銘牌”：1.額定電壓和額定功率（1）額定電壓U額：用電器正常工作時(shí)的電壓。（2）額定功率P額：用電器在額定電壓下工作時(shí)的電功率。2.實(shí)際電壓和實(shí)際功率（1）實(shí)際電壓U實(shí)：用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓；（2）實(shí)際功率P實(shí)：用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的電功率。3.實(shí)際功率和額定功率的關(guān)系（1）當(dāng)U實(shí)=U額時(shí)，P實(shí)=P額，用電器正常工作；（2）當(dāng)U實(shí)＞U額時(shí)，P實(shí)＞P額，用電器容易損壞；（3）當(dāng)U實(shí)＜U額時(shí)，P實(shí)＜P額，用電器不能正常工作。注意：一個(gè)用電器只有一個(gè)額定電壓和一個(gè)額定功率，是確定的，與實(shí)際電壓無(wú)關(guān)。用電器的實(shí)際功率是不確定的，隨著它兩端電壓的改變而改變。4.用電器銘牌上所標(biāo)物理量的意義：例如，一只燈泡上標(biāo)著“22025”，其中，“220”表示該燈泡的額定電壓是220V，“25”表示該燈泡的額定功率是25W。5.燈泡的亮度：燈泡的亮度取決于實(shí)際功率的大小。例如額定電壓不同的白熾電燈，如果實(shí)際功率相等，則它們發(fā)光的亮度就相同。三、利用電能表測(cè)量電功率利用電能表測(cè)量出某用電器工作一段時(shí)間t內(nèi)所消耗的電能W，然后由電功率的定義式P=W/t計(jì)算它的實(shí)際功率。如圖所示，若在時(shí)間t（單位用小時(shí)）內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為n。則用電器消耗的電能為：用電器的電功率表達(dá)式為：P=EQ\F(W,t)=EQ\F(n,2000t)（kW）方法清單方法清單考向01電功率【例題1】（2023·濟(jì)南·中考真題）商場(chǎng)中，賣微波爐的售貨員和顧客發(fā)生了爭(zhēng)執(zhí)。售貨員說(shuō)：微波爐很省電，用一次花不了多少電費(fèi)；顧客說(shuō)：我覺(jué)得微波爐很費(fèi)電，我家的微波爐一開(kāi)就“燒保險(xiǎn)”。從物理學(xué)的角度看，售貨員所說(shuō)的“省電”和顧客所說(shuō)的“費(fèi)電”分別指的是微波爐在使用時(shí)（）A．消耗較少的電能，消耗較多的電能B．電功率較小，電功率較大C．電功率較小，消耗較多的電能D．消耗較少的電能，電功率較大【答案】D【詳解】售貨員認(rèn)為微波爐很省電，是說(shuō)微波爐的電功率大，但加熱食物用時(shí)很短，消耗的電能并不多，所以“微波爐很省電，用一次花不了多少電費(fèi)”，即售貨員是從消耗較少的電能角度說(shuō)的；顧客是從電功率角度考慮的，因?yàn)槲⒉t屬于大功率用電器，工作時(shí)電路中電流很大，會(huì)燒斷保險(xiǎn)絲，相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能多，所以認(rèn)為很“費(fèi)電”。故選D。方法技巧1.區(qū)別電功率與電功電功率與電功是兩個(gè)不同的概念。電功表示電流做功多少，單位是kW·h或J；電功率是電功與通電時(shí)間的比值，表示電流做功的快慢，其單位是kW或W。2.純電阻電路中電功率計(jì)算公式的選用技巧（1）兩個(gè)電阻串聯(lián)接入電路，因串聯(lián)電路中電流相同，比較兩個(gè)電阻的電功率時(shí)，優(yōu)先考慮用公式P=I2R。（2）兩個(gè)電阻并聯(lián)接入電路，因并聯(lián)電路兩電阻兩端電壓相同，比較電阻電功率時(shí)優(yōu)先考慮公式；（3）若已知電阻兩端電壓和通過(guò)電阻的電流，優(yōu)先考慮公式P=UI?！居?xùn)練1-1】有兩個(gè)額定電壓相同的電熱水壺甲和乙，甲的額定功率為1800W，乙的額定功率為1200W．兩個(gè)電熱水壺都正常工作時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（

）A．甲電熱水壺兩端的電壓較高 B．電流通過(guò)甲電熱水壺做功較快C．通過(guò)兩個(gè)電熱水壺的電流相等 D．相同時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)電熱水壺消耗的電能一樣多【答案】B【詳解】A.因?yàn)閮蓚€(gè)電熱水壺的額定電壓相同，且兩個(gè)電熱水壺都正常工作，即在額定電壓下工作，所以甲、乙電熱水壺兩端的電壓相等，故A錯(cuò)誤；B.都正常工作時(shí)，甲的額定功率大，所以電流通過(guò)甲電熱水壺做功較快，故B正確；C.都正常工作時(shí)，甲的額定功率大，根據(jù)I=P/U，通過(guò)甲電熱水壺的電流大，故C錯(cuò)誤；D.都正常工作時(shí)，甲的額定功率大，根據(jù)W=Pt可知，相同時(shí)間內(nèi)，甲電熱水壺消耗的電能多，故D錯(cuò)誤；故選B．【訓(xùn)練1-2】（2023·宿遷·中考真題）關(guān)于圖中小明家的電能表，下列選項(xiàng)正確的是（）

A．電能表的示數(shù)為2023.6JB．電能表能正常工作的最大電流是40AC．電能表是測(cè)量電功率的儀表D．脈沖指示燈閃的越快，電路消耗電能越多【答案】B【詳解】A．電能表的示數(shù)為2023.6kW·h，故A錯(cuò)誤；B．10(40)A表示該電能表的標(biāo)定電流為10A，額定最大電流為40A，故B正確；C．電能表是測(cè)量用電器消耗電能的儀表，故C錯(cuò)誤；D．脈沖指示燈閃的越快，表示電路消耗電能越快，即接在這個(gè)電能表的用電器電功率越大。故D錯(cuò)誤。故選B?？枷?2額定功率與實(shí)際功率【例題2】將標(biāo)有“6V3W”、“6V6W”的甲、乙兩個(gè)燈泡，串聯(lián)接在9V的電源上，閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)光較暗的燈，乙燈的實(shí)際功率是。（設(shè)燈絲的電阻保持不變）【答案】乙1.5W【詳解】?jī)蔁襞莸碾娮杓?、乙兩個(gè)燈泡串聯(lián)后接在9V的電源上時(shí)，因?yàn)榇?lián)電路中各處的電流相等，通過(guò)它們的電流相等，甲燈泡的電阻大于乙燈泡的電阻，由P=I2R可知，甲燈泡的實(shí)際功率大于乙燈泡的實(shí)際功率；因燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小，所以甲燈泡較亮，乙燈泡較暗。兩燈串聯(lián)接在9V的電源上，電路中的電流乙燈的實(shí)際功率P乙實(shí)=I2R乙=(0.5A)2×6Ω=1.5W方法技巧額定功率和實(shí)際功率的橋梁—電阻當(dāng)用電器的電阻大小不變時(shí)，可先由額定參數(shù)求出用電器的電阻，然后再結(jié)合實(shí)際工作時(shí)的電壓、電流，利用下列公式計(jì)算出實(shí)際功率。【訓(xùn)練2-1】一只電烙鐵的銘牌上標(biāo)有“220V200W”的字樣，它正常工作時(shí)的電阻是Ω，當(dāng)其兩端電壓為110V時(shí)，該電爐的實(shí)際功率為W。（不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響）【答案】24250【詳解】由題意知，電烙鐵正常工作時(shí)的功率P=100W，電壓為220V，若不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響，根據(jù)P=U2/R可得，電阻絲的電阻為當(dāng)電路中的電壓為110V時(shí)，其實(shí)際功率為【訓(xùn)練2-2】將“12V

12W”的小燈泡L1和“12V

6W”的小燈泡L2串聯(lián)起來(lái)，直接接到電壓恒定的電源兩端。開(kāi)關(guān)閉合后，恰好有一個(gè)小燈泡正常發(fā)光，而另一個(gè)小燈泡比正常發(fā)光時(shí)暗些，則正常發(fā)光的小燈泡是，電源電壓是V，發(fā)光較暗的小燈泡的實(shí)際功率是W。（燈絲電阻不變）【答案】L218V3【詳解】根據(jù)P=UI可得它們各自正常發(fā)光時(shí)的額定電流根據(jù)P=U2/R可得它們各自的電阻兩個(gè)小燈泡串聯(lián)在電壓恒定的電源兩端。因?yàn)榇?lián)電路電流處處相等，且開(kāi)關(guān)閉合后，恰好有一個(gè)小燈泡正常發(fā)光，而另一個(gè)小燈泡比正常發(fā)光時(shí)暗些，則此時(shí)電路電流I=0.5A因?yàn)榇藭r(shí)電路電流等于小燈泡L2的額定電流，故正常發(fā)光的小燈泡是L2；根據(jù)串聯(lián)電路總電阻與分電阻之間的關(guān)系以及歐姆定律可得電源電壓而此時(shí)電路電流小于小燈泡L1的額定電流，所以發(fā)光較暗的是小燈泡L1，則此時(shí)小燈泡L1的實(shí)際功率考向03電功率的綜合問(wèn)題（動(dòng)態(tài)分析+計(jì)算）【例題3】（2024·西藏·中考真題）如圖（乙）所示為扎西家兩檔位電熱水壺的簡(jiǎn)化電路原理圖，S1為溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)水沸騰時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)。R1和R2為加熱定值電阻，R1=44Ω，保溫檔的功率為110W。求：（1）加熱時(shí)R1的電功率；（2）在加熱檔工作時(shí)電路的總電流；（3）某次燒水，電熱水壺將水加熱至沸騰耗時(shí)5min，自動(dòng)跳轉(zhuǎn)至保溫檔工作5min，在這10min內(nèi)電熱水壺消耗的電能。【答案】（1）1100W；（2）5.5A；（3）3.96×105J【詳解】（1）加熱時(shí)，R1和R2并聯(lián)，R1的電功率為（2）由于根據(jù)P=U2/R可知，當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，為保溫檔，電阻R2的阻值為在加熱檔工作時(shí)電路的總電流為（3）加熱5min電熱水壺消耗的電能為W保溫5min電熱水壺消耗的電能為W在這10min內(nèi)電熱水壺消耗的電能為方法技巧解決電功率綜合問(wèn)題的方法一綜合法1.綜合法是從題設(shè)已知條件入手，對(duì)電路的結(jié)構(gòu)做出準(zhǔn)確地判斷，再根據(jù)給定的物理量，找出相應(yīng)的公式或物理規(guī)律將它們聯(lián)系起來(lái)，最后導(dǎo)出所求量。2.解題思路：（1）認(rèn)真審題，確定電路的連接方式；（2）列出已知條件，根據(jù)已知條件選擇相應(yīng)的公式或物理規(guī)律；（3）將已知條件、公式或規(guī)律聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)行分析與計(jì)算。【訓(xùn)練3-1】（2024·四川達(dá)州·中考真題）如圖所示是某品牌電熱毯內(nèi)部電路簡(jiǎn)化圖，該電熱毯具有高低兩檔加熱功能，下列說(shuō)法正確的是（）A．只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電路處于高溫檔B．只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，電路處于低溫檔C．同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí)，電路處于高溫檔D．同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí)，電路處于低溫檔【答案】C【詳解】A．只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，只有R1接入電路，由P=U2/R，此時(shí)電熱毯電功率最小，為低溫檔，故A錯(cuò)誤；B．只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，電路斷路，故B錯(cuò)誤；CD．由電路圖知，S1、S2閉合時(shí)，R1和R2并聯(lián)，此時(shí)電路電阻最小，而電源電壓一定，由P=U2/R可知，此時(shí)電熱毯電功率最大，為高溫檔，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C?！居?xùn)練3-2】（2023·廣東·中考真題）題圖甲是用某款3D打印第進(jìn)行立體繪畫(huà)時(shí)的場(chǎng)景，打印筆通電后，筆內(nèi)電阻絲發(fā)熱使筆內(nèi)繪畫(huà)材料熔化；加熱電路簡(jiǎn)化后如圖所示，電源電壓恒為6V，R1和R2為發(fā)熱電阻絲，只閉合S1時(shí)低溫?fù)豕ぷ?，S1、S2都閉合時(shí)高溫?fù)豕ぷ鳎邷負(fù)鹾偷蜏負(fù)醯墓β时葹?∶3，R1=4Ω，忽略電阻絲阻值隨溫度變化，求：（1）低溫檔工作時(shí)，通過(guò)R1的電流；（2）低溫?fù)醯墓β?；?）R2的電阻值。

【答案】（1）1.5A；（2）9W；（3）12Ω【詳解】（1）由題意可知，電源電壓恒為6V，只閉合S1時(shí)，電路中只有R1一個(gè)用電器，則R1兩端電壓為6V，R1=4Ω，根據(jù)歐姆定律可得（2）只閉合S1時(shí)低溫?fù)豕ぷ?，電壓?V，則低溫檔的電功率為（3）S1、S2都閉合時(shí)高溫?fù)豕ぷ?，R1和R2并聯(lián)，高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)醯墓β时葹镻高：P低則高溫檔的功率為P高=12W電路并聯(lián)，總功率等于各支路功率之和，即P高則R2的電功率為根據(jù)P=U2/R可得，R2的電阻值為答：（1）低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，通過(guò)R1的電流為1.5A；（2）低溫?fù)醯墓β蕿?W；（3）R2的電阻值為12Ω。模塊三測(cè)量小燈泡的電功率知識(shí)清單知識(shí)清單一、伏安法測(cè)量小燈泡的電功率【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹坑秒娏鞅砗碗妷罕頊y(cè)量小燈泡在不同電壓下的電功率?！緦?shí)驗(yàn)原理】P=UI【實(shí)驗(yàn)器材】【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）按照電路圖連接電路。注意斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器滑片放在阻值最大處。（2）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V（等于額定電壓），記下此時(shí)對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)，填在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中，并觀察燈泡的發(fā)光情況。（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使使小燈泡兩端電壓低于額定電壓，觀察此時(shí)小燈泡的發(fā)光情況與在額定電壓下的發(fā)光情況有什么不同，記下此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄表中。（4）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)約為額定電壓的1.2倍，觀察此時(shí)小燈泡的發(fā)光情況與在額定電壓下的發(fā)光情況有什么不同，記下此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄表中。（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將連接電路的導(dǎo)線拆開(kāi)，并整理好實(shí)驗(yàn)器材。實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A電功率P/W燈泡發(fā)光情況123【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)公式P=UI計(jì)算出小燈泡的額定功率和實(shí)際功率。注意：不能求平均值?！痉治稣撟C】①分析表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)燈泡兩端的實(shí)際電壓越高，實(shí)際功率越大，小燈泡越亮。②小燈泡的亮度直接由它的實(shí)際功率決定。③小燈泡的實(shí)際功率有多個(gè)，額定功率只有一個(gè)?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）當(dāng)燈泡的實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí)，燈泡的實(shí)際功率等于額定功率，燈泡正常發(fā)光。（2）當(dāng)實(shí)際電壓低于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率小于額定功率，小燈泡發(fā)光較暗。（3）當(dāng)實(shí)際電壓高于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率大于額定功率，小燈泡發(fā)光較亮?！窘涣饔懻摗繉?duì)小燈泡的電功率進(jìn)行了多次測(cè)量，不求小燈泡功率的平均值的原因：因?yàn)轭~定功率是額定電壓下的功率，不是不同電壓下功率的平均值；用電器在不同電壓下的實(shí)際功率不同，把三次測(cè)量的平均值作為小燈泡的額定功率是不合理的。二、特殊方法測(cè)量小燈泡的額定功率（用單一電表測(cè)小燈泡的額定功率）方法已知條件電路圖操作過(guò)程小燈的額定功率伏阻法測(cè)量器材是電壓表，缺少電流表；已知小燈泡的額定電壓U額，定值電阻R0的阻值。測(cè)量器材是電壓表，缺少電流表；已知小燈泡的額定電流I額，定值電阻R0的阻值。P額=U額I額=（U合-）伏安法測(cè)量器材是電流表，缺少電壓表；已知小燈泡的額定電壓U額，定值電阻R0的阻值。測(cè)量器材是電流表，缺少電壓表；已知小燈泡的額定電流I額，定值電阻R0的阻值。U額=U=（I總-）P額=U=（I總-）I額三、伏安法測(cè)小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)故障及原因分析常見(jiàn)故障現(xiàn)象原因分析燈泡不亮閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，電流表、電壓表有示數(shù)①滑動(dòng)變阻器接成定值電阻；②滑動(dòng)變阻器滑片在阻值最大處；③電源電壓過(guò)低。閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，電流表、電壓表無(wú)示數(shù)①電源無(wú)電壓；②燈泡以外電路有斷路閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，而電壓表示數(shù)卻接近電源電壓①電流表、電壓表位置互換了；②燈泡處斷路，即燈泡的燈絲斷了或燈座接觸不良。閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)燈泡短路。電表問(wèn)題閉合開(kāi)關(guān)，電流表或電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很?、匐娏鞅砘螂妷罕淼牧砍踢^(guò)大；②電源電壓太低；③滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值過(guò)大。閉合開(kāi)關(guān)，電流表或電壓表指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)電流表或電壓表的“+”“-”接線柱接反了。閉合開(kāi)關(guān)，電流表或電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角度超過(guò)電表的量程①電流表或電壓表量程選擇過(guò)??；②電路中出現(xiàn)短路；③滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值太小。開(kāi)關(guān)問(wèn)題連接電路時(shí)，接完最后一根導(dǎo)線燈泡立即發(fā)光連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)一直處于閉合?；瑒?dòng)變阻器問(wèn)題閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電表示數(shù)及燈泡的亮度均無(wú)變化滑動(dòng)變阻器同時(shí)接入了上面（或下面）兩個(gè)接線柱。閉合開(kāi)關(guān)，無(wú)論怎么調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表示數(shù)總小于燈泡額定電壓電源電壓過(guò)低。無(wú)論怎么調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表示數(shù)總大于燈泡的額定電壓①電源電壓過(guò)高；②選用滑動(dòng)變阻器最大阻值過(guò)小。閉合開(kāi)關(guān)瞬間，燈泡發(fā)出強(qiáng)光后立即熄滅，電流表指針偏轉(zhuǎn)后又回到零刻度線處，電壓表仍有示數(shù)滑動(dòng)變阻器同時(shí)接入了上面兩個(gè)接線柱或滑動(dòng)變阻器的滑片沒(méi)有置于阻值最大位置，導(dǎo)致燈泡兩端電壓過(guò)高，燈泡燈絲熔斷。方法清單方法清單考向01伏安法測(cè)量小燈泡電功率【例題1】（2024·山東淄博·中考真題）在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V（正常發(fā)光時(shí)的電阻約為9Ω）。（1）圖甲是小明連接的電路，請(qǐng)指出不妥之處：；（2）重新連好電路，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，進(jìn)行多次測(cè)量，將數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在表格中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/A小燈泡的實(shí)際功率/W小燈泡亮度10.50.16不亮21.30.22較暗32.10.26較亮42.51明亮53.00.36耀眼強(qiáng)光①實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量的目的是；②第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定功率為W；接下來(lái)要完成第5次實(shí)驗(yàn)，滑片應(yīng)向移動(dòng)；③通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，小燈泡兩端的電壓越大，實(shí)際功率，小燈泡越亮；④小聰發(fā)現(xiàn)表格中有一個(gè)電流數(shù)據(jù)有誤，該數(shù)據(jù)是；（3）完成實(shí)驗(yàn)后，小明取一個(gè)阻值為R0的定值電阻，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻。請(qǐng)把實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。①閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑片P，直至電壓表示數(shù)為V；②斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，保持滑片P位置不變，，再閉合開(kāi)關(guān)，記錄電壓表示數(shù)U'；小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R（用所測(cè)的量和已知量表示）?！敬鸢浮浚?）電流表選用的量程太大：（2）得出小燈泡的實(shí)際電壓、實(shí)際功率、亮度之間的普遍規(guī)律0.7右越大0.36；（3）2.5將電壓表改接在定值電阻R0兩端【詳解】（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時(shí)的電阻約為9Ω，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)通過(guò)的電流約為由圖甲可知，電流表選用0~3A量程，分度值為0.1A，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小，誤差太大，故電流表選用量程太大了，應(yīng)換用0~0.6A量程。（2）①實(shí)驗(yàn)中多次改變小燈泡兩端的電壓，多次測(cè)量小燈泡的實(shí)際功率并比較其亮度，目的是得出小燈泡的實(shí)際電壓、實(shí)際功率、亮度之間的普遍規(guī)律。②根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，第4次實(shí)驗(yàn)中，電壓表示數(shù)即小燈泡兩端電壓等于其額定電壓，則此時(shí)小燈泡的功率為其額定功率，由圖乙可知，電流表選用0~0.6A量程，分度值為0.02A，故電流表的示數(shù)為0.28A，則小燈泡的額定功率為接下來(lái)要完成第5次實(shí)驗(yàn)，由表中數(shù)據(jù)可知，調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)由2.5V變?yōu)?.0V，電源電壓不變，根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可知，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的阻值，滑片應(yīng)向右移動(dòng)。③分析表格數(shù)據(jù)可知，從第1次實(shí)驗(yàn)到第5次實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的實(shí)際功率依次為故小燈泡兩端電壓越來(lái)越大，實(shí)際功率越來(lái)越大，小燈泡的亮度越亮。④分析表格數(shù)據(jù)，根據(jù)R=U/I可得，5次實(shí)驗(yàn)中小燈泡的電阻依次為因?yàn)樾襞菰搅?，燈絲溫度越高，燈絲電阻隨溫度的升高而變大，所以第5次實(shí)驗(yàn)中電流數(shù)據(jù)0.36A有誤。（3）由圖丙知，定值電阻R0、小燈泡、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)小燈泡兩端電壓，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，因此應(yīng)調(diào)節(jié)滑片，使小燈兩端電壓即電壓表示數(shù)等于額定電壓2.5V。小燈泡兩端電壓已知，根據(jù)R=U/I可知，還需要測(cè)出通過(guò)小燈泡的電流，根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等可知，只需測(cè)出通過(guò)定值電阻R0的電流，因此將電壓表改接在定值電阻R0兩端，測(cè)出R0兩端電壓U'，則電路中的電流I=U'/R0，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為方法技巧1.實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則（1）電壓表、電流表的選擇原則：在滿足量程要求的前提下盡可能選擇小量程，以使測(cè)量結(jié)果的精確度更高。（2）滑動(dòng)變阻器的選擇：①看允許通過(guò)的最大電流是否符合要求；②看最大阻值是否符合電路調(diào)節(jié)要求。2.實(shí)驗(yàn)電故障分析（1）首先要根據(jù)題干給出的條件確定是斷路還是短路：電流表有（無(wú)）示數(shù)，說(shuō)明電流表所在電路時(shí)通路（斷路）；電壓表有（無(wú)）示數(shù)，說(shuō)明電壓表兩接線柱到電源兩極的電路時(shí)通路（斷路）。（2）然后再分析、判斷是哪一部分發(fā)生斷路或短路。【訓(xùn)練1-1】利用如圖所示的裝置測(cè)量小燈泡的電功率，電源電壓恒定不變，小燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣。閉合開(kāi)關(guān)，實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中出現(xiàn)了以下幾種情況，分析錯(cuò)誤的是（）A．無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡不亮，電壓表的示數(shù)幾乎等于電源電壓，電流表幾乎無(wú)示數(shù)，原因是小燈泡斷路B．無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡很暗且亮度不變，原因是滑動(dòng)變阻器同時(shí)接入兩個(gè)下接線柱C．當(dāng)小燈泡的實(shí)際電壓為2.5V時(shí)，要測(cè)量小燈泡的額定功率，需將滑片向左移動(dòng)D．電壓表無(wú)示數(shù)，小燈泡不亮，可能是小燈泡短路【答案】C【詳解】A．無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡不亮，電流表幾乎無(wú)示數(shù)，可能電路中出現(xiàn)斷路，電壓表的示數(shù)幾乎等于電源電壓，可能是小燈泡斷路，故A正確，不符合題意；B．小燈泡一直很暗，即小燈泡的電流很小，可知電路中的電阻很大，滑片移動(dòng)，燈泡的亮度不變，可能是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器同時(shí)接了下面兩個(gè)接線柱，故B正確，不符合題意；C．燈泡的額定電壓是3.8V，當(dāng)小燈泡的實(shí)際電壓為2.5V時(shí)，要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓增大到3.8V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動(dòng)變阻器的電阻要減小，滑片向右端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為3.8V為止，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．電壓表和燈泡并聯(lián)，如果電壓表無(wú)示數(shù)，小燈泡不亮，可能是燈泡被短路，故D正確，不符合題意。故選C?！居?xùn)練1-2】（2024·四川自貢·中考真題）在“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，小剛同學(xué)用一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表、一個(gè)開(kāi)關(guān)、一個(gè)滑動(dòng)變阻器、電壓為4.5V的電源和額定電壓為2.5V的小燈泡，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。（1）實(shí)驗(yàn)中需要依據(jù)圖甲所示的電路圖，將圖乙所示器材進(jìn)行連線，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖乙所示電路連接完整。（2）正確連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)（選填“變大”“變小”或“不變”）。當(dāng)電壓表的示數(shù)為V時(shí)小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表指針如圖丙所示，其示數(shù)為A，小燈泡的額定功率為W。若小燈泡兩端的實(shí)際電壓為2.3V，則小燈泡的實(shí)際功率（選填“大于”“等于”或“小于”）額定功率。（3）小王同學(xué)也按圖甲所示電路圖連接電路，當(dāng)連接最后一根導(dǎo)線時(shí)，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅。請(qǐng)你指出導(dǎo)致此現(xiàn)象可能的原因：?！敬鸢浮恳?jiàn)下圖變大2.5V0.280.7小于連線時(shí)，開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)；且閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片沒(méi)有移到阻值最大位置【詳解】（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按“一上一下”接入即可，電路如下圖（2）由圖甲知道，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，電路總電阻減小，由歐姆定律知道，電路電流增大，故測(cè)量電路電流的電流表示數(shù)變大。由于小燈泡的額定電壓為2.5V，故測(cè)量燈泡兩端電壓的電壓表示數(shù)2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光。此時(shí)由圖丙所示電流表知道，量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.28A，由P=UI知道，小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.28A=0.7W因?yàn)闊襞莸念~定電壓為2.5V，所以當(dāng)燈泡兩端電壓為2.3V時(shí)，其實(shí)際功率小于額定功率。（3）連接完最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)光，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)前開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)；燈泡發(fā)出明亮耀眼的光，很快熄滅，說(shuō)明電路電流太大，總電阻太小，即滑動(dòng)變阻器接入電路電阻未達(dá)到阻值最大處。考向02測(cè)量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)的改進(jìn) 【例題2】小紅在測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中，選用的小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣。（1）正確連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，而電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓，則可能的故障是；（2）故障排除后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為；（3）小紅還設(shè)計(jì)出了只有電流表沒(méi)有電壓表時(shí)測(cè)量小燈泡電功率的方法，其電路圖（如圖丙所示），已知R0＝5Ω，此方案最關(guān)鍵的一步是必須調(diào)節(jié)變阻器滑片，使電流表A2的示數(shù)為A時(shí)，再讀出電流表A1的示數(shù)，才能算出小燈泡的額定功率?！敬鸢浮繜襞輸嗦?.75W0.5【詳解】（1）正確連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路可能有斷路發(fā)生，電壓表示數(shù)等于電源電壓，則電壓表兩接線柱到電源間是通路，說(shuō)明與其并聯(lián)的燈泡斷路。（2）燈泡兩端電壓等于2.5V時(shí)正常發(fā)光，由圖乙可知，電流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，此時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.3A，所以燈泡的額定功率為（3）由圖丙知，R0與L并聯(lián)再與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，兩支路各有一個(gè)電流表。由題知，R0＝5Ω，為測(cè)燈泡的額定功率必須先使燈泡正常發(fā)光，此方案最關(guān)鍵的一步是必須調(diào)節(jié)變阻器滑片，使電流表A2的示數(shù)為2.5V/5Ω=0.5A由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律知，燈泡的兩端電壓為UL=U0=2.5V再讀出電流表A1的示數(shù)，由P=UI才能算出小燈泡的額定功率。方法技巧用電流表和電壓表測(cè)電功率和測(cè)電阻的步驟相似，在缺少電流表或電壓表時(shí)，可借用一定值電阻、電阻箱等來(lái)替代電壓表或電流表。測(cè)量小燈泡額定功率基本方法是伏安法，其他方法都是在伏安法基礎(chǔ)上衍生出來(lái)的。1.只有電流表時(shí)：利用并聯(lián)電路電壓相等的規(guī)律，用電流表和已知阻值的定值電阻串聯(lián)，然后與小燈泡并聯(lián)，間接測(cè)出小燈泡兩端的電壓；2.只有電壓表時(shí)：利用串聯(lián)電路電流相等的規(guī)律，將已知電阻和小燈泡串聯(lián)，用電壓表測(cè)出已知電阻兩端的電壓，便可以間接測(cè)出通過(guò)小燈泡的電流。【訓(xùn)練2-1】在電源電壓恒定、R0阻值已知的情況下，只用電流表測(cè)量額定電流為I額的小燈泡的電功率。下列四種設(shè)計(jì)方案能得到燈泡額定功率的是（） ABCD【答案】A【詳解】A．圖中，燈L與R0并聯(lián)，電流表A1、A2分別測(cè)量燈L、R0的電流，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表A1的示數(shù)等于I額，讀出此時(shí)A2的示數(shù)I0，燈L的額定電壓、額定功率分別為A設(shè)計(jì)方案能測(cè)量燈泡額定功率，故A符合題意；B．圖中，燈L與R0并聯(lián)，電流表A1測(cè)量通過(guò)燈L的電流，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表A1的示數(shù)等于I額；無(wú)法通過(guò)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，計(jì)算燈的額定電壓，無(wú)法計(jì)算燈的額定功率，所以B設(shè)計(jì)方案不能測(cè)量燈泡額定功率，故B不符合題意；C．單刀雙擲開(kāi)關(guān)連接b時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，能使電流表A的示數(shù)等于I額；無(wú)法測(cè)量燈的額定電壓，無(wú)法計(jì)算燈的額定功率，C設(shè)計(jì)方案不能測(cè)量燈泡額定功率，故C不符合題意；D．圖中，閉合S、S1，斷開(kāi)S2，燈L與R0并聯(lián)，電流表A測(cè)量通過(guò)R0的電流；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，無(wú)法測(cè)量燈的額定電流，無(wú)法計(jì)算燈的額定功率，故D不符合題意。故選A。

【訓(xùn)練2-2】小亮在做“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)，所用的小燈泡額定電壓為2.5V。（1）圖甲為小亮連接的實(shí)物電路，請(qǐng)你幫他補(bǔ)充完整；（2）電路連接正確后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是（寫(xiě)出一種合理情況即可）；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成了U-I圖像如圖丙所示，根據(jù)圖像提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是W；（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小亮進(jìn)一步思考，在沒(méi)有電流表的情況下，能否測(cè)量小燈泡的額定功率？他想利用一個(gè)定值電阻R0接在原電路電流表的位置，設(shè)計(jì)的電路圖如圖丁所示，然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓表示數(shù)為U額，接著保持滑片位置不變，將電壓表B點(diǎn)的接線改接到C點(diǎn)，觀察并記錄電壓表示數(shù)為U，則小燈泡的額定功率可表示為P額=（用R0、U額、U等物理量符號(hào)表示）?！敬鸢浮恳?jiàn)下圖燈泡斷路0.5【詳解】（1）滑動(dòng)變阻器接一個(gè)上接線柱和一個(gè)下接線柱串聯(lián)在電路中，如圖所示：（2）電路連接正確后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，則電路可能斷路，電壓表有示數(shù)，則電壓表和電源接通，因此可能是燈泡斷路。（3）由乙圖的U-I圖像可知，當(dāng)小燈泡的電壓為額定電壓U額-2.5V時(shí)，電流I=0.2A，小燈泡的額定功率為P額=U額I=2.5V×0.2A=0.5W（4）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓表示數(shù)為2.5V，接著保持滑片位置不變，根據(jù)電流從電壓表正接線柱流入，將電壓表B點(diǎn)的接線改接到C點(diǎn)，觀察并記錄電壓表示數(shù)U，因?yàn)楦鱾€(gè)電阻的大小和電壓大小都不變，燈泡仍然正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，定值電阻的電壓為U0=U-U額由歐姆定律，通過(guò)定值電阻的電流通過(guò)定值電阻的電流即小燈泡的額定電流，則小燈泡的額定功率為模塊四焦耳定律知識(shí)清單知識(shí)清單一、電流的熱效應(yīng)1.電流的熱效應(yīng)：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。2.探究影響電流熱效應(yīng)的因素【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（1）實(shí)驗(yàn)裝置介紹：兩個(gè)透明的塑料容器內(nèi)部密閉著等量的空氣；容器內(nèi)部的空氣與U形管一端相連通。兩個(gè)容器中各有一段電阻絲，兩個(gè)容器里的電阻絲串聯(lián)在一起接入電路。（2）實(shí)驗(yàn)原理：如圖所示，兩個(gè)透明容器中密封著空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣的體積變化。同時(shí)使用兩個(gè)密閉容器時(shí)，哪一側(cè)U型管中液柱出現(xiàn)的高度差大，表明哪一側(cè)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。圖中，因?yàn)棣右＞Δh左，所以電流通過(guò)右側(cè)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。（3）研究方法①控制變量法：在探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少跟電流、電阻、通電時(shí)間的關(guān)系時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)應(yīng)該控制兩個(gè)物理量不變。②轉(zhuǎn)換法：實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察U形管液面的高度差來(lái)比較電流產(chǎn)生熱量的多少。（4）實(shí)驗(yàn)器材：學(xué)生電源、焦耳定律演示器、電流表、滑動(dòng)變阻器等。為了進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，需要改變通過(guò)兩個(gè)電阻絲的電流，所以在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器，通過(guò)移動(dòng)滑片改變電流。甲甲（5）實(shí)驗(yàn)記錄表實(shí)驗(yàn)次數(shù)電流關(guān)系電阻大小/Ω通電時(shí)間關(guān)系U形管液面高度差⊿h左右左右左右左右1相等510相等2大小相等相等【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】（1）探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系。如上圖甲所示，將兩根阻值不等的電阻絲串聯(lián)接入電路，使用學(xué)生電源供電。閉合開(kāi)關(guān)，通電一段時(shí)間后，觀察記錄U形管液面高度差的變化。（2）探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系。按照下圖將密封容器、開(kāi)關(guān)及電源連接起來(lái)。實(shí)驗(yàn)中在右面密封盒外并聯(lián)一個(gè)5Ω的電阻R3，目的是改變通過(guò)盒內(nèi)電阻的電流大小，從而研究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系。由于R3的分流作用，因此通過(guò)兩個(gè)容器中電阻的電流不同：I1=2I2（3）探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟時(shí)間的關(guān)系。閉合開(kāi)關(guān)，通電一段時(shí)間后，觀察同一個(gè)密封盒U形管液面的高度差的變化?！痉治稣撟C】（1）分析實(shí)驗(yàn)1可發(fā)現(xiàn)：在電流和通電時(shí)間相等時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。（2）分析實(shí)驗(yàn)2可發(fā)現(xiàn)：在電阻和通電時(shí)間相等時(shí)，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。（3）由實(shí)驗(yàn)步驟（3）可知，在電流和電阻相等時(shí)，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）在電流相同、通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。（2）在電阻相同、通電時(shí)間相同時(shí)，通過(guò)一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。（3）在電流相同、電阻相同時(shí)，通電時(shí)間越長(zhǎng)，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多?！窘涣饔懻摗繉?shí)驗(yàn)結(jié)束后，小紅說(shuō)她在一本書(shū)上看到用如圖所示的裝置也可以探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)。請(qǐng)你對(duì)該裝置進(jìn)行評(píng)價(jià)?！驹u(píng)價(jià)】該裝置中，兩個(gè)相同的燒瓶盛有質(zhì)量相同、溫度相同的同種液體；燒瓶?jī)?nèi)插有溫度計(jì)，可以測(cè)量液體的溫度。燒瓶?jī)?nèi)部有兩個(gè)阻值不同的電阻絲，組成串聯(lián)電路接入電路中。通過(guò)比較燒瓶?jī)?nèi)液體的溫度可以探究影響電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的因素。二、焦耳定律1.焦耳定律（1）內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。（2）公式：Q=I2Rt

（3）公式中Q=I2Rt各物理量及其單位：I表示電流，單位是安培（A）；R表示電阻，單位是歐姆（Ω）；t表示時(shí)間，單位是秒（s）；Q表示熱量，單位是焦耳（J）1焦耳=1安2×1歐×1秒2.推導(dǎo)焦耳定律

若電流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量，即Q=W

因?yàn)殡姽=UIt，根據(jù)歐姆定律U=IR可得：Q=W=UIt=I2Rt3.電功與電熱（1）電功與電熱的區(qū)別：電功是指電流通過(guò)一段電路所做的功，它的大小表示電路消耗電能的多少，或表示有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電熱是指電流通過(guò)一段電路做功時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分。兩者表示的意義不同，是兩個(gè)不同的概念。（2）電功與電熱的聯(lián)系①純電阻電路（如電爐、電熱器、電熨斗等電路）：該類電路中，電流通過(guò)用電器時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電流產(chǎn)生的熱量等于電流做的功，即Q=WQ=W總=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt上述公式都可以適用于純電阻電路。②非純電阻電路：在該類電路中，當(dāng)電流通過(guò)用電器時(shí)，電能主要轉(zhuǎn)化為其它形式的能量，只有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電流產(chǎn)生的熱量小于電流做的功（消耗的電能），即Q＜W。例如：電風(fēng)扇工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能，只有少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（發(fā)熱）。W總＝UIt=W機(jī)械能＋Q熱量，電熱小于電功（選填“大于”、“小于”或“等于”）。三、電熱的利用和防止1.電熱的利用——電熱器（1）電熱器的工作原理：電流的熱效應(yīng)。（2）電熱器的主要結(jié)構(gòu)：發(fā)熱體。發(fā)熱體是由導(dǎo)電性差、熔點(diǎn)高的電阻絲繞在絕緣體材料上做成的。其中，絕緣體材料可將電阻絲與電熱器的外殼隔開(kāi)，防止觸電和漏電。（3）常見(jiàn)家用電熱器：電飯煲、電烙鐵、電烤箱等。（4）電熱器的優(yōu)點(diǎn)：清潔衛(wèi)生，沒(méi)有環(huán)境污染；效率高；可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。2.電熱的危害與防止（1）電熱的危害：由于電流的熱效應(yīng)，會(huì)使用電器的溫度過(guò)高，加速絕緣材料的老化，甚至可能燒壞用電器；造成電能輸送過(guò)程中的電能損失。（2）防止電熱危害的方法：給用電器安裝散熱風(fēng)扇；安裝散熱片；安裝散熱窗。方法清單方法清單考向01探究影響電流熱效應(yīng)的因素 【例題1】（2023·山東棗莊·中考真題）在探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中。某興趣小組猜想：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與通過(guò)導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間有關(guān)，于是他們利用甲、乙、丙三個(gè)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，如圖所示，三個(gè)裝置的透明容器中各有一段電阻絲，容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。

（1）要探究電熱與電阻的關(guān)系。應(yīng)選用組合，并將它們接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）選用乙、丙組合，串聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在通電時(shí)間相同的情況下，發(fā)現(xiàn)乙裝置U型管中液面高度變化大，由此可得到的結(jié)論是：在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，。（3）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察U型管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，在研究許多物理問(wèn)題時(shí)都會(huì)用到這種方法，下列實(shí)例采用研究方法與此相同的是。A．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系B．用鐵屑顯示磁體周圍磁場(chǎng)分布C．研究光的傳播時(shí)，引入“光線”D．探究平面鏡成像的特點(diǎn)【答案】甲、乙串聯(lián)通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多B【詳解】（1）要研究電熱與電阻的關(guān)系，需要控制通過(guò)電阻的電流與通電時(shí)間相同，而電阻的阻值不同，因此選用甲和乙組合，將它們串聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）乙和丙，由于串聯(lián)在電路中，可知通過(guò)電路乙中5Ω電阻的電流大于通過(guò)丙中5Ω電阻的電流，當(dāng)在通電時(shí)間相同的情況下，發(fā)現(xiàn)乙裝置U型管中液面高度變化大，可知?dú)鈮翰钤酱?，溫度差越大，熱量越多，可以得出的結(jié)論是：通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。（3）A．實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察U型管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，這用到了轉(zhuǎn)化法，而探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時(shí)，用到的方法是控制變量法，故A不符合題意；B．用鐵屑顯示磁體周圍磁場(chǎng)分布時(shí)，磁體周圍磁場(chǎng)的強(qiáng)弱轉(zhuǎn)化為吸引鐵屑的多少，B符合題意；C．研究光的傳播時(shí)，引入“光線”，這是模型法，故C不符合題意；D．探究平面鏡成像的特點(diǎn)，用到的是替代法，故D不符合題意。故選B。方法技巧探究影響電流熱效應(yīng)的因素應(yīng)注意的問(wèn)題1.運(yùn)用轉(zhuǎn)換法來(lái)判斷產(chǎn)生電熱的多少，通過(guò)觀察U形管中液面的高度差大小來(lái)判斷導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少。2.注意控制變量法的運(yùn)用。如探究電熱與電阻的關(guān)系，就要控制電流和通電時(shí)間相等。3.在分析現(xiàn)象得出結(jié)論時(shí)，也要注意運(yùn)用控制變量法來(lái)描述結(jié)論?！居?xùn)練1-1】如圖所示是“探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．本實(shí)驗(yàn)利用了轉(zhuǎn)換法，將電流通過(guò)電阻產(chǎn)生熱量的多少轉(zhuǎn)換成U形管液面高度差的變化B．利用任意一個(gè)容器中的電阻都可以探究電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量與時(shí)間的關(guān)系C．圖甲中，通電一段時(shí)間后左右兩邊容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比是1︰2D．圖乙所示裝置中，通電一段時(shí)間后兩容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比為2︰1【答案】D【詳解】A．本實(shí)驗(yàn)中電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少不能直接看出來(lái)，實(shí)驗(yàn)利用U形管液面高度差的變化來(lái)反映電流通過(guò)電阻產(chǎn)生熱量的多少，這是轉(zhuǎn)換法，故A正確，不符合題意；B．任意一個(gè)容器中的電阻一定，通過(guò)的電流一定，改變通電時(shí)間，就可以探究電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量與時(shí)間的關(guān)系，故B正確，不符合題意；C．圖甲中，兩電阻串聯(lián)，通過(guò)的電流相同，通電一段時(shí)間后，根據(jù) Q=I2Rt可知，左右兩邊容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比是1︰2，故C正確，不符合題意；D．圖乙所示裝置中，右側(cè)容器中兩電阻并聯(lián)，在和左側(cè)容器中的電阻串聯(lián)，，通電一段時(shí)間后，根據(jù)Q=I2Rt可知，兩容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比為4︰1，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D?！居?xùn)練1-2】如圖甲、乙所示為“探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)的部分裝置，兩個(gè)相同的透明容器中封閉著質(zhì)量相等、溫度也相同的空氣。（1）探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”時(shí)，選擇（選填“甲”或“乙”）圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩電阻產(chǎn)生熱量的多少可以通過(guò)觀察來(lái)比較；（2）連接好電路后閉合開(kāi)關(guān)，通電一段時(shí)間后根據(jù)圖甲可以得出結(jié)論：；（3）家用電暖器，發(fā)熱管熱的發(fā)紅，而串聯(lián)的電源線卻不熱，主要是因?yàn)榘l(fā)熱管的比電源線的大；（4）完成上述試驗(yàn)后，小明同學(xué)受到啟發(fā)，對(duì)裝置進(jìn)行改造，準(zhǔn)備探究“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖丙所示，A、B兩個(gè)電阻絲的電阻應(yīng)該是（選填“相同”或“不同”）的；（5）兩個(gè)燒瓶中分別加入初溫相同、相等的水和煤油，通電一段時(shí)間后，煤油的溫度更高，說(shuō)明（選填“水”或“煤油”）的吸熱能力更強(qiáng)?！敬鸢浮恳襏形管液面高度的變化在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多電阻相同質(zhì)量水【詳解】（1）探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”時(shí)，要控制通過(guò)相同阻值電阻中的電流不同，所以選圖乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察U形管液面高度的變化來(lái)反映電阻產(chǎn)生熱量的多少。（2）圖甲中兩不同的電阻串聯(lián)，電流和通電時(shí)間相同，可以得出結(jié)論是在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（3）電源線的電阻遠(yuǎn)小于發(fā)熱管的電阻，發(fā)熱管和電源線串聯(lián)，通過(guò)的電流相等，由 Q=I2Rt可知，電流通過(guò)電源線產(chǎn)生的熱量很少，電流通過(guò)發(fā)熱管產(chǎn)生的熱量比較多。（4）為保證不同物質(zhì)能吸收相同的熱量，甲、乙兩個(gè)電阻絲的阻值必須相等。（5）根據(jù)控制變量法可知，要選擇初溫相同、質(zhì)量相等的水和煤油進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，煤油的溫度更高，因此升高相同的溫度，水的加熱時(shí)間長(zhǎng)，說(shuō)明水的吸熱能力更強(qiáng)。考向02焦耳定律及其應(yīng)用【例題2】（2023·湖南湘潭·中考真題）取口香糖錫紙，剪成如圖所示形狀，其中AB和CD段等長(zhǎng)。戴好防護(hù)手套，將錫紙條（帶錫的一面）兩端連接電池正、負(fù)極，如圖所示，發(fā)現(xiàn)錫紙條很快開(kāi)始冒煙、著火。下列分析正確的是（）

A．通過(guò)AB和CD段的電流不相等 B．正常情況下，AB段會(huì)先著火C．AB和CD段的電壓相等 D．AB和CD段的電阻相等【答案】B【詳解】根據(jù)電阻的影響因素可知，導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度相同時(shí)，導(dǎo)體的橫截面積越小，電阻越大，所以AB段導(dǎo)體的電阻大。A．因?yàn)锳B和CD段串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電流規(guī)律可知，電流相等，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù) Q=I2Rt可知，其他條件相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的電熱越多，越容易著火AB段電阻大，所以越容易著火，故B正確；C．根據(jù)U=IR可知，電阻越大，電壓越大，AB段的電壓大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)分析可知，兩段導(dǎo)體AB段的電阻大，故D錯(cuò)誤。故選B。方法技巧應(yīng)用焦耳定律分析問(wèn)題時(shí)，其公式的選擇技巧由于電流通過(guò)電阻絲時(shí)產(chǎn)生的熱量與多方面因素有關(guān)，所以在比較電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量多少時(shí)，需要運(yùn)用控制變量法，但要注意在不同的條件下，由于控制不變的物理量可能不同，所以運(yùn)用的公式也可能不同，如在電壓和時(shí)間相同的情況下，，要用公式Q=EQ\F(U2,R)t來(lái)比較熱量大小，在電流和時(shí)間相同的情況下，要用公式Q=I2Rt來(lái)比較熱量大小。【訓(xùn)練2-1】（2023·無(wú)錫·中考真題）如圖所示，是超市常用的塑料袋封口夾電路原理圖，電源電壓為，電熱絲R阻值為。閉合開(kāi)關(guān)S，電熱絲溫度升高，利用電流的效應(yīng)實(shí)現(xiàn)高溫封口，內(nèi)產(chǎn)生的熱量為J，若使用時(shí)總把塑料袋燙壞，可以（選填“增大”或“減小”）電熱絲的阻值。

【答案】熱75增大【詳解】塑料袋封口夾是當(dāng)電熱絲有電流通過(guò)時(shí)，電熱絲能發(fā)出熱量，所以利用電流的熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)高溫封口的。電源電壓為5V，電熱絲R阻值為1Ω，則3s內(nèi)產(chǎn)生的熱量使用時(shí)總把塑料袋燙壞，即產(chǎn)生熱量過(guò)多，則需要減小電熱絲的功率，由P=U2/R可知，電壓一定時(shí)，增大電阻，可以減小電熱絲的功率?！居?xùn)練2-2】（2024·四川遂寧·中考真題）在甲圖所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S1，再閉合開(kāi)關(guān)S2，電流表的示數(shù)變大，此時(shí)兩電流表指針都指在刻度盤(pán)的中央，均如乙圖所示，則通過(guò)R1的電流為A，，在相同時(shí)間內(nèi)兩電阻產(chǎn)生的熱量之比。【答案】1.21∶44∶1【詳解】圖甲中，閉合開(kāi)關(guān)S1，是電路R2的簡(jiǎn)單電路，兩個(gè)電流表都測(cè)通過(guò)R2的電流；再閉合開(kāi)關(guān)S2，則R1、R2并聯(lián)，A2測(cè)通過(guò)R2的電流，示數(shù)不變，A1測(cè)干路電流，由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知，A1示數(shù)大于A2示數(shù)，因此A1使用的大量程，分度值為0.1A，示數(shù)為1.5A，即干路電流為A2使用的小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，則通過(guò)R1的電流為由歐姆定律可知，兩電阻的阻值之比在相同時(shí)間內(nèi)兩電阻產(chǎn)生的熱量之比考向03有關(guān)電熱的綜合計(jì)算【例題3】（2024·江蘇蘇州·中考真題）某電飯鍋的電路如圖所示，發(fā)熱盤(pán)內(nèi)有發(fā)熱電阻R1和分壓電阻R2，S是溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)S接a時(shí)，電飯鍋處于高溫?fù)酰ㄟ^(guò)的電流為4A；當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)切換到b，電飯鍋處于保溫?fù)酰ㄟ^(guò)的電流為0.25A。求：（1）R1的阻值；（2）電飯鍋高溫?fù)醯墓β?；?）保溫16min，分壓電阻R2產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）55Ω；（2）880W；（3）4.95×104J【詳解】（1）當(dāng)S接a時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電飯鍋處于高溫?fù)酰ㄟ^(guò)的電流為4A，根據(jù)歐姆定律可得，R1的阻值為（2）根據(jù)P=UI可得，電飯鍋高溫?fù)醯墓β蕿镻高=UI高=220V×4A=880W（3）當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)切換到b，此時(shí)兩電阻串聯(lián)，電飯鍋處于保溫?fù)酰ㄟ^(guò)的電流為0.25A。根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，分壓電阻R2的阻值為保溫16min，分壓電阻R2產(chǎn)生的熱量為方法技巧電熱綜合計(jì)算題的命題研究及解決方案1.有關(guān)電熱的綜合計(jì)算題一般是以常見(jiàn)的電熱器為命題背景，通過(guò)開(kāi)關(guān)的閉合或斷開(kāi)等來(lái)對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析與計(jì)算。2.解決方案（1）正確理解電熱（或發(fā)熱功率）與電阻的關(guān)系；（2）能夠根據(jù)開(kāi)關(guān)的閉合或斷開(kāi)等畫(huà)出電路圖，明確電路的連接方式；（3）綜合運(yùn)用焦耳定律、歐姆定律和串、并聯(lián)電路的電流與電壓的規(guī)律進(jìn)行解題?！居?xùn)練3-1】如圖所示是科技小組設(shè)計(jì)的模擬某家用電熱毯工作電路的示意圖。R0是電熱毯中的發(fā)熱電阻絲，R是串聯(lián)在電路中的電阻，S是控制電熱毯處于加熱檔或保溫檔的溫控開(kāi)關(guān)。該電熱毯接入電壓恒為220V的電路中，電熱毯加熱時(shí)的功率為110W；電熱毯保溫時(shí)的功率為55W。忽略電阻隨溫度的變化。下列判斷錯(cuò)誤的是（）A．電熱毯加熱時(shí)，電路中的電流為2AB．電熱毯保溫時(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)C．電阻R0的阻值為440ΩD．電阻R接入電路時(shí)，它每分鐘消耗電能1650J【答案】A【詳解】A．根據(jù)題意知道，電熱毯接入電壓恒為220V的電路中，電熱毯加熱時(shí)的功率為110W；由P=UI知道，電熱毯加熱時(shí)，電路中的電流，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)S閉合時(shí)，只有R0在電路中，電熱毯處于高溫?fù)?；?dāng)S斷開(kāi)時(shí)，R與R0串聯(lián)在電路中，R分去一部分電壓，因此電熱毯處于保溫檔，故B正確；C．由P=U2/R知道，電阻R0的阻值為故C正確；D．電阻R接入電路時(shí)，電路的電流電阻R的阻值為由焦耳定律Q=I2Rt知道，它每分鐘消耗電能故D正確。故選A?！居?xùn)練3-2】小華家買(mǎi)了一個(gè)家用電吹風(fēng)，其簡(jiǎn)化電路如圖，主要技術(shù)參數(shù)如下表，電吹風(fēng)在額定電壓下工作，求：（1）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多大？（2）電熱絲工作時(shí)的電阻是多大？（3）電吹風(fēng)內(nèi)電動(dòng)機(jī)的電阻是44Ω，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)5min產(chǎn)生的熱量是多少？【答案】（1）0.5A；（2）55Ω；（3）3300J【詳解】（1）由圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)置于BC時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)工作，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)置于AB時(shí)，電動(dòng)機(jī)與電熱絲并聯(lián)，電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)工作，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，此時(shí)電熱絲的電功率P電熱絲=P熱風(fēng)-P冷=990W-110W=880W電熱絲的電阻（3）根據(jù)電熱公式可知，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)5min產(chǎn)生的熱量Q=I2冷Rt=(0.5A)2×44Ω×5×60s=3300J答：（1）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是0.5A；（2）電熱絲工作時(shí)的電阻是55Ω；（3）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)5min產(chǎn)生的熱量是3300J。三、易混易錯(cuò)分析易混易錯(cuò)點(diǎn)1易混易錯(cuò)點(diǎn)1混淆電功公式W=UIt、W=I2Rt和W=U2t/R的適用條件

【辨析】在運(yùn)用W=UIt、W=I2Rt和W=U2t/R計(jì)算電功時(shí)，要注意三個(gè)公式的適用條件：W=UIt適用于所有電路，而W=I2Rt和W=U2t/R只適用于純電阻電路（即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路）?！纠}1】一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)兩端的電壓為380V，線圈的電阻為2Ω，通過(guò)線圈的電流為10A，求：（1）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作10min消耗的電能為多少J？（2）線圈中產(chǎn)生的熱量是多少J？（3）有多少電能轉(zhuǎn)化為了機(jī)械能？（4）轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？【答案】（1）2.28×106J；（2）1.2×105J；（3）2.16×106J；（4）94.7%【詳解】（1）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作10min消耗的電能為W=UIt=380V×10A×600s=2.28×106J（2）線圈中產(chǎn)生的熱量是Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×600s=1.2×105J（3）轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的能量為W有=W-Q=2.28×106J-1.2×105J=2.16×106J（4）轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是答：（1）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作10min消耗的電能為2.28×106J；（2）線圈中產(chǎn)生的熱量是1.2×105J；（3）有2.16×106J的電能轉(zhuǎn)化為了機(jī)械能；（4）轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是94.7%?！军c(diǎn)評(píng)】電動(dòng)機(jī)不是純電阻電路，所以這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作消耗的電能（電功）只能用W=UIt計(jì)算，不能用W=I2Rt和W=U2t/R。但是計(jì)算線圈中產(chǎn)生的熱量時(shí)，要用Q=I2Rt進(jìn)行計(jì)算，不能用W=UIt。易混易錯(cuò)易混易錯(cuò)點(diǎn)2混淆用電器在額定電壓下的工作狀態(tài)和實(shí)際電壓下的工作狀態(tài)【辨析】將用電器在額定電壓下的工作狀態(tài)和實(shí)際電壓下的工作狀態(tài)混淆，易導(dǎo)致

實(shí)際功率計(jì)算錯(cuò)誤。用電器只有在額定電壓下才能正常工作，此時(shí)用電器的實(shí)際功率等于其額定功率；當(dāng)用電器兩端的電壓不等于其額定電壓時(shí)，用電器不能正常工作，用電器的額定功率是確定的，而實(shí)際功率不是確定的，同一用電器在不同的電壓下實(shí)際功率不同。解題時(shí)要切記，實(shí)際電壓改變，實(shí)際功率也會(huì)隨著改變，但一般認(rèn)為用電器的電阻不隨電壓的改變而改變?！纠}2】標(biāo)有“6V6W”、“6V3W”的燈泡L1、L2，串聯(lián)接在某電源上，設(shè)燈絲的電阻不變，則（）A．通過(guò)燈L1、L2的電流之比為1︰2B．燈L1、L2兩端的電壓之比為2︰1C．電源電壓為9V時(shí)，只有L2能正常發(fā)光D．電源電壓為9V時(shí)，燈L1、L2都恰能正常發(fā)光【答案】C【詳解】AB．燈絲的電阻分別為由串聯(lián)電路電流處處相等，故通過(guò)燈L1、L2的電流之比為1︰1；電壓之比為故AB錯(cuò)誤；CD．當(dāng)電源電壓為9V時(shí)，電路中電流則L1的實(shí)際電壓L2的實(shí)際電壓因此只有L2能正常發(fā)光，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響，從而錯(cuò)誤地計(jì)算額定功率忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響，從而錯(cuò)誤地計(jì)算額定功率易混易錯(cuò)點(diǎn)3【辨析】額定功率是用電器在額定電壓下的電功率，用電器的實(shí)際電壓與實(shí)際功率是隨電路的變化而變化的，額定電壓與額定功率是不變的，當(dāng)它們作為已知條件給出時(shí)，通常的思路是根據(jù)公式R=U2額/P額先求出用電器的阻值，然后按照電阻不變根據(jù)P實(shí)=U2實(shí)/R計(jì)算得到實(shí)際功率。但是燈絲電阻受溫度的影響較大，有時(shí)按照常規(guī)思路進(jìn)行計(jì)算是錯(cuò)誤的?！纠}3】某同學(xué)利用如圖所示的電路測(cè)定小燈泡的額定功率，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“50Ω2A”，小燈泡的額定電流為0.3A。該同學(xué)將滑動(dòng)變阻器置于最大阻值后，閉合開(kāi)關(guān)，電壓表、電流表的示數(shù)分別為2V和0.2A，接著移動(dòng)滑動(dòng)變阻器直至小燈泡正常發(fā)光，這時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片恰好在中點(diǎn)，則小燈泡的額定功率為（）A．0.9W B．0.4W C．1.35W D．無(wú)法確定【答案】C【分析】滑動(dòng)變阻器的阻值在最大位置，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)應(yīng)分別為2V和0.2A，由U=IR計(jì)算出滑動(dòng)變阻器上的電壓，加上燈上的電壓即為電源電壓；再計(jì)算出燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器上的電壓，根據(jù)電源電壓和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，并結(jié)合串聯(lián)電路的特點(diǎn)即可求出燈泡的額定電壓，再由P=UI計(jì)算燈泡的額定功率．【詳解】滑動(dòng)變阻器上的電壓U=IR=0.2A×50Ω=10V電源電壓U總=10V+2V=12V燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器上的電壓U'=I'R'=0.3A×25Ω=7.5V燈泡的額定電壓UL=12V-7.5V=4.5V燈泡的額定功率PL=I'UL=0.3A×4.5V=1.35W故選C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇合適的儀器及電表的量程根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇合適的儀器及電表的量程易混易錯(cuò)點(diǎn)4【辨析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇合適的儀器及電表的量程是易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)之一。易出錯(cuò)的原因之一是對(duì)各儀器的規(guī)格及儀器上參數(shù)的物理意義不明確，如燈泡上標(biāo)有“2.5V0.3A”，表示該燈泡的額定電壓為2.5V、額定電流為0.3A，即電路中的電流超過(guò)0.3A燈泡就有被燒壞的可能；滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10Ω1A”表示該滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Ω，允許通過(guò)的最大電流為1A。若要測(cè)量小燈泡的電功率，所選擇的電源電壓必須高于小燈泡的額定電壓，電路中的電流不能超過(guò)各儀器允許通過(guò)的最大電流，同時(shí)還要考慮滑動(dòng)變阻器的阻值范圍是否能按要求調(diào)節(jié)小燈泡兩端電壓達(dá)到規(guī)定值，選取滑動(dòng)變阻器時(shí)，一般先根據(jù)R=（U電源-U燈）/I燈計(jì)算滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值，然后選取最大阻值大于且與之最接近的滑動(dòng)變阻器；若多個(gè)滑動(dòng)變阻器的最大阻值都符合，則利用額定電流加以篩選。易出錯(cuò)的原因之二是對(duì)物理過(guò)程分析不透徹、不全面，忽視了電流表、電壓表量程的選擇。要根據(jù)題意分析、計(jì)算來(lái)確定兩電表的量程，要保證測(cè)量時(shí)電表示數(shù)盡量超過(guò)所用量程的一半。【例題4-1】為測(cè)量一只標(biāo)有“6V3W”的小燈泡的額定功率，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材為：電壓表(量程0~3V，0~15V)一塊，電流表(量程0~0.6A，0~3A)一塊，電源(電壓恒為18V)一個(gè)，開(kāi)關(guān)一只，兩只滑動(dòng)變阻器是分別標(biāo)有“10Ω2A”和“50Ω1A”的R1和R2，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)時(shí):（1）電壓表應(yīng)選用的量程為。（2）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用（選填“R1”或“R2”）。請(qǐng)你用學(xué)過(guò)的知識(shí)說(shuō)明選擇依據(jù)?！敬鸢浮?-15VR2詳見(jiàn)解析【詳解】（1）小燈泡標(biāo)有“6V3W”，說(shuō)明燈的額定電壓為6V，燈的額定功率為3W，所以電壓表應(yīng)選用0-15V的量程；（2）燈正常工作時(shí)的電流大小I=P/U=3W/6V=0.5A＜1A要使燈正常工作，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，變阻器兩端的電壓U滑=18V-6V=12V變阻器的阻值至少為R滑=U滑I所以應(yīng)選用規(guī)格“50Ω1A”的變阻器R2?！纠}4-2】為測(cè)量一只標(biāo)有“6.3V

0.3A”的小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：電壓表（量程0～3V，0～15V）1個(gè)，電流表（量程0～0.6A，0～3A）1個(gè)，“10Ω

2A”、“20Ω

1A”和“50Ω

1A”的滑動(dòng)變阻器各1個(gè)，電源（電壓恒為12V）1個(gè)，開(kāi)關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲同學(xué)認(rèn)為電壓表和電流表都應(yīng)選用小量程，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用“50Ω

1A”；乙同學(xué)認(rèn)為電壓表應(yīng)選用大量程，電流表應(yīng)選用小量程，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用“10Ω

2A”。請(qǐng)你對(duì)兩位同學(xué)選擇器材的合理性作出評(píng)價(jià)并填在表中。（如合理，不需說(shuō)明理由；如不合理，請(qǐng)指出不合理之處和產(chǎn)生的后果）小組成員是否合理不合理之處不合理產(chǎn)生的后果甲乙【答案】見(jiàn)下表?！驹斀狻繜襞莸囊?guī)格是“6.3V0.3A”，所以燈泡的額定電壓為6.3V，所以電壓表應(yīng)選擇0～15V的量程；燈泡的額定電流為0.3A，電流表應(yīng)選擇0～0.6A的量程；電源電壓為12V，燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓應(yīng)為U滑=12V-6.3V=5.7V滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇規(guī)格是“20Ω

1A”。則甲同學(xué)：選擇電壓表的小量程時(shí)，無(wú)法得出小燈泡的額定電壓，電壓表滿偏，可能損壞；乙同學(xué)：選用“10Ω2A”的滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器最大阻值過(guò)小，小燈泡的實(shí)際電壓超