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2024河南中考物理一轮复习
第4讲 电功率、焦耳定律的理解及计算
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2024备考提能练
&1& 电能、电能表相关计算
3.4.5 结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。
1.生活素材 （2023商丘夏邑县模拟）如图所示是小飞家的电能表，
小飞家同时使用的用电器总功率不能超过_______ 。他让一个
电暖器单独接入电路，使其工作 ，电能表的指示灯闪烁了9
0次，该电暖器消耗的电能是____________ ，发热电阻的阻值是
____ 。
4 400
29
2.（2023信阳罗山县三模）假期小明一家要出门旅游，出发前家
里只有一台额定功率为 的冰箱正常工作，其他用电器都
已关闭。小明看到家里电能表的示数为 。过了7天
小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确
的是( )
A
A.这段时间冰箱消耗的电能是
B.冰箱每天平均工作的时间为
C.冰箱正常工作 电能表的转盘转过12转
D.再有其他家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变
&2& 简单电路相关计算
3.（2023濮阳南乐县二模）如图所示的电路，电源电压保持不
变， ， ，当 闭合时，电压表示数变化
了 ，则电源电压是____ ，电路中电流是____A， 消耗的
功率是____ 。
10
0.2
0.8
4.（2023新乡模拟）如图所示，电源电压为 ，在 、 两点间
接入一个“ ”的小灯泡，闭合开关 ，小灯泡恰好正常
发光，则定值电阻 的阻值为___ ，此时电路总功率为_____
6
0.75
2
； 若将小灯泡替换为阻值为 的定值电阻 ， 两端的电压为___ 。
&3& 动态电路类相关计算
类型一 滑片移动类
5.（2023南阳方城县模拟）灯泡 标有“ ”字样，接在
如图所示电路中，闭合开关后恰好正常发光，电源电压恒为
，在滑片 移动过程中，下列说法正确的是( )
D
A.若滑片 向右移动，电流表示数变小
B.为了保证电表的安全，电压表应选 量程
C.灯泡 在 内消耗的电能为
D.滑动变阻器消耗的电功率恒为
类型二 敏感电阻类
6.（双选）（2023南阳卧龙区一模）如图所示是检测酒精浓度的测试仪原理图，图
中电源电压恒为 ， 为定值电阻，酒精气体传感器 的阻值随酒精气体浓度
的增大而减小。当酒精浓度为0时， ，此时电压表示数为 。以下说
法正确的是( )
BD
A.随着酒精气体浓度越大，电路的总功率变小
B.定值电阻 的阻值为
C.酒精浓度为0时，电路消耗的总功率为
D.若电流表示数达到 时，表示酒驾，则此时 消耗的
电功率为
类型三 开关通断类
7.（2023周口商水县二模）如图所示的电路中，电源电压保持
不变，定值电阻 。当闭合开关 ，断开开关
、 时，电流表示数为 ；当闭合开关 ，断开开关
、 时，电压表示数为 ，则电源电压为___ ，定值电
阻 的阻值为____ ，整个电路的最大总功率为____ 。
6
10
5.4
[解析] 由图可知，当闭合开关 ，断开开关 、 时，只有 工作，电流表测
量 的电流。根据 可得，电源电压 ；当闭
合开关 ，断开开关 、 时， 、 串联，电压表测量 两端的电压，电
路中的电流 ，根据串联电路的电压特点可知，
两端的电压 ，根据 可得， 的阻值
；根据 和电阻的串并联特点可知，当闭合开关 、
，断开开关 时， 、 并联，整个电路的总功率最大，最大总功率
。
&4& U-I图像类相关计算
8.（双选）（2023焦作武陟县三模）小灯泡 和定值电阻 的 关系图像如图
乙所示，将其接在如图甲所示的电路中。已知电源电压为 ，下列说法中正确的
是( )
甲
乙
A.只闭合 时，电流表的示数是
B.开关 、 都闭合时，在 内电阻 产生的热量为
C.同时闭合 和 ，电路的总功率是
D.若将 和 串联接在电压为 的电源上， 的实际功率是
√
√
[解析] 只闭合 时，电路为灯泡的简单电路，电流表测通过灯泡的电流，由图乙
可知，灯泡两端的电压为 时，通过灯泡的电流为 ，所以电流表示数为
，故A正确；开关 、 都闭合时，灯泡和电阻并联接入电路，并联电路
各支路两端电压相等，由图乙可知，电阻两端的电压为 时，通过电阻的电流为
，在 内电阻 产生的热量
，故B错误；并联电路干路电流等
于各支路电流之和，则电路总功率
，故C正确；由图乙可知，通过
电路的电流为 时，灯泡两端的电压为 ，电阻两端的电压为 ，则电源
电压为 ，灯泡的实际功率 ，故D错误。
&5& 家用电器类相关计算
9.如图所示，为了更好地保证在校学生的饮水安全，学校新购
进了一批过滤净水机。每台净水机拥有4个出水口，1开3温，投
入使用后可满足约 人的用水需求。该净水机的加热
功率为 ，求：
（1）该净水机的加热元件正常工作时的电流是多少？（结果保留一位小数）
解：由 可知，正常工作时通过加热元件的电流
（2）若加热胆内装有 、初温 的水，将其全部加热至 ，则水吸收的
热量是多少？[水的比热容为 ，密度为 ]
解：由 可得，净水机内水的质量
水吸收的热量
（3）该净水机的加热效率为 ，则加热这些水，加热元件需要正常工作多长时间？
解：根据 知，
该净水机工作时消耗的电能
根据 知，加热时间
【解题关键】知道净水机内水的体积，根据 求出净水机内水的质量，根据
求出水吸收的热量；利用 求出该净水机工作时消
耗的电能，根据 计算加热时间。
10.（2023驻马店一模）小明家添置了一台家用豆浆机，小明研究发现豆浆机工作时，打浆和加热总是交替进行的，其中用到了许多物理知识。
额定电压
频率
电动机额定功率
电热器额定功率
（1）电加热的原理是__________。
焦耳定律
（2）豆浆机铭牌上的部分参数如表所示。豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少？
解：由 可知，豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流
（3）小明想粗略测算一下豆浆机电热器的加热效率大约是多少，于是，他把
大豆和 清水放入豆浆机中，测出其初温为 。豆浆机在额定电压
下工作，当电热器加热的总时间为 时混合物沸腾，测其温度为 。混
合物的比热容 ，豆浆机电热器的加热效率是多少？
解：由 可知，电热器消耗的电能
混合物吸收的热量
豆浆机电热器的加热效率
（4）若在用电高峰期，电压是 ，则豆浆机电热器工作时的实际功率是多少？
（假设电热器的电阻值不随温度的变化而变化）
解：由 可知，电热器的电阻
当电压为 时，豆浆机电热器工作时的实际功率
【解题关键】第（4）问先根据 求出电热器的电阻，再根据 求出
电压为 时豆浆机电热器工作的实际功率。
11.（2023信阳三模）如图甲所示的恒温箱，由工作电路和控制电路组成，其简化
电路如图乙所示，其中控制电路是由线圈电阻、热敏电阻 、滑动变阻器 串联
组成，电源两端电压恒为 ，线圈的阻值为 ，热敏电阻的 图像如图
丙所示。 的阻值为 时，恒温箱可以实现 的恒温控制；当线圈的电
流达到 时衔铁被吸合。其中加热器的额定电压为 ，额定功率为
。
甲
乙
丙
（1）当恒温箱实现 恒温控制时，热敏电阻 消耗的功率是多少？
解：恒温箱实现 恒温控制时，控制电路的电流为 ，热敏电阻两端电压
热敏电阻消耗的功率
（2）如果要使恒温箱能够设置 至 之间的温度，那么滑动变阻器 的
阻值范围为多少？
解：根据题意可知，控制电路电源电压恒为 ，当电路中的电流达到 时，
衔铁被吸合，故无论怎样设定温度，电路中的总电阻都不变；
由图丙可知， 的恒温控制时 ，电路中的总电阻
当恒温箱设置 时，由图丙可知， ，滑动变阻器接入电路中的电阻
当恒温箱设置 时，由图丙可知， ，
滑动变阻器接入电路中的电阻
要使恒温箱能够设置 至 之间的温度，可变电阻 的阻值调节范围应该在 ；
（3）由于输电导线上有电阻，当某次加热器的实际功率为 时，工作电路的
实际电压为多少？
解：根据 可得，加热器的电阻
由 得，工作电路的实际电压
&6& 焦耳定律的理解及应用
3.4.6 通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。
12.物理学史 （2023许昌一模）英国物理学家______做了大量的实验，于1840年最
先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。人们为了纪念他
在物理学中的成就，用他的名字来命名______的单位。
焦耳
热量
13.生活素材 （2023信阳罗山县三模）如图所示为某小区的供电设备向居民楼输电
的示意图。当居民楼内的用户用电器的总功率为 时，居民楼内的用户用电器两端
的实际电压为 。若输电线的总电阻为 ，供电设备的输出电压为 ，则下列说
法正确的是( )
B
A. 和 大小相等 B.输电线中通过的电流大小为
C.居民用户电路中的总电流为 D.时间 内电线上产生的热量为
一、填空题
1.生活素材 （2023驻马店驿城区三模）智能手机是目前普遍使用的通讯工具。“充
电五分钟，通话两小时！”这是某品牌手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电
压为 ，充电电流为 ， 最多可以充入电能_______ ；若电池容量是
，充满该手机电池，至少需要_____ 的时间。用充电宝给手机充电时，
充电宝相当于简单电路中的______（选填“电源”或“用电器”）。
6 000
0.75
电源
2.如图所示，电源电压恒定为 , ,闭合开关 ,滑
动变阻器的滑片 从 端滑到 端的过程中，电压表的示数从
变到 ，则 的阻值为____ ，滑动变阻器的最大阻
值为____ ；当滑片 置于 点时，该电路 消耗的电
能为_____ 。
10
30
120
3.（2023抚顺）用如图所示的装置可探究电流产生热量与
______（选填“电流”或“电阻”）的关系，若通过 的电
流为 ，通电 ， 产生的热量为_____ 。若将
更换为 的电阻，______（选填“仍能”或“不能”）
完成该实验探究。
电流
300
仍能
4.（2023益阳）有三个用电器，一个是“ ”的电风扇，一个是“
”的电热毯，另一个是“ ”的 节能灯，都正常工作相同的
时间，产生热量最多的用电器是________，若该用电器工作时的实际电压只有额定
电压的 ，则它在 内产生的热量为_______ （不考虑温度对其电阻的影
响）。
电热毯
2 560
5.如图甲是小灯泡 和电阻 的电流随电压变化的图像，将它们按图乙所示接入电
路中，只闭合开关 ，小灯泡的实际功率为 ，则电源电压为___ ，再闭合
开关 ，电流表示数变化了____A，此时电路消耗的总功率为____ 。
甲
乙
2
0.2
1.2
[解析] 由电路图可知，只闭合开关 时，电路为灯泡 的简单电路，由图像可知，灯泡两端的电压 时，通过灯泡的电流 ，此时小灯泡的实际功率 ，则电源电压 ；再闭合开关 后，灯泡 与定值电阻 并联，电流表测干路电流，此时 两端的电压为 ，由图像可知， ，电流表示数变化了 ，干路电流 ，电路消耗的总功率 。
6.（2023宿迁）某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡，
其电路如图所示。当开关 置于1时，电流表示数为 ，此时
电饭锅处于__________挡，在此挡位下加热 的水，使其温
度升高 ，用时 ，电饭锅的加热效率为_____；当开关
高温烧煮
2 156
高
置于2时，电流表的示数为 ， 的阻值为_______ 。若从做饭快的角度
考虑，应选择功率更____的电饭锅。
二、选择题
7.小明家上月末的电能表表盘如图所示，某次小明断开其他用电
器，只让电饭锅单独工作 ，电能表表盘转盘转过50圈，下
列说法中正确的是( )
B
A.电能表是测量电功率的仪表
B.电能表当前的示数为
C.小明家使用的电饭锅的功率为
D.表盘转动越快，表示电能表所在电路消耗电能越多
8.生活素材 （2023济南）商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员
说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家
的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的
“费电”分别指的是微波炉在使用时( )
D
A.消耗较少的电能，消耗较多的电能 B.电功率较小，电功率较大
C.电功率较小，消耗较多的电能 D.消耗较少的电能，电功率较大
9.（2023临沂）将一只“ ”的小灯泡（忽略温度影响）与一个阻值为
的电阻串联后接到 的电源上，闭合开关后，小灯泡的实际功率( )
B
A.大于 B.等于 C.小于 D.无法确定
[解析] 灯泡的电阻 ；灯泡和电阻串联后接到 的电源
上时，电路中的电流 ；根据 可得，灯泡的实
际电功率为 。
10.标有“ ”和“ ”的灯 和 （假设两灯灯丝电阻不变），若将它
们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是( )
B
A.通过灯 和 的电流之比为 B.灯 和 两端的电压之比为
C.灯 和 的发光亮度相同 D.能够正常发光的灯应是灯
[解析] 由 可知，灯 的额定电流 ,灯 的额定电
流 ;由欧姆定律可知，灯 的电阻 ，
灯 的电阻 。将它们串联在某电源上，通过的电流相等，
电流之比为 ，故A错误；根据 ，串联电路电流相等，电压之比等于电
阻之比，即 ，故B正确；根据 可知，灯泡 、 的电流
相等，灯 、 的电阻不同，则电功率不同，灯泡的亮度不同，故C错误；电路
中的最大电流 ，此时 ，灯泡 正常发光，故D错误。
11.图甲是小灯泡 和 的电流随电压变化的图像。将它们按图乙所示接入电路中，
闭合开关 ，小灯泡 的实际功率为 。下面的说法中正确的是( )
甲
乙
D
A. 的电流为 B.电流表的示数为
C.电源电压为 D.灯泡 的功率为
[解析] 由图像可知，当 两端的电压 ，通过的电流 时， 的实际功率为 ，故A错误；由图乙知，两灯并联，电流表测干路电流，电源的电压 ，故C错误；由图像可知，通过 的电流 ，所以 的实际功率 ，故D正确；电流表的示数 ，故B错误。
12.（2023泰州）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为 ，滑动变阻器 标
有“ ”的字样，电流表选用“ ”的量程，当滑片 移至中点时，小灯
泡恰好正常发光。已知小灯泡上标有“ ”字样（忽略温度对灯丝电阻的影
响）。为保证电路安全，下列选项正确的是( )
C
A.滑动变阻器阻值的变化范围为
B.定值电阻的阻值为
C.电流表示数变化的范围为
D.小灯泡的最小功率为
[解析] 由题意可知，小灯泡额定电流 ，故电路中最大
电流为 。当滑片 移至中点时，小灯泡恰好正常发光，此时电流为
，故此时滑动变阻器的阻值为最小值，即最小值为 ，故滑动变阻
器阻值的变化范围为 ，故A错误；已知滑动变阻器接入电路阻值为
，电路中的电流为 ，小灯泡电压为 ，由欧姆定律得，滑动变
阻器两端电压 ，又已知电源电压为 ，故定
值电阻 的电压 ，由欧姆定律
得， ，故B错误。
当滑动变阻器 接入阻值最大时，电流表为最小值，小灯泡的阻值
，由欧姆定律得，电路最小电流
，故电流表示数变化范围为
，故C正确；由 可知，当电路电流最小时，小灯泡功率
最小，最小功率 ，故D错误。
三、实验探究题
13.（2023通辽）小华利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。已知电源电
压 且保持不变，小灯泡额定电压为 。
甲
乙
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：滑片 向右端移
动时，灯变亮）。
[答案]
甲
[解析] 滑片向右移动时，灯变亮，说明电流变大，则滑动变阻器的有效电阻变小，故选择滑动变阻器的右下接线柱串联接入电路；
（2）闭合开关后，小华发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接
近 ，则电路故障可能是____________。
小灯泡断路
[解析] 小灯泡不亮，电流表示数几乎为零，说明电路可能断路，电压表示数接近 ，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即小灯泡断路；
（3）排除电路故障后，重新开始实验，小华从滑动变阻器连入电路阻值最大时开
始记录数据，得到小灯泡 图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_____ 。
0.75
[解析] 由图乙可知，当灯泡两端电压为 时，通过灯泡的电流为 ，灯泡的额定功率为 ；
（4）测出小灯泡的额定功率后，小华又把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半，
发现测得的实际功率不等于其额定功率的 ，此时它的实际功率______（选填“大
于”或“小于”） ，原因是____________________________。
大于
灯的电阻随温度的降低而减小
[解析] 若灯的电阻不变，当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时，根据
可知，灯的实际功率为额定功率的四分之一，但当灯泡两端的电压调为额定电压的
一半时，灯的温度降低了，此时灯的电阻减小，根据 可知，测得的
；
（5）实验中，有甲“ ”、乙“ ”、丙“ ”三种规格的滑动变阻
器供选择，小华在该实验中选用的是____（选填“甲”“乙”或“丙”）。
乙
[解析] 当灯泡两端电压最小时，变阻器两端电压最大，变阻器的阻值最大，由图乙知， 时， ，根据串联电路电压的规律可得，滑动变阻器两端的电压 ，滑动变阻器的最大阻值 ，所以小华实验中选用的滑动变阻器是乙。
四、综合应用题
14.小明的妈妈买了一台全自动豆浆机，豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动
刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负
责对液体加热煮沸。表格是这个豆浆机的主要技术参数；如图是豆浆机正常工作做
一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的功率随时间变化的“ ”图像。请
解答下列问题：
额定电压
电机功率
加热功率
容量
（1）豆浆机正常加热时，电热管的电阻是多大？
解：由 可知，正常工作时的最大电流
电热管的电阻
（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，电动机消耗的电能是多少？
解：由图像可知，豆浆机正常工作电动机工作时间 ，消耗电能
（3）在一次豆浆机工作的时候，小明将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆
机的电热管工作时，家里标有“ ”字样的电能表转盘在 内转
过了90转。此时电路的实际电压是多大？
解：豆浆机 内消耗的电能
豆浆机实际功率
电路实际电压
15.图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示， 和 是电热丝，通过单独
或同时闭合开关实现低温和高温挡切换，低温挡功率为 ，高温挡功率为
，已知粥的比热容 。求：
甲
乙
（1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流；
解：由 可知，当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流
（2）电热丝 的阻值；
解： 的电功率
由 可知， 的阻值
（3）若不考虑能量损失，正常使用高温挡将 的粥从 加热到 时需要
的时间；
解：粥吸收的热量
不考虑热量损失，电饭锅消耗的电能 ，
由 可知，电饭锅工作的时间
（4）若实际正常使用高温挡加热的时间为 ，该电饭锅的加热效率。
解：电饭锅实际消耗的电能
该电饭锅的加热效率

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