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2024年山东省中考物理一轮复习第15讲 电学计算整合
第2节 电功率相关计算
聚焦山东·精练命题点
2024备考提能练
&1& 电能表的读数及相关计算
1.如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该电能表的
标定电流是____A，表盘上显示已用电________ 。若将某用电
器单独接在该电能表上正常工作 ，电能表指示灯闪烁了32次，
该用电器在上述时间内消耗的电能为_____ 。
10
0.02
&2& 焦耳定律的理解和应用
2.从产品说明书得知，一台“ ”的迷你型小
风扇，电动机线圈阻值为 。则小风扇正常工作 消耗
的电能为_____ ，电动机线圈 产生的热量为____ 。
180
1.5
3.如图所示，电源电压不变，灯泡 标有“ ”字样。闭合开关
，灯泡 正常发光，此时灯泡 的电阻为___ ；再闭合开关 ，前后两次电
流表的示数之比为 ，则电阻 的阻值为____ ，电阻 在 内产生的热
量为____ 。
6
12
30
&3& 额定功率和实际功率
4.一个标有“ ”的电热器，当通过它的电流为 时，
它的实际功率为( )
B
A. B. C. D.
5.（2023淄博）如图所示，在探究并联电路中电流、电压规律的实验中，闭合开关
后，发现 比 亮。则( )
B
A. 的电流小于 的电流 B. 的电阻小于 的电阻
C. 两端电压大于 两端电压 D. 的实际功率小于 的实际功率
&4& I-U图象的理解与分析
6.（2023济宁）如图是灯泡 的 图象。结合图象分析，下列选项正确的是
( )
D
A.通过灯泡 的电流与其两端的电压成正比
B.当通过灯泡 的电流为 时，其实际功率为
C.将两个完全相同的灯泡 串联在 的电源两端，电路的
总功率为
D.将灯泡 和 的定值电阻并联在 的电源两端，电
路的总电阻为
7.（2023烟台）如图甲所示，电源电压恒定不变， 的阻值为 ，图乙是小灯
泡 的电流与电压关系的图象。当只闭合 、 时，电压表示数为 ，通过小
灯泡的电流为____A，电源电压为___ ；当只闭合 、 时，电压表示数为 ，
电路在 内消耗的电能为_____ 。
甲
乙
0.6
8
384
[解析] 由图甲可知，当只闭合 、 时， 与 串联，电压表测量灯泡 两端
的电压；由图乙可知，当小灯泡两端的电压为 时，通过小灯泡的电流为 ；
根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知， 两端的电压
，根据串联电路的电压特点可知，电源电压
；当只闭合 、 时， 与 串联，电压表测
量灯泡 两端的电压；根据图乙可知，当小灯泡两端的为 时，通过小灯泡的电
流为 ，根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流为 ，电路在
内消耗的电能 。
8.（2023枣庄）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关 ，滑动变阻器滑片
从 点滑向 点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。
甲
乙
（1）图乙中_ __（选填“ ”或“ ”）表示电压表 的示数随电流表示数变化的图象。
[解析] 由图甲可知， 与 串联，电压表 测 两端的电压，电压表 测 两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器滑片 从 点滑向 点的过程中，滑动变阻器 接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，由 可知定值电阻的电压随着电流的增大而增大，故 表示电压表 的示数随电流表示数变化的图象；
（2）该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为_ ______。
[解析] 滑片 在 点时，电路中的电阻最小，电流最大，电流 ，由 可知，电路总功率最大；滑片 在 点时，电路中的电阻最大，电流最小，电流 ，由 可知，电路总功率最小，则该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比 。
&5& 电能、电功率的综合计算
类型一 简单电路类
9.如图所示电路中，灯泡 上标有“ ”字样，
为定值电阻。闭合开关 后，灯泡 恰好正常发光，电压表的示
数为 ，通过计算回答：
（1）灯泡 的额定功率是多少瓦？
解：灯泡 的额定功率
（2）定值电阻 的阻值是多少欧？
[答案] 电压表测量定值电阻两端的电压 ，
灯泡 恰好正常发光，串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流 ，
由 得，定值电阻 的阻值
（3）整个电路在 内消耗的电能是多少焦？
[答案] 电路总电压
整个电路在 内消耗的电能
10.（2023济南）传感器 是一种能感受被测量信息并按照一定规律转换成可用信号的器件或装置。图甲是一种常用压力传感器的原理电路图，电源电压恒定， 为电阻器，压力感应板 和滑动变阻器 的滑片 固定在一起，压力感应板 、 之间由绝缘弹簧相连，其间有可伸缩的导线。闭合开关 ，不对压力感应板 施加力时，滑动变阻器 的滑片 恰在其最上端，电流表、电压表的示数如图乙所示；当在压力感应板 上施加一个 的压力 时，电流表的示数变为 。通过计算回答：
甲
乙
解：电阻器 和滑动变阻器 串联，开始时 阻值为 ，电源电压 。
（1）电阻器 的电阻值是多少？
[答案] 电阻器 的电阻值
（2）此时电压表的示数是多少？
[答案] 此时电压表的示数
（3）此时滑动变阻器 消耗的电功率是多少？
[答案]
滑动变阻器 消耗的电功率
类型二 动态电路综合类
11.（2023济宁）在如图所示的电路中，小灯泡 上标有“
”字样，电流表量程为 ，电压表量程为
，定值电阻 ，滑动变阻器 的最大电阻
为 。只闭合 ，滑动滑片 ，使变阻器电阻
（1）小灯泡的电阻；
解：小灯泡电阻
，此时电压表示数为 。若电源电压不变，不计灯丝电阻随温度的变
化，求：
（2）电源电压；
[答案] 只闭合 ， 与变阻器 串联，变阻器电阻
电路电流
电源电压
（3）只闭合 ，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况
下，电路消耗的总功率范围。
[答案] 只闭合 时， 与 串联，
灯泡正常工作的电流
电流表量程为 ，因串联电路的电流处处相等，所以，为了保证各元件的
安全，电路中最大电流 ，
最大功率
电压表量程为 ，当电压表示数最大为 时，变阻器接入的阻值最大，
电路中电流最小，
则灯泡两端的最小电压
电路中的最小电流
最小功率
所以电路消耗的总功率范围是 。
12.如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均
保持不变。 为 的定值电阻，小灯泡 上标有“ ”字
样，滑动变阻器 上标有“ ”字样，电流表使用的量
程为 。当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片移到最
上端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为 。求：
（1）小灯泡 的额定功率；
解：当所有开关都闭合时，灯 和 并联，滑动变阻器的滑片移到最上端时，滑
动变阻器 ，小灯泡正常发光，则 ，通过滑动变阻
器的电流
通过小灯泡的电流
小灯泡的额定功率
（2）开关 、 闭合， 、 断开时，定值电阻 两端的电压；
[答案] 开关 、 闭合， 、 断开时，定值电阻 与小灯泡 串联，
小灯泡的电阻
电路中的电流
定值电阻 两端的电压
（3）开关 、 闭合， 、 断开时，为了保证测量精确，要求电流表示数不
小于其量程的 ，求滑动变阻器 连入电路的最大阻值。
[答案] 开关 、 闭合， 、 断开时，定值电阻 和滑动变阻器 串联，
题中要求的电流至少达到电流表量程的 ，电流表的量程为 ，
则电路中的最小电流
电路中的最大电阻
滑动变阻器连入电路中的最大阻值
最大
类型三 家用电器类
13.某品牌浴室多功能取暖器具有灯暖和风暖两种功能，其简化电路如图所示，部分参数如表所示。当取暖器正常工作时，求：
额定电压 灯暖 额定电流
风暖 吹风电机额定电流
加热电阻
（1）灯暖灯丝的电阻；
解：由电路图可知，灯暖灯丝的电阻 的阻值
（2）灯暖功能 消耗的电能；
[答案] 灯暖功能 消耗的电能
（3）仅使用风暖功能时电路中的电流。
[答案] 仅使用风暖功能时电路中吹风电机与加热电阻并联，通过加热电阻的电流
仅使用风暖功能时电路中的电流
14.（2023威海）小明家的电热水器，铭牌参数如表所示，速热挡位功率模糊不清。
工作电路如图甲所示，其内部有两个电热丝 、 、 阻值不变)，通过控制
开关，可以实现速热、加热、保温三个功能（速热功率大于加热功率）。
额定电压
速热
加热
保温
容积
甲
乙
丙
（1）计算 的阻值；
解：
（2）在用电高峰期，小明关闭其他用电器，只让电热水器处于速热挡位工作，观
察图乙所示电能表，发现 内脉冲灯闪烁了80次，请计算此时小明家的实际
电压；
[答案]
解得
（3）小明调查发现，小区居民用电是由附近的配电室提供。为研究家庭电路电压偏低的原因，小明设计如图丙所示的电路进行模拟实验：用学生电源模拟配电室；用小灯泡 模拟家庭用电器；由于配电室距离居民楼较远，故选用约 长的细导线模拟配电室到用户间的输电线。连接电路闭合开关，调节学生电源输出电压为 ，此时电压表示数为 。要使小灯泡 正常工作，应将学生电源的输出电压调到多少？请根据以上实验，分析解决家庭电路实际电压偏低的方法。（忽略温度对导线和灯丝电阻的影响）
[答案]
提高配电室输出电压；减小输电线导线电阻（缩短配电室到居民楼距离、增大输电
线横截面积）；错峰用电。
&6& 探究电流产生的热量与什么因素有关
15.（2023枣庄改编）在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验
中。某兴趣小组猜想：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。于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图所示，
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， 形管中液面
高度的变化反映密闭空气温度的变化。
甲
乙
丙
（1）要探究电热与电阻的关系，应选用________组合，并将它们______接到电源
两端进行实验；
甲、乙
串联
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，
发现乙装置 形管中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻相同、通电时
间相同的情况下，____________________________________；
通过导体的电流越大，产生的热量越多
（3）实验中通过观察 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，这是
______法的思想。
转换
一、选择题
1.（2023广西）小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的( )
B
A.额定电压变大 B.实际电压变大 C.额定功率变小 D.实际电压变小
2.（2023徐州）灯泡中有电流时，灯泡发光。关于这个过程中的能量转化，下列说
法正确的是( )
C
A.灯泡消耗的电能全部转化成了光能
B.因为消耗电能，流过灯泡后的电流变小了
C.电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能
D.光能最终消失了，没有转化成其他形式的能量
3.（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
4.（2023北京）如图是两个定值电阻 、 的内部结构图，
、 所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分
别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，
的电阻丝比 的电阻丝细。将 、 并联在电路中工作一段
时间，下列说法正确的是( )
D
A.通过 的电流等于通过 的电流 B. 两端的电压大于 两端的电压
C. 的电功率大于 的电功率 D. 消耗的电能小于 消耗的电能
5.（2023枣庄）如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡 的阻值不变，滑动
变阻器 的规格是“ ”。闭合开关，在保证电路元件安全且能使小灯泡正
常发光的前提下，最大范围内移动滑片，绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关
系的图象，如图乙所示。下列说法正确的是( )
甲
乙
A.电源电压为
B.小灯泡的电阻为
C.小灯泡的额定功率为
D.整个电路电功率最小时， 内滑动变阻器消耗的电能为
[解析] 由题意及图中数据可得，当滑动变阻器接入电路的电阻为 时，通过
电阻的电流为 ，则滑动变阻器两端的电压 ；
而电源电压应该大于 ，故A错误；由题意及欧姆定律可得，
；当电路中的电流
时，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压
，联立①②，解得：
√
、 ，故B错误；由题意可得，要保证电路安全且灯泡正常发
光，则通过灯泡的电流最大为其额定电流，结合上述分析可得，小灯泡的额定电流
为 ，额定电压 ；则小灯泡的额定功率
，故C正确；电源电压不变，当电路中电流最
小时，总功率最小，由图乙可知，最小电流为 ，此时变阻器接入电路的阻值
为 ，则这种情况下 内滑动变阻器消耗的电能
，故D错误。
二、填空题
6.（2023哈尔滨）小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，则小明家4月份
用电_____ ，若以当地电价0.5元/度计算，小明家4月份应缴纳电费_____元。
3月末
4月末
240
120
7.（2023滨州）如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻
的阻值为 。闭合开关，电流表A的示数为 ，
的示数为 ，则电源电压为___ ，定值电阻 在
内消耗的电能为____ 。
3
36
8.（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
9.（2023成都）小强同学利用家庭实验室中的器材，设计
了一个可调节功率的简易“电饭锅”，如图所示，电源电压
为 ，电阻丝 ， ， 、 是两个
触点。闭合开关 ，当开关 接通触点___时，“电饭锅”
的功率更大。将 接入电路工作 产生的热量是
_____ 。
432
三、实验探究题
10.（2023云南）实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图甲所示的电路。
甲
乙
（1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，且导线不交叉。
[答案]
甲
（2）闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝 有故障，则电阻丝
______（选填“短路”或“断路”）。排除故障后进行实验，实验中通过观察______
_____________来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。
断路
温度计示数的变化
（3）调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时
间一定时，电流 越大，通电导体产生的热量 越多。小明猜想：当电阻和通电时
间一定时， 可能与 成正比。随后在老师帮助下，实验小组测出了多组 与 的
数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法：____________________________
________________________________________________________________________
___。
将测得的 与 的数据描点画出 图象，若 图象为过原点的一条直线，则 与 成正比，否则不成正比
（4）同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间
一定时，电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家
用电器有________（请举一例）。
电饭锅
（5）若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙中___（选填
“A”或“B”）烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻____（选填“串”或“并”）联进行实验。
（6）本实验应用的研究方法有转换法和__________法。
B
串
控制变量
四、计算题
11.（2023聊城）如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电
阻均保持不变。小灯泡 标有“ ”字样， 为
的定值电阻，滑动变阻器 铭牌上标有“ ”字
样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为 ，
电流表使用的量程为 。闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时滑动变阻
器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为 。求：
（1）滑动变阻器 铭牌上标注的电阻值；
解：开关都闭合，灯 与滑动变阻器 并联，滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为 。
小灯泡正常发光，则
（2）当开关 、 闭合， 、 断开时，小灯泡的实际功率；
[答案] 开关 ， 闭合， 、 断开时，灯 与电阻 串联，
（3）当开关 、 闭合， 、 断开时，在不损坏各电路元件的情况下，电路
中允许通过的最大电流。
[答案] 开关 ， 闭合， 、 断开时，电阻 与滑动变阻器 串联，电压表测量电阻 两端的电压，
， ，
所以在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许通过的最大电流为 。
12.（2023重庆A卷）寒假期间，小丽在外婆家发现一闲置的旧电炉（如图甲），铭
牌上标有“ ”字样，电炉只有一根电阻丝。为检测电炉能否工作，将其
单独接入家庭电路中，观察到表盘如图乙的电能表的指示灯在 内闪烁了16次，
忽略温度对电阻的影响。
甲
乙
（1）求电炉电阻丝的阻值；
解：电炉电阻丝的阻值
（2）求检测时电炉的实际功率；
[答案] 电炉消耗的电能
检测时电炉的实际功率
（3）小丽想为外婆制作一个可调温的发热坐垫。在父母的陪同下，她拆下整根电
阻丝并分成两段，将其中一段制作为阻值可调的电阻丝；将两段均可发热的电阻丝
接入电源电压恒为 的电路中，在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况
下，坐垫的最大功率为 ，求发热坐垫在最小功率状态下工作 产生的热量。
[答案] 电阻丝的额定电流
电阻丝分成两段后，每一段电阻丝通过的电流不能超过其额定电流；
若两段电阻丝串联接入电路，由 可知，电路中的电流
，
所以两段电阻丝不是串联接入电路，而应该是并联接入电路中；
则其中一段电阻丝的最大电功率
则另一段电阻丝的电功率
另一段电阻丝的阻值
则可调电阻丝的最大阻值
的最小电功率
则发热坐垫在最小功率状态
发热坐垫在最小功率状态下工作 产生的热量

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