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2026年中考科学专题复习 电功与电功率综合计算
考点一、电能表及其计算
例1：（2025·浙江舟山·一模）电能变表可以用来测量（　　）
导体的电阻 B．电路中的电流 C．用电器两端的电压 D．用电器在一段时间内消耗的电能
例2：徐家新换了一种电子式电能表，它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘，发光二极管闪烁一次相当于转盘转动一圈，电能表的参数如图。小徐利用该表测量家中微波炉的最大电功率。
（1）先关闭家里其他用电器，只让微波炉以“高火档”工作，从电能表红灯闪烁开始计时，当电能表的二极管闪烁360次时，所用的时间为6 min，则微波炉的电功率为　 　W；
（2）若上月底抄表读数如图所示，本月(按30天计)每天使用该微波炉“高火档”18min，则本月底抄表读数至少为　 　；
（3）该电能表　 　 (选填“能”或“不能") 承载两台上述微波炉同时工作。
变式训练
1.小华利用电能表和手表估测规格为“220V　1100W”的电水壶的实际功率，电能表表盘如图所示。
（1）这种电水壶正常工作时，内部电热丝的电阻是多大？
（2）在此电水壶中加水，将其接入电路并工作，数出电能表的指示灯在3min内闪烁80次，则：
①电路在3min内消耗的电能是多大？ ②电路的实际电功率是多大？
（3）①上一问算出的电路实际电功率________ (选填“大于”“等于”或“小于”)电水壶额定功率。②造成此现象的原因是________。
2.（2024·浙江杭州·三模）如图甲所示是小金家的部分家庭电路的电路图，小金在家用甲台灯L2学习时，突然台灯L2的灯丝断了，而屋内的照明灯L1依然正常发光。小金用试电笔检测插座c、d两孔时发现，d孔能使试电笔的氖管发光，c孔不能使试电笔的氖管发光，则甲、乙两根进户线中 （填“甲”或“乙”）是火线，若小金将屋内的照明灯L1的开关S1断开，用试电笔检测灯L1两端的a、b两点，会发现 （填“a”、“b”或“都”）能使试电笔的管发光。他家的电能表的铭牌如图乙所示，现只将某用电器单独接在该表上工作20min，电能表转盘转了300圈，则该用电器在上述时间内消耗的电能为 。
2.（2024·浙江宁波·三模）3D打印机是一种可快速成型的机器，它的原理是把数据和原料放进3D打印机中，通过逐层打印的方式来构造物体，如图甲所示是一款家用3D打印机，它所使用的丝材原料是PLA塑料，该材料的比热容。
（1）3D打印机喷头主要是利用了电流的 效应；将100g的PLA塑料从20℃加热到80℃，吸收的热量为多少？( )
（2）将该3D打印机单独接入家庭电路中工作40min，图乙中的家用电能表指示灯闪烁了600次，则该打印机的实际功率为多少？( )
（3）3D打印机利用温度传感器可实现对打印机喷头温度的精确测量，其原理简图如图丙所示，图丙中，电磁铁的线圈电阻为40Ω，当电磁铁线圈的电流达到90mA时，衔铁被吸下来。温度传感器R1的阻值随温度的变化情况如表所示。
温度（℃） 30 60 90 120 150 180
电阻（Ω） 140 90 58 40 35 30
若要设置打印机喷头的最高温度为180℃，应将滑动变阻器R2的阻值调至多大？( )
考点二、实际功率与额定功率
例1：有两只灯泡L1和L2，分别标有“110V 40W”“110V 60W”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　）
A．它们都正常工作时，通过L1的电流大
B．它们都正常工作时，L2消耗的电能一定更多
C．串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光
D．串联后，接在110V的电源上，L1的实际功率大
例2：甲“6V 3W”，乙“6V 6W”的灯串联在电路中，要使其中一灯正常，则电源电压为　 　V；较暗的灯的实际功率为　 　W。
变式训练
1．（2023九上·浙江月考）有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（　　）
A．9V，3W B．9V，1.5W C．12V，3W D．12V，1.5W
2.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
C．将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
D．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
3.（2024九上·平湖期末）在如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当电路中接入“6V 6W”的灯泡L，在a、b之间接入一段导线时，闭合开关，灯泡L恰能正常发光；断开开关，在a、b之间换接入一个“6V 3W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L将变亮 B．电路总功率变大
C．换接灯泡的亮度大于灯泡L D．换接灯泡的实际功率为3W
（3） （4）
4.如图甲所示，电源电压一定，将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端，灯泡的U-I图像如图乙所示。当电流为1A时，灯泡正常发光，则灯泡的额定功率为　 　W，滑动变阻器的最大值为　 　Ω。
考点三、关于电池容量与机械能的转化
例1：（2023九上·舟山开学考）老王手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30％时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是 　 　。
例2：华为“Mate60Pro”搭载5000毫安时不可拆卸式电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以土，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量 5000mAh
（1）根据表格中的电池“容量”，该款手机充满电后储存的电能是　 　 焦；
（2）两个充电器，一个标注“输出5V 600mA”，另一个标注“输出5V 4A”，其中有一个是快速充电器。选用快速充电器将电池从零充满至少需要　 　 分钟；（结果保留一位小数）
（3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，从线路安全的角度来分析是因为　 　 。
变式训练
1.小明在学了电学知识后，对家里的电瓶车进行了研究，图甲是该电瓶车铭牌的部分参数。然后他进行了测试，获得如图乙、丙所示的速度随时间变化的关系图像和牵引力随时间变化的关系图像。（不考虑空气阻力）
（1）在1～2 s时电瓶车受到的摩擦力为___________N。
（2）在7～12 s时电瓶车功率为___________W。
（3）假设电动车一直做匀速直线运动，假设电能全部转化为机械能，若消耗电池容量的50﹪，理论上能行驶多少千米？( )
2.如图甲是我市生产的某品牌电动自行车的实物图，爱探究的欣欣对电动车进行了深入研究。
（1）夏天不宜长时间将电动车暴露在烈日下，否则容易爆胎。爆胎是由于车胎内气体内能增大导致，在烈日下爆胎时，车胎内气体是通过　 　方式增加内能的；
（2）电动自行车的转速把手可以调节电动自行车的速度，有的电动自行车上还有加速按钮，当按下这个按钮时，电动自行车会加速，欣欣同学设计了两个电路图，如图乙（加速按钮相当于开关），能够体现加速按钮作用的电路图是　 　（填“A”或“B”）；
（3）如图丙是该品牌电动自行车部分技术参数，该车蓄电池一次充足电可储存能量是　 　焦。
3.智能家居已经悄然走入我们的生活，智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒，图乙为其自动开始扫地的工作原理图，当地面灰尘增多，使空气的透光程度减弱，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，改变电磁铁的磁性，从而达到自动控制工作。控制电路电源电压U为4.5伏，定值电阻R0=12Ω，R为光敏电阻，其阻值随光强度E（单位cd）的变化如图丙所示，下表为其部分工作参数（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积）。
额定工作电压 10伏
额定功率 48瓦
电池总容量 5000毫安 时
待机指示灯额定功率 5瓦
（1）地面灰尘增多，衔铁B将与　 　（选填A、C）点连接。
（2）白天，当机器人光敏电阻上的光照强度为3cd时，它就会开始扫地，求此时控制电路中的电流。
（3）为了能使扫地机器人长时间扫地，电动机不会过热。可通过其自带的智能开关将工作电路设定为一个工作周期：扫地20分钟、待机8分钟，如此循环。则机器人充满电后开始工作，最多可连续工作几个周期？
考点四、电能与其他能的转化与效率
例1：（2024·杭州模拟）如图甲所示的电饭锅，额定电压为220V，加热功率为1210W。从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）小明利用电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其它用电器，让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察在10min内电能表转盘转了30圈。求该电饭锅保温功率。
（3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值范围为81%≤η＜86%（热效率是指装置的有效输出能量与输入能量的比值）。他用学过的知识对电饭锅进行测试：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。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
变式训练
1：（2024杭州模拟）如表所示是某家用手持“吸拖一体机”的相关数据，它集合了吸尘器、拖把的优点，可实现随手吸尘和去除污渍。
项目 参数
充电电压/V 220
充电电流/A 0.5
充满电的时间/h 4
使用功率/w 220
续航时长/min 48
（1） 消耗的电能主要转化为_ _ _ _ 能。
（2） 若将手持“吸拖一体机”的蓄电池充满电，需要消耗多少电能？
（3） 已知该机器使用时电能的转化效率为20-30%，请计算实际续航时间能不能达到48min。
2.如图是一款可调温果汁加热器，图乙是其简化的工作电路图，R、R2均为加热电阻。其部分参数如表所示，已知果汁密度为 比热为 求：
开关接1时 保温功率 220W
开关接2时 调温功率 220W~1100 W
（1）加热电阻 R2的阻值；
（2）滑动变阻器 R1的阻值调到44欧时，加热器的功率；
（3）若加热器用最大功率对1升果汁加热2分钟，果汁的温度升高25℃，求加热器的效率。(保留1位小数)
3.电压力锅结合了压力锅和电饭锅优点，解决了压力锅的安全问题，如图是某品牌的电压力锅和它的简化电路图，R1为工作时的加热电热丝，额定功率为800W；R2为保温保压电热丝，且R2=4R1，使用时同时闭合开关S1、S2，S1为压力开关，当压强达到设定值时S1会自动断开，排气阀开始排气；S2为限时开关，可以设定保温保压时间。
（1）电压力锅工作时，把电能转化为________能；
（2）加热功率为额定功率800W时，电阻丝R的阻值为多少欧姆
（3）用电压力锅煮骨头汤时食物更容易煮透。假设某次要煮水和骨头共计4千克，水的初温20℃，不计热损失，加热到最高温度120℃时，至少需要多少时间 (C水=4.2×103J/（kg℃），设骨头的比热容与水相同)
考点五、用电器间断性工作
例1：图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温档自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。完成下列问题：
（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？
变式训练
1：图甲是某品牌的“无油空气炸锅”，内部电路图如图乙所示，电风扇M（220V，50W）能使空气循环流动，电阻R（44Ω）为电热管。工作时，当炸锅内温度高于预设温度时，温控开关自动断开，电热管停止加热；当炸锅内温度低于预设温度时，温控开关自动闭合，电热管重新开始加热，整个过程中电风扇始终处于工作状态。
（1）空气炸锅的温控开关所在位置是___________（选填“S1”或 “S2”）；
（2）小红使用空气炸锅烤玉米，将定时开关设置为12分钟，电热管正常循环工作图像如图丙，计算12分钟内空气炸锅消耗的电能；( )
2.（2024九上·平湖期末）电热砂锅工作时先用高挡加热锅内汤料至沸腾，再用低挡持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
（1）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图所示，则本次烹饪共消耗多少电能
（2）用电热砂锅将2千克20℃汤料加热至60℃，汤料吸收的多少热量 (已知汤料的主要成分为水，比热约为4200J/(Kg ℃))
（3）第(2)小题中，若电热砂锅产生热量的80%被汤料吸收，则电热砂锅使至少需要工作多少时间
3.某电热砂锅的简化电路如图甲。R1和R2为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
（1）高档加热时，开关S应旋至触点　　　　（选填“ab”、“be”或“cd”)位置。
（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能
（3）发热电阻R1和R2的阻值分别为多少？
（4）生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。
2026年中考科学专题复习 电功与电功率综合计算 解析
考点一、电能表及其计算
例1：（2025·浙江舟山·一模）图中电学仪表可以用来测量（　　）
A．导体的电阻 B．电路中的电流 C．用电器两端的电压 D．用电器在一段时间内消耗的电能
【答案】D
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【详解】由于仪表示数的单位是kW·h，所以，图中仪表为电能表。电能表是用来计量用电器在一段时间内消耗的电能的仪表，故ABC不符合题意，D符合题意。
例2：徐家新换了一种电子式电能表，它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘，发光二极管闪烁一次相当于转盘转动一圈，电能表的参数如图。小徐利用该表测量家中微波炉的最大电功率。
（1）先关闭家里其他用电器，只让微波炉以“高火档”工作，从电能表红灯闪烁开始计时，当电能表的二极管闪烁360次时，所用的时间为6 min，则微波炉的电功率为　 　W；
（2）若上月底抄表读数如图所示，本月(按30天计)每天使用该微波炉“高火档”18min，则本月底抄表读数至少为　 　；
（3）该电能表　 　 (选填“能”或“不能") 承载两台上述微波炉同时工作。
【答案】（1）1000 （2）2517.6 （3）能
【解析】（1）首先根据计算出微波炉消耗的电能，再根据计算出微波炉的电功率。
（2）首先根据W=Pt计算出微波炉本月消耗的电能，再与月初的电能表示数相加即可。
（3）根据P=UI计算出电能表承载的最大电功率，然后与两台微波炉的电功率之和进行比较即可。
【解答】（1）微波炉消耗的电能：；
微波炉的电功率：。
（2）本月微波炉消耗的电能：W=Pt=0.1kW×（0.3h×30）=0.9kW·h；
则月底电能表的示数为：2508.6kW·h+0.9kW·h=2517.6kW·h。
（3）根据电能表的铭牌可知，允许通过的最大电流为20A，
则允许承载的最大电功率：P=UI=220V×20A=4400W；
两台微波炉的电功率：1000W×2=2000W；
因为2000W<4400W， 所以该电能表可以承载两天微波炉同时工作。
变式训练
1.小华利用电能表和手表估测规格为“220V　1100W”的电水壶的实际功率，电能表表盘如图所示。
（1）这种电水壶正常工作时，内部电热丝的电阻是多大？
（2）在此电水壶中加水，将其接入电路并工作，数出电能表的指示灯在3min内闪烁80次，则：
①电路在3min内消耗的电能是多大？ ②电路的实际电功率是多大？
（3）①上一问算出的电路实际电功率________ (选填“大于”“等于”或“小于”)电水壶额定功率。②造成此现象的原因是________。
【答案】（1）P＝ ＝ ＝44Ω
（2）①电路在3min内消耗的电能：W＝ kW h＝0.1kW h；
②电路的实际电功率：P实＝ ＝2kW＝2000W。
（3）大于；家庭电路中其他用电器仍在工作
【解析】（1）已知额定功率和额定电压根据公式计算电热丝的电阻；
（2）①已知电能表闪烁的次数根据计算消耗的电能；
②已知消耗的电能和时间根据公式计算实际功率；
（3）①将实际功率与额定功率进行比较即可；
②如果有其它用电器一起工作，那么测出的功率就是它们的功率之和，自然就要大一些。
2.（2024·浙江宁波·三模）3D打印机是一种可快速成型的机器，它的原理是把数据和原料放进3D打印机中，通过逐层打印的方式来构造物体，如图甲所示是一款家用3D打印机，它所使用的丝材原料是PLA塑料，该材料的比热容。
（1）3D打印机喷头主要是利用了电流的 效应；将100g的PLA塑料从20℃加热到80℃，吸收的热量为多少？( )
（2）将该3D打印机单独接入家庭电路中工作40min，图乙中的家用电能表指示灯闪烁了600次，则该打印机的实际功率为多少？( )
（3）3D打印机利用温度传感器可实现对打印机喷头温度的精确测量，其原理简图如图丙所示，图丙中，电磁铁的线圈电阻为40Ω，当电磁铁线圈的电流达到90mA时，衔铁被吸下来。温度传感器R1的阻值随温度的变化情况如表所示。
温度（℃） 30 60 90 120 150 180
电阻（Ω） 140 90 58 40 35 30
若要设置打印机喷头的最高温度为180℃，应将滑动变阻器R2的阻值调至多大？( )
【答案】 热
【知识点】热量的计算、电功率计算式的应用、电能表参数的理解与电能的求法、欧姆定律的应用
【详解】（1）[1]3D打印机喷头将PLA塑料加热到80℃，主要是利用了电流的热效应。
[2]将100g的PLA塑料从20℃加热到80℃，吸收的热量为
（2）[3]将该3D打印机单独接入家庭电路中工作40min，消耗的电能
该打印机的实际功率为
（3）[4]衔铁刚被吸下时，电路中的总电阻
由于要设置打印机喷头的最高温度为180℃，则此时温度传感器；所以滑动变阻器连入电路的电阻
答：（1）3D打印机喷头主要是利用了电流的热效应；将100g的PLA塑料从20℃加热到80℃，吸收的热量为；
（2）该打印机的实际功率为300W；
（3）应将滑动变阻器R2的阻值调至30Ω。
3．（2024·浙江杭州·三模）如图甲所示是小金家的部分家庭电路的电路图，小金在家用甲台灯学习时，突然台灯的灯丝断了，而屋内的照明灯依然正常发光。小金用试电笔检测插座c、d两孔时发现，d孔能使试电笔的氖管发光，c孔不能使试电笔的氖管发光，则甲、乙两根进户线中 （填“甲”或“乙”）是火线，若小金将屋内的照明灯的开关S1断开，用试电笔检测灯两端的a、b两点，会发现 （填“a”、“b”或“都”）能使试电笔的管发光。他家的电能表的铭牌如图乙所示，现只将某用电器单独接在该表上工作20min，电能表转盘转了300圈，则该用电器在上述时间内消耗的电能为 。
【答案】 乙 都 0.1
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法、家庭电路的故障分析
【详解】[1]小金用试电笔检测插座c、d两孔时发现，d孔能使试电笔的氖管发光，即说明乙是火线；c孔不能使试电笔的氖管发光，则说明甲是零线。
[2]由图可知，L1的开关S1与接在零线上，若小金将屋内的照明灯L1的开关S1断开，用试电笔检测L1两端的a、b两点，会发现都能使试电笔的氖管发光，这说明火线没有断，这样连接的电路是危险的。
[3]3000r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000r，则电能表转盘转了300圈，用电器消耗的电能
考点一、实际功率与额定功率
典例1：有两只灯泡L1和L2，分别标有“110V 40W”“110V 60W”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　）
A．它们都正常工作时，通过L1的电流大
B．它们都正常工作时，L2消耗的电能一定更多
C．串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光
D．串联后，接在110V的电源上，L1的实际功率大
【答案】D
【解析】（1）两灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI比较两灯泡电流的大小关系；
（2）根据W=Pt分析比较电能多少；
（3）根据比较两灯泡的电阻关系，根据串联电路的分压特点可知两灯泡两端的电压和额定电压之间的关系，然后判断两灯泡是否正常发光；
（4）两灯泡串联在110V电路中时，通过它们的电流相等，根据P=UI=I2R可知它们的实际功率关系。
【解答】 A．正常发光时两灯泡的电压和额定电压相等，根据可知，L1的额定功率小于L2的额定功率，则I1＜I2，故A错误；
B．根据W=Pt知，电能不仅与功率有关，还与时间有关，由于时间未知无法比较电能多少，故B错误；
C、灯泡铭牌可知，两灯泡额定电压相等，P1＜P2，由的变形式可知，R1＞R2，由串联电路的分压特点可知，两灯泡串联在220V的电路中时，灯泡两端电压不等于其额定电压，灯泡不能正常工作，故C错误；
D．两灯泡串联在110V的电路中时，通过它们的电流相等，根据P=UI=I2R可知，P1实＞P2实，故D正确。
故选：D。
例2：甲“6V 3W”，乙“6V 6W”的灯串联在电路中，要使其中一灯正常，则电源电压为　 　V；较暗的灯的实际功率为　 　W。
【答案】9；1.5
【解析】根据小灯泡的额定电压和额定功率分别求出两灯泡正常工作时的电流和电阻，由两只灯泡正常工作时的电流判断出能正常发光的灯泡，从而根据欧姆定律和串联电路的电压特点求出电路中的总电压，然后根据两灯电阻和电流利用P=IR可以知道两灯泡的实际功率关系。
【解答】，，，R乙=6Ω.
要使一灯能正常发光，则电路电流大小为0.5A，
所以U总=IR总=0.5A18Ω=9V，
两灯泡串联在电路中，其中甲能正常发光，乙没有达到额定电压，所以乙较暗。
P乙=I2R=(0.5A)26Ω=1.5W
变式训练
1．（2023九上·浙江月考）有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（　　）
A．9V，3W B．9V，1.5W C．12V，3W D．12V，1.5W
【答案】B
【解析】首先根据计算出L1的额定电流，然后根据串联电路的特点得到L2的额定电流，接下来根据U2=I2R2计算出L2的额定电压，跟机根据P2=U2I2计算出它的电功率，最后根据U总=U1+U2计算出总电压。
【解答】L1的额定电流；
串联电路中各处电流都相等，即I2=I1=0.5A；
则灯泡L2的实际电压为：U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V；
则电路的总电压为：U总=U1+U2=6V+3V=9V；
灯泡L2的实际功率：P2=U2I2=3V×0.5A=1.5W。
故选B
2：甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
C．将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
D．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
【答案】B
【解析】A.根据W=Pt分析；
BD.根据公式分别计算出两个灯泡正常发光时的电阻，再根据P=I2R比较二者串联时电功率大小即可；
C.根据可知，在电阻不变的情况下，功率与电压的平方成正比，据此计算110V时乙灯的实际功率即可。
【解答】A.当两灯都正常发光时，它们的实际功率都等于各自的额定功率，分别为25W和100W。根据W=Pt可知，由于不清楚各自的工作时间，故无法确定谁消耗的电能多，故A错误；
BD.甲、乙两灯的正常工作的电阻：；
；
由此可知，两灯均正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻，
当甲、乙两灯串联时，根据P=I2R知，电流相同，甲电阻越大，甲实际功率越大，甲电灯越亮，
故B正确、D错误；
C.由乙灯铭牌上的字样可知，当乙灯接入220V电路中正常工作，其额定功率为100W．根据可知，在电阻不变的情况下，功率与电压的平方成正比，当电压变为110V，即为额定电压的，则实际功率就是额定功率的，所以此时的实际功率为：P乙实==100W/4=25W，故C错误。故选B。
3.（2024九上·平湖期末）在如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当电路中接入“6V 6W”的灯泡L，在a、b之间接入一段导线时，闭合开关，灯泡L恰能正常发光；断开开关，在a、b之间换接入一个“6V 3W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L将变亮 B．电路总功率变大
C．换接灯泡的亮度大于灯泡L D．换接灯泡的实际功率为3W
【答案】C
【解析】判断出换接“6V 6W"的灯泡后，电路中总电阻的阻值变化，进而判断出电流的变化情况：然后结合计算电功率的公式判断灯L的实际功率以及电路消耗的总功率的变化情况.
【解答】当电路中接入“6V 6W”的灯泡L，在a、b之间接入一段导线时，闭合开关，灯泡L恰能正常发光，断开开关，在a、b之间换接入一个“6V 3W”的灯泡后，由于串联分压， 新接灯泡电阻更大，分压更多，灯泡L将变暗，且换接灯泡的亮度大于灯泡L，电路电阻变大，电流减小， 电路总功率减小， 换接灯泡的实际功率小于3W，C正确；
故答案为：C。
4.如图甲所示，电源电压一定，将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端，灯泡的U-I图像如图乙所示。当电流为1A时，灯泡正常发光，则灯泡的额定功率为　 　W，滑动变阻器的最大值为　 　Ω。
【答案】8；11
【解析】（1）根据乙图确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（2）当电流最大时，变阻器接入的阻值为零，此时电压表的示数等于电源电压，据此计算电源电压。根据乙图确定最小电流和电压表的示数，此时变阻器接入的阻值最大，根据U滑=U总-UL计算变阻器的电压，再根据计算变阻器的最大阻值。
【解答】由题图乙可知，电流为1A时，灯泡正常发光，其额定电压为8V，则其额定功率为P=UI=8V×1A=8W。滑片在最左端时，灯泡两端电压等于电源电压，故电源电压U0=U=8V。滑片在最右端时，电路电流最小，为0.5A；此时灯泡两端电压为2.5V，则此时滑动变阻器两端电压为8V-2.5V=5.5V；滑动变阻器的最大阻值Rmax==11Ω。
考点二、关于电池容量与机械能的转化
例1：（2023九上·舟山开学考）老王手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30％时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是 　 　。
【答案】0.5h
【解析】首先根据W=UIt计算电池储藏的电能，再根据公式计算充电时间。
【解答】手机电池充满点时的电能：W=UIt=5V×4A×3600s=7.2×104J；
这次手机的充电时间为：。
例2：华为“Mate60Pro”搭载5000毫安时不可拆卸式电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以土，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量 5000mAh
（1）根据表格中的电池“容量”，该款手机充满电后储存的电能是　 　 焦；
（2）两个充电器，一个标注“输出5V 600mA”，另一个标注“输出5V 4A”，其中有一个是快速充电器。选用快速充电器将电池从零充满至少需要　 　 分钟；（结果保留一位小数）
（3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，从线路安全的角度来分析是因为　 　 。
【答案】（1）66600
（2）55.5
（3）充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些
【解析】（1）已知电池的容量和工作电压，根据W=UIt即可求出电池充满电储存的电能；
（2）已知充电器输出电压和电流，可以得到输出功率，输出功率越大表示充电越快；已知电池容量、电压和充电效率，可以得到充电器消耗的电能；知道充电器消耗的电能和充电功率，由W=Pt可得充电时间；
（3）在材料和长度一定时，横截面积越大电阻越小；由焦耳定律知，在电流和通电时间一定时，电阻越小产生热量越少。
【解答】（1）电池充满电储存的电能为：。
（2）两个充电器的充电功率分别为：，，所以第二个的充电速度快，即第二个为快速充电器；选用快速充电器将电池从零充满至少需的时间：。
（3）充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些。
（1）电池充满电储存的电能为：。
（2）两个充电器的充电功率分别为：，，所以第二个的充电速度快，即第二个为快速充电器；选用快速充电器将电池从零充满至少需的时间：。
（3）充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些。
变式训练
1：小明在学了电学知识后，对家里的电瓶车进行了研究，图甲是该电瓶车铭牌的部分参数。然后他进行了测试，获得如图乙、丙所示的速度随时间变化的关系图像和牵引力随时间变化的关系图像。（不考虑空气阻力）
（1）在1～2 s时电瓶车受到的摩擦力为___________N。
（2）在7～12 s时电瓶车功率为___________W。
（3）假设电动车一直做匀速直线运动，假设电能全部转化为机械能，若消耗电池容量的50﹪，理论上能行驶多少千米？( )
【答案】36 216 48km
【解析】（1）[1]根据图乙可知，电动车在7-12s内做匀速直线运动，速度为6m/s。根据丙图可知，此时电动机受到的牵引力F=36N
根据二力平衡的知识可知，电瓶车受到的摩擦力f=F=36N
在1-2s内电瓶车做加速运动，但是它对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此它受到的摩擦力不变，还是36N。
（2）[2]在7～12 s时电瓶车功率P=Fv=36N×6m/s=216W
（3）[3]电动车一次充电储存电能W总=UIt==48V×20A×3600s=3.456×106J
由于电动车行驶时F=f=36N
假设匀速行驶，消耗的电能全部转化为机械能，根据W=Fs得
2：如图甲是我市生产的某品牌电动自行车的实物图，爱探究的欣欣对电动车进行了深入研究。
（1）夏天不宜长时间将电动车暴露在烈日下，否则容易爆胎。爆胎是由于车胎内气体内能增大导致，在烈日下爆胎时，车胎内气体是通过　 　方式增加内能的；
（2）电动自行车的转速把手可以调节电动自行车的速度，有的电动自行车上还有加速按钮，当按下这个按钮时，电动自行车会加速，欣欣同学设计了两个电路图，如图乙（加速按钮相当于开关），能够体现加速按钮作用的电路图是　 　（填“A”或“B”）；
（3）如图丙是该品牌电动自行车部分技术参数，该车蓄电池一次充足电可储存能量是　 　焦。
【答案】（1）热传递
（2）A
（3）
【解析】（1）做功改变物体内能的本质是能量的转化，热传递改变内能的本质是能量的转移；
（2）按下加速按钮时，通过电动机的电流变大，据此分析；
（3）根据W=UIt计算电池储存的电能。
【解答】（1）根据题意可知，在太阳光的照射下，太阳的能量传递给车胎内的气体，这是通过热传递方式增加内能的。
（2）当把加速按钮按下时，电动自行车会加速，说明通过电动机的电流增大。在A图中，原来电阻和电动机串联，此时电流较小；当闭合开关时，电阻被短路，则此时电流较大，
故选A。
（3）根据图片可知，蓄电池的电压，蓄电池容量，则该车蓄电池一次充足电可储存的能量
（1）炎热的夏天，在太阳光的照射下，太阳的能量传递给车胎内的气体，使气体温度升高、内能增大，这是通过热传递方式增加内能的。
（2）“转速把手”相当于我们学过的滑动变阻器，它是利用改变电阻的大小来改变电路中电流大小的；当把加速按钮按下时，电动自行车会加速，说明通过电动机的电流增大，故电路图为A图。
（3）由表格参数可知，蓄电池的电压，蓄电池容量，则该车蓄电池一次充足电可储存的能量
3：智能家居已经悄然走入我们的生活，智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒，图乙为其自动开始扫地的工作原理图，当地面灰尘增多，使空气的透光程度减弱，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，改变电磁铁的磁性，从而达到自动控制工作。控制电路电源电压U为4.5伏，定值电阻R0=12Ω，R为光敏电阻，其阻值随光强度E（单位cd）的变化如图丙所示，下表为其部分工作参数（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积）。
额定工作电压 10伏
额定功率 48瓦
电池总容量 5000毫安 时
待机指示灯额定功率 5瓦
（1）地面灰尘增多，衔铁B将与　 　（选填A、C）点连接。
（2）白天，当机器人光敏电阻上的光照强度为3cd时，它就会开始扫地，求此时控制电路中的电流。
（3）为了能使扫地机器人长时间扫地，电动机不会过热。可通过其自带的智能开关将工作电路设定为一个工作周期：扫地20分钟、待机8分钟，如此循环。则机器人充满电后开始工作，最多可连续工作几个周期？
【答案】（1）A
（2）由图可知，当光照强度为3cd时，R的阻值为6Ω
R总=12Ω+6Ω=18Ω
I=U/R总=4.5v/18Ω=0.25A
（3）W=UIt=10v×5A×60×60s=1.8×105J
扫地时：W1=P1t1=48w×20×60s=5.76×104J
待机时：W2=P2t2=5w×8×60s=2400J
周期数n=W/（W1+W2）=1.8×105J/（5.76×104J+2400J）=3
【解析】（1）当灰尘增多时光照强度减小，根据丙图确定光敏电阻的阻值变化，根据欧姆定律分析电流大小变化，从而确定电磁铁的磁场强弱变化，最终确定衔铁接通的电路即可；
（2） 当光照强度为3cd时， 根据丙图确定光敏电阻的阻值，根据R总=R0+R计算出此时的总电阻，根据计算此时的总电流即可；
（3）根据W=UIt计算出充满电后电池储存的电能，再根据W=Pt分别计算出扫地和待机时消耗的电能，二者相加得到一个工作周期消耗的总电能，最后根据计算连续工作周期即可。
【解答】（1）当灰尘增多时光照强度减小，根据丙图可知此时光敏电阻的阻值变大，根据可知，此时电流变小，那么电磁铁的磁场变弱，因此衔铁被弹簧拉起，接通A点所在的电路。
考点四、电能与其他能的转化与效率
典例1：（2024·杭州模拟）如图甲所示的电饭锅，额定电压为220V，加热功率为1210W。从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）小明利用电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其它用电器，让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察在10min内电能表转盘转了30圈。求该电饭锅保温功率。
（3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值范围为81%≤η＜86%（热效率是指装置的有效输出能量与输入能量的比值）。他用学过的知识对电饭锅进行测试：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。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
【答案】（1）电阻R1的阻值为40Ω；（2）该电饭锅的保温功率为60W；
（3）该电饭锅的热效率值达到三级能效。
【解析】（1）由电路图知，S断开时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态，
当S闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，功率较大，为加热状态，由算出R1的电阻；
（2）根据电能表的转数求出电饭锅处于“保温”状态下正常工作消耗的电能，根据得出保温功率；
（3）根据Q吸=c水mΔt算出水吸收的热量，由W'=P加热t'算出用时700s消耗的电能，由×100%算出该电饭锅的热效率，进而判断出该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
【解答】 （1）由电路图知，S断开时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态，
当S闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，功率较大，为加热状态，
则R1的电阻：；
（2）“3000r/（kW h）”表示每消耗1kW h电能，电能表转盘转3000圈，
只让电饭煲在“保温”状态下工作，转盘在10min内转了30转，
则电饭锅消耗的电能为：，
电饭锅处于“保温”状态时的功率为：；
（3）水吸收热量为：Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg ℃）×2.2kg×（100℃-23℃）=7.1148×105J；
用时700s消耗的电能为：W'=P加热t'=1210W×700s=8.47×105J，
该电饭锅的热效率为：，
故该电饭锅的热效率值达到三级能效。
变式训练
1.（2024杭州模拟）如表所示是某家用手持“吸拖一体机”的相关数据，它集合了吸尘器、拖把的优点，可实现随手吸尘和去除污渍。
项目 参数
充电电压/V 220
充电电流/A 0.5
充满电的时间/h 4
使用功率/w 220
续航时长/min 48
（1） 消耗的电能主要转化为_ _ _ _ 能。
（2） 若将手持“吸拖一体机”的蓄电池充满电，需要消耗多少电能？
（3） 已知该机器使用时电能的转化效率为20-30%，请计算实际续航时间能不能达到48min。
（1） 机械
（2）
[解析]充满电需要消耗的电能
。
（3） 不能
[解析]该机器电能的转化效率最高为，可用的电能
，
使用功率，
工作时间。
即续航时间不能达到。
2.（2024·湖州模拟）如图是一款可调温果汁加热器，图乙是其简化的工作电路图，R、R2均为加热电阻。其部分参数如表所示，已知果汁密度为 比热为 求：
开关接1时 保温功率 220W
开关接2时 调温功率 220W~1100 W
（1）加热电阻 R2的阻值；
（2）滑动变阻器 R1的阻值调到44欧时，加热器的功率；
（3）若加热器用最大功率对1升果汁加热2分钟，果汁的温度升高25℃，求加热器的效率。(保留1位小数)
【答案】（1）由于果汁加热器的最大功率是1100W，加热器最大功率时，滑片在最右端，只有加热电阻R2接入电路，由知道，加热电阻R2的阻值为
（2）当滑动变阻器R1阻值调到44Ω时，加热器的功率为
（3）加热器用最大功率对1kg果汁加热2min消耗的电能为
果汁的温度升高25℃吸收的热量为
加热器的效率为
【解析】加热器最大功率时，滑片在最右端，根据电功率公式以及热量求解公式进行计算分析。
3.电压力锅结合了压力锅和电饭锅优点，解决了压力锅的安全问题，如图是某品牌的电压力锅和它的简化电路图，R1为工作时的加热电热丝，额定功率为800W；R2为保温保压电热丝，且R2=4R1，使用时同时闭合开关S1、S2，S1为压力开关，当压强达到设定值时S1会自动断开，排气阀开始排气；S2为限时开关，可以设定保温保压时间。
（1）电压力锅工作时，把电能转化为________能；
（2）加热功率为额定功率800W时，电阻丝R的阻值为多少欧姆
（3）用电压力锅煮骨头汤时食物更容易煮透。假设某次要煮水和骨头共计4千克，水的初温20℃，不计热损失，加热到最高温度120℃时，至少需要多少时间 (C水=4.2×103J/（kg℃），设骨头的比热容与水相同)
【答案】（1）内能（热能）
（2）解；
（3）解；P1: P2 =R2: R1 P2 = =800W/4=200W
P总=800W+200W=1000W
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×100℃=1.68×106J
Q=Pt t=Q/P=1.68×106J/1000W =1.68×103S
答：需要加热 1.68×103S
【解析】（1）根据能量转化的知识分析解答；
（2）已知加热功率和电压，根据公式 计算电阻丝的阻值；
（3）根据图片可知，电阻R1与R2并联，根据“ R2=4R1 ”和“并联电路中，功率与电阻成反比”计算出R2单独工作时的电功率，然后将二者的功率相加得到电压力锅的总功率。根据Q=cmΔt计算出骨头汤需要吸收的热量，最后根据计算需要的时间。
考点五、用电器间断性工作
典例1：图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温档自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。完成下列问题：
（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？
（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？
（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？
【答案】（1）；（2）110Ω；；（3）（或）
【解析】解：（1）加热状态下通过毛巾架的电流为
（2）由电路图可知，开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电热饮水机处于加热状态，
根据可得，R0的阻值
当开关S断开时，R1与R0串联，电热毛巾架处于保温状态，
此时电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R1的阻值R1=R-R0=605Ω-110Ω=495Ω
（3）该电热水器正常工作30分钟消耗的电能
变式1：图甲是某品牌的“无油空气炸锅”，内部电路图如图乙所示，电风扇M（220V，50W）能使空气循环流动，电阻R（44Ω）为电热管。工作时，当炸锅内温度高于预设温度时，温控开关自动断开，电热管停止加热；当炸锅内温度低于预设温度时，温控开关自动闭合，电热管重新开始加热，整个过程中电风扇始终处于工作状态。
（1）空气炸锅的温控开关所在位置是___________（选填“S1”或 “S2”）；
（2）小红使用空气炸锅烤玉米，将定时开关设置为12分钟，电热管正常循环工作图像如图丙，计算12分钟内空气炸锅消耗的电能；( )
【答案】S2 6.96×105J
【解析】（1）[1]由题意可知，整个过程中电风扇始终处于工作状态，由图乙可知，S1一直闭合，电风扇一直工作，再闭合S2时，电阻R和电风扇并联，电热管加热，当炸锅内温度高于预设温度时，温控开关自动断开，电热管停止加热，所以S2是温控开关。
（2）[2]12分钟内电风扇消耗的电能W扇=Pt=50W×12×60s=3.6×104J
电阻R消耗的电能
12分钟内空气炸锅消耗的电能为W总= W扇+ W热=3.6×104J+6.6×105J=6.96×105J
变式2：（2024九上·平湖期末）电热砂锅工作时先用高挡加热锅内汤料至沸腾，再用低挡持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
（1）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图所示，则本次烹饪共消耗多少电能
（2）用电热砂锅将2千克20℃汤料加热至60℃，汤料吸收的多少热量 (已知汤料的主要成分为水，比热约为4200J/(Kg ℃))
（3）第(2)小题中，若电热砂锅产生热量的80%被汤料吸收，则电热砂锅使至少需要工作多少时间
【答案】（1）W=W1+W2=P1t1+P2t2=0.42KW×1h+0.1KW×5h=0.92kW·h
（2）Q吸=cmδt=4200J/（Kg ℃）×2Kg×（60℃-20℃）=3.36×105J
W= Q吸/0.8=3.36×105J/0.8=4.2×105J
（3）t=W/P=4.2×105J/420W=1000s
【解析】（1）电能等于电功率与时间的乘积；
（2）吸收的热量等于比热与升高的温度以及质量的乘积；
（3）利用电热砂锅产生热量的80%被汤料吸收， 求解消耗的电能，电能除以功率等于时间。
变式3：某电热砂锅的简化电路如图甲。 为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
（1）高档加热时，开关S应旋至触点　　　　（选填“ab”、“be”或“cd”)位置。
（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能
（3）发热电阻和的阻值分别为多少？
（4）生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。
【答案】（1）cd （2）0.94KW.h （3），
（4）电压力锅锅内气压大，所以水的沸点高，食物在高温下容易熟，可以减少用电时间；加热时间短，散失到空气中的热量少，能量利用率高，所以更省电。
【解析】（1）总功率大的是高档，小的是低档，根据公式比较总功率的大小即可
当开关旋至bc时，电阻与串联，当开关旋至cd时，只有电阻工作，根据公式可知，因为，，；即当开关旋至bc时，是低档；旋至cd时，是高档。
（2）观察乙图可知，电热砂锅以440 W的功率工作了1 h，以100 W功率工作了5 h
（3）高档加热时，只有工作，；
低档加热时两个电阻串联，；
；
（4）电压力锅锅内气压大，所以水的沸点高，食物在高温下容易熟，可以减少用电时间；加热时间短，散失到空气中的热量少，能量利用率高，所以更省电。

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