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专题09 电功和电功率重难点突破
【课程标准】
1、电功
①概述电功的概念； ②知道电功的单位
③列举决定电功大小的因素 ④知道用电器消耗的电能可以用电功来量度
⑤应用电功的公式计算用电器消耗的电能 ⑥根据电能表读数的变化估算消耗的电能
2、电功率
①概述电功率的概念； ②知道电功率的单位
③应用电功率的公式进行简单的计算； ④知道额定功率的概念
⑤从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率
3、测定小灯泡的电功率
①说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理； ②绘制实验电路图
③测定小灯泡的额定功率和实际功率； ④收集和整理实验数据得出实验结论
4、电流的热效应
①知道电流具有热效应； ②概述探究影响电流热效应因素实验原理和涉及的科学方法
③说出焦耳定律内容和数学表达式； ④应用焦耳定律解决简单的问题
【学业要求】
①应用电功的公式计算用电器消耗的电能。
②根据电能表读数的变化估算消耗的电能
③应用电功率的公式进行简单的计算
④从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率
⑤测定小灯泡的额定功率和实际功率；
⑥探究影响电流热效应因素实验原理和涉及的科学方法
⑦应用焦耳定律解决简单的问题
【命题重点】掌握用电器消耗的电能，应用电功率进行计算；伏安法测量小灯泡电功率的实验，绘制实验电路图；焦耳定律和数学表达式，应用焦耳定律解决简单的问题。题型较分散:选择、填空、作图、实验、计算都会出现。
【方法要点】做题时先关注串并联选择合适的公式，焦耳定律仅能用在纯电阻电路中。
考点1：电能和电能的测量
考点解读：电功：电流所做的功叫电功，用字母W表示，电流做功的过程，就是电能转变为其他形式能的过程(如内能、光能、机械能)。电功的国际单位：焦耳，生活中还常用“千瓦时”(度)做电功的单位，1 kW·h＝3、6×106J。测量电功的仪表是电能表，可测量用电器消耗的电能。电能表的表盘如图所示，电能表的各参数表示的物理意义：600r/kw h，表示每消耗1kw h的电能，电能表的转盘转600转，“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A，最大瞬间电流是20A，220V表示该电能表的额定电压，50Hz表示该电能表在频率为50Hz的交流电电路中使用。
例1：（2025·温岭模拟）如图甲是小雨家的家庭电路中的电能表，如图乙是家用插线板。
（1）如图甲是电能表上的一些数值，请选出与科学意义不相符的选项是　 　。
（2）丙图是插线板(图乙)的内部元件连接情况(部分线已连接好)，请将图丙补充完整。
要求：①插线板上的开关可同时控制两个插座的通、断；②开关接通时两个插座都能提供220V电压。
（3）电能表的参数如图甲所示。她想知道电能表是否准确，于是将一只标有“220V 1100W”的电暖器插入插座，在额定电压下单独工作，检测中发现1分钟电能表的转盘转了12转。通过计算判断转盘转速是否正确。
考点2：电功和电功率的计算
考点解读：①公式W=Pt=UI t和P= W/t=UI适用于所有电功和电功率的计算，而W=I2Rt=t和P=I2R=只适用于纯电阻电路(即电能只转化为内能)的计算。②对于电阻不变的用电器，额定电压、额定功率和实际电压、实际功率存在着以下关系：P实/P额=(U实/U额)2。
例2：（2026·柯城模拟）图甲是小科制作的简易调光台灯，其内部电路如图乙(电源电压恒为 6V，LED 灯标有“3V1.5W”字样)。
（1）图丙是调光电位器结构图，接线柱 bc接入电路，滑片顺时针旋转过程中调光灯亮度　 　(填“变亮”“不变”或“变暗”)。
（2）求该LED灯正常工作时的电流。
（3）求该LED灯正常工作1小时消耗多少焦的电能。
（4）根据评价量表，该简易调光台灯“功能性”指标被评为优秀， “安全性”指标被评为不合格，请你提出相应的改进措施：　 　(写一种即可)。
制作简易调光台灯评价量表 (节选)
指标 优秀 合格 不合格
功能性 连续调光 间断调光 不能调光
安全性 长期使用灯泡不易损坏 偶尔出现灯泡损坏 极易损坏
考点3：额定功率和实际功率
考点解读：用电器正常工作时的电压叫额定电压，用电器在额定电压下的功率叫额定功率；用电器工作时实际加的电压叫实际电压，用电器在实际电压下的功率叫实际功率，每个用电器的额定功率只有1个，而实际功率有很多个，电压不同，实际功率就不同，实际值和额定值的关系为：U实＝U额时，P实＝P额，用电器处于正常工作状态；U实＜U额时，P实＜P额，用电器不能正常工作；U实＞U额时，P实＞P额，用电器寿命减短，且容易烧坏。
例3：小华利用电能表和手表估测规格为“220 V 1100 W”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，数出电能表转盘在 3 min 内转过80 r则：
①电路在 3 min 内消耗的电能是多大
②电路的实际电功率是多大
（3）在(2)②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。造成此现象的原因是　 　。
考点4：求实际功率和实际电压问题
考点解读：求实际功率和实际电压，都先根据用电器的规格求出电阻，因为电阻只跟电阻丝的长度、材料、横截面积、温度有关，所以在不考虑温度影响电阻的情况下，电阻是固定不变的，在根据与电阻有关的公式求出相应的物理量。
例4：（2025九上·义乌竞赛）如图1所示是某型号电暖器。他有高温、低温两个档位，其简化电路图如图2所示。R1和R2均为发热电阻，其部分参数如表所示。请完成下列问题
额定电压 220V
额定功率 高温档 2200W
低温档 1100W
（1）当开关S1、S2均闭合时，电暖器处于　 　档
（2）求该电暖器在低档正常工作时，电路中的电流大小。
（3）在某次用电高峰期，小金用如图三所示的电力检测仪，测出该电暖器在低档工作时的实际电压为210V，实际功率为900W。小金由此认为实际功率小于额定功率，只是因为实际电压小于额定电压造成的。小兰和小江却一致认为小金的观点不全面。请你根据题中信息和所学知识，解释实际功率小于额定功率的原因。
考点5：比较灯泡的明暗
考点解读：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。
U实与U额关系 P实与P额关系 灯泡亮度
U实>U额 P实>P额 较亮
U实＝U额 P实＝P额 正常发光
U实例5：（2026·定海模拟）如图所示，在“比较两个灯泡亮暗”的实验中，闭合开关后，调节滑动变阻器，使两图中的灯L1和L2均发光， L1的规格为“2.5V0.3A”，L2的规格为“3.8V0.3A”(忽略灯丝的电阻变化)。下列说法正确的是(　　)
A．图甲实验中，灯L1比灯L2亮
B．图乙实验中，灯L1比灯L2亮
C．图甲实验可探究“电流做功多少与电流大小的关系”
D．图乙实验可探究“电流做功多少与电压大小的关系”
考点6：测小灯泡的电功率
考点解读：实验目的：探究小灯泡在不同电压下的发光情况。
实验原理：P＝UI。
实验电路图：如右图
实验结论：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。
实验有关注意事项：①连接电路时，开关应该打开，滑动变阻器应达到最大位置；②滑动变阻器的作用：用于调节小灯泡两端的电压，使它分别等于额定电压、高于和低于额定电压的1/5③电表要选择合适的量程，一般遵循“能小则小”的原则；④使小灯泡正常发光的操作(移动滑片，眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压)；⑤温度对灯泡灯丝电阻的影响(温度越高，灯丝电阻越大)；⑥实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大，灯泡越亮)；⑦实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律)；⑧不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因(电压改变，功率也改变)。
例6：（2026·嘉兴模拟）小嘉发现家里手电筒的电池使用久了，灯的亮度会变暗。为探究原因，他拆下灯珠进行如下实验 (灯珠上标有“2.5V”的字样)：
①设计电路图，用导线完成电路连接。
②闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数分为 2.0V、2.5V、3.0V时，将电流表的示数分别填入记录表中。
序号 电压/V 电流/A 小灯泡亮度
1 2.0 0.18 暗
2 2.5 0.20 亮
3 3.0 很亮
（1）滑片P 向右移动时，灯变暗，则图甲中导线C端应与滑动变阻器的　 　(填图中字母)接线柱连接。
（2）第3次实验时，电流表的示数如图丙，则表格“ ”处的数据是　 　。
（3）由实验数据可知，小灯泡的额定功率是　 　瓦。
（4）根据实验结果，请解释手电筒电池用久后灯变暗的原因是　 　。
考点7：电流的热效应和焦耳定律
考点解读：电流热效应：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。用控制变量法进行研究(在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。)焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体的电阻和通电时间成正比，表达式：Q＝I2Rt。
例7：（2025·钱塘模拟）如图为探究电流热效应的装置，甲乙两套装置中各有两个相同的透明容器，其中密封着液体和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象．下列说法不正确的是（　　）
A．图甲探究的是电流的热效应与电阻大小的关系
B．图乙探究的是电流的热效应与电流强弱的关系
C．本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法
D．实验不需要控制容器内的液体质量和种类相同
考点8：电功和电热的综合计算
考点解读：①当指示灯亮时，指示灯与发热电阻串联，电路中的总电阻最大，根据P=UI=U2/R可知电路的总功率，据此判断其状态；②当指示灯亮时其两端的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出发热电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出指示灯的电阻值；③双金属开关闭合时，电路为发热电阻的简单电路，根据P=UI=U2/R求出温度控制器所消耗的电功率；④由图乙可知，一个周期的时间为3min，恒温时间为150s，加热时间为30s，根据电阻的串联和W=U2/Rt求出一个周期内温度控制器消耗的电能，1h内有20个周期，据此求出温度控制器1小时所消耗的电能。
例8：（2026·浙江模拟）小育家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如表，原理如图，R1、R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开关。已知
额定加热功率 2000W 额定电压 220V
额定保温功率 400W 防水等级 IPX4
温度范围 室温 额定容量 50L
加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷
（1）求保温档正常工作2小时消耗的电能；
（2）求R1的阻值；
（3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的热效率。
1．（2025·浙江模拟）如图，闭合开关S后，灯比 亮，由此可确定灯（）
A．两端电压更大 B．通过的电流更大
C．灯丝的阻值更大 D．灯丝的长度更长
2．（2025·南湖模拟）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是(　　)
A．接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
B．正常工作时， “36V54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
C．电热水壶加热水时，水沸腾前，加热时间越长，温度越高
D．电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
3．（2026·浙江模拟）图甲是一种多档位加热杯垫，图乙是其内部简化电路图，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻。闭合开关S1和S2时，下列说法正确的是（　　）
A．此时电路处于保温档
B．R1两端的电压小于 R2两端的电压
C．流过R1的电流大于流过 R2的电流
D．加热杯垫的工作原理是电流的磁效应
4．（2026·温州模拟）为了测定一个额定电压为 4.5伏的小灯泡的额定功率，小明利用电压恒定的电源、小灯泡L、电压表、电阻箱R (如图 1)、开关及导线等器材进行实验。具体步骤如下：
①断开开关S1并连接电路如图2所示。
②闭合开关 S1，将开关S2与接线柱“1”接触，调节电阻箱直至电压表的示数达到 4.5伏，并记录此时电阻箱接入电路的有效阻值为 25欧。
③再将开关 S2与接线柱“2”接触，观察电压表的示数如图 3所示，根据实验测得的相关数据计算小灯泡 L的额定功率。
（1）闭合开关S1之前，应将电阻箱的阻值调节到　 　值。(填“最大”或“最小”)
（2）步骤③中电压表的示数如图3所示，则电源电压为　 　伏。
（3）步骤②和步骤③中通过小灯泡的电流分别为I1、I1'，则I1、I1'的大小关系为：　 　。
（4）通过本实验可知，该小灯泡的额定功率为　 　瓦。
5．（2026·舟山模拟）图甲是小舟测定小灯泡额定功率的实验电路，小灯泡上标有“3.8V”字样，部分器材已连接完整。
（1）请在答题卡相应位置补充实物图甲的电路连接（要求：滑片在向右移动时，小灯泡亮度逐渐变暗）。
（2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，闭合开关，小舟发现小灯泡发光，但电压表的示数超过了3.8V，若要顺利完成实验，需要更换某些仪器，以下仪器符合要求的是____。（填字母，可多选）
A．最大阻值更小的滑动变阻器 B．最大阻值更大的滑动变阻器
C．电压更小的电源 D．电压更大的电源
（3）更换合适仪器后，小舟调节滑动变阻器，使电压表示数恰好为3.8V，此时电流表示数如图乙所示，则此灯泡的额定功率为　 　W。
（4）记录数据后，小舟未及时断开开关，一段时间后观察到电流表示数变小，电压表示数变大。产生该现象的原因是　 　。
6．（2025·临平模拟）机械式电能表是家庭用电计量仪表，电能表上的信息如图所示。
（1）家庭电路中有电流通过时，电能表上的铝制转盘能够转动。下面三幅图中与这种铝制转盘转动原理相同的是　 　。
（2）小科切断电路中其他用电器，仅让电热水壶工作，记录电能表铝制表盘转10圈所需时间为50秒。
①该时间内电热水壶消耗的电能为　 　焦。
②该电热水壶的功率为　 　瓦。
7．（2026·杭州模拟）我们给手机充电时，手机充电器将220V的电压降到5V左右，充电器内部会有电流通过，手机充电器插在插座上不给手机充电时，充电器内部也会有微电流通过。
（1）调查发现很多人有不及时拔掉充电器的习惯，如果每天有2亿个充电器插在插线板上，每个充电器每天平均闲置时间约为20h，平均实际功率约为0.1W，则全国一天因此浪费的电能约为　 　kW·h。
（2）通过实验测得给手机充电时充电器输出电压约为5V，输出功率约为6W，则输出电流与常见家用电器　 　(选填“电视机”或“空调”或“节能灯”)的正常工作电流最接近。
（3）某款手机电池上面标有电压为5V，容量为5000mAh，现有两个充电器，甲标注“输出5V，600mA”，乙标注“输出5V，4A”，为了快速充电选择哪个充电器 并说出你判断的原因是　 　.
8．（2025九下·萧山模拟）如图甲是一只家用电吹风，内部有一根发热丝和一只电动风
（1）洗完头后，用电吹风吹头发可以加快头发变干，这一过程中头发上的水分发生的物态变化是　 　；
（2）图乙是该吹风机的内部电路图，通过调节开关 和 实现冷风和热风两挡，电热丝应该接在位置　 　；(填“a”或“b”)。
（3）该电吹风的部分参数如表，若电动风扇的线圈内阻为10欧，正常吹热风100秒，电动风扇产生的机械能为　 　焦。
9．（2026·嘉兴模拟）如图甲是全磁悬浮“人工心脏”示意图，主要用于心脏病患者的治疗。
锂电池参数
输出电压 12 伏
容量 2000毫安时(表示以2000毫安工作时，电池能用1小时)
（1）“人工心脏”可以用钛合金等材料制作，钛合金属于　 　(选填“混合物”、“化合物”或“单质”)。
（2）“人工心脏”的核心部件是血泵，其主要功能是辅助人体心脏中的　 　心室，从而带动全身血液流动。
（3）“人工心脏”植入体内后，与体外控制器(内含锂电池)、导线等组成工作电路(如图乙)。若某“人工心脏”工作的额定电压为 12 伏，额定电流为 0.5安，使用的锂电池参数如表丙，则该锂电池最多可供“人工心脏”连续正常工作多少小时
10．（2025·浙江模拟）厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕.该蛋糕机的电路简图如图乙所示，其中 R1、R2均为发热电阻(假定电阻不随温度变化)，部分参数如下表所示.求：
额定电压/V 220
额定功率/W 高温1100
中温880
低温176
（1）当开关 S1断开，单刀多掷开关 S2打到3时，蛋糕机处于　 　挡(选填“高温” “中温”或“低温”)；
（2）该蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量；
（3）该蛋糕机正常工作时 R2的电阻值；
11．（2025·钱塘模拟）图甲是智能烘鞋器，烘鞋时，机器自动先吹热风，使鞋变干；后吹冷风使鞋冷却，图乙为该烘鞋器工作一次所消耗的功率与时间的图像。
（1）烘鞋器的使用可加快鞋上水发生　 　（填物态变化）；
（2）吹热风时烘鞋器功率为　 　瓦；
（3）烘一次鞋，该烘鞋器消耗电能为　 　焦耳。
12．（2025九下·浙江模拟）为方便师生饮水，学校安装了直饮水机，如甲图所示，其工作电路原理如乙图，电热丝R1、R0绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过按“温水、开水选择开关”按钮，可以选择出温水或开水。该直饮水机的额定电压是220V，开水加热电功率是2200W，温水加热电功率是1000W。[已知：电热丝R1、R0电阻不随温度变化，水的比热容( 水的密度 分析并计算：
（1）当“温、开水选择开关”闭合时，饮水机处于出　 　(填“温水”或“开水”)状态；
（2）电阻R1的阻值为多大
（3）现在需要50℃的温水1000mL，已知水的初温是20℃，不计热量损失，需要加热多长时间
13．（2026·定海模拟）电池是电动汽车的核心，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所释放出的电能。某款电动汽车有慢充和快充两种。能量回收系统是该车的智慧功能，当司机松开油门减速时，能量回收系统就自行启动，车轮的转动会带动驱动电机转动，此时给汽车的电池充电。该电动汽车的部分参数如表：
整车质量 电池容量 电池能量密度
1800kg 60kW·h 0.15(kW·h) / kg
（1）该能量回收系统的能量转化形式是　 　。
（2）从题中信息中可获知该电动汽车配备的电池质量是　 　千克。
（3）该车在快充模式下，其额定电压为400伏，额定电流为150安。使其从20%的电量充到80%的电量，需要多少小时
（4）该汽车在标准工况下的耗电量为15千瓦时/100千米。在此状态下沿水平路面上匀速行驶100千米的过程中，受到的平均阻力为400牛，则该汽车将电能转换为机械能的效率是多少 (结果保留整数)
14．小明为了研究物质的导电性能或电阻大小与温度的关系，连接了如图电路。开关 S1、S2闭合后，分别用酒精灯给玻璃芯柱、细铁丝加热，请回答下列问题。
（1）如图所示，灯泡 L1 和 L2 的连接方式是　 　(填“串联”或“并联”)。
（2）在玻璃芯柱温度不断升高而发红的过程中，看到 L1 灯泡亮度逐渐变亮，说明　 　。
（3）在细铁丝温度不断升高而发红的过程中，看到　 　的现象，说明铁丝的电阻随温度升高而增大。
（4）本实验用到的科学方法是转换法，体现在将____(填字母)。
A．绝缘体转化为导体
B．电阻的大小转化为灯泡的明暗程度
15．（2026·舟山模拟）油汀取暖器是一种常见的家庭取暖设备（如图1），其工作原理是通过电热管对导热油加热，再利用散热片将热量散发到空气中。某型号油汀取暖器额定电压为220V，共有三挡功率：低温档800W、中温档1600W、高温档2400W，其简化电路如图2（）
（1）房间温度升高时，人体皮肤血管　 　（填“舒张”或“收缩”），以维持体温稳定；
（2）求电热丝的阻值？
（3）小舟关闭家中其他家用电器，仅让该取暖器以高温档持续工作。此取暖器接入家庭电路使用前后，电能表的示数分别如图3和图4所示。请通过计算说明，该取暖器单独工作的时间是多少小时？
（4）如果家中油汀取暖器不慎起火，可采取的自救措施是　 　（写出一点即可）。
16．（2026·台州模拟）动车组列车车顶装有受电弓，通过顶部的滑板与高压输电线保持接触，从而获得电能，如图1所示。
（1）制作滑板的材料除了具有导电性以外，还需要具有的性能有　 　。(写出一种即可)
（2）某动车组的功率恒为20000千瓦，运行2小时，计算消耗的电能。
（3）在输电线上方设置承力索，利用吊弦线拉住输电线可防止输电线下垂。每隔一定距离，设立一个支架，放上滑轮组和坠砣，可使承力索绷紧，其结构如图2所示。若坠砣的总质量为600kg，则能对承力索产生　 　N 的拉力。
（4）受电弓的结构简图如图3所示。连杆甲、乙下部由连杆丙连接，上部和滑板连接在一起，它们可看做一个整体结构。推杆始终垂直作用在连杆丙的B点，可使该整体结构绕固定点A 转动。当该整体结构与水平面成60°时，输电线作用在滑板上的力，可等效为该整体结构在C点受到竖直向下、大小为70N 的力。已知ABC成一直线，且AB=0.2m，AC=1.8m，不考虑连杆和滑板自身的重力，求此时推杆的作用力大小。
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专题09 电功和电功率重难点突破
【课程标准】
1、电功
①概述电功的概念； ②知道电功的单位
③列举决定电功大小的因素 ④知道用电器消耗的电能可以用电功来量度
⑤应用电功的公式计算用电器消耗的电能 ⑥根据电能表读数的变化估算消耗的电能
2、电功率
①概述电功率的概念； ②知道电功率的单位
③应用电功率的公式进行简单的计算； ④知道额定功率的概念
⑤从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率
3、测定小灯泡的电功率
①说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理； ②绘制实验电路图
③测定小灯泡的额定功率和实际功率； ④收集和整理实验数据得出实验结论
4、电流的热效应
①知道电流具有热效应； ②概述探究影响电流热效应因素实验原理和涉及的科学方法
③说出焦耳定律内容和数学表达式； ④应用焦耳定律解决简单的问题
【学业要求】
①应用电功的公式计算用电器消耗的电能。
②根据电能表读数的变化估算消耗的电能
③应用电功率的公式进行简单的计算
④从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率
⑤测定小灯泡的额定功率和实际功率；
⑥探究影响电流热效应因素实验原理和涉及的科学方法
⑦应用焦耳定律解决简单的问题
【命题重点】掌握用电器消耗的电能，应用电功率进行计算；伏安法测量小灯泡电功率的实验，绘制实验电路图；焦耳定律和数学表达式，应用焦耳定律解决简单的问题。题型较分散:选择、填空、作图、实验、计算都会出现。
【方法要点】做题时先关注串并联选择合适的公式，焦耳定律仅能用在纯电阻电路中。
考点1：电能和电能的测量
考点解读：电功：电流所做的功叫电功，用字母W表示，电流做功的过程，就是电能转变为其他形式能的过程(如内能、光能、机械能)。电功的国际单位：焦耳，生活中还常用“千瓦时”(度)做电功的单位，1 kW·h＝3、6×106J。测量电功的仪表是电能表，可测量用电器消耗的电能。电能表的表盘如图所示，电能表的各参数表示的物理意义：600r/kw h，表示每消耗1kw h的电能，电能表的转盘转600转，“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A，最大瞬间电流是20A，220V表示该电能表的额定电压，50Hz表示该电能表在频率为50Hz的交流电电路中使用。
例1：（2025·温岭模拟）如图甲是小雨家的家庭电路中的电能表，如图乙是家用插线板。
（1）如图甲是电能表上的一些数值，请选出与科学意义不相符的选项是　 　。
（2）丙图是插线板(图乙)的内部元件连接情况(部分线已连接好)，请将图丙补充完整。
要求：①插线板上的开关可同时控制两个插座的通、断；②开关接通时两个插座都能提供220V电压。
（3）电能表的参数如图甲所示。她想知道电能表是否准确，于是将一只标有“220V 1100W”的电暖器插入插座，在额定电压下单独工作，检测中发现1分钟电能表的转盘转了12转。通过计算判断转盘转速是否正确。
【答案】（1）B
（2）
（3）电暖器工作1分钟做的功 W1= Pt=1100w·60s=66000J
电能表转12 转消耗的电能 W2=3.6×106J·12/600=72000J
∴转盘转速不正确(比较功率大小、比较转速多少均可)
【解析】（1）。
（2）为了用电安全，开关接在火线上。
（3）根据电能表参数计算转12圈消耗的电能与电暖器消耗的电能进行对比，若不相等，则转速不正确。
【解答】（1）B中千瓦时是电能的单位，用于显示消耗的电能大小。
故答案为：B。
（2）②开关接通时两个插座都能提供220V电压，说明两个插座并联；①插线板上的开关可同时控制两个插座的通、断，说明开关接在干路上，如图所示
考点2：电功和电功率的计算
考点解读：①公式W=Pt=UI t和P= W/t=UI适用于所有电功和电功率的计算，而W=I2Rt=t和P=I2R=只适用于纯电阻电路(即电能只转化为内能)的计算。②对于电阻不变的用电器，额定电压、额定功率和实际电压、实际功率存在着以下关系：P实/P额=(U实/U额)2。
例2：（2026·柯城模拟）图甲是小科制作的简易调光台灯，其内部电路如图乙(电源电压恒为 6V，LED 灯标有“3V1.5W”字样)。
（1）图丙是调光电位器结构图，接线柱 bc接入电路，滑片顺时针旋转过程中调光灯亮度　 　(填“变亮”“不变”或“变暗”)。
（2）求该LED灯正常工作时的电流。
（3）求该LED灯正常工作1小时消耗多少焦的电能。
（4）根据评价量表，该简易调光台灯“功能性”指标被评为优秀， “安全性”指标被评为不合格，请你提出相应的改进措施：　 　(写一种即可)。
制作简易调光台灯评价量表 (节选)
指标 优秀 合格 不合格
功能性 连续调光 间断调光 不能调光
安全性 长期使用灯泡不易损坏 偶尔出现灯泡损坏 极易损坏
【答案】（1）变亮
（2）LED 灯正常工作时，电压为额定电压 U=3V，功率为额定功率 P=1.5W。
根据电功率公式 P=UI，可得正常工作电流。
（3）LED 灯正常工作时功率 P=1.5W，工作时间 t=1h=3600s。
根据电能计算公式 W=Pt，可得消耗的电能 W=1.5W×3600s=5400J。
（4）①在调光电位器的电阻上加入一个限位器，使其接入电路的电阻不小于6Ω；或②在电路中串联一个6Ω的定值电阻
【解析】（1）滑动变阻器的工作原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流。当接入电路的电阻丝长度变短时，电阻减小，电路中电流增大，用电器的实际功率增大，亮度变亮；反之则变暗。
（2）电功率公式的应用：对于用电器，额定功率、额定电压和额定电流的关系满足公式 P=UI，变形可得 ，可通过额定功率和额定电压计算用电器正常工作时的电流。
（3）电能的计算：电流做功的过程就是消耗电能的过程，用电器消耗的电能可以用公式 W=Pt 计算，计算时要注意功率单位用瓦（W），时间单位用秒（s），电能单位为焦耳（J）。
（4）串联电路的分压规律与用电器安全：串联电路中各用电器两端的电压与电阻成正比。电源电压为 6V，LED 灯额定电压为 3V，为保证 LED 灯两端电压不超过额定值，需要串联一个合适的电阻分压，避免电压过高损坏 LED 灯，以此提升电路的安全性。
【解答】（1）当接线柱 bc 接入电路时，接入电路的电阻丝是滑片到 c 之间的部分。滑片顺时针旋转时，滑片到 c 的电阻丝长度变短，接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，LED 灯的实际功率增大，因此调光灯亮度变亮。
（4）电源电压为 6V，LED 灯额定电压为 3V，当电路中滑动变阻器接入电阻过小时，LED 灯两端电压会超过额定电压，导致 LED 灯极易损坏。
可通过以下方式改进：在电路中串联一个 6Ω 的定值电阻，利用串联分压的原理，分担多余的电压，使 LED 灯两端电压不超过 3V；
或在调光电位器的电阻上加装限位装置，限制其接入电路的最小电阻不低于 6Ω，避免电流过大损坏 LED 灯。
考点3：额定功率和实际功率
考点解读：用电器正常工作时的电压叫额定电压，用电器在额定电压下的功率叫额定功率；用电器工作时实际加的电压叫实际电压，用电器在实际电压下的功率叫实际功率，每个用电器的额定功率只有1个，而实际功率有很多个，电压不同，实际功率就不同，实际值和额定值的关系为：U实＝U额时，P实＝P额，用电器处于正常工作状态；U实＜U额时，P实＜P额，用电器不能正常工作；U实＞U额时，P实＞P额，用电器寿命减短，且容易烧坏。
例3：小华利用电能表和手表估测规格为“220 V 1100 W”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，数出电能表转盘在 3 min 内转过80 r则：
①电路在 3 min 内消耗的电能是多大
②电路的实际电功率是多大
（3）在(2)②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。造成此现象的原因是　 　。
【答案】（1）；
（2）①电路在3min内消耗的电能：W==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）电水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=求出内部电热丝的电阻；
（2）800r/（kW h）表示每消耗1kW h的电能，电表铝盘转800圈，从而可求铝盘转 80 r 消耗的电能；根据公式P=求出电路的实际电功率；
（3）比较电路的实际功率和电水壶的额定功率可知它们之间的关系，电路的实际功率比电水壶的额定功率大的多时电路中有其它用电器工作。
【解答】（1）这种电水壶正常工作时，由P=可得，内部电热丝的电阻：
；
（2）①电路在3min内消耗的电能：W==0.1kW h；
②电路的实际电功率：P实===2kW=2000W；
（3）①电路的实际功率2000W大于电水壶额定功率1100W；
②造成此大小关系的原因是：家庭电路中其他用电器仍在工作。
考点4：求实际功率和实际电压问题
考点解读：求实际功率和实际电压，都先根据用电器的规格求出电阻，因为电阻只跟电阻丝的长度、材料、横截面积、温度有关，所以在不考虑温度影响电阻的情况下，电阻是固定不变的，在根据与电阻有关的公式求出相应的物理量。
例4：（2025九上·义乌竞赛）如图1所示是某型号电暖器。他有高温、低温两个档位，其简化电路图如图2所示。R1和R2均为发热电阻，其部分参数如表所示。请完成下列问题
额定电压 220V
额定功率 高温档 2200W
低温档 1100W
（1）当开关S1、S2均闭合时，电暖器处于　 　档
（2）求该电暖器在低档正常工作时，电路中的电流大小。
（3）在某次用电高峰期，小金用如图三所示的电力检测仪，测出该电暖器在低档工作时的实际电压为210V，实际功率为900W。小金由此认为实际功率小于额定功率，只是因为实际电压小于额定电压造成的。小兰和小江却一致认为小金的观点不全面。请你根据题中信息和所学知识，解释实际功率小于额定功率的原因。
【答案】（1）高温
（2）已知低温档额定功率
P低=1100W，额定电压U=220V。根据P=UI，可得电路中的电流。
（3）由可知，R1的电阻：，
由题意可知，用电高峰期电暖器在低温挡工作时，实际电压为210V，实际功率为900W，
根据
可得，此时R1的阻值为49Ω，由此可知，电阻R1的阻值发生了变化，所以造成实际功率小于额定功率的原因，不只是因为实际电压小于额定电压造成的，用电器电阻变大也是其中一个原因。
【解析】（1）当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应；
由可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合并联电路电阻规律和可知各挡位时电路的连接；
（2）电功率与电流的关系：根据电功率公式P=UI，已知额定功率和额定电压，可以计算出正常工作时的电流。
（3）根据求出发热电阻R1的额定电阻和实际阻值，进而判断出实际功率小于额定功率的原因。
【解答】（1）由图2可知，当S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路；当S1、S2闭合时，R1、R2并联；
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以由可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，电暖器为高温挡；电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最大，电功率最小，电暖器为低温挡；因此当开关S1、S2均闭合时，电暖器处于高温挡。
（2）已知低温档额定功率P低=1100W，额定电压U=220V。根据P=UI，可得电路中的电流。
（3）由可知，R1的电阻：，由题意可知，用电高峰期电暖器在低温挡工作时，实际电压为210V，实际功率为900W，根据可得，此时R1的阻值为49Ω，由此可知，电阻R1的阻值发生了变化，所以造成实际功率小于额定功率的原因，不只是因为实际电压小于额定电压造成的，用电器电阻变大也是其中一个原因。
考点5：比较灯泡的明暗
考点解读：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。
U实与U额关系 P实与P额关系 灯泡亮度
U实>U额 P实>P额 较亮
U实＝U额 P实＝P额 正常发光
U实例5：（2026·定海模拟）如图所示，在“比较两个灯泡亮暗”的实验中，闭合开关后，调节滑动变阻器，使两图中的灯L1和L2均发光， L1的规格为“2.5V0.3A”，L2的规格为“3.8V0.3A”(忽略灯丝的电阻变化)。下列说法正确的是(　　)
A．图甲实验中，灯L1比灯L2亮
B．图乙实验中，灯L1比灯L2亮
C．图甲实验可探究“电流做功多少与电流大小的关系”
D．图乙实验可探究“电流做功多少与电压大小的关系”
【答案】B
【解析】串联电路电流处处相等，由欧姆定律可知，电阻越大，分压越大。
【解答】两盏灯额定电流相同，的额定电压更大，由欧姆定律可知，的阻值更大。
A、甲中两灯串联，电流相等，由串联电路的分压特点可知，阻值更大的两端的电压更大，由P=UI可知，的实际功率更大，所以更亮，故A错误；
B、乙为并联电路，两灯电压相同，由可知，阻值更大的实际功率更小，所以更暗，故B正确；
C、甲为串联电路，电流处处相等，不能探究电流做功多少与电流大小的关系，故C错误；
D、乙为并联电路，两灯电压相同，不能探究电流做功多少与电压大小的关系，故D错误。
故答案为：B。
考点6：测小灯泡的电功率
考点解读：实验目的：探究小灯泡在不同电压下的发光情况。
实验原理：P＝UI。
实验电路图：如右图
实验结论：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。
实验有关注意事项：①连接电路时，开关应该打开，滑动变阻器应达到最大位置；②滑动变阻器的作用：用于调节小灯泡两端的电压，使它分别等于额定电压、高于和低于额定电压的1/5③电表要选择合适的量程，一般遵循“能小则小”的原则；④使小灯泡正常发光的操作(移动滑片，眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压)；⑤温度对灯泡灯丝电阻的影响(温度越高，灯丝电阻越大)；⑥实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大，灯泡越亮)；⑦实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律)；⑧不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因(电压改变，功率也改变)。
例6：（2026·嘉兴模拟）小嘉发现家里手电筒的电池使用久了，灯的亮度会变暗。为探究原因，他拆下灯珠进行如下实验 (灯珠上标有“2.5V”的字样)：
①设计电路图，用导线完成电路连接。
②闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数分为 2.0V、2.5V、3.0V时，将电流表的示数分别填入记录表中。
序号 电压/V 电流/A 小灯泡亮度
1 2.0 0.18 暗
2 2.5 0.20 亮
3 3.0 很亮
（1）滑片P 向右移动时，灯变暗，则图甲中导线C端应与滑动变阻器的　 　(填图中字母)接线柱连接。
（2）第3次实验时，电流表的示数如图丙，则表格“ ”处的数据是　 　。
（3）由实验数据可知，小灯泡的额定功率是　 　瓦。
（4）根据实验结果，请解释手电筒电池用久后灯变暗的原因是　 　。
【答案】（1）A
（2）0.22
（3）0.50
（4）电池使用久后，电压变小，灯泡实际功率变小，所以变暗
【解析】（1）根据灯泡亮度变化确定电流大小变化，根据欧姆定律分析变阻器接入阻值大小变化，最终确定变阻器接入的接线柱即可。
（2）根据丙图确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出示数；
（3）根据表格数据确定灯泡的额定电压和额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（4）灯泡的亮度取决于实际功率大小，即实际功率越小，灯泡亮度越小。
【解答】（1）向右移动滑片P灯变暗，则电流减小， 说明接入电路的电阻增大，那么变阻器接入电阻丝的长度变大，即图甲中导线C端应与滑动变阻器的A接线柱相连。故填：A。
（2）根据丙图可知，电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，则表格“ ”处的数据是0.22A。故填：0.22。
（3）根据表格数据可知，灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.2A，则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。故填：0.5。
（4）电池用久后输出电压降低， 灯泡实际功率变小，所以手电筒电池用久后灯变暗 。故填：电池用久后输出电压降低， 灯泡实际功率变小。
考点7：电流的热效应和焦耳定律
考点解读：电流热效应：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。用控制变量法进行研究(在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。)焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体的电阻和通电时间成正比，表达式：Q＝I2Rt。
例7：（2025·钱塘模拟）如图为探究电流热效应的装置，甲乙两套装置中各有两个相同的透明容器，其中密封着液体和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象．下列说法不正确的是（　　）
A．图甲探究的是电流的热效应与电阻大小的关系
B．图乙探究的是电流的热效应与电流强弱的关系
C．本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法
D．实验不需要控制容器内的液体质量和种类相同
【答案】D
【解析】电流具有热效应，且产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变，体现了控制变量法的应用；实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭容器内温度的变化，这是转换法的应用。
【解答】A、图甲所示的实验装置，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻的关系，故A正确；
B、图乙中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系，故B正确；
C、要探究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同；探究电热与电流的关系，需要控制电阻和通电时间相同，而通过电阻的电流不同，故用到控制变量法；实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭容器内温度的变化，这是转换法的应用，故C正确；
D、利用控制变量法可知，实验过程中需要控制容器内的液体质量和种类相同，故D错误。
故答案为：D。
考点8：电功和电热的综合计算
考点解读：①当指示灯亮时，指示灯与发热电阻串联，电路中的总电阻最大，根据P=UI=U2/R可知电路的总功率，据此判断其状态；②当指示灯亮时其两端的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出发热电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出指示灯的电阻值；③双金属开关闭合时，电路为发热电阻的简单电路，根据P=UI=U2/R求出温度控制器所消耗的电功率；④由图乙可知，一个周期的时间为3min，恒温时间为150s，加热时间为30s，根据电阻的串联和W=U2/Rt求出一个周期内温度控制器消耗的电能，1h内有20个周期，据此求出温度控制器1小时所消耗的电能。
例8：（2026·浙江模拟）小育家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如表，原理如图，R1、R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开关。已知
额定加热功率 2000W 额定电压 220V
额定保温功率 400W 防水等级 IPX4
温度范围 室温 额定容量 50L
加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷
（1）求保温档正常工作2小时消耗的电能；
（2）求R1的阻值；
（3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的热效率。
【答案】（1）保温档正常工作2小时消耗的电能。
（2）由图可知，S2接b时，电路为只有R2的简单电路，接a时，两个电阻串联，由可知，S2接b时，为加热档，接a时为保温挡，则，。
（3）消耗的电能
水吸收的热量
热效率为。
【解析】（1）根据W=Pt计算消耗的电能，注意单位换算。
（2）根据开关闭合情况结合判断档位，再计算电阻大小。
（3）热效率等于水吸收的热量与消耗电能的比值。
1．（2025·浙江模拟）如图，闭合开关S后，灯比 亮，由此可确定灯（）
A．两端电压更大 B．通过的电流更大
C．灯丝的阻值更大 D．灯丝的长度更长
【答案】B
【解析】灯的亮度与实际功率有关，实际功率越大，灯越亮。
【解答】A、由实物图可知，电路为并联电路，并联电路支路电压等于电源电压，故A错误；
B、灯比 亮，说明的实际功率更大，由可知，经过的电流更大，故B正确；
C、由可知，的电阻小于的电阻，故C错误；
D、灯丝的电阻越长，其它条件相同时，灯丝的电阻越大，由可知，的电阻小于的电阻，故D错误。
故答案为：B。
2．（2025·南湖模拟）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是(　　)
A．接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
B．正常工作时， “36V54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
C．电热水壶加热水时，水沸腾前，加热时间越长，温度越高
D．电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
【答案】D
【解析】电流的热效应：当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。实践证明，电流通过导体所产生的热量和电流的平方，导体本身的电阻值以及电流通过的时间成正比。
【解答】A. 接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热，电流和电阻都改变了，A错误；
B.正常工作时， “36V54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮，因为功率不同，B错误；
C. 电热水壶加热水时，水沸腾前，加热时间越长，温度越高 ，热量与温度变化量的关系，C错误；
D. 电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热 ，电流相同，探究的是 电流产生的热量与电阻大小有关 ，D正确；
故答案为：D
3．（2026·浙江模拟）图甲是一种多档位加热杯垫，图乙是其内部简化电路图，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻。闭合开关S1和S2时，下列说法正确的是（　　）
A．此时电路处于保温档
B．R1两端的电压小于 R2两端的电压
C．流过R1的电流大于流过 R2的电流
D．加热杯垫的工作原理是电流的磁效应
【答案】C
【解析】A.并联电路的特点和可知加热杯垫各挡的电路连接；
B.根据并联电路的特点可知R1、R2两端的电压关系；
C.根据并联电路的特点和欧姆定律可知流过R1和R2的电流关系；
D.电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应。
【解答】A.根据图乙可知，R1、R2并联时，电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，加热杯处于高温挡，故A错误；
B.根据并联电路总电压等于各支路两端电压可知，R1、R2两端的电压相等，故B错误；
C.根据题意可知，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻，而R1、R2两端的电压相等，由欧姆定律可知，通过流过R1的电流大于流过R2的电流，故C正确；
D. 加热杯垫的工作原理是电流的热效应 ，故D错误。
故选C。
4．（2026·温州模拟）为了测定一个额定电压为 4.5伏的小灯泡的额定功率，小明利用电压恒定的电源、小灯泡L、电压表、电阻箱R (如图 1)、开关及导线等器材进行实验。具体步骤如下：
①断开开关S1并连接电路如图2所示。
②闭合开关 S1，将开关S2与接线柱“1”接触，调节电阻箱直至电压表的示数达到 4.5伏，并记录此时电阻箱接入电路的有效阻值为 25欧。
③再将开关 S2与接线柱“2”接触，观察电压表的示数如图 3所示，根据实验测得的相关数据计算小灯泡 L的额定功率。
（1）闭合开关S1之前，应将电阻箱的阻值调节到　 　值。(填“最大”或“最小”)
（2）步骤③中电压表的示数如图3所示，则电源电压为　 　伏。
（3）步骤②和步骤③中通过小灯泡的电流分别为I1、I1'，则I1、I1'的大小关系为：　 　。
（4）通过本实验可知，该小灯泡的额定功率为　 　瓦。
【答案】（1）最大
（2）12
（3）
（4）1.35
【解析】（1）根据电路连接的注意事项解答；
（2）根据图3确定电压表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数；
（3）根据图2确定步骤②和步骤③中电路连接的情况比较总电阻大小，根据比较二者电流大小；
（4）根据U=U总-U额计算电阻箱两端电压，根据计算通过电路的电流，最后根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率。
【解答】（1）闭合开关S1之前，为了避免电流过大烧毁用电器，则变阻器应该调到阻值最大的一端。
故填：最大。
（2）根据图3可知，电压表的量程为0-15V，分度值为0.5V，则电源电压为12V。故填：12。
（3）步骤②中，闭合开关 S1，将开关S2与接线柱“1”接触，此时灯泡L与变阻箱串联，电压表测灯泡L的电压。
步骤③中，再将开关 S2与接线柱“2”接触，此时还是灯泡L与变阻箱串联，单身电压表测总电压。
比较可知，两种情况下总电阻相等，根据可知，总电流不变，即。故填：。
（4）此时电阻箱两端电压U=U总-U额=12V-4.5V=7.5V；
此时通过电路的电流：；
则灯泡的额定功率：P额=U额I额=4.5V×0.3A=1.35W。
故填：1.35。
5．（2026·舟山模拟）图甲是小舟测定小灯泡额定功率的实验电路，小灯泡上标有“3.8V”字样，部分器材已连接完整。
（1）请在答题卡相应位置补充实物图甲的电路连接（要求：滑片在向右移动时，小灯泡亮度逐渐变暗）。
（2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，闭合开关，小舟发现小灯泡发光，但电压表的示数超过了3.8V，若要顺利完成实验，需要更换某些仪器，以下仪器符合要求的是____。（填字母，可多选）
A．最大阻值更小的滑动变阻器 B．最大阻值更大的滑动变阻器
C．电压更小的电源 D．电压更大的电源
（3）更换合适仪器后，小舟调节滑动变阻器，使电压表示数恰好为3.8V，此时电流表示数如图乙所示，则此灯泡的额定功率为　 　W。
（4）记录数据后，小舟未及时断开开关，一段时间后观察到电流表示数变小，电压表示数变大。产生该现象的原因是　 　。
【答案】（1）
（2）B；C
（3）1.14
（4）灯丝的电阻随温度的升高而变大
【解析】（1）根据灯泡亮度变化确定电流变化，根据分析变阻器接入阻值的变化，最终确定变阻器选择的下面的接线柱即可。
（2）当变阻器和灯泡串联时，二者的电压之和等于电源电压。 电压表示数超过3.8V，说明电源电压过高或滑动变阻器分压不足。根据串联电路的分压规律，从变阻器的阻值大小和电源电压两个角度分析原因即可。
（3）根据图片确定电流表的量程和分度值，然后根据指针位置读出额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率即可。
（4）根据灯丝电阻随温度的升高而增大的规律分析解答。
【解答】（1）滑片向右移动时灯泡变暗，总电流减小，根据欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大，因此滑动变阻器应连接左下接线柱与开关右端相连即可，如下图所示：
（2）当变阻器和灯泡串联时，二者的电压之和等于电源电压。 电压表示数超过3.8V，说明电源电压过高或滑动变阻器分压不足。
AB.串联电路中电压与电阻成正比，即更换最大阻值更大的滑动变阻器（B），可以增加分压能力，降低灯泡两端电压，故A错误，B正确；
CD.换用电压更小的电源，则灯泡分担的电压会相应减小，故C正确，D错误。
故选BC。
（3）如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则读数为0.3A。那么灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。故填：1.14W。
（4）未断开开关，一段时间后电流表示数变小，电压表示数变大，根据欧姆定律和串联电路的分压规律可知，此时灯泡的电阻变大了，那么原因为：灯丝的电阻随温度的升高而变大。
故填： 灯丝电阻随温度升高而增大 。
6．（2025·临平模拟）机械式电能表是家庭用电计量仪表，电能表上的信息如图所示。
（1）家庭电路中有电流通过时，电能表上的铝制转盘能够转动。下面三幅图中与这种铝制转盘转动原理相同的是　 　。
（2）小科切断电路中其他用电器，仅让电热水壶工作，记录电能表铝制表盘转10圈所需时间为50秒。
①该时间内电热水壶消耗的电能为　 　焦。
②该电热水壶的功率为　 　瓦。
【答案】（1）C
（2）5×104；
【解析】（1）电能表铝制转盘转动是因为通电导体在磁场中受力运动，需要判断给出三幅图的原理，找出与之相同的。
（2）①根据电能表参数 “720r/(kW h)”，通过转盘转动圈数计算电热水壶消耗的电能。②利用功率公式，结合①中求出的电能和已知时间计算电热水壶的功率。
【解答】（1）电能表铝制转盘转动原理是通电导体在磁场中受力运动。
A 图是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流。
B 图是奥斯特实验，表明通电导体周围存在磁场。
C 图是通电导体在磁场中受力运动，与电能表铝制转盘转动原理相同，所以选 C。
（2）①电能表参数 “720r/(kW h)” 表示每消耗1kW h电能，转盘转720圈。转盘转10圈，消耗电能。
②已知时间t=50s，根据，可得电热水壶功率。
7．（2026·杭州模拟）我们给手机充电时，手机充电器将220V的电压降到5V左右，充电器内部会有电流通过，手机充电器插在插座上不给手机充电时，充电器内部也会有微电流通过。
（1）调查发现很多人有不及时拔掉充电器的习惯，如果每天有2亿个充电器插在插线板上，每个充电器每天平均闲置时间约为20h，平均实际功率约为0.1W，则全国一天因此浪费的电能约为　 　kW·h。
（2）通过实验测得给手机充电时充电器输出电压约为5V，输出功率约为6W，则输出电流与常见家用电器　 　(选填“电视机”或“空调”或“节能灯”)的正常工作电流最接近。
（3）某款手机电池上面标有电压为5V，容量为5000mAh，现有两个充电器，甲标注“输出5V，600mA”，乙标注“输出5V，4A”，为了快速充电选择哪个充电器 并说出你判断的原因是　 　.
【答案】（1）4×105
（2）电视机
（3）乙，充电功率大，充电速度快
8．（2025九下·萧山模拟）如图甲是一只家用电吹风，内部有一根发热丝和一只电动风
（1）洗完头后，用电吹风吹头发可以加快头发变干，这一过程中头发上的水分发生的物态变化是　 　；
（2）图乙是该吹风机的内部电路图，通过调节开关 和 实现冷风和热风两挡，电热丝应该接在位置　 　；(填“a”或“b”)。
（3）该电吹风的部分参数如表，若电动风扇的线圈内阻为10欧，正常吹热风100秒，电动风扇产生的机械能为　 　焦。
【答案】（1）汽化
（2）a
（3）4360
【解析】（1）物质从液态变为气态的过程叫做汽化；
（2）该吹风机因该是先吹冷风，再吹热风。由于a和b并联，S1闭合时，电动风扇工作（冷风）；S1和S2都闭合时，发热丝和电动风扇都工作（热风）；
（3）根据W电=Pt=计算出电风扇消耗的电能，根据计算通过线圈的电流，根据Q=I2Rt计算线圈产生的热量，根据“机械能=电能-内能”计算电风扇产生的机械能。
【解答】（1）物质从液态变为气态的过程叫做汽化，所以水变成水蒸气叫做汽化；
（2）该吹风机因该是先吹冷风，再吹热风。由于a和b并联，S1闭合时，电动风扇工作（冷风）；S1和S2都闭合时，发热丝和电动风扇都工作（热风），所以电热丝应该接在位置a处；
（3）电动风扇工作时，将电能转化为机械能和内能，
S1和S2都闭合时，发热丝和电动风扇都工作（热风）
电动风扇工作时消耗的电能W电=Pt=44W×100s=4400J；
电动风扇工作时电流
电动风扇工作时产生的热量Q=I2Rt=（0.2A）2×10Ω×100s=40J；
电动风扇产生的机械能W机=4400J-40J=4360J。
9．（2026·嘉兴模拟）如图甲是全磁悬浮“人工心脏”示意图，主要用于心脏病患者的治疗。
锂电池参数
输出电压 12 伏
容量 2000毫安时(表示以2000毫安工作时，电池能用1小时)
（1）“人工心脏”可以用钛合金等材料制作，钛合金属于　 　(选填“混合物”、“化合物”或“单质”)。
（2）“人工心脏”的核心部件是血泵，其主要功能是辅助人体心脏中的　 　心室，从而带动全身血液流动。
（3）“人工心脏”植入体内后，与体外控制器(内含锂电池)、导线等组成工作电路(如图乙)。若某“人工心脏”工作的额定电压为 12 伏，额定电流为 0.5安，使用的锂电池参数如表丙，则该锂电池最多可供“人工心脏”连续正常工作多少小时
【答案】（1）混合物
（2）左
（3）解： 根据表格可知，锂电池输出电压为12V，容量为2000mAh，
则锂电池储存的电能：W=UIt=12V×2A×1h=24Wh；
“人工心脏”工作的额定功率P'=U'I'=12V×0.5A=6W，
则可供心脏连续工作：。
【解析】（1）单质：由同一种元素组成的纯净物； 化合物：由两种或两种以上元素按固定比例组成的纯净物； 混合物：由两种或两种以上物质混合而成。
（2）人体心脏分为左心房、左心室、右心房、右心室。左心室负责将含氧血液泵入全身，右心室负责将缺氧血液泵入肺部。
（3）根据W=UIt计算锂电池储存的电能，根据P=UI计算人工心脏的功率，根据计算人工心脏连续工作的时间。
【解答】（1）钛合金是钛与其他元素的混合物，因此属于混合物。 故填：混合物。
（2）人工心脏的血泵主要用于替代或辅助心脏泵血功能，通常辅助的是左心室，因为左心室需要更大的力量将血液泵至全身。 故填：左心室。
10．（2025·浙江模拟）厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕.该蛋糕机的电路简图如图乙所示，其中 R1、R2均为发热电阻(假定电阻不随温度变化)，部分参数如下表所示.求：
额定电压/V 220
额定功率/W 高温1100
中温880
低温176
（1）当开关 S1断开，单刀多掷开关 S2打到3时，蛋糕机处于　 　挡(选填“高温” “中温”或“低温”)；
（2）该蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量；
（3）该蛋糕机正常工作时 R2的电阻值；
【答案】（1）低温
（2）
（3）R2的电功率：
【解析】电路中总电阻越大，电流越小，电路的总功率越小。
【解答】（1）当S1断开，S2打到3 时，R1与R2串联，总电阻最大。根据P=，电压U不变，电阻越大，功率越小，对应低温挡 。
（2）高温挡功率为1100W，工作时间t=10min=600s 。根据Q=W=Pt来计算产生的热量大小。
（3）中温挡：S1闭合，S2打到1 ，只有R1工作，由，可得R1为55Ω。低温挡：S1断开，S2打到3 ，R1与R2串联，由，可得R总为275Ω，则R2=R总-R1=275Ω-55Ω=220Ω。
11．（2025·钱塘模拟）图甲是智能烘鞋器，烘鞋时，机器自动先吹热风，使鞋变干；后吹冷风使鞋冷却，图乙为该烘鞋器工作一次所消耗的功率与时间的图像。
（1）烘鞋器的使用可加快鞋上水发生　 　（填物态变化）；
（2）吹热风时烘鞋器功率为　 　瓦；
（3）烘一次鞋，该烘鞋器消耗电能为　 　焦耳。
【答案】（1）汽化
（2）400
（3）2.04x105
【解析】（1）物质从液态变为气态的过程叫作汽化；
（2）根据图乙可知吹热风时烘鞋器功率；
（3）根据图乙可知烘鞋器工作一次各时间段所消耗的电功率，根据P=求出各时间段所消耗的电能，进而求出烘一次鞋，该烘鞋器消耗电能。
【解答】（1）由题意可知，烘鞋器工作时，将液态的水变成气态的水蒸气，水发生了汽化；
（2）由图乙可知，0～8min时，烘鞋器的电功率较大，处于吹热风的工作状态，因此吹热风时烘鞋器功率为400W；
（3）由图乙可知，0～8min时，烘鞋器的电功率为400W，由P=可知，这一时间段烘鞋器消耗的电能为W热=P热t热=400W×8×60s=1.92×105J，
8～10min时，烘鞋器的电功率为100W，这一时间段烘鞋器消耗的电能为W冷=P冷t=100W×2×60s=0.12×105J，
则烘一次鞋，该烘鞋器消耗电能为W电=W热+W冷=1.92×105J+0.12×105J=2.04×105J。
故答案为：（1）汽化；（2）400；（3）2.04×105。
12．（2025九下·浙江模拟）为方便师生饮水，学校安装了直饮水机，如甲图所示，其工作电路原理如乙图，电热丝R1、R0绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过按“温水、开水选择开关”按钮，可以选择出温水或开水。该直饮水机的额定电压是220V，开水加热电功率是2200W，温水加热电功率是1000W。[已知：电热丝R1、R0电阻不随温度变化，水的比热容( 水的密度 分析并计算：
（1）当“温、开水选择开关”闭合时，饮水机处于出　 　(填“温水”或“开水”)状态；
（2）电阻R1的阻值为多大
（3）现在需要50℃的温水1000mL，已知水的初温是20℃，不计热量损失，需要加热多长时间
【答案】（1）开水
（2）当开关断开时，R1与R0串联，此时电路总电阻R串=R1+R0
根据，可得此时电路总电阻 。
当开关闭合时，R1被短路，电路中只有R0，此时饮水机处于开水状态，功率P开=2200W。
根据，可得此时电路总电阻
电阻R1 =48.4Ω-22Ω=26.4Ω
（3）由可得100mL水的质量：
m=ρ水V=1g/cm3×100cm3=1000g=1kg，
水需要吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（50℃-20℃）=1.26×105J，
由可得，加热时间：
。
【解析】（1）饮水机所处的状态根据开关S接通或断开时连入的电阻即可判断。当开关S闭合时，只有电阻R0接入电路，当开关S断开时，电阻R1和R0串联接入电路，由电功率的公式可判断饮水机处于什么状态；
（2）根据欧姆定律分析；
（3）知道水的质量、水的初温和末温及比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，再根据效率公式求出消耗的电能，根据求出加热时间。
【解答】（1）当S闭合时，R1被短路，R0单独工作，电路中电阻最小，根据知，此时饮水机的功率最大，处于加热状态，即开水挡；
当开关S断开时，电阻R1和R0串联接入电路，电路中的电阻最大，可知，此时饮水机的功率最小，处于保温状态，即温水挡。
13．（2026·定海模拟）电池是电动汽车的核心，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所释放出的电能。某款电动汽车有慢充和快充两种。能量回收系统是该车的智慧功能，当司机松开油门减速时，能量回收系统就自行启动，车轮的转动会带动驱动电机转动，此时给汽车的电池充电。该电动汽车的部分参数如表：
整车质量 电池容量 电池能量密度
1800kg 60kW·h 0.15(kW·h) / kg
（1）该能量回收系统的能量转化形式是　 　。
（2）从题中信息中可获知该电动汽车配备的电池质量是　 　千克。
（3）该车在快充模式下，其额定电压为400伏，额定电流为150安。使其从20%的电量充到80%的电量，需要多少小时
（4）该汽车在标准工况下的耗电量为15千瓦时/100千米。在此状态下沿水平路面上匀速行驶100千米的过程中，受到的平均阻力为400牛，则该汽车将电能转换为机械能的效率是多少 (结果保留整数)
【答案】（1）当司机松开油门减速时，车轮转动带动驱动电机转动给电池充电，此过程中机械能转化为电能。
（2）已知电池容量为60kW·h，电池能量密度为0.15kW·h/ kg，根据公式(其中m为质量，W为能量，q为能量密度)，可得电池质量
（3）电池容量为60kW·h，从20%的电量充到80%的电量，需要充电的能量
W =60kW·h×(80%-20%)=36kW·h
已知额定电压U =400V，额定电流I=150A，根据P=UI，可得快充功率
P =400V×150A =60000W =60kW
根据 可得充电时间
（4）因为汽车沿水平路面匀速行驶，牵引力F等于阻力f=400N，行驶距离 根据 可得 将其单位换算为千瓦时，为 已知标准工况下耗电量为15kW·h/100km，即消耗的电能 电能转换为机械能的效率：
【解析】（1）能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。例如，发电机可将机械能转化为电能。
（2）能量密度定义为单位质量物质所释放的能量，公式为，其中 q 为能量密度，W 为总能量，m 为质量。
（3）电功率公式P=UI（U 为电压，I 为电流），W = Pt（W 为电能，P 为功率，t 为时间）。
（4）机械功W有= Fs（F 为牵引力，s 为距离），效率公式，物体匀速直线运动时，牵引力与阻力大小相等。1kW·h= 3.6106J，1000W=1kW。
【解答】(1) 司机松开油门减速时，车轮的机械能（动能）带动电机转动，电机作为发电机将机械能转化为电能储存进电池，此过程中机械能转化为电能。
(2) 电池容量 W = 60kW·h，能量密度 q = 0.15kW·h/kg，根据公式。
故正确答案为(1) 当司机松开油门减速时，车轮转动带动驱动电机转动给电池充电，此过程中机械能转化为电能；(2) 400千克；(3) 0.6小时；(4) 74%。
14．小明为了研究物质的导电性能或电阻大小与温度的关系，连接了如图电路。开关 S1、S2闭合后，分别用酒精灯给玻璃芯柱、细铁丝加热，请回答下列问题。
（1）如图所示，灯泡 L1 和 L2 的连接方式是　 　(填“串联”或“并联”)。
（2）在玻璃芯柱温度不断升高而发红的过程中，看到 L1 灯泡亮度逐渐变亮，说明　 　。
（3）在细铁丝温度不断升高而发红的过程中，看到　 　的现象，说明铁丝的电阻随温度升高而增大。
（4）本实验用到的科学方法是转换法，体现在将____(填字母)。
A．绝缘体转化为导体
B．电阻的大小转化为灯泡的明暗程度
【答案】（1）并联
（2）玻璃的导电能力随温度的升高而增强
（3）L2变暗
（4）B
【解析】（1）用电器首尾相连为串联，并排连接在电路两点之间为并联；
（2）根据亮度变化确定电流变化，根据欧姆定律分析电阻变化；
（3）铁丝的电阻变大，则通过铁丝的电流变小，据此分析灯泡L2的亮度变化即可；
（4）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】（1）根据图片可知，两个灯泡并排连接在电源正负极之间，应该为并联；
（2）在玻璃芯柱温度不断升高而发红的过程中，看到 L1 灯泡亮度逐渐变亮， 说明电流变大，即玻璃芯柱的电阻变小，那么得到：玻璃的导电能力随温度的升高而增强。
（3）在细铁丝温度不断升高而发红的过程中，看到L2变暗的现象，说明铁丝的电阻随温度升高而增大。
（4）在本实验中，将电阻的变化转换成灯泡的亮度变化，即使用了转换法，故选B。
15．（2026·舟山模拟）油汀取暖器是一种常见的家庭取暖设备（如图1），其工作原理是通过电热管对导热油加热，再利用散热片将热量散发到空气中。某型号油汀取暖器额定电压为220V，共有三挡功率：低温档800W、中温档1600W、高温档2400W，其简化电路如图2（）
（1）房间温度升高时，人体皮肤血管　 　（填“舒张”或“收缩”），以维持体温稳定；
（2）求电热丝的阻值？
（3）小舟关闭家中其他家用电器，仅让该取暖器以高温档持续工作。此取暖器接入家庭电路使用前后，电能表的示数分别如图3和图4所示。请通过计算说明，该取暖器单独工作的时间是多少小时？
（4）如果家中油汀取暖器不慎起火，可采取的自救措施是　 　（写出一点即可）。
【答案】（1）舒张
（2）解：根据图2可知，只闭合S2时，油汀电热管R2工作，总电阻为R2；
只闭合S1时，油汀电热管R1工作，总电阻为R1；
S1和S2都闭合时，R1和R2并联，总电阻为R并；
根据电阻并联的知识可知，R2>R1>R并；
由可知，P2那么三者分别对应低温档、中温档和高温档，
已知低温档功率为800W，则电热丝的阻值。
（3）解：根据图片可知，电能表的最后一位为小数部分，
则取暖器单独工作消耗电能；
该取暖器单独工作的时间是。
（4）用电引起的火灾，为防止短路及触电事故发生，火灾发生时应立即切断电源或用灭火毯覆盖灭火或使用干粉灭火器。
【解析】（1）皮肤血管舒张血可以增强散热，皮肤血管收缩可以减小散热；
（2）根据比较开关在不同闭合情况下总功率大小，进而确定对应的工作状态，然后根据计算电阻丝R2的阻值。
（3）首先将两个电能表的示数相见得到取暖器消耗的电能，然后根据计算它的电功率。
（4）根据油汀取暖器不慎起火后正确的灭火方法来分析。
【解答】（1）房间温度升高时， 人体体温升高，则此时需要加强散热能力，即皮肤血管舒张，血流量增加，维持体温稳定。故填：舒张。
（4）如果家中油汀取暖器不慎起火，要避免救火时发生触电事故，则可采取的自救措施：切断电源后，用干粉灭火器灭火（或用湿棉被覆盖灭火，严禁用水浇灭）。
故填：用电引起的火灾，为防止短路及触电事故发生，火灾发生时应立即切断电源或用灭火毯覆盖灭火或使用干粉灭火器。
16．（2026·台州模拟）动车组列车车顶装有受电弓，通过顶部的滑板与高压输电线保持接触，从而获得电能，如图1所示。
（1）制作滑板的材料除了具有导电性以外，还需要具有的性能有　 　。(写出一种即可)
（2）某动车组的功率恒为20000千瓦，运行2小时，计算消耗的电能。
（3）在输电线上方设置承力索，利用吊弦线拉住输电线可防止输电线下垂。每隔一定距离，设立一个支架，放上滑轮组和坠砣，可使承力索绷紧，其结构如图2所示。若坠砣的总质量为600kg，则能对承力索产生　 　N 的拉力。
（4）受电弓的结构简图如图3所示。连杆甲、乙下部由连杆丙连接，上部和滑板连接在一起，它们可看做一个整体结构。推杆始终垂直作用在连杆丙的B点，可使该整体结构绕固定点A 转动。当该整体结构与水平面成60°时，输电线作用在滑板上的力，可等效为该整体结构在C点受到竖直向下、大小为70N 的力。已知ABC成一直线，且AB=0.2m，AC=1.8m，不考虑连杆和滑板自身的重力，求此时推杆的作用力大小。
【答案】（1）耐热（合理即可）
（2）解： W= Pt=20000千瓦×2小时=40000千瓦时
（3）12000
（4）解：由题意可知， l阻=0.5×1.8米=0.9米
根据杠杆平衡条件可知：
即F动×0.2米=70牛×0.9米
得 牛
答：推杆的作用力大小为315牛。
【解析】（1）根据滑板的使用环境进行分析，例如温度较高，所以需要具有较好的耐热耐高温性能；存在摩擦力，应具有耐磨性等。
（2）消耗的电能可由W=Pt进行计算。
（3）滑轮组有几股绳子受力，自由端的拉力就为承力索受到的拉力的几分之一。
（4）根据杠杆平衡条件进行计算。
【解答】（1）滑板与高压输电线直接接触，需要承受摩擦、高温和机械冲击，因此材料需具备以下性能之一：耐磨性（减少因摩擦导致的损耗）、耐高温性（防止因电流发热而损坏）、良好的机械强度（承受接触压力）、抗氧化性（防止长期暴露在空气中氧化）。
（3）坠砣的重力为，由图2可知，滑轮组的有效绳子股数为2股，则承力索受到的拉力为。
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