2017-2021年陕西中考物理真题分类汇编之电能和电功率（含解析及考点卡片）

2017-2021年陕西中考物理真题分类汇编之电能和电功率

一.家庭电路的连接（共4小题）

1.（2021•陕西）如图，室内有两盏“220V,60W”的灯，开关闭合后两盏灯能同时正常发

光，请按照安全用电的要求将电路图补充完整.

------------------------火线

-220V

------------------------零线

2.（2020•陕西）请将图中的三孔插座正确连入家庭电路，要求开关S能控制三孔插座。

火线

零线

地线

3.（2020•陕西）如图，将灯泡及开关正确连入家庭电路。

4.（2017•陕西）某教室天花板上有多组“220V15W”的节能灯，均符合安全用电要求，且

一个开关同时控制两盏灯，每盏灯都能正常发光，请将图中的灯泡和开关连入电路。

火线----------------------

零线----------------1---------

1开关

~®-

------------

二.测电笔的使用（共1小题）

5.（2021•陕西）正常情况下，当测电笔的笔尖接触线时，筑管发光。用电器的金

属外壳应与线相连。

三.家庭电路的故障分析（共1小题）

6.（2019•陕西）如图是小轩家的部分电路。下列说法正确的是（）

器

熔断

线

线

零

线

A.若熔断器熔丝熔断了，可以用铜丝代替

B.若导线cd间断路，仍然可以安全使用三孔插座

C.若闭合开关S,灯泡L不发光。用测电笔检测e点，敏管不发光，则说明灯丝一定断

T

D.若ab间断路，灯泡L仍能正常工作

四.安全用电原则（共1小题）

7.（2018•陕西）关于家庭电路和安全用电的说法正确的是（）

A.检查和维修电路时，必须首先切断电源

B.使用测电笔时手不能接触笔上任何金属体

C.只有大功率用电器才需使用三孔插座

D.家庭电路中，电能表是用来测量电功率的仪表

五.电能表参数的理解与电能的求法（共1小题）

8.（2020•陕西）电能表是用来测量电路中消耗多少的仪表。小明家月初和月末电能

表的示数如图所示，则该月小明家用了度电。

月初|5|5|2|5回|

月末|516|6|1国

六.电功与电能的计算（共2小题）

9.（2021•陕西）某型号煎烤机有上下两个加热盘，由两个开关控制其工作状态。Ri为下盘

电热丝，R2为上盘电热丝，两电热丝阻值相等，煎烤机的最大额定功率为2200W。如图

为煎烤机的内部简化电路图（不考虑温度对电热丝阻值的影响）。

火线

-220V

零线

(1)按照安全用电的要求，将a、b两点接入家庭电路，完成连线。

(2)煎烤机正常工作时电路中的最大电流是多少？以最大额定功率工作时，Imin消耗

多少电能？

(3)电热丝Ri的阻值是多大？

10.(2019•陕西)如图-1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电

路。Rt为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。RI、R2、R3均为电热丝，且RI=R2=400。.闭

合开关Si、S2,电热器开始加热。

图-1图-2

(1)控制电路中，电磁铁的上端是极。

(2)加热时，动触点a与上方静触点b,c接通，工作电路的总功率是多少？

(3)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图-2所示。当电磁铁对衔

铁的吸引力为1N时，动触点a与下方静触点d接通，进入保温状态，此时热敏电阻Rt

的阻值是多少？

(4)保温状态下，Ri的功率为64W,则工作电路30s消耗的电能是多少？

七.电功率的计算(共2小题)

11.(2020•陕西)如图1所示，电源电压保持不变，Ro为定值电阻，R为滑动变阻器。闭

合开关S,滑动变阻器的滑片从最右端向最左端滑动过程中，电流表示数随其中一个电

压表示数变化的图像如图2所示。下列说法正确的是（）

A.图2是电流表示数随电压表Vi示数变化的图像

B.滑片从右向左滑动过程中，电压表Vi和电压表V2的示数都变大

C.定值电阻Ro的阻值为20。

D.该电路工作时消耗的最小功率为2.7W

12.（2020•陕西）如图1所示的电路，电源电压不变，Ro为定值电阻，R为滑动变阻器。

闭合开关，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关

系如图2所示。下列说法正确的是（）

A.滑片从最左端向最右端滑动过程中，电流表示数变小

B.滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变

C.电源电压为6V

D.电路消耗的最大功率为3.6W

八.焦耳定律的计算公式及其应用（共1小题）

13.（2017•陕西）如图1所示为某型号室内电加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为

220V,高温挡和低温挡功率分别为2200W和1000W,简化电路如图2所示。

图1图2

（1）使用电加热器时，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与相连，当开关S］

闭合、S2断开时，电加热器处于_______温挡。

（2）请计算电阻丝Ri的阻值和通过电阻丝R2的电流。（结果保留一位小数）

（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量是多少焦耳？

九.电功与热量的综合计算（共2小题）

14.（2021•陕西）某医院用如图所示的压力蒸汽灭菌箱对常用器械进行消毒灭菌，使用时,

将需消毒的器械放入灭菌箱内胆中，电路中的电热丝把水箱中的水加热成高温水蒸气后

充入内胆，对器械进行消毒，灭菌箱的部分参数如下表［p水=1.0Xl（）3kg/m3,c水=4.2X

103J/（kg.℃）,设电热丝的阻值不变］。

额定电压220V水箱容积6L

频率50Hz工作温度120℃

额定加热功率3.5kW额定压强0.21MPa

（1）灭菌箱中的水沸腾时温度能高达100℃以上，是因为工作状态下箱内气压比标准大

气压O

（2）灭菌箱内电热丝的阻值是多大？（计算结果保留一位小数）

（3）若在水箱中加入20℃、5L的水，则将它加热到工作温度需要吸收多少热量？灭菌

箱正常工作时加热这些水需要多长时间？（不考虑热损失）

（4）若要缩短加热水的时间，在安全的条件下，可选用阻值更的电热丝。

15.（2020•陕西）如图1为一款净饮一体机，可以分别提供“常温、50℃,80℃、100℃”

的净水，工作流程如图2所示。其中80℃热水和100℃开水均由50℃温水流经即时加热

管加热，以不同流速流出。即时加热管中的电热丝在220V额定电压下工作。［设电热丝

电阻不变且产生的热量全部被水吸收，c水=4.2X103〃（kg・七），计算结果均保留到整数

位］

（1）该净饮一体机在30s内可以提供80℃热水的质量是0.5kg,则这些水在即时加热管

中吸收了多少热量？

（2）即时加热管中电热丝的加热功率是多少？电阻是多少？

（3）在相同时间内，从出水口流出100℃开水的质量比80℃热水的质量要,若

要使100℃开水的出水量与目前80℃热水的出水量相同，则需更换即时加热管中的电热

丝，但这样电热丝中的电流将达到A,导致净饮机所在电路电流过大，容易造成

安全隐患。

一十.电功率的测量实验（共3小题）

16.（2021•陕西）如图1是“测量小灯泡电功率”的实验电路图，电源电压恒定不变，小灯

泡的额定电压为2.5V.

（2）闭合开关前滑片P应移至（选填"a”或"b"）端.如图2为根据电路图

所连接的实物电路，其中有一根导线连接不合理，请你在这根导线上画“X”并改正。

（3）连接好电路，闭合开关后，无论怎样移动滑片P,小灯泡都不发光，电流表指针几

乎不偏转，电压表示数接近电源电压，出现这种现象的原因可能是小灯泡。

排除故障后进行实验，并将实验数据记录在如表中。

实验序号电压U/V电流I/A电功率P/W

11.50.28

22.5

33.00.38

（4）移动滑片P使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图3所示为A»

（5）分析实验数据，小灯泡的额定功率为W»当电压表示数为L5V时，小灯

泡的亮度比正常发光时。

17.（2020•陕西）在测量小灯泡电功率的实验中，小灯泡额定电压为3.8V,电路图如图1

所示。

（1）连接电路时，开关应,电源至少应选择节干电池。

（2）连好电路后闭合开关，移动滑片，电压表的示数为3.8V,观察小灯泡的发光情况,

读出此时电流表的示数为0.34A,则小灯泡的额定功率为W；在图2中画出此时

图1图2

18.（2017•陕西）小华观察家中手电筒，发现里面只有一个小灯泡，其额定电压为1.5V.他

想测出该小灯泡的额定功率。

（1）请在图1中用笔画线代替导线完成实物电路的连接。

（2）连接电路时，开关应处于（选填“断开”或“闭合”）状态，滑动变阻器的

滑片应处于最（选填“左”或“右”）端。

（3）连好电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为0,电压表示数约为

3V,则该电路的故障可能是小灯泡（选填“短路”或“断路”）。

（4）排除故障后，经过多次测量得到实验数据如表：

实验序号电压U/V电流I/A电功率P/W

11.00.300.30

21.20.420.50

31.5

第3次实验时，电流表示数如图2所示，读数为A,则该小灯泡的额定功率为

W,当小灯泡两端的实际电压小于额定电压时，实际功率额定功率。

（5）进一步分析发现，当小灯泡两端的电压增大时，其电阻将

2017-2021年陕西中考物理真题分类汇编之电能和电功率

参考答案与试题解析

家庭电路的连接（共4小题）

1.（2021•陕西）如图，室内有两盏“220V,60W”的灯，开关闭合后两盏灯能同时正常发

光，请按照安全用电的要求将电路图补充完整.

------------------------火线

-220V

------------------------零线

-0~L1

*0L2

【考点】家庭电路的连接.

【专题】作图题；电流和电路：应用能力.

【分析】家庭电路中，各用电器之间是并联的，开关和开关控制的用电器之间是串联的。

【解答】解：家庭电路的电压是220V,电灯的额定电压是220V,两盏灯只有并联在220V

的电路中，才能正常工作，开关控制干路，且开关接火线，如图所示。

-----------------------火线

-220V

-----------------------零线

Li

令

L?

【点评】掌握家庭电路中用电器之间，插座之间，开关和开关控制的用电器之间的连接

方法。

2.（2020•陕西）请将图中的三孔插座正确连入家庭电路，要求开关S能控制三孔插座。

【考点】家庭电路的连接.

【专题】作图题；电与热、生活用电；理解能力.

【分析】三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，开关控制火线。

【解答】解：三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，为了用电的安

全，开关S接在火线与右孔之间，如图所示：

【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑

使用性和安全性。

3.（2020•陕西）如图，将灯泡及开关正确连入家庭电路。

【考点】家庭电路的连接.

【专题】作图题；电与热、生活用电；应用能力.

【分析】灯泡的接法：开关与灯泡串联，且开关要接在火线和灯之间。

【解答】解:

开关要接在火线和灯之间，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。

既能控制灯泡，又能更安全。

天花板

A灯J纬）g合aa.

【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑

使用性和安全性。

4.（2017•陕西）某教室天花板上有多组“220V15W”的节能灯，均符合安全用电要求，且

一个开关同时控制两盏灯，每盏灯都能正常发光，请将图中的灯泡和开关连入电路。

火线----------------------

零线----------------j--------

t开关

3-

和

【考点】家庭电路的连接.

【专题】作图题；电与热、生活用电.

【分析】家庭电路中的电灯是并联，一个开关控制两个电灯，则开关在干路上，且开关

连在火线与电灯之间。

【解答】解：开关接在火线上，两只“220V15W”节能灯在家庭电路中应并联才能正常

工作，又因为开关同时控制两灯，所以开关在干路上，即灯泡并联后再与开关串联，灯

泡的另一端接在零线上。如图所示：

【点评】本题考查了电灯与开关的连接。注意电灯应接在开关与零线之间。

二.测电笔的使用（共1小题）

5.（2021•陕西）正常情况下，当测电笔的笔尖接触火线时,筑管发光。用电器的金属

外壳应与地线相连。

【考点】测电笔的使用.

【专题】应用题；电与热、生活用电；理解能力.

【分析】正确使用试电笔的方法：站在地上手接触试电笔的笔尾金属体，笔尖接触火线

或零线；窗管发光的是火线，颊管不发光的是零线。

三孔插座的上孔接地，防止用电器漏电时出现触电事故。

【解答】解：正常情况下，当测电笔的笔尖接触火线时，敏管中有电流通过，气管会发

光；

三孔插座中右边和左边的孔分别与火线、零线相连，上孔应与应与大地连接，可防止有

用电器外壳漏电电而使得人触电。

故答案为：火；地。

【点评】本题考查了试电笔的使用、安全用电的常识，属于基础题。

三.家庭电路的故障分析（共1小题）

6.（2019•陕西）如图是小轩家的部分电路。下列说法正确的是（）

器

熔断

线

线

零

线

A.若熔断器熔丝熔断了，可以用铜丝代替

B.若导线cd间断路，仍然可以安全使用三孔插座

C.若闭合开关S,灯泡L不发光。用测电笔检测e点，筑管不发光，则说明灯丝一定断

D.若ab间断路，灯泡L仍能正常工作

【考点】家庭电路的故障分析.

【专题】定性思想；顺推法；电与热、生活用电.

【分析】①保险丝在电流过大时发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用，

采用电阻率大，熔点较低的材料制作；

②三孔插座的第三个孔接地线，三脚插头的第三个脚接用电器金属外壳；

③灯泡处于断路状态时不能发光；

④电流通过灯泡能形成完整通路，灯泡就能发光。

【解答】解：

A、保险丝熔断后，不能用铜丝来代替，因为铜丝的电阻率小、熔点高，用铜丝代替保险

丝，不能在电流过大时自动切断电路，故A错误；

B、由图知，如果导线cd间断路，用电器的金属外壳无法接地，存在漏电危险，所以不

能继续安全使用三孔插座，故B错误；

C、如果火线断路、熔断器的熔丝烧断、灯泡灯丝断了或者灯泡到火线间的电路断路，灯

泡都不能发光，同时测电笔接触e点，短管都不能发光，所以不能说明灯丝一定断了，

故C错误；

D、由图知，虽然ab间断路，但电流可以从火线到灯泡，经a点回到零线，所以灯泡L

仍能正常工作，故D正确。

故选：D。

【点评】此题考查了保险丝的作用及家庭电路故障的分析，是一道联系实际的应用题。

正确理解通路、断路和短路的概念，是解答此类问题的基础。

四.安全用电原则（共1小题）

7.（2018•陕西）关于家庭电路和安全用电的说法正确的是（）

A.检查和维修电路时，必须首先切断电源

B.使用测电笔时手不能接触笔上任何金属体

C.只有大功率用电器才需使用三孔插座

D.家庭电路中，电能表是用来测量电功率的仪表

【考点】安全用电原则；电功的测量；测电笔的使用；插座的构造与工作方式.

【专题】应用题；电与热、生活用电.

【分析】（1）发现有人触电或检修电路时，首先切断电源，再实行救援措施或维修；

（2）使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，但要接触笔尾金属体；

（3）带金属外壳的用电器必须使用三孔插座；

（4）电能表是用来测量用电器消耗电能读数的仪表。

【解答】解：A、修电路时，首先切断电源，再维修，故A正确；

B、使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，但要接触笔尾金属体，故B错误；

C、带金属外壳的用电器使用三孔插座，可以防止发生漏电，故C错误；

D、电能表是用来测量用电器消耗电能读数的仪表，故D错误。

故选：Ao

【点评】安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体；触电原因是直接或间

接接触火线；电引起的火灾不要用水泼；注意在火线上使用一根保险丝不是为了省保险

丝，而是为了更安全。

五.电能表参数的理解与电能的求法（共1小题）

8.（2020•陕西）电能表是用来测量电路中消耗」多少的仪表。小明家月初和月末电

能表的示数如图所示，则该月小明家用了136.2度电。

【分析】电能表是测量电路中消耗电能的仪表；电能表的读数：电能表的最后一位数是

小数，单位kWh；消耗的电能为月底示数减去月初示数。

【解答】解：

电能表是测量电路中消耗电能的仪表；由电能表示数可知，他家本月用电：W=5661.8kW

•h-5525.6kW・h=136.2kW・h=136.2度。

故答案为：电能；136.2。

【点评】本题考查了电能表的用途、电能的求法，属于基础知识，难度不大。

六.电功与电能的计算（共2小题）

9.（2021•陕西）某型号煎烤机有上下两个加热盘，由两个开关控制其工作状态。Ri为下盘

电热丝，R2为上盘电热丝，两电热丝阻值相等，煎烤机的最大额定功率为2200W。如图

为煎烤机的内部简化电路图（不考虑温度对电热丝阻值的影响）。

火线

（1）按照安全用电的要求，将a、b两点接入家庭电路，完成连线。

（2）煎烤机正常工作时电路中的最大电流是多少？以最大额定功率工作时，Imin消耗

多少电能？

（3）电热丝Ri的阻值是多大？

【考点】电功与电能的计算；电功率与电压、电流的关系；电功率的计算：欧姆定律的

应用；家庭电路的连接.

【专题】计算题；电路和欧姆定律；电能和电功率；应用能力.

【分析】（1）开关接入电路时应与火线相连，所以a接火线，b接零线；

（2）根据电功率公式的变形计算煎烤机正常工作时电路中的最大电流，根据电功公式P

=UI计算以最大额定功率工作时，Imin消耗的电能；

（3）两开关都闭合，两电阻并联接入电路，并联电路各并联支路两端电压相等，两电热

丝阻值相等，由p=a可知两电阻丝的功率相等，

R

电路总功率等于各部分功率之和，首先计算电热丝Ri的功率，根据P=1一可计算电热

R

丝Ri的阻值。

【解答】解：（1）开关接入电路时应与火线相连，所以b接火线，a接零线；如图:

（2）煎烤机正常工作时电路中的最大电流：I=E=2200W=]OA,

U220V

以最大额定功率工作时，Imin消耗的电能：W=Pt=2200WX60s=132000J；

（3）两开关都闭合，两电阻并联接入电路，并联电路各并联支路两端电压相等，两电热

丝阻值相等，由•可知两电阻丝的功率相等，

R

电路总功率等于各部分功率之和，所以电热丝Ri的功率:PI=」P=JLX2200W=1100W,

22

22

电热丝R1的阻值：RI=U-=-（22.”）_=440。

Pl1100V

答：（1）见上图；

（2）煎烤机正常工作时电路中的最大电流是10A；

以最大额定功率工作时，Imin消耗的电能为132000J；

（3）电热丝Ri的阻值是44。。

【点评】本题考查电路的连接、并联电路特点、欧姆定律、电功公式、电功率公式的灵

活运用，综合性强。

10.（2019•陕西）如图-1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电

路。Rt为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。RI、R2、R3均为电热丝，且RI=R2=400。.闭

合开关Si、s2,电热器开始加热。

图-1图-2

(1)控制电路中，电磁铁的上端是N极。

(2)加热时，动触点a与上方静触点b,c接通，工作电路的总功率是多少？

(3)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图-2所示。当电磁铁对衔

铁的吸引力为1N时，动触点a与下方静触点d接通，进入保温状态，此时热敏电阻Rt

的阻值是多少？

(4)保温状态下，Ri的功率为64W,则工作电路30s消耗的电能是多少？

【考点】电功与电能的计算；电功率的计算；安培定则及其应用.

【专题】定量思想；欧姆定律；电能和电功率：磁现象、电生磁；分析、综合能力.

【分析】(1)根据安培定则判断NS极；

R.XR„

(2)加热时，Ri、R2并联，根据----算出并联的总电阻；

Ri+R2

根据P加热=止算出加热时工作电路的总功率；

R并

(3)由图2知，当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时，动触点a与下方静触点d接通，此

时控制电路是红的电流为0.2A,根据1=U算出热敏电阻R2的阻值。

R

(4)保温时，R］和R3串联，根据P=U^DI=U算出电路中的电流，根据W=UI申联t

R

算出工作电路消耗的电能。

【解答】解：(1)根据安培定则知，电磁铁的上端为N极；

(2)由电路图知，

加热时，Ri、R2并联，总电阻为R、=Rd艮2=400/X400『=200。,

%+区2400^+4000

加热时，工作电路的总功率是：P加热=止=丝嘤已=242W；

R并200。

(3)由图2知。当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时，动触点a与下方静触点d接通，此

时控制电路是红的电流为0.2A,

根据I=U得，

R

此时热敏电阻Rt的电阻为：Rt=U控制=-型乙-=30为

I0.2A

(4)保温时，Ri和R3串联，

根据P=UI和1=旦得,

R

电路中的电流为：I串联==0.4A,

工作电路消耗的电能：W=UI：inRt=220VX0.4AX30s=2640J。

答：(1)N；

(2)加热时，动触点a与上方静触点b,c接通，工作电路的总功率是242W；

(3)热敏电阻R2的阻值是3OC；

(4)保温状态下，Ri的功率为64W,则工作电路30s消耗的电能是2640J。

【点评】本题考查了安培定则、并联电路电阻的计算、电功率的计算、欧姆定律的应用

等知识，是一道综合题，有一定的难度。

七.电功率的计算(共2小题)

11.(2020•陕西)如图1所示，电源电压保持不变，Ro为定值电阻，R为滑动变阻器。闭

合开关S,滑动变阻器的滑片从最右端向最左端滑动过程中，电流表示数随其中一个电

压表示数变化的图像如图2所示.下列说法正确的是()

图1图2

A.图2是电流表示数随电压表Vi示数变化的图像

B.滑片从右向左滑动过程中，电压表Vi和电压表V2的示数都变大

C.定值电阻Ro的阻值为20Q

D.该电路工作时消耗的最小功率为2.7W

【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用；电路的动态分析.

【专题】信息给予题；电路和欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力.

【分析】AB、分析电路的连接及电表测量的物理量，当变阻器的滑片从最右端向最左端

滑动过程中，

由串联电阻的规律及欧姆定律可知电路的电流变大，根据U=IR可知定值电阻的电压变

大，由串联电路电压的规律确定V2示数变化，据此分析回答；

C、由图2可知，当变阻器的电压为6V和IV时对应的电流大小，根据串联电路电压的

规律及欧姆定律，由电源电压不变列方程得出定值电阻大小及电源电压大小；

根据P=UI,当电路电路的最小时，该电路工作时消耗的电功率最小，根据图2可知电

路的最小电流，据此得出电路的最小功率。

【解答】解：AB、定值电阻与滑动变阻器串联，电压表Vi测定值电阻的电压，电压表

V2测变阻器的电压，电流表测电路的电流，当变阻器的滑片从最右端向最左端滑动过程

中，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律1=旦，电路的电流变

R

大，根据I=IR,定值电阻的电压变大，即电压表Vi的示数变大，由串联电路电压的规

律，V2示数变小，故图2是电流表示数随电压表V2示数变化的图像，A、B错误；

CD、由图2知，当变阻器的电压为6V时对应的电流为0.3A,当变阻器的电压为IV时

对应的电流为0.8A,根据串联电路电压的规律及欧姆定律，由电源电压不变，故有:

IlRo+U1=I2R0+U2；

即0.3AXR0+6V=0.8AXRo+1V,

故Ro=lO。，故C错误；

电源电压：

U=0.3AX10Q+6V=9V,

由图2知，因电路的最小电流为0.3A,故该电路工作时消耗的最小功率为：

P小=UI1=9VXO.3A=2.7W,D正确。

故选：D。

【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是从图2获取

有效的信息。

12.(2020•陕西)如图1所示的电路，电源电压不变，Ro为定值电阻，R为滑动变阻器。

闭合开关，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关

系如图2所示。下列说法正确的是()

A.滑片从最左端向最右端滑动过程中，电流表示数变小

B.滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变

C.电源电压为6V

D.电路消耗的最大功率为3.6W

【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用；电路的动态分析.

【专题】定量思想；欧姆定律：电能和电功率；应用能力.

【分析】由电路图可知，Ro与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。

(1)变阻器由左端向右滑动过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，根

据欧姆定律可知电路中电流的变化；

(2)电压表与电流表示数之比为滑动变阻器的电阻；

(3)读出图中滑动变阻器的电阻和其两端的电压，根据欧姆定律算出其电阻，根据电源

电压相等列等式算出定值电阻的阻值，进而求出电源电压；

(4)当滑动变阻器的电阻为零时电路消耗的功率最大。

【解答】解：由电路图可知，Ro与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的

电流。

(1)当变阻器滑片向右滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变

小，

由1=旦可知，电路中的电流变大，即电流表的读数变大，故A错误；

R

(2)由电路图可知，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测滑动变阻器中的电流,

所以电压表与电流表示数之比为滑动变阻器的电阻，因为变阻器滑片向右滑动过程中变

阻器接入电路中的电阻变小，所以电压表与电流表示数之比变小，故B错误；

(3)由图2可知，当滑动变阻器的电阻为5。时，其两端的电压为3V,通过电路的电流

为：I|=U-=@_=0.6A,则电源电压为：U=Ui+hRo=3V+O.6AXRo------------

Rl5Q

①；

滑动变阻器的电阻为10Q时，其两端的电压为4V,通过电路的电流为：12=%=_斐

R210。

=0.4A,

则电源电压为：U=U2+l2Ro=4V+O.4AXRo------------②；

联立①②得，Ro=5£l,U=3V+0.6AX5Q=6V,故C正确；

(4)当滑动变阻器的电阻为零时电路消耗的功率最大，电路消耗的最大功率为P=「=

Ro

.(m)：=7.2W,故D错误。

5。

故选：Co

【点评】本题考查了电路的动态分析和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关

键。

八.焦耳定律的计算公式及其应用(共1小题)

13.(2017•陕西)如图1所示为某型号室内电加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为

220V,高温挡和低温挡功率分别为2200W和1000W,简化电路如图2所示。

图1

（1）使用电加热器时，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与地线相连,当开关

S1闭合、S2断开时，电加热器处于低温挡。

（2）请计算电阻丝Ri的阻值和通过电阻丝R2的电流。（结果保留一位小数）

（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量是多少焦耳？

【考点】焦耳定律的计算公式及其应用；插座的构造与工作方式；电功率的计算.

【专题】应用题；电能和电功率.

【分析】（1）①三孔插座的接法是左零右火上接地，三脚插头的接法是中上的要与用电

器外壳相连；

②当开关Si闭合、S2断开时，电路为Ri的简单电路，电路中的总电阻最大，根据P=

111=比可知电路的总功率最小，据此进行解答；

R

（2）根据P=UI=U_求出电阻丝Ri的阻值，当开关Si、S2闭合时，Ri与R2并联，电

R

路中的总电阻最小，由P=UI=U-可知电路的总功率最大，电加热器处于高温挡，高温

R

挡的功率减去低温挡的功率即为R2的功率，根据P=UI求出通过电阻丝R2的电流；

（3）额定电压下用电器的功率和额定功率相等，根据Q=W=Pt求出使用高温挡工作3

小时电加热器产生的热量。

【解答】解：

（1）①电加热器属于金属外壳用电器，因此与电冰箱外壳相连接的是地线，这样即使金

属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生；

②当开关Si闭合、S2断开时，电路为Ri的简单电路，电路中的总电阻最大，根据P=

5=止可知电路的总功率最小，电加热器处于低温挡；

R

（2）当开关Si闭合、S2断开时，电路为Ri的简单电路，电加热器处于低温挡，

由P=UI=』匕可得，电阻丝Ri的阻值:

R

R「止=(220V)2

=48.4Q,

P低温1000W

当开关Si、S2闭合时，R|与R2并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，电加

热器处于高温挡，

因电路中总功率等于各用电器功率之和，

所以，R2的功率：

P2=P高温一P低温=2200W-1000W=1200W,

由P=UI可得，通过电阻丝R2的电流：

I2-^=1200I-5.5A；

U220V

（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时•，电加热器产生的热量：

Q=W=Pt=22OOWX3X3600s=2.376X107Jo

答：（1）地线；低;

（2）电阻丝Ri的阻值为48.4Q,通过电阻丝R2的电流为5.5A；

（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量是2.376X

【点评】本题考查了安全用电的常识和电功率公式、电热公式的应用，分清电加热器处

于不同挡位时电路的连接方式是关键。

九.电功与热量的综合计算（共2小题）

14.（2021•陕西）某医院用如图所示的压力蒸汽灭菌箱对常用器械进行消毒灭菌，使用时,

将需消毒的器械放入灭菌箱内胆中，电路中的电热丝把水箱中的水加热成高温水蒸气后

充入内胆，对器械进行消毒，灭菌箱的部分参数如下表［p水=1.0Xl（）3kg/m3,c水=4.2X

103J/（kg-℃）,设电热丝的阻值不变］。

额定电压220V水箱容积6L

频率50Hz工作温度120℃

额定加热功率3.5kW额定压强0.21MPa

（1）灭菌箱中的水沸腾时温度能高达100℃以上，是因为工作状态下箱内气压比标准大

气压更大。

（2）灭菌箱内电热丝的阻值是多大？（计算结果保留一位小数）

(3)若在水箱中加入20℃、5L的水，则将它加热到工作温度需要吸收多少热量？灭菌

箱正常工作时加热这些水需要多长时间？(不考虑热损失)

(4)若要缩短加热水的时间，在安全的条件下，可选用阻值更小的电热丝。

【考点】电功与热量的综合计算.

【专题】应用题；比热容、热机、热值：电与热、生活用电；分析、综合能力.

【分析】(D液体的沸点受气压的影响，气压越大，沸点越高；

(2)根据P=UI=l£>可以计算出灭菌箱内电热丝的阻值；

R

(3)利用密度公式求出水箱中水的质量，然后利用Q瞰ucm(t-to)计算出水吸收热量;

不考虑热损失，则消耗的电能W=Q吸，再利用P=以计算出加热水需要的时间；

t

(4)若要缩短加热水的时间，根据P=W可知，在消耗的电能不变的情况下，可以通过

t

增大加热功率功来实现；

而要使加热功率增大，根据p=ui=ui•可知，当电源电压不变时，可以减小电热丝的电

R

阻来增大加热功率。

【解答】解：(1)在标准大气压下，水的沸点是100℃,而水的沸点受气压的影响，气压

越大，沸点越高；

灭菌箱中的水沸腾时温度能高达100℃以上，是因为工作状态下箱内气压比标准大气压更

大；

(2)由P=UI=U♦旦=止■可知，电热丝的阻值：1<=尤=(220V)

RRP3500V

(3)由可知，水的质量：m=p*V=1.0X103kg/m3X5X10-3m3=5kg；

水吸收的热量：Q吸=c水m(t-to)=4.2X103J/(kg・℃)X5kgX(120℃-20℃)=

2.1X1()6j；

6

不考虑热损失时，电热丝产生的热量：Q=W=Q,tt=2.1X10J；

由P=也可知，加热这些水需要的时间tJ=2・I"1°J=600s；

tP3500W

(4)若要缩短加热水的时间，根据P=*可知，在消耗的电能不变的情况下，可以通过

t

增大加热功率功来实现；

而要使加热功率增大，根据p=ui=ui＞可知，当电源电压不变时，可以减小电热丝的电

R

阻来增大加热功率。

答：(1)更大；

(2)灭菌箱内电热丝的阻值约为13.8。；

(3)若在水箱中加入20℃、5L的水，则将它加热到工作温度需要吸收的热量为2.1X106

J;

灭菌箱正常工作时加热这些水需要的时间为600s；

(4)小。

【点评】本题考查了沸点与气压的关系、密度公式和吸热公式、电功公式以及效率公式

的应用，关键是从题中获取有用的信息。

15.(2020•陕西)如图1为一款净饮一体机，可以分别提供“常温、50℃、80℃、100℃”

的净水，工作流程如图2所示。其中80℃热水和100℃开水均由50℃温水流经即时加热

管加热，以不同流速流出。即时加热管中的电热丝在220V额定电压下工作。［设电热丝

电阻不变且产生的热量全部被水吸收，c水=4.2X1()3J/(kg.。。)，计算结果均保留到整数

位］

图1图2

(1)该净饮一体机在30s内可以提供80℃热水的质量是0.5kg,则这些水在即时加热管

中吸收了多少热量？

(2)即时加热管中电热丝的加热功率是多少？电阻是多少？

(3)在相同时间内，从出水口流出100℃开水的质量比80℃热水的质量要小，若要

使100℃开水的出水量与目前80℃热水的出水量相同，则需更换即时加热管中的电热丝,

但这样用热丝中的电流将达到16A,导致净饮机所在电路电流过大，容易造成安全隐

患。

【考点】电功与热量的综合计算；电功率的计算.

【专题】计算题；比热容、热机、热值；电能和电功率；分析、综合能力.

【分析】(1)根据Q吸=c，kmAt求出水吸收的热量；

(2)根据p=_l求出电热丝的加热功率；根据P=1!—求出电热丝的电阻的大小；

tR

(3)根据Q吸=c；Kmat分析质量的关系；根据Q吸=<:水01八求出100℃的开水吸收的

热量，根据P=学求出电热丝此时的加热功率，根据P=UI求出电路中的电流。

t

【解答】解：

(1)即时加热过程中水吸收的热量为：Q吸=c水012^=4.2*1()3〃(kg-c)X0.5kgX

(80℃-50℃)=6.3X104J；

(2)产生的热量全部被水吸收，则W=Q吸；

即时加热管中电热丝的加热功率为：P=t=&I"1°打=2100W；

t30s

由P=JL得，电热水的电阻为：R=1L=&2°y23c；

RP2100V

(3)在相同时间内电热丝放出的热量相同，水吸收的热量相同，吸收相同热量时，水的

温度越高，根据Q吸=c^mZ\t可知，水的质量就越少，故从出水口流出100℃开水的质

量比80℃热水的质量要小；

3

即时加热过程中把水加热到100℃,吸收的热量为：Q'^=cyXmAt'=4.2X1OJ/(kg^C)

XO.5kgX(1OO℃-5O℃)=1.05X105J；

f5

即时加热管中电热丝此时的加热功率为：P=^—=L°5X1°J=35OOW；

t30s

此时电热丝中的电流为：1=上二=空幽弋16A。

U220V

答：(1)该净饮一体机在30s内可以提供80℃热水的质量是0.5kg,则这些水在即时加热

管中吸收了6.3X104J的热量；

(2)即时加热管中电热丝的加热功率是2100W；电阻是23Q；

(3)小；16o

【点评】本题考查了物体吸热公式、电功率公式的应用，明确电热丝在相同时间内放出

的热量相同是解题的关键。

一十.电功率的测量实验(共3小题)

16.（2021•陕西）如图1是“测量小灯泡电功率”的实验电路图，电源电压恒定不变，小灯

泡的额定电压为2.5V.

（1）本实验中测量小灯泡电功率的实验原理是P=UI.

（2）闭合开关前滑片P应移至（选填"a”或"b”）端.如图2为根据电路图所

连接的实物电路，其中有一根导线连接不合理，请你在这根导线上画“X”并改正。

（3）连接好电路，闭合开关后，无论怎样移动滑片P,小灯泡都不发光，电流表指针几

乎不偏转，电压表示数接近电源电压，出现这种现象的原因可能是小灯泡断路。

排除故障后进行实验，并将实验数据记录在如表中。

实验序号电压U/V电流I/A电功率P/W

11.50.28

22.5

33.00.38

（4）移动滑片P使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图3所示为0.34A。

（5）分析实验数据，小灯泡的额定功率为0.85W。当电压表示数为1.5V时，小灯

泡的亮度比正常发光时暗。

【考点】电功率的测量实验.

【专题】实验题；电能和电功率；分析、综合能力.

【分析】（1）测量小灯泡电功率的实验原理是P=UI；

（2）闭合开关S前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片P滑到阻值最大处；根据电源

电压分析电压表所选的量程；

（3）电流表无示数，说明电路存在断路；电压表有示数，且接近电源电压，说明电压表

与电源两端直接连接，说明电压表并联电路之外电路不存在断路，据此分析；

（4）根据电流表所选量程确定分度值读数；

(5)根据P=UI求出灯泡的额定功率；灯泡的亮度关键是看灯泡所在电路的实际电压的

大小，实际电压大实际功率就大，灯泡就亮，实际电压小，实际功率就小，灯泡就暗。

【解答】解：(1)测量小灯泡电功率的实验原理是P=UI；

(2)闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P滑到阻值最大处b端；

由图可知，电源电压为3V,电压表应选0〜3V的量程，如图所示：

图2

(3)小灯泡都不发光，电流表指针几乎不偏转，则电路可能断路，而电压表有示数，说

明电压表与电源连通，则原因可能是与电压表并联的灯泡断路；

(4)由图2和图3可知，电