2024年中考物理二轮复习题型归纳与训练：电功和电功率（解析版）

专题13电功和电功率

-----用容概西—

01题型突破................................................1

题型突破一：怎样解电能表的使用问题.....................................................1

题型突破二：怎样解电功率的动态变化问题.................................................3

题型突破三：怎样解灯泡的亮度比较问题...................................................4

题型突破四：怎样解测量小灯泡的电功率的实验问题.........................................7

题型突破五：怎样解电功率的电路安全和极值问题..........................................14

题型突破六：怎样解焦耳定律的应用问题..................................................18

题型突破七：怎样解探究影响电热因素的实验问题..........................................20

题型突破八：怎样解电热器的档位问题....................................................23

题型突破九：怎样解家庭电路的组成及连接问题............................................27

题型突破十：怎样解家庭电路故障的分析问题.............................................29

题型突破十一：怎样解安全用电问题......................................................32

02素养提升...............................................33

03中考练场...............................................47

g题型突破-人

题型突破一：怎样解电能表的使用问题

有关电能表的使用，在解题时有如下两种:

(1)利用电能表测消耗的电能。把电能表接在电路中，它的计数器上前后两次读数之差，即为这段时间内的

用电量。要注意电能表的计数器上最后一位数字代表的是小数点后的那位数。

(2)利用电能表测电功率。根据电能表表盘上所标的转数可求出消耗的电能，用停表测出用电时间，由公式

P=一可都可求出用电器的电功率。

t

【特别提示】利用电能表计算电功

利用电能表计算电功先根据用电器消耗IkW•h电能时电能表表盘的转数(N),求出表盘转一转所消耗

的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转(n),则用电器在这段时间内消耗的电能

W=—KW-/z=—X3.6X106J»

NN

【典例1](2023•青海西宁•中考真题)小宁家的电饭煲额定电压为220V,有加热和保温两种工作状

态，额定加热功率为2000W。[c,Q4.2xl03j/(kg・℃)]求：

(1)在正常加热状态下，将2.5kg的水从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是多少？(气压为标准大气

压)

(2)若此电饭煲的加热效率为84%,则上述过程需要加热多长时间？

(3)小宁想利用家里的电能表测量电饭煲的实际加热功率，于是小宁断开家中其他用电器，让电饭煲单

独处于加热状态，观察到电能表转盘在lOmin内转了180转(电能表如图所示)，则此电饭煲的实际加热

功率为多少？

单相电度表

|0|0|3|1|6|

X»

220V10(20)A50Hz

600r/kWh

【答案】(1)8.4X105J；(2)500s；(3)1800W

【详解】解：(1)己知1标准大气压水的沸点为100℃,则水吸收的热量。折。皿小

fo)=4.2xl03J/(kg-℃)x2.5kgx(100℃-2O℃)=8.4xlO5J

(2)根据〃=^xlOO%得，电饭煲消耗的电能卬=4=叱'=106]

根据尸==得,此电饭煲至少需要加热的时间/=—=^-=500s

(3)“600r/(kW-h)”表示电路中用电器每消耗IkWh电能，电能表转盘转3000圈，

电饭煲在单独处于加热状态下工作，转盘在lOmin内转了180转，消耗的电能

电饭煲在“蒸煮”状态下的实际功率JL=^=1-08X1°6J=1800W

实t600s

答：(1)在正常加热状态下，将2.5kg的水从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是&4X105J；

(2)若此电饭煲的加热效率为84%,则上述过程需要加热500s；

(3)电饭煲的实际加热功率为1800W。

【变式1-1】(2024•河北秦皇岛•一模)如图，小明家电能表的表盘读数为kW-h,他将电水壶单

独接在电路中烧水，壶内水的质量为1.2kg,初温为28℃,加热5min水温升高了50℃,电能表的指示灯

闪烁60次，在这段时间内水吸热J,电水壶的实际功率是W。【。水=4.2xl()3j/(kg「C)】

kWh

HI

单相电子式电能表

220V10(20)A50Hz

600imp/kWh

【答案】2023.42.52x10s1200

【详解】[1]电能表的最后一位是小数，小明家电能表的表盘读数为2023.4kW-h。

⑵水吸收的热量%=。水位V=4.2xlO3J/(kg.℃)x1.2kgX50℃=2.52X105J

[3]600imp/(kW-h)表示电路中每消耗IkW-h的电能，电能表的指示灯闪烁600次，则电能表的指示灯闪

烁60次消耗的电能W=f^kW-h=0.1kW-h=3.6xl05j

600

.-t,士如_W3.6x10“3.6X105J,“八、”

电热水5E的1实V际功率P=一=-------=---------=1200W

t5min300s

【变式1-2】(2024•河南驻马店•一模)如图所示的电能表能接入用电器的最大总功率为W；

小明发现家中多个用电器正常工作时，表盘在Imin内转动30圈，这段时间内电路消耗的电能为

kW-h；电能表的转盘转得越快，说明电路总功率越=

【答案】44000.03大

【详解】[1]⑵图示电能表能接入用电器的最大总功率P=〃=220Vx20A=4400W

30r003kW11

这段时间内电路消耗的电能h

W=1"00017(kW-h、)=..

[3]电能表的转盘转得越快，说明电路在相同时间内消耗的电能越多，总功率越大。

题型突破二：怎样解电功率的动态变化问题

电功率的动态变化题分为两类：一类是由开关闭合、断开引起的；另一类是移动滑动变阻器滑片引起

的。解答由开关闭合或断开引起的动态电路变化题：首先要根据开关的闭合或断开，确定电路的连接情况,

并明确电流表、电压表测量的对象；然后灵活运用串、并联电路的特点，欧姆定律、电功率的公式及其推导

式进行计算求解。

解答由滑动变阻器的滑片移动引起的动态电路变化题：首先明确电路的连接情况以及电压表、电流表测

量的对象；其次弄清滑片移动时，滑动变阻器连入电路中电阻的变化；然后根据欧姆定律和串、并联电路的

电流、电压特点，分析电路中电流的变化；最后运用串、并联电路中的电流、电压、电功率的关系，进一步

分析、求解。

【特别提示】在动态电路中，要明确电路变化前后用电器的连接方式是否变化，接入电路中的用电器是否变

化，电路中的电阻值是否变化，特别要注意用电器的短路或断路情况的出现。

【典例2】(2023•山东德州•中考真题)如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关Si,滑动变

阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。闭合开关S1、S3,

断开S2,滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15W。已知&=24,求：

(1)定值电阻R的阻值；

(2)&的最大阻值和电源电压U；

(3)定值电阻m的阻值及整个电路的最大功率。

【答案】(1)10Q；(2)10V；(3)20W

【详解】解：(1)只闭合Si时，&与R/串联，电压表V测R/两端的电压，电流表A测串联电路中的电

cU.2.5V…

流，由乙图可知，E的阻值«=寸=不==1°。

(2)只闭合开关S|,滑片位于最右端时，电源电压。=。|+4凡=2.5丫+。.25人义.……①

滑片位于几中点时，电源电压17=[72+/2、；&=4丫+0.4人><!用……②

联立①②两式解得％=30C,t/=10V

即用的最大阻值为30Q,电源电压为10V»

(3)由题意可知电-2R]=2x10。=20。

U2U2

闭合开关S1和S3,断开开关S2,滑动变阻器滑片滑到最左端时，E和火3并联，则电+h

&%

(iov)2

———=20Q

所以丛的阻值(iov)2r

七一415W-^——

10Q

当滑片位于最左端，开关Si、S2、S3都闭合时，Ri、R2、&并联，此时电路总电阻最小，电路总功率最

大,整个电路的最大功率“需+嚅+嚅*

答：（1）定值电阻R/的阻值为10。；

（2）&的最大阻值和电源电压为10V；

（3）定值电阻后的阻值及整个电路的最大功率为20W。

【变式2-1】（2024•湖南岳阳•模拟预测）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R/、Rz的阻值分

别为10。和20Q,只闭合开关Si,将滑片P移到中点，电压表示数为6V,电阻R/的功率为P,闭合开

电阻及的功率为尸2,若B：22=2：9,则下列说法正确的是（）

A.电路的最大功率为12.15WB.滑动变阻器的最大电阻为20。

C.电源电压为18VD.电路的最小功率为2.7W

【答案】A

【详解】AC.由图可知，只闭合开关Si,将滑片P移到中点时，R/与R串联，电压表测量R两端的电

压，4的功率为尸/为耳=字=更「等

K1U12

U2U2

闭合开关S1、S2,将滑片移到最左端,R/与&并联，电压相等且等于电源电压，电阻&的功率为P=—“c

2420£2

因为的

(U-6V)2

2

则10Q

U29

20Q

解得电源电压为U=9V

闭合开关SiS2,将滑片移到最左端时，电路中电阻最小，R/与&并联工作，电流最大，电功率最大，则电

路的最大功率为七大="+?=缁1+2■=12.15W

%ix^1UL2

故A正确，C错误;

B.只闭合开关Si,将滑片P移到中点，R/与R串联，电压表测量R两端的电压，R/两端电压为

=U-UR=9V-6V=3V

U3V

电路中的电流为/=U=77K=O.3A

Kx1UL2

此时滑动变阻器接入电阻为。=牛=黑=20Q

滑动变阻器的最大阻值为%=24=2x20。=40。

故B错误;

D.闭合开关Si、断开S2,将滑片移到最右端时，电路中电阻最大，R/与R串联，电流最小，电功率最小,

(9V)2

则电路的最小功率为「最小=而百=1.62W

400+100

故D错误。

故选Ao

【变式2-2】(2024•江苏徐州•一模)如图，电源电压恒定U=9V,Ri、比是定值电阻，R/=10Q,滑

动变阻器治标有“20。，0.5A”字样，闭合开关Si、S2、S3,电流表的示数为L5A。求：

(1)只闭合开关Si,电流表的示数；

(2)开关Si、S2、S3都闭合时，上在10s内产生的热量；

(3)只闭合开关S3,移动变阻器滑片时，M的电功率变化范围。

【答案】(1)0.9A；(2)54J；(3)0.9-2.5W

U9V

【详解】解：(1)只闭合开关Si,电路中只有以工作，所以电流表示数/=看=而G=0-9A

(2)开关Si、S2、S3都闭合时，Ri、&并联，滑动变阻器以被短路，电流表测干路电流。因并联电路各

支路互不影响，根据并联电路的电流特点可知，通过上的电流大小为12=/总-4=1.5A-0.9A=0.6A

上在10s内产生的热量为2=%=U/2t=9Vx0.6Axl0s=54J

(3)只闭合开关S3,滑动变阻器以与电阻R/串联，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,故电路中

2

最大电流为/max=0.5A,Rl最大电功率为Amax=RxN=(0.5A)X10Q=2.5W

U9V

当滑片移动到最左端时，电阻最大，电路中电流最小为心=万一=[ccnc=03A

/\j+K31UL2+ZUL2

Ri最小电功率为6mM=*耳=(0.3A)2X1OQ=0.9W

所以总的电功率变化范围为0.9~2.5W。

答：(1)只闭合开关Si,电流表的示数为0.9A；

(2)开关Si、S2、S3都闭合时，及在10s内产生的热量为54J；

(3)只闭合开关S3,移动变阻器滑片时，R/的电功率变化范围为0.9~2.5W。

题型突破三：怎样解灯泡的亮度比较问题

解此类问题要明确以下方面:

(1)决定因素：灯泡的亮暗是由灯泡的实际功率决定的，灯泡消耗的实际功率越大，灯泡就越亮；

(2)分析步骤：①先根据其规格(铭牌)利用R=\计算，比较电阻的大小；②根据串、并联电路中电流或电

压相等的特点，选择公式P=/2R或P=一比较实际功率的大小，进而比较灯泡的亮度。

R

【特别提示】两灯串联时，由公式U=/R可知，灯泡电阻大的，其两端分得电压大，由公式P=U/,灯泡实际

U2

功率大，亮度大；两灯并联时，由公式尸=——，灯泡电阻小的，实际功率大，亮度大。

R

【典例3](2023•广西•中考真题)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()

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

【答案】B

【详解】灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。小明发现家里的白炽灯突然变

亮，说明白炽灯的实际功率变大，根据公式P==可知，在灯泡电阻不变时，是因为白炽灯的实际电压

R

变大了，白炽灯额定电压和额定功率保持不变，故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

【变式3-1](2023•江苏常州•二模)标有“10V6W”和“12V9W”的甲、乙两灯(假设灯丝的电阻不随温

度的变化而变化）若串联接入电路，则（）

A.甲灯和乙灯一样亮B.乙灯更亮

C.加在其两端的最大电压为22VD.加在其两端的最大电压为19.6V

【答案】D

【详解】AB.由尸=艺可知，甲灯的电阻品=等=鸟

R辱6W3

UlQ2V）2

乙灯的电阻般=言=叫厂=160

将两灯串联接入电路中，根据串联电路的电流特点可知，通过甲灯、乙灯的电流相等，根据尸=/2尺可

知，由于甲灯的电阻大于乙灯的电阻，所以甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，由于灯泡的亮度由灯泡

的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮，所以甲灯更亮，故AB不符合题意；

舄6W

CD.由P=S求出甲灯的额定电流/甲=]>=诉;=0.6A

U甲IUV

p9W

乙灯的额定电流/乙==许y=0.75A

U乙1NV

根据串联电路的电流特点可知，将两灯串联接入电路中，电路中的最大电流为0.6A,由/=乌可知，加在

其两端的最大电压为U=IR=0.6Ax（yQ+16Q）=19.6V

故C不符合题意，D符合题意。

故选D。

【变式3-2]（2023•安徽六安•三模）将灯泡Li“220V40W”和220V100W”并联接在220V家庭电路

中，则下列说法正确的是（）

A.Li的电阻大于L2的电阻B.Li两端电压大于L2两端电压

C.通过Li的电流大于通过L2的电流D.Li比L2亮

【答案】A

【详解】A.灯泡L1的阻值4=4虹=（22W）=1210Q

灯泡L2的阻值&=会露

=484。

所以灯泡Li的阻值大于灯泡L2的阻值，故A正确。

BC.根据并联的电路的特点知，两个灯泡的实际电压相等，都等于额定电压，则实际功率都等于额定功

率，根据P=U/知，灯泡L2的电流大，故BC错误；

D.由于两个灯泡都正常发光，实际功率都等于额定功率，L2的实际功率较大，故L2较亮，故D错误。

故选Ao

题型突破四：怎样解测量小灯泡的电功率的实验问题

解题时应掌握该实验的下列知识:

⑴实验原理：P=UIo

(2)移动滑片时，眼睛观察电压表。

(3)电压调节：小灯泡两端电压不要高于额定电压的1.2倍。

(4)数据处理：多次测量的目的是寻找灯泡亮度与实际功率的关系。只有实际电压等于额定电压时，实际功

率才等于额定功率，故求额定功率时，不能求平均值。

【特别提示】常见故障机原因分析

灯泡电流表电压表故障分析

不亮无示数无示数断路或电源损坏

不亮有示数无示数灯泡断路

不亮无示数有示数灯泡断路

不亮有示数有示数电源电压太小或电路中电阻过大

【典例4】(2023•辽宁朝阳•中考真题)小红想测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率，从实验室找来了

电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干，进行了如下实验：

(1)用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整

(2)检查无误后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，造成这一故

障的原因可能是小灯泡

(3)排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡

的额定功率为W；接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值，并绘制了小灯泡的/-U图象,

如图丙所示;

(4)小红认为，利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系。小明认为小红的观点不合理，理由

是;

(5)小红还想测出另一个额定电压为U血小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了

如图丁所示的电路(电源电压恒定大于U款且未知，滑动变阻器R最大阻值未知，定值电阻阻值为&),

请将实验步骤补充完整：

①闭合S、S2,断开Si,移动滑片P使电压表示数为；

②闭合S、Si,断开S2,保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为历；

③闭合S、S1,断开S2,，读出电压表的示数为U2；

④小灯泡正常发光时的电阻&=(用5、历、U额、&表示)。

。额滑片滑动到最左端正：u而

【详解】(1)口］测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率时，由P知，需测量小灯泡两端电压和流过小灯

泡的电流，计算得出小灯泡的电功率，电压表与小灯泡并联接入电路中，如下所示：

(2)⑵电流表无示数，灯泡不亮，说明电路是断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联部分

以外的电路是通路，与电压表并联的部分断路，故造成这一现象的原因可能是小灯泡断路。

(3)［3］图中电流表选用小量程，分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡的额定功率是

P=UI=2.5VxO.3A=0.75W

(4)［4］探究电流与电压的关系时，需要控制与电压表并联的电阻的阻值不变，根据图丙可知，小灯泡灯

丝的电阻是变化的，所以不能完成实验探究。

（5）[5][6][7]①闭合S、S2,断开Si,移动滑片P使电压表示数为"额，此时灯泡正常发光；②闭合S、

Si,断开S2,保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为S,根据欧姆定律可知，此时电路中的电流

卫

I氏

③闭合S、S1,断开S2,滑片P移动到最左端，此时电压表测量的是电源电压，读出电压表的示数为

则电源电压为

①②中滑动变阻器两端的电压为u淆=3-5

则滑动变阻器接入电路中的阻值为“滑舄

R。

①中滑动变阻器两端的电压为s滑=4-u额

此时电路中的电流为/'=号U'.=*

R滑（"2—01）为

U额，额。2-1）与

则小灯泡正常发光时的电阻RL=

I'"（%-u额）a

【变式4-1】（2024•陕西西安•一模）做“测量小灯泡额定功率”的实验（灯泡的额定电压。额=2.5V,

（1）连接电路后，闭合开关，若小灯泡较暗，电流表有示数，电压表有示数，调节滑动变阻器的滑片，

两表的示数都不变，原因是滑动变阻器接了两个接线柱；

（2）排除故障后如图甲，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，此时电流

表的示数如图乙，则小灯泡的额定电功率为W；

（3）同组的小月同学设计了一个电路，如图丙，也测出了该小灯泡正常发光时的功率，其中定值电阻的

阻值R=25O,正确操作步骤如下：

①只闭合开关s和s2,调节滑动变阻器滑片使电流表示数为乙=A；

②闭合开关S和,断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数为

【2；

③小灯泡的额定电功率表达式为/=。

【答案】下面0.750.1SiS22.5VX(/2-0.1A)

【详解】(1)[1]由图甲可知，连接好电路，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路；若小灯泡较暗，说

明电路的电流较小，电路的电阻较大，且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不

变，说明变阻器没有了“变阻”的作用，造成这一现象的原因可能是：滑动变阻器接了下面的两个接线柱。

(2)[2]由图甲知，闭合开关，小灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在小灯泡两端，测量小灯

泡两端的电压，由题意知，此时电压表示数为2.5V,则此时小灯泡正常发光；此时电流表的示数由图乙所

示，电流表选用小量程，分度值0.02A,其示数为0.3A,即灯泡的额定电流为0.3A,则小灯泡额定功率为

[=ULIL=2.5Vx0.3A=0.75W

(3)①[引由图丙知，只闭合开关S和S2,此时灯泡L和定值电阻R并联，电流表测定值电阻的电流；要

使灯泡正常发光，应调节滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为额定电压，根据并联电路电压特点可

知，定值电阻R两端的电压也等于灯泡L的额定电压2.5V,故此时电流表示数为/|=4=m=0.1A

R2512

即通过电阻R的电流为0.1A。

②[4][5]当闭合开关S和Si,断开开关S2,此时小灯泡和电阻R仍并联，电流表测干路电流，保持滑动变

阻器滑片位置不动，读出电流表示数为“，由于电路连接关系没有改变，各电阻的电压和电阻大小不变，

故通过灯的电流不变，由并联电路电流的规律，灯的额定电流为/后及-O.lA

③⑺小灯泡的额定电功率表达式为七=。额/额=2.5VX(/「(MA)

【变式4-2](2024•陕西商洛•一模)在“测量小灯泡颓定功率”的实验中，小灯泡的额定电压U单=

2.5Vo

(1)图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“X”，

并将电路图补充完整______;

(2)闭合开关前，在甲图中滑片P应位于(选填"A”或“8”)端；

(3)闭合开关，移动滑片P直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率

为W；

(4)小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验。请完成下列填空(电源电压不变，R/和&为滑动变

阻器，总的最大阻值为&)。

①只闭合开关，调节R2使电压表的示数为2.5V；

②只闭合开关S、S2,调节,使电压表的示数仍为2.5V；

③接着将®的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为S再将史的滑片P调至最右端，记下电压表的示

数为

则小灯泡额定功率的表达式「频==(用U额、Ro、5、%表示)

B0.65S、Si滑动变阻器及

U虱u「uj

UR

【详解】

(1)[1]原电路中，电流表与变阻器串联后再与小灯泡并联，电压表串联在电路是错误的，电流表应与小灯

泡和变阻器串联，电压表与小灯泡并联，改正后如下所示

(2)[2]闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应调到阻值最大处，即3端。

(3)[3]闭合开关，移动滑片P直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量

程，分度值为0.02A,电流为0.26A,则小灯泡的额定功率为「="=2.5丫*0.26A=0.65W

(4)①[4]只闭合小灯泡所在支路，即闭合S、Si,通过调节滑动变阻器及使灯泡两端电压为额定电压，

即使电压表的示数为2.5V；

②⑸利用等效替代的方法，只闭合以所在支路，即闭合S、S2,通过调节滑动变阻器&使4两端电压为

小灯泡的额定电压，即U在此时«=%

③⑹将4的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为必；再将上的滑片P调至最右端，记下电压表的示

数为。2,在③中，将必的滑片P调至最左端，。2连入电路中的电阻为0,电压表的示数为S,即为电源

电压；再将凡的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为S,即为氏的电压，根据串联

八

电路电压的规律和欧姆定律有‘U.-U,寸U,，解得&=7U7R.

%u1u2

小灯泡的额定功率表达式为七="=萼

&

联立可得场二uq，:6)

题型突破五：怎样解电功率的电路安全和极值问题

解题时，首先按题目所给的条件，根据电流流过的路径，确定各用电器串、并联关系，然后画出相应的

等效电路图。解答电路安全问题，应依据“照顾弱者”的原则进行取值，即串联取最小电流并联取最小电压。

具体方法为：在串联电路中，计算各个元件允许通过的最大电流，取其中的最小值为电路中的最大电流；在

并联电路中，计算各个元件两端允许所加电压的最大值，取其中的最小值为各支路两端的最大电压。解答电

路消耗电功率的极值问题时电源电压不变，根据P=UI可知，当电路中电流最大时，消耗的功率最大；当电

路中的电流最小时，消耗的功率最小。

【典例5】（2023•江苏泰州•中考真题）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为9V,滑动变阻器R

标有“20。1A”的字样，电流表选用“0〜0.6A”的量程，当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，已知小

灯泡上标有“3V0.9W”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（）

||—

A.滑动变阻器阻值的变化范围为5〜20。

B.定值电阻的阻值为20。

C.电流表示数变化的范围为0.225〜0.3A

D.小灯泡的最小功率为0.675W

【答案】C

【详解】由图可知，小灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。已知小灯泡上标有“3V

Po9W

0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），由尸=0可得小灯泡正常发光的电流4=渣=-T7-=0.3A

。额3V

TTU„3V

由/==可得小灯泡的电阻&=萨=不哀=10Q

RITU.3A

A.电流表选用“0〜0.6A”的量程，滑动变阻器允许通过最大电流为1A,灯泡正常发光的电流为0.3A,为保

证电路安全，所以电路最大电流（ax=4=03A

此时滑动变阻器接入阻值最小，且题干说“当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光”，结合滑动变阻器规

格，可知滑动变阻器接入最小阻值为最大值的一半，即10。，所以滑动变阻器阻值的变化范围为10〜20。，

故A错误；

B.滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，由A已知此时电流为0.3A,滑动变阻器接入阻值为100,

由/==可得此时总电阻式总=厂=7777=30Q

R7maxU.JA

则定值电阻的阻值&=凡in=3。。-10Q-10Q=10Q

故B错误；

C.由A已知最大电流为0.3A,当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，为

j_U_9V_0225A

min舄+&+凡„10Q+10Q+20Q

即电流表示数变化的范围为0.225〜0.3A,故C正确；

D.由C已知最小电流为0.225A,小灯泡灯丝阻值为10Q不变，则小灯泡的最小功率

Pmn==(O225A)2xlOQ=0.50625W

故D错误。

故选C。

【变式5-1］（多选）（2024•黑龙江哈尔滨•模拟预测）如图所示电路，电源电压为4.5V且恒定。电流

表的量程为0~0.6A,电压表的量程为。~3V,灯泡规格为“2.5V1.25W”（灯丝阻值不变），滑动变阻器规

格为“20。1A"。保证电路中各元件都不损坏，下列说法正确的是（）

A.电流表示数变化范围0.3A~0.6AB.电压表示数变化范围2V~3V

C.滑动变阻器阻值变化范围4Q〜20。D.小灯泡实际功率变化范围0.45W~1.25W

【答案】BD

【详解】ABC.由图可知，电压表测量滑动变阻器两端的电压，由灯泡规格可知灯泡的额定电流

电流表的量程为0~0.6A,为保证电路安全，电路中的电流不能超过0.5A,此时滑动变阻器处于阻值最小

处，由串联电路的分压原理可知，电压表处于电压最小值，此时滑动变阻器两端的电压U“=U-〃=4.5V-

2.5V=2V

U,1、2V

此时滑动变阻器的最小阻值为、=7A=T^T=4Q

当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值增大，电压表的示数增大，由于电压表的量程为

0-3V,所以定值电阻两端最大的电压为3V,所以电压表的示数范围为2V~3V,此时灯泡两端的电压

U'L=U-UX=4.5V-3V=1.5V

灯泡的电阻RL=—=生"=50

LP1.25W

,U：1.5V…

电路中的最小电流/小=fWb=03A

U卡3V

此时滑动变阻器的最大阻值%二7*=。=10。

,小U.3A

故B正确，AC错误;

:史二（1.5V/=0.45w

D.小灯泡的最小功率与、=

R50

2

最大功率X"普—=1.25W

故D正确。

故选BDo

【变式5-2】（2024•湖北黄冈•一模）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V,电流

表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格"50。1A”，小灯泡规格“2.5V0.625W”，若不考虑小灯

泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（）

A.滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大B.电路的最大电功率是1.8W

C.滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14〜50。D.电流表的示数变化范围是01~0.3A

【答案】C

【详解】

A.由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变

阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根

据U=/R可知，灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小，故A错误；

B.灯泡允许通过的最大电流为/max=今=#|萨=025A

则电路的最大电流为0.25A,电路的最大电功率七x=U/max=6VxO.25A=1.5W

故B错误；

C.当电路中电流为0.25A时，灯泡两端的电压为灯泡的额定电压，即2.5V,此时滑动变阻器连入电路的阻

/古曰/、4R_%min_6V-2.5V

值取小，为人滑min-7———Q25A—T4C

滑动变阻器连入电路的阻值变大，电压表和电流表的示数都会减小，所以滑动变阻器允许接入电路的最大

值为50。，所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是14。至50Q,故C正确；

U25V

D.当滑动变阻器连入电路的阻值为50。时，电路中电流最小，灯泡的电阻为&=7工=不==1。。

7max

此时电路中的电流为4in=-^―==0-1A

灯泡允许通过的最大电流为0.25A,则电流表的示数范围是0.1A至0.25A,故D错误。

故选C。

题型突破六：怎样解焦耳定律的应用问题

电流通过导体时会发热，产生的热量利用焦耳定律公式Q=/2Rf求解，当电路为纯电阻电路时，串联

,U2

电路多选用Q=/2R/,并联电路多选用Q=二1入

【典例6】（2023•青海西宁•中考真题）如图所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，U形管

中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。通电一定时间后（选填“甲”或“乙”）容器连接的U

形管液面高度差较大，由此可以得出结论：在电流和通电时间相同时，导体的越大，产生的热量

越多；当电流为0.3A,通电10s后，甲容器中的电阻产生的热量是J=

【答案】甲电阻9

【详解】[1]⑵由图得，两电阻串联，电流与通电时间相同，甲容器中电阻较大，产生热量较多，甲容器连

接的U形管液面高度差较大。

[3]当电流为0.3A,通电10s后，甲容器中的电阻产生的热量。=尸母=（0.3A）2X10QX10S=9J

【变式6-1】（2024•广东•一模）如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的

水，每个容器放入同种材料绕成的导电线圈，其电阻R=R3,R2=R4,2R2=3RI,若同时通电，经过一段时

间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是（）（不考虑热量散失）

A.乙、甲、丙、丁B.乙、甲、丁、丙C.丙、丁、乙、甲D.丙、丁、甲、乙

【答案】C

【详解】左图中，以与&串联，根据串联电路特点和焦耳定律。=尸放可知，在电流和通电时间相同的情

况下，电阻大的产生的热量多。因为2&=34,所以Q>Q

右图中，&与丛并联，根据并联电路特点和焦耳定律公式的变形式Q=《，可知，在电压和通电时间相同

的情况下，电阻小的产生的热量多。因为R尸我3,R2=R4,2R2=3RI,则七>以所以

左图中，通过&的电流是12=方工天

%+K2

9U7

所以。2=，2Rj=（法二）RJ

K1+A,

右图中，通过心的电流是乙=

,u,

所以Q=/J/=（丁厂津

因为尺2=尺4且通电时间相同，所以电流大的产生的热量多。因为/4>/2所以。4>。2

这样我们得出了这四个电阻产生的热量关系是Q>Q4>Qi>Qi

不考虑热量损失，最后根据。可知，水温从高到底应该是丙、丁、乙、甲。

故选C。

【变式6-2]（2024•河北•一模）如图所示是用来探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟电

流大小关系的装置。电阻通电后会发热，是由于电流具有效应。若R尸10Q、R3=5O,则&的阻值

应为Qo若通过电阻&的电流为1A,通电2min后&产生热量为。

Ri

【答案】热101200

【详解】口]电阻通电后会发热，将电能转化为内能，这是由于电流具有热效应。

⑵要探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟电流大小关系，应该控制导体的电阻和通电时间相

同，即R2=RI=10Q

[3]通电Imin后及产生热量为Q2=/2R2U(1A)2X10QX2X60S=1200J

题型突破七：怎样解探究影响电热因素的实验问题

解题时需掌握下列五个方面的知识：

(1)由于实验中电流在导体上产生的热量无法直接观察，故采用转换法，把放出热量的多少转换为能直接观

察的温度变化的多少。

(2)在探究过程中要注意控制变量法的运用，如两个烧瓶内煤油的质量、通电时间等。

(3)在探究电流一定，电流产生的热量与电阻之间的关系时，应将两电阻丝串联接入电路中；在探究电压一

定，电流产生的热量与电阻之间的关系时.应将两电阻丝并联接入电路中。

(4)注意结论成立的前提条件：电流产生的热量跟电阻成正比的前提条件是“电流一定”；成反比的前提条件

是“电压一定”。

(5)本实验中，选用煤油的原因是它的比热容较小，在加热时，吸收相同的热量，温度变化较大。

【特别提示】探究影响电流热效应实验中可采用的转换方法：

①转换为能直接观察的温度变化的多少。②转换为烧瓶中煤油受热后煤油柱升高的高度。③转换为密闭

空气受热膨胀使U形管中有色液柱出现的高度差。

【典例7】(2023•云南•中考真题)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；

(2)闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R(选填“短

路”或“开路”)。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；

(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