电流做功与电功率-2025年沪科版福建中考物理一轮复习（含答案）

第14章电流做功与电功率

【知识清单】

考点1电能电功

1.电能

单位:国际单位，常用单位,1度=kW.h=Jo

2.电能表的认识和使用

⑴作用:测量电路。

(2)参数的意义：

220V:额定电压为220V。

10(20)A:标定电流为A,额定最大电流为Ao

600revs/(kW・h):每消耗的电能，电能表转盘转600圈。

2500imp/(kW-h):每消耗的电能，电能表指示灯闪2500次。

(3)测量方法:①电能表结束和起始时电能表上计数器的示数即为这段时间内用电的

度数；

②较小的电能可利用转盘圈数计量，消耗的电能W=kW-h(n为某段时间内转盘转的

圈数,N为表上参数)。

3.电功

(1)定义:电能转化为其他形式能的过程，也可以说是电流的过程。

⑵通过用电器的电流做功的多少等于用电器消耗的电能。

(3)计算公式:W=Pt=(普遍适用)。

(4)推导公式:根据欧姆定律1十和电功公式W=UIt可推导出W=[t=FRt(纯电阻电路适用)。

KK

考点2电功率

1.电功率

(1)定义:物理学中把电流所做的功与所用时间之比叫作功率。

(2)意义:描述电流做功o

⑶公式:o

(4)推导式:根据电功公式W=UIt,可推导出P=，根据欧姆定律可推导P=?=

(纯电阻电路适用)。

⑸常见用电器电功率估测：

家用空调的电功率约为1oooW;

电吹风机的电功率约为500W;

洗衣机的电功率约为300W;

台式计算机的电功率约为200W;

液晶电视机的电功率约为100W;

日光灯的电功率约为40W。

2.额定电压和额定功率

⑴额定电压:用电器时的电压。

(2)额定功率:用电器在下工作时的电功率。

⑶铭牌:灯泡“PZ220V40W”指灯泡的为220V,为40W。

3.实际电压和实际功率

⑴实际电压:用电器时的电压。

⑵实际功率:用电器在下工作时的电功率。

(3)实际功率与额定功率对比：

电压关系功率关系灯泡亮度

P实①________P

U实＞u额最亮

额

P实②________P

U实二U额亮

额

P实③________P

U实＜u额暗

额

(4)小灯泡的发光亮度由决定。

考点3焦耳定律

1.焦耳定律

(1)内容:电流通过导体产生的热量跟成正比，跟成正比，跟成正

比。

⑵公式:Q=PRt（普遍适用）。

⑶导出公式:Q=W=Pt=UIt=^t（纯电阻电路适用）。

K.

2.电热的利用和防止

⑴利用:电暖器、电烙铁、电热毯、电热水壶、电饭锅、养鸡场的电热孵化器等。

（2）防止:有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等。

【核心突破】

电功率和电热的相关计算

某科技兴趣小组用一个88Q的电阻Ri、开关、导线等器材制作了一个电烤箱，先将

电烤箱接入电压为220V的家庭电路,简化电路如图甲所示，闭合开关。

S

丙

⑴求通过Ri的电流。

⑵求Ri消耗的电功率。

（3）小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长，为解决这个问题，小组找来一个相同规格的电阻R2对电

路进行改装。

①你认为应按照图（选填“乙”或"丙”）进行改装。

②闭合开关S后,通电10min,求改装后电烤箱产生的热量。

，思维破泳

(1)已知电压和电阻，利用欧姆定律公式I4即可求出。

K

⑵在纯电阻电路中,电阻的电功率P=UI=FR=。。

R

(3)在纯电阻电路中，电阻的电功W=I2Rt=UIt=^to

,变式训练

1.某加热器简化电路如图甲所示,其加热元件是利用新型材料制成的，它的电阻R随温度t变

化的关系图像如图乙所示;照明灯L标有“220V100此加热器白天只加热不照明，夜晚

加热并照明。

(1)白天和夜晚加热器的加热元件温度均为to时，电路总功率之比为4：5,则to=℃o

⑵闭合开关S,若加热元件的温度从16℃升高到37°C,通过加热元件的电流变化情况

是________

2.图甲为某品牌饮水机及其铭牌，图乙为其内部简化电路图，该饮水机有加热和保温两个挡位。

Ri、R2均为电热丝,当热水箱中水温降至70℃时通过自动开关S2切换到加热挡，当温度达到

100℃时自动切换到保温挡，饮水机始终在额定电压下工作，已知C水=4.2x103j/(kg「c)。求:

水桶容量20L

热水箱水量1kg

额定电压220V

加热功率221100W

保温功率P1100W

甲

（1）电热丝Ri的阻值。

⑵热水箱中的水由70°C加热到100℃所吸收的热量。

（3）饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝Ri产生的热量。

真题精粹——福建8年真题精选及拓展

考向1电功率估测

1.（2024•福建）下列数据最接近实际的是（）

A.中学生的体重约为50N

B.电热水壶的功率约为1000W

C.人步行的速度约为20m/s

D.人感觉舒适的温度约为40℃

考向2物理学史

2.（2021•福建）历史上第一个成功研究热和功关系及电流的热效应，为能量守恒定律的建立奠

定坚实实验基础的科学家是（）

A.焦耳B.安培C.伏特D.欧姆

考向3含电功率的动态电路分析（8年2考）

3.（2019•福建）图示电路中，闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，示数

减小的电表是（选填或“V2”）,电路的总功率（选填“增大”“减小”或

“不变”）。

4.（2021.福建）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Q1A”,定值电

阻Ro的阻值为10。，小灯泡L标有“6V3.6W”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0~3

A。当S闭合,Si、S2断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的

前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是（）

考向4电功率和电热的相关计算（8年9考）

5.（2023•福建）下列利用电流热效应工作的用电器是（）

A.电视机B.电风扇C.电脑D.电炉

6.（2020•福建）下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）

A.电风扇B.电视机

C.电热水壶D.电冰箱

7.（2021・福建）某手机电池容量为4200111蚀1,电池电压为3.7丫。用一个标有“输出5V4A”

的快速充电器，将手机电池从零电量充满，充电效率为84%,需要min。快充手机充电

线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的较大。

8.（2020•福建）民航局规定:严禁乘客携带超过160W・h（瓦•时）的锂电池上飞机。某品牌笔记本

电脑的电池铭牌标有“10.8V10A-h”字样，充满电后,存储的电能为kW-h,该笔记本

电脑（选填“能”或“不能”）带上飞机。

9.（2019•福建）一台标有“5V2.5W”的带有USB接口的小电风扇，线圈电阻为1。，正常工作

1min产生的热量是J=

10.（2024•福建）小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为4Q,

电动机标有“12V24W”字样。闭合开关S、Si,电动机正常工作。求：

（1）电源电压。

（2）闭合开关S、Si,电动机Imin内消耗的电能。

(3)闭合开关S、S2,通电100s,电热丝R产生的热量。

11.(2022•福建)如图所示,这是某晾衣机的工作电路图，电源电压U=220V,其中R是发热电阻。

当开关Si闭合、S2断开时，晾衣机开启风干功能，其额定功率Pi=44W;当开关Si、S2均闭合

时,晾衣机开启烘干功能，通过R的电流卜=1A»求：

(1)使用风干功能时,通过电动机的电流。

⑵使用烘干功能时，电阻R在1min内产生的热量。

(3)使用烘干功能1h消耗的电能。

12.(2021•福建)如图所示,这是某电蒸锅的内部简化电路图,Ri、R?均为发热电阻,Ri的阻值为

484。，加热挡功率为1200Wo用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75°C，需

要的时间为375s,已知c水=4.2x103j/(kg‘c)。求:

(1)保温挡的功率。

(2)电阻R2的阻值。

(3)电蒸锅的加热效率。

220Vo-o^-

13.（2020•福建）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变,Ro、Ri均为定值电阻,R2为滑动变阻

器。闭合开关S,改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙所示，当滑片在b

端时电流表示数为0.3A。

⑴求R2的最大阻值;

⑵若滑片置于变阻器的中点位置,R2消耗的电功率为0.8W,求电源电压U和Ro的阻值;

（3）若滑动变阻器滑片每移动1cm,阻值改变1。，设滑片从a端向b端滑动的距离为xcm,写

出R2消耗的电功率P随x变化的关系式，并由此关系式求出R2消耗电功率的最大值。

考向5测量小灯泡的电功率

14.（2020•福建）在“测量小灯泡的额定功率”实验中,器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、

小灯泡（U额为3.8V）、定值电阻Ro（阻值为10。）、开关及若干导线。

（1）根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中未画出的两条导线补充完整。

（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于（选填"A”或"B”）端。

（3）正确连接电路后，闭合开关，发现灯不亮，两电流表有示数且相同,故障可能是.

或O

⑷排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器的滑片，直到电流表A2示数为_

—A时小灯泡正常发光,电流表A1的示数如图丙所示，该示数为A,则小灯泡的额

定功率为W„

【热点预测】

小珥在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，她首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”和“高温”两个

挡位，其简化电路如图所示,Ri、R2是电热丝,RI=48.4O,R2=96.8Q,S为旋转式开关。当她旋转

触片接触触点1和2时，电熨斗为挡位，该挡位通电1min,电流产生的热量为

实验探究——学科核心素养提升

【实验导航】

实验一:测量小灯泡的电功率

实验原理p=®_____

电路图

实验电路

实物电路

⑴保护电路

滑动变阻器的作用

(2)改变小灯泡两端的电压

实验步骤(1)根据电路图连接实物电路

(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定

电压，记下对应的电流值

(3)再次移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压略大于或略小于其

额定电压，记下电压值以及对应的电流值

(4)通过P=UI计算出小灯泡的电功率

小灯泡的亮度随实际功率的改变而改变。实际功率越大，小灯泡越

实验结论

②_______，反之则越③_________

实验二:探究电流产生的热量与什么因素有关

电热和电阻的关系电热和电流的关系

50

nQ?

实验装置1,,nH,

I*1一1,:JiT,,n—

Uakol

5Q、一llo

两个容器中的电阻一样大，在

两容器中电阻丝串联起来接到电源两端，通过其中一个容器的外部，将一个

实验方法两电阻丝的电流相同，通电一段时间后,比较两电阻和这个容器内的电阻并

个U形管中液面高度的变化联,通电相同时间，观察两个U

形管中液面高度的变化

在电阻相同、通电时间相同的

在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越

实验结论情况下，通过这个电阻的电流

大，这个电阻产生的热量④________

越大，这个电阻产生的热量⑤—

【实验母题】

母题1在测量小灯泡的电功率实验中，小明设计了如图甲所示的电路图。连接了如图乙所示

的实物电路。已知电源电压恒为6V,灯泡的额定电压为3.8V,滑动变阻器标有“20。1A”字

样。

☆设计实验与制订计划

（1）小明连接好实物电路之后，闭合开关，灯泡不亮，经检查,发现有一根导线连接错误。请你在

连接错误的导线上打“X”,并补画出正确的连线。

☆分析论证

（2）排除故障后，小明想测量小灯泡的额定功率。他闭合开关，发现电压表的示数只有1.5V,此

时他应向（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.8V;当电压表

示数为3.8V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为W,此时滑动变阻器

连入电路中的阻值约为。（结果保留一位小数）o

☆评估

（3）小明测量了小灯泡在不同电压下的电功率之后（选填“需要”或“不需要”）求电功

率的平均值。小明又计算了小灯泡在不同电压下的电阻，发现在不同电压下灯泡的阻值不同,

原因是O

拓展设问（4）完成上述实验后，小明又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电

流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一个阻值为Ro的定值电阻,设计了如图丁所示的

电路。已知电源电压恒为U（U>U额）,请你完成下面的实验步骤。

①闭合开关S、Si,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为;

②闭合开关S、S2,断开开关Si,保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为Ui；

③小灯泡额定功率的表达式为P额=（用测量量和已知量的符号表示）。

母题2用如图所示的装置探究“电流产生的热量与什么因素有关”。

丙

☆设计实验与制订计划

⑴两个密闭容器内的电阻丝发热的多少是通过来反映的，这种研究方法叫

作O

（2）观察如图甲所示的装置，通电一段时间后（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生

的热量较多，这说明在其他条件相同时，电流产生的热量与有关。

☆分析论证

（3）如图乙所示，两密闭瓶中的电阻一样大，在其中一个的外部并联一个阻值大小相同的电阻,

则通过两瓶中电阻丝的电流（选填“相同”或“不同”）。

☆评估

（4）让装置冷却到初始状态，把图乙中右瓶并联的两根电阻丝都放入右瓶内，接通电源,比较两

瓶内电阻丝发热的多少，此时该装置探究的是电流产生的热量跟的关系，一段时间后,

（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。

拓展设问⑸同学们又设计了如图丙所示的实验装置来探究不同物质的吸热情况电阻Ri=Rz,

在A、B两容器中装有两种质量相同的不同液体，通电一段时间后,A容器中的温度计示数升

高较多，则两容器中的液体的比热容大小为CA（选填或“="）CB。

【参考答案】

知识讲堂

知识清单

考点1:

1.焦耳千瓦.时13.6X106

2.(1)消耗的电能(2)10201kW-h1kW-h

⑶欧差线

3.(1)做功⑶Ult

考点2:

1.(2)快慢(3)P=y(4)WI2R

2.(1)正常工作(2)额定电压(3)额定电压额定功率

3.⑴实际工作(2)实际电压(3)。>切

@<(4)实际功率

考点3:

1.(1)电流的二次方导体的电阻通电时间

核心突破

例题解:⑴通过电阻Ri的电流:

W=Z5A。

(2)凡消耗的电功率:

P=UI=22QVx2.5A=550W»

⑶①当按图乙方式连接电路时，电路的总功率:

尸并=2P=2x550W=1100W

当按图丙方式连接电路时，电路的总功率:

U2_t/2_(220V)2

P=275W

2R2x88。

烤熟相同的蛋糕所需的热量是相同的。根据可得尸并/并=尸串/串，则

t并_P串_275W_1

t串P并1100W4

即烤熟相同的蛋糕，采用图丙所示方式时所需的时间是采用图乙所示方式时所需时间的4倍。

②通电时间为Z=10min=600s

则这段时间内电烤箱产生的热量：

W=p并f=l100Wx600s=6.6x105J

变式训练

1.(1)40(2)先增大后减小

解析：(1)规定白天的功率为尸1,夜晚的功率为尸2。根据题意，照明灯额定功率为100W,且加热

器白天只加热不照明，夜晚加热并照明，故有B=Pi+100W。白天和夜晚加热器的电路总功率

之比为4:5,则答=羡茶”解得B=400W,则加热元件的电阻7?=(=与察=121。，由图乙可

?2P1+100W5Pi400W

矢口加=40℃。

(2)由图乙可知:加热元件的温度从16℃升高到37℃的过程中，电阻先减小后增大，因为电源

电压不变，所以通过加热元件的电流先增大后减小o

2.解:(1)由图乙可知,当开关Si闭合，开关S2接b时，电路中只有治,由尸="可知,饮水机处于加

R

热状态，则&的阻值:

_[/2_(220V)2

2-^"1100W二44Q

当开关Si闭合，开关S2接a时,R1和&串联，总电阻最大，由尸=(可知，饮水机处于保温状态,

R

则此时电路的总电阻:

U2(220V)2

R总=Ri+i?2—..—二484。

P保温100W

则电热丝Ri的阻值:

Ri=R总-&=484Q-44Q=440Q

(2)根据。吸=c相加可得，热水箱中的水由70℃加热到100℃所吸收的热量：

。吸=an("o)=4.2xl()3j/(kg.℃)xlkgx(100℃-70℃)=1.26xl05J

⑶当饮水机处于保温挡工作时，由欧姆定律可得,电路中电流：

/=2=%=gA

R总484Q11

根据串联电路的电流特点和。=产成可得，饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝以产生

的热量：

。=/2即=舄A)2X4400X22S=2000J

真题精粹

l.B2.A

3.V1增大

解析:由电路图可知,凡与&串联,电压表Vi测Ri两端的电压,电压表V2测&两端的电压，电

流表测电路中的电流。将滑动变阻器的滑片P从。端向6端移动过程中,Ri接入电路中的电

阻变小，电路的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，由U=IR

可知，出两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所

以Ri两端的电压变小，即电压表Vi的示数变小，综上可知，示数减小的电表是Vi；电源电压不

变，电路中的电流变大，由P=U/可知,电路的总功率增大。

4.D解析:当S闭合,Si、S2断开，灯L和滑动变阻器串联，小灯泡恰好正常发光，则此时的电流

/』=等=0-6A,小灯泡的电阻为RL=—=M=10。，滑片P移到R的中点时，滑动变阻器接入的

U6V1（J.6A

有效电阻R'=15C,则滑动变阻器两端的电压U'=/R'=0.6Axl5O=9V,根据串联电路电压的特

点，电源电压。总=伉+。'=6丫+9丫=15丫;要保证电路安全,分析电路可得当闭合开关5、S2和

Si,且通过滑动变阻器的电流为1A时,干路电流最大，则此时通过Ro的电流/（）=?=拼=L5A,

RQ1011

干路最大电流Zmax=lA+1.5A=2.5A,最大功率Pmax=U/max=15Vx2.5A=37.5W;S闭合,Si、S2

断开,滑动变阻器接入最大阻值并且与灯L串联时，电流最小,即根据/min=^=/\=0.375A,

最小功率PmiLU/miFlSVxo.375A=5.625W,故尸门向：Pmm=5.625W：37.5W=3/20,D项

正确。

5.D

6.C解析:电风扇工作时主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的,A不符合题

意;电视机工作时主要将电能转化为光能与声能，不是利用电流热效应工作的,B不符合题意;

电热水壶工作时主要将电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,C符合题意;电冰箱工作

时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的,D不符合题意。

7.55.5电流

解析:电池充满电储存的电能为W=UIt=3JVx4.2Ax3600s=55944J,充电器的有效功率为

P有=〃尸充=〃。充/充=84%x5Vx4A=16.8W,充满电所需时间为/充='=型％=3330s=55.5min;

P有16.8W

由焦耳定律公式Q=PRt可知，快充充电时电流大，在相同条件下，产生的热量多,快充手机充电

线比普通手机充电线要粗一些，是通过增大导线的横截面积来减小导线电阻从而减少充电时

导线产生的热量。

8.0.108能

解析:充满电后，存储的电能W=U〃=10.8VxlOAxlO-3xlh=0.108kW-h,飞机上允许携带锂电

池的电能W最大=160W-h=0.16kW-h,W<W最大,该笔记本电脑能带上飞机。

9.15

解析:工作时间?=1min=60s,由P=UI得,线圈中的电流/=(=等^=0.5A,则线圈产生的热量

Q=I2Rt=(0.5A)2X1QX60S=15J。

10.解:(1)(2)由电路图知，闭合开关S、Si,电路为电动机的简单电路,此时电动机正常工作，电动

机两端的电压等于电动机的额定电压，所以电源电压：

U=U额=12V

此时电动机Imin内消耗的电能：

W=/V=24Wx60s=1440J»

(3)闭合开关S、S2时，通电100s,电热丝R产生的热量：

0=W=U〃=鸳三空怔xl00s=3600J0

匕R4H

11.解：(1)使用风干功能时，电路中只有电动机工作，根据P=U/得/1=?=^=O.2A。

(2)使用烘干功能时，电动机和发热电阻R并联，。相同』min内产生的热量：

Q=M=U/2fi=220VxlAx60s=1.32xl04J„

⑶电阻R的功率:尸2=0/2=220VxlA=220W

总功率:尸=PI+P2=44W+220W=264W

总电能：

W=P/2=264x10-3kWxlh=0.264kW.ho

12.解:⑴只闭合Si时，只有用接入电路，电蒸锅处于保温挡，由尸=(可得保温挡功率：

R

(2)当Si、S2均闭合时,Ri、&并联，电蒸锅处于加热挡，则电阻照的电功率:

Pi=Pa-P保=1200W-100W=1100W

由可得电阻：

R

收=包=440

P21100W

⑶对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75°C,水吸收