2025年浙江省中考科学一轮复习热点考点突破课件：电流做功与电功率

这是一份2025年浙江省中考科学一轮复习热点考点突破课件：电流做功与电功率，共60页。PPT课件主要包含了电功率，知识点三焦耳定律，答案如下图所示，电阻增大根据P，小于散热功率，电阻减小同，通过玻璃管内液等内容，欢迎下载使用。
3. 测量电功的工具是电能表，电能表测得的电功的单位是千瓦时。电流做了多少功，就要消耗多少电能。电能表在一段时间内前后两次示数的差值，就是这段时间内所消耗电能的多少。
1. 电功率的定义：电流所做的功与所用时间之比叫电功率，用符号“P”表示。电功率是表示电流做功快慢（或用电器消耗电能快慢）的物理量；国际单位制单位是瓦特（W），常用单位有千瓦（kW），1 kW=1000 W。
3. 额定功率（P额）与实际功率（P实）。
注意点：在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，此时电热与电功相等，即W = Q；在非纯电阻电路中，电能没有全部转化为内能，则电功要大于电热，即W > Q，此时计算电热只能用公式Q = I 2Rt。易考点：①电功和电功率的计算，测定小灯泡的电功率。②电能表的使用。③焦耳定律的运用，电热器的相关计算。④非纯电阻电路的有关计算。
知识点一　 电功与电功率：多挡位用电器的相关计算
小明家里的电热饮水机有加热和保温两种功能，可由机内温控开关S0进行自动控制。小明从说明书上收集到如表所示的部分数据和如图所示的电路原理图。
请解答下列问题（计算结果若不能整除，保留一位小数）：
（1）请分析两个开关分别处于什么状态时，电热饮水机为加热状态，并说明原因。
（2）这个电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约多大？
（3）若电阻R2的阻值为1210 Ω，则电阻R1的阻值为多少？
（4）在傍晚用电高峰期，供电电压可能会下降。当实际电压只有198 V时，这个电热饮水机加热的实际功率是多大？
（3）当开关S闭合、S0断开时，电热饮水机只有R2工作，处于保温状态。
　 理清电路结构，知道何时饮水机处于加热状态、何时处于保温状态是正确解题的关键，此外需找出两种情况下不变的量，然后灵活应用电功率的变形公式和并联电路的规律即可正确解题。
　 本题需根据R2求出R1的阻值，此时需要学生厘清加热时的电路情况和已知的物理量，灵活运用公式解题。
知识点二　 电功与电功率：范围类动态电路的计算
　 小华用如图所示的电路测灯泡的功率。电路中的电源电压恒为4.5 V，电压表的量程为0~3 V，电流表的量程为0~0.6 A，滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”，灯泡标有“2.5 V　1.25 W”字样。若闭合开关S，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是（ ）。
　 C
　 本题综合性较强，考查的内容较多，有欧姆定律、电功率的计算和区分实际功率与额定功率等。计算中要注意U实、P实可以有多个，但运用时U实、P实两者需具有同体性和同时性。
　 在考虑电流表示数的变化范围时，容易误认为最小电流是0 A。
　 【绍兴】在验证焦耳定律（Q = I 2Rt）中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图所示的三种电路连接情况（已知R甲 < R乙）。闭合开关，三种电路的电流表指针均发生了偏转，经过一段时间后观察并记录两根玻璃管内液面上升的高度Δh。小组实验报告汇总如下表所示，请把表中空白处填写完整。
　 （1）两实验电阻没有接入电路，无现象，无法验证焦耳定律中Q与R的定性关系　 （2）越多　 （3） > 　 （4）两实验电阻并联，电流不同，因此实验现象无法验证焦耳定律中Q与R的定性关系
　 本题考查影响电流热效应的因素即验证焦耳定律，解题的关键是要注意图中的电路连接方法，另外要运用控制变量法进行比较。
　 焦耳定律有不同的变形公式，要注意各个公式的适用范围，本题需要注意的前提条件是电流相同。
知识点四　 非纯电阻电路的有关计算
　 【杭州】如图所示为小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图，开始时小金先抓住转轴，闭合开关，观察小灯泡的亮度，接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化（已知小灯泡的电阻为R，电动机线圈的电阻为r，电源电压为U）。
（1）在电动机未转动时，t时间内电流在电路中产生的热量为 　　　　 （填表达式）。
（2）在电动机转动时，电流所做的功 　　　　 （填“大于”“等于”或“小于”）电流在电路中产生的热量。（3）小金判断电动机转动后小灯泡会更亮，你认为小金的判断正确吗？并根据学过的知识给出解释。
　 （1）在电动机未转动时，该电路为两个电阻串联的电路，根据焦耳定律的公式即可写出表达式。（2）电动机在正常工作过程中，将大部分电能转化为机械能，但由于电动机本身内部的线圈存在一定的电阻，所以一定有少部分电能转化为内能，故电流所做的功大于电流在电路中产生的热量。（3）由（2）的分析可知，小金的判断是错误的。
　 计算非纯电阻电路产生的热量应该用公式Q = I 2Rt。
　 注意电动机是非纯电阻电路，正常工作时，大部分电能转化为机械能，少部分电能转化为内能。
　 【河南】用如图所示的实验电路，测量一个标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率。
（1）请在虚线框内画出与左图对应的电路图。
（2）闭合开关后，电流表和电压表的示数都较小，小灯泡不发光，其原因是  。（3）经过调整后，小灯泡发光，但是如何使小灯泡正常发光呢？你的措施是  。
（4）爱探究的小强用另一只电流表A2和一个5 Ω的定值电阻R，连接了如图甲所示的电路，同样测出了小灯泡的额定功率。具体操作：闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表A2的示数为 　　　　 A，小灯泡正常发光。此时电流表A1的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　　　 　W。 
由图甲可知，电流表A1选用的量程是0~3 A，由图乙可知A1电流表的最小分度值是0.1 A，电流表A1的示数I1 = 0.9 A，流过小灯泡的电流IL = I1 - I2 = 0.9 A - 0.5 A = 0.4 A，小灯泡的额定功率P = ULIL = 2.5 V × 0.4 A = 1 W。
　 （1）如右图所示。　 （2）滑动变阻器接入电路的阻值太大，电流过小，小灯泡的实际功率较小，没有达到发光功率　 （3）移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于2.5 V　（4）0.5　 1
　 本题考查根据实物图画电路图、分析小灯泡发光较暗的原因、怎样使小灯泡正常发光、求小灯泡的额定功率等知识点。小灯泡只有在额定电压下才能正常发光，若小灯泡的实际功率太小，则可能不足以让小灯泡发光。
　 学生容易把电流表A2的示数误当作通过小灯泡的电流大小。
　 测定小灯泡的电功率。
1. 下列用电器中主要利用电流的热效应工作的是（　A　）。
2. 将灯L1接在12 V的电路中，功率为12 W。若保持电路中的电源电压不变，并在电路中接入灯L2，使电路的总功率为18 W，则下列四个电路中连接方法正确的是（　C　）。

3. 如图所示的实验装置可以用于探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关。两根阻值不等的电阻丝R1（5 Ω）、R2（10 Ω）串联后分别放入两个相同的密闭容器中；两个容器各连接一个U形管，两U形管中装有同样的液体并封闭等量的空气。通电前，两U形管内的各液面均相平。通电后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，通电一段时间后，比较液面的高低，应是（　B　）。
4. 【泉州】如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2 A，电流表A2的示数为0.8 A，此时，电阻R1和R2消耗的功率之比是（　B　）。
5. 如图所示，电源电压U = 6 V且保持不变，定值电阻R = 10 Ω，滑动变阻器R'的铭牌上标有“20 Ω　1 A”字样。在从左往右移动滑动变阻器滑片的过程中，下列表示滑动变阻器所消耗的功率P'与其接入电路的电阻R'之间的关系图像中正确的是（　A　）。
6. 某实物投影机有10个相同的强光灯L1~L10（24 V 200 W）和10个相同的指示灯X1~X10（220 V 2 W），将其连接在220 V的交流电源上，电路如图所示。若工作一段时间后，L2的灯丝烧断，则（　C　）。
7. 某住户家中的电能表如图所示，该电能表所在电路中允许接入用电器的最大总功率是 W，此时电能表计数器的读数是 kW· h；若此时该电路中只有一个用电器工作，使电能表的指示灯10 min闪烁了60次，则该用电器的电功率是 W。
8. 将标有“3 V　1.5 W”字样的小灯泡L1与额定电压为6 V的小灯泡L2并联接在电源上，L1正常发光，L2较暗，此时干路中的总电流为1.1 A。
（1）L1正常发光时通过的电流为 A，L2的阻值为 Ω。 
（2）若将L1、L2串联接到另一可调的电源上，小灯泡两端的电压均不得超过其额定电压，则L2的最大功率为 W。
9. 在“测定额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率”的实验中，部分电路已连接，如图甲所示。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电压表接在小灯泡两端。
（2）正确接入电压表后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数等于电源电压，其故障可能是 ⁠ 。 （3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示。若要测量小灯泡的额定功率，则应将滑片P向 ⁠（填“A”或“B”）端移动。 （4）移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I ‑U图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
灯丝开路或灯座处接触不
10. 【绍兴】电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。小敏查阅了一款电加热眼罩的使用说明书，其相关参数如表所示。
（1）当这款电加热眼罩还剩10%的电池容量时，使其在额定电压下充电，则充满电至少需要多长时间？
（2）如图所示为小敏设计的可以手动调节高、中、低三挡加热的电加热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8 V，已知电热丝R1的阻值为4 Ω，电热丝R2的阻值为6 Ω，开关S3只接a或b。
①S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为 （填“高”“中”或“低”）温挡。
②中温挡时，电路的总功率为多少瓦？
③高温挡时工作20 min，电加热眼罩消耗的电能为多少焦？
由②知R1的功率P1 = 5.76 W；总功率P = P1 + P2 = 5.76 W + 3.84 W = 9.6 W。消耗的总电能W = Pt = 9.6 W × 20 × 60 s = 11520 J。
1. 【重庆】如图所示为A、B两定值电阻的U⁃I图像，由图像中的信息可知（　D　）。
2. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，（　C　）。
3. 【宁波】如图所示，电源电压保持不变，R1是光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关S后，当光照强度增大时，（　D　）。
4. 【宁波】如图甲所示的电路，分别把定值电阻R1、R2（R1 > R2）接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表的示数作出A、B之间电阻的P⁃U图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P⁃U图像③。图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是（　C　）。
5. 【德州】如图甲所示，电源电压保持不变，电流表A的量程为0~0.6A，电压表V1、V2的量程均为0~3 V，滑动变阻器R的规格为“50 Ω 2A”，小灯泡的额定电压为2.5 V。当滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1.5 V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　D　）。
【解析】由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测小灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由题意可知，当滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数UP = 1.5 V，小灯泡两端的电压UL = UL额 = 2.5 V。由串联电路的电压特点可知，电源电压U = UL + UP = 2.5 V + 1.5 V = 4 V，A错误；
×I小 = 1 V×0.1 A = 0.1 W，当电路中的电流I大 = 0.5 A时，小灯泡两端的电压UL = 2.5 V，则小灯泡的最大功率PL大 = UL×I大 = 2.5 V×0.5 A = 1.25 W，所以小灯泡的功率范围是0.1~1.25 W，D正确。
6. 将电阻R1接到电压为U的电路中，它消耗的电功率为49 W，若将R1与另一个电阻R2串联后仍然接到原来的电路中时，电阻R1消耗的电功率为36 W，则电阻R2消耗的电功率为 W；若将R1和R2并联接入原电路中，则R1和R2在相同的时间内消耗的电能之比为 ⁠。
7. 【广东】某校科技小组的同学们用PTC元件（即半导体陶瓷材料）制作了一个电加热保温杯。常温下的凉开水放在杯内可加热至60 ℃，并利用这种元件的特性设定保温温度为60 ℃。已知所用的PTC元件的阻值Rr随温度的变化关系如图甲所示，使用时PTC元件按如图乙所示的方式接入家庭电路中。请回答下列问题：
（1）当温度为60 ℃时，电路中的电流是 mA，通电1 min，PTC元件消耗的电能是 J。（2）该电路中PTC元件的最大电功率是 W。
电阻减小，同
理，发热功率增大，发热功率大于散热功率
8. 【嘉兴】某兴趣小组对电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关进行了研究。其实验装置如图所示，两只烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插一根玻璃管，瓶内各装一根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。
猜想一：电流产生的热量跟电流的大小有关，电流越大电流产生的热量越多。
猜想二：电流产生的热量跟导体的电阻大小有关，电阻越大电流产生的热量越多。
为了验证猜想一，设计以下方案：①将电阻丝R甲和R乙串联在电路中，标出两根玻璃管内液面的位置，闭合开关记下电流表的读数I1，经过一段时间后标出两根玻璃管内液面的位置。②断开开关，当两根玻璃管中的液面降到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关记下电流表的读数I2，经过相同的时间后标出两根玻璃管内液面的位置。
（1）为使实验现象更明显，经常会采用转换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少，实验中体现这些思想的设计有 ⁠ ⁠（写出一条即可）。 （2）为验证猜想一，必须比较同一只烧瓶在前后两次实验中玻璃管内液面上升的高度，原因是 ⁠。（3）科学研究倡导有依据的猜想，请说出生活中支持猜想二的一个实例： ⁠ ⁠。
通过玻璃管内液
面上升的高度来反映电热丝产生热量的多少（合理即可）
保持前后两次电阻的大小相同
电水壶中的发热体放热比连接电水壶的导线放热多（合理即
9. 【杭州】如图所示为一电动机提升物体的示意图。电源电压为120 V，电动机将一个质量为50 kg的物体在1 s内匀速上提0.9 m，电路中的电流为5 A。（g取10 N/kg）
（1）求该电动机工作1 s所产生的电热。
【答案】（1）电动机工作1 s所产生的电热Q = W总 - W机 = UIt - mgh = 120 V × 5 A × 1 s - 50 kg × 10 N/kg × 0.9 m = 150 J。
（2）求电动机线圈的阻值。
（3）若该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，请说明这种情况下为什么电动机容易被烧坏。
【答案】（3）转子被卡住时，通过电动机的电流过大（或卡住时电能全部转化为内能），使电动机温度过高，所以容易被烧坏。
10. 【台州】某电热砂锅的简化电路如图甲所示。R1、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”“低挡”“高挡”之间的转换。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）高挡加热时，开关S应旋至触点 （填“a、b”“b、c”或“c、d”）位置。 
（2）某次烹饪一共用时6 h，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗了多少电能？
【答案】（2）W1 = P1t1 = 0.44 kW × 1 h = 0.44 kW·h，W2 = P2t2 = 0.1 kW × （6 h - 1 h） = 0.5 kW·h，W = W1 + W2 = 0.94 kW·h。则本次烹饪共消耗了0.94 kW·h的电能。
（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，因为煮熟相同质量的同种食物，电压力锅通常比电热砂锅更省电。请从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅更省电作出简要的解释。
【答案】（4）电压力锅内气压大，水的沸点高，食物在高温下容易熟，从而可以减少用电时间；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。
1. 如图所示的电路，电源电压为12 V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为4 V；当滑片P置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2 V，在10 s内定值电阻R1产生的热量为60 J，则下列结果中正确的是（　D　）。
2. 如图所示为某电热器的工作原理图，R1、R2是发热电阻，虚线框为电热器的金属外壳，有一个旋转开关可以实现电热器多挡位工作的要求。其旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的左边缘依次有4个金属触点，右边缘是一金属板，可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘金属板同时连通。若旋转到图中位置S时，金属滑片将①、②两触点同时与右边缘金属板接通。若电源电压为220 V，则由图可知：
（1）图中P、Q两个接头中， ⁠与零线相连。
（2）为安全起见，需在电路中安装一个总开关，该开关最好安装在图中A、B、C、D、E中的 ⁠点处。
（3）若R1 = R2 = 48.4 Ω，则当旋钮开关旋到位置M时，电热器通电1 min产生的热量是 J。
3. 如图所示的电路中，电源电压为12 V且保持不变，电阻R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器R2上标有“50 Ω　 2 A”字样，闭合开关S后，电流表的示数为0.3 A。
（1）求电阻R1两端的电压U1。
【答案】（1）电阻R1两端的电压U1 = IR1 = 0.3 A × 10 Ω = 3 V。
（2）求此时滑动变阻器R2两端的电压U2及消耗的电功率P2。
【答案】（2）由串联电路的特点可知，滑动变阻器两端的电压U2 = U - U1 = 12 V - 3 V = 9 V；此时滑动变阻器消耗的功率P2 = U2I = 9 V × 0.3 A = 2.7 W。
（3）现有阻值分别为R、2R的定值电阻，最大阻值分别为4R、10R的滑动变阻器，请选择定值电阻、滑动变阻器各一个分别替换R1、R2（要求：在移动滑动变阻器滑片P的过程中，电流表示数的变化量最大），同时求出电流表示数的最大变化量（电源电压记为U）。