一、知識結(jié)構(gòu)
二、知識清單+方法清單
模塊一 電能 電功
知識清單
一、電能
1. 電能的來源：各種電池以及各種發(fā)電廠它們把不同形式的能轉(zhuǎn)化為電能，供人們使用。
（1）利用電池獲取電能：
干電池、蓄電池把化學(xué)能→電能；太陽能電池把太陽能（光能）→電能。
（2）發(fā)電廠獲取電能：把其他形式的能→機械能→電能。
2. 電能的利用
（1）人們利用電能時，通過用電器將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。如：白熾燈將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能；電動機將電能主要轉(zhuǎn)化為機械能；電飯鍋將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
（2）電源與用電器：電源是提供電能的，是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；而用電器是消耗電能的，是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的裝置。
3. 電能的單位及其換算
（1）國際單位：焦耳，簡稱焦，用符號J表示。
（2）常用單位：千瓦時，用符號kw·h表示，俗稱“度”。
（3）換算關(guān)系：1kw·h=3.6×106J。
二、電能的計量
1. 電能表的用途：用來計量用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能。
2. 電能表的幾個重要參數(shù)（如圖所示）。

（1）“kW·h”表示電能表示數(shù)的單位是千瓦時；
（2）“220V”表示該表應(yīng)該在 220V的交流電路中使用；
（3）“10（20）A”表示這個電能表的標定電流為10A，額定最大電流為20A。電流表工作時的電流不應(yīng)超過額定最大電流。
（5）機械式電能表（左圖）“3000R/（kW·h）”表示接在這個電能表上的用電器每消耗1千瓦時的電能，電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000 轉(zhuǎn)；電子式電能表（右圖）“1600imp/（kW·h）”表示接在這個電能表上的用電器每消耗1千瓦時的電能，電能表上的閃爍燈閃爍1600次。
3. 電能表的讀數(shù)
（1）電能表計算器上前后兩次的示數(shù)之差就是用電器在這段時間內(nèi)消耗的電能：W=W后-W前。電能表月初和月底的讀數(shù)如圖所示，則本月消耗的電能為：
W= W后-W前=1469.5-1387.5= 82kW·h
（2）利用電能表的轉(zhuǎn)數(shù)求電能：利用電能表轉(zhuǎn)盤的實際轉(zhuǎn)速n和電流表參數(shù)Nrevs/kW·h，可以比較精確的計算出某段時間內(nèi)消耗的電能。即：W= EQ \F(n, N) kW·h= EQ \F(n, N)×3.6×106 J
如圖所示，電表上標有“3000r/kW·h”的字樣，若一段時間內(nèi)該電能表盤轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn)，則在這段時間內(nèi)用電器消耗的電能為
W= EQ \F(60r, 3000r/kW·h) kW·h=0.02kW·h =7.2×104 J
三、電功
1. 電功的概念
（1）定義：電流所做的功叫做電功，用W表示。
（2）實質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程是電流做功的過程，有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功，即電功是多少。
注意：電能是狀態(tài)量，反映了做功的本領(lǐng)；電功是過程量，反映了電能轉(zhuǎn)化或消耗電能的多少。
3. 電功的計算
（1）影響電功多少的因素：電流做功的多少與電壓U、電流I和通電時間t都有關(guān)。
（2）公式：W=UIt，此公式適用于一切情形下電功的計算。
4. 電功的單位
（1）在國際單位制中，電功的單位是焦耳，簡稱焦，用符號J表示，1 J=1V·A·s。
（2）常用單位：千瓦時（kW·h）
（3）單位換算：1kw·h=3.6×106J
5. 電功的推導(dǎo)公式：由W＝UIt和歐姆定律I＝ EQ \F(U, R) 可推導(dǎo)出電功的兩個公式：
W= EQ \F(U2, R)t W＝I2Rt
（1）W＝UIt 是普遍適用的公式；電功的兩個推導(dǎo)公式只適用于純電阻電路；
（2）利用電功公式及其變形公式時，要注意各物理量的同一性和同時性。
方法清單
考向01 電能
【例題1】（2023·湖北襄陽·中考真題）下列能提供電能的裝置是（ ）
A．電能表 B．電飯鍋 C．開關(guān) D．干電池
【答案】D
【詳解】A．電能表是測量電功的裝置，故A不符合題意；
B．電飯鍋是消耗電能的裝置，故B不符合題意；
C．開關(guān)是控制電路通斷的裝置，故C不符合題意；
D．干電池是提供電能的裝置，為電路提供電壓，故D符合題意。
故選D。
【訓(xùn)練1-1】下列對能量轉(zhuǎn)化的描述不正確的是（ ）
A．蓄電池充電：電能→化學(xué)能
B．電熱水器燒水：電能→內(nèi)能
C．電動機工作是機械能轉(zhuǎn)化為電能
D．內(nèi)燃機工作：化學(xué)能→內(nèi)能→機械能
【答案】C
【詳解】A．給蓄電池充電時，蓄電池相當于用電器，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來，故A正確，不符合題意；
B．電熱水器燒水時，消耗電能，使水的內(nèi)能增大，即是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，故B正確，不符合題意；
C．電動機工作過程中，消耗電能，獲得機械能，故C錯誤，符合題意；
D．內(nèi)燃機工作時，燃料燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機械能，D正確，不符題意。
故選C。
考向02 電能表及其相關(guān)計算
【例題2】如圖所示是某家用電子式電能表的表盤，該表盤上顯示已用電 kW?h。若將某用電器單獨接在該電能表上正常工作3min，電能表指示燈閃爍了32次。該用電器在上述時間內(nèi)消耗的電能為 kW?h。
【答案】 5546.7 0.02
【詳解】電能表表盤上顯示的數(shù)據(jù)為已使用的電量，最后一位數(shù)字是小數(shù)，單位是kW?h，因此該表盤上顯示已用電5546.7kW?h。
1600imp/kW?h表示每消耗1kW?h的電能，指示燈閃爍1600次，電能表指示燈閃爍了32次，該用電器在上述時間內(nèi)消耗的電能為
【訓(xùn)練2-1】（2024·吉林·中考真題）圖中儀表可以用來計量（ ）
A．導(dǎo)體的電阻 B．電路中的電流
C．用電器兩端的電壓 D．用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能
【答案】D
【詳解】圖上有kW·h，則圖中儀表為電能表。電能表是用來計量用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能的儀表，故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
【訓(xùn)練2-2】如圖，電能表讀數(shù)是 kW?h；若該電能表轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，則用電器消耗了 J的電能。
【答案】 201.8 1.8×106?J
【詳解】電能表最后一位是小數(shù)，故讀數(shù)為201.8kW·h。
若該電能表轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，則用電器消耗了電能為
?W=300r600r/kW?h=12×3.6×106?J=1.8×106?J
考向03 電功及其計算
【例題3】（2024·江蘇揚州·中考真題）家中應(yīng)急手電筒的電路圖如圖所示，電源電壓為3V，閉合開關(guān)，通過燈泡的電流為0.6A，忽略燈泡電阻的變化。求：
（1）燈泡電阻R；
（2）電路工作1min消耗的電能W；
【答案】（1）5Ω；（2）108J
【詳解】（1）燈泡電阻為
（2）電路工作1min消耗的電能為 W=UIt=3V×0.6A×60s=108J
答：（1）燈泡電阻R為5Ω；
（2）電路工作1min消耗的電能為108J。
【訓(xùn)練3-1】（2023·青島·中考真題）有一塊手機用的電池，上面標明電壓為 3.7V，容量為 4000 mA·h，它充滿電后大約儲存的電能為（ ）
A．5.3×104J B．5.3×107J C．14.8J D．14.8kW·h
【答案】A
【詳解】根據(jù)電功的計算公式W=UIt可得電池充滿電后大約儲存的電能為
故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。
【訓(xùn)練3-2】如圖所示的電路中，電源兩端電壓為6V并保持不變。當開關(guān)S閉合、S1斷開時，電流表示數(shù)為0.2A；當開關(guān)S、S1都閉合時，電流表示數(shù)為0.5A。求：
（1）當開關(guān)S、S1都閉合時，通過R2的電流；
（2）R2的阻值；
（3）當開關(guān)S、S1都閉合時，通電1min電流通過R1做的功。
【答案】（1）0.3A；（2）20Ω；（3）72J
【詳解】（1）當開關(guān)S閉合、S1斷開時，電路為R1的簡單電路，電流表測電路中的電流，R1的兩端電壓等于電源電壓，此時電路電流為I1=0.2A；當開關(guān)S、S1都閉合時，兩電阻并聯(lián)，電流表測的是干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知，兩電阻的兩端電壓都等于電源電壓，此時通過R1的電流等于I1，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可得，通過R2的電流為
（2）根據(jù)歐姆定律可得，R2的阻值為
（3）當開關(guān)S、S1都閉合時，通過R1的電流等于I1，則通電1min電流通過R1做的功為
答：（1）當開關(guān)S、S1都閉合時，通過R2的電流為0.3A；
（2）R2的阻值為20Ω；
（3）當開關(guān)S、S1都閉合時，通電1min電流通過R1做的功為72J。
模塊二 電功率
知識清單
一、電功率
1. 物理意義：表示電流做功的快慢。
2. 定義：電功與時間之比叫作電功率（比值定義法）。
3. 定義式：P= EQ \F(W, t) 變形式：電功W=Pt、時間t＝W/P
4. 單位
（1）國際單位：瓦（W），1瓦＝1焦/秒
（2）常用單位：千瓦（kW）、毫瓦（mW）
（3）單位換算：1 kW= 103W 1W=103 mW
（4）應(yīng)用公式P＝W/t及變形式W=Pt、t＝W/P進行計算時，可應(yīng)用兩套單位：
①若電功W的單位用焦（J）、時間t的單位用秒（s），則功率P的單位是瓦（W）；
②若電功W的單位用千瓦時（kW·h）、時間t的單位用時（h），則功率P的單位是千瓦（kW）。
5. 電功率的推導(dǎo)式
（1）推導(dǎo)：將W＝UIt代入P＝W/t可得P＝UI。
說明：電功率的定義式 P＝W/t和P＝UI都具有普遍意義，適用于任何電路。
（2）利用P＝UI和歐姆定律I＝U/R及變形式可推導(dǎo)出兩個表達式：
P=I2R P = EQ \F(U2, R) 說明：這兩個公式只適用于純電阻電路。
6. “千瓦時”的來歷：千瓦時是功率為1kW的用電器工作1h所消耗的電能。
說明：千瓦時是電能的單位，而千瓦是電功率的單位，二者的意義完全不同。
二、額定電壓 額定功率
一般情況下，用電器上都標有額定電壓和額定功率，如圖所示，是一白熾燈的“銘牌”：
1. 額定電壓和額定功率
（1）額定電壓U額：用電器正常工作時的電壓。
（2）額定功率P額：用電器在額定電壓下工作時的電功率。
2. 實際電壓和實際功率
（1）實際電壓U實：用電器實際工作時的電壓；
（2）實際功率P實：用電器在實際電壓下工作時的電功率。
3. 實際功率和額定功率的關(guān)系
（1）當U實=U額時，P實=P額，用電器正常工作；
（2）當U實＞U額時，P實＞P額，用電器容易損壞；
（3）當U實＜U額時，P實＜P額，用電器不能正常工作。
注意：一個用電器只有一個額定電壓和一個額定功率，是確定的，與實際電壓無關(guān)。用電器的實際功率是不確定的，隨著它兩端電壓的改變而改變。
4. 用電器銘牌上所標物理量的意義：例如，一只燈泡上標著“220 25”，其中，“220”表示該燈泡的額定電壓是220V，“25”表示該燈泡的額定功率是25W。
5. 燈泡的亮度：燈泡的亮度取決于實際功率的大小。例如額定電壓不同的白熾電燈，如果實際功率相等，則它們發(fā)光的亮度就相同。
三、利用電能表測量電功率
利用電能表測量出某用電器工作一段時間t內(nèi)所消耗的電能W，然后由電功率的定義式P=W/t計算它的實際功率。如圖所示，若在時間t（單位用小時）內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為n。
則用電器消耗的電能為：

用電器的電功率表達式為：
P= EQ \F(W, t) = EQ \F(n, 2000t) （kW）
方法清單
考向01 電功率
【例題1】（2023·濟南·中考真題）商場中，賣微波爐的售貨員和顧客發(fā)生了爭執(zhí)。售貨員說：微波爐很省電，用一次花不了多少電費；顧客說：我覺得微波爐很費電，我家的微波爐一開就“燒保險”。從物理學(xué)的角度看，售貨員所說的“省電”和顧客所說的“費電”分別指的是微波爐在使用時（ ）
A．消耗較少的電能，消耗較多的電能
B．電功率較小，電功率較大
C．電功率較小，消耗較多的電能
D．消耗較少的電能，電功率較大
【答案】D
【詳解】售貨員認為微波爐很省電，是說微波爐的電功率大，但加熱食物用時很短，消耗的電能并不多，所以“微波爐很省電，用一次花不了多少電費”，即售貨員是從消耗較少的電能角度說的；顧客是從電功率角度考慮的，因為微波爐屬于大功率用電器，工作時電路中電流很大，會燒斷保險絲，相同時間內(nèi)消耗的電能多，所以認為很“費電”。
故選D。
【訓(xùn)練1-1】有兩個額定電壓相同的電熱水壺甲和乙，甲的額定功率為1800W，乙的額定功率為1200W．兩個電熱水壺都正常工作時，下列說法中正確的是（ ）
A．甲電熱水壺兩端的電壓較高
B．電流通過甲電熱水壺做功較快
C．通過兩個電熱水壺的電流相等
D．相同時間內(nèi)，兩個電熱水壺消耗的電能一樣多
【答案】B
【詳解】A. 因為兩個電熱水壺的額定電壓相同，且兩個電熱水壺都正常工作，即在額定電壓下工作，所以甲、乙電熱水壺兩端的電壓相等，故A錯誤；
B. 都正常工作時，甲的額定功率大，所以電流通過甲電熱水壺做功較快，故B正確；
C. 都正常工作時，甲的額定功率大，根據(jù)I=P/U，通過甲電熱水壺的電流大，故C錯誤；
D. 都正常工作時，甲的額定功率大，根據(jù)W=Pt可知，相同時間內(nèi)，甲電熱水壺消耗的電能多，故D錯誤；故選B．
【訓(xùn)練1-2】（2023·宿遷·中考真題）關(guān)于圖中小明家的電能表，下列選項正確的是（ ）

A．電能表的示數(shù)為2023.6J
B．電能表能正常工作的最大電流是40A
C．電能表是測量電功率的儀表
D．脈沖指示燈閃的越快，電路消耗電能越多
【答案】B
【詳解】A．電能表的示數(shù)為2023.6kW·h，故A錯誤；
B．10(40)A表示該電能表的標定電流為10A，額定最大電流為40A，故B正確；
C．電能表是測量用電器消耗電能的儀表，故C錯誤；
D．脈沖指示燈閃的越快，表示電路消耗電能越快，即接在這個電能表的用電器電功率越大。故D錯誤。故選B。
考向02 額定功率與實際功率
【例題2】將標有“6V 3W”、“6V 6W”的甲、乙兩個燈泡，串聯(lián)接在9V的電源上，閉合開關(guān)后發(fā)光較暗的 燈，乙燈的實際功率是 。（設(shè)燈絲的電阻保持不變）
【答案】 乙 1.5W
【詳解】兩燈泡的電阻

甲、乙兩個燈泡串聯(lián)后接在9V的電源上時，因為串聯(lián)電路中各處的電流相等，通過它們的電流相等，甲燈泡的電阻大于乙燈泡的電阻，由P=I2R可知，甲燈泡的實際功率大于乙燈泡的實際功率；因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，所以甲燈泡較亮，乙燈泡較暗。
兩燈串聯(lián)接在9V的電源上，電路中的電流
乙燈的實際功率P乙實=I2R乙=(0.5A)2×6Ω=1.5W
【訓(xùn)練2-1】一只電烙鐵的銘牌上標有“220V 200W”的字樣，它正常工作時的電阻是 Ω，當其兩端電壓為110V 時，該電爐的實際功率為 W。 （不計溫度對電阻的影響）
【答案】 242 50
【詳解】由題意知，電烙鐵正常工作時的功率P=100W，電壓為220V，若不計溫度對電阻的影響，根據(jù)P=U2/R可得，電阻絲的電阻為
當電路中的電壓為110V時，其實際功率為
【訓(xùn)練2-2】將“12V 12W”的小燈泡L1和“12V 6W”的小燈泡L2串聯(lián)起來，直接接到電壓恒定的電源兩端。開關(guān)閉合后，恰好有一個小燈泡正常發(fā)光，而另一個小燈泡比正常發(fā)光時暗些，則正常發(fā)光的小燈泡是 ，電源電壓是 V，發(fā)光較暗的小燈泡的實際功率是 W。（燈絲電阻不變）
【答案】 L2 18V 3
【詳解】根據(jù)P=UI可得它們各自正常發(fā)光時的額定電流

根據(jù)P=U2/R可得它們各自的電阻

兩個小燈泡串聯(lián)在電壓恒定的電源兩端。因為串聯(lián)電路電流處處相等，且開關(guān)閉合后，恰好有一個小燈泡正常發(fā)光，而另一個小燈泡比正常發(fā)光時暗些，則此時電路電流I=0.5A
因為此時電路電流等于小燈泡L2的額定電流，故正常發(fā)光的小燈泡是L2；根據(jù)串聯(lián)電路總電阻與分電阻之間的關(guān)系以及歐姆定律可得電源電壓
而此時電路電流小于小燈泡L1的額定電流，所以發(fā)光較暗的是小燈泡L1，則此時小燈泡L1的實際功率
考向03 電功率的綜合問題（動態(tài)分析+計算）
【例題3】（2024·西藏·中考真題）如圖（乙）所示為扎西家兩檔位電熱水壺的簡化電路原理圖，S1為溫控開關(guān)，當水沸騰時會自動斷開。R1和R2為加熱定值電阻，R1=44Ω，保溫檔的功率為110W。
求：
（1）加熱時R1的電功率；
（2）在加熱檔工作時電路的總電流；
（3）某次燒水，電熱水壺將水加熱至沸騰耗時5min，自動跳轉(zhuǎn)至保溫檔工作5min，在這10min內(nèi)電熱水壺消耗的電能。
【答案】（1）1100W；（2）5.5A；（3）3.96×105 J
【詳解】（1）加熱時，R1和R2并聯(lián)，R1的電功率為
（2）由于根據(jù)P=U2/R可知，當只閉合開關(guān)S時，為保溫檔，電阻R2的阻值為
在加熱檔工作時電路的總電流為
（3）加熱5min電熱水壺消耗的電能為 W加熱=UI并t=220V×5.5A×5×60s=3.63×105J
保溫5min電熱水壺消耗的電能為 W保溫=P保t=110W×5×60s=3.3×104J
在這10min內(nèi)電熱水壺消耗的電能為
【訓(xùn)練3-1】（2024·四川達州·中考真題）如圖所示是某品牌電熱毯內(nèi)部電路簡化圖，該電熱毯具有高低兩檔加熱功能，下列說法正確的是（ ）
A．只閉合開關(guān)S1時，電路處于高溫檔
B．只閉合開關(guān)S2時，電路處于低溫檔
C．同時閉合開關(guān)S1、S2時，電路處于高溫檔
D．同時閉合開關(guān)S1、S2時，電路處于低溫檔
【答案】C
【詳解】A．只閉合開關(guān)S1時，只有R1接入電路，由P=U2/R，此時電熱毯電功率最小，為低溫檔，故A錯誤；
B．只閉合開關(guān)S2時，電路斷路，故B錯誤；
CD．由電路圖知，S1、S2閉合時，R1和R2并聯(lián)，此時電路電阻最小，而電源電壓一定，由P=U2/R可知，此時電熱毯電功率最大，為高溫檔，故C正確，D錯誤。
故選C。
【訓(xùn)練3-2】（2023·廣東·中考真題）題圖甲是用某款3D打印第進行立體繪畫時的場景，打印筆通電后，筆內(nèi)電阻絲發(fā)熱使筆內(nèi)繪畫材料熔化；加熱電路簡化后如圖所示，電源電壓恒為6V，R1和R2為發(fā)熱電阻絲，只閉合S1時低溫擋工作，S1、S2都閉合時高溫擋工作，高溫擋和低溫擋的功率比為4∶3，R1=4Ω，忽略電阻絲阻值隨溫度變化，求：
（1）低溫檔工作時，通過R1的電流；
（2）低溫擋的功率；
（3）R2的電阻值。

【答案】（1）1.5A；（2）9W；（3）12Ω
【詳解】（1）由題意可知，電源電壓恒為6V，只閉合S1時，電路中只有R1一個用電器，則R1兩端電壓為6V，R1=4Ω，根據(jù)歐姆定律可得
（2）只閉合S1時低溫擋工作，電壓為6V，則低溫檔的電功率為
（3）S1、S2都閉合時高溫擋工作，R1和R2并聯(lián)，高溫擋和低溫擋的功率比為
P高：P低=4∶3，
則高溫檔的功率為P高=12W
電路并聯(lián)，總功率等于各支路功率之和，即P高=P低+PR2
則R2的電功率為
根據(jù)P=U2/R可得，R2的電阻值為

答：（1）低溫擋工作時，通過R1的電流為1.5A；
（2）低溫擋的功率為9W；
（3）R2的電阻值為12Ω。
模塊三 測量小燈泡的電功率
知識清單
一、伏安法測量小燈泡的電功率
【實驗?zāi)康摹坑秒娏鞅砗碗妷罕頊y量小燈泡在不同電壓下的電功率。
【實驗原理】P = UI
【實驗器材】電源、電壓表、電流表、 小燈泡（額定電壓2.5V）、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
【實驗步驟】
（1）按照電路圖連接電路。注意斷開開關(guān)，將滑動變阻器滑片放在阻值最大處。
（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V（等于額定電壓），記下此時對應(yīng)的電流表示數(shù)，填在實驗數(shù)據(jù)記錄表中，并觀察燈泡的發(fā)光情況。
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使使小燈泡兩端電壓低于額定電壓，觀察此時小燈泡的發(fā)光情況與在額定電壓下的發(fā)光情況有什么不同，記下此時電壓表和電流表的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄表中。
（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)約為額定電壓的1.2倍，觀察此時小燈泡的發(fā)光情況與在額定電壓下的發(fā)光情況有什么不同，記下此時電壓表和電流表的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄表中。
（5）實驗結(jié)束后，斷開開關(guān)，將連接電路的導(dǎo)線拆開，并整理好實驗器材。
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)公式P=UI計算出小燈泡的額定功率和實際功率。注意：不能求平均值。
【分析論證】
①分析表格中的實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)燈泡兩端的實際電壓越高，實際功率越大，小燈泡越亮。
②小燈泡的亮度直接由它的實際功率決定。
③小燈泡的實際功率有多個，額定功率只有一個。
【實驗結(jié)論】
（1）當燈泡的實際電壓等于額定電壓時，燈泡的實際功率等于額定功率，燈泡正常發(fā)光。
（2）當實際電壓低于額定電壓時，小燈泡的實際功率小于額定功率，小燈泡發(fā)光較暗。
（3）當實際電壓高于額定電壓時，小燈泡的實際功率大于額定功率，小燈泡發(fā)光較亮。
【交流討論】對小燈泡的電功率進行了多次測量，不求小燈泡功率的平均值的原因：因為額定功率是額定電壓下的功率，不是不同電壓下功率的平均值；用電器在不同電壓下的實際功率不同，把三次測量的平均值作為小燈泡的額定功率是不合理的。
二、特殊方法測量小燈泡的額定功率（用單一電表測小燈泡的額定功率）
三、伏安法測小燈泡電功率實驗中常見故障及原因分析
方法清單
考向01 伏安法測量小燈泡電功率
【例題1】（2024·山東淄博·中考真題）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V（正常發(fā)光時的電阻約為9Ω）。
（1）圖甲是小明連接的電路，請指出不妥之處： ；
（2）重新連好電路，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，進行多次測量，將數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在表格中。
①實驗多次測量的目的是 ；
②第4次實驗時電流表的示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定功率為 W；接下來要完成第5次實驗，滑片應(yīng)向 移動；
③通過實驗發(fā)現(xiàn)，小燈泡兩端的電壓越大，實際功率 ，小燈泡越亮；
④小聰發(fā)現(xiàn)表格中有一個電流數(shù)據(jù)有誤，該數(shù)據(jù)是 ；
（3）完成實驗后，小明取一個阻值為R0的定值電阻，設(shè)計了如圖丙所示的電路，測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻。請把實驗步驟補充完整。
①閉合開關(guān)S，移動滑片P，直至電壓表示數(shù)為 V；
②斷開開關(guān)S，保持滑片P位置不變， ，再閉合開關(guān)，記錄電壓表示數(shù)U'；
小燈泡正常發(fā)光時的電阻R （用所測的量和已知量表示）。
【答案】（1）電流表選用的量程太大：（2）得出小燈泡的實際電壓、實際功率、亮度之間的普遍規(guī)律 0.7 右 越大 0.36；（3）2.5 將電壓表改接在定值電阻R0兩端
【詳解】（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時的電阻約為9Ω，則小燈泡正常發(fā)光時通過的電流約為
由圖甲可知，電流表選用0~3A量程，分度值為0.1A，則小燈泡正常發(fā)光時，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度過小，誤差太大，故電流表選用量程太大了，應(yīng)換用0~0.6A量程。
（2）①實驗中多次改變小燈泡兩端的電壓，多次測量小燈泡的實際功率并比較其亮度，目的是得出小燈泡的實際電壓、實際功率、亮度之間的普遍規(guī)律。
②根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，第4次實驗中，電壓表示數(shù)即小燈泡兩端電壓等于其額定電壓，則此時小燈泡的功率為其額定功率，由圖乙可知，電流表選用0~0.6A量程，分度值為0.02A，故電流表的示數(shù)為0.28A，則小燈泡的額定功率為
接下來要完成第5次實驗，由表中數(shù)據(jù)可知，調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)由2.5V變?yōu)?.0V，電源電壓不變，根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可知，應(yīng)減小滑動變阻器的阻值，滑片應(yīng)向右移動。
③分析表格數(shù)據(jù)可知，從第1次實驗到第5次實驗中，小燈泡的實際功率依次為

故小燈泡兩端電壓越來越大，實際功率越來越大，小燈泡的亮度越亮。
④分析表格數(shù)據(jù)，根據(jù)R=U/I可得，5次實驗中小燈泡的電阻依次為

因為小燈泡越亮，燈絲溫度越高，燈絲電阻隨溫度的升高而變大，所以第5次實驗中電流數(shù)據(jù)0.36A有誤。
（3）由圖丙知，定值電阻R0、小燈泡、滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測小燈泡兩端電壓，實驗?zāi)康氖菧y小燈泡正常發(fā)光時的電阻，因此應(yīng)調(diào)節(jié)滑片，使小燈兩端電壓即電壓表示數(shù)等于額定電壓2.5V。
小燈泡兩端電壓已知，根據(jù)R=U/I可知，還需要測出通過小燈泡的電流，根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等可知，只需測出通過定值電阻R0的電流，因此將電壓表改接在定值電阻R0兩端，測出R0兩端電壓U'，則電路中的電流I=U'/R0 ，小燈泡正常發(fā)光時的電阻為
【訓(xùn)練1-1】利用如圖所示的裝置測量小燈泡的電功率，電源電壓恒定不變，小燈泡上標有“3.8V”字樣。閉合開關(guān)，實驗操作過程中出現(xiàn)了以下幾種情況，分析錯誤的是（ ）
A．無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡不亮，電壓表的示數(shù)幾乎等于電源電壓，電流表幾乎無示數(shù)，原因是小燈泡斷路
B．無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡很暗且亮度不變，原因是滑動變阻器同時接入兩個下接線柱
C．當小燈泡的實際電壓為2.5V時，要測量小燈泡的額定功率，需將滑片向左移動
D．電壓表無示數(shù)，小燈泡不亮，可能是小燈泡短路
【答案】C
【詳解】A．無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡不亮，電流表幾乎無示數(shù)，可能電路中出現(xiàn)斷路，電壓表的示數(shù)幾乎等于電源電壓，可能是小燈泡斷路，故A正確，不符合題意；
B．小燈泡一直很暗，即小燈泡的電流很小，可知電路中的電阻很大，滑片移動，燈泡的亮度不變，可能是因為滑動變阻器同時接了下面兩個接線柱，故B正確，不符合題意；
C．燈泡的額定電壓是3.8V，當小燈泡的實際電壓為2.5V時，要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓增大到3.8V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小，滑片向右端移動，使電壓表的示數(shù)為3.8V為止，故C錯誤，符合題意；
D．電壓表和燈泡并聯(lián)，如果電壓表無示數(shù)，小燈泡不亮，可能是燈泡被短路，故D正確，不符合題意。故選C。
【訓(xùn)練1-2】（2024·四川自貢·中考真題）在“測量小燈泡額定功率”的實驗中，小剛同學(xué)用一個電壓表、一個電流表、一個開關(guān)、一個滑動變阻器、電壓為4.5V的電源和額定電壓為2.5V的小燈泡，設(shè)計了如圖甲所示的電路。
（1）實驗中需要依據(jù)圖甲所示的電路圖，將圖乙所示器材進行連線，請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙所示電路連接完整。
（2）正確連接好電路后，閉合開關(guān)，當滑動變阻器的滑片向左移動時，電流表示數(shù) （選填“變大”“變小”或“不變”）。當電壓表的示數(shù)為 V時小燈泡正常發(fā)光，此時電流表指針如圖丙所示，其示數(shù)為 A，小燈泡的額定功率為 W。若小燈泡兩端的實際電壓為2.3V，則小燈泡的實際功率 （選填“大于”“等于”或“小于”）額定功率。
（3）小王同學(xué)也按圖甲所示電路圖連接電路，當連接最后一根導(dǎo)線時，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅。請你指出導(dǎo)致此現(xiàn)象可能的原因： 。
【答案】 見下圖 變大 2.5V 0.28 0.7 小于 連線時，開關(guān)沒有斷開；且閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片沒有移到阻值最大位置
【詳解】（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯(lián)，滑動變阻器按“一上一下”接入即可，電路如下圖
（2）由圖甲知道，閉合開關(guān)，當滑動變阻器的滑片向左移動時，滑動變阻器接入電路的電阻減小，電路總電阻減小，由歐姆定律知道，電路電流增大，故測量電路電流的電流表示數(shù)變大。
由于小燈泡的額定電壓為2.5V ，故測量燈泡兩端電壓的電壓表示數(shù)2.5V時，小燈泡正常發(fā)光。此時由圖丙所示電流表知道，量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.28A，由P=UI知道，小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.28A=0.7W
因為燈泡的額定電壓為2.5V，所以當燈泡兩端電壓為2.3V時，其實際功率小于額定功率。
（3）連接完最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)光，說明實驗前開關(guān)未斷開；燈泡發(fā)出明亮耀眼的光，很快熄滅，說明電路電流太大，總電阻太小，即滑動變阻器接入電路電阻未達到阻值最大處。
考向02 測量小燈泡電功率實驗的改進
【例題2】小紅在測量小燈泡的電功率實驗中，選用的小燈泡標有“2.5V”字樣。
（1）正確連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，而電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓，則可能的故障是 ；
（2）故障排除后，移動滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為 ；
（3）小紅還設(shè)計出了只有電流表沒有電壓表時測量小燈泡電功率的方法，其電路圖（如圖丙所示），已知R0＝5Ω，此方案最關(guān)鍵的一步是必須調(diào)節(jié)變阻器滑片，使電流表A2的示數(shù)為 A時，再讀出電流表A1的示數(shù)，才能算出小燈泡的額定功率。
【答案】 燈泡斷路 0.75W 0.5
【詳解】（1）正確連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路可能有斷路發(fā)生，電壓表示數(shù)等于電源電壓，則電壓表兩接線柱到電源間是通路，說明與其并聯(lián)的燈泡斷路。
（2）燈泡兩端電壓等于2.5V時正常發(fā)光，由圖乙可知，電流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，此時通過燈泡的電流為0.3A，所以燈泡的額定功率為
（3）由圖丙知，R0與L并聯(lián)再與滑動變阻器串聯(lián)，兩支路各有一個電流表。由題知，R0＝5Ω，為測燈泡的額定功率必須先使燈泡正常發(fā)光，此方案最關(guān)鍵的一步是必須調(diào)節(jié)變阻器滑片，使電流表A2的示數(shù)為 2.5V/5Ω=0.5A
由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律知，燈泡的兩端電壓為UL=U0=2.5V
再讀出電流表A1的示數(shù)，由P=UI才能算出小燈泡的額定功率。
【訓(xùn)練2-1】在電源電壓恒定、R0阻值已知的情況下，只用電流表測量額定電流為I額的小燈泡的電功率。下列四種設(shè)計方案能得到燈泡額定功率的是（ ）

A B C D
【答案】A
【詳解】A．圖中，燈L與R0并聯(lián)，電流表A1、A2分別測量燈L、R0的電流，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表A1的示數(shù)等于I額，讀出此時A2的示數(shù)I0，燈L的額定電壓、額定功率分別為

A設(shè)計方案能測量燈泡額定功率，故A符合題意；
B．圖中，燈L與R0并聯(lián)，電流表A1測量通過燈L的電流，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表A1的示數(shù)等于I額；無法通過并聯(lián)電路的特點，計算燈的額定電壓，無法計算燈的額定功率，所以B設(shè)計方案不能測量燈泡額定功率，故B不符合題意；
C．單刀雙擲開關(guān)連接b時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，能使電流表A的示數(shù)等于I額；無法測量燈的額定電壓，無法計算燈的額定功率，C設(shè)計方案不能測量燈泡額定功率，故C不符合題意；
D．圖中，閉合S、S1，斷開S2，燈L與R0并聯(lián)，電流表A測量通過R0的電流；調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，無法測量燈的額定電流，無法計算燈的額定功率，故D不符合題意。故選A。
【訓(xùn)練2-2】小亮在做“測量小燈泡的電功率”的實驗，所用的小燈泡額定電壓為2.5V。
（1）圖甲為小亮連接的實物電路，請你幫他補充完整 ；
（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是 （寫出一種合理情況即可）；
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制成了U-I圖像如圖丙所示，根據(jù)圖像提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是 W；
（4）完成上述實驗后，小亮進一步思考，在沒有電流表的情況下，能否測量小燈泡的額定功率？他想利用一個定值電阻R0接在原電路電流表的位置，設(shè)計的電路圖如圖丁所示，然后調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片使電壓表示數(shù)為U額，接著保持滑片位置不變，將電壓表B點的接線改接到C點，觀察并記錄電壓表示數(shù)為U，則小燈泡的額定功率可表示為P額= （用R0、U額、U等物理量符號表示）。
【答案】 見下圖 燈泡斷路 0.5
【詳解】（1）滑動變阻器接一個上接線柱和一個下接線柱串聯(lián)在電路中，如圖所示：
（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，則電路可能斷路，電壓表有示數(shù)，則電壓表和電源接通，因此可能是燈泡斷路。
（3）由乙圖的U-I圖像可知，當小燈泡的電壓為額定電壓U額-2.5V時，電流I=0.2A，小燈泡的額定功率為P額=U額I=2.5V×0.2A=0.5W
（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片使電壓表示數(shù)為2.5V，接著保持滑片位置不變，根據(jù)電流從電壓表正接線柱流入，將電壓表B點的接線改接到C點，觀察并記錄電壓表示數(shù)U，因為各個電阻的大小和電壓大小都不變，燈泡仍然正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，定值電阻的電壓為U0=U-U額
由歐姆定律，通過定值電阻的電流
通過定值電阻的電流即小燈泡的額定電流，則小燈泡的額定功率為
模塊四 焦耳定律
知識清單
一、電流的熱效應(yīng)
1. 電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。
2. 探究影響電流熱效應(yīng)的因素
【設(shè)計實驗】
（1）實驗裝置介紹：兩個透明的塑料容器內(nèi)部密閉著等量的空氣；容器內(nèi)部的空氣與U形管一端相連通。兩個容器中各有一段電阻絲，兩個容器里的電阻絲串聯(lián)在一起接入電路。

（2）實驗原理：如圖所示，兩個透明容器中密封著空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣的體積變化。同時使用兩個密閉容器時，哪一側(cè)U型管中液柱出現(xiàn)的高度差大，表明哪一側(cè)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。圖中，因為Δh右＞Δh左，所以電流通過右側(cè)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。
（3）研究方法
①控制變量法：在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少跟電流、電阻、通電時間的關(guān)系時，每次實驗應(yīng)該控制兩個物理量不變。
②轉(zhuǎn)換法：實驗中通過觀察U形管液面的高度差來比較電流產(chǎn)生熱量的多少。
（4）實驗器材：學(xué)生電源、焦耳定律演示器、電流表、滑動變阻器等。
為了進行多次實驗，需要改變通過兩個電阻絲的電流，所以在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器，通過移動滑片改變電流。
甲
（5）實驗記錄表
【進行實驗與收集證據(jù)】
（1）探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系。如上圖甲所示，將兩根阻值不等的電阻絲串聯(lián)接入電路，使用學(xué)生電源供電。閉合開關(guān)，通電一段時間后，觀察記錄U形管液面高度差的變化。
（2）探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系。按照下圖將密封容器、開關(guān)及電源連接起來。
實驗中在右面密封盒外并聯(lián)一個5Ω的電阻R3，目的是改變通過盒內(nèi)電阻的電流大小，從而研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系。由于R3的分流作用，因此通過兩個容器中電阻的電流不同：
I1=2I2
（3）探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟時間的關(guān)系。閉合開關(guān)，通電一段時間后，觀察同一個密封盒U形管液面的高度差的變化。
【分析論證】
（1）分析實驗1可發(fā)現(xiàn)：在電流和通電時間相等時，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。
（2）分析實驗2可發(fā)現(xiàn)：在電阻和通電時間相等時，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。
（3）由實驗步驟（3）可知，在電流和電阻相等時，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。
【實驗結(jié)論】
（1）在電流相同、通電時間相同時，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。
（2）在電阻相同、通電時間相同時，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。
（3）在電流相同、電阻相同時，通電時間越長，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。
【交流討論】實驗結(jié)束后，小紅說她在一本書上看到用如圖所示的裝置也可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)。請你對該裝置進行評價。
【評價】該裝置中，兩個相同的燒瓶盛有質(zhì)量相同、溫度相同的同種液體；燒瓶內(nèi)插有溫度計，可以測量液體的溫度。燒瓶內(nèi)部有兩個阻值不同的電阻絲，組成串聯(lián)電路接入電路中。通過比較燒瓶內(nèi)液體的溫度可以探究影響電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的因素。
二、焦耳定律
1. 焦耳定律
（1）內(nèi)容： 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。
（2）公式： Q = I2Rt
（3）公式中Q = I2Rt各物理量及其單位：
I表示電流，單位是安培（A）；R表示電阻，單位是歐姆（Ω）；t表示時間，單位是秒（s）；
Q表示熱量，單位是焦耳（J）
1焦耳=1安2×1歐×1秒
2. 推導(dǎo)焦耳定律
若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量，即Q = W
因為電功 W = UIt，根據(jù)歐姆定律U = IR可得： Q = W = UIt = I2Rt
可見，在消耗的電能全部產(chǎn)生熱量時，根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)出的結(jié)論與焦耳定律一致。
3. 電功與電熱
（1）電功與電熱的區(qū)別：電功是指電流通過一段電路所做的功，它的大小表示電路消耗電能的多少，或表示有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電熱是指電流通過一段電路做功時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分。兩者表示的意義不同，是兩個不同的概念。
（2）電功與電熱的聯(lián)系
①純電阻電路（如電爐、電熱器、電熨斗等電路） ：該類電路中，電流通過用電器時，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電流產(chǎn)生的熱量等于電流做的功，即Q=W Q= W總=Pt=UIt= U2t/R=I2Rt
上述公式都可以適用于純電阻電路。
②非純電阻電路：在該類電路中，當電流通過用電器時，電能主要轉(zhuǎn)化為其它形式的能量，只有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電流產(chǎn)生的熱量小于電流做的功（消耗的電能），即Q＜W。
例如：電風(fēng)扇工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機的機械能，只有少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（發(fā)熱）。
W總＝UIt =W機械能＋Q熱量，電熱小于電功（選填“大于”、“小于”或“等于”）。
三、電熱的利用和防止
1. 電熱的利用——電熱器
（1）電熱器的工作原理：電流的熱效應(yīng)。
（2）電熱器的主要結(jié)構(gòu)：發(fā)熱體。發(fā)熱體是由導(dǎo)電性差、熔點高的電阻絲繞在絕緣體材料上做成的。其中，絕緣體材料可將電阻絲與電熱器的外殼隔開，防止觸電和漏電。
（3）常見家用電熱器：電飯煲、電烙鐵、電烤箱等。
（4）電熱器的優(yōu)點：清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染；效率高；可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。
2. 電熱的危害與防止
（1）電熱的危害：由于電流的熱效應(yīng)，會使用電器的溫度過高，加速絕緣材料的老化，甚至可能燒壞用電器；造成電能輸送過程中的電能損失。
（2）防止電熱危害的方法：給用電器安裝散熱風(fēng)扇；安裝散熱片；安裝散熱窗。
方法清單
考向01 探究影響電流熱效應(yīng)的因素
【例題1】（2023·山東棗莊·中考真題）在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)的實驗中。某興趣小組猜想：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與通過導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時間有關(guān)，于是他們利用甲、乙、丙三個裝置進行實驗探究，如圖所示，三個裝置的透明容器中各有一段電阻絲，容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。

（1）要探究電熱與電阻的關(guān)系。應(yīng)選用 組合，并將它們 接到電源兩端進行實驗。
（2）選用乙、丙組合，串聯(lián)接到電源兩端進行實驗，在通電時間相同的情況下，發(fā)現(xiàn)乙裝置U型管中液面高度變化大，由此可得到的結(jié)論是：在電阻相同、通電時間相同的情況下， 。
（3）實驗中通過觀察U型管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，在研究許多物理問題時都會用到這種方法，下列實例采用研究方法與此相同的是 。
A．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系 B．用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布
C．研究光的傳播時，引入“光線” D．探究平面鏡成像的特點
【答案】 甲、乙 串聯(lián) 通過導(dǎo)體的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多 B
【詳解】（1）要研究電熱與電阻的關(guān)系，需要控制通過電阻的電流與通電時間相同，而電阻的阻值不同，因此選用甲和乙組合，將它們串聯(lián)接到電源兩端進行實驗。
（2）乙和丙，由于串聯(lián)在電路中，可知通過電路乙中5Ω電阻的電流大于通過丙中5Ω電阻的電流，當在通電時間相同的情況下，發(fā)現(xiàn)乙裝置U型管中液面高度變化大，可知氣壓差越大，溫度差越大，熱量越多，可以得出的結(jié)論是：通過導(dǎo)體的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。
（3）A．實驗中通過觀察U型管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，這用到了轉(zhuǎn)化法，而探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時，用到的方法是控制變量法，故A不符合題意；
B．用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布時，磁體周圍磁場的強弱轉(zhuǎn)化為吸引鐵屑的多少，B符合題意；
C．研究光的傳播時，引入“光線”，這是模型法，故C不符合題意；
D．探究平面鏡成像的特點，用到的是替代法，故D不符合題意。故選B。
【訓(xùn)練1-1】如圖所示是“探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。兩個透明容器中密封著等量的空氣，下列說法錯誤的是（ ）
A．本實驗利用了轉(zhuǎn)換法，將電流通過電阻產(chǎn)生熱量的多少轉(zhuǎn)換成U形管液面高度差的變化
B．利用任意一個容器中的電阻都可以探究電流通過電阻產(chǎn)生的熱量與時間的關(guān)系
C．圖甲中，通電一段時間后左右兩邊容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比是1︰2
D．圖乙所示裝置中，通電一段時間后兩容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比為2︰1
【答案】D
【詳解】A．本實驗中電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少不能直接看出來，實驗利用U形管液面高度差的變化來反映電流通過電阻產(chǎn)生熱量的多少，這是轉(zhuǎn)換法，故A正確，不符合題意；
B．任意一個容器中的電阻一定，通過的電流一定，改變通電時間，就可以探究電流通過電阻產(chǎn)生的熱量與時間的關(guān)系，故B正確，不符合題意；
C．圖甲中，兩電阻串聯(lián)，通過的電流相同，通電一段時間后，根據(jù)Q=I2Rt可知，左右兩邊容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比是1︰2，故C正確，不符合題意；
D．圖乙所示裝置中，右側(cè)容器中兩電阻并聯(lián)，在和左側(cè)容器中的電阻串聯(lián)，，通電一段時間后，根據(jù)Q=I2Rt可知，兩容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量之比為4︰1，故D錯誤，符合題意。
故選D。
【訓(xùn)練1-2】如圖甲、乙所示為“探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”實驗的部分裝置，兩個相同的透明容器中封閉著質(zhì)量相等、溫度也相同的空氣。
（1）探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”時，選擇 （選填“甲”或“乙”）圖裝置進行實驗，兩電阻產(chǎn)生熱量的多少可以通過觀察 來比較；
（2）連接好電路后閉合開關(guān)，通電一段時間后根據(jù)圖甲可以得出結(jié)論： ；
（3）家用電暖器，發(fā)熱管熱的發(fā)紅，而串聯(lián)的電源線卻不熱，主要是因為發(fā)熱管的 比電源線的大；
（4）完成上述試驗后，小明同學(xué)受到啟發(fā)，對裝置進行改造，準備探究“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實驗，裝置如圖丙所示，A、B兩個電阻絲的電阻應(yīng)該是 （選填“相同”或“不同”）的；
（5）兩個燒瓶中分別加入初溫相同、 相等的水和煤油，通電一段時間后，煤油的溫度更高，說明 （選填“水”或“煤油”）的吸熱能力更強。
【答案】 乙 U形管液面高度的變化 在電流和通電時間相同時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多 電阻 相同 質(zhì)量 水
【詳解】（1）探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”時，要控制通過相同阻值電阻中的電流不同，所以選圖乙裝置進行實驗。
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，實驗中通過觀察U形管液面高度的變化來反映電阻產(chǎn)生熱量的多少。
（2）圖甲中兩不同的電阻串聯(lián)，電流和通電時間相同，可以得出結(jié)論是在電流和通電時間相同時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。
（3）電源線的電阻遠小于發(fā)熱管的電阻，發(fā)熱管和電源線串聯(lián)，通過的電流相等，由Q=I2Rt可知，電流通過電源線產(chǎn)生的熱量很少，電流通過發(fā)熱管產(chǎn)生的熱量比較多。
（4）為保證不同物質(zhì)能吸收相同的熱量，甲、乙兩個電阻絲的阻值必須相等。
（5）根據(jù)控制變量法可知，要選擇初溫相同、質(zhì)量相等的水和煤油進行實驗。
根據(jù)實驗現(xiàn)象可知，煤油的溫度更高，因此升高相同的溫度，水的加熱時間長，說明水的吸熱能力更強。
考向02 焦耳定律及其應(yīng)用
【例題2】（2023·湖南湘潭·中考真題）取口香糖錫紙，剪成如圖所示形狀，其中 AB和CD段等長。戴好防護手套，將錫紙條（帶錫的一面）兩端連接電池正、負極，如圖所示，發(fā)現(xiàn)錫紙條很快開始冒煙、著火。下列分析正確的是（ ）

A．通過 AB和CD段的電流不相等
B．正常情況下， AB段會先著火
C．AB和 CD段的電壓相等
D．AB和 CD段的電阻相等
【答案】B
【詳解】根據(jù)電阻的影響因素可知，導(dǎo)體的材料、長度相同時，導(dǎo)體的橫截面積越小，電阻越大，所以AB段導(dǎo)體的電阻大。
A．因為AB和CD段串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電流規(guī)律可知，電流相等，故A錯誤；
B．根據(jù)Q=I2Rt可知，其他條件相同時，電阻越大，產(chǎn)生的電熱越多，越容易著火AB段電阻大，所以越容易著火，故B正確；
C．根據(jù)U=IR可知，電阻越大，電壓越大，AB段的電壓大，故C錯誤；
D．根據(jù)分析可知，兩段導(dǎo)體AB段的電阻大，故D錯誤。
故選B。
【訓(xùn)練2-1】（2023·無錫·中考真題）如圖所示，是超市常用的塑料袋封口夾電路原理圖，電源電壓為，電熱絲R阻值為。閉合開關(guān)S，電熱絲溫度升高，利用電流的 效應(yīng)實現(xiàn)高溫封口，內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 J，若使用時總把塑料袋燙壞，可以 （選填“增大”或“減小”）電熱絲的阻值。

【答案】 熱 75 增大
【詳解】塑料袋封口夾是當電熱絲有電流通過時，電熱絲能發(fā)出熱量，所以利用電流的熱效應(yīng)實現(xiàn)高溫封口的。
電源電壓為 5V ，電熱絲R阻值為 1Ω ，則3s 內(nèi)產(chǎn)生的熱量
使用時總把塑料袋燙壞，即產(chǎn)生熱量過多，則需要減小電熱絲的功率，由P=U2/R可知，電壓一定時，增大電阻，可以減小電熱絲的功率。
【訓(xùn)練2-2】（2024·四川遂寧·中考真題）在甲圖所示的電路中，閉合開關(guān)S1，再閉合開關(guān)S2，電流表的示數(shù)變大，此時兩電流表指針都指在刻度盤的中央，均如乙圖所示，則通過R1的電流為
A， ，在相同時間內(nèi)兩電阻產(chǎn)生的熱量之比 。
【答案】 1.2 1∶4 4∶1
【詳解】圖甲中，閉合開關(guān)S1，是電路R2的簡單電路，兩個電流表都測通過R2的電流；再閉合開關(guān)S2，則R1、R2并聯(lián)，A2測通過R2的電流，示數(shù)不變，A1測干路電流，由并聯(lián)電路電流特點可知，A1示數(shù)大于A2示數(shù)，因此A1使用的大量程，分度值為0.1A，示數(shù)為1.5A，即干路電流為
A2使用的小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，則通過R1的電流為
由歐姆定律可知，兩電阻的阻值之比
在相同時間內(nèi)兩電阻產(chǎn)生的熱量之比
考向03 有關(guān)電熱的綜合計算
【例題3】（2024·江蘇蘇州·中考真題）某電飯鍋的電路如圖所示，發(fā)熱盤內(nèi)有發(fā)熱電阻R1和分壓電阻R2，S是溫控開關(guān)，當S接a時，電飯鍋處于高溫擋，通過的電流為4A；當溫度達到一定值時，開關(guān)S自動切換到b，電飯鍋處于保溫擋，通過的電流為0.25A。求：
（1）R1的阻值；
（2）電飯鍋高溫擋的功率；
（3）保溫16min，分壓電阻R2產(chǎn)生的熱量。
【答案】（1） 55Ω；（2）880W；（3）4.95×104J
【詳解】（1）當S接a時，電路為R1的簡單電路，電飯鍋處于高溫擋，通過的電流為4A ，根據(jù)歐姆定律可得，R1的阻值為
（2）根據(jù)P=UI可得，電飯鍋高溫擋的功率為P高=UI高=220V×4A=880W
（3）當溫度達到一定值時，開關(guān)S自動切換到b，此時兩電阻串聯(lián)，電飯鍋處于保溫擋，通過的電流為0.25A。根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得，分壓電阻R2的阻值為
保溫16min，分壓電阻R2產(chǎn)生的熱量為
【訓(xùn)練3-1】如圖所示是科技小組設(shè)計的模擬某家用電熱毯工作電路的示意圖。R0是電熱毯中的發(fā)熱電阻絲，R是串聯(lián)在電路中的電阻，S是控制電熱毯處于加熱檔或保溫檔的溫控開關(guān)。該電熱毯接入電壓恒為220V的電路中，電熱毯加熱時的功率為110W；電熱毯保溫時的功率為55W。忽略電阻隨溫度的變化。下列判斷錯誤的是（ ）
A．電熱毯加熱時，電路中的電流為2A
B．電熱毯保溫時，開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài)
C．電阻R0的阻值為440Ω
D．電阻R接入電路時，它每分鐘消耗電能1650J
【答案】A
【詳解】A．根據(jù)題意知道，電熱毯接入電壓恒為220V的電路中，電熱毯加熱時的功率為110W；由P=UI知道，電熱毯加熱時，電路中的電流
，故A錯誤；
B．當S閉合時，只有R0在電路中，電熱毯處于高溫擋；當S斷開時，R與R0串聯(lián)在電路中，R分去一部分電壓，因此電熱毯處于保溫檔，故B正確；
C．由P=U2/R知道，電阻R0的阻值為
故C正確；
D．電阻R接入電路時，電路的電流
電阻R的阻值為
由焦耳定律Q=I2Rt知道，它每分鐘消耗電能
故D正確。故選A。
【訓(xùn)練3-2】小華家買了一個家用電吹風(fēng)，其簡化電路如圖，主要技術(shù)參數(shù)如下表，電吹風(fēng)在額定電壓下工作，求：
（1）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時，通過電動機的電流是多大？
（2）電熱絲工作時的電阻是多大？
（3）電吹風(fēng)內(nèi)電動機的電阻是44Ω，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)5min產(chǎn)生的熱量是多少？
【答案】（1）0.5A；（2）55Ω；（3）3300J
【詳解】（1）由圖可知，當開關(guān)置于BC時，只有電動機工作，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，通過電動機的電流
（2）當開關(guān)置于AB時，電動機與電熱絲并聯(lián)，電動機和電熱絲同時工作，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，此時電熱絲的電功率P電熱絲=P熱風(fēng)-P冷=990W-110W=880W
電熱絲的電阻
（3）根據(jù)電熱公式可知，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)5min產(chǎn)生的熱量
Q=I2冷Rt=(0.5A)2×44Ω×5×60s=3300J
答：（1）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時，通過電動機的電流是0.5A；
（2）電熱絲工作時的電阻是55Ω；
（3）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)5min產(chǎn)生的熱量是3300J。
三、易混易錯分析
易混易錯點1
混淆電功公式W=UIt、W=I2Rt和W=U2t/R的適用條件

【例題1】一臺電動機正常工作時兩端的電壓為380V，線圈的電阻為2Ω，通過線圈的電流為10A，求：
（1）這臺電動機正常工作10min消耗的電能為多少J？
（2）線圈中產(chǎn)生的熱量是多少J？
（3）有多少電能轉(zhuǎn)化為了機械能？
（4）轉(zhuǎn)化為機械能的效率是多少？
【答案】（1）2.28×106J；（2）1.2×105J；（3）2.16×106J；（4）94.7%
【詳解】（1）這臺電動機正常工作10min消耗的電能為
W=UIt=380V×10A×600s=2.28×106J
（2）線圈中產(chǎn)生的熱量是Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×600s=1.2×105J
（3）轉(zhuǎn)化為機械能的能量為
W有=W-Q=2.28×106J-1.2×105J=2.16×106J
（4）轉(zhuǎn)化為機械能的效率是
答：（1）這臺電動機正常工作10min消耗的電能為2.28×106J；
（2）線圈中產(chǎn)生的熱量是1.2×105J；
（3）有2.16×106J的電能轉(zhuǎn)化為了機械能；
（4）轉(zhuǎn)化為機械能的效率是94.7%。
【點評】電動機不是純電阻電路，所以這臺電動機正常工作消耗的電能（電功）只能用W=UIt計算，不能用W=I2Rt和W=U2t/R。但是計算線圈中產(chǎn)生的熱量時，要用Q=I2Rt進行計算，不能用W=UIt。
易混易錯點2
混淆用電器在額定電壓下的工作狀態(tài)和實際電壓下的工作狀態(tài)
【例題2】標有“6V 6W”、“6V 3W”的燈泡L1、L2，串聯(lián)接在某電源上，設(shè)燈絲的電阻不變，則（ ）
A．通過燈L1、L2的電流之比為1︰2
B．燈L1、L2兩端的電壓之比為2︰1
C．電源電壓為9V時，只有L2能正常發(fā)光
D．電源電壓為9V時，燈L1、L2都恰能正常發(fā)光
【答案】C
【詳解】AB．燈絲的電阻分別為由

串聯(lián)電路電流處處相等，故通過燈L1、L2的電流之比為1︰1；電壓之比為
故AB錯誤；
CD．當電源電壓為9V時，電路中電流
則L1的實際電壓
L2的實際電壓
因此只有L2能正常發(fā)光，故C正確，D錯誤。
故選C。
忽略溫度對燈絲電阻的影響，從而錯誤地計算額定功率
易混易錯點3
【例題3】某同學(xué)利用如圖所示的電路測定小燈泡的額定功率，滑動變阻器上標有“50Ω 2A”，小燈泡的額定電流為0.3A。該同學(xué)將滑動變阻器置于最大阻值后，閉合開關(guān)，電壓表、電流表的示數(shù)分別為2V和0.2 A，接著移動滑動變阻器直至小燈泡正常發(fā)光，這時滑動變阻器的滑片恰好在中點，則小燈泡的額定功率為（ ）
A．0.9W B．0.4W C．1.35WD．無法確定
【答案】C
【分析】滑動變阻器的阻值在最大位置，當閉合開關(guān)時，電壓表和電流表的示數(shù)應(yīng)分別為2V和0.2A，由U=IR計算出滑動變阻器上的電壓，加上燈上的電壓即為電源電壓；再計算出燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器上的電壓，根據(jù)電源電壓和滑動變阻器兩端的電壓，并結(jié)合串聯(lián)電路的特點即可求出燈泡的額定電壓，再由P=UI計算燈泡的額定功率．
【詳解】滑動變阻器上的電壓U=IR=0.2A×50Ω=10V
電源電壓U總=10V+2V=12V
燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器上的電壓U'=I'R'=0.3A×25Ω=7.5V
燈泡的額定電壓UL=12V-7.5V=4.5V
燈泡的額定功率PL=I'UL=0.3A×4.5V=1.35W
故選C．
根據(jù)實驗要求選擇合適的儀器及電表的量程
易混易錯點4
【例題4-1】為測量一只標有“6V 3W”的小燈泡的額定功率，某實驗小組設(shè)計了如圖所示的電路圖?，F(xiàn)有實驗器材為：電壓表(量程0~3V， 0~15V) 一塊，電流表(量程0~0.6A，0~3A)一塊，電源(電壓恒為18V)一個，開關(guān)一只，兩只滑動變阻器是分別標有“10Ω 2A”和“50Ω 1A”的R1和R2，導(dǎo)線若干。實驗時:
（1）電壓表應(yīng)選用的量程為 。
（2）滑動變阻器應(yīng)選用 （選填“R1”或“R2”）。請你用學(xué)過的知識說明選擇依據(jù)。
【答案】 0-15V R2 詳見解析
【詳解】（1）小燈泡標有“6V 3W”，說明燈的額定電壓為6V，燈的額定功率為3W，所以電壓表應(yīng)選用0-15V的量程；
（2）燈正常工作時的電流大小I=P/U=3W/6V=0.5A＜1A
要使燈正常工作，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，變阻器兩端的電壓U滑=18V-6V=12V
變阻器的阻值至少為 R滑=U滑I=12V0.5A=24Ω＞10Ω
所以應(yīng)選用規(guī)格“50Ω 1A”的變阻器R2。
【例題4-2】為測量一只標有“6.3V 0.3A”的小燈泡的額定功率，實驗小組設(shè)計了如圖所示的電路圖。現(xiàn)有實驗器材：電壓表（量程0～3V，0～15V）1個，電流表（量程0～0.6A，0～3A）1個，“10Ω 2A”、“20Ω 1A”和“50Ω 1A”的滑動變阻器各1個，電源（電壓恒為12V）1個，開關(guān)1個，導(dǎo)線若干。實驗時，甲同學(xué)認為電壓表和電流表都應(yīng)選用小量程，滑動變阻器應(yīng)選用“50Ω 1A”；乙同學(xué)認為電壓表應(yīng)選用大量程，電流表應(yīng)選用小量程，滑動變阻器應(yīng)選用“10Ω 2A”。
請你對兩位同學(xué)選擇器材的合理性作出評價并填在表中。（如合理，不需說明理由；如不合理，請指出不合理之處和產(chǎn)生的后果）
【答案】見下表。
【詳解】燈泡的規(guī)格是“6.3V 0.3A”，所以燈泡的額定電壓為6.3V，所以電壓表應(yīng)選擇0～15V的量程；燈泡的額定電流為0.3A，電流表應(yīng)選擇0～0.6A的量程；電源電壓為12V，燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓應(yīng)為U滑=12V-6.3V=5.7V
滑動變阻器接入電路中的阻值為
所以滑動變阻器應(yīng)選擇規(guī)格是“20Ω 1A”。則甲同學(xué)：選擇電壓表的小量程時，無法得出小燈泡的額定電壓，電壓表滿偏，可能損壞； 乙同學(xué)：選用“10Ω 2A”的滑動變阻器，滑動變阻器最大阻值過小，小燈泡的實際電壓超過額定電壓，小燈泡可能燒壞。故填表如下：
熱量公式Q= W總=Pt=UIt= U2t/R=I2Rt的適用范圍
易混易錯點5
【例題5-1】一臺電動機正常工作時，兩端的電壓為220V，通過線圈的電流為10A，若線圈的電阻為2Ω，這臺電動機工作時的功率為 ，1min消耗的電能是 J，電流通過線圈產(chǎn)生的熱量是 J。
【答案】 2200W
【詳解】電動機正常工作時的功率
這臺電動機工作1min消耗的電能
電流通過線圈產(chǎn)生的熱量
點評：該題是含有電動機的電路，電流通過電動機所做的功只有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，大多轉(zhuǎn)化為機械能能，因此只能用公式Q=I2Rt求解電熱，不能用公式Q=UIt=U2t/R求解電熱。
【例題5-2】某型號電吹風(fēng)，電動機和電熱絲串聯(lián)，電動機帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動，電熱絲給空氣加熱，得到熱風(fēng)，已知電動機線圈在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是Q，電熱絲電阻為R2。將電吹風(fēng)接入電壓為U的電源后，通過電路的電流為I。則電動機線圈的電阻為R1= ，t時間內(nèi)電吹風(fēng)消耗的電能W= 。（兩個空均用題目中已知量的字母表示）
【答案】 R1=QI2t UIt
【詳解】電動機和電熱絲串聯(lián)，將電吹風(fēng)接入電壓為U的電源后，電路的電流為I，串聯(lián)電路各處電流相等，電動機線圈在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是Q，根據(jù)Q=I2Rt，則電動機線圈的電阻為
R1=QI2t，t 時間內(nèi)電吹風(fēng)消耗的電能W=UIt
四、中考熱點掃描
考點一 燈泡亮度的判斷
【例題1】甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示，下列說法中正確的是（ ）
A．甲燈的實際功率一定是40W B．將乙燈接入110V電路中，它的額定功率為15W
C．若兩燈串聯(lián)在220V的電路中，則甲燈較亮
D．兩燈均正常發(fā)光時，甲燈消耗的電能較少
【答案】C
【詳解】A．甲燈標220V 40W字樣，表示甲燈的額定功率為40W，但實際功率會隨加在它兩端的電壓的改變而改變，故A錯誤；
B．乙燈標220V 60W，表示乙燈的額定功率為60W，額定功率只有一個且不變，將乙燈接入110V電路中，它的額定功率也為60W，故B錯誤；
C．甲、乙兩燈的電阻
當兩燈串聯(lián)接入電路時，流過兩燈的電流相同，兩燈的實際功率P實=I2R，因甲燈電阻大，甲燈實際功率大于乙燈實際功率，燈泡的亮暗是由它的實際功率決定的，所以甲燈較亮，故C正確。
D．由W=Pt知，消耗電能的多少是由用電器的功率和工作時間共同決定的，兩燈均正常發(fā)光時，甲功率小于乙燈功率，但時間未知，無法判斷其消耗電能的多少，故D錯誤。故選C。
考點二 電路安全問題——“最值”和“范圍”
【例題2】如圖所示，電源電壓恒定，R0是定值電阻，小燈泡L標有“6V 3W”，滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω。三個開關(guān)均閉合時，小燈泡恰好正常發(fā)光，電流表示數(shù)為1.5A。
（1）求小燈泡的額定電流；
（2）求電阻R0的阻值；
（3）閉合S，斷開S1和S2，移動變阻器的滑片P，求電路總功率的最小值和最大值。
【答案】（1）0.5A；（2）6Ω；（3）1.4W，6W
【詳解】（1） 根據(jù)P=UI可知小燈泡的額定電流
（2）三個開關(guān)均閉合時，燈泡和定值電阻并聯(lián)，小燈泡恰好正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知電源電壓U=UL=6V
電流表示數(shù)為1.5A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知通過定值電阻的電流
I0=I-IL=1.5A-0.5A=1A
根據(jù)歐姆定律可知電阻R0的阻值 R0=UI0=6V1A=6Ω
（3）閉合S，斷開S1和S2，定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)，滑動變阻器接入電路的阻值最大時，總電阻最大，電源電壓不變，根據(jù)P＝ EQ \F(U2, R) 可知電路的總功率最?。换瑒幼冏杵鱎接入電路的阻值為0N時，總電阻最小，電源電壓不變，根據(jù)P＝ EQ \F(U2, R) 可知電路的總功率最大。電路總功率的最小值
電路總功率的最大值
答：（1）小燈泡的額定電流為0.5A；（2）電阻R0的阻值為6Ω；
（3）電路總功率的最小值和最大值分別為1.4W、6W。
考點三 電學(xué)綜合計算
【例題3】小華家買了一個家用電吹風(fēng)，其簡化電路如圖，主要技術(shù)參數(shù)如下表，電吹風(fēng)在額定電壓下工作，求：
（1）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時，通過電動機的電流是多大？
（2）電熱絲工作時的電阻是多大？
（3）電吹風(fēng)內(nèi)電動機的電阻是44Ω，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)5min產(chǎn)生的熱量是多少？此時電動機效率為多少？
【答案】（1）0.5A；（2）55Ω；（3）3300J，90%
【詳解】（1）由圖知，當開關(guān)置于BC時，只有電動機工作，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，由P=UI可得，此時通過電動機的電流
（2）當開關(guān)置于AB時，電動機與電熱絲并聯(lián)，電動機和電熱絲同時工作，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，此時電熱絲的電功率為 P電熱絲=P熱-P冷=990W-110W=880W
電熱絲的電阻為
（3）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)5 min產(chǎn)生的熱量為
Q=I冷2RMt=(0.5A)2×44Ω×5×60s=3300J
此時消耗的電能W=Pt=110W×5×60s=33000J
產(chǎn)生的機械能W機=W-Q=33000J-3300J=29700J
所以此時電吹風(fēng)的效率
答：（1）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時，通過電動機的電流是0.5A；（2）電熱絲工作時的電阻是55Ω；（3）電吹風(fēng)內(nèi)電動機的電阻是44Ω，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)5min產(chǎn)生的熱量是3300J，此時電動機效率為90%。
考點四 電功率的測量
【例題4】在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小華準備了以下器材：電源、標有“2.5V”的小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。請完成下列問題：
（1）如圖甲，請用筆畫線代替導(dǎo)線，正確連接電路 ；
（2）在開關(guān)S閉合前，應(yīng)將滑片P移到 端（選填“A”或“B”）；
（3）閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，該電路故障可能是小燈泡 ；
（4）排除故障后，閉合開關(guān)S，移動滑片P，同時眼睛要觀察 表的示數(shù)，直到示數(shù)為 V時，小燈泡正常發(fā)光，記錄電壓表和電流表示數(shù)；
（5）繼續(xù)移動滑片P，讓電壓表示數(shù)低于2.5V，某時刻電流表示數(shù)如圖乙為 A，觀察燈泡亮度并記錄電表示數(shù)：繼續(xù)緩慢移動滑片P，讓電壓表示數(shù)高出2.5V少許，觀察燈泡亮度并記錄電表示數(shù)。小華根據(jù)所有實驗數(shù)據(jù)作出了小燈泡的U-I圖像，如圖丙，則小燈泡額定功率為 W；
（6）根據(jù)小燈泡U-I圖像和亮度變化，還可以發(fā)現(xiàn) 。

【答案】 見下圖 B 短路 電壓 2.5 0.2 0.75 小燈泡的亮度越高，其電阻變大
【詳解】（1）電壓表測小燈泡兩端的電壓，由于小燈泡的額定電壓為2.5V，則電壓表選擇小量程，電路圖如下圖所示：

（2）閉合開關(guān)前，為了保護電路，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處的B端。
（3）燈泡不亮，說明沒有電流流過小燈泡，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，電壓表沒有示數(shù)，說明小燈泡兩端沒有電壓，則電路故障可能是小燈泡短路。
（4）閉合開關(guān)S，移動滑片P，要使小燈泡正常發(fā)光，則應(yīng)該觀察電壓表的示數(shù)，使其達到小燈泡正常發(fā)光的額定電壓2.5V，記錄電壓表和電流表示數(shù)。
（5）由于電流表的小量程接入電路，當電流表示數(shù)如圖乙所示時，此時電路電流為0.2A。
根據(jù)小燈泡的U-I圖像圖丙可知，當達到小燈泡的額定電壓2.5V時，通過小燈泡的額定電流為0.3A，由P=UI可得，小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
根據(jù)小燈U-I圖像和亮度變化可知，隨著小燈兩端的電壓增大，燈的亮度越高，電阻變大。
考點五 電熱器的多擋位問題
【例題5-1】某型號的電飯鍋的銘牌上標有“220V 1100W” 字樣，其簡化原理圖如圖所示。它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關(guān)S 進行調(diào)節(jié)，R0為電熱絲。當電飯鍋處于高溫?zé)髶鯐r，電路的功率為1100W；當電飯鍋處于燜飯、保溫擋時，電路的總功率為22W。
（1）電飯鍋在高溫擋時電路中的電流。
（2）電阻絲R0的阻值。
（3）燜飯、保溫10min，電熱絲R0產(chǎn)生的熱量。
【答案】（1）5A；（2）44Ω；（3）264J
【詳解】（1）由 P＝ EQ \F(U2, R) 可知，在電壓一定時，電阻越小，電功率越大，由電路圖可知，S應(yīng)接2觸點時，電路電阻最小，此時電飯煲功率最大，電飯煲在高溫?zé)髶酢?由題意高溫?zé)髸r功率為1100W，電飯鍋在高溫擋時電路中的電流
（2）由 P＝ EQ \F(U2, R) 得，電阻
（3）電飯煲保溫時電流
保溫電熱絲R0消耗的電能W=I保2R0t=(0.1A)2×44Ω×10×60s=264J
【例題5-2】圖是汽車座椅的加熱電路，R1和R2是電熱絲，旋鈕開關(guān)可繞O點轉(zhuǎn)動，已知電源電壓恒為12V，R1的阻值為12Ω，低溫擋功率為8W。若將開關(guān)旋至“2”位置，通電100s，R2產(chǎn)生的熱量為 J。
【答案】2400
【詳解】根據(jù) P＝ EQ \F(U2, R) 可知，總電阻越小，功率越大，當旋鈕開關(guān)旋到2時，此時只有R2接入，電阻比較小，為高溫檔?！暗蜏亍睓n功率為8W，低溫的總電阻為
已知R1阻值為12Ω，R2的阻值為
在“高溫”檔，通電100s時間，R2產(chǎn)生的熱量為
方法技巧 把握兩點，解決家用電器電能的轉(zhuǎn)化問題
1. 明目的：使用不同的用電器，目的就是通過電流做功，將電能轉(zhuǎn)化為人們所需要的能量；
2. 找方法：在判斷電能的轉(zhuǎn)化時，可結(jié)合某用電器的特征及人們的需要來分析并做出判斷。
方法技巧 注意關(guān)于電能表計量的兩個誤區(qū)
1. 在計算某段時間內(nèi)所消耗的電能時并不是直接讀出電能表表盤上的示數(shù)，而是在這段時間內(nèi)電能表前后兩次示數(shù)之差。
2. 電能表表盤上最后一位是小數(shù)，這一點很容易忽視。
方法技巧 把握兩點，確保正確計算電功問題
1. 公式選擇：電流做的功用W=UIt進行計算。對于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器，也可以用W= EQ \F(U2, R)t 和W＝I2Rt 計算。
2. 單位統(tǒng)一：計算電流做的功或消耗的電能，根據(jù)相應(yīng)的公式先統(tǒng)一相關(guān)量的單位，再進行計算，以上公式均采用國際單位制。
方法技巧
1. 區(qū)別電功率與電功
電功率與電功是兩個不同的概念。電功表示電流做功多少，單位是kW·h或J；電功率是電功與通電時間的比值，表示電流做功的快慢，其單位是kW或W。
2. 純電阻電路中電功率計算公式的選用技巧
（1）兩個電阻串聯(lián)接入電路，因串聯(lián)電路中電流相同，比較兩個電阻的電功率時，優(yōu)先考慮用公式P=I2R。
（2）兩個電阻并聯(lián)接入電路，因并聯(lián)電路兩電阻兩端電壓相同，比較電阻電功率時優(yōu)先考慮公式；
（3）若已知電阻兩端電壓和通過電阻的電流，優(yōu)先考慮公式P=UI。
方法技巧 額定功率和實際功率的橋梁—電阻
當用電器的電阻大小不變時，可先由額定參數(shù)求出用電器的電阻，然后再結(jié)合實際工作時的電壓、電流，利用下列公式計算出實際功率。

方法技巧 解決電功率綜合問題的方法一綜合法
1. 綜合法是從題設(shè)已知條件入手，對電路的結(jié)構(gòu)做出準確地判斷，再根據(jù)給定的物理量，找出相應(yīng)的公式或物理規(guī)律將它們聯(lián)系起來，最后導(dǎo)出所求量。
2. 解題思路：（1）認真審題，確定電路的連接方式；（2）列出已知條件，根據(jù)已知條件選擇相應(yīng)的公式或物理規(guī)律；（3）將已知條件、公式或規(guī)律聯(lián)系起來，進行分析與計算。
實驗次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
電功率P/W
燈泡發(fā)光情況
1
2
3
方法
已知條件
電路圖
操作過程
小燈的額定功率
伏阻法
測量器材是電壓表，缺少電流表；已知小燈泡的額定電壓U額，定值電阻R0的阻值。
①閉合S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電壓表示數(shù)為U額，此時燈泡正常發(fā)光；
②閉合S、S2，斷開S1，電壓表測出R0與L兩端的電壓為U合。
燈泡的額定電流：
I額= U合-U額R0 QUOTE I額= QUOTE U合-U額R0 QUOTE I額= QUOTE U合-U額R0
燈泡的額定功率：P額=U額I額
= U額U合-U額R0
測量器材是電壓表，缺少電流表；已知小燈泡的額定電流I額，定值電阻R0的阻值。
①閉合S，S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電壓表示數(shù)為I額R0 ，此時燈正常發(fā)光；
②閉合S，S2，斷開S1，電壓表測出R0與L兩端的電壓U合。
③燈泡的額定電壓：U額=U合?I額R0
燈泡的額定功率：
P額=U額I額=
（U合- I額R0）I額
伏安法
測量器材是電流表，缺少電壓表；已知小燈泡的額定電壓U額，定值電阻R0的阻值。
①閉合S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，使得電流表示數(shù)為U額/R0，此時燈泡正常發(fā)光；
②閉合S 、S2 ，斷開S1，電流表測出通過R0與L的合電流I總。
③燈泡的額定電流： I額= I總?U額R0
燈泡的額定功率： P額=U額I燈 = U額（I總?U額R0）
測量器材是電流表，缺少電壓表；已知小燈泡的額定電流I額，定值電阻R0的阻值。
①閉合S、S2，斷開S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使得電流表示數(shù)為I額，此時燈泡正常發(fā)光；
②閉合S、S1，斷開S2，電流表測出通過R0與L的合電流I總。
燈泡的額定電壓：
U額=UR0
=（I總- I額）R0
燈泡的額定功率：
P額=U額I額
=（I總- I額）R0I額
常見故障現(xiàn)象
原因分析
燈泡不亮
閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表、電壓表有示數(shù)
①滑動變阻器接成定值電阻；②滑動變阻器滑片在阻值最大處；③電源電壓過低。
閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表、電壓表無示數(shù)
①電源無電壓；②燈泡以外電路有斷路
閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，而電壓表示數(shù)卻接近電源電壓
①電流表、電壓表位置互換了；
②燈泡處斷路，即燈泡的燈絲斷了或燈座接觸不良。
閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)
燈泡短路。
電表問題
閉合開關(guān)，電流表或電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小
①電流表或電壓表的量程過大；②電源電壓太低；③滑動變阻器接入電路的阻值過大。
閉合開關(guān)，電流表或電壓表指針反向偏轉(zhuǎn)
電流表或電壓表的“+”“-”接線柱接反了。
閉合開關(guān)，電流表或電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角度超過電表的量程
①電流表或電壓表量程選擇過?。虎陔娐分谐霈F(xiàn)短路；③滑動變阻器接入電路中的阻值太小。
開關(guān)問題
連接電路時，接完最后一根導(dǎo)線燈泡立即發(fā)光
連接電路時，開關(guān)一直處于閉合。
滑動變阻器問題
閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片時，電表示數(shù)及燈泡的亮度均無變化
滑動變阻器同時接入了上面（或下面）兩個接線柱。
閉合開關(guān)，無論怎么調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)總小于燈泡額定電壓
電源電壓過低。
無論怎么調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)總大于燈泡的額定電壓
①電源電壓過高；②選用滑動變阻器最大阻值過小。
閉合開關(guān)瞬間，燈泡發(fā)出強光后立即熄滅，電流表指針偏轉(zhuǎn)后又回到零刻度線處，電壓表仍有示數(shù)
滑動變阻器同時接入了上面兩個接線柱或滑動變阻器的滑片沒有置于阻值最大位置，導(dǎo)致燈泡兩端電壓過高，燈泡燈絲熔斷。
實驗次數(shù)
電壓表示數(shù)/V
電流表示數(shù)/A
小燈泡的實際功率/W
小燈泡亮度
1
0.5
0.16
不亮
2
1.3
0.22
較暗
3
2.1
0.26
較亮
4
2.5
1
明亮
5
3.0
0.36
耀眼強光
方法技巧
1. 實驗器材的選擇原則
（1）電壓表、電流表的選擇原則：在滿足量程要求的前提下盡可能選擇小量程，以使測量結(jié)果的精確度更高。
（2）滑動變阻器的選擇：①看允許通過的最大電流是否符合要求；②看最大阻值是否符合電路調(diào)節(jié)要求。
2. 實驗電故障分析
（1）首先要根據(jù)題干給出的條件確定是斷路還是短路：電流表有（無）示數(shù)，說明電流表所在電路時通路（斷路）；電壓表有（無）示數(shù)，說明電壓表兩接線柱到電源兩極的電路時通路（斷路）。
（2）然后再分析、判斷是哪一部分發(fā)生斷路或短路。
方法技巧
用電流表和電壓表測電功率和測電阻的步驟相似，在缺少電流表或電壓表時，可借用一定值電阻、電阻箱等來替代電壓表或電流表。測量小燈泡額定功率基本方法是伏安法，其他方法都是在伏安法基礎(chǔ)上衍生出來的。
1. 只有電流表時：利用并聯(lián)電路電壓相等的規(guī)律，用電流表和已知阻值的定值電阻串聯(lián)，然后與小燈泡并聯(lián)，間接測出小燈泡兩端的電壓；
2. 只有電壓表時：利用串聯(lián)電路電流相等的規(guī)律，將已知電阻和小燈泡串聯(lián)，用電壓表測出已知電阻兩端的電壓，便可以間接測出通過小燈泡的電流。
實驗次數(shù)
電流關(guān)系
電阻大小/Ω
通電時間
關(guān)系
U形管液面
高度差⊿h
左
右
左
右
左
右
左
右
1
相等
5
10
相等
2
大
小
相等
相等
方法技巧 探究影響電流熱效應(yīng)的因素應(yīng)注意的問題
1. 運用轉(zhuǎn)換法來判斷產(chǎn)生電熱的多少，通過觀察U形管中液面的高度差大小來判斷導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少。
2. 注意控制變量法的運用。如探究電熱與電阻的關(guān)系，就要控制電流和通電時間相等。
3. 在分析現(xiàn)象得出結(jié)論時，也要注意運用控制變量法來描述結(jié)論。
方法技巧 應(yīng)用焦耳定律分析問題時，其公式的選擇技巧
由于電流通過電阻絲時產(chǎn)生的熱量與多方面因素有關(guān)，所以在比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量多少時，需要運用控制變量法，但要注意在不同的條件下，由于控制不變的物理量可能不同，所以運用的公式也可能不同，如在電壓和時間相同的情況下，，要用公式 Q = EQ \F(U2, R)t 來比較熱量大小，在電流和時間相同的情況下，要用公式Q=I2Rt 來比較熱量大小。
方法技巧 電熱綜合計算題的命題研究及解決方案
1. 有關(guān)電熱的綜合計算題一般是以常見的電熱器為命題背景，通過開關(guān)的閉合或斷開等來對相關(guān)問題進行分析與計算。
2. 解決方案
（1）正確理解電熱（或發(fā)熱功率）與電阻的關(guān)系；
（2）能夠根據(jù)開關(guān)的閉合或斷開等畫出電路圖，明確電路的連接方式；
（3）綜合運用焦耳定律、歐姆定律和串、并聯(lián)電路的電流與電壓的規(guī)律進行解題。
【辨析】
在運用W=UIt、W=I2Rt和W=U2t/R計算電功時，要注意三個公式的適用條件：W=UIt適用于所有電路，而W=I2Rt和W=U2t/R只適用于純電阻電路（即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路）。
【辨析】
將用電器在額定電壓下的工作狀態(tài)和實際電壓下的工作狀態(tài)混淆，易導(dǎo)致
實際功率計算錯誤。
用電器只有在額定電壓下才能正常工作，此時用電器的實際功率等于其額定功率；當用電器兩端的電壓不等于其額定電壓時，用電器不能正常工作，用電器的額定功率是確定的，而實際功率不是確定的，同一用電器在不同的電壓下實際功率不同。解題時要切記，實際電壓改變，實際功率也會隨著改變，但一般認為用電器的電阻不隨電壓的改變而改變。
【辨析】
額定功率是用電器在額定電壓下的電功率，用電器的實際電壓與實際功率是隨電路的變化而變化的，額定電壓與額定功率是不變的，當它們作為已知條件給出時，通常的思路是根據(jù)公式R=U2額/P額先求出用電器的阻值，然后按照電阻不變根據(jù)P實=U2實/R計算得到實際功率。但是燈絲電阻受溫度的影響較大，有時按照常規(guī)思路進行計算是錯誤的。
【辨析】根據(jù)實驗要求選擇合適的儀器及電表的量程是易錯知識點之一。
易出錯的原因之一是對各儀器的規(guī)格及儀器上參數(shù)的物理意義不明確，如燈泡上標有“2.5V 0.3A”，表示該燈泡的額定電壓為2.5V、額定電流為0.3A，即電路中的電流超過0.3 A燈泡就有被燒壞的可能；滑動變阻器上標有“10Ω 1A”表示該滑動變阻器的最大阻值為10Ω，允許通過的最大電流為1A。若要測量小燈泡的電功率，所選擇的電源電壓必須高于小燈泡的額定電壓，電路中的電流不能超過各儀器允許通過的最大電流，同時還要考慮滑動變阻器的阻值范圍是否能按要求調(diào)節(jié)小燈泡兩端電壓達到規(guī)定值，選取滑動變阻器時，一般先根據(jù)R=（U電源-U燈）/I燈計算滑動變阻器接入電路的最小阻值，然后選取最大阻值大于且與之最接近的滑動變阻器；若多個滑動變阻器的最大阻值都符合，則利用額定電流加以篩選。
易出錯的原因之二是對物理過程分析不透徹、不全面，忽視了電流表、電壓表量程的選擇。要根據(jù)題意分析、計算來確定兩電表的量程，要保證測量時電表示數(shù)盡量超過所用量程的一半。
小組成員
是否合理
不合理之處
不合理產(chǎn)生的后果
甲
乙
小組
成員
是否
合理
不合理之處
不合理產(chǎn)生的后果
甲
否
電壓表所選
量程過小
電壓表無法指示燈泡的額定電壓，
且可能被損壞
乙
否
滑動變阻器的
最大阻值過小
小燈泡的實際電壓超過額定電壓，
不能正常發(fā)光且可能損壞
【辨析】
熱量公式Q=I2Rt是計算電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量多少的，它不能用來計算電能轉(zhuǎn)化為除內(nèi)能以外的其他形式的能的多少。
在一些含有電爐、電烙鐵、電熱毯、電熱水器等的電路中，電流通過這些用電器所做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此既可以用公式Q=I2Rt求解，也可以用公式Q=UIt=U2t/R求解；在一些含有電動機、電解槽的電路中，電流通過這些用電器所做的功只有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還有一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能，因此只能用公式Q=I2Rt求解電熱，不能用公式Q=UIt=U2t/R求解電熱。
考點突破:
1. 決定因素：燈泡的亮暗是由燈泡的實際功率決定的，燈泡消耗的實際功率越大，燈泡就越亮。
2. 分析步驟：
（1）先根據(jù)其規(guī)格（銘牌）利用R＝ EQ \F(U2, P) 計算、比較電阻的大?。ㄇ疤崾羌僭O(shè)電阻不變）；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路中電流相等、并聯(lián)電路中電壓相等的特點，選擇公式P=I2R或P＝ EQ \F(U2, R) 比較實際功率的大小，而比較燈泡的亮暗。
考點突破:
1. 解答電路安全問題時，應(yīng)依據(jù)“照顧弱者”的原則進行取值，即串聯(lián)取小電流、并聯(lián)取小電壓。具體表述為：在串聯(lián)電路中，計算各個元件允許通過的最大電流，取其中的最小值為電路中的最大電流；在并聯(lián)電路中，計算各個元件的兩端允許所加電壓的最大值，取其中的最小值為各支路兩端的最大電壓。
2. 電路消耗的功率最值：電源電壓不變，根據(jù)P=UI可知，當電路中電流最大時，消耗的功率最大；當電路中的電流最小時，消耗的功率最小。
考點突破:
1. 解題思路：解答有關(guān)電功、電功率和電熱的綜合計算題時，一是要明確電路的連接情況，二是需明確公式的適用范圍，三是能夠從銘牌或表格數(shù)據(jù)中提取有用的信息，挖掘出隱含的條件。
2. 有關(guān)公式列表比較如下：
物理量
電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
電能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
電功
W=UIt=I2Rt＝ EQ \F(U2, R) t =Pt
W=UIt=Pt
電功率
P=W/t=UI=I2R＝ EQ \F(U2, R)
P=W/t=UI
電熱
Q=UIt=I2Rt＝ EQ \F(U2, R) t =Pt
Q=I2Rt
發(fā)熱功率
P熱=UI=I2R＝ EQ \F(U2, R)
P熱=I2R
考點突破:
1. 伏安法測小燈泡的電功率
實驗原理是P=UI，考查的內(nèi)容主要有電路的連接、儀器的選擇、故障的排查、表格的設(shè)計、數(shù)據(jù)的處理等問題。
2. 依據(jù)等效替代的方法，還可以用其他兩種方法測量小燈泡的電功率。
若沒有電流表，可以用電壓表結(jié)合一個已知電阻來測量小燈泡的電功率；若沒有電壓表，可以用電流表結(jié)合一個已知電阻來測量小燈泡的電功率。
考點突破:
家用電熱器正常工作時的電壓都是220V，由P=U2/R可知，電路總電阻越小，加熱總功率就越大。因此，，當電熱器的電路總電阻最小時，電熱器就處于加熱狀態(tài)；電路總電阻最大時，加熱功率就最小，此時電熱器處于保溫狀態(tài)。
其類型主要有以下三種:
1. 短路式：兩電阻串聯(lián)，把開關(guān)與其中一個電阻R并聯(lián)，如圖甲所示。當閉合開關(guān)時，R被短路，只有一個電阻R0工作，此時為高溫擋；當斷開開關(guān)時，兩電阻串聯(lián)，總電阻變大，總功率變小，為低溫擋。

2. 單刀雙擲式：主要工作電阻R1在干路上，一條支路用導(dǎo)線，一條支路連接另一電阻R2，如圖乙所示。當開關(guān)S擲向b時，兩電阻串聯(lián)，為低溫擋；當開關(guān)擲向?qū)Ь€支路a時，只有R1工作，此時為高溫擋。
3. 旋轉(zhuǎn)多擋式：如圖丙所示，當開關(guān)擲向 0、1時，兩個電阻R1、R2串聯(lián)，為低溫擋；當開關(guān)擲向 1、2時，只有一個電阻R2工作，為中溫擋；當開關(guān)S擲向2、3時，兩個電阻R2、R3并聯(lián)，為高溫擋；
家用電熱器的各種狀態(tài)、相關(guān)問題和解決方案
舉例
相關(guān)問題
解決方案
銘牌標有為“220V 1500 W”的熱水器
求電阻
R＝ EQ \F(U2額, P額)
求實際功率
R＝ EQ \F(U2額, P額) P實＝ EQ \F(U實2,R)
求加熱效率
根據(jù)Q吸=cm△t求出水吸收的熱量，然后根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，最后根據(jù)η=Q吸/W求出加熱效率
三擋位電烤箱
判斷中、高、
低擋位
根據(jù)P＝ EQ \F(U2, R) ，U一定時，
R越?。ú⒙?lián)時），P越大
求不同擋位
時的電阻
根據(jù)R＝ EQ \F(U2, P) ，U一定時，
P越大，R越小
求實際電壓
（已知 P實、 R ）
根據(jù) P實＝ EQ \F(U實2,R) 可求：
U實2= P實R
求消耗的電能
或產(chǎn)生的熱量
W=Q=Pt

相關(guān)學(xué)案

專題16 電壓 電阻（核心知識點）-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理：

這是一份專題16 電壓 電阻（核心知識點）-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理，文件包含專題16電壓電阻知識清單+方法清單-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理+配套專練教師版docx、專題16電壓電阻知識清單+方法清單-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理+配套專練學(xué)生版docx等2份學(xué)案配套教學(xué)資源，其中學(xué)案共65頁， 歡迎下載使用。

專題13 內(nèi)能（核心知識點）-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理：

這是一份專題13 內(nèi)能（核心知識點）-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理，文件包含專題13內(nèi)能知識清單+方法清單-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理+配套專練教師版docx、專題13內(nèi)能知識清單+方法清單-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理+配套專練學(xué)生版docx等2份學(xué)案配套教學(xué)資源，其中學(xué)案共61頁， 歡迎下載使用。

專題20 電與磁（核心知識點）-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理：

這是一份專題20 電與磁（核心知識點）-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理，文件包含專題20電與磁知識清單+方法清單-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理+配套專練教師版docx、專題20電與磁知識清單+方法清單-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理+配套專練學(xué)生版docx等2份學(xué)案配套教學(xué)資源，其中學(xué)案共87頁， 歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)學(xué)案 更多

專題15 電流 電路（核心知識點）-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理

專題15 電流 電路（核心知識點）-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理
專題10 浮力（核心知識點）-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理

專題10 浮力（核心知識點）-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理
專題09 壓強（核心知識點）-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理

專題09 壓強（核心知識點）-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理
專題07 力（核心知識點）-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理

專題07 力（核心知識點）-2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)核心知識點梳理
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
中考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部