26.课时26　电功率　焦耳定律（含答案） 2025年中考物理人教版考点过关练

课时26　电功率　焦耳定律
基础巩固
1. （2024东莞模拟）下列家用电器中，利用电流的热效应工作的是（　　）
A. 电风扇 B. 洗衣机 C. 电热水壶 D. 电视机
2. （2024广元）如图是小英家的电能表表盘的示意图，她断开其他用电器，只将电饭煲单独接入电路中正常工作1 min，发现电能表转盘转过10 r.下列说法正确的是（　　）
第2题图
A. 电能表是测量电流的仪表
B. 电能表允许通过的最大电流是10 A
C. 电能表表盘示数为10 226 kW·h
D. 电饭煲正常工作10 min，消耗电能6×105 J
3. 两盏灯L1、L2的铭牌上分别标有为“6 V　3 W”“4 V　4 W”的字样，将两盏灯接入电源电压不变且不高于4 V的电路中，则下列说法中正确的是（假设灯丝的电阻不随温度的变化而变化）（　　）
A. 两灯串联时L2更亮
B. 两灯并联时L1更亮
C. 两灯串联的总功率小于两灯并联时的总功率
D. 通电时间相同时，两灯串联消耗的电能大于两灯并联消耗的电能
4. （2024清远模拟）如图所示的电路中，电源电压U＝3 V且保持不变，R1＝10 Ω，闭合开关，电路电流I1＝0.1 A. 则（　　）
第4题图
A. R1两端的电压是2 V
B. 通过R2的电流是0.1 A
C. R2的阻值是30 Ω
D. R1消耗的电功率是0.2 W
5. （2023深圳）已知R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起，则（　　）
第5题图
A. 图甲中R1与R2的电流比I1∶I2＝2∶3
B. 图乙中R1与R2的电压比U1∶U2＝3∶2
C. 图甲与图乙的总功率比P1∶P2＝6∶25
D. 图甲与图乙的总功率比P1∶P2＝25∶6
6. 如图所示的电路中，电源电压为6 V，闭合开关后，电流表与的示数分别是0.6 A、0.2 A，下列说法正确的是（　　）
第6题图
A. 通过灯泡L1的电流为0.6 A
B. 灯泡L2的阻值为15 Ω
C. 灯泡L1的实际功率为2.4 W
D. 电路工作1 min消耗的电能为144 J
7. （2024深圳模拟）小勇想自制一个可以通过充电宝供电的电加热坐垫.他找来了长度相同，横截面积为1 mm2的铜丝和一种合金丝（其中每米的铜丝电阻为0.017 Ω，每米的合金丝电阻为0.5 Ω），选取其中的一种作为发热丝，并将其接入如图甲所示的坐垫中，发热丝的连接情况如图乙所示；选取另一种金属丝作为连接发热丝和充电宝的导线，请你判断，小勇应该选取 　　　　　作为发热丝，你的理由是　　　　　　　　　　　　　　.发热垫制作成功后，小勇发现发热垫的功率较低，请你帮助小勇提出一种改进方法　　　　　　.
甲 乙
第7题图
8. （2024清远模拟）如图所示，电源电压不变，灯泡上标有“4 V　2 W”的字样，当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表的示数为0.6 A，则灯泡的额定电流是
　　　A，电阻R的电功率为　　　W， 通电1 min，R产生的热量为　　　　J.
第8题图
9. （2024乐山）如图所示的电路中，电阻R1＝10 Ω.闭合开关S，电流表的示数为1 A.
第9题图
（1）求电源电压.
（2）当滑片P位于滑动变阻器RP的中点时，电流表的示数为1.2 A，求此时滑动变阻器RP接入电路的阻值.
（3）当滑片P位于滑动变阻器RP的最右端时，求整个电路的电功率.
能力提升
10. （2024汕头模拟）如图甲所示，这是小灯泡L和定值电阻R的I－U图象.将小灯泡L和定值电阻R按图乙所示的方式接入电路中，只闭合开关S时，小灯泡的实际功率为1 W，则小灯泡两端的电压为　　　　V；再闭合开关S1，电流表的示数变化了　　　　A，通电10 s电路消耗的总电能为　　　　J.
甲 乙
第10题图
参考答案
1. C　2. D　3. C　4. B　5. C　6. C 7. 合金丝　当电流和通电时间相同时，合金丝电阻大，产生的热量多　将发热丝并联 8. 0.5　0.4　24
9. 解：（1）闭合开关S，R1与RP并联，此时电源电压等于R1两端的电压，由欧姆定律可得U＝I1R1＝1 A×10 Ω＝10 V
（2）测量干路电流I，此时流过RP的电流为IP，有IP＝I－I1＝1.2 A－1 A＝0.2 A，RP两端电压等于电源电压，由欧姆定律可得，RP接入电路的阻值R＝＝＝50 Ω
（3）当滑片P位于RP的最右端时，RP接入电路的阻值为2R
此时流过RP的电流IP'＝＝＝0.1 A
此时电路的总电流I'＝IP'＋I1＝0.1 A＋1 A＝1.1 A
此时整个电路的电功率P＝UI'＝10 V×1.1 A＝11 W
10. 2　0.2　14
微专题6　电路故障分析
1. （2024达州）如图所示的电路，闭合开关后，整个电路正常工作.其中一盏灯突然熄灭，两只电表的示数均变大，则该电路可能发生的故障为（　　）
第1题图
A. L1短路 B. L2短路 C. L1断路 D. L2断路
2. （2024深圳模拟）如图是某同学做实验时的电路图.闭合开关S后，发现灯泡L1、L2均不亮，电流表的示数为零，电压表的示数约等于电源电压，则该电路中的故障是（　　）
第2题图
A. 电源正极与a之间断路
B. a、L1、b之间断路
C. b、L2、c之间断路
D. c与电源负极之间断路
3. 如图所示，闭合开关S，灯泡L1、L2都能正常发光，两只电表都有示数，工作一段时间后，灯泡L2突然熄灭，L1仍然正常发光，两只电表均无示数，则故障可能是 （　　）
第3题图
A. 电压表短路 B. 电流表断路 C. L2断路 D. L2短路
4. （2024广州模拟）如图所示，闭合开关S，两灯不亮，为检查电路故障，用电压表的“3 V”接在a接线柱，电压表的“－”的连接线分别接触b、c、d、e接线柱，测得示数分别为3 V、3 V、0 V、0 V；则电路的故障可能是（　　）
第4题图
A. L1断路 B. L2断路 C. L1短路 D. L2短路
5. 在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1 、L2和 L3都不发光.若仅一只灯泡发生断路，现用一根导线连接a、b点，三只灯泡仍都不亮，则（　　）
第5题图
A. 一定是灯泡L1断路 B. 一定是灯泡L2断路
C. 再连接c、d点，灯泡仍都不亮，则是L2断路
D. 再连接c、d点，灯泡仍都不亮，则是L3断路
6. （2024东营）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光，一段时间后，其中一个灯泡突然熄灭，而电压表示数不变，电流表示数几乎为零，由此判断发生故障的原因可能是　　　　.
第6题图
7. 万唯原创 在探究“串联电路电流规律”时，两位同学正确连接电路且闭合开关后发现小灯泡均不发光，如图所示.电路中的一只灯泡发生故障，则发生的是
　　　　（选填“断路”或“短路”）故障. 甲同学将另一只灯泡L3并联在A、B两点时，若L1、L2中只有一只灯泡不亮，判断是灯泡　　　　故障；乙同学将电压表并联在B、C两点时，若电压表示数接近电源电压，判断是灯泡　　　　故障.
第7题图
参考答案
1. A　2. C　3. B　4. B　5. C　6. L2断路 7. 断路　L1　L2
微专题7　动态电路分析与计算
考向1　动态电路分析
1. （2024茂名模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＞R2，闭合开关S，电路正常工作，若将R1与R2位置互换，则（　　）
第1题图
A. 电流表的示数变大 B. 电流表的示数变小
C. 电压表的示数不变 D. 电压表的示数变小
2. （2024连云港）如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中（　　）
第2题图
A. 电流表的示数变小，灯亮度变暗 B. 电流表的示数变大，灯亮度变亮
C. 电压表的示数不变，灯亮度不变 D. 电压表的示数变小，灯亮度变亮
3. （2024兰州）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动到中点的过程中，下列说法中正确的是（　　）
第3题图
A. 滑动变阻器R2消耗的功率变大
B. 电流表的示数变小
C. 电压表的示数变大
D. 电压表与电流表的示数之比变大
4. （2024云南）如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S、S1和S2，灯L1、L2都正常发光，下列说法正确的是（　　）
第4题图
A. 电流表测通过灯L2的电流
B. 电流表和的示数相等
C. 断开开关S2，电流表的示数变小
D. 断开开关S2，灯L1变暗
5. （2024深圳模拟）如图所示，电源两端电压不变，不考虑小灯泡L的电阻受温度的影响，闭合开关S后，滑动变阻器R的滑片P向a端滑动过程中，下列说法正确的是（　　）
第5题图
A. 电压表的示数变大、电流表示数不变
B. 电流表的示数变小、电流表的示数变小
C. 电压表与电流表示数的比值不变
D. 电压表与电流表示数的乘积变小
6. 万唯原创 如图所示的电路中，电源电压恒定不变.开关S1闭合，开关S2由断开到闭合的过程中，电流表的示数变大（电流表未画出），下列说法中正确的是（　　）
第6题图
A. 电流表在B点
B. 电压表的示数变小
C. 电压表和电流表示数的比值不变
D. 电压表和电流表示数的乘积变小
7. （2024揭阳模拟）如图是一种测量风速的装置原理图.其中风速表由电压表改装而成，R为定值电阻，探头A和金属杆与滑动变阻器的滑片P相连，当风吹过探头时，探头上、下表面空气流速不同，探头将带动金属杆以O为轴转动，使与滑片P接触的触头上、下移动.当风速变小时（　　）
第7题图
A. 探头A向上运动，电压表示数变小
B. 探头A向下运动，电压表示数变小
C. 探头A向上运动，电压表示数变大
D. 探头A 向下运动，电压表示数变大
8. （2024中山模拟）如图所示是晓丹设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端的电压保持不变，电阻R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻.压敏电阻装在油箱内的底部，其阻值随油箱中油量的减少而减小，当电压表的示数大于某一值U时，就会触发报警.电压表的示数为U时，油箱中的油量为警戒油量.下列说法正确的是（　　）
第8题图
A. R1为压敏电阻
B. 随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大
C. 若换用阻值更大的定值电阻，警戒油量将变小
D. 若换用电压更大的电源，警戒油量将变小
9. （2024东营）如图甲是某酒精测试仪的简化电路图，R0为定值电阻，R为酒精气体传感器，其阻值随酒精浓度变化的图象如图乙所示.若电源电压不变，闭合开关，当R周围的酒精浓度增加时，下列判断正确的是（　　）
甲 乙
第9题图
A. 电流表的示数变小
B. 电压表的示数变大
C. 电压表与电流表示数的比值不变
D. 电路消耗的总功率变大
10. （2024福建）如图所示的电路，电源电压保持不变，R为定值电阻，Rt为热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大.闭合开关S，当热敏电阻Rt的温度降低时，电压表的示数　　　　，电压表的示数与电流表的示数之比　　　　.（均填变化情况）
第10题图
考向2　动态电路计算
1. 如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，电压表的示数为3 V，电流表示数为0.3 A，断开S2后，电压表示数为2 V，则下列判断正确的是（　　）
第1题图
A. R1阻值为20 Ω
B. R2阻值为10 Ω
C. 电源电压为2 V
D. 前后两次电路中的电流之比为3∶2
2. （2023常州）如图所示的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，Rx为滑动变阻器（A、B为其两端点）.闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是0.6～3 V，电流表示数的变化范围是0.12～0.6 A. 下列说法中正确的是（　　）
第2题图
A. 电源电压为6 V
B. R0的阻值为25 Ω
C. Rx的最大阻值为20 Ω
D. 移动滑片P，电路总功率的最小值为0.72 W
3. （2024茂名模拟）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表的示数I与电压表的示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）
甲 乙
第3题图
A. 电源的电压为4 V
B. R2的最大阻值为20 Ω
C. 图乙中C点表示滑片位于中点时的状态
D. R1的最大功率为0.8 W
4. 万唯原创 如图所示是小明设计的电子拉力计的原理图，硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计），滑片P在a端时弹簧恰好处于原长，弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如下表所示.定值电阻R0＝5 Ω，a、b是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25 Ω，电源电压U＝3 V，电流表的量程为0～0.6 A.下列分析正确的是（　　）
第4题图
ΔL/cm 0 1 2 3 4 5 6
F/N 0 100 200 300 400 500 600
A. 将电流表的表盘改为拉力计的表盘，表盘的零刻度所对应的电流值是0 A
B. 拉力计的最大测量值是600 N
C. 当拉力为400 N时，电路消耗的总功率为9 W
D. 当电流表指针指在0.2 A处，作用在拉环上水平向右的拉力为300 N
5. （2024长沙）小明制作了一款可调亮度的小台灯，电路如图所示.电源电压保持不变，灯泡的电阻为10 Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“20 Ω　1 A”的字样.
第5题图
（1）闭合开关后，移动滑片使R的阻值变　　　　时，通过灯泡的电流变大，灯泡变亮.
（2）当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时，通过灯泡的电流为0.15 A，此时灯泡两端的电压为　　　　V.若灯泡两端允许的最大电压为2.5 V，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为　　　　Ω.
6. （2024东莞模拟）灯泡L的电流随电压变化的图象如图甲所示，将此灯泡L与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5 W，则电源电压是　　　　V；再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.05 A，则定值电阻R的阻值是　　　　Ω；定值电阻消耗的电功率是 　　　　W.
甲 乙
第6题图
7. （2024重庆A卷）图甲是同学们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路原理图.电源电压为3 V，R是调节亮度的变阻器，最大阻值为10 Ω.灯L上标有“2.5 V　0.5 W”的字样.忽略温度对电阻的影响.求：
甲 乙
第7题图
（1）灯L正常发光时的电阻.
（2）灯L正常发光时，变阻器R工作10 min产生的热量.
（3）电源电压降为2.7 V后，灯L的最小实际电功率.
参考答案
考向1　动态电路分析
1. D　2. A　3. A　4. C　5. D　6. C　7. B　8. B　9. D　10. 变大　不变
考向2　动态电路计算
1. D　2. C　3. B　4. D　5. （1）小　（2）1.5　8 6. 2　40　0.1
7. 解：（1）由R＝和P＝UI可得，灯L正常发光时的电阻RL＝＝＝12.5 Ω
（2）灯L正常发光时，电路中的电流I＝＝＝0.2 A，根据串联分压知识可知，变阻器两端的电压UR＝U－U额＝3 V－2.5 V＝0.5 V，变阻器R工作10 min产生的热量Q＝W＝URIt＝0.5 V×0.2 A×10×60 s＝60 J
（3）忽略温度对电阻的影响，电源电压降为2.7 V后，根据P＝I2R可知，当电路中的电流最小时，灯L的实际电功率最小，则当变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小且最小电流I实＝＝＝0.12 A，则灯L的最小实际电功率P实＝RL＝（0.12 A）2×12.5 Ω＝0.18 W
微专题8　家用电器相关计算
1. （2024雅安）雅安是世界茶文化发源地，市民闲余喜爱品茶.图甲是某款具有加热和保温功能的电热茶壶，其简化电路如图乙所示，在220 V电压下工作时，加热电流为4 A，保温电流为0.5 A，则保温时的功率为　　　W，R2的阻值为　　　　Ω；若不计热量损失，将1 kg的水从20 ℃加热至64 ℃，需加热的时间为　　s.[已知c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
甲 乙
第1题图
2. 万唯原创 某智能电热毯能够根据环境温度自动实现加热挡和保温挡的切换，其简化电路如图甲所示，R1、R2均为加热电阻，S为智能开关.如图乙所示为加热功率P随环境温度t变化的图象，当开关S连接接线柱2和3时电热毯处
于　　　　（选填“加热”或“保温”）挡，R1和R2的电阻之比为　　　　.
甲 乙
第2题图
3. （2024汕头模拟）如图甲所示是一款电热暖脚器，可通过旋钮来实现高、低温挡位切换，其内部简化电路如图乙所示，图中R1、R2均为加热电阻（阻值不变）.该暖脚器高温旋钮开关挡的功率是440 W，低温挡的功率是110 W.求：
甲 乙
第3题图
（1）低温挡位时电路中的电流是多少？
（2）该暖脚器在高温挡连续工作5 min产生的热量是多少？
（3）加热电阻R1的阻值是多少？
　　　　　　
4. （2024河南改编）小华家新买了一台电暖器，部分参数如下表，通过调节旋钮，可实现高温挡、低温挡的切换.她结合所学知识进行了研究.
第4题图　　　
额定电压 220 V
高温挡功率 2 000 W
低温挡功率 800 W
（1）小华家墙上的插座允许通过的最大电流为10 A，请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用.
（2）若该电暖器一天正常工作6 h，其中高温挡2 h，低温挡4 h，则它一天耗电多少千瓦时？
（3）新考法 [科学论证] 小华与妈妈一起做饭时，准备同时使用电饭锅和电磁炉.小华说：“应先把电暖器关掉，否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾.”请运用物理知识进行解释.
5. （2024茂名模拟）如图甲为某一款家用即热型多挡位电热水器，内部简化电路如图乙所示，R1＜R2（电阻值不变），调节开关时电热水器分为低温、中温、高温三挡，功率如表.求：
额定电压 220 V
额定功率 低温：2 200 W
中温：4 400 W
高温：
甲 乙
第5题图
（1）当只有S1闭合时，电热水器正常工作时的电流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）冬天水初温是12 ℃，设定出水温度为45 ℃，用高温挡工作7 min，不计热量散失，流出热水的质量为多少？[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
参考答案
1. 110　385　210　2. 加热　14∶11
3. 解：（1）由P＝UI可知，低温挡时电路中的电流I＝＝＝0.5 A
（2）该暖脚器在高温挡连续工作5 min产生的热量Q＝W＝P高t＝440 W×5×60 s＝1.32×105 J
（3）由图乙可知，当旋钮开关旋至1时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路中的总功率最小，暖脚器处于低温挡，当旋钮开关旋至2时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，暖脚器处于高温挡；
由P＝可知，R1、R2的串联总电阻R＝＝＝440 Ω
R2的阻值R2＝＝＝110 Ω
根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值R1＝R－R2＝440 Ω－110 Ω＝330 Ω
4. 解：（1）此插座允许接入用电器的最大功率P大＝UI大＝220 V×10 A＝2 200 W
电暖器的高温挡功率2 000 W＜2 200 W
所以此插座能满足该电暖器正常使用
（2）高温挡工作消耗的电能W1＝P1t1＝2 kW×2 h＝4 kW·h
低温挡工作消耗的电能W2＝P2t2＝0.8 kW×4 h＝3.2 kW·h
该电暖器一天消耗的电能W总＝W1＋W2＝4 kW·h＋3.2 kW·h ＝7.2 kW·h
（3）同时使用电饭锅和电磁炉时，总功率较大，由I＝可知，干路中的电流会过大，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，导线的电阻与通电时间一定时，干路上产生的电热会过多，容易引发火灾.
5. 解：（1）由图乙可知，只闭合开关S1，电路等效为R1接在电源上的简单电路，由P＝UI＝可得，此时电路消耗的电功率P1＝，只闭合开关S2，电路等效为R2接在电源上的简单电路，此时电路消耗的电功率P2＝，同时闭合开关S1、S2，电路为R1、R2并联，此时电路消耗的电功率P＝P1＋P2＝＋，根据R1＜R2，所以，P2＜P1＜P，因此，只闭合开关S2时，电热水器为低温挡，功率P2＝2 200 W，只闭合开关S1时，电热水器为中温挡，功率P1＝4 400 W，同时闭合开关S1、S2时，电热水器为高温挡，功率P＝P1＋P2＝4 400 W＋2 200 W＝6 600 W；由P＝UI可得，当只有S1闭合时，电热水器正常工作时的电流I1＝＝＝20 A
（2）由P＝UI＝可得，R2的阻值R2＝＝＝22 Ω
（3）根据P＝可得，电热水器高温挡工作t＝7 min＝420 s消耗的电能W＝Pt＝6 600 W×420 s＝2.772×106 J
不计热散失，水吸收的热量Q吸＝W＝2.772×106 J
由Q吸＝cm（t末－t0）可得，水的质量
m＝＝＝20 kg