模块三 电磁学
专题十四 电功和电功率
考点 1 电功与电能
1．[2021 广东，16 节选]小明家的电能表月初示数如图所示，
月底示数为 941.4kW h，若用电价格为 0.7元/度，
则小明家该月电费为____元。
2．[2023 广东，23 节选]阅读材料，回答问题。
风力发电
风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标。风力发电机组主要
由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，
一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转
发电。
甲 乙
丙 丁
某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转 1圈，发电机转子转 20圈。风力发电机组输出
功率 与风速 的关系如图丙所示。在 5m/s ≤ ≤ 10m/s的范围内， 与 的三次方成正比。风
力发电机组所在风场某段时间内的风速 与时间 的关系如图丁所示。（为方便计算，图丙和图
丁数据已作简化处理。）
（1） 当风速为 12m/s时，风力发电机组工作 1h输出的电能相当于 kg的煤完全燃烧放
出的热量。( = 3.0 × 107J/kg)
煤
（2） 当风速为 13m/s时，发电机转子 1min转 400圈。若发电机输出电能 1kW h，叶片需
要转动______圈。
（3）若 14: 00—15: 00和 15: 00—16: 00两段时间内输出电能之比为 1: 3，则 14: 00—20: 00
的时间段内风力发电机组的输出电能为_______kW h。
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模块三 电磁学
考点 2 电功率
3．[2021 广东，6，3分]图中，灯泡L1、L2分别标有“6V3W”“6V6W”字样，电源电压不
变，开关 S闭合。①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光。灯泡 L在②
中比在①中（设灯丝电阻不变）（ ）
A．电功率较大，亮度较亮 B．电功率较小，亮度较暗
C．电功率相同，亮度相同 D．电功率较大，亮度较暗
4．[2023 广州，16，11 分]把一个某种类型的电阻 接在电压恒为 12V的电源两端，通电后，
同时记录 的温度-时间图线、流过 的电流-时间图线如图所示。
（1） 根据图线， 的温度为 50℃时，流过 的电流为____A。
（2） 求在 30s时 的阻值和电功率。
（3） 30s～40s， 产生的热量为 1；90s～100s， 产生的热量为 2。 1____ 2（选填
“>”“=”或“<”），写出判断依据：
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
__________________________________。
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5．[2021 广东，22，6 分]图甲是某品牌家用电吹风，其电路图如图乙所示， 1、 2为电阻丝，
为电动机。通过调节开关，可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种
状态。
甲 乙
（1） 要使电吹风正常工作，图甲中的 处应安装________， 处应安装________。（选填“电
动机”或“电阻丝”）
（2） 如图乙，要使电吹风处于“冷风”状态，应闭合开关______。要使电吹风处于“暖风”
状态，应闭合开关__________________。
（3） 已知电吹风处于“暖风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了 20℃；处于“热风”
状态时，从出风口吹出的空气温度升高了 30℃。假设这两种状态下的热效率相同，相同时间
内吹出的空气质量相同，则 1: 2 =________。
（4） 电吹风用了几年后，由于电阻丝的升华，实际发热功率会____（选填“变大”“变小”
或“不变”）。
6．[2022 深圳，16 节选]小明需要测量小灯泡的额定功率，灯泡铭牌是“3.8V 1.15W”。
电压表示数 电流表示数
3.0V 0.32A
甲 乙
3.8V 0.4A
4.5V
（1） 实验过程中，小明发现小灯泡较暗，如果要让小灯
泡正常发光，他应将滑动变阻器向 （选填“左”或“右”）滑动。
（2） 如图乙所示，当电压表示数为 4.5V时，电流表示数为____A。
（3） 通过表中数据可以求出，当灯泡正常发光时电阻为____Ω 。
（4） 通过计算，判断出这只小灯泡铭牌上的参数________（选填“合格”或“不合格”）；
在这个实验中，可能会观察到小灯泡出现的现象是__________________（答出一点即可）。
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7．[2024 广东，20，6 分]某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，其简化电路如图所示。
发热电阻 = 110Ω ,紫外线灯 L规格为“220V50W”。闭合开关S1和S2,消毒柜正常工作，求：
（1） 通过 的电流；
（2） 的电功率；
（3） L工作 100s消耗的电能。
8．[2023 广东，20，6 分]图甲是用某款 3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后，
笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为 6V， 1和 2
为发热电阻丝。只闭合S1时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率
比为 4: 3， 1 = 4Ω ，忽略电阻丝阻值随温度变化。求：
甲 乙
（1） 通过 1的电流；
（2） 低温挡的功率；
（3） 2的电阻值。
9．[2021 广东，19，6 分]如图甲所示电路，电源电压不变，闭合开关 S，将滑动变阻器 的滑
片 P由 移动到 时， 0的电功率和电流的 关系图像如图乙所示，求：
甲 乙
（1） 电源电压；
（2） 滑动变阻器的最大阻值。
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模块三 电磁学
10．[2022 广东，23，6 分]阅读下列短文，回答问题。
直流充电桩
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示。它能够将电网中的交流电转
化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩
的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。
甲 乙
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为 。充电时，充电桩的充电功率 会随着电池
的 的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。
现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全
部转化为电池的储能。充电前， 为 30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示
数均为 0。开始充电后， 与 的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理）。充满后，
立即停止充电。当 达到 70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。
充电电压/V 充电电流/A 充电时长/min 充电度数/(kW h) 充电费用/元
400 ______ 45 24.0 28.80
（1） 通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更__。
（2） 在 从 30%增至 70%的过程中，充电功率大致的变化规律是________________。当
为 70%时，充电电流为____A。
（3） 若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为____元。
（4） 设 从 70%增至 80%所需时间为 1，从 80%增至 90%所需时间为 2，且 1: 2 = 2: 3，
则测试全过程的充电总时长为____min。
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模块三 电磁学
考点 3 电热
11．[2021 广东，13，3 分]如图是探究电流通过导体产生的热量与__________关系的实验装置，
实验中用 U形管内液面的________反映导体产生热量的多少。通电一段时间后，容器__（选
填“甲”或“乙”）内电阻丝产生的热量较多。
12．[2024 广州，15，11 分]某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙
是内部简化电路图， 1、 2、 3为加热电阻，其中 1、 2的阻值均为 1100Ω ,通过旋转开关可
以实现挡位切换。把电热敷腰带接入 220V的家庭电路中，
甲 乙
（1） 旋转开关转至________（选填“ ”“ ”“ ”或“ ”）时，电热敷腰带处于高
温挡工作，理由是：_________________________________________________
_________________________________________________________________；
（2） 电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为 0.25A,求通电 10min消耗的电能；
（3） 旋转开关转至 时，电热敷腰带的功率为 22W,求电路的总电流；
（4） 旋转开关转至 时，求电热敷腰带的功率。
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模块三 电磁学
13．[2021 深圳，34，8 分]某科技兴趣小组用一个 88Ω 的电阻 1、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，求:
甲 乙 丙
（1） 通过 1的电流；
（2） 1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 2
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。
14．[2022 广州，16 节选]汽车启动时，蓄电池向启动电动机 M供电，设 M两端电压为 ，通
过 M的电流为 ，测得 和 图像如图 1。
图 1 图 2
（1） 求 1时 M的电功率。
（2） M仅通过导线 a、b接入电路，如图 2所示，a的电阻为 0.001Ω ，若通过 M的电流为
200A。持续 0.5s，求此过程：
① a两端电压；
② a产生的热量。
50/59专题十四 电功和电功率
考点 1 电功与电能
1．[2021 广东，16 节选]小明家的电能表月初示数如图所示，月底示数为 941.4kW h，若用
电价格为 0.7元/度，则小明家该月电费为____元。
【答案】140
【解析】月初电能表读数为 741.4kW h，所以该月耗电量 = 941.4kW h 741.4kW h =
200kW h，电费为 0.7元/度× 200kW h = 140元。
2．[2023 广东，23 节选]阅读材料，回答问题。
风力发电
风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标。风力发电机组主要
由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，
一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转
发电。
甲 乙
丙 丁
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某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转 1圈，发电机转子转 20圈。风力发电机组输出
功率 与风速 的关系如图丙所示。在 5m/s ≤ ≤ 10m/s的范围内， 与 的三次方成正比。风
力发电机组所在风场某段时间内的风速 与时间 的关系如图丁所示。（为方便计算，图丙和图
丁数据已作简化处理。）
（1） 当风速为 12m/s时，风力发电机组工作 1h输出的电能相当于__kg的煤完全燃烧放出
的热量。( = 3.0 × 107J/kg)
煤
（2） 当风速为 13m/s时，发电机转子 1min转 400圈。若发电机输出电能 1kW h，叶片需
要转动______圈。
（3）若 14: 00—15: 00和 15: 00—16: 00两段时间内输出电能之比为 1: 3，则 14: 00—20: 00
的时间段内风力发电机组的输出电能为________________kW h。
【答案】（1） 36
（2） 4
（3） 1084.3
【解析】
（1） 由图丙可知，当风速为 12m/s时，风力发电机组输出功率 = 300kW，风力发电机组
工作 1h = 3600s，产生的电能 = = 300 × 103W× 3600s = 1.08 × 109J， = ， 煤 =
9= 1.08×10 J = 36kg。
3.0×107J/kg
煤
（2） ′ = ′ = 1kW h = 1 h = 0.2min；转子转动圈数 = 0.2min × 400r/min = 80r，依题意
300kW 300
1 1
可知，叶片转 1圈，转子转 20圈，则叶片转动圈数 ′ = = × 80r = 4r。
20 20
（3） 依题意，结合题图丙、丁可知：当风速 < 3m/s时，风力发电机组输出功率 = 0；当
风速 ≥ 12m/s时，风力发电机组输出功率 = 300kW；当 5m/s ≤ ≤ 10m/s时， = 3
（ 为定值）。设 14: 00—15: 00发电机组输出电能为 1、输出功率为 1，15: 00—16: 00发
电机组输出电能为 2、输出功率为 2，由题知 1: 2 = 1: 3；14: 00—15: 00时段中，
14: 00—14: 30，风速 < 3m/s，风力发电机组输出功率为 0；14: 30—15: 00，风速 = 10m/s，
功率为 1 = 103 ①，则 1 = 1 × 0.5h；15：00—16: 00时段，风速 ≥ 12m/s，此时 2 =
300kW，则 2 = 2 × 1h =
2 = 2，由此可得 1 2 × 300kW = 200kW，将 3 3 1 = 200kW代入
①式，解得 = 0.2。根据图丁，分别将 和 代入 = 0.2 3和公式 = 中，计算出输出电能，
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则 14: 00—20: 00总输出电能 = (100 + 300 + 300 + 100 + 34.3 + 100 + 150)kW h =
1084.3kW h。
考点 2 电功率
3．[2021 广东，6，3分]图中，灯泡L1、L2分别标有“6V3W”“6V6W”字样，电源电压不
变，开关 S闭合。①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光。灯泡 L在②
中比在①中（设灯丝电阻不变）（ ）
A. 电功率较大，亮度较亮 B. 电功率较小，亮度较暗
C. 电功率相同，亮度相同 D. 电功率较大，亮度较暗
【答案】A
2 2 2 2 2 2
【解析】由 = = = = 1 = (6V) = 12Ω = 2 = (6V)，变形得 ，求得 1 ， = 6Ω ； 1 3W 2 2 6W
当只闭合 S、S1时，L1与 L串联，总电阻 总 1 = 1 + L,当只闭合 S、S2时，L2与 L串联，总
电阻 总 2 = 2 + L, 总 1 >
总 2，电源电压不变，由欧姆定律 = 可得， 1 < 2,根据
= 2L L, L不变，可知 L1 < L2，因此灯泡 L在②中比在①中电功率大，亮度更亮。故选 A。
4．[2023 广州，16，11 分]把一个某种类型的电阻 接在电压恒为 12V的电源两端，通电后，
同时记录 的温度-时间图线、流过 的电流-时间图线如图所示。
（1） 根据图线， 的温度为 50℃时，流过 的电流为____A。
（2） 求在 30s时 的阻值和电功率。
（3） 30s～40s， 产生的热量为 1；90s～100s， 产生的热量为 2。 1____ 2（选填
“>”“=”或“<”），写出判断依据：
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_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
__________________________________。
【答案】（1） 0.08
（2） 150Ω；0.96W
（3） >；电源电压恒定，电流通过电阻做的功转化为电热，即 = ，两过程通电时间相同，
且 1 = 0.08A， 2 = 0.045A，即 1 > 2,由 = = 可知 1 > 2
【解析】
（1） 根据温度-时间图像， 的温度为 50℃时，时间在 30s～40s之间，由对应的电流-时间
图像可知，此时流过 的电流为 0.08A。
（2） 由电流-时间图像可知，30s时流过 的电流为 0.08A，电源电压恒为 12V，根据欧姆定
= = 12V律推得 = 150Ω ，电功率 = = 12V × 0.08A = 0.96W。
0.08A
5．[2021 广东，22，6 分]图甲是某品牌家用电吹风，其电路图如图乙所示， 1、 2为电阻丝，
为电动机。通过调节开关，可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种
状态。
甲 乙
（1） 要使电吹风正常工作，图甲中的 处应安装________， 处应安装________。（选填“电
动机”或“电阻丝”）
（2） 如图乙，要使电吹风处于“冷风”状态，应闭合开关______。要使电吹风处于“暖风”
状态，应闭合开关__________________。
（3） 已知电吹风处于“暖风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了 20℃；处于“热风”
状态时，从出风口吹出的空气温度升高了 30℃。假设这两种状态下的热效率相同，相同时间
内吹出的空气质量相同，则 1: 2 =________。
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（4） 电吹风用了几年后，由于电阻丝的升华，实际发热功率会____（选填“变大”“变小”
或“不变”）。
【答案】（1） 电阻丝；电动机
（2） S；S和S1
（3） 1: 2
（4） 变小
【解析】
（1） 电吹风工作时，应该是电阻丝在前面，电动机在后面；
（2） 当只闭合开关 S时，只有电动机工作，吹冷风，当闭合开关 S和S1时，电阻丝 1发热，
吹暖风，当开关 S、S1和S2都闭合，电阻丝 1和 2都发热，发热功率最大，吹热风；
（3） 根据 = Δ ，根据题意，“暖风”Δ = 20℃，“热风”Δ ′ = 30℃，即 暖: 热 = 2: 3，
又因为“暖风”时只有 1发热，“热风”时 1和 2同时发热且为并联，两种情况 1两端电压
2
相同，所以 1和 2功率之比 1: 2 = 2: 1
，根据公式 = ，可得 1: 2 = 1: 2；
2
（4） 电阻丝升华后变细，电阻变大，根据公式 = ，在电压不变时，电功率变小。
6．[2022 深圳，16 节选]小明需要测量小灯泡的额定功率，灯泡铭牌是“3.8V 1.15W”。
电压表示数 电流表示数
3.0V 0.32A
3.8V 0.4A
4.5V
甲 乙
（1） 实验过程中，小明发现小灯泡较暗，如果要让小灯泡正常发光，他应将滑动变阻器向__
（选填“左”或“右”）滑动。
（2） 如图乙所示，当电压表示数为 4.5V时，电流表示数为____A。
（3） 通过表中数据可以求出，当灯泡正常发光时电阻为____Ω 。
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（4） 通过计算，判断出这只小灯泡铭牌上的参数________（选填“合格”或“不合格”）；
在这个实验中，可能会观察到小灯泡出现的现象是__________________（答出一点即可）。
【答案】（1） 左
（2） 0.44
（3） 9.5
（4） 不合格；小灯泡灯丝烧断
【解析】
（1） 小灯泡较暗，是因为小灯泡两端电压过小，根据串联电路的分压规律可知，此时应将滑
动变阻器滑片向左移动，减小滑动变阻器两端的电压，使小灯泡两端电压增大至额定电压，小
灯泡即可正常发光。
（2） 图乙中，电流表选择了“0～0.6A”量程，读数为 0.44A。
（3 ） 当小灯泡正常发光时，电压 = 3.8V，电流 = 0.4A，小灯泡电阻 = = 3.8V = 9.5Ω 。
0.4A
（4） 由表中数据可知，小灯泡的额定功率 = = 3.8V × 0.4A = 1.52W > 1.15W，与小灯
泡铭牌上的参数不相符，说明小灯泡铭牌上的参数不合格；由于计算得出的电功率大于小灯泡
铭牌上的数据，故在这个实验中，可能会观察到小灯泡灯丝烧断。
7．[2024 广东，20，6 分]某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，其简化电路如图所示。
发热电阻 = 110Ω ,紫外线灯 L规格为“220V50W”。闭合开关S1和S2,消毒柜正常工作，求：
（1） 通过 的电流；
（2） 的电功率；
（3） L工作 100s消耗的电能。
【答案】（1） 2A
（2） 440W
（3） 5 × 103J
【解析】
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1 = = 220V（ ） 通过 的电流 = 2A； 110Ω
（2） 的电功率 = = 220V × 2A = 440W；
（3） 紫外线灯正常工作时两端电压 L = 220V，功率 L = 50W，工作 100s消耗的电能 L =
L = 50W × 100s = 5 × 103J。
8．[2023 广东，20，6 分]图甲是用某款 3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后，
笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为 6V， 1和 2
为发热电阻丝。只闭合S1时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率
比为 4: 3， 1 = 4Ω ，忽略电阻丝阻值随温度变化。求：
甲 乙
（1） 通过 1的电流；
（2） 低温挡的功率；
（3） 2的电阻值。
【答案】（1） 1.5A
（2） 9W
（3） 12Ω
【解析】
（1） 只闭合S1，只有 1正常工作，通过 1的电流 1 =
= 6V = 1.5A。
1 4Ω
（2） 低温挡工作时 低温 = 1 = 6V × 1.5A = 9W。
（3） S1、S2都闭合， 1、 2并联，此时处于高温挡由 高温: 低温 =
1+ 2 = 9W+ 2 = 4可得 2 = 1 9W 3
3W = 2 = 3W2 = 0.5A， 2 =
= 6V = 12Ω 。
6V 2 0.5A
9．[2021 广东，19，6 分]如图甲所示电路，电源电压不变，闭合开关 S，将滑动变阻器 的滑
片 P由 移动到 时， 0的电功率和电流的 关系图像如图乙所示，求：
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甲 乙
（1） 电源电压；
（2） 滑动变阻器的最大阻值。
【答案】（1） 9V
（2） 72Ω
【解析】
（1） 根据题图甲，当滑片在 端，滑动变阻器接入电路的阻值为零，电路中只有 0在工作，
电路中总电阻最小，电流最大，再根据题图乙，此时的电流大小为 0.5A， 0电功率为 4.5W。
= = = 4.5W根据公式 ，可知 0两端电压 0 = 9V。因为电路为 0的简单电路，所以电源 0.5A
电压 总 = = 9V， =
0 = 9V0 0 = 18Ω 。 0.5A
（2） 根据题图甲，当滑片在 端，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中 与 0串联，电
路中总电阻最大，电流最小，再根据题图乙，此时的电流 ′ = 0.1A，所以 总 = 0′ + ，即 总 =
′ 0
′ 0 + ′
总 9V 0.1A×18Ω
max代入数据， max = = = 72Ω 。 ′ 0.1A
10．[2022 广东，23，6 分]阅读下列短文，回答问题。
直流充电桩
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示。它能够将电网中的交流电转
化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩
的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。
甲 乙
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设电池当前储能占充满状态储能的百分比为 。充电时，充电桩的充电功率 会随着电池
的 的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。
现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全
部转化为电池的储能。充电前， 为 30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示
数均为 0。开始充电后， 与 的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理）。充满后，
立即停止充电。当 达到 70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。
充电电压/V 充电电 充电时长/min 充电度数/(kW h) 充电费
流/A 用/元
400 ______ 45 24.0 28.80
（1） 通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更__。
（2） 在 从 30%增至 70%的过程中，充电功率大致的变化规律是________________。当
为 70%时，充电电流为____A。
（3） 若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为____元。
（4） 设 从 70%增至 80%所需时间为 1，从 80%增至 90%所需时间为 2，且 1: 2 = 2: 3，
则测试全过程的充电总时长为____min。
【答案】（1） 大
（2） 先变大后不变；100
（3） 50.4
（4） 109
【解析】
（1） 由 = 可知，电压越高、电流越大，充电功率越大。
（2） 由图乙可知，在 从 30%增至 55%的过程中，充电功率变大， 从 55%增至 70%的过
程中充电功率不变，因此 从 30%增至 70%的过程中，充电功率先变大后不变；当 为 70%
时， = 40kW = 40000W ，则此时 = = 40000W = 100A。
400V
3 28.80元（ ） 电费标准： = 1.2元/(kW h)。测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能，
24kW h
且 从 30%增至 70% 24kW h的过程中，消耗电能 24kW h，则电池总储能 总 = = 60kW h，70% 30%
又因为充电前 为 30%，则实际充电消耗的电能 = 60kW h × (1 30%) = 42kW h，需支
付电费：42kW h × 1.2元/(kW h) = 50.4元。
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（4） 由题图乙可知， 从 80%增至 90%过程中，充电功率 2 = 15kW，这阶段充电消耗电能
= × (90% 80%) = 60kW h × 10% = 6kW h = 2 = 6kW h2 总 ， 2 = 0.4h，依题意 2 15kW
从 90%增至 100%的充电过程中，充电功率始终保持 15kW，则此过程充电时间 3 = 2 = 0.4h，
又 1: 2 = 2: 3，则
2 2
1 = 2 = × 0.4h =
0.8 h， 从 70%增至 100%的充电时间为
3 3 3 1
+ 2 + 3 =
0.8 h + 0.4h + 0.4h = 3.2 h = 64min；由题表可知 从 30%增至 70%的时间为 45min，则全过程
3 3
充电时间 = 45min + 64min = 109min。
考点 3 电热
11．[2021 广东，13，3 分]如图是探究电流通过导体产生的热量与__________关系的实验装置，
实验中用 U形管内液面的________反映导体产生热量的多少。通电一段时间后，容器__（选
填“甲”或“乙”）内电阻丝产生的热量较多。
【答案】电流大小； 高度差； 甲
【解析】甲、乙两容器里的电阻相同，乙容器中电阻与另一相同电阻并联，使得流过甲容器中
电阻的电流大于流过乙容器中电阻的电流，因此本实验是探究电热和电流大小的关系；通过 U
形管内液面的高度差反映产生热量的多少，产生热量越多，U形管内液面高度差越大；电阻和
通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多，因此容器甲内的电阻丝产生的热量多。
12．[2024 广州，15，11 分]某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙
是内部简化电路图， 1、 2、 3为加热电阻，其中 1、 2的阻值均为 1100Ω ,通过旋转开关可
以实现挡位切换。把电热敷腰带接入 220V的家庭电路中，
甲
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乙
（1） 旋转开关转至________（选填“ ”“ ”“ ”或“ ”）时，电热敷腰带处于高
温挡工作，理由是：
_________________________________________________________________________________
_________________________________；
（2） 电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为 0.25A,求通电 10min消耗的电能；
（3） 旋转开关转至 时，电热敷腰带的功率为 22W,求电路的总电流；
（4） 旋转开关转至 时，求电热敷腰带的功率。
【答案】（1） ；旋转开关转至 时，电路中 2和 3并联，电路总电阻最小，电流最大，
此时电功率最大
（2） 3.3 × 104J
（3） 0.1A
（4） 44W
【解析】
2
（1 ） 由图乙可知，旋转开关转至 时， 1、 2串联，此时电路中电阻最大，根据 = 可得，
此时电功率最小，为低温挡；旋转开关转至 时， 1被短接，只有 2接入电路，为中温挡；
旋转开关转至 时， 2与 3并联，电路中电阻最小，功率最大，为高温挡。
（2） 高温挡工作时的总电流为 0.25A，通电 10min消耗的电能 = = 220V × 0.25A ×
10 × 60s = 3.3 × 104J。
（3 低 22W） 旋转开关转至 时，电热敷腰带的功率为 22W，电路的总电流 低 = = = 0.1A。 220V
2
（4） 旋转开关转至 时， 1被短接，只有 2接入电路，为中温挡；根据公式 = 可得，电
2
= = (220V)
2
热敷腰带的功率 中 = 44W。 2 1100Ω
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13．[2021 深圳，34，8 分]某科技兴趣小组用一个 88Ω 的电阻 1、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，求:
甲 乙 丙
（1） 通过 1的电流；
（2） 1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 2
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。
【答案】（1 220V） 通过 1的电流 1 = = = 2.5A。 1 88Ω
（2） 1消耗的电功率 1 = 1 = 220V × 2.5A = 550W。
（3） ① 乙
② 改装后电烤箱产生的热量 总 = ( 1 + 2) = (550W+ 550W) × 10 × 60s = 6.6 × 10
5J。
14．[2022 广州，16 节选]汽车启动时，蓄电池向启动电动机 M供电，设 M两端电压为 ，通
过 M的电流为 ，测得 和 图像如图 1。
图 1 图 2
（1） 求 1时 M的电功率。
（2） M仅通过导线 a、b接入电路，如图 2所示，a的电阻为 0.001Ω ，若通过 M的电流为
200A。持续 0.5s，求此过程：
① a两端电压；
② a产生的热量。
【答案】（1） 2000W
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（2） ① 0.2V
② 20J
【解析】
（1）由图 1可知， 1时刻， = 10V， = 200A，则电动机 M的电功率 = = 10V × 200A =
2000W。
（2） a导线与电动机串联，由串联电路中的电流处处相等可得，通过导线 a的电流与通过电
动机的电流相等，即 a = 200A，则导线 a两端的电压 a = a a = 200A × 0.001Ω = 0.2V，导
线 a产生的热量 2a = a a = (200A)2 × 0.001Ω × 0.5s = 20J。
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