(共35张PPT)
第五部分 电磁学
第十九讲 电阻的测量
第一轮 中考考点梳理
课标要求
【测量类学生必做实验】用电流表和电压表测量电阻。
电
阻
的
测
量
1. 实验电路图（请作图）：
2. 实验原理： 。
3. 实验器材：电源、开关、待测电阻、 电流表 、电压表、 滑动变阻器 、导线。
4. 滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变待测电阻（或小灯泡）两端的电压。
电流表
滑动变阻器
电
阻
的
测
量
5. 注意事项：①连接电路时，开关应 断开 ，滑动变阻器滑片
应移到 最大阻值 处。②测定值电阻的阻值时应多次测量取平
均值以减小实验误差，此装置能探究电流与电压的关系；测小灯
泡的电阻时不能取平均值，因为其阻值受 温度 的影响，此装
置不能探究电流与电压的关系。
断开
最大阻值
温度
在“测量定值电阻阻值”的实验中，提供的实验器材有：两节新干电池，电压表，电流表，滑动变阻器R“20 Ω 1 A”，待测电阻Rx（阻值约为几欧），开关一个，导线若干。
（1）图甲是实验中设计的电路图，请在图中圆圈内正确填写表示电表的字母符号。
如答案图1所示
（答案图1）
（2）根据图甲的电路图，请用笔画线代替导线，把图丙中的实物图连接成完整电路（有两条导线未连接），要求开关闭合时电流表示数最小，测量时电表示数尽可能精确。
如答案图2所示
（答案图2）
（3）连接电路前，发现电流表指针位置如图乙所示，此时需要进行的操作是 调零 。连接电路时，开关应该 断开 （选填“断开”或“闭合”）。
（4）若闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数变大，电压表的示数变小，你认为电路连接中存在的错误是 电压表并联在滑动变阻器的两端了 。
调零
断开
电压表
并联在滑动变阻器的两端了
（5）改正错误后重新实验，测得的部分数据已记录在表格中，表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是 Rx阻值的平均值 。在第3次测量时，电压表的示数如图丁所示，根据这三次测得的数据，Rx阻值的平均值为 8.1 Ω。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω
1 1.6 0.20 8.0
2 2.0 0.24 8.3
3 0.3
Rx阻值的平均值
8.1
小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有“2.5 V”字样相同规格的灯泡若干，两个滑动变阻器R1“10 Ω 1 A”、R2“20 Ω 0.8 A”，开关、导线若干。
（1）本实验的原理是 。
（2）请你根据图甲所示电路，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮，且导线不交叉）
答案如图所示
（3）闭合开关前，应将滑片P置于 A （选填“A”或“B”）端。正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是 C 。
A. 小灯泡短路
B. 滑动变阻器短路
C. 小灯泡断路
D. 滑动变阻器断路
A
C
（4）排除故障后，移动滑片P，她应注视 电压表 （选填“电压表”或“电流表”）示数的变化情况。她依次测得6组数据，如表所示。其中第2次实验时电流表表盘如图丙所示，此时电路中的电流为 0.2 A；第4次实验时灯泡的电阻值为 8 Ω。由表格中的数据可知，小张选用的滑动变阻器应是 R2 （选填“R1”或“R2”）。
电压表
0.2
8
R2
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流I/A 0.16 0.22 0.25 0.28 0.29
电阻R/Ω 3.1 6.8 8.9 9.7
（5）小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是 不合理 （选填“合理”或“不合理”）的，因为本实验多次测量的目的是 探究灯泡电阻随温度变化的规律 。
不合理
探究灯泡电阻随温度变化的规律
（6）若电源电压为4.5 V，要测量额定电压为3.8 V的小灯泡正常发光时的电阻，但电压表0～15 V的量程已损坏。在不改变原器材的情况下，你的办法是 把电压表并联在滑动变阻器两端，测出电压表示数为0.7 V时的电流表示数，再根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻 。
（7）小张继续用图乙所示的装置来探究某未知电阻Rx的大小。她把Rx接入原小灯泡的位置，通过实验，记录电流表与电压表示数的多组数据。小张又将这几组数据算得的电阻值取平均值作
为Rx的电阻，这种数据处理方式是 合理 （选填
“合理”或“不合理”）的，因为本实验多次测量
的目的是 求平均值减小误差 。
把电压表并联在滑动变阻器两端，测出电压表示数为0.7
V时的电流表示数，再根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻
合理
求平均值减小误差
同步变式拓展
1. （2025·重庆）用图甲所示的电路测量标有“0.7 mm/HB”字样铅笔芯的电阻。
（第1题图）
（1）请在图甲中用笔画线代替2根导线将电路连接完整。
答案如图所示
（2）连接电路时应 断开 开关，然后将滑动变阻器的滑片P移至
B 端。
（3）闭合开关，无论如何移动滑片P，两表始终无示数，经检查，电路连接和电表均完好，则可能是滑动变阻器R2发生 断路 故障。
断开
B
断路
（第1题图）
（4）排除故障进行实验，第1次测量时，电流表示数如图乙所示，为
0.1 A，将滑片P向A端移动，电压表示数将变 大 。将全部数据记录在下表中，计算出对应的电阻。
0.1
大
实验次数 电压U1/V 电流I1/A 电阻R1/Ω
1 0.3 － －
2 0.5 0.18 2.78
3 0.7 0.26 2.69
4 0.9 0.35 2.57
5 1.1 0.43 2.56
6 1.3 0.52 2.50
（5）实验数据表明，铅笔芯的电阻是变化的，经分析，影响该变化的因素是 温度 。
温度
2. （教材习题改编）在“伏安法测电阻”的实验中，所用的器材有：两节干电池，待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
（第2题图）
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。
答案如图所示
（2）连接好电路后，用开关试触时，发现电流表指针不动，电压表指
针摆动幅度很大，则电路中出现的故障是 （选填“短”或“断”）路。
（3）本实验要改变电压值进行多次测量。某次测量电压表示数为2.4 V，电流表示数如图乙所示，则该次电阻的测量值是 6 Ω。
断
6
（4）某小组同学用伏安法测量盐水柱的电流和电压，根据实验数据在坐标系中描绘的点如图丙所示。
①请在图丙坐标系中完成I－U图像。
答案如图所示
②分析图像可知该段盐水柱的电流与电压的关系
是： 电阻一定时，电流与电压成正比 。
③实验所用盐水柱的电阻是 10 Ω。
④他们又往盐水里加了些盐，用同样的方法进行测量。发现相同电压下，对应的电流都比加盐前的电流大。由此可以初步得出：盐水的电阻与盐水浓度有关，盐水越浓，电阻越 小 。
电阻一定时，电流与电压成正比
10
小
1.(2025·外语校)小含利用图甲所示的器材测量定值电阻Rx的阻值,所用学生电源电压可调。
(1)请用笔画线代替导线帮小含将图甲电路连接完整。
答案如图所示
(2)在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至 (选填“A”或“B”)端。然后闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,则故障原因可能是 (填序号)。
A.Rx短路
B.滑动变阻器短路
C.Rx断路
D.电流表断路
A
D
(3)在排除电路故障后,小含先将学生电源的电压调为4.5 V,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5 V,然后把电压、电流记录在数据记录表中。接下来向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2 V时,电流表示数如图乙所示,为 A,再次将数据记录在数据记录表中。然后小含按正确的实验操作,通过改变学生电源的电压以及调节滑动变阻器完成了实验数据的收集,如表所示:
实验序号 1 2 3 4 5 6
U/V 1.5 2.0 2.5 3.0 4.5 6.0
I/A 0.10 0.17 0.20 0.30 0.40
Rx/Ω 15.0 14.7 15.0 15.0 15.0
右
0.14
实验序号 1 2 3 4 5 6
U/V 1.5 2.0 2.5 3.0 4.5 6.0
I/A 0.10 0.17 0.20 0.30 0.40
Rx/Ω 15.0 14.7 15.0 15.0 15.0
分析表中数据可知,小含在完成第4次实验后,要进行第5次实验,在闭合开关前,需要对电压表进行的操作是 。本实验中小含所用的滑动变阻器是 (填序号)。
A.R1(20 Ω 1 A) B.R2(40 Ω 1 A) C.R3(50 Ω 0.3 A)
更换为大量程
B
根据小含收集的实验数据,Rx的测量值约为 Ω(结果保留一位小数)。
14.8
2.科技兴趣小组测量额定电压为2.5 V的灯泡L正常发光时的电阻,实验装置如图甲所示。
(1)图甲中只有一根导线连接错误,请在这根导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(连线不要交叉)。
答案如图所示
(2)正确连接电路后,滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中(实验过程中曾改变电压表的量程),测得了如表所示的实验数据,根据第 次数据可知,电路出现故障,故障原因可能是 ,由此也可知电源电压是 V。
实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度
1 1 0.2 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.32 强烈发光
4 6 0 不发光
4
小灯泡断路
6
(3)实验中滑动变阻器的作用是:① 、② 。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则灯泡L正常发光时的电阻约为 Ω(结果保留一位小数)。
(4)兴趣小组的其中一位同学对灯泡的电阻提出了不同看法,他认为应将所测电阻取平均值以减小实验误差,你同意该同学的看法吗 ;说说自己的理由:_________________________________
(5)实验装置中有“20 Ω 1.5 A”“50 Ω 2.0 A”两种规格的滑动变阻器,此实验中选用的滑动变阻器规格为“ ”。
保护电路
改变灯泡两端的电压
8.3
不同意
灯丝的电阻随温度的变化而变化
50 Ω 2.0 A
3.跨学科实践中,同学们需逐一检测一批电热丝R是否合格(完好的标准电热丝的电阻值R0=5 Ω,合格的标准为R0±10%,即0.9R01.1R0范围内合格)。实验器材有:电压恒为3 V的电源、标准电热丝R0、待检测电热丝R、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线。
(1)某小组设计的检测电路如图甲所示,用笔画线表示导线,将实物图连接完整。要求:滑片向右移动时,电路中的电流变大。
(2)闭合开关前,滑片P应移到最 端。
答案如图所示
左
(3)小组同学将R0接入电路试测,闭合开关,移动滑片P,电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压。为排除故障,小龙检查了开关并拧紧两端接线柱,小娜则检查了R0并拧紧两端接线柱,若电路中只有一处故障, (选填“小龙”或“小娜”)排除故障的操作是相对科学的。
小娜
(4)试测结束,小组成员重新正确连接好电路,在某次检测时电流表和电压表的示数分别如图乙、丙所示,电流表示数为 A,则被检测的电热丝电阻值为 Ω,检测结果为:该电热丝 (选填“合格”或“不合格”)。
0.3
6
不合格
(5)评估实验时,有成员提出:待测电热丝数量多,每次检测都需要调节、读数和计算,太繁琐。建议用老师提供的标准电热丝R0、电源、开关和一只电表重新设计检测电路,将待检电热丝R接入,无须任何调节,观察到指针在标示的范围内即为合格(如图戊M、N间),范围外为不合格。图丁中○内的电表为 表,若M、N处分别标示+10%或-10%,则N处应标示 10%(选填“+”或“-”)。
电流
-
4.小明用如图甲所示的电路来测量标有“2.5 V”字样的小灯泡的电阻,电源电压为6 V,小灯泡正常发光时的电阻大约为10 Ω。现有规格分别为“10 Ω 1 A”和“20 Ω 0.5 A”的滑动变阻器各一个。
(1)为完成实验,应该选取规格为“ ”的滑动变阻器。
(2)请用笔画线代替导线,完成图甲中电路的连接。
20 Ω 0.5 A
答案如图所示
(3)电路检查无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,接下来应该先进行的操作是 (选填字母)。
A.检查导线连接是否良好
B.移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光
C.断开开关
D.观察电流表和电压表是否有示数
D
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片改变小灯泡两端的电压,记录多组对应的电流,并在坐标系中作出I-U关系图像,如图丙所示,图乙是电压表示数为2.5 V时电流表的示数,则小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω(结果保留一位小数),小明发现小灯泡的I-U关系图像是一条曲线,原因是
。
10.4
小灯泡的电阻随温度的升高而增大
(5)小明认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻,他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关,设计了如图丁所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作:
①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为2.5 V;
②将单刀双掷开关掷于位置2,保持b处电阻
不变,调整a处电阻,使电压表示数为 V,
此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的
电阻。电阻箱应接在图丁中的 (选填“a”
或“b”)位置。
2.5
a
5.(重庆)在测量小灯泡电阻的实验中,小会选用标有“2.5V”字样的小灯泡进行实验。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的电路补充完整。
(2)连接电路时,开关应处于 状态。连接好电路,将滑片P移至最右端,接通电路后,发现小灯泡不发光,电压表示数约为3V,其原因可能是小灯泡 。
答案如图所示
断开
断路
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,电压表示数如图乙所示,为 V;为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 端滑动。
(4)下表是记录的实验数据,则小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω(结果保留一位小数);实验中发现灯泡越亮,温度越高,结合数据可知:灯丝温度越高,电阻越 。
次数 1 2 3 4
U/V 1 2 2.5 2.8
I/A 0.18 0.28 0.30 0.31
2.2
左
8.3
大
(5)小会在实验过程中发现:用力捏滑片与电阻丝接触处,灯泡发光明显变亮。请结合影响导体电阻大小的因素,分析产生这一现象的原因可能是_______
______________________________________________________________________________________________。
减小了电阻丝接入电路中的长度(或捏滑片增加了滑片与电阻丝接触的面积),从而减小了电阻
捏滑片(共22张PPT)
第五部分 电磁学
第二十讲 电功率
测量小灯泡的电功率
第一轮 中考考点梳理
某中学某学习小组成员小渝同学进行“伏安法测定小灯泡电功率”的实验。实验室提供了以下器材：电流表、电压表和开关各1个，滑动变阻器3个（分别标有“5 Ω 0.5 A”“15 Ω 1 A”“20 Ω 1 A”的字样），3节新干电池，导线若干，待测小灯泡。
（1）该实验的原理是 P＝UI 。
P＝UI
（2）小渝连接的实物电路如图甲所示，选取其中一个滑动变阻器，将滑片置于阻值最大处，闭合开关后，移动滑片的过程中，电压表的指针不变化，其示数如图乙。老师发现小渝连接的电路中有一根导线连接错误，请你在错误的连线上画“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确。
答案如图所示
（3）小渝将电路重新正确连接后，发现小灯泡上标有“3.5 V”的字样，接下来还需调整的实验器材有 电源 、 电压表 。开关闭合后，他发现只有一只电表的示数发生变化，则可能是 小灯泡 （选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）发生了故障。
电源
电压表
小灯泡
（4）重新调整器材并排除故障后，小渝进行了实验探究，测量了三组数据：首先读出开关刚闭合时的数据，其中电流表的示数为0.14 A；接着移动滑动变阻器的滑片至小灯泡正常发光，读出此时的电流为0.24 A；最后他再次移动滑片，测出第三组数据。测出的部分数据如下表所示。
组别 U/V I/A
第1组 0.14
第2组 0.24
第3组 4.0 0.25
（5）判断小灯泡正常发光的方法是 电压表的示数为3.5 V ，则该小灯泡的额定功率是 0.84 W。
（6）本实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有 调节小灯泡两端电压 的作用。
（7）小渝记录的第一组数据中的电压是 1.7 V。
电压表的示数为3.5 V
0.84
调节小灯泡两端电压
1.7
某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压U额＝2.5 V。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整（导线不得交叉）。
答案如图所示
（2）连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，原因可能是 小灯泡短路 。
（3）该同学排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为 2.2 V。要测量小灯泡的额定电功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片向 A （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5 V。
小灯泡短路
2.2
A
（4）移动滑动变阻器的滑片，记下多组电压和电流值，并绘制成图丙所示的I－U图像，根据图像信息可以计算出小灯泡的额定电功率为 0.5 W。
0.5
（5）在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔRP，小灯泡的阻值变化了ΔRL，则ΔRP ＞ ΔRL（选填“＞”“＜”或“＝”）。
＞
（6）下列各图中能正确表示灯泡功率P与它两端电压的平方U2的关系的是 D （填序号）。
D
（7）另一位同学所在实验小组在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值为10 Ω的定值电阻R0，设计了如图丁所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。实验步骤如下：
①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，
使电流表的示数为I1，则I1＝ 0.25 A；
0.25
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S1，闭合
开关S、S2，读出电流表的示数为I2；
③小灯泡的额定功率：P额＝ U额（I2－I1） 。
（用U额、I1、I2表示）
U额（I2－I1）
（8）实验过程中，若小灯泡两端的电压为，小灯泡的电功率为P1，则P1 ＞ P额；若通过小灯泡的电流为，小灯泡的电功率为P2，则P2 ＜ P额，P1 ＞ P2。（均选填“＞”“＜”或“＝”）
＞
＜
＞
1.(2025·云南)同学们测量额定电压为2.5 V小灯泡的电功率。
(1)实验前,电流表指针位置如图甲所示,应对电流表进行 。
(2)同学们连接的电路如图乙所示,经检查发现A、E两点间的导线连接错误,应改接到 两点之间;更正错误后,将滑动变阻器的滑片置于最 (选填“左”或“右”)端。
调零
B、E
右
(3)闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,经检查发现小灯泡灯丝断了,此时电压表 (选填“有”或“无”)示数。排除故障后继续实验,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,继续调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如表,表中a处的数据为 。
有
2.5
实验序号 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡
的亮度
1 a 0.30 正常发光
2 2.0 0.26 较暗
3 3.0 0.32 较亮
(4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为 W,小灯泡的实际功率越 ,小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的。
实验序号 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡
的亮度
1 a 0.30 正常发光
2 2.0 0.26 较暗
3 3.0 0.32 较亮
0.75
大
错误
2.(重庆)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小华准备了以下器材:电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题:
(1)如图甲,请用笔画线代替导线,正确连接电路。
答案如图所示
(2)在开关S闭合前,应将滑片P移到 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关S,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,该电路故障可能是小灯泡 。
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑片P,
同时眼睛要观察 表的示数,直
到示数为 时,小灯泡正常发光,
记录电压表和电流表示数。
B
短路
电压
2.5 V
(5)继续移动滑片P,让电压表示数低于2.5V,某时刻电流表示数如图乙,为
A,观察灯泡亮度并记录电表示数;继续缓慢移动滑片P,让电压表示数高出2.5V少许,观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U-I图像,如图丙,则小灯泡的额定功率为 W。
(6)根据小灯泡U-I图像和亮度变化,还可以发现_______
______________________________________________________________________。
0.2
0.75
小灯泡的U-I图像是曲线而不是过原点的直线或小灯泡的实际功率越大,亮度越亮
3.(重庆)小兵同学通过实验测量灯泡L1、L2的额定功率,L1、L2分别标有“2.5V”和“3.8V”字样,电源电压恒为6V,电压表只有0~3V量程可以用。
(1)如图甲所示是小兵设计的测L1额定功率的实验电路图,请在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接(要求:滑片向A端移动时灯泡变亮)。
答案如图所示
(2)连好电路后,按实验规范操作,先把滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A”或“B”)端,然后闭合开关S,小兵发现L1不发光,电压表有示数,电流表无示数,则电路故障可能是L1 (选填“断路”或“短路”)。
B
断路
(3)排除故障后,按实验规范操作,刚闭合开关S时,电压表示数为1V,电流表示数如图丙所示,为 A,滑动变阻器的最大阻值为 Ω;调节滑片P得到如表中的数据,则L1的额定功率为 W。
实验序号 1 2 3
电压/V 1.0 2.5 2.8
电流/A 0.30 0.32
0.2
25
0.75
(4)小兵在原电路中用L2替换L1开始测量L2的额定功率,按实验规范操作,刚闭合开关S时,电压表示数为1.5V,接着小兵发现该电路无法完成测量,于是设计了一个新方案:把电压表改接到滑动变阻器两端,只需调节滑片P使电压表示数为 V,L2就会正常发光。
(5)小兵根据新方案连好电路,按实验规范操作,刚闭合开关S时,发现电压表示数超过了量程,立即断开开关思考解决办法,请你对此说出一种合理的解决办法: 。
2.2
换一个大量程电压表(合理即可)
4.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡额定电压为2.5 V,小灯泡正常发光时的电阻约为9 Ω,按如图甲所示连接好电路。
(1)连接电路时应断开开关,闭合开关之前应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“A”或“B”)端。
(2)小明试触时,发现电流表指针偏转如图乙所示,电路连接出现的问题为电流表 (填序号)。
A.量程选择过大
B.量程选择过小
C.正、负接线柱接反
A
C
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表示数为2.1 V,为了让小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“A”或“B”)端移动。
(4)移动滑片使小灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(5)小明同学通过计算发现在不同功率下小灯泡的电阻不同,主要原因是小灯泡的电阻受 的影响。
B
0.75
温度
(6)在测量小灯泡电功率的拓展实验中,电流表坏了,老师给同学们提供了一个阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丁所示的实验电路图,下面是某同学的实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为U额;
②保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触
点1,读出电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率的表达式为
P额=_______________(用U额、U和R0表示)。(共34张PPT)
第五部分 电磁学
第二十讲 电功率
电功和电功率的相关计算
第一轮 中考考点梳理
课标要求
1. 结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。
2. 通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。
电
功
1. 电能
国际单位： 焦耳（J） ，常用单位： 千瓦 W·h） 。
换算：1 kW·h ＝ 3.6×106 J。
计量仪器： 电能表 。前后两次示数之差，就是这段时间内用电的度数。
焦耳（J）
千瓦时（kW·h）
3.6×106
电能表
2. 定义： 电流 所做的功。
3. 计算：W＝UIt＝Pt（普遍适用），W＝t＝ I2Rt （纯电阻电路适用）。
电流
I2Rt
电
功
率
4. 含义：表示电流做功的 快慢 。
5. 定义：电流所做的功与所用时间 之比 ；国际单位： 瓦特（W） 。
快慢
之比
瓦特
（W）
6. 计算
P＝ ＝ UI （普遍适用）。
结合欧姆定律可得P＝ I2R ＝ （纯电阻电路适用）。
UI
I2R
7. 额定电
压与额定
功率
额定电压：用电器 正常 工作时的电压。
额定功率：用电器在 额定电压 下工作时的电功率。
每个用电器只有一个额定电压。
正常
额定电压
电
功
率
8. 测量
电功率
伏安法：用电压表测出用电器两端的电压U，用电流表测出通过用电器的电流I，然后根据 P＝UI 即可求其电功率。（可测得用电器的额定功率）
使用电能表和秒表：把除所测的用电器外，其余的用电器全部关闭，然后观察电能表的表盘在t时间内转过的圈数n或指示灯闪烁的次数n。根据电能表铭牌上的“N r/（kW·h）”或“N imp/（kW·h）”可求得其功率约为 W。（能粗略地测量家用电器的实际功率）
P＝UI
电热
9. 电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能的现象。
10. 影响电热的因素：通电导体的电阻越大，通过它的电流越 大 ，通电时间越 长 ，电流产生的热量越多。
大
长
11. 焦
耳定律
内容：电流通过导体产生的热量跟电流的 二次方 成正比，跟导体的电阻成 正比 ，跟通电时间成 正比 。
表达式：Q＝ I2Rt 。
在纯电阻电路中，W＝Q，则Q＝UIt＝t。
二次方
正比
正比
I2Rt
12. 电热的
利用和防止
利用：各种电热类用电器。
防止：电视机等有散热孔。
考点一 利用电能表计算电功、电功率
小渝家中的电能表及表盘信息如下图所示，请回答以下问题：
（1）月初和月末的示数如图所示，则这个月小渝家消耗的电能为 55 kW·h，合 1.98×108 J。若该地区每度电的价格是0.6元，则这个月小渝家应缴纳的电费为 33 元。
55
1.98×108
33
（2）（重庆改编）在用电高峰期，小渝关闭家中其他用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1 min，电能表的圆盘转了30转，则浴足盆消耗的电能为 3.6×104 J，加热的实际电功率为 600 W。
（3）小渝家的蒸蛋器用10 min蒸熟6个鸡蛋，耗电0.06 kW·h，根据电能表的参数计算，电能表转了 180 转，该蒸蛋器的电功率为 360 W。
（4）如图所示，从表盘信息可知，小渝家接入的用电器总功率不能超过 4 400 W。
3.6×104
600
180
360
4 400
同步变式拓展
1. （2024·重庆A卷）如图所示，小欣同学家电能表4月底的示数是 2 024.6 kW·h；若关闭家中其他用电器，只有电热水壶工作，电能表的指示灯闪烁300次时，刚好将1.2 kg水从20 ℃加热到80 ℃，则电热水壶的加热效率为
84 ％。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
（第1题图）
2024.6
84
2. 如图所示是小明家的电能表，电能表上的一个数据看不清楚，电能表记录了他家月初、月末的耗电示数，则这个月他家总共消耗的电能为 95 kW·h。若电路中只有一个电热水壶正常工作3 min，观察到电能表的指示灯闪烁了100次，该电热水壶的电功率为1 250 W，这个电能表看不清楚的数据应该标的是 1 600 imp/（kW·h）。
95
1 600
（第2题图）
考点二 灯泡铭牌的相关计算
白炽灯甲上标有“220 V 50 W”的字样，表明该灯的额定电压是 220 V，额定功率是 50 W，正常发光时通过灯丝的电流约是 0.23 A（保留两位小数），灯丝的电阻为 968 Ω；如果将此灯接在110 V的电源上，它的实际功率是 12.5 W（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。白炽灯乙标有“220 V 80 W”的字样，将甲、乙两灯串联在220 V的电路中， 甲 灯更亮；将甲、乙两灯并联在220 V的电路中， 乙 灯更亮；甲、乙两灯灯丝材料、长度相同，则 乙 灯的灯丝更粗。
220
50
0.23
968
12.5
甲
乙
乙
现有标有“12 V 9 W”和“12 V 6 W”的两只灯泡L1、L2（灯丝电阻不变）。
（1）若将它们并联接在12 V的电源上，它们的实际功率分别是多少？哪只灯泡更亮？
解：灯泡L1的电阻：R1＝＝＝16 Ω
灯泡L2的电阻：R2＝＝＝24 Ω
（1）当两只灯泡并联接在12 V的电源上时，两只灯泡都正常发光，所以灯泡L1的实际功率为9 W，灯泡L2的实际功率为6 W。灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率，则灯泡L1更亮。
（2）若将它们串联接在12 V的电源上，它们的实际功率分别是多少？哪只灯泡更亮？
解：（2）当两只灯泡串联接在12 V的电源上时，
电路中的电流：
I＝＝＝0.3 A
灯泡L1的实际功率：
P1'＝I2R1＝（0.3 A）2×16 Ω＝1.44 W
灯泡L2的实际功率：
P2'＝I2R2＝（0.3 A）2×24 Ω＝2.16 W
灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率，则灯泡L2更亮。
（3）若将它们并联接在6 V的电源上，它们的实际功率分别是多少？哪只灯泡更亮？
解：（3）当两只灯泡并联接在6 V的电源上时，根据P＝可知，当电压减半时，功率变为原来的，即P实＝P额，则
灯泡L1的实际功率：P1″＝×9 W＝2.25 W
灯泡L2的实际功率：P2″＝×6 W＝1.5 W
灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率，则灯泡L1更亮。
（4）若将它们串联在电路中，为了安全，求最大电源电压；
解：（4）灯泡L1正常工作时的电流：
I1＝＝＝0.75 A
灯泡L2正常工作时的电流：I2＝＝＝0.5 A
则L1、L2串联时，为了电路安全，电路中的最大电流：
Imax＝0.5 A
最大电源电压：
Umax＝Imax（R1＋R2）＝0.5 A×（16 Ω＋24 Ω）＝20 V
（5）若将L1“12 V 9 W”和L3“8 V 4 W”两只灯泡并联在电路中，为了安全，求最大干路电流。
解：（5）灯泡L3的电阻：R3＝＝＝16 Ω
并联时要保证电路安全，电源电压不能超过两只灯泡的额定电压，
即Umax'＝8 V
所以通过灯泡L1的最大电流：I1max＝＝＝0.5 A
通过灯泡L3的最大电流：I3max＝＝＝0.5 A
则最大干路电流：Imax'＝I1max＋I3max＝0.5 A＋0.5 A＝1 A
同步变式拓展
3. 灯泡L1、L2分别标有“4 V 4 W”和“5 V 1 W”的字样，将它们并联起来使用，干路中允许通过的最大电流为 1.16 A，此时L2消耗的电功率为 0.64 W。若将它们串联起来使用，其中一盏灯恰好正常发光，此时灯 L2 正常发光，电源电压应为 5.8 V。（不考虑灯丝电阻的变化）
1.16
0.64
L2
5.8
考点三 基础计算
（2025·兰州）如图所示的电路中，电源电压恒为3 V，电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关S时，电流表的示数为0.2 A。求：
（1）电压表的示数U2；
解：（1）（2）R1与R2串联，电流表测量电路中的
电流，电压表测量的是定值电阻R2两端的电压U2。
电路中的总电阻：R＝＝＝15 Ω
则R2的阻值：R2＝R－R1＝15 Ω－10 Ω＝5 Ω
电压表的示数：U2＝IR2＝0.2 A×5 Ω＝1 V
（2）电阻R2的阻值；
（3）电流在100 s内通过电阻R2所做的功W2。
解：（3）电流在100 s内通过电阻R2所做的功：
W2＝U2It＝1 V×0.2 A×100 s＝20 J
同步变式拓展
4. （2025·重庆）重庆新增的小巷公交车让市民出行更加便捷，如图所示是某线路的纯电动小巷公交车，若其电池储存的最大电能为72 kW·h，行驶过程整车的平均电功率为12 kW，公交车的平均速度为30 km/h。求：
（1）公交车以平均速度行驶0.5 h的路程；
解：（1）公交车以平均速度行驶0.5 h的路程：
s＝vt＝30 km/h×0.5 h＝15 km
（第4题图）
（2）充满电的情况下连续行驶多长时间耗尽电能。
解：（2）充满电的情况下耗尽电能连续行驶的时间：
t＝＝＝6 h
5. （教材习题改编）某手机电池的容量为5 000 mA·h，可以理解为充满电的手机以5 000 mA的电流放电1 h，其电量显示将由100％下降为0。若电池电压保持3.7 V不变。这种电池一次充电最多可储存的能量为 6.66×104 J；电量显示从80％降到70％的过程中，手机消耗的电能能让手机持续通话0.8 h或待机48 h，则手机在通话状态下的电功率与待机状态下的电功率之比为 60∶1 。
6.66×104
60∶1
1.(2025·烟台)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是 ( )
A.台灯 B.智能手机 C.家用空调 D.笔记本电脑
2.小强上次查看家里的电能表示数为
表示数如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.在这段时间内消耗的电能为792 kW·h
C.小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2 200 W
D.只将一台标有“220 V 1 000 W”字样的电热水器接入电路中,正常工作5 min,电能表的指示灯闪烁300次
,本次查看时电能
C
D
3.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是 ( )
A.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
B.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C.将乙灯接入110 V的电路中,它的实际功率为50 W
D.两灯串联在220 V的电路中,甲灯比乙灯亮
D
4.(2024·重庆B卷)小刘同学利用如图所示的电路测量电阻R的阻值。闭合开关S,将滑片P移至某一位置时,电压表示数为2 V,电流表示数为0.4 A。下列说法正确的是 ( )
A.图中的甲是电压表,乙是电流表
B.将滑片P向左移时,R的功率增大
C.一次实验就能精确测出R的阻值
D.电流表示数为0.4 A时,R在1 min内产生的热量为0.8 J
B
5.(2025·西附)图甲是科技小组设计的坐位体前屈的测试仪的应用图示,图乙是该测试仪的电路原理图,电源电压恒为6 V,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~0.6 A,保护电阻R0=12 Ω,滑动变阻器R1由长为40 cm、粗细均匀的直线电阻制成,规格为0.4 Ω/cm。测试时,测试者向前推动塑料挡板带动滑动变阻器的滑片P从最左端向右移动,测试仪的示数变大,下列说法正确的是 ( )
A.测试仪是由电流表改装而成的
B.某次测试中,测试仪表盘指到满刻度的一半,其推动的距离是20 cm
C.在安全范围内,将挡板推到能测量的最大距离时,R0的功率为3 W
D.在安全范围内,想提高测试仪能测量的最大距离,可减小电源电压
D
6.(教材习题改编)某电动机铭牌上标有额定电压380 V、额定电流2 A。电动机工作时将电能主要转化为 能;该电动机正常工作1 min消耗的电能是 J。
7.将“3 V 1.5 W”的灯泡L1和“6 V 3.6 W”的灯泡L2接入电路(灯泡的电阻保持不变),若两灯泡串联,则电路允许的电源电压最大为 V;若将两灯泡并联,在保证安全的情况下,干路中的最大电流为 A。
8.一只电热水壶的铭牌上标着“220 V 1 100 W”的字样,则它正常工作时的电流是 A;当实际电压只有额定电压的80%时,若电热水壶的电阻保持不变,则此时电热水壶的实际功率是 W。
机械
45 600
8
0.8
5
704
9.如图所示是小明家月初和月末电能表的示数,若每度电的电费是0.5元,则这个月小明家要交 元的电费。若单独使用电熨斗时,消耗电能0.3kW·h,则该电能表的转盘转过 转。
81
180
10.(重庆)如图所示的电路,电源电压恒为6V,白炽灯泡L1标有“5V 0.25A”,白炽灯泡L2标有“6V 3W”,R的阻值为10Ω。忽略温度对灯丝电阻的影响,只闭合开关S1时,灯泡 更亮;只闭合开关S2时,R的功率为 W。
L1
0.4
11.如图所示,灯泡L上标有“6 V 3 W”字样,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,滑动变阻器R2上标有“15 Ω 1 A”。当闭合S1、S2、S3时,灯泡L恰好正常发光。只闭合S1,滑动变阻器的滑片P置于距左端三分之一处时,电流表示数为0.4 A,则R1的阻值为 Ω;只闭合S3,当电压表示数为3 V时,灯泡L的实际功率为 W。(假设灯丝的电阻不变)
10
0.75
12.(2025·德阳)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20 Ω。闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数如图乙所示;闭合开关S1和S2,电流表A2的示数为1.2 A。求:
(1)电源电压U;
解:(1)闭合开关S1,断开开关S2,电路中只有R1工作,由I=可知,电源电压:
U=U1=I1R1=0.3 A×20 Ω=6 V
(2)闭合开关S1和S2,电阻R2的电功率;
(2)闭合开关S1和S2,R1、R2并联,电流表A1测量通过R1的电流I1=0.3 A,电流表A2测量干路电流I=1.2 A,根据并联电路的电流特点可知,通过R2的电流:I2=I-I1=1.2 A-0.3 A=0.9 A
电阻R2的电功率:P=UI2=6 V×0.9 A=5.4 W
(3)闭合开关S1和S2,通电2 min,电路消耗的电能。
(3)通电2 min,电路消耗的电能:
W=UIt=6 V×1.2 A×2×60 s=864 J
13.(教材习题改编)某同学看见机场有规定:“严禁携带额定能量超过160 W·h的充电宝搭乘飞机。”我们知道W是功率的单位瓦,h是时间的单位小时,所限定的160 W·h是指能量的大小。该同学带了一个充电宝,看见铭牌上写着“电池容量20 000 mA·h/3.7 V”。
(1)他能带这个充电宝搭乘飞机吗
解:(1)充电宝充满电储存的电能:W=UIt=3.7 V×20 000×10-3 A×1 h
=74 W·h<160 W·h
所以他能带这个充电宝搭乘飞机。
(2)假设把一个物体举高1 m所做的功恰好是100 W·h,则该物体的质量有多大 (g取10 N/kg)
(2)根据W=Gh=mgh可知,该物体的质量:
m===36 000 kg
14.如图所示的电路中,电源两端电压U=9 V,R1、R2、R3均为定值电阻,其中R2=45 Ω,R3=30 Ω。
(1)当闭合开关S和S1,断开开关S2时,求R3两端的电压U3;
解:(1)当闭合开关S和S1,断开开关S2时,电路为R3的简单电路,则R3两端的电压:U3=U=9 V
(2)当开关S、S1和S2均闭合时,求电流表的示数I;
(2)当开关S、S1和S2均闭合时,R2、R3并联,电流表测干路电流。
R2、R3两端电压:U2=U3'=U=9 V
则通过R2的电流:I2===0.2 A
通过R3的电流:I3===0.3 A
则电流表的示数:I=I2+I3=0.2 A+0.3 A=0.5 A
(3)当闭合开关S,断开开关S1和S2时,电压表示数为6 V,求R1消耗的电功率P。
(3)当闭合开关S,断开开关S1和S2时,R1和R3串联,电压表测量R3两端电压,则R1两端电压:
U1=U-U3″=9 V-6 V=3 V
通过R3的电流:
I'===0.2 A
串联电路中电流处处相等,则R1消耗的电功率:
P=U1I'=3 V×0.2 A=0.6 W(共23张PPT)
第五部分 电磁学
第二十一讲 生活用电
第一轮 中考考点梳理
课标要求
1. 了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。
生
活
用
电
家庭
电路
1. 进户线
相 线（L），俗称火线。
中性 线（N），俗称零线。
相
中性
两线之间的电压为 20V。
220
3. 总开关
2. 电能表：显示所消耗的 电 能。
电
4. 保险
装置
装有 保险丝 ，电流过大时自动熔断。
新建楼房采用 空气开关 。
保险丝
空气开关
生
活
用
电
家庭
电路
5. 灯泡等用电器：与控制它的开关 串 联，开关接在 相 线上。
串
相
6. 插座
两孔插座：左孔接 中性 线，右孔接 相 线。
中性
相
三孔插座
上孔接 保护 线。
左孔接 中性 线。
右孔接 相 线。
保护
中性
相
接三脚插头，三脚插头上标着E的插脚和用电器的金属外壳相连
7. 导线
生
活
用
电
测电笔
8. 作用：判断 相线 和 中性线 。
9. 使用方法：使用时，手与笔 尾 金属体接触，用笔 尖 接触被测的导线。若氖管发光，说明被测导线是 相 线；若氖管不发光，说明被测导线是 中性 线。
10. 注意事项：使用时，手千万不能碰到笔 尖 。
相线
中性线
尾
尖
相
中性
尖
保险丝
11. 材料：由电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制成。
12. 作用：当电流过大时，由于 温度 升高而熔断，切断电路，起到保护作用。
13. 熔断原因： 电流 过大。①用电器总 功率 过大；②发生 短路 。
保险丝熔断后，先分析原因，再更换。
禁止用铜丝、铁丝等导线代替保险丝。
温度
电流
功率
短路
14. 注意事项
生
活
用
电
漏电保
护器
15. 总开关上装有漏电保护器。
16. 当电流经过人体流入大地时，漏电保护器切断电流，对人起到保护作用。
安全
用电
17. 常见的触电事故：低压触电；高压触电。
18. 安全
用电原则
不 接触 低压带电体，
不 靠近 高压带电体。
更换灯泡时应 切断 电源。不弄湿用电器。
接触
靠近
切断
19. 注意
防雷
雷电是大气中一种剧烈的 放电 现象。
高大建筑物顶端装有 避雷针 ，可以防雷。
放电
避雷针
考点一 家庭电路
（2024·重庆A卷）关于家用电器的工作过程和家庭电路，下列说法正确的是（ C ）
A. 家用电饭煲正常工作时将内能转化为电能
B. 有金属外壳的家用电器可以使用两孔插座
C. 家庭电路的总开关要安装在电能表的后面
D. 空气开关的作用是在发生漏电时切断电路
C
同步变式拓展
1. 如图所示是家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ D ）
A. 断开开关S，站在地上的人触摸灯泡会触电
B. 若在甲、乙两位置安装开关和电风扇，电风扇应接在乙处
C. 厨房用的电饭锅接入插座C，电饭锅的金属外壳接中性线
D. 闭合开关S，灯泡不亮，用测电笔测插座C左右两孔氖管都发光，可能是中性线断路
D
2. 如图所示的插座和电灯（带开关）是组成家庭电路的常用器件，请用笔画线代替导线将器件分别正确连入电路中。
答案如图所示
（第2题图）
考点二 安全用电
（2025·黑龙江）下列描述中，符合安全用电原则的是（ C ）
A. 用电器达到使用寿命时可以继续使用
B. 使用测电笔时手指不要触碰笔上的任何金属体
C. 发现电线的绝缘皮出现破损时，应该及时更换新的电线
D. 电冰箱、电热水器的金属外壳不需要接保护线
C
同步变式拓展
3. 关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（ D ）
A. 家中空气开关“跳闸”了，一定发生了短路
B. 只有高压线路才会发生触电
C. 用测电笔辨别相线与中性线时，手不能接触试电笔上的任何金属
D. 发现有人触电时，应立即切断电源或用干燥的木棍将电线拨开
D
4. （教材习题改编）在如图所示的家庭电路中，开关闭合后灯泡不亮，用测电笔分别接触a、b、c、d四处时，测电笔氖管均发光。则电路中的故障可能是（ A ）
A. 中性线断了
B. 相线断了
C. 灯泡断路
D. 开关短路
（第4题图）
A
1.下列图中符合安全用电与保护原则的是 ( )
A.将冰箱的金属外壳接地
B.多个大功率用电器同时使用一个插座
C.用湿抹布擦发光的灯泡
D.开关接在中性线上
A
2.关于家庭电路和用电安全,下列说法正确的是 ( )
A.只有高压线路才会发生触电
B.有人触电时,应先切断电源再救人
C.空气开关“跳闸”了,一定发生了短路
D.使用测电笔时,手指可以跟笔尖金属体接触
B
3.如图所示是某家庭电路的模拟电路图。开关S闭合后,灯泡能正常发光;断开开关S,用测电笔检测插座的两孔,氖管均不发光。针对该模拟电路,下列说法正确的是 ( )
A.保险丝烧断后可用铜丝代替
B.插座无法正常工作,原因可能是c、d间断路
C.灯泡能正常发光,所以灯泡的连接是安全、合理的
D.电能表转得越快,说明消耗的电能越多
B
4.(2025·长沙)下列符合安全用电要求的是 ( )
A.手机充电完毕后,不拔充电插头
B.多个大功率用电器同时接在一个插线板上工作
C.空气开关跳闸后,不排除故障就重新闭合通电
D.人离开时将电烤火炉及时断电
5.(重庆)关于电与磁的知识,以下说法正确的是 ( )
A.摩擦起电过程,创造了电荷
B.螺线管通电时,周围存在着磁场
C.使用测电笔时,手不能接触笔尾的金属体
D.灯泡未通电时,它两端电压为零,其电阻也为零
D
B
6.关于安全用电,下列说法错误的是 ( )
A.绝缘皮破损的电线,需要及时更换
B.家用电器工作时起火,可以直接用水浇灭
C.发生触电事故时,不能直接用手去拉触电者
D.手机充电结束后,要把充电器从插座上及时拔下
B
7.关于家庭电路,下列说法正确的是 ( )
A.图甲:使用螺丝刀测电笔时用指尖抵住笔尾的金属帽,会造成触电事故
B.图乙:为了用电安全,保险丝熔断后,可用铜丝、铁丝等代替保险丝
C.图丙:将洗衣机的三脚插头插入三孔插座后,洗衣机的金属外壳会与大地相连
D.图丁:人站在干燥的木凳上同时接触相线和中性线,此时漏电保护器会切断电路
C
8.随着新能源电动汽车销量增长,充电桩的安装得到了普及。下列说法正确的是 ( )
A.充电桩安装接地线可以防止充电时漏电造成危害
B.由于充电时电流很大,充电导线越细越安全
C.若充电桩起火,应迅速用水扑灭
D.有经验的电工在维修充电桩时,不必断开电源
A
9.(教材习题改编)在家庭生活中,我们会遇到这些情况,在下述情况中,会造成因电路中电流过大而引发空气开关跳闸的是 ( )
①控制灯的开关中两个线头相碰;
②插座中分别与相线和中性线连接的两个线头相碰;
③电路中增加多个大功率的用电器;
④插头与插座接触不良。
A.①和② B.②和③ C.③和④ D.①和④
B
10.(2025·绥化)如图是家庭电路的一部分,进户线在图中左侧。闭合开关,灯泡不亮,用测电笔检测发现a、b、c三处氖管发光,d处氖管不发光。则电路故障是 ( )
A.灯泡断路
B.b、c间断路
C.a、d间断路
D.进户中性线断路
C
11.(2025·达州)如图为小超家部分电路示意图。他闭合开关S,灯泡正常发光;将电热水壶插头插入插座,正常工作一段时间后,灯泡突然熄灭;马上取下电热水壶,灯泡仍不发光。经检查空气开关未跳闸,用测电笔检测a、b、c三点氖管均发光。下列电路故障判断正确的是 ( )
A.灯泡短路 B.进户相线开路
C.进户中性线开路 D.三孔插座短路
C
12.我国家用电冰箱正常工作时的电压为 V;电冰箱内的压缩机和灯都能独立工作,互不影响,则压缩机和灯之间的连接方式是 (选填“串联”或“并联”)。
220
并联
13.电工师傅常用一只额定电压为220 V的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况。如图所示,当S闭合后,再分别闭合S1、S2、S3(每次只闭合其中之一)时,可能出现以下三种情况,试判断(均选填“短路”“断路”或“正常”):
(1)L0不亮,说明该支路 。
(2)L0正常发光,说明该支路 。
(3)L0发光呈暗红色,说明该支路 。
断路
短路
正常
14.如图所示,用笔画线代替导线,将元件接入家庭电路,要求:开关控制电灯;三孔插座单独接入。
如答案图所示
15.(教材习题改编)如图甲所示是一个常用的插线板。插线板上的指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压,开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述说明,在图乙中画出开关、指示灯、插孔与电源线的连接方式。
答案如图所示(共26张PPT)
第五部分 电磁学
第二十讲 电功率
电功率的动态电路分析、取值范围、图像
第一轮 中考考点梳理
考点一 动态电路分析
（2025·山东）水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小红利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置，其监测电路如图所示，电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关，当溶氧量降低时（ D ）
D
A. 电流表的示数变小
B. 电压表的示数变大
C. 电路的总功率变小
D. 滑动变阻器的功率变大
同步变式拓展
1. 如图所示是一款电子握力计的电路原理图，M、N均为金属板，N固定不动，当握力F增大时，则（ B ）
A. 滑动变阻器R接入电路中的阻值变小
B. 电压表示数增大
C. 电阻R的功率一定减小
D. 电阻R0的功率增大
（第1题图）
B
考点二 电功率的取值范围
如图所示电路中，灯泡L标有“3 V 0.9 W”字样，滑动变阻器R上标有“50 Ω 1 A”字样，电压表的量程为0～3 V，电流表的量程为0～0.6 A，电源电压为4.5 V。在保证电路中各元件安全工作的前提下，移动滑动变阻器滑片的位置，以调节灯泡L的亮度。（不计灯泡灯丝电阻的变化）求：
（1）滑动变阻器允许接入电路的阻值范围；
（2）电流表和电压表示数的变化范围；
（3）灯泡L的功率变化范围；
（4）电路总功率的变化范围；
（5）*滑动变阻器的电功率变化范围。
解：灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.3 A
灯泡的电阻：RL＝＝＝10 Ω
比较电流表的量程、灯泡的额定电流、滑动变阻器允许通过的最大电流可知，电路中的最大电流为Imax＝0.3 A，此时，电压表的示数最小，为
Umin＝U－UL＝4.5 V－3 V＝1.5 V
滑动变阻器接入电路的阻值最小，为Rmin＝＝＝5 Ω
灯泡L的功率最大，为PLmax＝PL＝0.9 W
电路总功率最大，为Pmax＝UImax＝4.5 V×0.3 A＝1.35 W
由电压表的量程可知，电压表示数的最大值Umax＝3 V，此时电路中的电流最小，即电流表示数最小，为Imin＝＝＝0.15 A
滑动变阻器接入电路的阻值最大，为Rmax＝＝＝20 Ω
灯泡L的功率最小，为PLmin＝RL＝（0.15 A）2×10 Ω＝0.225 W
电路总功率最小，为Pmin＝UImin＝4.5 V×0.15 A＝0.675 W
滑动变阻器的电功率：PR＝P总－PL'＝UI－I2RL＝4.5I－10I2
根据二次函数知识和电流范围可求得：0.45 W≤PR≤0.506 25 W
综上所述：（1）滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为5～20 Ω；
（2）电流表示数的变化范围为0.15～0.3 A，电压表示数的变化范围为
1.5～3 V；
（3）灯泡L的功率变化范围为0.225～0.9 W；
（4）电路总功率的变化范围为0.675～1.35 W；
（5）滑动变阻器的电功率变化范围为0.45～0.506 25 W。
学校科技节时，某同学设计了一种小鸟孵化器的电路模型，如图所示。在一般情况下，只需灯光照明，气温较低时，就需要发热电阻丝加热。电源电压为60V，R1为定值电阻，R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“60Ω 3A”的字样，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，灯泡L标有“12V3.6W”的字样。求：
（1）灯泡正常发光时的电流；
解：（1）由P＝UI可得灯泡正常发光时的电流：
I＝＝＝0.3A
（2）只闭合开关S，灯泡恰好能正常发光，则电阻R1的阻值；
解：（2）若只闭合开关S，R1与L串联，灯泡正常发光，则通过R1的电流：I1＝I＝0.3A
由串联电路电压特点知，R1两端的电压：
U1＝U－UL＝60V－12V＝48V
由欧姆定律可得R1的阻值：
R1＝＝＝160Ω
（3）开关S、S1、S2均闭合时，保证电路安全的情况下，滑动变阻器R2允许消耗的电功率的范围。
解：（3）开关S、S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表A2测干路电流，由题意可知，当滑动变阻器R2＝60Ω时，其消耗的电功率最小，为
P2最小＝＝＝60W
由欧姆定律可得通过R1的电流：I1'＝＝＝0.375A
因为电流表A2的量程为0～3A，所以通过R2的
最大电流：I2＝－I1'＝3A－0.375A＝2.625A
所以R2允许消耗的电功率的最大值：
P2最大＝UI2＝60V×2.625A＝157.5W
综上所述，滑动变阻器R2允许消耗的电功率的范围是60～157.5W。
考点三 图像计算
如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的I－U图像。下列分析正确的是（ D ）
D
A. 甲为灯泡L的I－U图线
B. 当电压为0时，L与R的阻值均为0
C. 将L和R并联在6 V的电源两端，电路总电阻为36 Ω
D. 将L和R串联在6 V的电源两端，L的功率为0.24 W
（2025·重庆）科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果，灯泡L标有“2.5 V”字样，电源电压恒为4.5 V，电压表量程为“0～3 V”，电流表量程为“0～0.6 A”。闭合开关S，在确保电路安全的情况下，最大范围移动变阻器的滑片P，观察灯泡L的亮暗，绘出灯泡L的I－U图像如图乙所示。下列分析正确的是（ C ）
C
A. 灯泡正常发光时电阻值为5 Ω
B. 灯泡随滑片P向b端移动而变亮
C. 变阻器接入的阻值范围为8～40 Ω
D. 电路消耗的最大电功率为0.625 W
A. 电源电压为5 V
B. 小灯泡的额定功率为0.6 W
C. 小灯泡工作时的最小电压为1 V
D. 只闭合S1、S2与只闭合S2、S3，
滑动变阻器允许接入电路的最
小电阻之比为5∶1
同步变式拓展
2. （2025·辽宁）如图1，电源电压保持不变，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～15 V。在保证各元件安全的情况下（灯泡两端的电压不超过额定电压，电表均不超过量程），进行下列操作：只闭合S1、S2，最大范围内移动滑动变阻器滑片P，电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值的关系如图2所示；只闭合S3，滑片P从最右端向左滑动，直至灯泡正常发光，电流表示数与电压表示数的关系如图3所示。下列说法正确的是（ C ）
C
（第2题图）
1.(2025·巴蜀)如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“2.5 V W”的字样,灯丝电阻不受温度的影响,滑动变阻器的最大阻值为3 Ω。闭合开关S1、S2,断开S3,将滑动变阻器的滑片移到最右端,电压表示数为3 V;闭合开关S1、S3,断开S2,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为U1时,小灯泡正常发光;保持滑动变阻器滑片的位置不变,闭合开关S1、S2,断开S3,此时电压表示数为1.0 V。下列说法正确的是( )
A.电源电压为5.5 V
B.U1=2.5 V
C.小灯泡的额定电流I额=0.5 A
D.电路能达到的最小电功率为1.8 W
C
2.(教材习题改编)如图是模拟简易调光灯的调节过程。已知小灯泡的规格为“6 V 0.5 A”,电源电压为6 V。滑动变阻器滑片由最左端滑到最右端时,电流表的示数为0.2 A。假设灯丝电阻不变,则下列说法正确的是 ( )
A.小灯泡正常发光时的电阻是3 Ω
B.滑动变阻器的最大阻值为30 Ω
C.小灯泡消耗的实际功率范围是0.48~3 W
D.滑动变阻器滑片由最左端向右滑动时小
灯泡逐渐变亮
C
3.如图甲所示是电子体重计的电路原理图,由电源(电压为6 V)、定值电阻R0(阻值为100 Ω)、压敏电阻R(其阻值随压力变化关系如图乙所示)、电压表、开关、导线等组成。电压表指针偏转角度可反映人体的质量。载物平台的重力忽略不计。下列对电路的分析正确的是 ( )
A.当未称重时,电压表示数为3 V
B.人的重力越大,电压表示数越小
C.人的重力越大,电路总功率越小
D.若电源电压低于6 V,测出的质量会偏小
D
4.如图甲所示电路,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6 V 6 W”字样,只闭合开关S、S1,将变阻器滑片从一端调至另一端时,得到电压表示数与电流表示数的关系图像如图乙所示;只闭合开关S和S2,在某区间内调节滑动变阻器的滑片,得到小灯泡L的U-I图像如图丙所示。下列说法正确的是 ( )
A.小灯泡L正常发光时的电阻为10 Ω
B.滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω
C.只闭合开关S和S1时,R2的最大功率约为1.29 W
D.只闭合开关S和S2,当R2接入电路的阻值为7.5 Ω时,R2两端的电压为6 V
D
5.如图甲所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V,滑动变阻器R1的规格为“50 Ω 0.5 A”。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,测得多组数据。用测得的数据绘制了电流与滑动变阻器阻值的变化关系图像如图乙所示。在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是 ( )
A.电源电压为12 V
B.R0的阻值为15 Ω
C.滑动变阻器R1的阻值变化范围为10~50 Ω
D.滑动变阻器R1的最大功率为0.9 W
D
6.(2025·育才)如图所示,电源电压可调,R3=10 Ω,滑动变阻器最大值为R1,电压表和电流表量程分别为0~3 V和0~0.6 A。现将电源电压调为某值,闭合S、S1接a,将滑动变阻器滑片P移到最左端,电流表的示数为I1,电压表的示数为U1;闭合S、S1接b,滑动变阻器滑片P移至中点处,电流表的示数为I2,电压表的示数为U2,若I1∶I2=1∶2,则下列结论正确的是 ( )
A.闭合S、S1接a,移动滑片P,电源可调的最大电压为9 V
B.闭合S、S1接a,移动滑片P,R2的最大电功率为7.2 W
C.闭合S、S1接b,移动滑片P,电源可调的最大电压为6 V
D.闭合S、S1接b,移动滑片P,R3的最大电功率为0.9 W
B
7.如图甲所示是一款超声波身高体重测量仪,其原理图如图乙所示,电压表的量程为0~15 V,电流表的量程为0~0.6 A。测体重时,压敏电阻Rx所受压力每增加20 N,其阻值减小1 Ω,当压力从0开始增加,Rx和R0的功率随电流的变化图像如图丙所示;测身高时,传感器通过发射和接收声波的时间差来确定身高,传感器与踏板的距离s=2.5 m。小高同学进行测量时,传感器记录发射和接收声波的时间差为5×10-3 s(v声=340 m/s)。下列说法正确的是 ( )
A.小高同学的身高应该为1.7 m
B.体重越大,电流表示数越小
C.若要保证电路安全,该测量仪可以测量的体重最大值为600 N
D.当人的体重为400 N时,Rx的功率为4.5 W
C
8.如图甲所示,电源电压恒定不变,R0为定值电阻。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,滑片从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙,则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω,小灯泡的额定功率为 W,电路总功率的变化范围为 W。
12
14
6
612
9.(2025·西附)海洋中有一种会放电的鱼,它采用电击使猎物昏厥的方式来捕猎。如图甲为该鱼电击猎物时的示意图,其身体可以等效为一个电压为U的电源和一个阻值为R0的定值电阻串联,猎物可以看成一个阻值为R的电阻。其电击猎物的过程简化电路如图乙所示。生物学家为了得到该鱼的电压,换用不同猎物测出R两端电压UR和通过猎物的电流I,得到如图丙所示函数关系。求:
(1)当通过猎物的电流为0.05 A时,猎物的电阻;
解:(1)由图丙可知,当通过猎物的电流为0.05 A时,测出R两端电压UR=1.5 V,
此时猎物的电阻:R1===30 Ω
(2)电击猎物时电鱼的电压U的大小;
(2)由图丙可知,当通过猎物的电流为0.1 A时,测出R两端电压UR'=1.0 V
根据欧姆定律和串联电路电压的特点可知
UR+I1R0=UR'+I2R0=U
代入数据,得1.5 V+0.05 A×R0=U①,
1.0 V+0.1 A×R0=U②
联立①②解得U=2 V,R0=10 Ω
(3)当猎物的电阻R=15 Ω时,被电击时猎物的电功率。
(3)当猎物的电阻R=15 Ω时,根据欧姆定律和串联电路电压的特点可知,I'R+I'R0=U
即U=(15 Ω+10 Ω)·I'= 2 V
解得电路的电流:I'= 0.08 A
则被电击时猎物的电功率:
P=I'2R=(0.08 A)2×15 Ω=0.096 W
10.如图所示,电源电压为6 V且恒定不变,灯泡L标有“2 V 0.4 W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R2标有“60 Ω 1 A”的字样,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V。
(1)求灯泡L正常发光时的电阻;
解:(1)灯泡L正常发光时的电阻:
RL===10 Ω
(2)当S1、S2均闭合,S3接b,滑动变阻器滑片移到最大阻值处时,电流表示数为0.4 A,求R1的阻值;
(2)当S1、S2均闭合,S3接b,滑动变阻器滑片移到最大阻值处时,灯泡L被短路,R1与R2并联,电流表测干路电流
通过R2的电流:I2===0.1 A
通过R1的电流:I1=I-I2=0.4 A-0.1 A=0.3 A
R1的阻值:R1===20 Ω
(3)在保证电路安全的情况下,求整个电路电功率的变化范围。
(3)当开关S1和S2断开,S3接a,灯泡L、R1与R2串联,电压表示数为3 V时,电路中的电流最小,电路总功率最小。
灯泡L与R1的电压之和:
U'=U-U滑=6 V-3 V=3 V
电路最小电流:I'===0.1 A
电路最小功率:P最小=UI'=6 V×0.1 A=0.6 W
当S1、S2均闭合,S3接b时,灯泡L被短路,R1与R2并联,
移动滑片,使电流表示数为I最大=0.6 A时,电路功率最
大,此时电路的最大功率:
P最大=UI最大=6 V×0.6 A=3.6 W
所以整个电路电功率的变化范围为0.63.6 W。(共29张PPT)
第五部分 电磁学
第十六讲 静电现象和简单电路
第一轮 中考考点梳理
课标要求
1. 观察摩擦起电现象，了解静电现象。了解生产生活中关于静电防止和利用的技术。
2. 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
3. 会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。能说出生产生活中采用简单串联电路或并联电路的实例。
静电
现象
和简
单电
路
电现象
1. 摩擦起电：用 摩擦 的方法使物体带电。
摩擦
2. 两种
电荷
正电荷：用丝绸摩擦过的 玻璃棒 带的电荷。
负电荷：用毛皮摩擦过的 橡胶棒 带的电荷。
玻璃棒
橡胶棒
3. 电荷间的相互作用：同种电荷相互 排斥 ，异种电荷相互 吸引 。
注意：两个轻小物体相互排斥，一定都带电，且带同种电荷；若相互吸引，可能带异种电荷，也可能只有一个带电。
排斥
吸引
4. 原子由原子核和 电子 构成。 原子核 带正电， 电子 带负电。
5. 摩擦起电的实质：不是创造了电荷，而是使 正 、 负 电荷分开。
6. 导体和绝缘体：容易导电的物体叫作 导体 ；不容易导电的物体叫作 绝缘体 。
电子
原子核
电子
正
负
导体
绝缘体
静电
现象
和简
单电
路
电现象
7. 组成：电源、 用电器 、开关、导线。
8. 电路图：用规定的 符号 表示电路连接的图。
通路：正常接通的电路。
断路 ：某处被切断的电路。
短路：直接用导线将 电源正、负极 连接起来，或用电器两端被导线直接连通的电路。
静电
现象
和简
单电
路
电路
用电器
符号
9. 三种状态
断路
电源正、负极
10.
种
类
串联电路：用电器逐个顺次串连在一起，然后再接入电路。开关控制 有 用电器；各用电器 不 单独工作。
并联电路：用电器的两端并列地连在一起，然后再接入电路。干路的开关控制 所有 用电器，支路的开关只控制所在支路的用电器，各用电器 能 独立工作。
所有
不能
所有
能
考点一 原子结构 导体、绝缘体
（2025·重庆改编）如图所示，安检机的核心部件内部包含阴极灯丝和阳极靶，灯丝通电加热后释放电子，加速电子流轰击阳极靶产生X射线。计算机利用不同物质对X射线的吸收差异生成彩色图像进行识别。下列说法正确的是（ B ）
B
A. 灯丝释放的电子带正电荷
B. 灯丝的原子由原子核和电子构成
C. 灯丝释放的电子是经过摩擦产生的
D. 用橡胶制成的传送带是导体
同步变式拓展
1. （2025·湖北）在一些使用精密仪器的场所，工作人员须穿着防静电服，防静电服面料中掺入的材料能导走身上静电的是（ A ）
A. 金属 B. 玻璃 C. 橡胶 D. 陶瓷
A
考点二 简单电现象
用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近甲、乙两个轻小物体，结果甲被排斥，乙被吸引，由此我们可以判定（ D ）
A. 甲带正电，乙带负电
B. 甲带负电，乙带正电
C. 甲带负电，乙不带电或带正电
D. 甲带正电，乙不带电或带负电
D
同步变式拓展
2. （2025·广安）甲、乙、丙三个轻质带电小球用绝缘细线悬挂，甲带正电，它们之间的相互作用如图所示，乙带电情况是带 负电 （选填“正电”或“负电”），乙和丙带 同种 （选填“同种”或“异种”）电荷。
（第2题图）
负电
同种
如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球，金属箔片因带上 正 （选填“正”或“负”）电荷互相 排斥 而张开，瞬时电流方向是 由玻璃棒到验电器 （选填“由玻璃棒到验电器”或“由验电器到玻璃棒”）。
正
排斥
由玻璃棒到验电器
同步变式拓展
3. 如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时，验电器的两片金属箔张开，下列说法错误的是（ B ）
A. 摩擦过程中玻璃棒失去电子带正电荷
B. 摩擦过程中创造了新的电荷
C. 接触过程中金属箔上的电子转移到了玻璃棒上
D. 金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥
（第3题图）
B
如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是（ B ）
B
A. B中正电荷通过金属棒流向A，A金属箔的箔片张角减小
B. A中的自由电子通过金属棒流向B，B金属箔的箔片张开
C. A中负电荷通过金属棒流向B，B中正电荷通过金属棒流向A
D. 金属棒中瞬间电流的方向从A流向B，B金属箔的箔片张开
同步变式拓展
4. 如图所示，两个相同的验电器A和B，A带负电，B带正电，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，下列说法不可能的是（ D ）
A. A、B张角都为零
B. A的张角一直减小，B的张角先减小后增大
C. A的张角先减小后增大，B的张角一直减小
D. A、B张角都增大
（第4题图）
D
考点三 串、并联电路及其应用
如图所示的电路，开关变化时，对R和L的连接方式叙述正确的是（ B ）
B
A. S1闭合、S2断开，R和L并联
B. S1、S2均闭合，R和L并联
C. S1闭合、S2断开，R和L串联
D. S1、S2均闭合，R和L串联
同步变式拓展
5. 如图所示的电路，闭合开关S1、S3，断开开关S2，则小灯泡L1、L2是 并 （选填“串”或“并”）联的；若同时闭合开关S1、S2、S3，则会造成电路 短路 。
（第5题图）
并
短路
（2024·重庆B卷）家用电动窗帘的电路主要由电源指示灯L和电动机M组成。先闭合开关S1，电源指示灯L亮；再闭合开关S2，电动机M工作拉动窗帘。当S1断开时，电动机M不能工作。如图所示电路中符合要求的是（ B ）
B
同步变式拓展
6. （教材习题改编）如图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展示台的结构如图乙所示，由木板，弹簧，金属片A、B、C，以及报警电路组成，文物放置在金属片B上，闭合开关。对展示台实现报警功能的原理描述错误的是（ D ）
A. 弹簧及金属片B相当于开关
B. 文物正在展出时，灯亮、电
铃不响
C. 文物正在展出时，弹簧具有弹性势能
D. 文物被搬离开时，灯不亮、电铃响
（第6题图）
D
7. 母亲节，小利为妈妈选购了一台自动揉捏加热足疗仪。当闭合总开关S后，热敷自动启动；再任意闭合开关S1、S2、S3，可有选择的实现足底三段（足前、足中、足后）分位式滚动按摩。如图中的电路符合要求的是（ A ）
A
1.下列说法正确的是 ( )
A.电流方向与电子定向移动的方向相同
B.摩擦起电的实质是创造出了新的电荷
C.验电器的工作原理是异种电荷相互吸引
D.导体容易导电是因为有大量自由电荷
D
2.关于如图所示的电现象,下列说法正确的是 ( )
A.图甲中,两轻质小球相互吸引,它们可能带异种电荷
B.图乙中,毛皮摩擦过的橡胶棒带有负电,是因为失去了正电荷
C.图丙中,小狗梳理完毛发后,毛发更蓬松是因为摩擦创造了同种电荷
D.图丁中,带正电的玻璃棒接触不带电的验电器,瞬间电流方向为从验电器到玻璃棒
A
3.(2025·八中)中国传统风筝常以丝绸为面,竹篾为骨。放飞时,若丝绸与空气摩擦而带负电,下列说法中正确的是 ( )
A.丝绸的原子核束缚电子的本领比空气弱
B.丝绸与空气摩擦的过程中创造出了电子
C.竹篾是绝缘体,内部几乎没有自由电荷
D.带负电的风筝落地时,电流方向是从风筝到大地
C
4.(教材习题改编)塑料外壳的手电筒的构造如图所示,手电筒内装了两节干电池。关于手电筒的电路,下列说法正确的是 ( )
A.灯泡发光时,电能转化为化学能
B.干电池为电源,按键为电路导线
C.金属弹簧为导体,不属于电路的
一部分
D.灯泡发光时,灯丝中的电流是自
由电子定向移动形成的
D
5.如图所示电路,下列有关说法错误的是 ( )
A.闭合S1、S2、S3时,L3被短路
B.闭合S1、S2,断开S3时,只有L3亮
C.闭合S1、S3,断开S2时,L2、L3并联
D.闭合S2,断开S1、S3时,L1、L2、L3串联
A
6.如图所示的电路中,当开关S闭合时,灯L1和L2均不亮。某同学用一根导线检查电路的故障,他将导线先并接在灯L1两端时,发现灯L2亮,L1不亮;然后并接在灯L2两端时,发现两灯均不亮。由此可判断 ( )
A.灯 L1短路
B.灯 L1 断路
C.灯 L2 短路
D.灯 L2 断路
B
7.小布同学在经过十字路口时,观察了人行横道的红、绿交通信号灯,画出下列控制红、绿灯的电路图,你认为正确的是 ( )
C
8.某款电子垃圾桶可以将湿的厨余垃圾变干,作为动物饲料。将湿的厨余垃圾倒入垃圾桶,电路检测到桶内垃圾湿时,就吹风,吹风过程中:当桶内温度低时,吹热风;当桶内温度高时,吹冷风……直至垃圾变干,之后,整个电路结束工作。开关S湿控在垃圾湿时闭合、干时断开;开关S温控在桶内温度低(≤60 ℃)时闭合、温度高(>60 ℃)时断开。下列电路中符合要求的是 ( )
B
9.如图所示是某定时炸弹引爆装置的电路原理图,起爆前定时开关S是闭合的,当设定的起爆时间一到,定时开关S会自动断开而引爆炸弹。为使引爆装置停止工作,在拆弹过程中千万不能实施的是 ( )
A.在a处剪断导线
B.在b处剪断导线
C.在起爆之前用导线连接ab
D.在起爆之前用导线连接在起爆器两端
A
10.(2024·重庆A卷)用相同织物分别摩擦两个相同气球,用其中一个气球靠近碎纸屑,发现碎纸屑被吸引起来,如图所示,这说明摩擦可以使气球带上 ;然后将两个气球靠近,发现它们会相互 。
电荷
排斥
11.如图所示电路中,闭合开关后,电路将发生 ;要使电路中两灯串联,只需拆除导线 (选填“a”“b”“c”或“d”)。
短路
b
12.(教材习题改编)居民楼的楼道里,夜间楼道灯L一直亮着会造成浪费。科研人员用“光敏”材料制成“光控开关”S1,它能在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;利用“声敏”材料制成“声控开关”S2,它能在有人走动发出声音时闭合,无人走动时自动断开。请将图中的各元件符号连接成既能合理照明又能节约用电的电路。
如答案图所示(共31张PPT)
第五部分 电磁学
第二十讲 电功率
综合计算
第一轮 中考考点梳理
（重庆改编）寒假期间，小丽在外婆家发现一闲置的旧电炉（如图甲），铭牌上标有“220V
484W”的字样，电炉只有一根电阻丝。为检测电炉能否工作，将其单独接入家庭电路中，观察到表盘如图乙的电能表的指示灯在120s内闪烁了16次，忽略温度对电阻的影响。
（1）求电炉电阻丝的阻值；
解：（1）由P＝可知，电炉电阻丝的
阻值：R＝＝＝100Ω
（2）求检测时电炉的实际功率；
解：（2）1 200imp/（kW·h）表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁1 200次，
指示灯闪烁16次，电炉消耗的电能：
W＝＝kW·h＝4.8×104J
检测时电炉的实际功率：
P实＝＝＝400W
（3）小丽想为外婆制作一个可调温的发热坐垫。在父母的陪同下，她拆下整根电阻丝并分成两段，将其中一段制作为阻值可调的电阻丝；将两段均可发热的电阻丝以某种连接方式接入电路且只用一个开关就可控制整个电路。已知电源电压恒为10V，在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况下，坐垫的最大功率为27W，求发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量。
解：（3）由P＝UI可知，电阻丝的额定电流：I＝＝＝2.2A
电阻丝分成两段后，每一段电阻丝通过的电流不能超过其额定电流。
若两段电阻丝串联接入电路，由P＝UI可知，电路中的电流：
I'＝＝＝2.7A＞2.2A
所以两段电阻丝应该是并联接入电路，
则其中一段电阻丝的最大电功率：P1＝U'I＝10V×2.2A＝22W
另一段电阻丝的电功率：P2＝P大－P1＝27W－22W＝5W
由P＝可知，另一段电阻丝的阻值：R2＝＝＝20Ω
则可调电阻丝的最大阻值：
R1＝R－R2＝100Ω－20Ω＝80Ω
当可调电阻丝接入电路中的阻值最大为80Ω时，R1的最小电功率：
P1'＝＝＝1.25W
则发热坐垫的最小功率：
P小＝P1'＋P2＝1.25W＋5W＝6.25W
发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量：
Q＝W'＝P小t'＝6.25W×10s＝62.5J
学校装有如图甲所示的加热饮水机，其结构简化图如图乙，简化电路图如图丙。当打开水龙头时，电压电源板识别后启动水泵（电动机M）开始抽水，水流经加热组件加热后由出水口流出。其中R1、R2均为加热电阻丝。已知该饮水机的加热功率为2 000 W，保温功率为500 W。出厂设定未接水时，饮水机先加热5分钟，确保足够使水沸腾，再保温20分钟，以此为一个周期，如此循环加热；若有人接水，立即进入一个新的循环（即立即开始加热）。
（1）求R1的阻值；
解：（1）如图丙，当S1闭合、S2断开时，
R1单独接入电路，R1的功率为P1＝
当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，
R1与R2的总功率为P＝＋＞P1
所以当S1闭合、S2断开，R1单独接入电路时，为保温挡；当S1、S2都闭合，R1与R2并联时，为加热挡。已知保温功率为500 W，
则R1的阻值：R1＝＝＝96.8 Ω
（2）每节课行课（40分钟）时，学校10台同规格的饮水机最多可以产生多少热量？
解：（2）当加热两次（10 min），保温30 min时，产生的热量最多，此时学校1台同规格的饮水机产生的热量：Q0＝P加热t加热＋P保温t保温＝
2 000 W×10×60 s＋500 W×30×60 s＝2.1×106 J
10台同规格的饮水机产生的热量：
Q＝10Q0＝10×2.1×106 J＝2.1×107 J
（3）小高发现行课时没有同学接水。为了使这期间每台饮水机在（2）的基础上节约30％电能，老师提供了足够的器材，并指导小高对电路进行了改进。时间分配由芯片控制，无法更改；不能改变加热功率，以防水未沸腾。请你帮他们设计一个可行的方案，在图丁虚线框内将电路图补充完整，并通过计算说明其可行性。不考虑热量损失及电动机消耗的电能，计算结果保留一位小数。
解：（3）由于加热功率以及时间分配无法改变，要节约30％的电能，可以减小保温功率，由P＝知，可增大保温挡的电阻，但加热挡电阻不能变，所以给R1串联一个加热电阻R，且加热挡时使其短路，可以在其两端并联一个开关S3，如图所示；
节约30％电能时有Q1＝（1－30％）Q0
即P加热t加热＋t保温＝（1－30％）Q0
代入数据，得2 000 W×10×60 s＋×30×60 s
＝（1－30％）×2.1×106 J
解得R≈225.9 Ω（答案不唯一）
1.如图甲所示是小明家使用的一款机械型电炖锅,通过挡位开关可实现高、中、低三挡控温功能,其内部的简化电路原理图如图乙所示,图中R1、R2、R3均为加热电阻(阻值不变)。已知R2与R3的阻值之比为3∶2,高温挡与低温挡的额定功率之比为11∶1,低温挡的额定功率为110 W。
(1)该电炖锅在低温挡正常工作时的电流为多少
解:(1)由题知,该电炖锅低温挡的功率为110 W,由P=UI可知,该电炖锅在低温挡正常工作时的电流:
I低===0.5 A
(2)该电炖锅中温挡的额定功率是多少
(2)由图乙知,开关接高温触点时,电阻R3单独在电路中工作,P高∶P低=11∶1,P低=110 W,则
P高=11×110 W=1 210 W
由P=可知,R3的阻值:
R3===40 Ω
由题知R2∶R3=3∶2
则R2=R3=×40 Ω=60 Ω
开关接中温触点时,电阻R2、R3串联在电路中,电路的总电阻:R=R2+R3=60 Ω+40 Ω=100 Ω
中温挡的额定功率:P中===484 W
(3)某周末妈妈做晚饭时,小明想利用自家电能表(如图丙)测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其他所有用电器,只让电炖锅在高温挡状态下工作,观察到电能表的转盘在1 min内转了50转,则家庭电路的实际电压是多少
(3)只让电炖锅在高温挡状态下工作,1 min消耗的电能:W=×3.6×106 J=6×104 J
电炖锅在高温挡的实际功率:
P实===1 000 W
根据P=得,家庭电路的实际电压:
U实===200 V
2.(重庆)李老师桌上有一张老式加热鼠标垫(内有一根加热电阻丝),如图所示,鼠标垫质量为200g,规格为“5V 5W”。忽略温度对电阻的影响。
(1)求鼠标垫的电阻;
解:(1)鼠标垫的电阻:
R鼠标垫===5Ω
(2)鼠标垫正常工作10min,温度升高7℃,若此过程中热损失为30%,估算鼠标垫的比热容;
(2)鼠标垫正常工作10min产生的热量:
Q放=P鼠标垫t=5W×10×60s=3 000J
鼠标垫吸热:
Q吸=Q放η=3 000J×(1-30%)=2 100J
鼠标垫的比热容:
c===1.5×103J/(kg·℃)
(3)月月想帮老师扩大鼠标垫温度调节范围,现有12V的电源、规格为“5Ω 2A”“20Ω 1A”的两个滑动变阻器。她准备通过滑动变阻器来保护电路并调节鼠标垫加热功率,请你帮她选择合适的滑动变阻器接入电路,并计算改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值。
(3)鼠标垫的额定电流:
I鼠标垫===1A
通过滑动变阻器来保护电路并调节鼠标垫加热功率,滑动变阻器应与鼠标垫串联,根据串联电路分压原理,滑动变阻器至少应负担电压:
U滑=U-U鼠标垫=12V-5V=7V
滑动变阻器连入电路的阻值最小应为:
R滑小===7Ω>5 Ω
故应选规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器接入电路。
因为电路中允许通过的最大电流为1A,所以改装后电路消耗的最大功率:
P大=UI鼠标垫=12V×1A=12W
当滑动变阻器连入电路的电阻值最大时,电路中的电流最小,消耗的最小功率:
P小===5.76W
改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值:ΔP=P大-P小=12W-5.76W=6.24W
3.如图甲所示是小渝家的油汀取暖器,图乙为其简化电路图。取暖器内有4 kg的导热油,电热丝(阻值不变)产生的热量有95%被导热油吸收。闭合S、S1为低温挡,额定功率为400 W,中温、高温挡的额定功率分别为1 600 W、2 000 W。求:
(1)电热丝R1的阻值;
解:(1)低温挡正常工作时,只有R1接入电路,则R1的电阻:R1===121 Ω
(2)高温挡正常工作时,导热油从10 ℃升高到105 ℃所用时间[c油=2.1×103 J/(kg·℃)];
(2)导热油从10 ℃升高到105 ℃需要吸收的热量:
Q吸=c油mΔt=2.1×103 J/(kg·℃)×4 kg×(105 ℃-10 ℃)=7.98×105 J
消耗的电能:W===8.4×105 J
高温挡正常工作所用时间:
t===420 s
(3)使用时发现高温挡加热很慢,经了解得知是电热丝的位置接错造成产品不合格,为了知道该台不合格产品的电路,小渝关闭家中其他用电器,用如图丙所示电能表进行了以下测量:每次均工作2 min,只闭合S、S1时,表盘转了40 r;只闭合S、S2时,表盘转了32 r;闭合S、S1、S2时,表盘转了40 r。请通过计算在图丁的虚线框内画出不合格产品的电路图。
(3)R2===30.25 Ω
闭合S、S1时,2 min消耗的电能:
W1== kW·h
电功率:P1===0.4 kW=400 W
和低温挡相同,此时R1接入电路。
闭合S、S2时,2 min消耗的电能:
W2== kW·h
电功率:P2===0.32 kW=320 W
此时接入电路中的电阻阻值:
R===151.25 Ω
此时,电阻值等于R1与R2的阻值之和,说明此时R1与R2串联。
闭合S、S1、S2时,工作2 min电能表表盘转了40 r,此时R1接入电路。
由此分析,不合格产品的电路连接如图所示。
4.近年来我国智能电动汽车高速发展。如图甲所示为某品牌国产电动汽车,其车窗系统具有加热功率依次增大的防雾、除雾和化霜三个挡位,如图乙是简化后的车窗系统加热电路。忽略温度对电阻的影响,四个发热电阻R1=R3,R2=R4=200Ω。当旋转开关旋至“1”挡时,标有“1”的两接触点接通,电路中的电流为0.4A;当开关旋至“2”挡时,电路中的电流为2A。
(1)求开关旋至“1”挡时,R4两端的电压;
解:(1)开关旋至“1”挡时,R3、R4串联,由欧姆定律可知,R4两端的电压:
U4=IR4=0.4A×200Ω=80V
(2)求发热电阻R3的阻值;
(2)由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,开关旋至“1”挡时的电源电压:
U=I(R3+R4)=0.4A×(R3+200Ω)…①
开关旋至“2”挡时,电路为R3的简单电路,此时的电源电压:U=I'R3=2A×R3…②
由①②解得:R3=50Ω
(3)当电动汽车的电量过低时,车机系统会通过调节电源电压,降低车窗系统加热功率。某次电动汽车的电量过低时,除雾挡与防雾挡的加热功率之差为40W,求此时化霜挡的加热功率。
(3)由题意可知,R1=R3=50Ω
开关旋至“1”挡时,R3、R4串联,开关旋至“2”挡时,电路为R3的简单电路,开关旋至“3”挡时,R1、R2并联。
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由
P=UI=可知,R1、R2并联时,电路中的总电阻最小,电功率最大,车窗系统为化霜挡;R3、R4串联时,电路中的总电阻最大,电功率最小,车窗系统为防雾挡;电路为R3的简单电路时,车窗系统为除雾挡。
由P=UI=可知,除雾与防雾挡的加热功率之差:
ΔP=P除雾-P防雾=-=-=40W
解得:U'=50V
化霜挡时R1、R2的电功率分别为:
P1===50W P2===12.5W
则此时化霜挡的加热功率:
P化霜=P1+P2=50W+12.5W=62.5W
5.为探究平衡木受力的特点,重为400 N的小红设计了如图甲所示的平衡木模型,整个装置放在水平地面上,AB可绕支点O无摩擦转动。AB始终处于水平平衡状态,C处固定一竖直硬杆,硬杆重300 N,硬杆的底部安装有压力传感器R,R所在的电路装置如图乙所示,R的阻值随着硬杆对它的压力F的变化关系图像如图丙所示。其中,电源电压为4.5 V,保护电阻R0=5 Ω,电流表的量程为00.6 A,且AB=4 m,OA=BC=1 m,整个装置除硬杆外,其他部分的重力均不计,g取10 N/kg。求:
(1)小红站在A点时,C处受到硬杆对它的拉力;
解:(1)小红站在A点时,杠杆受小红对A点的压力和硬杆对C点的拉力,OC长度:
OC=AB-OA-BC=4 m-1 m-1 m=2 m
根据杠杆的平衡条件G人·lOA=FC·lOC可得
400 N×1 m=FC×2 m
解得:FC=200 N
(2)小红站在C点时,电流表的示数;
(2)小红站在C点时,压力传感器R受到的压力:
FC1=G杆+G人=300 N+400 N=700 N
由图丙知此时R=7.5 Ω,则电路总电阻:
R总=R0+R=5 Ω+7.5 Ω=12.5 Ω
电流表的示数:
I===0.36 A
(3)在电路安全的情况下,小红在平衡木上缓慢走动的过程中,当电路消耗的电功率达到最小值和最大值时,压力传感器R消耗的功率之比。
(3)当电路消耗功率达最小值时,电路中的电流最小,R最大,硬杆对R的压力最小。对硬杆和杠杆进行受力分析,并根据杠杆平衡条件得,此时小红应站在A点,R受到的压力:
F压=G杆-FC=300 N-200 N=100 N
由图丙可知R'=20 Ω,则电路中的最小电流:
I小===0.18 A
同理可知,当电路消耗功率最大时,此时小
红应站在B点,此时:OB=AB-OA=4 m-1 m=3 m
由杠杆平衡条件,有FC'·lOC=G人·lOB可得
FC'=400 N×=600 N
此时R受到的压力:
F压'=FC'+G杆=600 N+300 N=900 N
由图丙可知R″=5 Ω,则电路中的最大电流:
I大===0.45 A
故在电路安全的情况下,压力传感器R消耗的功率之比:
===(共29张PPT)
第五部分 电磁学
第二十讲 电功率
电功率比例、综合计算
第一轮 中考考点梳理
考点一 比例问题
如图所示为两个电阻的U－I图像，下列判断正确的是（ C ）
C
A. 将R1、R2并联后，加上2 V的电压，电路中的总电流为0.4 A
B. 将R1、R2串联后，如果通过R2的电流为0.6 A，
那么电路两端的总电压为2.0 V
C. R1、R2并联时，它们消耗的电功率之比P1∶P2＝2∶1
D. R1、R2串联时，它们消耗的电功率之比P1∶P2＝1∶4
如图所示，电路中电源电压保持不变。当开关S闭合、S1断开，甲、乙两表均为电流表时，甲、乙两表示数之比为5∶8，此时R1的功率为P1，则R1∶R2＝ 5∶3 ；当开关S和S1都闭合，甲、乙两表均为电压表时，R1消耗的功率为P1'，两电压表示数U甲∶U乙＝ 8∶3 ，前后两次功率之比P1∶P1'＝ 64∶25 。
5∶3
8∶3
64∶25
考点二 综合计算
如图所示，电源电压恒定不变。已知电流表量程为0～3 A，电压表量程为0～15 V，滑动变阻器R3标有“40 Ω 1 A”字样，R1阻值为30 Ω。当滑片P置于最左端，开关S置于1时，电流表示数为0.8 A；当滑片P置于中点，开关S先后置于1、2时，电流表示数之比为4∶5。求：
（1）电源电压；
解：（1）当滑片P置于最左端，开关S置于1时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，则电源电压：U＝I1R1＝0.8 A×30 Ω＝24 V
（2）电阻R2的阻值；
解：（2）当滑片P置于中点，开关S置于1时，R1与R3串联，电路中的电流：I2＝＝＝0.48 A
当滑片P置于中点，开关S置于2时，R2与R3串联，由题意知此时电路中的电流：I3＝I2＝×0.48 A＝0.6 A
此时电路的总电阻：R总3＝＝＝40 Ω
R2的阻值：R2＝R总3－R3＝40 Ω－×40 Ω＝20 Ω
（3）当S置于2时，在保证电路安全的前提下，整个电路的最小电功率。
解：（3）当S置于2时，R2与R3接入电路部分串联，电压表测R3接入电路部分两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表示数最大为15 V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，此时R2两端的电压：
U2＝U－U最大＝24 V－15 V＝9 V
电路中的最小电流：I小＝＝＝0.45 A
此时滑动变阻器接入电路中的阻值：
R滑＝≈33.3 Ω＜40 Ω，符合题意。
整个电路的最小电功率：P小＝UI小＝24 V×0.45 A＝10.8 W
学习完电学知识后，同学们开展了跨学科实践活动——设计功率可调电加热器模型。小附同学将两个定值电阻R1、R2接入图甲虚线框中，连接方式未画出，A、B、C是引出的三个接线柱。通过接入不同的接线柱，可模拟电加热器的不同挡位。小附另外设计了电路乙，其中变阻器上标有“1 A”字样，电流表量程可选0～0.6 A或0～3 A，小附在作品展示环节给同学们提供了下列信息：
①将A、B接线柱分别接入图乙电路中的E、F接线柱上，闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片到某一位置，电压表示数为4 V，电流表示数为0.4 A，将滑动变阻器滑片调到中点，电压表示数为U1，电路消耗的总功率为P1；
②将B、C接线柱分别接入图乙电路中的E、F接线柱上，闭合开关S1，将滑动变阻器滑片调到最大阻值处，电压表示数为U2，电路消耗的总功率为P2，此时滑动变阻器R3的功率为0.8 W；
③已知U1∶U2＝5∶6，P1∶P2＝5∶2。
请结合以上信息，求：
（1）A、B接线柱间接入的电阻值；
解：（1）在①中，将A、B接线柱分别接入图乙电路中的E、F接线柱上，闭合开关S1，此时AB间的电阻与变阻器串联，电压表测RAB两端的电压，电流表测电路中的电流，
由欧姆定律可知，A、B接线柱间接
入的电阻值：RAB＝＝＝10 Ω
（2）电源电压；
解：（2）在①中，将滑动变阻器调到中点时，设此时电路中的电流为I1，变阻器的最大电阻为，已知此时电压表示数为U1，电路消耗的总功率为P1，则U1＝I1RAB＝I1×10 Ω，总功率P1＝UI1，
由电阻的串联和欧姆定律可得电源电压：
U＝I1(RAB＋R3大)＝(I110 Ω＋R3大)……Ⅰ
在②中，将B、C接线柱分别接入图乙电
路中的E、F接线柱上，闭合开关S1，将
滑动变阻器调到最大阻值处，此时B、C
间的电阻与变阻器的最大电阻串联，电压
表测RBC两端的电压，电流表测电路中的电流，
设此时电路中的电流为I2，已知此时电压表示数为U2，电路消耗的总功率为P2，则U2＝I2RBC，总功率P2＝UI2；
已知U1∶U2＝5∶6，P1∶P2＝5∶2，则＝＝＝，
即电流之比为I1∶I2＝5∶2……Ⅱ
两次电压表示数之比：
＝＝×＝，化简解得RBC＝30 Ω，
由电阻的串联和欧姆定律可得电源电压：
U＝I2（RBC＋R3大）＝I2（30 Ω＋R3大）……Ⅲ
因电源电压不变，则联立Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ解得：R3大＝20 Ω；
由题知，在②中滑动变阻器R3的功率为0.8 W，
由P＝I2R可得此时电路中的电流：I2＝＝＝0.2 A
将I2＝0.2 A代入Ⅲ式可得电源电压：
U＝I2（30 Ω＋R3大）＝0.2 A×（30 Ω＋20 Ω）＝10 V
（3）画出图甲虚线框中两个定值电阻R1、R2的一种连接方式，并标出R1、R2对应的阻值大小。
解：（3）由题知，图甲虚线框中有2个定值电阻R1、R2，根据B、C和A、B间的电阻大小，结合串联电阻的规律及已知条件可知，图甲中电阻的连接有下面两种情况：
1.如图所示,闭合开关S后,两个电表的指针偏转角度相同,则下列说法正确的是 ( )
A.通过R1、R2的电流之比是1∶4
B.R1、R2两端的电压之比是4∶1
C.R1、R2的阻值之比是1∶5
D.R1、R2的电功率之比是5∶1
A
2.如图所示的电路,甲、乙两灯分别标有“6 V 6 W”和“6 V 3 W”字样,电源电压恒为6 V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是 ( )
A.只闭合S1时,甲、乙两灯的实际功率之比为2∶1
B.只闭合S2、S3时,甲、乙两灯的实际功率之比为2∶1
C.只闭合S1、S2时,电路的总功率为6 W
D.只闭合S1、S2时,电路的总功率为9 W
B
3.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1、R2阻值不变,甲、乙两电表可能同是电流表,也可能同是电压表。断开开关S,甲、乙两电表的示数之比为2∶3;然后将甲、乙两电表换成另一种电表,闭合开关S,则下列判断中正确的是 ( )
①R1∶R2=2∶1;
②换表后闭合开关S,甲、乙两表示数之比为3∶2;
③在前后两个状态中,通过R1的电流之比为2∶3;
④在前后两个状态中,R2的电功率之比为9∶1。
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
A
4.(2025·南开)如图所示,电源电压为6 V,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,滑动变阻器的铭牌为“20 Ω,1 A”,灯泡的电阻小于20 Ω。在保证电路安全的前提下移动滑片,可以实现灯泡的功率在0.9~2.5 W之间变化。忽略灯丝电阻变化,下列结论正确的是 ( )
A.电路的最大功率是3.6 W
B.电路的最小电流与最大电流之比为9∶25
C.滑动变阻器连入电路的电阻范围为2~10 Ω
D.灯泡两端的电压变化了3 V
C
5.(2025·眉山)如图所示,电源电压保持不变,R2的最大阻值为10 Ω。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P在中点时,R1的功率为7.2 W;将滑动变阻器的滑片P移动到最右端,电流表A1的示数与滑片P在中点时的示数之比是3∶4。此过程中,下列判断正确的是 ( )
A.电压表示数为9 V
B.滑片P在中点时电流表A2的示数为0.6 A
C.P在中点时,1 min内R2产生216 J的热量
D.电路的最小功率为10.8 W
D
6.如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~15 V,小灯泡规格为“4 V W”、滑动变阻器规格为“0.5 A Ω”都模糊不清。保证电路中所有元件都安全的前提下,第一次只闭合S、S1,滑片P从a端向左移动;第二次只闭合S、S2,最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是 ( )
①R0的阻值为20 Ω;
②小灯泡的参数为“4 V 2 W”;
③只闭合S、S1,定值电阻功率最大时,其功率与滑动变阻器的功率之比为25∶1;
④若将电压表量程换为0~3 V,只闭合S、S2,小灯泡的功率一定大于0.9 W。
A.①③ B.②③
C.②④ D.②③④
C
7.(2024·重庆B卷)将标有“2 A”但最大阻值未知的滑动变阻器R1、阻值为15 Ω的定值电阻R2和标有“2.5 V 1.25 W”的灯泡L(不计灯泡电阻变化)接入如图所示的电路,其中电源具有6 V和另一电压未知的挡位,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A,则灯泡的额定电流为 A。将电源调到电压未知的挡位,只闭合开关S和S2,当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时,灯泡正常发光,移动滑片使R1接入电路的阻值增大6 Ω,电流表示数变化了0.2 A。在保障电路安全的情况下,只闭合开关S和S1,通过调节滑动变阻器滑片及电源电压,电路的最大功率和最小功率之差为 W。
解析:(1)小灯泡的额定电流I额===0.5 A。(2)灯泡的电阻RL===5 Ω,只闭合开关S和S2时,L和R1串联,当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时,灯泡正常发光,此时电路中的电流为0.5 A,则电源电压U'=IR总=0.5 A×①,移动滑片使R1接入电路的阻值增大6 Ω,电流表示数变化了0.2 A,即此时电路中的电流:I'=I-ΔI=0.5 A-0.2 A=0.3 A,则电源电压U'=I'R总'=0.3 A×②,由①②两式可得:R1=40 Ω,U'=4.5 V。只闭合开关S和S1时,R1和R2串联,当电源电压为6 V,R1接入电路阻值为0时,R2两端的电压为6 V,电路中的电流最大,
此时电路中的电流Imax===0.4 A<0.6 A,所以电路的最大功率Pmax=UImax=6 V×0.4 A=2.4 W;当电源电压为4.5 V,电压表示数最大为3 V时,电路中的电流最小,此时R2两端的电压U2'=U'-Umax=4.5 V-3 V=1.5 V,电路中的最小电流Imin===0.1 A,所以电路的最小功率Pmin=U'Imin=4.5 V×0.1 A=0.45 W,则电路的最大功率和最小功率之差ΔP=Pmax-Pmin=2.4 W-0.45 W=1.95 W。
0.5
1.95
8.如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,灯泡L1标有“6V 2.4W”字样(L1、L2灯丝电阻均不变)。当开关S、S1、S2都闭合,且滑动变阻器R的滑片在中点时,电流表示数为0.6A,此时L1消耗的功率为P1;当只有S1闭合时,L1实际消耗的功率为P2,且P2∶P1=1∶4。求:
(1)灯泡L1正常发光时的电阻;
解:(1)灯泡L1正常发光时的电阻:
R1===15Ω
(2)滑动变阻器R的最大阻值;
(2)当开关S、S1、S2都闭合时,L2被短路,R与L1并联,L1两端电压为6V,L1正常发光,
所以P1=P额=2.4W,
通过L1的电流:I1额===0.4A
根据并联电路的电流特点知,通过滑动变阻
器的电流:I滑=I-I1额=0.6 A-0.4 A=0.2 A
则滑动变阻器连入电路的电阻:
R中===30Ω
滑动变阻器的最大阻值:
R大=2R中=2×30Ω=60Ω
(3)当只有S闭合时,在电路安全的情况下,电源消耗功率的最大值。
(3)当只有S1闭合时,两灯串联,因为P2∶P1=1∶4,所以此时L1实际消耗的功率为P2=0.6W,
由P=I2R知,此时通过L1的电流:
I1===0.2A
L1两端的电压:
U1=I1R1=0.2A×15Ω=3V
根据串联电路的电压特点和欧姆定律知,L2的电阻:
R2===15Ω
当只有S闭合时,滑动变阻器与L2串联,电流表测电路中的电流,电压表测L2两端电压,要保证电路安全,电流不超过0.6A,L2两端电压不超过3V,则电流不超过I'===0.2A
电源消耗的最大功率:
P大=UI'=6V×0.2A=1.2W
9.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“3V 0.9W”字样,忽略温度对小灯泡电阻的影响,R1是阻值为50Ω的定值电阻,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R2的规格为“ Ω 1A”。当只闭合开关S2时,小灯泡恰好正常发光,求:
(1)小灯泡的阻值;
解:(1)小灯泡的阻值:RL===10Ω
(2)电源电压;
(2)只闭合开关S2时,小灯泡L和定值电阻R1串联,电压表测量小灯泡L两端的电压,电流表测量电路中的电流,此时小灯泡L恰好正常发光,则小灯泡L两端的电压为3V,电路中的电流:
I===0.3A
由欧姆定律得,电源电压:
U=I(RL+R1)=0.3A×(10Ω+50Ω)=18V
(3)在不损坏各电路元件的情况下,若闭合所有开关,滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为6∶5。当只闭合开关S3时,小灯泡L消耗的最小电功率。
(3)在不损坏电路各元件的情况下,若闭合所有开关,小灯泡L和电压表被短路,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表测量干路中的电流,此时并联电路两端的电压均为18V,电流表的量程为00.6A,所以干路中的最大总电流为0.6A,此时通过定值电阻R1的电流:
I1===0.36A
由并联电路电流规律得,通过滑动变阻器
R2的最大电流:I最大=0.6A-0.36A=0.24A<1A
滑动变阻器R2能正常工作,此时其消耗的电功率最大,即为
P最大=UI最大=18V×0.24A=4.32W
由P=得,电压一定时,电阻越大,电功率越小,所以当滑动变阻器R2全部接入电路时,其消耗的电功率最小,即为P最小==
又因为滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为6∶5,即
==
解得R2=90Ω(共28张PPT)
第五部分 电磁学
第二十二讲 电与磁
第一轮 中考考点梳理
课标要求
1. 通过实验，认识磁场。知道地磁场。
2. 通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。了解电磁铁在生产生活中的应用。
3. 通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关。
4. 探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产生活中的应用。
5. 【探究类学生必做实验】探究通电螺线管外部磁场的方向。
6. 【探究类学生必做实验】探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
电
与
磁
磁现象
1. 磁体：具有 磁性 的物质。性质：吸铁性、指向性。
磁性
2. 磁极
定义：磁体上磁性 最强 的地方。
南极用 S 表示，北极用 N 表示。磁极总是
成 对 出现。
作用规律： 同名磁极相互 排斥 ，异名磁极相
互 吸引 。
最强
S
N
成对
排斥
吸引
电
与
磁
磁现象
3. 磁场
存在于磁体周围的一种看不见，摸不着的物质。
基本性质：对放入其中的磁体产生 力 的作用。
方向：静止时，小磁针 N 极的指向就是该点的磁场方向。
描述： 磁感线 可以表示磁体周围的磁场分布情况。在磁体外部，它的磁感线从 N 极出发，回到 S 极。
力
N
磁感线
N
S
地磁场：地磁北极在地理 南 极附近，地磁南极在地理 北 极附近；地理两极与地磁两极并不完全重合，最早记录这一现象的是我国宋代学者沈括。
注意：磁场是真实存在的，磁感线是一种假想的闭合
曲线。
南
北
电
与
磁
电生磁
4. 电流的磁效应：1820年，丹麦物理学家 奥斯特 首先发现电流周围存在磁场。磁场的方向跟 电流 方向有关。
奥斯特
电流
5. 通电
螺线管
的磁场
与 条 形磁体周围的磁场相似。
安培定则：右手握住螺线管，让四指指向螺线管中 电流 的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
条
电流
N
6. 电磁铁
定义：中间插有 铁芯 的螺线管。
磁性强弱的影响因素：①线圈的 匝数 ；②电流的 强弱（或大小） 。
应用：电磁继电器、电磁起重机。
铁芯
匝数
强弱（或大小）
电
与
磁
磁场对
电流的
作用
7. 内容： 通电 导体在磁场中受到力的作用，其方向跟 电流 方向和 磁场 方向有关。
8. 应用： 电动机 。
9. 电能转化为 机械 能。
通电
电流
磁场
电动机
机械
电磁
感应
10. 发现：1831年，由英国物理学家 法拉第 发现。
11. 内容： 闭合 电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动时，导体中就产生电流。
12. 产生条件：①闭合电路；②一部分导体做 切 割磁感线 运动。
13. 感应电流方向：与 磁场方向 和 导体 运动方向 有关。
14. 应用： 发电机 。
15. 机械 能转化为 电 能。
法拉第
闭合
切割磁
感线
切割磁感线
磁场方向
导体运动方向
发电机
机械
电
考点一 电磁现象
（2025·西附）进入考场，监考老师使用的手持金属探测器如图甲所示，它的主要原理是电磁感应，其原理图如图乙所示。关于电磁感应，下列说法正确的是（ A ）
A
A. 在图乙所示的实验装置中，a、b间应接入灵敏电流计
B. 仅改变导体在磁场中的运动方向，感应电流方向不变
C. 法拉第发现电流的磁效应，人类开创电气时代新纪元
D. 图丙是利用电磁感应原理发明的电动机的工作原理图
同步变式拓展
1. （重庆）关于电和磁的知识，下列说法正确的是（ A ）
A. 用电器的金属外壳应按规定接地
B. 奥斯特发现了电磁感应现象
C. 用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷
D. 同名磁极靠近时会相互吸引
A
2. （2025·兰州）图甲是某蔬菜大棚里使用的一种温度自动报警器，在温度计里封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指温度时，扬声器响起，发出报警信号。下列说法错误的是（ D ）
A. 动圈式扬声器的工作原理与图乙所示原理相同
B. 温度低于金属丝下端所指温度时，电磁
铁断电失去磁性，衔铁被释放，扬声器
停止报警
C. 温度计与金属丝相当于控制电磁铁的开
关，实现了高温自动化报警
D. 煤油可用作自动报警器温度计中的工作液体
（第2题图）
D
考点二 安培定则
（2024·重庆A卷）在虚线框中用箭头画出磁感线的方向。
答案如图所示
同步变式拓展
3. （1）（2025·重庆）请在图中根据电流I的方向标出电磁铁下端的磁极（S或N）。
答案如图所示
[第3（1）题图]
（2）（重庆）如图所示，S闭合后，螺线管的磁感线分布如带箭头的虚线所示。请在图中虚线框内标出电源的“＋”或“－”极。
答案如图所示
[第3（2）题图]
第二十二讲 电与磁
1.有关电和磁的知识,下列说法中正确的是 ( )
A.玩耍时可以将手指塞进插座孔
B.发电机是利用电磁感应原理制成的
C.通电螺线管磁场与条形磁铁的磁场不相似
D.验电器是利用同种电荷相互吸引的原理制成的
B
2.(2024·重庆B卷)对如图所示的情境说法正确的是 ( )
A.图甲所示的是电动机的工作原理
B.图乙所示的两个小球一定带了同种电荷
C.图丙所示的人一定没有触电危险
D.图丁所示的通电螺线管右端为 N极
D
3.(教材习题改编)如图所示的是一种便携式按压手电筒,使用时按压手柄,内部的齿轮就会带动磁体转动,使小灯泡发光。如图所示的实验中与上述工作原理相同的是 ( )
D
4.如图所示的有关电与磁的知识跟图片的对应关系正确的是 ( )
( )
A
5.如图所示是2025年春晚中机器人扭秧歌转手帕的场景,它装备了3D激光雷达全自动定位与导航技术,能够完成高精度走位与动态任务。搭载了自研的M107系列关节电机,支持快速响应空翻、奔跑等复杂动作。手部安装有电磁铁控制手帕的转动。下列说法正确的是 ( )
A.机器人芯片中的二极管、三极管是用导体材料制作的
B.激光雷达采用超声波传递信息,实现定位和导航
C.电磁铁的工作原理是电流的磁效应
D.甩出去的手帕如果所受的力全部消失将永远沿圆周转动下去
C
6.(重庆)广泛应用在航海上的中国古代四大发明之一是 ,它推动了地理大发现、科学技术进步和人类文明发展。扬声器(喇叭)是可以扩大声音的设备,它的工作原理是通电导体在磁场中受到 的作用而运动。
7.(重庆)丹麦物理学家 首先发现了电与磁之间的本质联系,生产、生活中的 (选填“电磁起重机”“台灯”或“电热毯”)主要是利用电流磁效应工作的。
指南针
力
奥斯特
电磁起重机
8.(2024·重庆A卷)如图所示,重庆蟠龙抽水蓄能电站于2024年全部投产,每年可减少二氧化碳排放39.87万吨。抽水蓄能电站的工作原理是:在用电低谷时,将水从下水库抽到上水库储存,这是将电能转化为水的 能;在用电高峰时,将水从上水库放到下水库带动发电机发电,发电机是利用
原理工作的。
重力势
电磁感应
9.在甲、乙两图中,能反映发电机工作原理的是图 ,电动机工作时将 能转化为 能。
乙
电
机械
10.做如图所示的小实验,用手快速拨动风扇叶片,带动转子转动,这时发现小灯泡发光,微风电扇居然变成了“发电机”!该实验说明了磁能生 ;在此现象中, 能转化为电能。
电
机械
11.如图所示,条形磁体放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁体在同一水平面上。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁体仍保持静止,此时电磁铁的左端为 极,条形磁体受到的摩擦力
(选填“变大”“变小”或“不变”),方向水平 (选填“向左”或“向右”)。
N
变大
向左
12.(1)在图中标出小磁针静止时的N极和A点的磁感线方向。
如答案图所示
(2)小磁针静止时如图所示,请在图中括号里标出电源的“+”或“-”极。
如答案图所示
(3)如图所示,根据图中通电螺线管的N极,在图中标出电源的正极和小磁针的N极。
如答案图所示
(1)实验过程中,通过观察 判断电路中是否有感应电流。
(2)闭合开关,若导体AB不动,左右移
动磁体,电路中 (选填“有”
或“无”)感应电流。
(3)该实验的结论:闭合电路的一部分
导体,在磁场中做 运
动时,导体中就会产生感应电流。
(4)如果将小量程电流表换成 ,
可以探究磁场对通电导体的作用。
13.小芳做探究“产生感应电流的条件”实验。
电流表的指针是否偏转
有
切割磁感线
电源(共30张PPT)
第五部分 电磁学
第十八讲 欧姆定律及其应用
欧姆定律的相关计算（一）
第一轮 中考考点梳理
考点一 欧姆定律的基本计算
小亮所用的电学实验盒中有两个定值电阻，电阻R1上标有“20 Ω”的字样，另一个电阻R2已看不清楚所标阻值，为了测定R2的阻值，他设计了如图所示的电路（电源电压恒定不变）。当闭合开关S后，测得通过电阻R1的电流为0.3 A，电阻R2两端的电压为3 V。求：
（1）R1两端的电压；
解：（1）U1＝I1R1＝0.3 A×20 Ω＝6 V
（2）R2的电阻；
解：（2）由于R1与R2串联，则I2＝I1＝0.3 A
R2＝＝＝10 Ω
（3）电源电压；
解：（3）电源电压：U总＝U1＋U2＝6 V＋3 V＝9 V
（4）电路总电阻。
解：（4）R总＝＝＝30 Ω
（或R总＝R1＋R2＝20 Ω＋10 Ω＝30 Ω）
（2024·重庆B卷）将阻值为10 Ω的电阻R1与另一电阻R2接入电路，如图所示。闭合开关S，电流表A1的示数为0.45 A，电流表A2的示数为0.3 A。求：
（1）通过R2的电流；
解：（1）两电阻并联，通过R2的电流：
I2＝I－I1＝0.45 A－0.3 A＝0.15 A
（2）电源电压。
解：（2）R1两端的电压：
U1＝I1R1＝0.3 A×10 Ω＝3 V
电源电压：U＝U1＝3 V
考点二 动态变化电路分析
如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ B ）
B
A. 电流表示数变大，电压表V1示数变小
B. 电流表示数变小，电压表V2示数变大
C. 电压表V1与电流表示数的比值变大
D. 电压表V2与电流表示数的比值变小
同步变式拓展
1. （2025·德阳）如图所示为测风速仪的工作原理简化图，装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，弹簧左端固定，右端与滑块相连，R0为定值电阻，AB为电阻丝，滑片P与电阻丝AB接触良好。无风时，滑片P在A处；有风时，滑块与滑片P一起向左移动。闭合开关S，当风速增大时，下列分析正确的是（ B ）
A. 风速越大，电流表示数越小
B. 电压表示数变小，电流表示数变大
C. 电压表示数与电流表示数的比值变大
D. 电压表示数变化量与电流表示数变化
量的比值变小
（第1题图）
B
（2024·重庆A卷）如图所示电路，电源电压保持不变，L1和L2是两个相同的小灯泡。先闭合开关S1，记录两电表示数；再闭合开关S2，电流表和电压表的示数变化情况是（ C ）
C
A. 电流表示数减小，电压表示数减小
B. 电流表示数增大，电压表示数减小
C. 电流表示数增大，电压表示数不变
D. 电流表示数不变，电压表示数不变
同步变式拓展
2. （2025·江西）在如图所示的电路中，下列说法不正确的是（ A ）
A. 仅闭合S1，将滑片P向右移动，A的示数变小，V的示数变大
B. 仅闭合S1，将滑片P向左移动，A的示数变大，V的示数变大
C. 先闭合S1，保持滑片P位置不动，再闭合S2时，V的示数变大
D. 闭合S1和S2，将滑片P向右适当移动的过程中，V的示数不变
（第2题图）
A
考点三 图像计算
如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当变阻器R2的滑片P从b端滑到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ C ）
C
①R1的阻值为10 Ω；
②变阻器R2的最大阻值为25 Ω；
③电源电压为3 V；
④电压表的示数为2 V时，R2接入电路的阻值为5 Ω。
A. ①②③ B. ①②④
C. ①③④ D. ②③④
同步变式拓展
3. 如图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系图像如图2所示。分析图像可知：电源电压为 6 V，定值电阻R1的阻值为 20 Ω，滑动变阻器的最大阻值为
40 Ω。
6
20
40
（第3题图）
第五部分 电磁学
第十八讲 欧姆定律及其应用
欧姆定律的相关计算（二）
第一轮 中考考点梳理
考点 取值范围
如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在滑动变阻器的滑片移动过程中，求：
（1）电流表示数允许的变化范围；
（2）电压表示数允许的变化范围；
（3）滑动变阻器允许接入电路的阻值范围。
解：R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
当电压表的示数U1max＝3V时，电路中的电流：
I＝＝＝0.3A＜0.5A＜0.6A
所以Imax＝0.3A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
电路中的最小总电阻：R总min＝＝＝20Ω
R2min＝R总min－R1＝20Ω－10Ω＝10Ω
当R2max＝20Ω时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，
则电路中的最小电流：Imin＝＝＝0.2A
电压表的最小示数：U1min＝IminR1＝0.2A×10Ω＝2V
综上所述：（1）电流表示数允许的变化范围为0.2～0.3A；
（2）电压表示数允许的变化范围为2～3V；
（3）滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10～20Ω。
如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，为了保证电路安全，在滑动变阻器滑片P移动的过程中，求：
（1）电流表示数允许的变化范围；
（2）电压表示数允许的变化范围；
（3）滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围。
解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当U2max＝3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小，定值电阻R1两端的电压：U1＝U－U2max＝6V－3V＝3V
此时电路中的电流：I小＝I1＝＝＝0.3A
此时电路的总电阻：R总大＝＝＝20Ω
则滑动变阻器接入电路的最大阻值：
R2大＝R总大－R1＝20Ω－10Ω＝10Ω＜20Ω
由题知电路中允许通过的最大电流：I大＝0.5A
此时电路中总电阻：R总小＝＝＝12Ω
此时滑动变阻器接入电路的最小电阻：
R2小＝R总小－R1＝12Ω－10Ω＝2Ω
滑动变阻器两端的最小电压（电压表的最小示数）：
UV小＝I大R2小＝0.5A×2Ω＝1V
综上所述：
（1）电流表示数允许的变化范围为0.3～0.5A；
（2）电压表示数允许的变化范围为1～3V；
（3）滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为2～10Ω。
如图所示的电路，电源电压大小保持不变。电阻R1＝30 Ω，R2＝15 Ω，滑动变阻器R3的规格为“40 Ω 0.5 A”。电压表和电流表接入电路的量程分别为0～3 V和0～0.6 A，求：
（1）只闭合开关S1，电流表的示数为0.1 A，电源电压的值；
解：（1）只闭合开关S1，R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路电流，电流表的示数为0.1 A，根据欧姆定律可知电源电压：
U＝IR总＝0.1 A×（30 Ω＋15 Ω）＝4.5 V
（2）只闭合开关S2，在保证电路各元件安全的前提下，滑动变阻器R3可调节的阻值范围；
解：（2）只闭合开关S2，R2、R3串联，电压表测量R3两端的电压，电流表测量电路电流。当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路为R2的简单电路，此时电路中的电流：I1＝＝＝0.3 A＜0.5 A＜0.6 A
故电路各元件安全；
电压表的量程为0～3 V，故滑动变阻器两端的电压最大为3 V，
根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的
最小电压：U2＝U－U滑＝4.5 V－3 V＝1.5 V
此时电路中的电流：I2＝＝＝0.1 A
根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值：
R3＝＝＝30 Ω＜40 Ω
故滑动变阻器R3可调节的阻值范围为0～30 Ω
（3）将电压表接入电路的量程改为0～15 V，闭合所有开关，在保证电路各元件安全的前提下，滑动变阻器R3可接入电路的最小阻值。
解：（3）将电压表接入电路的量程改为0～15 V，闭合所有开关，R2被短路，R1、R3并联，电压表测量电源电压，电流表测量干路电流，
此时通过R1的电流：I1'＝＝＝0.15 A
电流表示数的最大值为0.6 A，
根据并联电路的电流特点可知此时通过
滑动变阻器的最大电流：
I滑＝I总－I1'＝0.6 A－0.15 A＝0.45 A
滑动变阻器R3可接入电路的最小阻值：R3'＝＝＝10 Ω
第五部分 电磁学
第十八讲 欧姆定律及其应用
欧姆定律的相关计算（三）
第一轮 中考考点梳理
考点一 比例问题
如图所示电路，甲、乙两表均为电流表，闭合开关S1，断开开关S2，两表指针位置相同，则R1∶R2＝ 4∶1 ；将甲、乙两表改换为电压表，闭合开关S1、S2，则两表示数之比是 5∶4 。（电表每次测量均未超过量程）
4∶1
5∶4
同步变式拓展
1. 如图所示的电路中，电源电压不变，当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两表的示数之比U甲∶U乙＝5∶2；当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两表的示数之比I甲∶I乙是（ B ）
A. 2∶5 B. 3∶5 C. 2∶3 D. 5∶2
（第1题图）
B
考点二 综合计算
图甲是深圳博物馆的镇馆之宝《晚晴赋》，保存此字画的湿度RH应控制在60％以下。为此兴趣小组设计了湿度监测仪，简化电路图如图乙所示，用电压表作为监测的仪表，量程为0～3 V，电源电压恒为6 V，定值电阻R0＝80 Ω，图丙是湿敏电阻R随湿度RH变化的关系图像。
（1）当湿度RH＝60％时，通过电路的电流是多少？
解：图乙中，开关S闭合时，R0和R串联，电压表测R两端的电压；
（1）当湿度RH＝60％时，由图丙可知，此时R＝70 Ω，根据串联电路的电阻特点可知，
电路的总电阻：R总＝R0＋R＝80 Ω＋70 Ω＝150 Ω
由欧姆定律可得，电路中的电流：I＝＝＝0.04 A
（2）应在电压表多少伏的刻度处标注湿度RH＝60％？
解： （2）由串联电路电流规律可得，通过R的电流：IR＝I＝0.04 A，
由欧姆定律可得，电压表的示数：
UV＝IRR＝0.04 A×70 Ω＝2.8 V
即应在电压表2.8 V的刻度处标注湿度RH＝60％。
（3）由图丙可知，湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大，则总电阻越大，根据欧姆定律，电路中的电流越小，根据串联分压原理，电压表示数越大。
电压表的量程为0～3 V，所以当电压表示数最大为3 V时，测量的湿度最大；
此时R0两端的电压：U0'＝U－UV大＝6 V－3 V＝3 V
电路中的电流：I'＝＝＝0.037 5 A
此时湿敏电阻R的阻值：R'＝＝＝80 Ω
由图丙可知，此时湿度为70％，则所能测量的最大湿度RH的值为70％。
（3）湿度监测仪能检测湿度的最大值是多少？
同步变式拓展
2. 随着我国经济的发展，人民生活水平日益提高，我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障安全，潜水员潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。图乙是某深度表的工作原理简化电路图，电源电压U＝6 V且恒定不变，定值电阻R0＝15 Ω，电压表量程为0～3 V，RP是阻值随水深度变化的电阻，其变化关系图像如图丙所示，RP允许通过的最大电流为0.24 A。求：
（第2题图）
（1）深度表在水面上时，电路中的电流（计算结果保留1位小数）；
解：（1）由图乙可知，R0和RP串联，电压表测R0两端的电压。
深度表在水面上时，即h＝0 m时，由图丙可知，此时RP＝40 Ω，
此时，电路中的电流：I＝＝≈0.1 A
（第2题图）
（第2题图）
（2）电压表示数为2 V时，潜水员下潜的深度；
解：（2）电压表示数为2 V时，即R0两端的电压为U0＝2 V，
则通过R0的电流：I0＝＝＝ A
即电路中的电流为 A。
此时，RP两端的电压：UP＝U－U0＝6 V－2 V＝4 V
则此时RP的阻值：RP'＝＝＝30 Ω
由图丙可知，此时潜水员下潜的深度为10 m。
（3）在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度。
解：（3）当电路中电流最大时，由U＝IR可知R0两端的电压最大，由电压表量程可知R0两端的电压最大为U0大＝3 V，
由此可知电路中最大电流：I大＝＝＝0.2 A＜0.24 A
为保护电路，电路中允许通过的最大电流为0.2 A，
电路总电阻最小为R总＝＝＝30 Ω
则电阻RP的最小阻值：
RP″＝R总－R0＝30 Ω－15 Ω＝15 Ω
由图丙可知，该深度表能浸入水中
的最大深度为40 m。
（第2题图）(共36张PPT)
第五部分 电磁学
第二十讲 电功率
家用电器挡位问题
第一轮 中考考点梳理
（2024·重庆B卷）如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图，其中R1的阻值为48.4 Ω，R1和R2均为阻值不变的电热丝，饮水机有加热和保温两挡，正常工作时，保温挡功率为110 W。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
（1）求饮水机在保温挡正常工作时的电流；
解：（1）饮水机在保温挡正常工作时的电流：
I保温＝＝＝0.5 A
（2）当只有饮水机工作时，将3 kg水从10 ℃加热到100 ℃，加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示，求饮水机的加热效率η；
解：（2）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×3 kg×（100 ℃－10 ℃）＝1.134×106 J
消耗的电能：W＝1 862.59 kW·h－1 862.24 kW·h＝0.35 kW·h＝1.26×106 J
加热效率：η＝＝＝90％
（3）为节能减排，相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天1 m2太阳能电池一天能发电0.4 kW·h，要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3 h，保温时间计为8 h，求至少要安装多大面积的太阳能电池。
解：（3）开关S、S1闭合时，只有R1工作，饮水机处于加热挡，
则加热挡功率：P加热＝＝＝1 000 W＝1 kW
每天加热3 h消耗的电能：W加热＝P加热t加热＝1 kW×3 h＝3 kW·h
保温挡功率：P保温＝110 W＝0.11 kW
每天保温8 h消耗的电能：W保温＝P保温t保温＝0.11 kW×8 h＝0.88 kW·h
每天需消耗电能：W'＝W加热＋W保温＝3.88 kW·h
3天需消耗电能：W总＝3.88 kW·h×3＝11.64 kW·h
需安装的太阳能电池板的面积： S＝＝29.1 m2
（2025·重庆）小渝家有一台旧式两挡位电炖锅，高温挡额定功率为550 W，低温挡额定功率模糊不清，图甲是该电炖锅简化电路图，R1和R2是加热电阻丝，开关S2只能接触a或b，不计温度对电阻的影响。
（1）高温挡正常工作时的电流是多少安？
解：（1）高温挡正常工作时的电流：I高温＝＝＝2.5 A
（2）小渝关闭家中其他用电器，读出电能表示数为2 024.6 kW·h，电炖锅高温挡正常工作0.8 h、低温挡正常工作2.8 h，炖煮结束时电能表示数如图乙所示，则R1的阻值是多少欧？
解：（2）开关S2接b时，电路为R2的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据P＝可知电路总功率较大，电炖锅处于高温挡；
开关S2接a时，两电阻串联，总电阻较大，电源电压不变，根据P＝可知电路总功率较小，该电炖锅处于低温挡。
R2的阻值：R2＝＝＝88 Ω
电炖锅消耗的总电能：W＝2 025.6 kW·h－2 024.6 kW·h＝1 kW·h
电炖锅高温挡正常工作0.8 h消耗的电能：
W高温＝P高温t1＝550×10－3 kW×0.8 h＝0.44 kW·h
低温挡正常工作2.8 h消耗的电能：
W低温＝W－W高温＝1 kW·h－0.44 kW·h＝0.56 kW·h
低温挡功率：P低温＝＝＝0.2 kW＝200 W
电阻R1、R2串联时的总电阻：
R串＝＝＝242 Ω
根据电阻串联特点可得，电阻R1的阻值：
R1＝R串－R2＝242 Ω－88 Ω＝154 Ω
（3）为满足炖煮不同食材和防干烧的需求，现增加一个防干烧的温控开关S3，利用原电路元件，导线足够，请你在图丙的方框内画一个至少有3个挡位且能防干烧的电路图。
解：（3）
（答案不唯一）
（2025·育才）中药传统文化具有深厚的中国文化底蕴。如图甲是一款电加热中药锅，额定电压为220 V，其等效电路结构如图乙。S闭合，S1、S2均断开时，中药锅处于保温挡，移动R3的滑片，可以手动调节保温挡的功率；S、S1闭合时，通过控制S2的通断，可以选择加热挡中的快煎或慢煎，慢煎时正常加热功率为605 W。已知中药锅的发热电阻R2＝5R1，发热电阻R3是最大阻值为320 Ω的滑动变阻器。
（1）求中药锅发热电阻R1的阻值；
解：（1）由电路图知当S、S1闭合，S2断开时，电路中只有电阻R1工作，总电阻较大，由P＝知中药锅处于慢煎挡，慢煎时正常加热功率为605 W。
根据P＝知，R1的阻值：R1＝＝＝80 Ω
解：（2）使2 kg的中药升温30 ℃，吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝3.63×103 J/（kg·℃）×2 kg×30 ℃＝2.178×105 J
R2的电阻：R2＝5R1＝5×80 Ω＝400 Ω
快煎时的功率：P＝P慢＋＝605 W＋＝726 W
中药锅快煎加热挡正常工作10 min消耗的电能：
W＝Pt＝726 W×10×60 s＝4.356×105 J
加热效率：η＝＝＝50％
（2）在加热挡正常工作时，快煎2 kg的中药使之升温30 ℃需要的时间为10 min。已知中药的平均比热容为3.63×103 J/（kg·℃），求该过程的加热效率；
（3）在某次实际使用过程中，关闭其他家用电器，仅让中药锅接入使用，处于保温挡位并以最小功率工作时，观察到如图丙所示的电能表指示灯在300 s内闪烁了25次，求此时电路中的实际电压。
解：（3）S闭合，S1、S2均断开，R1与滑动变阻器最大阻值串联时，中药锅处于保温挡位以最小功率工作，电路总电阻：
R＝R1＋R3＝80 Ω＋320 Ω＝400 Ω
电能表指示灯在300 s内闪烁了25次，电路消耗的电能：
W'＝ kW·h＝ kW·h
电热水器的实际功率：
P实＝＝＝0.1 kW＝100 W
由P＝可得100 W＝解得U实＝200 V
随着生活质量的提升，各类空气炸锅、电烤箱、烧烤炉走进了千家万户，小明家新买了一个三挡位的电烤箱，小明研究电烤箱加热板部分，画出了其简化电路如图甲所示，R1、R2是定值电阻，可通过旋转开关实现高、中、低挡位切换。电烤箱的相关参数如表格所示。
额定电压 220 V
高温挡功率
中温挡功率 800 W
低温挡功率 440 W
（1）电烤箱在低温挡正常工作时的电流为多少？
解：（1）电烤箱在低温挡正常工作时的电流：I低＝＝＝2 A
（2）电烤箱中R2的阻值是多少？
解：（2）当旋转开关接1时，R1、R2串联，电烤箱处于低温挡；
当旋转开关接3时，R1、R2并联，电烤箱处于高温挡；
当旋转开关接2时，只有R1工作，电烤箱处于中温挡。
由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝60.5 Ω
R1、R2的串联总电阻：
R＝＝＝110 Ω
根据串联电路的电阻特点可知，
R2的阻值：
R2＝R－R1＝110 Ω－60.5 Ω＝49.5 Ω
（3）若在用电高峰期，家庭电路的实际电压会降低，电烤箱在中温挡工作3 min能使图乙中的电能表（不受电压影响）表盘转动105圈，则此段时间中温挡实际电功率是多少？
解：（3）电烤箱消耗的电能：
W＝＝0.035 kW·h＝1.26×105 J
此段时间中温挡实际电功率：
P实＝＝＝700 W
（4）烤箱在中温挡正常工作2 min，它能将质量为1 kg、初温为20 ℃的蛋糕液加热到多少摄氏度？[不计热量损失，蛋糕液的比热容取2.4×103 J/（kg·℃）]
解：（4）电烤箱中温挡正常工作2 min消耗的电能：
W'＝P中温t'＝800 W×2×60 s＝9.6×104 J
不计热量损失，蛋糕液吸收的热量：
Q吸＝W'＝9.6×104 J
由Q吸＝ cm（t－t0）可知，蛋糕液的末温：
t末＝＋t0＝＋20 ℃＝60 ℃
1.下表为某品牌取暖用的油汀的铭牌,其内部电路如图甲所示,R1和R2均为电热丝,S1是温度自动控制开关(低温自动闭合,高温自动断开)。若家庭电路中只有该油汀单独工作,1 h内如图乙所示的电能表转盘转了2 520 r,求:
额定电压 220 V
额定 功率 低温挡 440 W
高温挡 1 440 W
(1)低温挡时,通过R1的电流;
解:(1)只闭合开关S时,电路中只有R1工作,油汀处于低温挡,则通过R1的电流:
I1===2 A
(2)电热丝R2的电阻;
(2)闭合开关S、S1时,R1与R2并联,油汀处于高温挡,此时电路中总功率等于各用电器的功率之和,所以R2的功率:
P2=P高温-P低温=1 440 W-440 W=1 000 W
则电热丝R2的电阻:
R2===48.4 Ω
额定电压 220 V
额定 功率 低温挡 440 W
高温挡 1 440 W
(3)1 h内高温挡工作的时间。
(3)油汀处于高温挡和低温挡时R1均工作,R1消耗的电能:
W1=P低温t=0.44 kW×1 h=0.44 kW·h
1 h内油汀消耗的电能:
W总=×1 kW·h=0.84 kW·h
则R2消耗的电能:
W2=0.84 kW·h-0.44 kW·h=0.4 kW·h
R2的工作时间:
t'===0.4 h
即1 h内高温挡工作的时间为0.4 h。
额定电压 220 V
额定 功率 低温挡 440 W
高温挡 1 440 W
2.(2025·巴蜀)如图甲所示是目前非常流行的浴室防雾镜,其夹层镜子中间嵌入了面积几乎等大的电热薄膜(相当于一个定值电阻),电热薄膜通电发热,水蒸气无法在镜面液化,便于清晰成像,下表是该防雾镜的相关参数。
(1)求电热薄膜正常工作时的电流;
镜子质量 4 kg
镜子比热容 0.8×103 J/(kg·℃)
电热薄膜额定电压 220 V
电热薄膜额定功率 220 W
解:(1)由P=UI可得电热薄膜正常工作时的电流:
I===1 A
(2)经测试,在10 ℃环境下,电热薄膜正常工作600 s使镜子的平均温度升高了33 ℃,求电热薄膜给镜子加热的效率;
(2)正常工作600 s,镜子温度的变化量:Δt=33 ℃,
镜子吸收的热量:
Q吸=cmΔt=0.8×103 J/(kg·℃)×4 kg×33 ℃=1.056×105 J
正常工作600 s电热薄膜产生的热量:
Q放=W=Pt=220 W×600 s=1.32×105 J
电热薄膜给镜子加热的效率:
η===80%
(3)如图乙所示,给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器,能使电热薄膜的功率在原额定功率的16%~100%之间变化,以满足不同季节使用的需要,求该滑动变阻器的最大阻值。
(3)由P=可得电热薄膜的电阻:
R1===220 Ω
由图乙可知,滑动变阻器与电热薄膜串联,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,根据串联电路的电阻规律可知,电路中总电阻最大,电路的电流最小,电热薄膜的功率最小,
由于电热薄膜的功率在原功率的16%~100%之间变化,所以其最小电功率:
P最小=16%×220 W=35.2 W
由P=I2R可得此时电路中的电流:
I'===0.4 A
此时电路中的总电阻最大,为
R总===550 Ω
此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,为
R滑=R总-R1=550 Ω-220 Ω=330 Ω
3.小林购置了一款多功能电煮锅用于户外露营,如图甲所示。如图乙为该电煮锅简化电路图,其中开关S2有A、B两个触点,R1和R2都是用于加热的纯电阻,下表是电煮锅的部分参数。(R1和R2的电阻值不随温度变化而变化)
额定电压/V 低温挡功率/W 中温挡功率/W 高温挡功率
220 605 1 210 P高
(1)电煮锅处于中温挡工作时,求电路中的电流大小;
解:由图乙知,当开关S1闭合、S2接B时,R1与R2并联,电路中的总电阻最小,由P=可知,电路的总功率最大,电煮锅处于高温挡;
当开关S1闭合、S2接A时,R2被短路,电路为R1的简单电路,电煮锅处于中温挡;
当开关S1断开、S2接A时,R1与R2串联,电路
中的总电阻最大,由P=可知,电路的总功
率最小,电煮锅处于低温挡。
(1)电煮锅处于中温挡工作时电路中的电流:
I中===5.5A
(2)求高温挡的功率P高;
(2)由I=可得,R1的阻值:R1===40Ω
电煮锅处于低温挡时,电路的总电阻:
R===80Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以R2=R-R1=80Ω-40Ω=40Ω
因并联电路中各支路两端的电压相等,且电路的总功率等于各用电器功率之和,
所以高温挡的功率:P高=P1+P2=+=+=2 420W
(3)为了在户外使用电煮锅来烫火锅,小林另外购置了一款户外电源,如图丙所示,其参数显示它能够存储2度电。小林出门前忘记了给此户外电源充电,导致此电源现在只有1度电,由于电量不足,此户外电源在接下来使用的过程中实际能够提供的电压稳定在200V,则现在这个户外电源能够使电煮锅在高温挡工作15min把水烧开后,还能继续在低温挡工作多少分钟
(3)当实际电压U实=200V时,电煮锅高温挡的实际功率:P高实=P1实+P2实=+=+
=2 000W=2kW
工作t前=15min= h消耗的电能:
W前=P高实t前=2kW× h=0.5kW·h
户外电源存储的电能:W=1kW·h
剩余电能:
W剩余=W-W前=1kW·h-0.5kW·h=0.5kW·h
当实际电压为U实=200V时,电煮锅低温挡的实际功率:
P低实===500W=0.5kW
电煮锅还能在低温挡工作的时间:
t剩===1h=60min
4.(2025·八中)如图甲所示是小霞家的一款调温型电烤箱,如图乙所示是其简化电路图,电烤箱的额定工作电压为220 V,R1和R2均为电烤箱中的发热体,R2的阻值为101 Ω,低温挡时电烤箱的额定功率为400 W。(不考虑电阻随温度的变化)
(1)发热电阻R1的阻值是多少
解:(1)当S1闭合,S2断开时,两个电阻串联,此时电烤箱处于低温挡,所以有:
R1+R2===121 Ω
所以R1=121 Ω-101 Ω=20 Ω
(2)在傍晚用电高峰时,她先关闭家里的其他用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在6 min内电能表的指示灯闪烁了320次,电能表表盘如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少
(2)两个开关均闭合时,只有R1接入电路,电烤箱处于高温挡,此时高温挡的额定功率:
P高温===2 420 W
只让电烤箱以高温挡工作,发现在6 min内电
能表的指示灯闪烁了320次,电烤箱消耗的电能:
W=×3.6×106 J=7.2×105 J
此时高温挡的实际功率:
P实===2 000 W
不考虑电阻随温度的变化,此时家庭电路的实际电压:
U实===200 V
(3)小霞思考:能不能在原电路的基础之上把电路改进一下,使电烤箱在用电高峰时高温挡的功率也能和额定功率相同(假定高峰时的电压和上一问计算的结果相同),请你帮助小霞对电路予以改进,在图丁的虚线框内画出改进部分的最优电路并计算出所需电阻的阻值。(计算结果保留一位小数)
(3)两个开关均闭合时,只有R1接入电路,电烤箱处于高温挡,此时高温挡的实际功率:
'===2 000 W
改进电路如答案图所示:
则R0的电功率:
=P高温-'=2 420 W-2 000 W=420 W
R0==≈95.2 Ω(共44张PPT)
第五部分 电磁学
第十八讲 欧姆定律及其应用
探究电流与电压、电阻的关系
第一轮 中考考点梳理
课标要求
1. 探究电流与电压、电阻的关系，理解欧姆定律。
2. 【探究类学生必做实验】探究电流与电压、电阻的关系。
欧姆
定律
及其
应用
探究
电流
与电
压、
电阻
的关
系
1. 实验电路图（请作图）：
2. 实验器材：电源、开关、导线、定值电阻、 电 表 、
电压表 、 滑动变阻器 。
3. 研究方法： 控制变量 法。
电流表
电压表
滑动变阻器
控制变量
欧姆
定律
及其
应用
探究
电流
与电
压、
电阻
的关
系
4. 实验
结论
在导体电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成 正 比。
在导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成 反 比。
正
反
5. 注意
事项
连接电路时，开关应 断开 ；
闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到 阻值最 。
断开
阻值最大处
6. 滑动
变阻器
的作用
保护电路，防止电路中 电流 过大；
探究电流与电压关系的实验中，改变定值电阻两端的电压；
探究电流与电阻关系的实验中，保持定值电阻两端的电压不变。
7. 多次测量的目的：防止偶然性，找到普遍适用的结论。
电流
欧姆
定律
及其
应用
欧姆
定律
8. 内容：导体中的 电流 ，跟导体两端的 电压 成正比，跟导体的 电阻 成反比。
9. 表达式： 。
10. 变形式：计算电压： U＝IR ；计算电阻： 。
电流
电压
电阻
U＝IR
电阻的串联
11. 串联电路的总电阻等于各分电阻 之和 。
12. 若R1与R2串联，串联后的总电阻为R，则R＝ R 1 2 。
13. 若n个阻值为R的电阻串联后的总电阻为R总，则R总＝ nR 。
14. 几个电阻串联在一起相当于增加了导体的 长度 ，因此串联电路总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都 大 。
15. 串联分压：以两个电阻为例，U1∶U2＝R1∶R2。
之和
R1＋R2
nR
长度
大
欧姆
定律
及其
应用
电阻
的并
联
16. 并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数 之 。
17. 若R1与R2并联，并联后的总电阻为R，则 。
18. 若n个阻值为R的电阻并联后的总电阻为R总，则R总＝ 。
19. 几个电阻并联起来相当于增加了导体的 横截面积 ，因此并联电路总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都 小 。
20. 并联分流：以两个电阻为例，I1∶I2＝R2∶R1。
之和
横截面积
小
（重庆改编）小灏和小菡两位同学在“探究欧姆定律”的实验中，所用器材有：学生电源、电流表、电压表、标有“20 Ω 2 A”的滑动变阻器R'、开关、导线和定值电阻若干。
（1）请你根据图甲所示电路，用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整。（要求：向右移动滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉）
答案如图所示
（2）连接电路时，开关必须 断开 ，滑动变阻器的滑片必须放在阻值 最大 处。
（3）若开关闭合前，小灏同学发现电流表的指针指在零刻度线左侧，如图丙所示，其原因是 电流表没有调零 ；若开关闭合后，发现如图丙所示的现象，则其原因是 电流表正、负接线柱接反了 。
（4）连接完电路后，小菡发现电流表和电压表的位置互换了，若闭合开关，则 电压 （选填“电压”或“电流”）表的指针可能有明显偏转。
断开
最大
电流表没有调零
电流表正、负接线柱接反了
电压
（5）排除故障后，他们先探究电流与电压的关系。闭合开关，移动滑片依次得到5组数据，其中第5次实验中电压表的指针偏转如图丁所示，其示数为 2.2 V。他们记录的数据如表一所示，分析数据可以得到结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 正 比。
表一
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.0 1.2 1.8 2.0
电流I/A 0.20 0.24 0.36 0.40 0.44
2.2
正
表二
实验序号 1 2 3 4
电阻R/Ω 10 15 20 25
电流I/A 0.30 0.20 0.15 0.12
（6）他们继续探究电流与电阻的关系，先将电源电压调到6 V，分别换上多个电阻进行探究，数据记录如表二所示，老师指出其中一组数据是拼凑的，你认为是第 4 （填实验序号）组，理由是实验所用的滑动变阻器最大阻值太 小 （选填“大”或“小”）了。
（7）分析表二数据可以得到结论：在 电压 一定时，通过导体的
电流 与导体的 电阻 成反比。
4
小
电压
电流
电阻
（8）为了完成表二所示的四组实验，小菡认为需要更换成最大阻值至少为 25 Ω的滑动变阻器。小菡换用规格为“50 Ω 0.5 A”的滑动变阻器完成实验，为了寻找普遍规律并确保电路安全，小菡应控制定值电阻两端保持不变的电压范围是 2～5 V （电流表、电压表可选择不同的量程）。小灏认为可以不更换滑动变阻器，而充分利用本实验的器材也可以完成上述四组实验，只需将第 1 （填实验序号）组的定值电阻一直串联在电路中。
25
2～5 V
1
表二
实验序号 1 2 3 4
电阻R/Ω 10 15 20 25
电流I/A 0.30 0.20 0.15 0.12
（9）老师提醒：在不更换滑动变阻器的情况下，可以采取 降 低 （选填“升高”或“降低”）电源电压的措施。为了完成这组实验且确保电路安全，学生电源电压的可调节范围是3～ 5.4 V。
降低
5.4
表二
实验序号 1 2 3 4
电阻R/Ω 10 15 20 25
电流I/A 0.30 0.20 0.15 0.12
【方法指导】 探究电流与电阻关系的实验中：
①求解电压表控制不变的范围时，要保证电路中各元件的安全，就需要找到电路中允许通过的最大电流Imax。只有确保阻值最小的电阻完成实验，其余电阻才能顺利地完成，所以电压表最大示数Umax＝ImaxR定小（结果不能超过电源电压）；当电路中的电流最小，即变阻器的电阻全部连入电路中且定值电阻最大时，电压表示数最小，为Umin＝IminR定大＝R定大。
②计算电源电压的范围时，在保证电路安全的前提下，为了完成实验，电源电压至少（最小）要等于控制的电压表示数；根据串联分压原理，电压表示数（定值电阻两端电压）一定时，定值电阻越大，所需的滑动变阻器的阻值也越大，所以只有当阻值最大的定值电阻能够完成实验时，才能保证所有的电阻都能完成实验。此时电源电压最大，为U总max＝I（R定大＋R滑大）＝U定＋R滑大。
同步变式拓展
1. （2025·河北）在“探究电流与电压的关系”的实验中，小明设计了
图1所示的实验电路。电源电压为6 V不变，R为定值电阻，AD间粗细均匀的电阻丝和夹子（M和N）一起组成变阻器，A、B、C、D、E、F为电阻丝上的六个点，E、F两点未标出。
（第1题图）
（1）根据实验要求，请用笔画线代替导线将图1中的实物电路补充完整。
答案如图所示
（2）闭合开关前，将变阻器的全部电阻接入电路是为了 保护路 。
（3）闭合开关，电流表无示数，电压表示数为6 V，电路的故障（仅有一处）是 定值电阻R断路 。
保护电路
定值电阻R断路
（4）排除故障后，闭合开关，保持夹子N位置不动，夹子M依次接在变阻器的A、B、E、C、F、D六个点，每次电表均选用合适的量程，进行实验，收集数据并记录在表格中。
接线位置 A B E C F D
电压U/V 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 6.0
电流I/A 0.3 ① 0.5 0.6 0.8 1.2
表格中①处的数据如图2所示，为 0.4 A。
（5）分析数据，可以得出实验结论：在电阻一定的情况下， 电流与电压成正比 。
0.4
电流与
电压成正比
（6）在电阻丝C点放一小蜡块，闭合开关，发现小蜡块逐渐熔化，为使小蜡块熔化得更快，可行的方法是： 增大电源电压 （写出一条即可）。
（7）在上面的实验电路中，电流表接0～0.6 A量程，把另一电压表V1接在A点和图中电压表标有“15”的接线柱两点上。夹子M接在A点不动，夹子N可在电阻丝上连续改变位置，在保证电路安全的情况下，夹子N在任意位置时，用电阻R0替换R，使电压表V1和图中的电压表示数之比总是2∶3。满足上述条件的R0的取值范围是 6～22.5 Ω。
增大电源电压
6～22.5
解析：（7）根据表中第1次实验的数据，结合串联电路的电压规律和欧姆定律可得，变阻器能接入电路的最大阻值：R变大＝＝＝15 Ω；当电压表V1接在A点和图中电压表标有“15”的接线柱两点上时，变阻器与定值电阻串联，电压表V1测变阻器两端的电压，原电压表V测定值电阻两端的电压。根据串联电路的分压原理可得R0的最大阻值：＝R变大＝×15 Ω＝22.5 Ω；根据电流表的量程可知电路中的最大电流为I大＝0.6 A，根据串联电路的电压规律可得R0两端的电压：U0'＝U＝×6 V＝3.6 V，根据欧姆定律可得R0的最小值：＝＝＝6 Ω，故R0的取值范围是6～22.5 Ω。
2. （2024·重庆A卷）小吴同学利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系，其中电源电压可调。
（第2题图）
（1）连接好如图甲所示电路，试触开关，发现电流表无示数、电压表指针偏转到最大值，原因可能是导体A发生 断路 ；排除故障后，闭合开关进行实验，某次实验时电流表示数如图乙所示，为 0.2 A。
（2）多次改变导体A两端的电压，并记录对应的 电流表示数 。换用导体B重复上述实验，根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现，同一导体两端的电压与通过导体电流的比值是 一定 的，因此将这个比值定义为导体的电阻。
断路
0.2
电流表示数
一定
（3）根据电阻的定义可知导体B的阻值为 10 Ω。在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记，阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值，色环含义及导体A、B的色环如图丁所示，若还需用到一个15 Ω的电阻，则应选用图戊中的电阻 e （选填“d”“e”或“f”）。
10
e
[第2（3）题图]
（4）小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系，保持电源电压不变，为了精确控制导体两端的电压，于是串联接入滑动变阻器进行实验。①在电路中接入15 Ω的电阻，使电阻两端电压达到某一固定值，测出电流；②将15 Ω的电阻替换为B，要使B两端电压达到固定值，变阻器接入电路的阻值应比前次实验 小 ；③将电阻B替换为A再次进行实验。三次实验数据如下表所示，交流时小欣发现第③次实验数据有误，这是由于接入A后忘记调节变阻器，其滑片仍在第②次实验的位置，此时变阻器接入电路的阻值是 10 Ω。
小
10
实验次数 ① ② ③
R/Ω 15 B A
I/A 0.2 0.3 0.4
1.(2024·重庆B卷)小超同学利用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压恒定,有5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器标有“10 Ω 1 A”的字样。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。
答案如图所示
(2)连接电路前发现电压表指针如图乙所示,则需要对电压表 。连接电路时开关应 ,将滑动变阻器的滑片P移至 端。
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,可能是定值电阻发生了 。
调零
断开
B
断路
(4)排除故障后,当接入5 Ω的定值电阻,调节滑片P使电压表示数达到所要控制的电压U1时,电流表指针如图丙所示,其示数为 A。更换为10 Ω的电阻继续实验,发现滑动变阻器调到最大阻值时才能使电压表示数达到U1,则电源电压为 V。
(5)当更换为20 Ω的电阻时,为了顺利完成实验,需要换用最大阻值至少为 Ω的滑动变阻器。
0.4
4
20
2.(重庆)小亮和同学们分组探究“电流与电压、电阻的关系”,提供的实验器材有:稳压电源(电压恒为4.5 V)、开关、电流表2只、电压表2只、规格为“20 Ω 2 A”的滑动变阻器、电阻箱(阻值可调节)、导线若干。
(1)小亮他们用图甲所示的器材先探究“电流与电压的关系”,请你用笔画线代替导线帮助小亮将图甲中的电路连接完整。(要求:滑片P向左端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉)
答案如图所示
(2)在连接电路的过程中,开关应处于 状态。连接好电路后,小亮他们进行了五次实验,测得了下表中的数据。其中第4次实验时,电流表指针如图乙所示,其示数为 A,由表可知实验中电阻箱接入电路的阻值为 Ω。完成第4次实验后,需要移动滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻值适当 (选填“增大”或“减小”)才能得到第5次实验数据。根据实验数据,
可初步得出结论:当电阻一定
时,通过导体的电流与这段导
体两端的电压成 比。
断开
0.24
10
减小
正
(3)小亮他们继续用该电路探究“电流与电阻的关系”。他们多次改变电阻箱接入电路的电阻值,移动变阻器的滑片P,保持电压表示数为2.5 V,记录下每次电流表的示数。为完成该实验,电阻箱接入电路的阻值不能超过 Ω。
25
(4)另一组的同学也按图甲连好完整的电路后,闭合开关,发现电流表、电压表均无示数。请你写出一种用所给器材检测故障位置的方法:
用导线(或另一只电流表)分别替换其他导线、元件(电源、电阻箱除外)或短接滑动变阻器,若替换后电路正常,则被替换部分断路
3.(2025·凉山州)为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验,小雨和同学们准备了以下器材:电压恒定的电源(6 V)、定值电阻(10 Ω)、电流表(0~0.6 A)、电压表(0~15 V)、滑动变阻器(50 Ω 1 A)等。
(1)本实验主要应用的物理研究方法为 ;连接电路前,应将开关 。
(2)小雨按图甲连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,电路故障为 (填序号)。
A.电流表处存在断路
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R断路
控制变量法
断开
C
(3)小雨根据实验数据绘制的I-U图像如图乙所示,分析图像初步得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(4)另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡,所绘制的I-U图像如图丙所示,发现图像并不是一条直线,原因是
正
灯丝的温度升高,
灯丝电阻变大
(5)做完该实验后,小雨又找来阻值分别为5 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的四个定值电阻,用来做“探究电流与电阻的关系”的实验,该实验需要控制定值电阻两端的电压不变,为了保证完成该实验,小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是 V~3 V。
2
4.小明在老师的指导下对“电流与电阻的关系”进行探究,现提供如下器材:电压恒为4.5 V的电源,阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的五个定值电阻,标有“15 Ω 2 A”的滑动变阻器R1和标有“30 Ω 1 A”的滑动变阻器R2,电压表(0~3 V)、电流表(0~0.6 A)、开关各一只,导线若干。
(1)小明同学设计了如图甲所示的实验电路图,请根据电路图帮助他将图乙中的实物电路连接完整。
答案如图所示
(2)若电路连接正确,小明在闭合开关前,发现电流表的指针如图丙所示,那么他接下来的操作应该是 。
(3)解决上述问题后,将滑动变阻器的滑片P移动到最右端,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5 V时,电流表的指针如图丁所示,此时电路中的电流为 A,接入电路的定值电阻R的阻值为 Ω。
将电流表指针调零
0.5
5
(4)完成步骤(3)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,将定值电阻替换成10 Ω的电阻,闭合开关,向 (选填“左”或“右”)移动滑片P直到电压表示数再次变为2.5 V为止,并读出此时电流表的示数。
(5)多次改变接入电路的定值电阻R,并重复步骤(4),最终得出电流与电阻的关系。
右
(6)为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容,应选择滑动变阻器 (选填“R1”或“R2”)接入电路。
R2
(7)在完成上述探究内容后,小明将电路中的定值电阻替换成未知电阻Rx,并利用伏安法成功测量出了Rx的阻值。在他兴奋地向老师汇报成果后,老师告诉他还有其他的方法也能够测出未知电阻的阻值,如图所示电路中不能成功测出未知电阻Rx阻值的是 (R0阻值已知,电源电压不变)。
B
5.在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某中学的实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻,电压恒为6V的电源,规格为“40Ω 1A”的滑动变阻器等器材,设计了如图甲所示的实验电路。
(1)请你根据图甲,将图乙中的部分电路连接完整。(要求:滑片向右移动时,电流表示数变大,且导线不能交叉)
答案如图所示
(2)闭合开关后,小红发现电流表有示数,电压表无示数,则电路存在的故障可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”)。
短路
(3)排除故障后进行实验,首先接入10Ω的电阻探究“电流与电压的关系”。
①实验过程中,通过多次改变滑片的位置来改变 ;当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图丙所示,为 A;实验小组记录的数据如下表,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是 ;
②分析正确的数据,可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
电压
0.28
1
正
(4)接着小红继续按照图乙所示电路,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻随机单独接入电路,探究“电流与电阻的关系”。
①实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她用10Ω的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关换上另一个电阻,闭合开关时电流表的示数变成了0.15A,由此可知换上的电阻的阻值为 Ω,为了使电阻两端的电压恢复到2V,此时应将滑动变阻器的阻值适当调 (选填“大”或“小”);
20
大
②她发现当接入 Ω的电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都大于2V,若想完成实验,可以在电路中再串联一个阻值不小于 Ω的电阻。
(5)小红思考:电阻两端的电压应控制为多少合适呢 在不改变实验器材和电路连接的前提下,实验小组分别提出了2.2V、2.4V和2.6V三个电压值,为使实验顺利进行,你认为这三个电压值中不能选择的是 V。
25
10
2.2(共24张PPT)
第五部分 电磁学
第二十讲 电功率
焦耳定律及其应用
第一轮 中考考点梳理
考点一 焦耳定律实验
媛媛同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置，请仔细观察甲、乙两图。
（1）实验中通过观察两个U形管中 液面的高度差 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。这种实验方法叫作 转换法 。
液面的高度差
转换法
（2）图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 电阻 的关系；它是利用电流的 效应 来工作，使瓶中空气的温度升高的。
（3）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，两瓶中要装入 质量 相同、 温度 相同的同种介质，这种实验方法叫作 控制变量法 。
（4）若采用图乙所示的装置进行实验，可以得到的结论是：在电阻和通电时间相同时， 通过电阻的电流 越大，电阻产生的热量越多。
电阻
热效应
质量
温度
控
制变量法
通过电阻的电流
同步变式拓展
1. 如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的三套实验装置，甲、乙装置的两个透明容器中密封着等量的空气，丙装置的两个烧瓶中装有等质量的煤油。
（第1题图）
（1）甲、乙实验通电前，需使两个U形管内的液面 相平 ；这里采用的研究方法是 控制变量法 。
相平
控制变量法
（2）乙装置中电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的 电流 不相等。将此装置接到电源两端，通电一段时间， 左 （选填“左”或“右”）侧容器中产生的热量较多。
（3）某同学利用丙装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成 质量 和初温相等的水，并使A、B两烧瓶中金属丝的电阻 相等 （选填“相等”或“不相等”）。
电流
左
质量
相等
（第1题图）
考点二 串、并联电路中有关电热的计算
（2024·重庆A卷）图甲是同学们自制的调光台灯，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标有“2.5 V 0.5 W”字样。忽略温度对灯泡电阻的影响。求：
（1）灯L正常发光时的电阻；
解：（1）灯L正常发光时的电流：
I额＝＝＝0.2 A
灯L正常发光时的电阻：
RL＝＝＝12.5 Ω
（2）灯L正常发光时，变阻器R工作10 min产生的热量；
解：（2）由图乙可知，灯L与变阻器R串联，
灯L正常发光时，通过变阻器R的电流等于通过灯L的电流，
即IR＝I额＝0.2 A
变阻器R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：
QR＝WR＝URIRt＝0.5 V×0.2 A×10×60 s＝60 J
（3）电源电压降为2.7 V后，灯L的最小实际电功率。
解：（3）电源电压降为2.7 V后，当变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小，此时灯L的实际功率最小，电路中的最小电流：
I小＝＝＝0.12 A
灯L的最小实际电功率：
PL小＝RL＝（0.12 A）2×12.5 Ω＝0.18 W
（2025·泸州）小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如表，原理如图，R1、R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开关。已知c水＝4.2×103 J/（kg·℃），ρ水＝1.0×103 kg/m3。
额定加热功率 2 000 W 额定电压 220 V
额定保温功率 400 W 防水等级 IPX4
温度范围 室温 额定容量 50 L
加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷
（1）求电热水器保温挡正常工作2 h消耗的电能；
解：（1）由P＝可得，该电热水器处于保温挡正常工作2 h消耗的电能：W＝P保温t＝400 W×2×3 600 s＝2.88×106 J
（2）求R1的阻值；
解：（2）闭合开关S1，将开关S2接a点时，电阻R1、R2串联，由P＝UI＝可知，此时电热水器处于保温挡，
电路中的总电阻：R总＝R1＋R2＝＝＝121 Ω
将开关S2接b点时，电阻R2单独接入电路中，由P＝UI＝可知，此时电热水器处于加热挡，R2的阻值：R2＝＝＝24.2 Ω
则电阻R1的阻值：
R1＝R总－R2＝121 Ω－24.2 Ω＝96.8 Ω
（3）该电热水器在加热状态下正常工作40 min，使额定容量的水温度升高20 ℃，求电热水器的热效率。
解：（3）由P＝可得，该电热水器处于加热挡正常工作40 min消耗的电能：W'＝P加热t'＝2 000 W×40×60 s＝4.8×106 J
由ρ＝可知，电热水器在额定容量下水的质量：
m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×50×10－3 m3＝50 kg
水温升高20 ℃吸收的热量：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/（kg·℃）×50 kg×20 ℃＝4.2×106 J
电热水器的加热效率：η＝＝＝87.5％
1.如图所示是探究“影响电流产生热量的因素”实验,下列说法不正确的是 ( )
A.图甲为探究电流产生的热量与
电阻的关系
B.图乙为探究电流产生的热量与
电流的关系
C.U形管两侧液面的高度差越大,说明电流产生的热量越多
D.将图乙中的R3放入R2所在空气盒内,连接方式不变,不能探究电流产生的热量与电阻的关系
D
2.用粗细均匀的电热丝加热烧水,通电10 min可烧开一壶水,若将电热丝对折起来使用,电源电压不变,则烧开同样一壶水的时间是 ( )
A.2.5 min B.5 min
C.20 min D.30 min
A
3.如图所示,3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热熔的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形状。打印时有快慢两挡(快挡工作时温度更高),其内部电路如图乙所示,R1、R2是阻值相等的PTC发热电阻,单个PTC电阻阻值与温度的关系如图丙所示,以下说法正确的是 ( )
A.只闭合开关S为快挡打印
B.快挡打印时,R1两端电压为110 V
C.120360 ℃内,PTC电阻发热功率随温度的升高而变大
D.温度为250 ℃时,打印笔快挡通电10 s产生的热量为800 J
D
4.在物理学发展史上,许多科学家都做出了独特的贡献。如英国物理学家焦耳发现 定律,物理学中 和 (后两空填物理量名称)的单位也被命名为“焦耳”。
5.(2025·重庆)某款家用全自动中药电煎药壶加热挡的额定功率为400 W,则它正常加热1 min产生的热量是 J,加热电阻的阻值是 Ω。
焦耳
功
能量
24 000
121
6.(2025·德阳)如图所示,电源电压恒定为6 V,定值电阻R0=10 Ω,R1=20 Ω,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω。若闭合开关S和S2,且滑动变阻器的滑片P置于中点时,R1在5 min内产生的热量为 J;若闭合开关S和S1,在保证各元件安全的情况下,电路的最小电功率和最大电功率之比为 。
240
1∶2
7.如图所示的电路,定值电阻R1的阻值为10 Ω,定值电阻R2的阻值为20 Ω,闭合开关S后,电流表A的示数为0.10 A。求:
(1)电阻R1两端的电压;
解:(1)电阻R1两端的电压:
U1=IR1=0.10 A×10 Ω=1 V
(2)电源电压;
(2)电源电压:
U=I(R1+R2)=0.10 A×(10 Ω+20 Ω)=3 V
(3)整个电路在1 min内产生的热量。
(3)整个电路在1 min内产生的热量:
Q=W=UIt=3 V×0.10 A×60 s=18 J
8.如图甲所示为某品牌电热水壶。该型号电热水壶内部简化电路如图乙所示,额定电压为220 V,具有加热、保温两挡。保温挡的额定功率为100 W,双触点开关只能在触点1和2、2和3及3和4之间切换。R1、R2是两个阻值不变的发热元件,其中R2=60.5 Ω。现在此电热水壶内装入0.45 L、初温为20 ℃的水,接到220 V的家庭电路中,选用加热挡加热至100 ℃,已知该电热水壶加热效率为80%,ρ水=1×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)。求:
(1)电热水壶中水吸收的热量;
解:(1)水的体积:
V=0.45 L=0.45 dm3=0.45×10-3 m3
水的质量:
m=ρ水V=1×103 kg/m3×0.45×10-3 m3=0.45 kg
水吸收的热量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.45 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.512×105 J
(2)加热挡的电功率;
(2)开关接2和3,电路为R1的简单电路,电热水壶处于保温挡;开关接3和4,R1、R2并联,电热水壶处于加热挡。
R2的功率:P2===800 W
所以加热功率:
P加=P2+P保=800 W+100 W=900 W
(3)需要的加热时间。
(3)由η=可得,电热水壶加热时消耗的电能:
W===1.89×105 J
需要的加热时间:t===210 s
9.(2025·巴蜀)某直饮机的电路如图甲所示,R0、R1为阻值恒定的电热丝,绕在出水管上,水经过出水管时被加热,通过改变“温、开水选择开关”的状态,可以选择出温水或开水。该直饮机的额定电压是220 V,温水加热电功率是484 W。
解:(1)根据电能表参数可算出180 s内消耗的电能:
W==0.060 5 kW·h=2.178×105 J
则开水挡加热功率:P开水===1 210 W
(1)将直饮机单独接入电路,使用开水挡加热时,直饮机正常工作,如图乙所示的电能表转盘在180 s内转了121转,则开水挡加热功率是多少
(2)电热丝R1的电阻是多少
(2)分析电路,当只有R0接入电路,即开关接通,R1被短路,为开水挡;当开关断开时,R1与R0串联,为温水挡。
则R0的电阻:R0===40 Ω
R0与R1串联时,总电阻:R总===100 Ω
所以电热丝R1的电阻:R1=R总-R0=100 Ω-40 Ω=60 Ω
(3)客户提出要求,希望能够连续调节功率。设计师对电路进行改进,只保留电热丝R0,串联接入滑动变阻器R2(180 Ω,5 A),电源电压恒为220 V,则改进后电热丝R0功率可调节范围为多少
(3)R0与滑动变阻器R2(180 Ω,5 A)串联接入电路,电源电压恒为220 V,滑动变阻器允许通过的最大电流为5 A,若滑动变阻器接入电阻为0,此时电路电流:
I===5.5 A>5 A
故最大电流为5 A,则R0的最大功率:
Pmax=R0=(5 A)2×40 Ω=1 000 W
当滑动变阻器接入电阻最大为180 Ω时,电路电流最小,此时R0的最小功率:
Pmin=R0=×40 Ω=40 W
所以改进后电热丝R0功率可调节范围为401 000 W。(共38张PPT)
第五部分 电磁学
第十七讲 电流、电压和电阻
第一轮 中考考点梳理
课标要求
1. 知道电压、电流和电阻。
2. 会使用电流表和电压表。
3. 【测量类学生必做实验】用电流表测量电流。
4. 【测量类学生必做实验】用电压表测量电压。
5. 【探究类学生必做实验】探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点。
电流、
电压
和电
阻
电流
1. 方向：电荷的 定向移动 形成电流， 正电荷定向移动 的方向规定为电流的方向。
2. 条件：①有电源；②电路为通路。
3. 单位： 安培（A） 。
定向移动
正电荷定向移
动
安培（A）
4. 测量：
电流表
符号： 。
量程：0～0.6 A量程，每大格表示 0.2 A，每小格表示 0.02 A；0～3 A量程，每大格表示 1 A，每小格表示 0.1 A。
使用：应与被测电路 串联 ，让电流从 正 接线柱流入， 负 接线柱流出；所测电流不能超过其 量程 ； 不能 直接接在电源两端。
0.2
0.02
1
0.1
串联
正
负
量程
不能
电流、
电压
和电
阻
串、并联电路的电流特点
5. 串联电路中，各处电流 相等 。
6. 并联电路中，干路中的电流 等于 各支路电流的
总和。
相等
等于
电压
7. 电压是形成 电流 的原因。 电源 是提供电压的装置。
8. 单位： 伏特（V） 。
9. 常见电压值：1节新干电池的电压： 1.5 V；1节铅蓄电池的电压： 2 V；对人体的安全电压： 不 高于36 V；我国家庭电路电压： 220 V。
电流
电源
伏特（V）
1.5
2
不高于36
220
电流、
电压
和电
阻
电压
10. 测量：
电压表
符号： 。
量程：0～3 V量程，每大格表示 1 V，每小格表示 0.1 V；0～15 V量程，每大格表示 5 V，
每小格表示 0.5 V。
使用：与被测电路 并 联；电流从“ ＋ ”
接线柱流入；所测电压不能超过 量程 。
1
0.1
5
0.5
并
＋
量程
串、并
联电路
的电压
特点
11. 串联电路两端的总电压 等于 各部分电路两端电压的总和。
12. 并联电路中各支路两端的电压都 相等 ，且等于电路两端的总电压。
等于
相等
电流、
电压
和电
阻
电阻
13. 定义：导体对电流的 阻碍作用 。
14. 符号： R ；单位： 欧姆（Ω） 。
15. 影响因素：导体的 材料 、长度和横截面积，另外还与
温度 有关。
注意：导体的电阻是导体本身的一种性质，与电流和电压大小无关。
阻碍作用
R
欧姆（Ω）
材料
温度
滑动变
阻器
16. 原理：通过改变连入电路中的电阻丝的 长度 ，改变接入电路中电阻的大小。
17. 作用：保护电路；改变电路中的电流。
18. 符号： 。
19. 接法： 一上一下 。注意：滑动变阻器接入电路前应将滑片滑到最大阻值处。
长度
一上一下
考点一 串、并联电路的电流特点
（1）如图甲所示电路，开关闭合后，电流表A的示数为0.9 A，电流表A1的示数为 0.3 A，则通过灯泡L1的电流为 0.3 A，通过灯泡L2的电流为 0.6 A，通过干路的电流为 0.9 A。
0.3
0.6
0.9
（2）如图甲所示电路，开关闭合后，两电流表指针偏转均如图乙所示，则通过灯泡L1的电流为 0.44 A，通过灯泡L2的电流为 1.76 A，通过干路的电流为 2.2 A。
0.44
1.76
2.2
同步变式拓展
1. 在“探究并联电路中的电流特点”实验中，图甲是某小组同学设计的电路图。
（第1题图）
（1）图乙是该小组连接的电路，闭合开关S，电流表测通过 L 2 的电流。
L2
（2）该小组同学换用不同规格的小灯泡进行实验，用电流表多次测A、B、C三点的电流，记录实验数据如下表。
实验次数 IA/A IB/A IC/A
第1次 0.30 0.22 0.50
第2次 0.22 0.28 0.50
第3次 0.24 0.22 0.46
第4次 0.28 0.30 0.28
分析表中数据，以下说法不合理的是 B 。
B
A. 四次实验中电流表选用量程为0～0.6 A
B. 表中的数据均在误差范围内
C. 此实验还可测量更多组数据
D. 通过多次实验，可避免偶然性
（3）小成同学测量通过灯泡L1的电流时，L1正常发光，L2忽亮忽灭，他接下来的操作应该是 检查L2支路的接线柱是否连接好（或检查L2是否拧紧） 。（写出一条即可）
检查L2支路的接线柱是否连接好（或检查L2是否
拧紧）
考点二 串、并联电路的电压特点
（1）如图甲所示电路，当闭合开关S后，电压表V的示数为6 V，电压表V1的示数为2.5 V，则L1两端的电压为 3.5 V，L2两端的电压为 2.5 V，电源电压为 6 V。
3.5
2.5
6
（2）如图甲所示电路，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则L1两端的电压为 8 V，L2两端的电压为 2 V，电源电压为 10 V。
8
2
10
同步变式拓展
2. 如图所示，在“探究串联电路的电压规律”时，闭合开关，用电压表分别测出AC、BC、AB两端的电压分别为UAC＝3 V、UBC＝1.4 V、UAB＝1.6 V。下列说法错误的是（ C ）
A. 为使结论更具有普遍性，可以改变电池的节数，再测出几组电压值
B. 为使结论更具有普遍性，可以换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值
C. 实验时若发现AB和AC两端电压相等，且不为0，一定是A、C之间发生了断路
D. 测完UAC，将电压表接在A接线柱上的线改接到B接线柱上，可测得UBC
（第2题图）
C
考点三 用电流表和电压表判断电路故障
（教材习题改编）如图所示，某同学在闭合开关S后发现电路不能正常工作，已知电路每次只有一个灯发生故障，判断下列情况中可能的电路故障。
（1）电流表的示数为0，电压表的示数为电源电压，则故障原因是 L1断路 。
（2）电流表、电压表的示数均为0，则故障原因是 L2断路 。
L1
断路
L2断路
（3）电流表有示数，电压表的示数为0，只
有一只灯亮，则故障原因是 L1短路 。
L1短路
同步变式拓展
3. （2025·眉山）如图所示电路中，电源电压恒为6 V。闭合开关S，电路正常工作，电压表的示数为3 V。一段时间后，电压表的示数由3 V变为6 V，电流表示数增大。若电路中仅有一处故障，且只发生在R1、R2上，则电路的故障是（ C ）
A. R1断路
B. R2断路
C. R1短路
D. R2短路
（第3题图）
C
考点四 影响电阻大小的因素
（教材习题改编）课堂上陈老师先后演示了如图所示的两个实验，请回答下列问题：
（1）如图甲所示，将电源、灯泡、玻璃、开关依次连入电路，闭合开关，灯泡不亮，用酒精灯灼烧玻璃，随着该处玻璃温度升高，灯泡逐渐变亮，这说明 温度升高使玻璃由绝缘体变为导体 。
（2）如图乙所示，将废旧灯泡的灯丝接
入电路，闭合开关后，小灯泡发光。给
灯丝加热，小灯泡立刻变暗了，这说明
温度越高，灯丝电阻越大 。
温度升高使玻璃由绝缘体变为导体
温度越高，灯丝电阻越大
同步变式拓展
4. （2025·武汉）某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素，金属丝①②③粗细相同，①③④长度相等。下列说法正确的是（ B ）
A. 实验过程中，灯泡越亮，说明接入电路中金属丝的电阻越大
B. 选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C. 选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D. 选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
（第4题图）
B
考点五 滑动变阻器的连接和使用
如图所示是未连接完整的电路，若要求闭合开关后，滑动变阻器的滑片P向左移动时，灯泡变亮，则下列接法符合要求的是（ A ）
A. M接A，N接D B. M接B，N接C
C. M接A，N接B D. M接C，N接D
A
同步变式拓展
5. 如图所示的电路，闭合开关前，滑片P应滑到最右端，目的是 保护电路 ；闭合开关，将滑片P从某位置向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻 减小 （选填“增大”或“减小”）。
（第5题图）
保护
电路
减小
1.下列说法正确的是 ( )
A.电路中有电流就一定有电压
B.电源是将电能转化为其他形式能的装置
C.金属导线中有大量的正电荷定向移动形成电流
D.用餐巾纸摩擦过的吸管带负电,说明吸管对电子的束缚能力较弱
A
2.关于导体电阻,下列说法正确的是 ( )
A.铜导线电阻比铁导线电阻小
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻为零
C.只增加导体的横截面积,导体的电阻增大
D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
D
3.在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则下列说法正确的是 ( )
A.两灯串联 B.通过L1的电流为1.2 A
C.通过L2的电流为0.24 A D.通过A点的电流为0.96 A
C
4.如图所示的实验电路,闭合开关S后,两电压表指针偏转角度相同,则L1、L2两端电压之比为 ( )
A.5∶1 B.1∶5 C.4∶1 D.1∶4
C
5.(教材习题改编)如图是自动测定油箱内油量的装置,当油位上升时,关于油量表和R1接入电路中的电阻情况,下列说法正确的是 ( )
A.油量表相当于电流表,R1接入电路的电阻变大
B.油量表相当于电流表,R1接入电路的电阻变小
C.油量表相当于电压表,R1接入电路的电阻变大
D.油量表相当于电压表,R1接入电路的电阻变小
B
6.某同学在实验中连接了如图所示的电路,闭合开关S,发现灯L不亮。为检查电路的故障,他用电压表进行测量。结果是Uac=0 V,Uab=0 V,Uad=0 V,Ude=6 V,此电路故障可能是 ( )
A.开关S接触不良
B.电阻R短路
C.电源短路
D.电阻R断路
D
7.如图所示的电路中,闭合开关S,灯L不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路的故障可能是 ( )
A.电阻R被短接
B.灯L被短接
C.灯L的灯丝断了
D.电阻R的接线柱接触不良
B
8.在如图所示的电路中,当开关S闭合后,下列各种情况不正确的是 ( )
A.如果甲、乙、丙是电压表,当开关S1闭合时,U丙=U甲+U乙
B.如果甲是电压表,乙、丙是电流表,当开关S1断开时,形成并联电路
C.电路中甲和乙可以同时是电流表
D.如果电路是并联电路,则乙的示数大于丙的示数
C
9.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小东猜想导体电阻大小可能跟导体的材料、长度和横截面积有关。为了验证上述猜想,他用如图所示的器材进行实验,图中电源电压不变。A为锰铜合金丝,B、C、D为镍铬合金丝,括号内是合金丝的横截面积,A、B、C的长度相同,各合金丝可以通过M、N接入电路。下列说法正确的是
A.实验中电流表的示数越大,表示接入电路的合金丝电阻越大
B.若探究导体电阻大小与长度是否有关,应选择C和D两根合金丝分别接入电路
C.若探究导体电阻大小与材料是否有关,应选择A和C两根合金丝分别接入电路
D.若探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应选择B和C两根合金丝分别接入电路
( )
D
10.(教材习题改编)如图甲,电位器是电器设备中常用的电路元件,已知接入电路的电阻越小,音量越强,若要实现沿逆时针旋转调节旋钮时可以提高音量,必须将接线柱B和 接入电路。如图乙是电阻箱,此时接入电路的电阻值读数是 Ω。
A
2035
11.如图甲所示电路,当开关 闭合,其他开关断开时,灯L1、L2并联,电流表A1、A2的示数如图乙、丙所示,则通过灯泡L1的电流为 A。
S1、S3
1
12.如图所示的电路中,电源电压为6 V,L1、L2规格相同。当开关S闭合时,L1和L2串联,且通过L1的电流为1 A,则图中③位置处电表应为 (选填“电流”或“电压”)表,①位置处电表示数大小为 。
电压
6 V
13.小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)实验中,为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,应先进行 ,以正确选择电流表的量程。
试触
(2)小海同学在连接电路时,发现刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,且指针向“0”刻度线的左侧偏转。小海在连接电路时存在的错误有:
① ;
② 。
(3)图甲是他们设计的电路图,图乙是小梅测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是图甲中 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
开关未断开
电流表的正、负接线柱接反了
C
(4)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。移动后电流表测量的是图甲中 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
B(或A)
如答案图所示
(5)测出A、B、C三处电流如表所示,由此得出初步结论: (只写表达式)。小梅指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验。操作方法是: 。
IC=IA+IB
换用不同规格的灯泡进行多次实验
14.探究串联电路中电压的规律。
(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整。
答案如图所示
(2)连接电路时,开关应处于 状态。正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端 (选填“有”或“无”)电压。
断开
无
(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录如下表。
1.2
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 。
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以 。
(4)另一同学将电压表接在A、B两点间测出L1两端电压后,为了达到少动导线的目的,他认为保持B点不动,只需将电压表与A点相连的导线改接在C处,即可完成测量L2两端电压,请问他的操作方法是否可行 (选填“可行”或“不可行”),理由是 。
之和
改变电源电压并多次实验
这样会导致电压表正、负接线柱接反
不可行
