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电流做功与电功率
电功
├─电功:用电器工作时,利用电流做功将
└─电功的计算:
电功率
├─定义:电流所做的功与所用时间之比
├─公式:$P=\frac{W}{t},P=UI$
├─额定功率:与额定电压对应的功率
├─实际功率:用电器在
└─测量小灯泡的电功率
├─实验原理:$P=UI$
└─实验电路图
焦耳定律
├─电流的热效应:电流通过导体时电能转化为
└─焦耳定律: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
电流做功与电功率
电功
├─电功:用电器工作时,利用电流做功将
电
能转化为其他形式的能量└─电功的计算:
$W=UIt$
电功率
├─定义:电流所做的功与所用时间之比
├─公式:$P=\frac{W}{t},P=UI$
├─额定功率:与额定电压对应的功率
├─实际功率:用电器在
实际
电压下工作时所对应的功率 └─测量小灯泡的电功率
├─实验原理:$P=UI$
└─实验电路图
焦耳定律
├─电流的热效应:电流通过导体时电能转化为
内
能的现象└─焦耳定律: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,跟通电时间成正比答案
电 $W=UIt$ 实际 内 电阻
解析
【分析】
本题是对电流做功与电功率相关知识的梳理填空，需回忆电功、电功率、焦耳定律的基础概念与公式，逐一对应每个空的知识点：明确电功的本质、电功计算式，实际功率的定义，电流热效应的能量转化，焦耳定律的核心内容，即可完成填空。
【解析】
逐个分析填空：
1. 电功的本质是电流做功，将电能转化为其他形式的能量；
2. 电功的计算公式为W=UIt；
3. 实际功率的定义是用电器在实际电压下工作时对应的功率；
4. 电流的热效应是电流通过导体时，电能转化为内能的现象；
5. 焦耳定律指出，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。
【答案】电 $W=UIt$ 实际 内 电阻
【知识点】电功、电功率、焦耳定律
【点评】
本题为电学基础知识点的梳理填空，涵盖电功、电功率、焦耳定律的核心内容，帮助巩固电学基础概念，难度较低。
【难度系数】0.2
本题是对电流做功与电功率相关知识的梳理填空，需回忆电功、电功率、焦耳定律的基础概念与公式，逐一对应每个空的知识点：明确电功的本质、电功计算式，实际功率的定义，电流热效应的能量转化，焦耳定律的核心内容，即可完成填空。
【解析】
逐个分析填空：
1. 电功的本质是电流做功，将电能转化为其他形式的能量；
2. 电功的计算公式为W=UIt；
3. 实际功率的定义是用电器在实际电压下工作时对应的功率；
4. 电流的热效应是电流通过导体时，电能转化为内能的现象；
5. 焦耳定律指出，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。
【答案】电 $W=UIt$ 实际 内 电阻
【知识点】电功、电功率、焦耳定律
【点评】
本题为电学基础知识点的梳理填空，涵盖电功、电功率、焦耳定律的核心内容，帮助巩固电学基础概念，难度较低。
【难度系数】0.2
1. [2024·淮安中考]小明在家长陪同下进行“综合实践活动”，利用家中的电能表测量家中空气炸锅的实际功率。小明把家中其他用电器全部断开后，将空气炸锅单独接入电路，观察到标有“3 000 imp/(kW·h)”字样的电能表指示灯闪烁60 imp，用时1 min，则空气炸锅在这1 min内消耗的电能为
0.02
kW·h，实际功率为1 200
W。答案
1. 0.02 1 200
解析
【分析】首先明确电能表参数“3000 imp/(kW·h)”的物理意义：每消耗1 kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3000次。要计算空气炸锅1 min内消耗的电能，需利用闪烁次数与参数的比值求解；再根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$计算实际功率，计算时需统一时间单位，确保结果准确。
【解析】
1. 计算消耗的电能：
电能表参数“3000 imp/(kW·h)”表示电路每消耗1 kW·h电能，指示灯闪烁3000次。已知指示灯闪烁60次，因此消耗的电能：
$ W = \frac{60\ \mathrm{imp}}{3000\ \mathrm{imp/(kW·h)}} = 0.02\ \mathrm{kW·h} $
2. 计算实际功率：
空气炸锅工作时间$ t = 1\ \mathrm{min} = \frac{1}{60}\ \mathrm{h} $，根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$，代入数据得：
$ P = \frac{0.02\ \mathrm{kW·h}}{\frac{1}{60}\ \mathrm{h}} = 1.2\ \mathrm{kW} = 1200\ \mathrm{W} $
【答案】0.02；1200
【知识点】电能表参数应用、电能计算、电功率计算
【点评】本题为中考基础计算题，核心是理解电能表参数的含义，掌握电能与电功率的基本计算方法，注重基础知识点的应用，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】
1. 计算消耗的电能：
电能表参数“3000 imp/(kW·h)”表示电路每消耗1 kW·h电能，指示灯闪烁3000次。已知指示灯闪烁60次，因此消耗的电能：
$ W = \frac{60\ \mathrm{imp}}{3000\ \mathrm{imp/(kW·h)}} = 0.02\ \mathrm{kW·h} $
2. 计算实际功率：
空气炸锅工作时间$ t = 1\ \mathrm{min} = \frac{1}{60}\ \mathrm{h} $，根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$，代入数据得：
$ P = \frac{0.02\ \mathrm{kW·h}}{\frac{1}{60}\ \mathrm{h}} = 1.2\ \mathrm{kW} = 1200\ \mathrm{W} $
【答案】0.02；1200
【知识点】电能表参数应用、电能计算、电功率计算
【点评】本题为中考基础计算题，核心是理解电能表参数的含义，掌握电能与电功率的基本计算方法，注重基础知识点的应用，难度较低。
【难度系数】0.7
2. [2025·安徽中考]如图所示，电源电压保持不变，$R_1$、$R_2$均为定值电阻，其中$R_1=10\ \Omega$。闭合开关S，电流表的示数为0.20 A，通电10 s整个电路共产生6 J的热量，则电阻$R_2$产生的热量为
2
J。答案
2. 2
解析
【分析】首先明确电路结构：R₁与R₂并联，电流表测量通过R₁的电流。解题思路：先根据欧姆定律求出电源电压（并联电路各支路电压等于电源电压），再计算R₁产生的热量，最后用总热量减去R₁的热量得到R₂产生的热量。
【解析】
1. 电路分析：闭合开关S后，R₁与R₂并联，电流表测通过R₁的电流I₁=0.20A，已知R₁=10Ω，通电时间t=10s，整个电路总热量Q总=6J。
2. 求电源电压：并联电路中各支路电压等于电源电压，根据欧姆定律U=I₁R₁，代入数据得U=0.20A×10Ω=2V。
3. 计算R₁产生的热量：纯电阻电路中，热量公式为Q=I²Rt，因此R₁产生的热量Q₁=I₁²R₁t=(0.20A)²×10Ω×10s=4J。
4. 计算R₂产生的热量：总热量等于各支路热量之和，即Q总=Q₁+Q₂，因此Q₂=Q总-Q₁=6J-4J=2J。
【答案】2
【知识点】并联电路特点、电热计算、欧姆定律
【点评】本题考查并联电路的电热计算，需掌握并联电路电压规律及纯电阻电路热量公式的应用，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 电路分析：闭合开关S后，R₁与R₂并联，电流表测通过R₁的电流I₁=0.20A，已知R₁=10Ω，通电时间t=10s，整个电路总热量Q总=6J。
2. 求电源电压：并联电路中各支路电压等于电源电压，根据欧姆定律U=I₁R₁，代入数据得U=0.20A×10Ω=2V。
3. 计算R₁产生的热量：纯电阻电路中，热量公式为Q=I²Rt，因此R₁产生的热量Q₁=I₁²R₁t=(0.20A)²×10Ω×10s=4J。
4. 计算R₂产生的热量：总热量等于各支路热量之和，即Q总=Q₁+Q₂，因此Q₂=Q总-Q₁=6J-4J=2J。
【答案】2
【知识点】并联电路特点、电热计算、欧姆定律
【点评】本题考查并联电路的电热计算，需掌握并联电路电压规律及纯电阻电路热量公式的应用，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】0.5
3. [2026·新疆中考]如图是某电热水壶工作电路的示意图，其中电阻器$R_1$和$R_2$都是用来加热的，$S_1$是总开关，$S_2$是挡位开关。当$S_2$接1时，电热水壶处于加热状态，电功率为1200 W；当$S_2$接2时，电热水壶处于保温状态，电阻器$R_1$的电功率为12 W，则电热水壶处于保温状态时的电功率为（
A.60 W
B.108 W
C.120 W
D.132 W
C
）A.60 W
B.108 W
C.120 W
D.132 W
答案
3. C
解析
【分析】
要解决该问题，需先明确不同开关状态下的电路结构：当S₂接1时，电路只有R₁工作，为加热状态；当S₂接2时，R₁与R₂串联，为保温状态。解题思路为：①利用加热状态的功率和电源电压计算R₁的阻值；②利用保温状态下R₁的功率计算串联电路的电流；③根据电源电压和串联电流计算保温状态的总功率。
【解析】
1. 计算R₁的阻值（加热状态）：
当S₂接1时，仅R₁接入电路，电源电压U=220V，加热功率P加热=1200W。根据电功率公式 $ P = \frac{U^2}{R} $，得：
$ R_1 = \frac{U^2}{P_{加热}} = \frac{(220V)^2}{1200W} = \frac{121}{3} \Omega $。
2. 计算保温状态的电路电流：
当S₂接2时，R₁与R₂串联，此时R₁的功率P₁=12W。根据电功率公式 $ P = I^2R $，得电路电流：
$ I = \sqrt{\frac{P_1}{R_1}} = \sqrt{\frac{12W}{\frac{121}{3}\Omega}} = \frac{6}{11} A $。
3. 计算保温状态的总功率：
保温状态下，电路总功率 $ P_{保温} = U × I = 220V × \frac{6}{11}A = 120W $。
【答案】
C
【知识点】
电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题结合电热水壶的工作电路，考查电功率的综合计算，核心是分析不同挡位对应的电路连接方式，熟练运用电功率公式和串联电路规律即可解题，属于中等难度的电学计算题。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需先明确不同开关状态下的电路结构：当S₂接1时，电路只有R₁工作，为加热状态；当S₂接2时，R₁与R₂串联，为保温状态。解题思路为：①利用加热状态的功率和电源电压计算R₁的阻值；②利用保温状态下R₁的功率计算串联电路的电流；③根据电源电压和串联电流计算保温状态的总功率。
【解析】
1. 计算R₁的阻值（加热状态）：
当S₂接1时，仅R₁接入电路，电源电压U=220V，加热功率P加热=1200W。根据电功率公式 $ P = \frac{U^2}{R} $，得：
$ R_1 = \frac{U^2}{P_{加热}} = \frac{(220V)^2}{1200W} = \frac{121}{3} \Omega $。
2. 计算保温状态的电路电流：
当S₂接2时，R₁与R₂串联，此时R₁的功率P₁=12W。根据电功率公式 $ P = I^2R $，得电路电流：
$ I = \sqrt{\frac{P_1}{R_1}} = \sqrt{\frac{12W}{\frac{121}{3}\Omega}} = \frac{6}{11} A $。
3. 计算保温状态的总功率：
保温状态下，电路总功率 $ P_{保温} = U × I = 220V × \frac{6}{11}A = 120W $。
【答案】
C
【知识点】
电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题结合电热水壶的工作电路，考查电功率的综合计算，核心是分析不同挡位对应的电路连接方式，熟练运用电功率公式和串联电路规律即可解题，属于中等难度的电学计算题。
【难度系数】
0.5
4.[2025·安徽中考]如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器$R_1$的最大阻值为20 Ω，$R_2$、$R_3$均为定值电阻，其中$R_3=10$ Ω。当开关$S_1$闭合，开关$S_2$断开，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，电压表的示数为10.0 V，电流表的示数为0.40 A。
(1)求电阻$R_3$两端的电压；
(2)求电阻$R_2$的阻值；
(3)闭合开关$S_1$、$S_2$，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，此时整个电路消耗的电功率为7 W，求滑动变阻器消耗的电功率。
(1)求电阻$R_3$两端的电压；
(2)求电阻$R_2$的阻值；
(3)闭合开关$S_1$、$S_2$，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，此时整个电路消耗的电功率为7 W，求滑动变阻器消耗的电功率。
答案
4.(1)4 V (2)5 Ω (3)4.5 W
解析
【分析】
首先明确不同开关状态下的电路连接：当S₁闭合、S₂断开，滑片P在最左端时，R₁（最大阻值20Ω）、R₂、R₃串联，电流表测串联电流，电压表测R₁和R₂的总电压；第(1)问利用串联电流规律和欧姆定律直接计算R₃电压；第(2)问先算R₁的电压，再求R₂的电压，最后由欧姆定律得R₂阻值；第(3)问先算出电源电压，再根据总功率公式求总电阻，进而得到此时R₁的阻值，最后计算滑动变阻器的功率。
【解析】
(1) 当S₁闭合、S₂断开，滑片P在最左端时，R₁、R₂、R₃串联，电路电流I=0.40A，R₃=10Ω。根据欧姆定律，R₃两端电压：
$U_3 = IR_3 = 0.40\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 4\ \mathrm{V}$。
(2) 滑片在最左端时，R₁接入最大阻值20Ω，R₁两端电压：
$U_1 = IR_1 = 0.40\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 8\ \mathrm{V}$。
电压表测R₁和R₂的总电压，即$U_V = U_1 + U_2 =10.0\ \mathrm{V}$，则R₂两端电压：
$U_2 = U_V - U_1 =10.0\ \mathrm{V} -8\ \mathrm{V} =2\ \mathrm{V}$。
R₂的阻值：
$R_2 = \frac{U_2}{I} = \frac{2\ \mathrm{V}}{0.40\ \mathrm{A}} =5\ \Omega$。
(3) 电源电压$U_{\mathrm{总}} = U_1 + U_2 + U_3 =8\ \mathrm{V} +2\ \mathrm{V} +4\ \mathrm{V} =14\ \mathrm{V}$。
闭合S₁、S₂时，R₂被短路，电路为R₁与R₃串联，总功率$P_{\mathrm{总}}=7\ \mathrm{W}$。由$P=\frac{U^2}{R}$得总电阻：
$R_{\mathrm{总}} = \frac{U_{\mathrm{总}}^2}{P_{\mathrm{总}}} = \frac{(14\ \mathrm{V})^2}{7\ \mathrm{W}} =28\ \Omega$。
此时滑动变阻器接入阻值：
$R_1' = R_{\mathrm{总}} - R_3 =28\ \Omega -10\ \Omega =18\ \Omega$。
电路电流：
$I' = \frac{U_{\mathrm{总}}}{R_{\mathrm{总}}} = \frac{14\ \mathrm{V}}{28\ \Omega} =0.5\ \mathrm{A}$。
滑动变阻器消耗的功率：
$P_1 = I'^2 R_1' = (0.5\ \mathrm{A})^2 ×18\ \Omega =4.5\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1)4 V；(2)5 Ω；(3)4.5 W
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电功率计算
【点评】
本题为电学综合题，考查串联电路规律及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是明确不同开关状态的电路结构，属于中考常见题型，需熟练掌握电路分析与公式应用。
【难度系数】
0.5
首先明确不同开关状态下的电路连接：当S₁闭合、S₂断开，滑片P在最左端时，R₁（最大阻值20Ω）、R₂、R₃串联，电流表测串联电流，电压表测R₁和R₂的总电压；第(1)问利用串联电流规律和欧姆定律直接计算R₃电压；第(2)问先算R₁的电压，再求R₂的电压，最后由欧姆定律得R₂阻值；第(3)问先算出电源电压，再根据总功率公式求总电阻，进而得到此时R₁的阻值，最后计算滑动变阻器的功率。
【解析】
(1) 当S₁闭合、S₂断开，滑片P在最左端时，R₁、R₂、R₃串联，电路电流I=0.40A，R₃=10Ω。根据欧姆定律，R₃两端电压：
$U_3 = IR_3 = 0.40\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 4\ \mathrm{V}$。
(2) 滑片在最左端时，R₁接入最大阻值20Ω，R₁两端电压：
$U_1 = IR_1 = 0.40\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 8\ \mathrm{V}$。
电压表测R₁和R₂的总电压，即$U_V = U_1 + U_2 =10.0\ \mathrm{V}$，则R₂两端电压：
$U_2 = U_V - U_1 =10.0\ \mathrm{V} -8\ \mathrm{V} =2\ \mathrm{V}$。
R₂的阻值：
$R_2 = \frac{U_2}{I} = \frac{2\ \mathrm{V}}{0.40\ \mathrm{A}} =5\ \Omega$。
(3) 电源电压$U_{\mathrm{总}} = U_1 + U_2 + U_3 =8\ \mathrm{V} +2\ \mathrm{V} +4\ \mathrm{V} =14\ \mathrm{V}$。
闭合S₁、S₂时，R₂被短路，电路为R₁与R₃串联，总功率$P_{\mathrm{总}}=7\ \mathrm{W}$。由$P=\frac{U^2}{R}$得总电阻：
$R_{\mathrm{总}} = \frac{U_{\mathrm{总}}^2}{P_{\mathrm{总}}} = \frac{(14\ \mathrm{V})^2}{7\ \mathrm{W}} =28\ \Omega$。
此时滑动变阻器接入阻值：
$R_1' = R_{\mathrm{总}} - R_3 =28\ \Omega -10\ \Omega =18\ \Omega$。
电路电流：
$I' = \frac{U_{\mathrm{总}}}{R_{\mathrm{总}}} = \frac{14\ \mathrm{V}}{28\ \Omega} =0.5\ \mathrm{A}$。
滑动变阻器消耗的功率：
$P_1 = I'^2 R_1' = (0.5\ \mathrm{A})^2 ×18\ \Omega =4.5\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1)4 V；(2)5 Ω；(3)4.5 W
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电功率计算
【点评】
本题为电学综合题，考查串联电路规律及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是明确不同开关状态的电路结构，属于中考常见题型，需熟练掌握电路分析与公式应用。
【难度系数】
0.5
