2025-2026学年上学期初中物理教科版九年级期末必刷常考题之电功率

第51页（共51页）2025-2026学年上学期初中物理教科版九年级期末必刷常考题之电功率一．选择题（共8小题）1．（2025秋•如皋市期中）2025年我国突破12英寸碳化硅晶圆剥离技术，打破国外垄断助力新能源汽车芯片的发展，其中制成芯片的主要材料属于（）A．半导体 B．导体 C．超导体 D．绝缘体2．（2025秋•长沙期中）下列说法正确的是（）A．根据R=UB．电路中有电压，就一定有电流 C．导体的电阻是导体本身的一种性质，电流、电压不影响电阻的大小 D．制作集成电路的主要材料是超导体3．（2025秋•太湖县期中）市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子（如图所示）。在阳光的照射下，小电扇快速转动，该装置的能量转化情况是（）A．太阳能→电能→机械能 B．太阳能→机械能→电能 C．电能→太阳能→机械能 D．机械能→太阳能→电能4．（2025秋•沈河区校级期中）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（）A．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小 B．将R2和R3都换成10Ω的电阻丝，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C．该实验装置利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少 D．若通过R1的电流为2A，通电1min，R1产生的热量为1200J5．（2025秋•齐齐哈尔期中）如图所示是某台电饭锅的工作原理示意图。电饭锅的加热板内有电阻为R0的电阻器，闭合开关后电饭锅处于加热状态，断开开关后电饭锅处于保温状态。在加热和保温两种状态下，下列叙述正确的是（）A．加热状态时电路中的总电阻大 B．保温状态时电路中的总电阻大 C．加热状态时电阻为R0的电流小 D．保温状态时电阻为R0两端的电压大6．（2025秋•富锦市期中）如图所示，闭合开关S后，灯L1比L2亮，下列说法正确的是（）A．L1的电流大于L2的电流 B．L1的电压小于L2的电压 C．L1的实际功率大于L2的实际功率 D．L1的电阻小于L2的电阻7．（2025秋•长沙期中）如图，将完全相同的两组器材按照甲、乙两种不同的方式连接起来，闭合开关后，下列说法中正确的是（）A．图甲中电压表示数为零 B．二极管主要由半导体材料制成 C．图甲中，灯泡发光，二极管不发光 D．图乙中，二极管和灯泡都不发光8．（2025•常州）如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“2.5V1.25W”字样（灯丝电阻不变），滑动变阻器Rx标有“20Ω1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，在不损坏电路元件的前提下，移动滑动变阻器的滑片P，则（）A．滑动变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω～20Ω B．电流表示数的变化范围是0.18A～0.5A C．电压表示数的变化范围是1.5V～3V D．电路总功率的变化范围是1.35W～2.25W二．填空题（共5小题）9．（2025秋•和平区校级期中）某手机电池的充电电压为4V，电池容量为4000mA•h，手机电池充满电后储存的电能为J；手机离不开芯片，芯片核心主要是由材料制成的。10．（2026•上海模拟）家庭电路中，电视机与电灯是的（选填A.串联、B.并联），电灯工作时，消耗的是能，一台电视机的功率为110瓦特，其工作2小时，消耗的电能为度。11．（2025秋•沈河区校级期中）灯L1、L2分别标有“3V0.75W”和“3V1.5W”字样（假设灯丝电阻不随温度变化），若将L1、L2并联接在3V电源两端，则干路的总电流为A；若将L1、L2串联，电源电压最大为V。12．（2025•海州区校级二模）某品牌太阳能热水器的光热转换效率为50%，该太阳能热水器内装有100kg、温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高50℃，则热水器内的水吸收了J的热量，这些热量由太阳能转化而来，热水器接收的总的太阳能相当于完全燃烧了m3的天然气。（已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值约为8.4×107J/m3。）13．（2025•东莞市校级一模）如图甲是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系的图象，现将小灯泡L与电阻R连入图乙所示电路中，只闭合S，小灯泡的实际功率为1.8W；再闭合S1，电流表示数为0.9A，则电源电压为V，通过电阻R的电流为A，当电源电压为3V时，电路消耗的总功率为W。三．实验探究题（共1小题）14．（2024秋•任城区期末）如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。（1）在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中来比较的，这样做应用的物理科学探究方法是；（2）图甲可探究电流产生的热量与的关系，通电一段时间后，（选填“左”或“右”）侧盒子中的电阻产生的热量多；（3）图乙可探究电流产生的热量与的关系；（4）由公式可知，图乙中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为。四．计算题（共1小题）15．（2025秋•沈河区校级期中）如图所示，某同学有一个加热鼠标垫，规格为“5V5W”，它的内部结构相当一个定值电阻。求：（1）鼠标垫的电阻。（2）正常工作10min，鼠标垫消耗的电能。（3）若鼠标垫两端的电压为4V，鼠标垫的实际电功率。

2025-2026学年上学期初中物理教科版九年级期末必刷常考题之电功率参考答案与试题解析一．选择题（共8小题）题号12345678答案ACADBCBD一．选择题（共8小题）1．（2025秋•如皋市期中）2025年我国突破12英寸碳化硅晶圆剥离技术，打破国外垄断助力新能源汽车芯片的发展，其中制成芯片的主要材料属于（）A．半导体 B．导体 C．超导体 D．绝缘体【考点】半导体的特点．【专题】电流和电路；理解能力．【答案】A【分析】半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，制作芯片的材料主要是半导体。【解答】解：芯片在工作时需要能够精确地控制电流的流动和信号的处理。半导体材料可以通过掺杂等工艺来改变其导电性能，从而实现各种复杂的电路功能。而导体导电性能太强，难以实现精确的电路控制；绝缘体几乎不导电，无法满足芯片的工作需求；超导体虽然导电性能优异，但目前在常温常压下还难以广泛应用于芯片制造。所以制成芯片的主要材料属于半导体。故A正确，BCD错误。故选：A。【点评】本题考查对不同材料特性的理解以及在芯片制造中的应用。2．（2025秋•长沙期中）下列说法正确的是（）A．根据R=UIB．电路中有电压，就一定有电流 C．导体的电阻是导体本身的一种性质，电流、电压不影响电阻的大小 D．制作集成电路的主要材料是超导体【考点】半导体的特点；电阻是导体本身的一种性质；温度对导体电阻的影响．【专题】电压和电阻；理解能力．【答案】C【分析】（1）导体阻碍电流的一种性质，与导体两端的电压、通过的电流无关；（2）电压是形成电流的原因；（3）半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。【解答】解：A、导体的电阻与电压、电流无关，故A错误；B、电路中有电压，不一定有电流，故B错误；C、导体的电阻是导体本身的一种性质，电流、电压不影响电阻的大小，故C正确；D、制作集成电路的主要材料是半导体，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了有关电阻的知识，属于基础题。3．（2025秋•太湖县期中）市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子（如图所示）。在阳光的照射下，小电扇快速转动，该装置的能量转化情况是（）A．太阳能→电能→机械能 B．太阳能→机械能→电能 C．电能→太阳能→机械能 D．机械能→太阳能→电能【考点】太阳能的利用；太阳能的转化．【专题】应用题；能源的利用与发展．【答案】A【分析】太阳能电池是将太阳能转化为电能，小电扇的核心是电动机，根据电动机的原理可知小电扇转动时将电能转化为机械能。【解答】解：太阳能电池板吸收太阳能将太阳能转化为电能，小电扇转动时消耗电能将电能转化机械能，故A正确。故选：A。【点评】本题考查了直流电动机的原理及太阳能的利用，属于了解性内容，比较容易。4．（2025秋•沈河区校级期中）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（）A．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的小 B．将R2和R3都换成10Ω的电阻丝，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C．该实验装置利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少 D．若通过R1的电流为2A，通电1min，R1产生的热量为1200J【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素；电阻产生热量多少的表现；电流产生的热量与电阻的关系；焦耳定律的简单计算．【专题】电与热、生活用电；实验基本能力．【答案】D【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想；（2）探究电流产生热量跟电阻的关系时，控制电流和通电时间不变；（3）探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法；（4）由Q＝I2Rt求解即可。【解答】解：A．由图可知R2和R3并联再与R1串联，则I1＞I2，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，通电一段时间后，左侧容器中密封着的空气比右侧容器中密封着的空气吸收的热量多，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故A错误；B．探究电流产生的热量与电阻的关系时，应控制通过R1和R2的电流相等，电阻不同，但此时通过R1和R2的电流不同，电阻不同，无法探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误；C．根据实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U形管中的液面会发生变化，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故C错误；D．若通过R1的电流为2A，因为R1＝5Ω，通电1min，R2产生的热量Q2=I故选：D。【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和掌握，难度较大。5．（2025秋•齐齐哈尔期中）如图所示是某台电饭锅的工作原理示意图。电饭锅的加热板内有电阻为R0的电阻器，闭合开关后电饭锅处于加热状态，断开开关后电饭锅处于保温状态。在加热和保温两种状态下，下列叙述正确的是（）A．加热状态时电路中的总电阻大 B．保温状态时电路中的总电阻大 C．加热状态时电阻为R0的电流小 D．保温状态时电阻为R0两端的电压大【考点】电功率多档位问题．【专题】定性思想；电能和电功率；应用能力．【答案】B【分析】根据电路图分别分析出加热和保温状态时的电路连接，根据串联电路的电压特点分析在加热和保温两种状态下，电阻为R0的电阻器两端的电压、电阻以及电流的关系。【解答】解：ABC．闭合开关后电饭锅处于加热状态，此时R被短路，电路为R0的简单电路；断开开关后电饭锅处于保温状态，此时两电阻串联，保温状态时电路中的总电阻大，电源电压不变，根据I=UR可知加热状态时电阻为R0的电流大，故AC错误，D．加热状态时电路为R0的简单电路，电阻R0两端的电压等于电源电压；保温状态时两电阻串联，根据串联分压特点可知电阻R0两端的电压小于电源电压，故保温状态时电阻R0两端的电压小，故D错误。故选：B。【点评】本题串联电路的电压特点，分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。6．（2025秋•富锦市期中）如图所示，闭合开关S后，灯L1比L2亮，下列说法正确的是（）A．L1的电流大于L2的电流 B．L1的电压小于L2的电压 C．L1的实际功率大于L2的实际功率 D．L1的电阻小于L2的电阻【考点】小灯泡实际功率的比较；串联电路中的电流规律；欧姆定律的概念．【专题】电能和电功率；应用能力．【答案】C【分析】（1）由串联电路的电流特点可知两电流表和通过两灯电流的大小关系；（2）两灯串联时不一样亮，说明两灯规格不同，两灯电阻不同，由U＝IR分析判断两灯的电压是否相等。【解答】解：A、由图可知，两灯串联，根据串联电路电流特点可知，串联电路中电流处处相等，A错误；BCD、灯L1比L2亮，说明L1的实际功率大于L2的实际功率；根据P＝I2R，电流相等，L1实际功率大，则L1的电阻大于L2的电阻；再根据U＝IR，L1电阻大，则L1的电压大于L2的电压；故BD错误、C正确。故选：C。【点评】本题考查了串联电路特点和电流规律的应用以及电功率的比较，难度不大。7．（2025秋•长沙期中）如图，将完全相同的两组器材按照甲、乙两种不同的方式连接起来，闭合开关后，下列说法中正确的是（）A．图甲中电压表示数为零 B．二极管主要由半导体材料制成 C．图甲中，灯泡发光，二极管不发光 D．图乙中，二极管和灯泡都不发光【考点】半导体的特点；电路的三种状态．【专题】电流和电路；理解能力．【答案】B【分析】二极管是由半导体材料制成的，具有单向导电性，即电流只能从它的正极流入，负极流出。【解答】解：二极管是由半导体材料制成的，具有单向导电性，即电流只能从它的正极流入，负极流出。在图甲中，电流从电源正极流出，经过灯泡后，对于二极管来说，电流是从它的负极流入，正极流出，不满足二极管的导通条件，所以二极管断路。电压表虽然连接在电源两端，由于正反柱接反，指针会反向由偏转，示数不为零。由于二极管的单向导电性，此时电流方向是从二极管的正极流入，负极流出，电路是通路，所以二极管发光，灯泡也发光。故ACD错误，B正确。故选：B。【点评】本题主要考查二极管的单向导电性以及电路的连接情况。8．（2025•常州）如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“2.5V1.25W”字样（灯丝电阻不变），滑动变阻器Rx标有“20Ω1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，在不损坏电路元件的前提下，移动滑动变阻器的滑片P，则（）A．滑动变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω～20Ω B．电流表示数的变化范围是0.18A～0.5A C．电压表示数的变化范围是1.5V～3V D．电路总功率的变化范围是1.35W～2.25W【考点】电功率范围值问题；欧姆定律求范围值．【专题】定量思想；电能和电功率；应用能力．【答案】D【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出通过的电流，利用欧姆定律求出灯泡的电阻，结合电流表的量程确定电路中的最大电流，根据P＝UI求出电路消耗的最大功率；电路中的电流最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小电阻；（2）当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流和滑动变阻器接入电路中的最大阻值，利用P＝UI求出电路最小功率；根据最小电流，利用P＝UI求出灯泡的最小功率，综合可知电压表示数变化、滑动变阻器接入电路中的阻值和电路消耗的总功率范围。【解答】解：（1）由P＝UI可得，灯泡的额定电流为：I额=P额由I=UR得，灯泡的电阻：RL=U因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电路Imax＝0.5A，电路消耗的最大功率：Pmax＝UImax＝4.5V×0.5A＝2.25W，灯泡正常发光时，两端的电压为2.5V，功率为1.25W，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的最小电压：U滑min＝U﹣U额＝4.5V﹣2.5V＝2V，则滑动变阻器接入电路中的最小电阻值：R滑min=U滑min（2）当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，则电压表的示数范围是2V～3V，故C错误；灯泡两端的电压：UL＝U﹣U滑max＝4.5V﹣3V＝1.5V；电路中的电流：Imin=UL电流表的示数范围是0.3A～0.5A，故B错误；灯泡的最小功率为：PLmin＝ULImin＝1.5V×0.3A＝0.45W；电路消耗的最小功率：Pmin＝UImin＝4.5V×0.3A＝1.35W，则电路总功率的变化范围是1.35W～2.25W，故D正确；滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R滑max=U滑max则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是4Ω～10Ω，故A错误。故选：D。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是电路中最大电流的确定和滑动变阻器接入电路中最大值、最小值的判断。二．填空题（共5小题）9．（2025秋•和平区校级期中）某手机电池的充电电压为4V，电池容量为4000mA•h，手机电池充满电后储存的电能为57600J；手机离不开芯片，芯片核心主要是由半导体材料制成的。【考点】电功与电能的计算；半导体的特点．【专题】电能和电功率；粒子与宇宙、材料世界；应用能力．【答案】57600；半导体。【分析】（1）根据W＝UIt求出手机电池充满电后储存的电能；（2）半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的一种材料，芯片一般是由半导体材料制成的。【解答】解：手机电池充满电后储存的电能：W＝UIt＝4V×4000×10﹣3A×1×3600s＝57600J；芯片核心主要是由导电性能介于导体和绝缘体之间的半导体材料制成的。故答案为：57600；半导体。【点评】本题考查半导体材料以及电功公式的应用，是一道基础题。10．（2026•上海模拟）家庭电路中，电视机与电灯是B的（选填A.串联、B.并联），电灯工作时，消耗的是电能，一台电视机的功率为110瓦特，其工作2小时，消耗的电能为0.22度。【考点】电功与电能的计算；电功的实质；串联和并联的概念与辨析．【专题】电能和电功率；应用能力．【答案】B；电；0.22。【分析】（1）串联电路中各用电器之间相互影响，不能独立工作；并联电路中的各用电器之间互不影响，可以独立；（2）用电器工作过程中，把电能转化为其它形式的能；（3）根据W＝Pt求出电视机消耗的电能。【解答】解：家庭电路中，电视机与电灯工作时，互不影响，可以单独工作，所以它们是并联的；电灯工作时，消耗电能，将电能转化为光能；电视机消耗的电能：W＝Pt＝110×10﹣3kW×2h＝0.22kW•h＝0.22度。故答案为：B；电；0.22。【点评】本题考查串并联电路的特点、用电器工作过程中的能量转化以及电能的计算，是一道基础题。11．（2025秋•沈河区校级期中）灯L1、L2分别标有“3V0.75W”和“3V1.5W”字样（假设灯丝电阻不随温度变化），若将L1、L2并联接在3V电源两端，则干路的总电流为0.75A；若将L1、L2串联，电源电压最大为4.5V。【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用．【专题】欧姆定律；电能和电功率；应用能力．【答案】0.75A；4.5V。【分析】灯L1、L2分别标有“3V0.75W”和“3V1.5W”字样，分别求出两灯的额定电流与电阻；（1）并联在3V的电源两端，两灯均正常发光，干路的总电流等于各支路电流之和；（2）将L1、L2串联，电路中最大电流等于较小的额定电流，再由欧姆定律求出电源电压。【解答】解：灯L1标有“3V0.75W”，灯L1的额定电流为：I1=P1U1=0.75灯L2标有“3V1.5W”，灯L2的额定电流为：I2=P2U2=1.5（1）将L1、L2并联接在3V电源两端，则干路的总电流为：I＝I1+I2＝0.25A+0.5A＝0.75A；（2）将L1、L2串联，电路中最大电流为：I串＝0.25A，则电源电压最大为：，U串＝I串R串＝0.25A×（12Ω+6Ω）＝4.5V。故答案为：0.75A；4.5V。【点评】本题考查欧姆定律的应用、电功率的综合计算，难度适中。12．（2025•海州区校级二模）某品牌太阳能热水器的光热转换效率为50%，该太阳能热水器内装有100kg、温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高50℃，则热水器内的水吸收了2.1×107J的热量，这些热量由太阳能转化而来，热水器接收的总的太阳能相当于完全燃烧了0.5m3的天然气。（已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值约为8.4×107J/m3。）【考点】太阳能的利用；利用比热容的公式计算热量；气体的热值计算．【专题】比热容、热机、热值；理解能力．【答案】2.1×107；0.5。【分析】（1）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求热水器内的水吸收的热量；（2）又知道光热转换效率，利用η=Q吸E求热水器接收的总的太阳能；由题知Q放＝E，再利用Q放【解答】解：热水器内的水吸收的热量：Q吸太阳能热水器的光热转换效率为50%，则热水器接收的总的太阳能E这些太阳能相当于完全燃烧的天然气体积为m=故答案为：2.1×107；0.5。【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸＝cmΔt、燃料完全放热公式Q放＝Vq以及效率公式的掌握和运用，计算时注意气体燃料热值的单位是J/m3。13．（2025•东莞市校级一模）如图甲是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系的图象，现将小灯泡L与电阻R连入图乙所示电路中，只闭合S，小灯泡的实际功率为1.8W；再闭合S1，电流表示数为0.9A，则电源电压为6V，通过电阻R的电流为0.6A，当电源电压为3V时，电路消耗的总功率为1.5W。【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用．【专题】电能和电功率；应用能力．【答案】6；0.6；1.5。【分析】只闭合S时，电路为小灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，小灯泡的实际功率为1.8W，由图象可知UL＝6V，IL＝0.3A，此时小灯泡两端的实际电压就等于电源电压。再闭合S1后，电阻R与小灯泡L并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作，互不影响，所以，通过小灯泡L的电流不变。又因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，据此得出通过电阻R的电流，根据欧姆定律得出电阻R的阻值；电压变为3V时，根据欧姆定律得出通过R的电流，由图象可知此时通过小灯泡的电流为0.2A，总电流为0.5A，根据P＝UI得出总功率。【解答】解：只闭合S时，电路为小灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，小灯泡的实际功率为1.8W，由图象可知UL＝6V，IL＝0.3A，此时小灯泡两端的实际电压就等于电源电压。再闭合S1后，电阻R与小灯泡L并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作，互不影响，所以，通过小灯泡L的电流不变。又因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电阻R的电流为IR＝I﹣IL＝0.9A﹣0.3A＝0.6A，电阻R的阻值为R=电压变为3V时，通过R的电流为I1由图象可知此时通过小灯泡的电流为0.2A，总电流为0.5A，总功率为P＝U1I总＝3V×0.5A＝1.5W。故答案为：6；0.6；1.5。【点评】本题考查电功率的计算，是一道综合题。三．实验探究题（共1小题）14．（2024秋•任城区期末）如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。（1）在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中液面的高度差来比较的，这样做应用的物理科学探究方法是转换法；（2）图甲可探究电流产生的热量与电阻大小的关系，通电一段时间后，右（选填“左”或“右”）侧盒子中的电阻产生的热量多；（3）图乙可探究电流产生的热量与电流的关系；（4）由公式可知，图乙中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为4：1。【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素；电阻产生热量多少的表现；电流产生的热量与电阻的关系；电流产生的热量与电流的关系．【专题】欧姆定律；电与热、生活用电；实验基本能力．【答案】（1）液面的高度差；转换法；（2）电阻大小；右；（3）电流；4：1。【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法；（2）由控制变量法分析，根据Q＝I2Rt分析；（3）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联、并联电路电流的规律分析；（4）由欧姆定律结合串联、并联电路的规律及焦耳定律的表达式为Q＝I2Rt分析。【解答】解：（1）在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中液面的高度差来比较的，应用的物理科学探究方法是转换法。（2）甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系；通电一段时间后，根据Q＝I2Rt，因右侧容器中电阻大，故产生的热量多，由转换法，右”侧盒子中的电阻产生的热量多。（3）乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系，图乙装置右侧容器的外部并联一个5Ω的电阻是为了分流。（4）根据并联电路电压的规律及欧姆定律可知，通过乙中两电阻的电流相同，由串联和并联电路电流的规律，可知通过容器内两电阻的电流为2：1，根据Q＝I2Rt可知，在电阻和通电时间不变时，产生热量与电流的平方成正比，故图乙中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为4：1。故答案为：（1）液面的高度差；转换法；（2）电阻大小；右；（3）电流；4：1。【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。四．计算题（共1小题）15．（2025秋•沈河区校级期中）如图所示，某同学有一个加热鼠标垫，规格为“5V5W”，它的内部结构相当一个定值电阻。求：（1）鼠标垫的电阻。（2）正常工作10min，鼠标垫消耗的电能。（3）若鼠标垫两端的电压为4V，鼠标垫的实际电功率。【考点】电功率的综合计算；电功与电能的计算．【专题】计算题；电能和电功率；应用能力．【答案】（1）鼠标垫的电阻为5Ω；（2）正常工作10min，鼠标垫消耗的电能为3×103J；（3）若鼠标垫两端的电压为4V，鼠标垫的实际电功率3.2W。【分析】（1）已知电压和电功率，由公式R=U2P可求鼠标垫的电阻；（2）正常工作时间，鼠标垫消耗的电能为：（3）已知鼠标垫两端的实际电压，鼠标垫的实际电功率P实【解答】解：（1）加热鼠标垫，规格为“5V5W”，鼠标垫的电阻为：R=（2）正常工作时间：t＝10min＝600s，鼠标垫消耗的电能为：W＝Pt＝5W×600s＝3×103J；（3）鼠标垫两端的实际电压为：U实＝4V，鼠标垫的实际电功率为：P实答：（1）鼠标垫的电阻为5Ω；（2）正常工作10min，鼠标垫消耗的电能为3×103J；（3）若鼠标垫两端的电压为4V，鼠标垫的实际电功率3.2W。【点评】本题考查电功与电能、电功率的计算，难度适中。

考点卡片1．利用比热容的公式计算热量【知识点的认识】物体的温度升高时吸收热量为：Q吸＝cm（t﹣t0）物体的温度降低时放出的热量为：Q放＝cm（t0﹣t）式中的c为物体的比热容，m为物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度．若用Δt表示物体变化的温度（升高或降低的温度），那么，物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q＝cm△t．【命题方向】考查利用热量的计算公式，计算热量。例：一壶质量为2千克、温度为20℃的水，加热后使其升高到70℃，这些水吸收了多少热量？[水的比热容为4.2×103焦/（千克•℃）]。分析：掌握热量公式：Q＝cm△t的计算公式是解答本题的关键，题干中已知水的质量是2kg，水的初温和末温分别是20℃、70℃，把数据代入公式即可求出水吸收的热量。解析：解：由分析知水吸收的热量为：Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J答：这些水吸收了4.2×105J的热量。点评：本题主要考查学生对热量的计算公式的理解和掌握，是一道中档题。【解题方法点拨】t是末温，t0是初温，Δt表示温度的变化，注意题干中对于他们的说法是有差别的，如“升高到”，“降低到”指的是末温，而“升高了”，“降低了”表示的是温度的变化。2．气体的热值计算【知识点的认识】气体：q=QV；Q＝【命题方向】考查气体的热值运算，常考查计算放出的热量。例：小量家的燃气热水器将2kg的水从40℃加热到100℃，消耗了0.02m3的天然气，水吸收的热量是5.04×105J，燃气热水器的热效率是72%。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝3.5×107J/m3]分析：（1）根据Q吸＝c水m水（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）根据Q放＝q天然气V求得燃烧0.02m3的天然气放出的热量，再利用η=Q吸解析：解：小量家的燃气热水器将2kg的水从40℃加热到100℃，水吸收的热量为：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣40℃）＝5.04×105J；燃烧0.02m3的天然气放出的热量为：Q放＝q天然气V＝0.02m3×3.5×107J/m3＝7×105J，则燃气热水器的热效率为：η=Q吸Q放×100%故答案为：5.04×105；72%。点评：此题考查了热量的计算及热机效率的计算，属于基础知识。【解题方法点拨】只有完全燃烧时，才能用Q＝qm或Q＝qV计算。3．太阳能的转化【知识点的认识】（1）光﹣热能转换原理：利用太阳辐射加热物体而获得热能应用：太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉、地膜、大棚、温室（2）光﹣电转换原理：根据光电效应，利用太阳能直接转换成电能应用：为无电场所提供电池，包括移动电源和备用电源、太阳能日用电子产品【命题方向】考查太阳能的能量转化的过程。例：神舟十六号载人飞船于2023年5月30日发射，如图所示，飞船与空间站成功对接成功，空间站利用太阳能电池板将太阳能转化为电能获得能量；空间站的图像信号是通过电磁波传回地面的。分析：太阳能电池板把太阳能转化为电能；电磁波可以传递信息。解析：解：空间站利用太阳能电池板获得能量，太阳能来自于太阳内部的核聚变，空间站的图像信号是通过电磁波传回地面的。故答案为：电；电磁。点评：本题考查能量转化和信息的传递，知道电磁波可以传递信息。【解题方法点拨】（1）地球上几乎所有的能源都来自太阳能（除：核能、地热能、潮汐能）．（2）需掌握人类对太阳能的利用主要是将太阳能转化为内能和电能，如太阳能热水器、太阳能电池等．4．太阳能的利用【知识点的认识】（1）目前直接利用太阳能的途径主要有两种：一种是用集热器把水等物质加热，例如太阳能热水器；另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能．（2）太阳能利用的优缺点：太阳能既是一次能源，又是可再生的新能源，人类正在大量的开发使用太阳能，因为太阳能有储量巨大、供应时间长久、分布广阔、容易获取、使用安全、无污染等优点；但是太阳能在使用过程中也有一定的缺点，如太阳能太分散、功率受季节、时间因素影响大，转换时效率低等都影响了太阳能的广泛使用．【命题方向】考查太阳能在实际中的一些利用以及结合能量等的综合计算。例：2022年10月18日，卡塔尔阿尔卡萨800MW光伏电站正式投产，届此中国光伏点亮卡塔尔世界杯，为首届“碳平衡”世界杯助力。据悉该电站共使用了如图所示的200万块双面光伏组件，每天可为卡塔尔提供5×106kW•h的电能，减排二氧化碳约2500吨。若这些太阳能电池板每天获得的太阳辐射能量为9×1013J，则：（1）光伏电池的光电转化效率是多少？（2）若该电站每天产生的电能由热值为3.6×107J/m3的天然气完全燃烧产生，则所需天然气的体积是多少？（不计热损失）（3）若一辆高铁电动机效率为90%、功率为5000kW，那么该电站每天产生的电能可以使其运行多长时间？分析：（1）1kW•h＝3.6×106J，据此对电能单位进行换算，根据η＝W电（2）根据题意可知天然气完全燃烧放出的热量，利用Q放＝Vq求出所需天然气的体积；（3）根据效率公式求出高铁电动机输出的机械能，利用P=Wt求出高解析：解：（1）每天提供的电能：W电＝5×106kW•h＝1.8×1013J，光伏电池的光电转化效率：η=W电W太阳×100%（2）根据题意可知，天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝W电＝1.8×1013J，由Q放＝Vq可知，所需天然气的体积：V=Q放q=1.8×1013（3）由η=W机械W电可知，高铁电动机输出的机械能：W机械＝η′W电＝90%×1.8×1013J＝1.62×由P=Wt可知，高铁运行的时间：t=W机械P=1.62×10答：（1）光伏电池的光电转化效率是20%；（2）若这些电能由热值为3.6×107J/m3的天然气完全燃烧产生，所需天然气的体积是5×105m3；（3）若一辆高铁电动机效率为90%、功率为5000kW，那么这些电能可以使其运行900h。点评：本题考查效率公式、燃料完全燃烧放热公式以及功率公式的应用，有一定的难度。【解题方法点拨】随着技术的进步和成本的降低，太阳能利用的效率和可靠性不断提高。未来，太阳能技术将继续朝着更高效率、更低成本的方向发展，同时解决储能问题也是未来发展的关键。5．电路的三种状态【知识点的认识】（1）通路：正常连接的电路，即用电器能够工作的电路．通路特征：电路中有电流，用电器正常工作．（2）断路（开路）：断开的电路．断路特征：电路中无电流，用电器不工作．原因有开关没闭合，接线处松动，导线断了，用电器损坏等（3）短路：不经过用电器而直接跟电源的两极相连的电路．短路特征：用电器不工作，电路有很大电流，会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘皮，引起火灾【命题方向】电路三种状态的理解，电路图的连接分析都是中考的命题方向．例：如图所示，把两个小灯泡串联起来，闭合开关，两个小灯泡都发光。若把一根导线接在小灯泡L2的两端，则下列说法中正确的是（）A.L2烧毁，断路B.L2短接，熄灭C.L1短接，变亮D.L1断路，熄灭分析：用电器中有电流通过且不超出其额定电压的情况下，用电器能够工作；将用电器两端用导线直接连接，会造成用电器短路，用电器不能工作。解析：解：由图知，闭合开关，两只灯泡串联，都发光。若把一根导线接在小灯泡L2的两端，则L2被短路不能发光，但L1仍然有电流通过，照常发光，故B正确，ACD错误。故选：B。点评：本题考查学生对用电器短路现象的判断和分析，用电器短路会造成部分电路短路，被短路的用电器不能工作，其它用电器可以工作（在允许的最大电压范围内）。【解题方法点拨】（1）电源短路，导线将电源的正、负极连接起来，发生短路．电路中的电流很大，极有可能将电源也烧坏．电源短路是一种有危害的连接方式，在电路的连接中是不允许出现的；（2）局部短路，也叫短接．如图所示，开关闭合，灯泡L1被短路，不亮，灯泡L2亮．局部短路没有危害，只是被短路的用电器不能工作．6．串联和并联的概念与辨析【知识点的认识】（1）串联：电路元件逐个首尾顺次连接的电路连接方式，只有一条电流路径，无分叉；（2）并联：电路元件并列连结在电路中的电路连接方式，至少有两条电流路径，有分叉。【命题方向】中考经常考查的知识点，多以选择题和实验题的形式出现，辨别电路是串联还是并联。例：若用一个开关同时控制两盏电灯，下列说法正确的是（）A.两灯一定是并联B.两灯一定是串联C.两灯既是并联也是串联D.两灯可能并联也可能串联分析：在串联电路中，开关控制整个电路；在并联电路中，接在干路上的开关可以控制整个电路，接在支路上的开关只控制这个支路。解析：解：用一个开关同时控制两盏电灯，情况有可能是：①灯泡串联，开关可以同时控制两盏灯泡；②灯泡并联，但开关放在干路上，所以开关仍然可以控制两盏灯泡；所以A、B、C不符合题意，只有D符合题意；故选：D。点评：开关在串联电路中可以控制整个电路，开关在并联电路中的作用主要看开关放在干路上还是支路上，作用不一样。【解题方法点拨】串并联电路的判断方法：（1）根据电路图判断：电流只有一条路径的则是串联电路；有两条或两条以上路径的则是并联电路。（2）根据电流关系判断：如果通过两个用电器的电流不相等，这两个用电器一定是并联的；如果通过两个用电器的电流相等，则可能是串联，也可能是并联；若是不同的用电器则是串联；若是相同的用电器串联，并联都有可能。（3）根据电压关系判断：如果通过两个用电器的电压不相等，这两个用电器一定是串联的；如果通过两个用电器的电压相等，则可能是串联，也可能是并联；若是不同的用电器则是并联；若是相同的用电器串联，并联都有可能。（4）根据用电器的工作情况判断：用电器只能同时工作的是串联电路，可以独立工作的是并联电路。7．串联电路中的电流规律【知识点的认识】从理论上分析，经过电路中各个部分的电荷，不会消失，也不会凭空增加，所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多，也就是说串联电路中电流处处相等．表达式为I1＝I2＝…In【命题方向】判断串联电流中各电路中的电流大小是中考的热点，常以选择题，填空题出题，考查定性关系例：如图AO和OB是两段由同种材料制成的粗细不同的电阻线，这两段电阻线的长度相等。当把它们串联接入某一电路中时，电阻线AO和OB两端电流之间的关系是（）A.IAO＜lOBB.IAO＞IOBC.IAO＝IOBD.无法确定分析：在串联电路中，电流处处相等，据此分析判断。解析：解：由题意知，导体AO与OB串联接入电路，由串联电路的电流特点知，流过串联电路的电流处处相等，所以IAO＝IOB，故ABD错误；C正确。故选：C。点评：本题主要考查了串联电路的特点，难度不大，属于基础知识。【解题方法点拨】无论串联电路中的用电器规格是否相同，只要串联，通过电路的电流处处相等．串联电路中电流相等不要理解为电流是不变的，一个用电器的电流改变，流过其他用电器的电流也改变，但两者相等．8．电阻是导体本身的一种性质【知识点的认识】电阻是导体本身的一种性质，与电压、电流无关，与材料、长度、横截面积、温度等四个因素有关【命题方向】电阻是导体本身的一种性质，常考概念辨析。例：下列有关电阻的说法正确的是（）A.导体的电阻反映导体本身的一种性质，导体的电阻越大，表明导体的导电能力越强B.长度较长的导体不一定比长度较短的导体电阻更大C.导体中的电流为零时电阻也为零D.导体的电阻与导体两端的电压成正比分析：导体的电阻大小的影响因素：长度、横截面积、材料和温度。跟电压、电流都无关。可见导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流的阻碍作用大小。解析：解、A、导体的电阻反映导体本身的一种性质，导体的电阻越大，表明导体的导电能力越弱，故A错误；B、未控制材料和横截面积相同，长度较长的导体不一定比长度较短的导体电阻更大，故B正确；C、电阻是导体本身的性质，与是否有电流通过无关，故C错误；D、导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关，故D错误；故选：B。点评：电阻是导体本身的性质，导体的电阻大小决定于导体的长度、横截面积、材料和温度。【解题方法点拨】不管这个导体是否连入电路，导体两端的电压是否改变或怎样改变，导体的电阻均不受影响。9．温度对导体电阻的影响【知识点的认识】导体的电阻与温度有关。在一定条件下，金属导体的电阻随温度的升高而增大。【命题方向】考查温度对导体电阻的影响以及通过现象分析影响导体的因素。例：在图甲中，闭合开关后，给玻璃珠加热到红炽状态，小灯泡发光。原因是玻璃变成了导体。在图乙中，闭合开关后。在给钨丝缓慢加热的过程中，小灯泡变暗，原因是钨丝的温度越高，它的电阻越大。分析：导线与绝缘体之间没有绝对的界限，当条件变化时，绝缘体可以变成导体；导体的电阻与温度有关，大部分金属的电阻随温度的升高而增大。解析：解：在图甲中，把玻璃珠接入电路中，闭合开关，发现小灯泡不发光，说明玻璃珠不容易导电，是绝缘体。当玻璃珠加热到红炽状态时，发现小灯泡发光，说明此时玻璃珠容易导电，是导体。在图乙中，电阻与导体的温度有关，对于大多数金属导体而言，电阻随温度的升高而增大。所以当用酒精灯对钨丝进行加热时，钨丝的温度越高，电阻越大，此时电路中的电流就会减小，灯泡的亮度就会变暗。故答案为发光，导体，变暗，越大。点评：（1）导体和绝缘体没有绝对的界限，如给玻璃加热，玻璃会变成导体。（2）电阻与温度有关，大部分金属导体的电阻随温度升高而增大，大部分非金属导体和绝缘体的电阻随温度升高而减小。【解题方法点拨】并不是所有电阻的阻值都随着温度的升高而增大，应具体问题具体分析。10．半导体的特点【知识点的认识】（1）概念：导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体（2）特点：a.电阻比导体大的多，比绝缘体小的多b.半导体的导电性能受温度、压力、光照等因素影响较大（3）应用：光敏电阻、力敏电阻、热敏电阻、二极管、三极管等。【命题方向】主要以半导体材料的实际应用为主。例：2024年的龙年春晚，成为人人热议的中心！创意表演中有数不胜数的华为诸多系列的手机，有卖断货的Mate60Pro、折叠屏MateX5、P50Pocket等等。制作手机芯片的材料主要是半导体（选填“超导体”“半导体”或“导体”）。分析：半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。解析：解：半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，制作手机芯片的材料主要是半导体。故答案为：半导体。点评：本题考查了半导体的特点和应用，属于基础题。【解题方法点拨】概念性知识，牢记即可。11．欧姆定律的概念【知识点的认识】（1）内容：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比．（2）公式：①R=U②U＝IR：电压等于电流与电阻的乘积；电压与电流、电阻无关．（3）单位：电流I的单位是安培A；电压U的单位是伏特V；电阻R的单位是欧姆Ω．（4）理解：①当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．②在使用公式及其导出式时，要注意同一段导体、同一时刻．③初中阶段所描述的欧姆定律仅适用于纯电阻电路中，即电能完全转化成内能或光能．【命题方向】考查对欧姆定律内容的概念理解，以及对公式的理解。例：关于欧姆定律，下列说法错误的是（）A.对同一导体，导体中的电流与这段导体两端的电压成正比B.在电压不变时，导体的电阻越大，通过的电流越小C.电流越大，电压越大D.导体中的电流是由加在它两端的电压和电阻共同决定的分析：根据欧姆定律的内容和表达式分析。解析：解：AB、欧姆定律的内容是：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。故AB正确；CD、根据欧姆定律I=UR，导体中的电流是由加在它两端的电压和电阻共同决定，不同电阻，电流越大，不一定电压越大，故C错误，D故选：C。点评：本题考查欧姆定律，属于基础题。【解题方法点拨】（1）解决实际问题时：①一定不能忘记电阻是导体本身的一种性质与I、U无关；②一定不能忽视电压、电流、电阻三者的同一性；③一定不能忽视电压、电流、电阻三者的同时性．（2）利用欧姆定律解决的比例问题常用到的理论：①串联电路中电压与电阻成正比；②并联电路中电流与电阻成反比．（3）在不同时段时，电源电压和同一段导体的电阻一般不变．12．欧姆定律的应用【知识点的认识】（1）相关基础知识链接：①电流规律：串联：I＝I1＝I2．串联电路电流处处相等。并联：I＝I1+I2．并联电路干路电流等于各支路电流之和。②电压规律：串联：U＝U1+U2．串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。并联：U＝U1＝U2．并联电路各支路两端电压相等，等于总电压。③电阻规律：串联：R＝R1+R2．串联电路总电阻等于分电阻之和。并联：1R=1④比例规律：串联：U1并联：I1R1＝I2R2．并联电路中电流与电阻成反比。⑤欧姆定律：I=U【命题方向】欧姆定律的综合应用是电学部分的核心，也是最基础的内容，这一节知识是难点也是中考必考点。常结合日常生活生产中遇到的电路问题考查欧姆定律的应用，计算题多与后面的电功率计算结合在一起，作为中考的压轴题出现。训练时应足够重视。例：如图甲所示是电阻R和灯泡L的U﹣I图象。由图甲可知，电阻R的阻值为20Ω。若电源电压不变，将电阻R和灯泡L接在图乙电路中，S闭合，电流表示数为0.6A，则电源电压为18V。分析：电阻R的U﹣I图象是正比例函数，则R为定值电阻，根据图象读出任意一组电流和电压值，根据欧姆定律求出R的阻值；将电阻R和小灯泡L串联在图乙所示的电路中时，通过它们的电流相等，根据欧姆定律求出R两端的电压，根据图象读出灯泡两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电源的电压。解析：解：由图象可知，电阻R的I﹣U图象是正比例函数，则R为定值电阻，当R两端的电压UR＝2V时，通过的电流IR＝0.1A，由欧姆定律可得R的阻值：R=URI由图乙可知，灯泡L与电阻R串联，电流表测电路中的电流，当电流表示数为0.6A时，R两端的电压：UR′＝IR＝0.6A×20Ω＝12V，由图象可知，灯泡两端的电压UL＝6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝UR′+UL＝12V+6V＝18V。故答案为：20；18。点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键。【解题方法点拨】（一）比例问题解决这类问题一要掌握规则，二要弄清是哪两部分相比。①串联电路电流处处相等，即电流之比为：I1：I2＝1：1；根据I=UR可知电压与电阻成正比，②并联电路各支路电压相等，即电压之比为U1：U2＝1：1；根据U＝IR可知电流与电阻成反比，I1R1＝I2R2。（二）电表示数变化问题（1）解决这类问题最重要的是弄清电路是串联还是并联，不同的连接方式有不同的判断规则。①串联电路：电流与电阻的变化相反，即电阻变大时电流变小，电阻变小时电流变大；按电阻的正比例来分配电压。②并联电路：各支路的电压都与电源电压相等，所以电压是不变的；阻值变化的支路电流随之变化，阻值不变的支路电流也不变。③电压表与电流表示数的比值：根据导出式R=U（2）解决这类电表示数变化的问题时，注意不要在第一步判断串并联时出错。（3）滑动变阻器连入电路的是哪一部分，没有判断清楚，也是解决电表示数变化问题常出现的错误。13．欧姆定律求范围值【知识点的认识】在应用欧姆定律求解电路中的特定值时，‌有时需要确定某些电气元件的最大或最小值，‌这涉及到对电路参数的范围进行计算。‌（1）串联电路中的电源电压限制：‌当两个电阻串联时，‌电源电压不能超过某个特定值，‌以避免超过任何一个电阻能承受的最大电压。‌（2）并联电路中的电流限制：‌在并联电路中，‌干路中的电流不能超过并联元件允许通过的最大电流之和。‌（3）滑动变阻器的应用：‌在电路中使用滑动变阻器时，‌需要确定滑动变阻器的最大和最小电阻值，‌以确保电路的安全运行。‌【命题方向】常结合日常生活生产中遇到的电路问题考查欧姆定律的应用，计算题多与后面的电功率计算结合在一起，欧姆定律求范围值是难度较大的一类题型。训练时应足够重视。例：如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω1A”，小灯泡L标有“2.5V1.25W”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L电流不超过额定电流和其它元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（）A.小灯泡正常发光的电阻是5ΩB.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω～10ΩC.电压表示数变化范围是2～3VD.电流表的示数变化范围是0.3～0.6A分析：（1）由欧姆定律求出灯的电阻；（2）根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流为灯泡额的电流和滑动变阻器允许通过最大电流中较小的一个，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，利用串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的电流，进一步求出电路中电流变化的范围，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值即可得出滑动变阻器阻值变化的范围。解析：解：（1）灯泡的电阻为：RL=UL2PLB、小灯泡的额定电流为：IL=PLUL=1.25W2.5串联电路中电流处处相等，所以电路中的最大电流Imax＝0.5A，此时灯泡正常发光；由串联电路电压的规律，变阻器的电压U滑＝U﹣UL；由欧姆定律知，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，变阻器的最小阻值为：R滑min=U滑I当电压表示数最大为3V时，根据分压原理，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由串联电路电压的规律，此时灯泡两端的最小电压：UL′＝U﹣U滑max＝4.5V﹣3V＝1.5V，电路中的最小电流：Imin=U'所以电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A，故D错误；滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R滑max=U滑max所以滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω，故B正确；电源电压为4.5V，灯泡额定电压为2.5V，灯泡两端最大电压为2.5V，此时滑动变阻器两端电压最小为：U滑＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，则电压表示数变化范围是：2V～3V，故C正确。故选：ABC。点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律及电功率公式的灵活应用，关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数确定电路中的最小电流，并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。【解题方法点拨】‌欧姆定律求范围值解题方法的关键在于理解电路的连接方式（‌串联或并联）‌，‌并根据电阻的额定值计算电路中的最大电流或最大电压。‌14．电功与电能的计算【知识点的认识】流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。计算公式：W＝UIt＝Pt（适用于所有电路）【命题方向】主要考察用电器的实际功率和额定功率的计算、利用电能表测用电器的实际功率和实际电压等。例：为了保护孩子的视力，教室里日光灯更换成如图所示额定功率为10W的LED（发光二极管）护眼灯。LED灯发光效率高，其发光部分主要由半导体材料制成。教室内所有9盏LED亮一小时所消耗的电能为0.09kW•h。分析：家庭电路中的用电器是并联的；LED灯是由半导体材料制成的；根据W＝Pt直接计算即可。解析：解：如图所示的LED护眼灯，每个教室里的这9盏LED护眼灯是互不影响的，所以它们之间一定是并联的。LED是发光二极管做成的，发光二极管是半导体材料；每个教室里的9盏LED护眼灯，每盏LED护眼灯的额定功率为10W，故教室内所有日光灯亮一小时所消耗的电能W＝P总t＝9×10W×1h＝0.09kW×1h＝0.09kW•h。故答案为：半导体；0.09。点评：本题考查了半导体材料的应用、电功公式的应用，属于基础题。【解题方法点拨】电流做功用W＝UIt进行计算。对于电能全部转化为内能的用电器，也可以用W=U2Rt15．电功的实质【知识点的认识】（1）实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．电功是一个过程量，电流做功的过程就是消耗电能的过程．（2）电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现．【命题方向】考查电流做功之间能的转化。例：下列家用电器工作时，将电能主要转化为内能的是（）A.电水壶B.收音机C.电冰箱D.电脑分析：做功总是伴随着能量的转化，电功也不例外。用电器消耗了电能，获得了其它形式的能量，就是一个电流做功的过程。分析每种用电器的能量转化形式。解析：解：A、电热水壶是把电能转化为内能，故A正确；B、收音机是把电能转化声能和内能，故B错误；C、电冰箱主要将电能转化为机械能和内能，故C错误；D、电脑主要将电能转化为声能、光能和内能，故D错误。故选：A。点评：本题主要考查学生对：电流做功的实质的了解和掌握，是一道基础题。【解题方法点拨】电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功．16．小灯泡实际功率的比较【知识点的认识】灯泡的亮度取决于其实际功率，与其他因素无关。比较灯泡的亮度，就是比较灯泡的实际功率，实际功率大的灯泡亮。【命题方向】考查小灯泡实际功率的大小比较，以及动态电路中的小灯泡亮度的变化。例：灯L1、L2的额定电压均为3V，两灯中的电流与其两端电压的关系如图所示。在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是（）A.两灯正常发光时，L1较暗B.两灯正常发光时，L2的电阻较大C.两灯串联时，电路的最大功率为1WD.两灯并联时，电路的最大功率为2W分析：（1）已知灯L1、L2的额定电压，由图可知两灯的额定电流，由P＝UI可分别得到两灯的额定功率，即可判断两灯正常发光时的明暗程度；（2）两灯泡的额定电压和额定电流已知，用欧姆定律可分别求出两灯泡正常发光时的电阻，即可判断两灯泡电阻的大小；（3）由串联时电流相同，从图中可找到串联电路的最大电流，由此时图中每个灯泡的实际电压根据串联串联电压的规律可得到电路的总电压，再用P＝UI即可得到串联时电路的最大功率；（4）两灯并联时，最大电压为它们的额定电压，电路总电流为两灯泡额定电流之和，用P＝UI即可得到并联时电路的最大功率。解析：解：A、灯L1、L2的额定电压均为3V，由图可知灯L1的额定电流I1额＝0.25A，灯L2的额定电流I1额＝0.5A，灯L1的额定功率P1额＝U1额×I1额＝3V×0.25A＝0.75W，灯L2的额定功率P2额＝U2额×I2额＝3V×0.5A＝1.5W，两灯正常发光时，灯泡的实际功率等于额定功率，灯L1的额定功率小，实际功率小，发光较暗，故A正确；B、正常发光时，L2的电阻R2=U2额正常发光时，L1的电阻R1=U1额I1C、两灯串联时，电路的最大电流等于I1额＝0.25A，由图知此时U2＝1V，U1＝3V，总电压U＝U1+U2＝3V+1V＝4V，电路的最大功率P＝UI1额＝4V×0.25A＝1W，故C正确；D、两灯并联时，电路的最大电压等于两个灯泡的额定电压即U'＝3V，电路的最大功率P'＝U'×（I1额+I2额）＝3V×（0.25A+0.5A）＝2.25W，故D错误。故选：AC。点评：本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确得出串联时电路的最大电流和并联时电路的最大电压以及从图像中获取有用的信息是关键。【解题方法点拨】比较小灯泡的实际功率需要考虑其两端的电压和通过的电流，而亮度则直接反映了实际功率的大小。17．电功率多档位问题【知识点的认识】多档位的实质是利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对档位的控制。高温档：在相同时间内放出的热量最多，热功率最大，电阻R高最小；中温档：在相同时间内放出的热量低于高温档，热功率低于高温档，电阻R中高于高温档；低温档：在相同时间内放出的热量最少，热功率最小，电阻R低最大。【命题方向】常考查生活中的电热毯、电热水器、电饭锅、电暖气等发热体的档位问题，通常是综合计算，有一定难度。例：中国茶文化源远流长。图甲是某家用煮茶器的简化电路图，某次煮茶过程中其功率变化如图乙，已知加热5min，可使1kg初温45℃的水升温至100℃。[（1）当开关S接a点时，该煮茶器处于保温（选填“加热”或“保温”）状态。（2）加热过程中水吸收的热量是多少。（3）求R1的阻值。（4）求该煮茶器加热状态下的工作效率。分析：（1）根据P=U2R知，U一定时，P与R成反比，当开关S接a点时，两电阻串联在电路中，电阻最大，电功率最小，该煮茶器处于保温状态；当开关S接b点时，电路只是（2）水吸收的热量根据Q吸＝cm（t﹣t0）计算；（3）由图甲、图乙可知，开关S接a点，R1、R2串联，处于保温状态，电功率为220W，根据P=U2R计算总电阻；开关S接b点，电路中的仅有R2，处于加热状态，电功率为880W，根据P=U2R可得R2的阻值，由串联电路的电阻规律：R1＝R﹣（4）根据W＝P加热t计算消耗的电能，再根据η=Q解析：解：（1）根据P=U2R知，U一定时，P与R成反比，当开关S（2）水吸收的热量为：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣45℃）＝2.31×105J；（3）开关S接a点，R1、R2串联，处于保温挡，总电阻为：R=U2P开关S接b点，电路中的仅有R2，处于加热挡，R2的电阻为：R2=U2PR1的电阻为：R1＝R﹣R2＝220Ω﹣55Ω＝165Ω；（4）该煮茶器加热状态下的消耗的电能为：W＝P加热t＝880W×5×60s＝2.64×105J；加热效率为：η=Q吸W×100%=答：（1）保温；（2）加热过程水吸收的热量是2.31×105J；（3）R1的阻值是165Ω；（4）该煮茶器加热状态下的工作效率是87.5%。点评：本题是加热挡位的基本题型，考查电路分析、热量和电热效率的计算。【解题方法点拨】注意：并联电路中求解总功率时，可以采用两种方法：方法一：求出总电阻，然后再求解总功率（此方法计算量大，不推荐）方法二：根据公式P=U18．电功率范围值问题【知识点的认识】‌电功率范围值问题‌主要涉及到电路中电功率的最大值和最小值的计算，这类问题通常涉及到滑动变阻器的调节、电路电流的变化以及电阻的变化等因素【命题方向】电功率取值范围的题目常常在中考中以选择题最后一题、填空题最后一问、论述计算题最后两大道等结合其他的题型综合考查形式出现，考查有中等以及中等偏上难度。例：如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V，电压表量程0～3V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R1标有“40Ω1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，定值电阻R2＝20Ω。求：（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数；（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm时，电流表和电压表的示数；（3）电路中总电功率的最小值。分析：电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流；（1）当滑片P位于最左端时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流；（2）滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，据此计算此时滑动变阻器接入电路的电阻，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电流，进一步计算滑动变阻器两端的电压；（3）当滑片P移动到最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律求得通过电路的电流，利用P＝UI求得电路总功率。解析：解：（1）由电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1串联，当滑片P位于最左端时，只有R2工作，此时通过电路的电流即电流表示数为：I=（2）此时滑动变阻器接入电路的电阻R1＝0.5Ω/cm×10cm＝5Ω；根据串联电路的特点知，电路中的总电阻：R总＝R1+R2＝5Ω+20Ω＝25Ω；根据欧姆定律知，电路中的电流I'此时滑动变阻器两端的电压U1＝I′R1＝0.24A×5Ω＝1.2V；电流表的示数为0.24A，电压表示数为1.2V。（3）当电压表最大示数为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电功率最小。R2两端的电压U′2＝U﹣U1＝6V﹣3V＝3V；电路中电流最小为I小在各元件的安全工作范围内则电路总功率最小值为P小＝UI小＝6V×0.15A＝0.9W。答：（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.3A；（2）电流表的示数为0.24A，电压表示数为1.2V；（3）电路中总电功率的最小值是0.9W。点评：本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用，关键是确定电路中的最大电流和最小电流，容易出错的地方是电路中最大电流的确定。【解题方法点拨】解决电功率范围值问题的关键在于理解电路的工作原理，特别是电流和电压的变化如何影响电功率的变化。19．电功率的综合计算【知识点的认识】‌电功率的综合计算题型‌主要考查学生对电功率相关知识的综合应用能力，包括电功率的定义、计算方法、以及在实际问题中的应用。这类题型通常涉及电流、电压、电阻之间的关系，以及电功率与电能之间的关系，要求学生能够灵活运用公式进行计算，并解决实际问题。【命题方向】考查电功率的总和计算，常在考试中以计算题的形式出现，也会以压轴题的形式出现，计算面广，较为综合。例：如图所示，电阻R1＝10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压为U＝12V且保持不变。闭合开关S，调整滑片P位于R2的中点处，此时电流表的示数为0.3A。求：（1）滑动变阻器R2的最大阻值；（2）滑片P位于R2的中点时，电压表的示数；（3）R1消耗的电功率。分析：（1）利用欧姆定律公式先计算总电阻，再根据串联电路特点计算R2的电阻；（2）利用公式U＝IR计算电压表的示数；（3）利用公式P＝UI计算电功率。解析：解：（1）总电阻R总＝UI=12V0.3A=40Ω，R2＝R总﹣R1＝40Ω（2）滑片P位于R2的中点时，电压表的示数U'＝IR'＝0.3A×30Ω＝4.5V；（3）R1消耗的电功率P＝I2R1＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W。答：（1）滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω；（2）滑片P位于R2的中点时，电压表的示数为4.5V；（3）R1消耗的电功率是0.9W。点评：此题主要是考查学生对欧姆定律和电功率公式的理解和应用。【解题方法点拨】①认真审题，确定电路的连接思路②列出已知条件，根据已知条件选择相应的公式或物理规律③将已知条件、公式或规律联系起来，进行分析与计算。20．探究影响电流通过导体时产生热量的因素【知识点的认识】1.实验器材：密闭容器两个，U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。2.实验装置：2.实验步骤：（1）探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系实验设计：保持电流和通电时间不变，改变电阻。如图甲，把两个不同的电阻串联在电路中。（2）探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系实验设计：保持电阻和通电时间不变，改变电流。如图乙，将两个相同的电阻先联，再与另一个电阻串联。（3）探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系实验设计：保持电阻和电流不变，改变通电时间。3.实验结论：①在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；②在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多；③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。【命题方向】考查探究影响电流通过导体时产生热量的因素的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。例：如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。（1）实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流通过导体产生热量的多少。（2）图甲中R1、R2串联，可探究电流产生的热量与电阻的关系。（3）乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等（选填“相等”或“不相等”），为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成更小的（选填“大”或“小”）；若通过R1电流为2A，则通电1min，R2产生的热量为300J。（4）乙装置中，如果R3断路，在通电时间相同时，与R3没有断路时相比较，右侧U形管中液面的高度差将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）。让乙装置冷却到初始状态，若将右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中，该装置能探究电流产生的热量与导体电阻的关系（选填“能”或“不能”）。分析：（1）电阻丝产生的热量不易直接观察，由转换法，可使等质量初温相同的液体吸收热量，由温度变化确定产生的热量多少；（2）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析；（3）分析乙装置电路连接，根据串联和并联电路电流的规律分析；根据Q＝I2Rt和并联电路电压的规律及欧姆定律分析回答；（3）根据并联电路电流的规律及欧姆定律得出通过R2的电流