电功率知识点总结

1

(每日一练)2022届八年级物理第十八章电功率知识点归纳总结(精华版)

单选题

1、小伟设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理如图甲所示。其中，电源两端

电压为6V恒定不变，定值电阻R0=20Ω，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关

S后，下列说法正确的是（）

A．当环境温度降低，电压表的示数变大

B．当环境温度为40℃时，电压表的示数为4V

C．当电压表的示数为2V时，环境温度为20℃

D．当环境温度为50℃时，定值电阻R0在1min内消耗的电能为240J

答案：C

解析：

A．由图甲可知，两个电阻串联，电压表测量R0两端的电压，由图乙可知，环境温度降低时，热敏电阻R1的阻

值增大，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压增大，根据串联电路电压特点可知，R0两端的电压变小，

即电压表示数将变小，故A错误；

B．由图乙可知，环境温度为40℃时，R1=20Ω，电路中的电流

2

𝐼=𝑈

𝑅

1

+𝑅

0

=6V

20Ω+20Ω

=0.15A

R0两端的电压

U0=IR0=0.15A×20Ω=3V

故B错误；

C．当电压表的示数为2V时，电路中的电流

𝐼=𝐼

0

=𝑈′

0

𝑅

0

=2V

20Ω

=0.1A

R1的阻值

𝑅

1

′=𝑈−𝑈′

0

𝐼

=6V−2V

0.1A

=40Ω

由图乙可知，此时环境温度为20℃，故C正确；

D．由图乙可知，环境温度为50℃时，R′′1=10Ω，电路中的电流

𝐼′=𝑈

𝑅″

1

+𝑅

0

=6V

10Ω+20Ω

=0.2A

定值电阻R0在1min内消耗的电能

𝑊=𝐼′

2𝑅

0

𝑡=(0.2A)2×20Ω×60s=48J

故D错误。

故选C。

2、如图所示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，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（）

3

A．乙图实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系

B．甲图通电段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大

C．甲、乙实验装置都是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量多少的

D．将乙图右侧密闭容器中的5Ω的电阻换成10Ω，即可探究电流产生的热量与电阻的关系

答案：A

解析：

A．乙图实验装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个

电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即

𝐼

右

＝𝐼

左

两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知

𝐼

右

＝𝐼

1

+𝐼

2

两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即

𝐼

1

＝𝐼

2

所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，左右两测容器内电阻相同，所以该装置是研究电流产

生的热量与电流的关系，故A正确；

B．甲图实验装置中两个电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，右边容器内的电阻比左边大，由

𝑄＝𝐼2𝑅𝑡

可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差更

大，故B错误；

C．该实验装置是利用U形管中空气的热胀冷缩来反应热的多少，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．乙图右侧密闭容器中的5Ω的电阻换成10Ω后，两容器内的电阻不同，通过两电阻的电流也不相等，无法

4

控制变量，故D错误。

故选A。

3、2020年10月15日，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，向创造没有电阻的高效电

力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在（）

A．电热毯B．电动汽车动力系统C．电热水壶D．充电暖手宝

答案：B

解析：

超导材料，是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零的性质的材料。

ACD．利用电流的热效应，应该选用电阻大的材料，提高产热，故ACD不符合题意；

B．电动汽车动力系统，电阻为零，可以减少能量的损耗，故B符合题意。

故选B。

4、如图所示，电源电压保持9V不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，定值电阻R1的规格为“10Ω

0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“50Ω1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法

正确的是（）

①电流表示数允许的变化范围为0.3~0.5A

②电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.225W~0.9W

③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为8Ω~50Ω

④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.35W~2.7W

5

A．只有①和④B．只有②和④C．只有②和③D．只有①和③

答案：B

解析：

③根据电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压；当电压表的最大测量值为

3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，电路中的电流

I=I2=I1=

𝑈

1

𝑅

1

=3V

10Ω

=0.3A<0.5A

因此电路中的最大电流为0.3A；此时滑动变阻器两端的电压

U2min=U-U1=9V-3V=6V

滑动变阻器连入电路的最小电阻

R2min=

𝑈

2min

𝐼

=6V

0.3A

=20Ω

变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为20Ω～50Ω，故③错误；

①电路中的电流最大时，电路的总功率最大，电路消耗的最大功率

Pmax=UI=9V×0.3A=2.7W

电阻R1消耗最大功率

P1=U1I=3V×0.3A=0.9W

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，则总阻值为

Rmax=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω

电路中最小电流

Imin=

𝑈

𝑅

max

=9V

60Ω

=0.15A

则电流表示数允许的变化范围为0.15A～0.3A，故①错误；

②R1消耗的最小功率

6

P1′=Imin

2R1=(0.15A)2×10Ω=0.225W

则电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.225W～0.9W，故②正确；

④电路消耗的最小功率

Pmin=UImin=9V×0.15A=1.35W

则电路消耗总电功率允许的变化范围为1.35W～2.7W，故④正确；

由上分析可知：只有②和④正确。

故选B。

5、如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电

热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则（）

A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水

B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1，R2串联

C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是15A

D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W

答案：D

解析：

A．当开关S接触2、3触点时，只有电阻R2接入电路，电路的电阻最大，由𝑃=

𝑈2

𝑅

知道，电源的电压一定时，

电路的电功率最小，水龙头放出的是温水，故A错误；

BD．由图知道，当开关S接触3、4触点时，电阻R1和R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，水龙头处于

7

热水挡，由于并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻

𝑅=

𝑅

1

𝑅

2

𝑅

1

+𝑅

2

=

22Ω×44Ω

22Ω+44Ω

=

44

3

Ω

由𝑃=

𝑈2

𝑅

知道，热水挡正常工作时的功率

𝑃

热

=

𝑈2

𝑅

=

(

220V

)2

44

3

Ω

=3300W

故B错误，D正确。

C．温水挡时，电路的总电阻

R总=R1+R2=22Ω+44Ω=66Ω

由𝐼=

𝑈

𝑅

知道，电路的电流

𝐼=

𝑈

𝑅

总

=

220V

66Ω

≈3.3A

故C错误。

故选D。

6、康晴利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时，测得在30分钟内消耗电能0.6

千瓦时，这个用电器可能是（）

A．空调器B．电冰箱C．电视机D．白炽灯

答案：A

解析：

用电器的工作时间是

𝑡=30min=0.5h

这段时间消耗的电能是𝑊=0.6kW⋅h，用电器的功率是

𝑃=

𝑊

𝑡

=

0.6kW⋅h

0.5h

=1.2kW=1200W

8

空调器的电功率一般大于1000W，电冰箱、电视机的电功率在200W左右，白炽灯的电功率约为40W。

故选A。

7、“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟，用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用

规格为“12V，6W”的红灯、“12V，12W”的绿灯及“24Ω，2A”的滑动变阻器等元件，设计了如图所示电路。当闭

合开关S1、S2、S，且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电

阻的变化。下列说法正确的是（）

A．电源电压为24V

B．该电路最大工作电流是2A

C．该电路最小电功率是3W

D．该电路最大电功率与最小电功率之比为9:2

答案：C

解析：

A．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。此时两灯是并联关系，电源电压等于两灯的

电压，故电源电压为12V。故A错误；

B．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，总电阻最小，干路电流最大。此时的电流为两灯泡额定电流之

和，由两灯的铭牌可知

𝐼

红

=

𝑃

红

𝑈

红

=

6W

12V

=0.5A

9

𝐼

绿

=

𝑃

绿

𝑈

绿

=

12W

12V

=1A

故干路电流为

𝐼

干

=𝐼

红

+𝐼

绿

=1.5A

故B错误；

C．根据

𝑃=

𝑈2

𝑅

总

可知当电路的总电阻最大时，总功率最小。红灯电阻为

𝑅

红

=

𝑈

红

2

𝑃

红

=

(

12V

)2

6W

=24𝛺

绿灯电阻为

𝑅

绿

=

𝑈

绿

2

𝑃

绿

=

(

12V

)2

12W

=12𝛺

可知当滑动变阻器的滑片P移至R的最左端，S、S1闭合，S2断开时，电路的总功率最小。最小总功率为

𝑃

min

=

𝑈2

𝑅+𝑅

红

=

(

12V

)2

24𝛺+24𝛺

=3W

故C正确；

D．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端，S、S1、S2都闭合时，电路的总功率最大，最大电功率为

𝑃

max

=𝑃

红

+𝑃

绿

=6W+12W=18W

故电路最大电功率与最小电功率之比为6:1。故D错误。

故选C。

多选题

10

8、如图甲所示，电源电压不变，小灯泡的额定电压为3V。第一次只闭合S

1

、S

3

，将滑动变阻器R的滑片从最

下端滑到最上端，第二次只闭合开关S

2

，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑到中点时，电压表V

2

的示数为

1.5V，滑到最上端时，小灯泡正常发光。图乙是两次实验中电流表A与电压表V

1

、V

2

示数关系图象，下列说法

正确的是（）

A．小灯泡的额定功率为0.75W

B．定值电阻𝑅

0

的阻值为12Ω

C．滑动变阻器R的最大阻值为15Ω

D．两次实验中，电路最小功率为0.36W

答案：ACD

解析：

第一次只闭合S

1

、S

3

，定值电阻𝑅

0

与滑动变阻器R串联，电压表V

1

测量电源电压，电流表A测量此时的电路电

流，将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端，滑动变阻器R接入的电阻由最大变为0。第二次只闭合开关

S

2

，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表V

2

测量灯泡的电压。将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑到中点时，

电压表V

2

的示数为1.5V，滑到最上端时，电路中只有灯泡工作，小灯泡正常发光。说明电源电压等于灯泡的额

定电压3V。

A．从乙图中可以看出，灯泡正常发光时的电流

𝐼

1

=0.25A

11

小灯泡的额定功率为

𝑃=𝑈𝐼

1

=3V×0.25A=0.75W

故A正确；

B．从乙图中可以看出，当电路中只有定值电阻𝑅

0

工作时，电路的电流为

𝐼

2

=0.3A

𝑅

0

的阻值为

𝑅

0

=

𝑈

𝐼

2

=

3V

0.3A

=10𝛺

故B错误；

C．第二次只闭合开关S

2

，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表V

2

测量灯泡的电压。将滑动变阻器R的滑片从最

下端向上滑到中点时，电压表V

2

的示数为1.5V，从乙图中可以看出，此时电路的电流

𝐼

3

=0.2A

此时滑动变阻器的电压

𝑈

R

=𝑈−𝑈

L

=3V-1.5V=1.5V

此时滑动变阻器接入的电阻

𝑅′=

𝑈

R

𝐼

3

=

1.5V

0.2A

=7.5Ω

滑动变阻器R的最大阻值为

𝑅=2𝑅′=2×7.5Ω=15Ω

故C错误；

D．从乙图可以看出，定值电阻𝑅

0

与滑动变阻器R串联，且滑动变阻器接入的电阻最大时，电路的电流最小，

此时电功率最小，此时电路的总电阻

𝑅

总

=𝑅

0

+𝑅=10𝛺+15𝛺=25𝛺

12

两次实验中，电路最小功率为

𝑃=

𝑈2

𝑅

总

=

(

3V

)2

25𝛺

=0.36W

故D符合题意。

故选ACD。

9、某电热水器的工作原理如图甲所示，用电磁继电器控制加热和保温状态的转换。𝑅

1

、𝑅

2

为电热丝，且𝑅

2

=

3𝑅

1

，𝑅

3

为滑动变阻器，𝑅

0

为热敏电阻（置于电热水器内），𝑅

0

阻值随温度的变化规律如图乙所示。电源E的

电压为6V，当𝑅

0

中的电流𝐼>15mA时，衔铁被吸下，继电器线圈电阻不计，下列说法正确的是（）

A．热水器的加热功率是保温功率的4倍

B．S1闭合，当衔铁吸下后，热水器处于加热状态

C．当热水温度设置为55℃时，R3连入电路的阻值为250Ω

D．若提高热水设置温度，应向左移动R3滑片

答案：AC

解析：

AB．衔铁未吸下时，为简单电路，吸下时为串联电路，根据𝑃=

𝑈2

𝑅

，未吸下为加热，吸下为保温，加热功率和

13

保温功率比

𝑃

1

𝑃

2

=

𝑈2

𝑅

1

𝑈2

𝑅

1

+𝑅

2

=

𝑅

1

+𝑅

2

𝑅

1

=

1+3

1

=

4

1

故A正确，B错误；

C．当热水温度设置为55℃时，R0阻值为150Ω，电流0.015A，R3连入电路的阻值为

𝑅

3

=

𝑈

𝐼

−𝑅

0

=

6V

0.015A

−150Ω=250Ω

故C正确；

D．若提高热水设置温度，则热敏电阻阻值降低，需要减少吸下衔铁的电流值，所以应向右移动R3滑片，增大

电阻，故D错误。

故选AC。

10、在图甲所示的电路中，电源电压保持不变，下列说法中正确的是（）

A．图线a是电阻R2的“U～I”关系图象

B．电源电压为12V

C．滑动变阻器滑片移至最右端时，电阻R2的电功率为7.2W

D．滑动变阻器滑片移至最左端时，电阻R1和R2消耗电功率之比P1:P2=5:1

答案：BCD

解析：

A．由图甲知，两电阻串联，电压表V1测R2两端电压，V2测R1两端电压，电流表测电路中电流。当滑动变阻器

14

的滑片移动到最右端时，变阻器连入电路的电阻为0，电压表V2示数为0，从“U～I”关系图象可以看出，a为滑

动变阻器R1的U～I关系图象，故A不符合题意；

B．由U～I图象得，电路的电流为0.3A时

Ua=6V，Ub=6V

根据串联电路电压的规律，电源电压

U=Ua+Ub=6V+6V=12V

故B符合题意；

C．滑动变阻器滑片移至最右端时，滑动变阻器连入电路的电阻为零，此时电阻R2两端的电压为电源电压，即

U2=U=12V

由图乙知此时的电流为0.6A，电阻R2的电功率

P=UI=12V×0.6A=7.2W

故C符合题意；

D．滑动变阻器滑片移至最左端时，滑动变阻器的电阻最大，两电阻串联，电路的电流最小，由图乙知此时的

电流为0.1A，R1和R2电压分别为

U1′=10V，U2

'=2V

根据串联电路电流的规律，电阻R1和R2消耗电功率之比

P1:P2=U1

'I:U2

'I=U1

':U2

'=10V:2V=5:1

故D符合题意。

故选BCD。

综合题

11、小明家经常使用电饭锅煮饭。电饭锅的铭牌和工作电路如图所示，R1、R2为阻值未知的电热丝。试问：

额定电

220V

15

压

高温功

率

1100W

低温功

率

880W

（1）由电路图可知：当S1闭合、S2______时，电饭锅处于“高温”挡。

（2）电饭锅使用“低温”挡正常工作时电路中的电流？______

（3）向锅内装2kg温度为25℃的水，电饭锅用“高温”挡正常工作约90s，水温升高到35℃，这时电饭锅的加

热效率是多少？[已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），电热丝的电阻不随温度变化]______

答案：闭合4A84.8%

解析：

解：（1）由电路图可知，当开关S1、S2闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路，电路的电阻较小，由𝑃=

𝑈2

𝑅

可

知此时电饭锅的功率较大，为高温挡。

（2）当开关S1闭合，S2断开时，R1、R2串联，电路的电阻较大，由𝑃=

𝑈2

𝑅

可知此时电饭锅的功率较小，为低温挡。

电饭锅使用“低温”挡正常工作时电路中的电流为

𝐼

低

=

𝑃

低

𝑈

=

880W

220V

=4A

（3）水所吸收的热量

𝑄

吸

=𝑐𝑚Δ𝑡=4.2×103J/

(

kg⋅℃

)

×2kg×

(

35℃-25℃

)

=8.4×104J

“高温”挡正常工作90s消耗的电能为

W=P

高

t=1100W×90s=9.9×104J

电饭锅的加热效率为

16

𝜂=

𝑄

吸

𝑊

×100%=

8.4×104J

9.9×104J

×100%≈84.8%

答：（1）当S1闭合、S2闭合时，电饭锅处于“高温”挡；

（2）电饭锅使用“低温”挡正常工作时电路中的电流为4A；

（3）电饭锅的加热效率是84.8%。

12、阅读材料，回答问题

氢燃料电池车

氢燃料电池车的工作原理是：将氢气送到燃料电池的阳极板，经过铂的催化，氢原子中的电子被分离出来，失

去电子的氢离子（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池的阴极板，而电子是不能通过质子交换膜的，这个电

子只能经外部电路，到达燃料电池的阴极板从而在外电路中产生电流，电子到达阴极板后，与氧原子和氢离子

结合为水。由于供给l极板的氧原子可以在空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢气，给阴极板供应空

气，并及时把水（水蒸气）带走，就可以不断地提供电能，经逆变器、控制器等装置供给电动机，再通过传动

系统、驱动桥等带动车轮转动，就可使车辆在路上行驶，与传统汽车相比氢燃料电池车的能量转化效率高达

60%∼80%，为内燃机的2∼3倍，燃料电池的燃料是氩气，生成物是清洁的水，因此，氢燃料电池丰是真正意

义上的零排放、零污染的车。

（1）氢燃料电池车的优点是①______；②______。

（2）燃料电池中的阴极板相当于电池的______（选填“正极”或“负极”），从氢原子分离的电子在外电路中定向

运动的方向和电路中电流的方向______（选填“相同”或“相反”）。

（3）现有一辆电动汽车，其电池的规格为“300V60A⋅h”充满电后其储存的电能为______J。若这些能量用转换

效率为60%的燃料电池提供，对比能量转换效率为30%的柴油发电机，可节约______J的能量。

答案：零污染燃料转化效率高正极相反6.48×1071.08×108

解析：

（1）[1][2]根据文中信息可知，与传统汽车相比，氢燃料电池车的能量转化效率高达60%∼80%，为内燃机的

2∼3倍，燃料电池的燃料是氩气，生成物是清洁的水，因此，氢燃料电池车是真正意义上的零排放、零污染的

17

车，所以优点有零污染，燃料转化效率高。

（2）[3]根据文中信息可知，电子经外部电路到达燃料电池的阴极板，从而在外电路中产生电流，由于电流方

向与电子定向移动方向相反，所以阴极板为电源正极。

[4]电流是由电荷的定向移动形成的，物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方

向与电流的方向相反，外电路的电流是由自由电子的定向移动形成的，自由电子带负电，因此自由电子移动的

方向与电路中电流的方向相反。

（3）[5]电动汽车的电池充满电后储存的电能为

𝑊=𝑈𝐼𝑡=300V×60A×1×3600s=6.48×107J

[6]需要燃料提供的能量为

𝑊

氢

=

𝑊

𝜂

氢

=

6.48×107J

60%

=1.08×108J

需要柴油提供的能量为

𝑊

柴油

=

𝑊

𝜂

柴油

=

6.48×107J

30%

=2.16×108J

节约的能量为

Δ𝑊=𝑊

柴油

−𝑊

氢

=2.16×108J−1.08×108J=1.08×108J