【全国通用】2023年中考物理易错题汇编——16 电功和电功率常考易错陷阱分析（原卷版+解析版）

易错点16  电功和电功率常考易错陷阱分析

电功和电功率常考易错陷阱分析

陷阱一：利用电能表计算电功和电功率易错？

假设电能表标有M/Kw.h,电能表在t时间内转过N转，则电功W=N/M kW.h=N/M×3.6×106J。电功率为P= W/t =3.6×106J/Mt。

陷阱二：额定功率和实际功率易错？

1.额定功率和实际功率：额定功率只有一个，在额定电压下取得；实际功率有无数多个，一个实际电压对应一个实际功率。

2.灯的明暗程度由它的实际功率决定，与额定功率无关。

陷阱三：题目条件提取不完整易错。

题设的“潜在条件”：如“用电器恰好正常工作”，含义是“该用电器两端的电压为它的额定电压，功率为额定功率，电流为额定电流”；“在家庭电路中”，含义是“此时它两端的电压为220V”等。对于动态电路，注意要根据题设要求先准确画出其等效电路图，再根据等效电路进行分析，使问题简化。

【例题1】图示电能表能接入用电器的最大总功率为   W；小明发现家中多个用电器正常工作时，指示灯在1min内闪烁90次，这段时间内电路消耗的电能为   kW•h；他再将额定功率为1000W的电水壶接入该电路，发现额定电流为30A的熔丝熔断了，这是因为电路发生了   故障。

【分析】图示电能表能接入用电器的最大总功率为：P＝UI＝220V×30A＝6600W；指示灯在1min内闪烁90次，这段时间内电路消耗的电能为：W＝90/3000kW•h＝0.03kW•h；多个用电器正常工作时通过电路的电流：I0＝＝≈8.2A，将额定功率为1000W的电水壶接入该电路，通过电路的电流I′＝P/U=1000W/220V≈4.5A，此时通过电路的总电流：

I总＝I0+I′＝8.2A+4.5A＝12.7A＜30A，但是额定电流为30A的熔丝熔断了，说明电路发生短路。

【答案】6600     0.03    短路

【例题2】如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U﹣I图像。下列分析不正确的是（  ）

A．当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W 

B．当通过L2的电流为0.45A时，其1min消耗的电能为4320J 

C．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W 

D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W

【分析】A.当L1两端的电压为100V时，根据图像可知，通过L1的电流为0.2A，其实际功率为：P1＝U1I1＝100V×0.2A＝20W，A正确。

B.当通过L2的电流为0.45A时，L2两端的电压为160V，其1min消耗的电能为

W＝U2I2t＝160V×0.45A×60s＝4320J，B正确。

C.将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知，通过灯泡L1的电流：

I′1＝0.1A，根据串联电路电流规律可知，通过灯泡L2的电流I′2＝I′1＝0.1A；由图像可知，此时灯泡L2两端的电压为U′2＝20V，L2的功率为：P2＝U2I′2＝20V×0.1A＝2W，C错。

D.将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，由图像可知，L2两端的电压为：U〃2＝220V，根据并联电路电压规律可知，灯泡L1两端的电压：U〃1＝U〃2＝220V；由图像可知，通过

L1的电流I〃1＝0.3A，L1的功率为：P1＝U〃1I〃1＝220V×0.3A＝66W，D正确。

【答案】C

【例题3】如图所示为某小组设计的多挡位电热器电路，U不变，R1、R2为电阻丝且

R1＞R2，电热器功率最大时开关状态为（  ）

A．S1闭合，S2接a B．S1闭合，S2接b 

C．S1断开，S2接a D．S1断开，S2接b

【解析】并联电路总电阻小于任一分电阻，串联电路总电阻大于任一分电阻，由图示电路图可知，当S1闭合、S2接到a端时，两电阻并联，此时电路电阻最小，由P＝U2/R可知，此时电热器的电功率最大；S1闭合，S2接b时，R2被短路，电路为R1的简单电路，S1断开，S2接a时，电路为R2的简单电路，当S1断开，S2接在b端时，两电阻串联，电路总电阻最大，由P＝U2/R可知，此时电热器的功率最小。

【答案】A

【强化1】如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“8V 4W”和“4V 1W”字样，将它们串联后接在电压可在4～8V之间调节的电源上，闭合开关S，假设两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（  ）

A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流 

B．在调节电源电压的过程中，灯L1始终比灯L2亮 

C．在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相同 

D．当电源电压调节到8V时，两灯都不能正常发光

【解析】由P＝U2/R可得，两灯泡的电阻分别为：R1＝U12/P1=（8V）2/4W＝16Ω，

R2＝U22/P2=（4V）2/1W＝16Ω。

A.两灯泡串联，通过灯L1的电流等于通过灯L2的电流，A错。

B.在调节电源电压的过程中，由P＝I2R可知，两灯泡的实际功率相等，两灯泡一样亮，B错。

C.两灯泡串联，在调节电源电压的过程中，通过两灯泡的电流变化相同，两灯泡电阻相同，由P＝I2R可知，灯泡功率的变化相同，C正确。

D.当电源电压调节到8V时，两灯泡的电阻相同，分得的电压相同，所以两灯泡分得的电压都为4V，所以灯泡L1不能正常发光，灯泡L2正常发光，D错。

【答案】C

【强化2】如图是小明家电能表的表盘，其读数是    kW•h。小明将家中其他用电器关闭，只让干衣机单独工作，观察到6min内电能表指示灯闪烁了160次，干衣机在这6min内消耗的电能为   kW•h，它的实际功率是   kW。

【解析】电能表的最后一位是小数、单位是kW•h，由图可知，电能表的示数为

619.5kW•h。6min内电能表指示灯闪烁了160次，干手机消耗的电能：W＝160/1600kW•h＝0.1kW•h，t＝6min＝0.1h，干手机的电功率：P＝W/t=0.1kW.h/0.h＝1kW。

【答案】619.5     0.1    1

【强化3】如图甲所示，电源电压恒定不变，灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A。当断开开关S1、S3，闭合S2，移动滑片，电压表示数为3V时灯泡正常发光。图乙是灯泡L、电阻R1的I﹣U图像。求：（1）灯泡正常发光时的电阻。（2）闭合S1、S2、S3时，允许通过滑动变阻器的最大电流。（3）断开S2、S3，闭合S1时，电路的总功率。

【分析】（1）灯泡的额定电压为6V，由图乙可知灯泡的额定电流为0.5A，根据I＝U/R可得，灯泡正常发光时的电阻为：RL＝U额/I额=6V/0.5A＝12Ω。

（2）当断开开关S1、S3，闭合S2，灯L与变阻器R2串联，电压表测变阻器两端电压，移动滑片，电压表示数为3V时灯泡正常发光，根据串联电路电压规律可知，电源电压为：

U＝U额+U滑＝6V+3V＝9V，由图乙可知，当R1两端的电压为U1＝6V时，通过R1的电流为

I1＝0.3A，根据I＝U/R可得，R1的阻值为：R1＝U1/I1=6V/0.3A＝20Ω，闭合S1、S2、S3时，灯L被短路，定值电阻R1与变阻器R2并联，电流表测干路电流，此时通过R1的电流为：

I1′＝U/R1=9V/20Ω＝0.45A，因为电流表的量程为0～0.6A，故干路电流最大为I大＝0.6A，

根据并联电路电流规律可知，通过变阻器R2的最大电流为：

I2大＝I大﹣I1′＝0.6A﹣0.45A＝0.15A。

（3）断开S2、S3，闭合S1时，灯L与定值电阻R1串联，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，由图乙可知，当电路中的电流为I＝0.3A时，UL′＝3V，

U1′＝6V，电源电压：U＝UL′+U1′＝3V+6V＝9V，符合题目条件，所以此时电路的总功率为：

P＝UI＝9V×0.3A＝2.7W。

【答案】（1）灯泡正常发光时的电阻为12Ω；（2）闭合S1、S2、S3时，允许通过滑动变阻器的最大电流为0.15A；（3）断开S2、S3，闭合S1时，电路的总功率为2.7W。

1．如图所示的电路，当闭合开关后，小灯泡L1、L2均可发光，它们的实际功率分别为P1、P2，P1＞P2。此时（   ）

A．电压表V1的示数等于电压表V2的示数

B．若L2灯丝烧断，电压表V1、V2均几乎没有示数

C．若L2灯丝烧断，则电压表V2几乎没有示数，V1有示数

D．若一导线接在L2两端，则电压表V2几乎没有示数，V1有示数

【答案】D

【详解】A．闭合开关，两灯泡串联，电压表V1测L1两端电压，电压表V2测L2两端电压。由串联电路电流特点可知流过两灯泡的电流大小相等，因为P1＞P2，由可知，灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻。再由串联电路的分压规律可知，电阻较大的L1两端电压较大，故V1表示数大于V2表示数，故A不符合题意；

BC．若L2灯丝烧断，V2表与L1串联接入电路，V2表示数接近电源电压，V1表几乎没有示数，故BC不符合题意；

D．若一导线接在L2两端，则L2被短路，V2表此时测一段光导线两端的电压，所以V2表几乎没有示数；此时L1正常工作，所以V1有示数，故D符合题意。

故选D。

2．小薇同学设计了一个可测量压力的装置，如图所示是该装置电路原理图。其表盘f能显示出施加压力F的大小。下列分析正确的是（  ）

A．装置的表盘f是电压表改装而成 B．压力F改变时，R2两端的电压不变

C．压力F为零时，电路中的电流最小 D．压力逐渐变大时，电路的总功率变小

【答案】C

【详解】A．根据电路图可知，表盘f串联接入电路中，应是电流表改装而成。故A错误；

B．压力F改变时，滑动变阻器接入电路中的电阻改变，根据欧姆定律可知，根据U=IR可知，R2两端的电压改变，故B错误；

C．压力F为零时，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据欧姆定律可知，电源电压一定时，此时电路中电流最小。故C正确；

D．压力逐渐变大时，总电阻变小，电路中的电流变大，电路的总功率变大。故D错误。

故选C。

3．如图所示是某同学探究“电压一定时，电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V，滑动变阻器规格为“25Ω；1A”，可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。依次更换电阻R，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如表。下列说法正确的是（  ）

A．多次实验的目的是减小实验误差

B．第1次实验滑动变阻器的功率最小

C．第5次实验数据不能由本实验得到

D．第1次实验滑动变阻器接入电路中的阻值比第2次更大

【答案】C

【详解】A．多次实验的目的是得出普遍规律，故A错误。

B．实验中，应控制定值电阻两端的电压不变，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压不变，根据表格数据可知，第1次实验中电路中的电流最大，根据P＝UI可知，第1次实验滑动变阻器的功率最大，故B错误。

C．若电路中的电流为0.08A，根据欧姆定律可知电路总电阻为

根据电阻串联的特点可知此时滑动变阻器接入电路的阻值

滑动变阻器的最大阻值为25Ω，故第5次实验数据不能由本实验得到，故C正确。

D．根据表格数据可知，第1次实验中电路中的电流大于第2次实验中电路中的电流，根据可知第1次实验滑动变阻器接入电路中的阻值比第2次更小，故D错误。

故选C。

4．标有“6V”字样的甲、乙两个小灯泡，它们的电流与电压变化的关系如图所示。下列判断正确的是（  ）

A．甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率

B．将甲、乙两个小灯泡串联在6V的电路中时甲灯比乙灯亮

C．为保证灯泡不损坏，两灯串联时电路两端的电压不超过8V

D．将甲、乙两个小灯泡并联在3V的电路中时它们的功率各自变为原来的一半

【答案】C

【详解】A.由图可知当灯泡两端的电压为额定电压6V时，通过甲灯泡的电流为1A，通过乙灯泡的电流为0.5A，由P＝UI可知甲灯泡的额定功率大于乙灯泡的额定功率，故A错误；

B.由图可知当通过电路的电流为0.4A时，甲灯泡两端的电压为1.5V，乙灯泡两端的电压为4.5V，根据串联电路电压规律可知此时电源电压正好为6V，由P＝UI可知甲灯泡的实际功率小于乙灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮，所以甲灯比乙灯暗，故B错误；

C.由图可知通过甲灯泡的最大电流为1A，通过乙灯泡的最大电流为0.5A，两灯串联时通过电路的最大电流为0.5A，此时甲灯泡两端的电压为2V，乙灯泡两端的电压为6V，由串联电路电压规律可知最大电源电压为8V，故C正确；

D.将甲、乙两个小灯泡并联在3V的电路中时，其两端的电压变为原来的一半，同时通过两灯泡的电流也比原来要小，由P＝UI可知其实际功率要比原来的一半要小，故D错误。

故选C。

5．如图甲所示电路图，定值电阻R2的阻值为6Ω，滑动变阻器规格为“20Ω，1A”，两个电压表的量程都为0~3V，灯泡L标有“3V ，0.6W”，则灯泡的额定电流为 ___________A。在保证电路安全的前提下，当闭合开关S、S1时，移动滑片P，得到R2两端电压的倒数U′与R1的阻值变化图像如图乙所示；当闭合开关S、S2时，电路的最小总电功率为 ___________W（不计灯泡电阻的变化）。

【答案】     0.2     0.67

【详解】[1]灯泡L标有“3V，0.6W”的字样，由可得，灯泡的额定电流

[2]闭合开关S、S1时，两电阻串联接入电路电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流，两个电压表的量程都为0~3V，根据欧姆定律可得通过定值电阻的最大电流

滑动变阻器规格为“20Ω，8A”，根据串联电路电流特点可知通过电路的最大电流为0.5A，由图乙可知此时滑动变阻器接入电路的电阻为2R0，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得，电源电压

﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

由图乙可知，当R2两端电压的倒数

时，即

时，滑动变阻器接入电路中电阻为3R0，根据欧姆定律可得，此时通过电路的电流

根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得，电源电压

﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

①②联立可得

，

当闭合开关S、S2时，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表V1测量滑动变阻器电压，当电压表示数为3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时灯泡的电压为

由欧姆定律得，灯泡的电阻

此时通过电路的电流

电路的最小总功率

6．小明和妈妈去超市购买电热水壶，发现有甲、乙两款，分别标有“220V；800W”、“220V；1800W”的字样，妈妈认为用乙款水壶烧水时，在相同时间内产生的热量_______，烧水_______，准备用乙款，小明说此款不合适，因为乙款电水壶的额定电流为_______A，超过了家里室内插座的额定电流。（结果保留一位小数）

【答案】     多     快     8.2

【详解】[1][2]由题意可知，乙款电热水壶的额定功率大于甲的额定功率，根据可知，用乙款电热水壶烧水时，在相同时间内产生的热量多，烧水快。

[3]由可知，乙款电热水壶的额定电流

7．今年冬天，很多人在办公桌上放置了电热桌垫（如图），小科同学想知道它的电热原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由12伏电源供电，R1、R2的阻值分别为6Ω、4Ω，该桌垫可通过调温开关控制不同的电功率（不考虑温度的变化对电阻的影响）。小科认为，其内部的电路设计可以有图中的甲、乙两种连接方式。

（1）若采用图乙电路连接，电热桌垫处于高温挡时，则开关应打在_______处（选填“ab”或“bc”或“cd”）。

（2）若采用图甲电路连接，求电热桌垫处于低温挡时电路的总功率_______。

（3）若采用图甲电路连接，求电热桌垫处于高温挡时1分钟内电路消耗多少电能_______？

【答案】     cd     14.4W     2160J

【详解】（1）[1]若采用图乙电路连接，电热桌垫处于高温挡时，总功率较大，电源电压不变，根据可知总电阻应较小，根据电阻并联的特点可知，则开关应打在cd处；

（2）[2]若采用图甲电路连接，只闭合S1时，两电阻串联，总电阻较大，电源电压不变，根据可知总功率较小，电热桌垫处于低温挡，此时电路的总功率

（3）[3]若采用图甲电路连接，两开关均闭合时，电路为R2的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据可知总功率较大，电热桌垫处于高温挡，电热桌垫处于高温挡时1分钟内电路消耗的电能

8．若在用电高峰期家庭电路中的实际电压是198V，则一只“220V，100W”的白炽灯工作10min所消耗的电能为______J。（假设灯丝的电阻保持不变）

【答案】48600

【详解】白炽灯的电阻

白炽灯工作10min所消耗的电能

9．如图甲所示的电压力锅，集压力锅、电饭锅的优点于一体，省时节电，R1、R2是电热丝（阻值恒定）。当接通电源220V，温控开关S闭合；锅内达到预定温度时S自动断开，电压力锅处于保温状态。若电压力锅保温时的电功率为400W，R1的阻值为96.8Ω。完成下列问题：

（1）求电热丝R2的阻值；

（2）该电压力锅处于正常加热状态5分钟，需要消耗多少电能？

（3）若电路的实际电压为110V，电压力锅加热时的实际功率为多少？

【答案】（1）121Ω；（2）；（3）225W

【详解】解：（1）当S断开，电路功率较小，电压力锅处于保温状态，此时R2连入电路，由可知，R2的阻值

（2）电压力锅处于正常加热状态时，R2的功率为P2=400 W；根据公式U=IR可知R1的功率

电压力锅的加热功率

由可知，需要消耗的电能

（3）电路的实际电压为110V，根据并联电路的电压特点可知，R2、R2两端的电压均为110V，电压力锅加热时的实际功率

答：（1）电热丝R2的阻值为121Ω；

（2）该电压力锅处于正常加热状态8分钟，需要消耗的电能为；

（3）若电路的实际电压为110V，电压力锅加热时的实际功率为225W。

10．小聪做“测量小灯泡电功率”实验，灯泡上标有“2.5V”字样。

（1）用笔画线代替导线将甲图连接完整，要求：当滑片P向右滑动时，灯泡变亮_______；

（2）电路连接正确且无故障，闭合开关，两电表示数如图乙所示，电压表的示数为_____V，造成此现象的原因是_______；

（3）调整后继续实验，数据如下：

小灯泡的额定功率为_____W；

（4）根据实验数据在图丙中画出灯泡的电流与电压的关系图像______，由图像可知，当灯泡两端电压为2.2V时，通过灯泡的电流为______A；

（5）小华小组在做此实验的过程中，正确连接电路，无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使小灯泡正常发光，请对这一现象产生的原因提出合理的猜想_____。

【答案】          2.7     滑动变阻器接入阻值较小     0.8          0.31     电源电压太小或滑动变阻器最大阻值太小

【详解】（1）[1]当滑片P向右滑动时，灯泡变亮，说明电路中电流变大，电阻变小，故变阻器应选右下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示：

（2）[2]闭合开关，两电表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.7V。

[3]图乙中，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.32A；电源电压为3V，而电压表示数为2.7V，电流表和电压表示数偏大，造成此现象的原因是滑动变阻器接入阻值较小。

（3）[4]由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.32A，小灯泡额定功率为

P=UI=2.5V×0.32A=0.8W

（4）[5]根据表中数据在坐标系中描点，画出图像，如图丙所示：

[6]由图分析可知，当灯泡两端电压为2.2V时，通过灯泡的电流为0.31A。

（5）[7]无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使小灯泡正常发光，即灯的电压不能达到额定电压，可能是电源电压太小，使得小灯泡两端电压始终小于2.5V，或者滑动变阻器最大阻值太小，使得小灯泡两端电压始终大于2.5V。