2023年中考物理复习专题-电功率和电功率计算题

题型五：档位问题 例11.(★★★)如图是某家用电热器内部电路结构图，其中R1、R2为加热电阻丝（R1>R2）。下列关于电阻丝的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，其中大小说法正确的是（ ） A.甲的连接方式发热功率最大 B.乙的连接方式发热功率最大 C.丙的连接方式发热功率最大 D.丁的连接方式发热功率最大 【考点】实际功率；电阻的串联；电阻的并联． 【解析】分析各连接方式：甲图中只有电阻R2工作，乙图中两电阻串联，丙图中只有电阻R1工作，丁图中两电阻并联；两电阻串联时电路电阻最大，并联时电阻最小；电源电压不变，由电功率公式P＝U2/R可知，两电阻并联时电功率最大，丁图的连接方式，发热最大． 【答案】D 【教学建议】本题考查电功率大小的判断，关键是分析电路的连接，这是本题的难点，也是 重点，还要知道串、并联电路电阻的规律 例12.(★★★)某电器厂欲设计一种低、中、高温三档的家用电饭锅，要求高温档的发热功率为1000W；其发热体电热丝如下图虚线框内所示，A、B、C为电热丝的三个接线柱，B连接电热丝的中点．（电源电压保持不变）．如果你是设计人员，那么： （1） 请在下图中按要求分别画出各档位工作时的连接方式； （2）分别计算出中、低两档的发热功率． 【【考点】电功率的计算；电阻的串联；电阻的并联． 【解析】：（1）低温档的实际电功率最小，连入电路的电阻最大，将A、C直接接入电源； 中温档：中温档的实际电功率比低温档的实际电功率大，中温档连入电路的电阻比低温档 连入电路的电阻小，将A、B或B、C接入电源；高温档：高温档的实际电功率最大，连入电路的电阻最小．将A、C连接在一起后，A与B 接入电源（或将A、C连接在一起后，B与C接入电源）；连接方法如图所示： 设AC间或BC间的电阻为R，(1)电饭锅处于高温档时，电路中的电阻为R/2，由P＝U2/R可得， P高=U2/(R/2)=2U2/R=1000W，即U2/R=500W(2)电饭锅处于中温档时，P中=U2/R=500W (3)电饭锅处于低温档时，P低=U2/2R=250W． 【答案】（1）各档位工作时的连接方式如上图所示； （2）中、低两档的发热功率分别为500W、250W． 【教学建议】本题考查了利用电路中电阻的变化，结合公式P= P＝U2/R来分析电路中电功率的变化，并可以利用此公式求出电路中的电阻和电功率 题型6：电热器的计算 例14.(★★)明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率．如图是其内部简化电路图，其中开关S1可分别与触点a、b接触．已知：R1=48.4Ω，R2=96.8Ω，电源电压保持不变．请分析和解答以下问题： （1）当开关S1置于b端、S2断开时，电烤箱处于什么档位？简述理由． （2）电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是多少？ （3）电烤箱在高档位工作时，对食物加热10min，消耗的电能为多少？ 【考点】电功率的计算；电功的计算． 【解析】（1）当开关S1置于b端、S2断开时，由图可知两电阻串联，此时总电阻最大为R1与R2的和，由发热功率公式P＝U2/R可知电阻越大，功率越小，因此电烤箱处于低档位； （2）如果电烤箱在中档位工作，必须开关S1置于b端、S2闭合，此时电路中只接入R1 此时的发热功率为：P=U2/R=（220V)2/48.4Ω=1000W； （2） 如果电烤箱在高档位工作，必须开关S1置于a端、S2闭合，此时R1与R2并联； 电路总电阻：R总=48.4Ω×96.8Ω/(48.4Ω+96.8Ω)≈32.3Ω； 加热10min，消耗的电能为：W=U2/Rt=（220V)2/32.3Ω×60s×10≈8.99071×105J； 【答案】（1）当开关S1置于b端、S2断开时，是低档位； （2）中档位工作时发热功率为1000W； （3）高档位工作时，对食物加热10min，消耗的电能为8.99071×105J． 【教学建议】此题的关键是会分析电路的连接方式，再根据电功和功率公式进行计算 题型7：电能表的使用 例15.(★★)电给我们生活带来了极大的方便，但使用不当也会造成危险小明家电能表的几个重要参数如图所示，家中铺设电路所用的电线允许通过的最大电流为15A，家中已有用电器的总功率为2200W,最近又准备购买一台电热水器，性能指标如右表所示。这种电热水器是否适合他家使用呢?小明对这个问题进行了认真地研究。 （1）添置这么大功率的用电器，是否超过电能表的负荷?请你通过计算写出你的看法。 （2） 如果安装了这台电热水器，