电功率计算题-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

电功率计算题 一．计算题（共9小题） 1．如图（乙）所示为扎西家两挡位电热水壶的简化电路原理图，S1为温控开关，当水沸腾时会自动断开。R1和R2为加热定值电阻，R1＝44Ω，保温挡的功率为110W。求： （1）加热时R1的电功率； （2）在加热挡工作时电路的总电流； （3）某次烧水，电热水壶将水加热至沸腾耗时5min，自动跳转至保温挡工作5min，在这10min内电热水壶消耗的电能。 2．如图，电源电压恒定，灯泡L规格为“6V，3W”，滑动变阻器R1最大阻值为30Ω，R2为定值电阻。闭合开关S，将S1接1，移动滑片使灯泡正常发光，电路总功率为P1；将S1接2，滑片移至a端，电流表示数为0.8A，电路总功率为P2，滑片移至b端，电流表示数为0.2A。求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）P1与P2的比值； （3）电源电压。 3．图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，R1、R2都是发热电阻，孵化器相关参数如表所示。 额定U 220V 额定功率 加热挡 80W 保温挡 22W （1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流是多少？ （2）R2的阻值是多少？ （3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少？芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J，则孵化器对水加热的效率是多少？ 4．小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为4Ω，电动机标有“12V，24W”字样。闭合开关S、S1，电动机正常工作。求： （1）电源电压。 （2）闭合开关S、S1，电动机1min内消耗的电能。 （3）闭合开关S、S2，通电100s，电热丝R产生的热量。 5．图甲是某种具有加热、保温两挡的电饭煲内部的简化电路图，它的电阻是R1和R2，已知R2的阻值为400Ω，电饭煲正常工作时电压为220V，保温挡的额定功率为110W。 （1）求电饭煲处于保温挡时的额定电流； （2）求电饭煲加热挡的额定功率； （3）有一次，悦悦同学发现，相同条件下煲饭时间更长，她猜想可能是因为其工作时实际电功率偏低。于是，她关闭家里所有用电器，只让电饭煲以加热挡工作，发现在1分钟内电能表的转盘转了50转。电能表的铭牌如图乙所示，请通过计算判断，悦悦同学的猜想是否正确（不考虑电阻值随温度的变化）。 6．如图甲所示是一款小型电火锅，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能。图乙是它的简化电路图，R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变）。已知R1的阻值为176Ω，电火锅的部分参数如下表所示。求： 额定电压 220V 低温挡功率 中温挡功率 440W 高温挡功率 1100W （1）R2的阻值是多少？ （2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？ （3）某次使用时，用高温挡将1kg水从20℃加热到100℃用时5.6min，该电火锅的实际功率是多少？（不计热损失） 7．如图是某品牌家用电炒锅的简化电路，电源电压为220V，R1、R2是发热电阻，R2的阻值为88Ω。开关S接a时为高温挡，高温挡功率为2200W；开关S接b时为低温挡。试求： （1）电阻R1的阻值是多少？ （2）低温挡工作时电路中的电流是多少？ （3）低温挡工作5min电流做的功是多少？ 8．如图所示，如图为某家用电水壶的简化电路图，如表为铭牌的部分参数，R1、R2为发热丝，其中R2＝40Ω。求： （1）电水壶的加热功率； （2）电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能； （3）R1的阻值。 型号 SDS﹣15X05 容量 1L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 加热功率 ？W 保温功率 40W 9．如图所示，图甲为某电饭锅的实物图、图乙为其电路原理图、图丙为电饭锅铭牌的主要参数，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1为总开关，S2为温控开关。该电饭锅可以通过S1、S2两个开关的断开与闭合实现加热、保温两个挡位的变化。将电饭锅接入电源电压为220V的电路中，求： 额定电压：220V 加热功率：880W 保温功率：80W （1）电饭锅在处于加热挡时的电流； （2）电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量是多少焦； （3）R1和R2的阻值。 电功率计算题 参考答案与试题解析 一．计算题（共9小题） 1．如图（乙）所示为扎西家两挡位电热水壶的简化电路原理图，S1为温控开关，当水沸腾时会自动断开。R1和R2为加热定值电阻，R1＝44Ω，保温挡的功率为110W。求： （1）加热时R1的电功率； （2）在加热挡工作时电路的总电流； （3）某次烧水，电热水壶将水加热至沸腾耗时5min，自动跳转至保温挡工作5min，在这10min内电热水壶消耗的电能。 【分析】（1）加热时S、S1闭合，R1、R2并联；根据P求出加热时R1的电功率； （2）在保温挡工作时S闭合、S1断开，此时只有R2工作，则保温挡的功率为R2的电功率； 在加热挡工作时，R1、R2并联；求出总电功率，根据P＝UI即可求出加热挡工作时电路的总电流； （3）根据P求出电热水壶消耗的电能。 【解答】解：（1）加热时S、S1闭合，R1、R2并联； 则R1的电功率：P11100W； （2）在保温挡工作时S闭合、S1断开，此时只有R2工作，则R2的电功率：P2＝P保温＝110W； 在加热挡工作时，R1、R2并联；则总电功率：P加热＝P1+P2＝1100W+110W＝1210W， 根据P＝UI可得加热挡工作时电路的总电流：I5.5A； （3）由P可知，电热水壶加热消耗的电能： W＝P加热t加热+P保温t保温＝1210W×5×60s+110W×5×60s＝3.96×105J。 答：（1）加热时R1的电功率为1100W； （2）在加热挡工作时电路的总电流为5.5A； （3）这10min内电热水壶消耗的电能为3.96×105J。 【点评】本题考查了并联电路的特点、电功率公式的灵活运用，正确的判断电热水壶处于不同挡位时电路的连接方式是关键。 2．如图，电源电压恒定，灯泡L规格为“6V，3W”，滑动变阻器R1最大阻值为30Ω，R2为定值电阻。闭合开关S，将S1接1，移动滑片使灯泡正常发光，电路总功率为P1；将S1接2，滑片移至a端，电流表示数为0.8A，电路总功率为P2，滑片移至b端，电流表示数为0.2A。求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）P1与P2的比值； （3）电源电压。 【分析】（1）根据RL算出灯泡正常发光时的电阻； （2）根据欧姆定律算出小灯泡的额定电流； 闭合开关S，将S1接1，灯泡L与滑动变阻器R1串联，当小灯泡正常发光时，根据P＝UI表示出电路的总功率； 将S1接2，滑片移至a端，电路中只有定值电阻R2接入电路，电流表示数为0.8A，根据P＝UI表示出电路的总功率；进而算出P1与P2的比值； （3）由欧姆定律表示出将S1接2，滑片移至a端和b端时的电源电压，根据电源电压相等算出电源电压。 【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电阻为： RL12Ω； （2）小灯泡的额定电流为： I额0.5A； 闭合开关S，将S1接1，灯泡L与滑动变阻器R1串联，当小灯泡正常发光时，电路总功率为：P1＝UI′＝UI额； 将S1接2，滑片移至a端，电路中只有定值电阻R2接入电路，电流表示数为0.8A，电路总功率为：P2＝UI″， 则P1与P2的比值为：； （3）将S1接2，滑片移至a端时，U＝I″R2＝0.8A×R2﹣﹣﹣﹣﹣①； 将S1接2，滑片移至b端时，U＝I′″（R2+R1大）＝0.2A×（R2+30Ω）﹣﹣﹣﹣﹣②， 由①②得U＝8V。 答：（1）灯泡正常发光时的电阻为12Ω； （2）P1与P2的比值为5：8； （3）电源电压为8V。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式是解题的关键。 3．图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，R1、R2都是发热电阻，孵化器相关参数如表所示。 额定U 220V 额定功率 加热挡 80W 保温挡 22W （1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流是多少？ （2）R2的阻值是多少？ （3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少？芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J，则孵化器对水加热的效率是多少？ 【分析】（1）用电器不同的挡位就是功率不同，根据功率可以计算工作时的电流。 （2）由图乙可知，当R2单独工作时是保温挡，根据保温功率求出R2的阻值。 （3）根据加热挡的功率，可以求出5分钟消耗的电能。加热过程中电能转化为内能被水吸收，可以求出加热的效率。 【解答】解：（1）由图乙可知，当R2单独工作时是保温挡，由表中数据可知保温挡的额定功率为22W， 由P＝UI可得通过R2的电流：I20.1A。 （2）R2的阻值：R22200Ω。 （3）加热挡的功率为80W，加热挡正常工作5min消耗电能：W＝P加热t＝80W×5×60s＝2.4×104J， 加热过程中电能转化为内能被水吸收，已知水吸收的热量为2.16×104J， 则孵化器对水加热的效率：。 答：（1）通过R2的电流是0.1A。 （2）R2的阻值是2200Ω。 （3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能为2.4×104J，孵化器对水加热的效率是90%。 【点评】该题是有关电功和电功率在生活中的实际应用。计算的时候要准确判断不同挡位时的电路连接情况。 4．小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为4Ω，电动机标有“12V，24W”字样。闭合开关S、S1，电动机正常工作。求： （1）电源电压。 （2）闭合开关S、S1，电动机1min内消耗的电能。 （3）闭合开关S、S2，通电100s，电热丝R产生的热量。 【分析】（1）（2）闭合开关S、S1时，电路为电动机的简单电路，知道电动机的额定电压，根据电动机正常工作可知电源电压；根据W＝Pt求出电动机1min内消耗的电能； （3）闭合开关S、S2时，电路为电热丝的简单电路，根据Q＝W＝UItt求出通电100s电热丝R产生的热量。 【解答】解：（1）（2）由电路图知，闭合开关S、S1，电路为电动机的简单电路， 此时电动机正常工作，电动机两端的电压等于电动机的额定电压，所以电源电压为：U＝U额＝12V； 此时电动机1min内消耗的电能为：W＝Pt＝24W×60s＝1440J； （3）闭合开关S、S2时，电路为电热丝的简单电路， 则通电100s电热丝R产生的热量为：Q＝W＝UItt′100s＝3600J。 答：（1）电源电压为12V； （2）闭合开关S、S1，电动机1min内消耗的电能为1440J； （3）闭合开关S、S2，通电100s，电热丝R产生的热量为3600J。 【点评】本题考查了焦耳定律公式和电功公式的应用，难度中等。 5．图甲是某种具有加热、保温两挡的电饭煲内部的简化电路图，它的电阻是R1和R2，已知R2的阻值为400Ω，电饭煲正常工作时电压为220V，保温挡的额定功率为110W。 （1）求电饭煲处于保温挡时的额定电流； （2）求电饭煲加热挡的额定功率； （3）有一次，悦悦同学发现，相同条件下煲饭时间更长，她猜想可能是因为其工作时实际电功率偏低。于是，她关闭家里所有用电器，只让电饭煲以加热挡工作，发现在1分钟内电能表的转盘转了50转。电能表的铭牌如图乙所示，请通过计算判断，悦悦同学的猜想是否正确（不考虑电阻值随温度的变化）。 【分析】（1）根据P＝UI算出电饭煲处于保温挡时的额定电流； （2）当只闭合S1时，R1、R2串联，总电阻大，根据P知电功率小，处于低温挡； 当同时闭合S1、S2时，电阻R2被短路，只有电阻R1接入电路，总电阻小，根据P知电功率大，处于高温挡； 由P求R1、R2串联后的总电阻，根据串联电路的特点求发热电阻R1的阻值，由P知电饭煲加热挡的额定功率； （3）“3000r/（kW•h）”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，据此可求电能表转盘转50转时，电烤箱消耗的电能，再利用P求电饭煲的实际功率。 【解答】解：（1）由P＝IU可知，电饭煲处于保温挡时的额定电流I额0.5A； （2）当只闭合S1时，R1、R2串联，总电阻大，根据P知电功率小，处于低温挡； 当同时闭合S1、S2时，电阻R2被短路，只有电阻R1接入电路，总电阻小，根据P知电功率大，处于高温挡； 由P得R1、R2串联后的总电阻为： R总440Ω， 根据串联电路的特点得发热电阻R1的阻值为： R1＝R总﹣R2＝440Ω﹣400Ω＝40Ω， 由P得电饭煲加热挡的额定功率为： P加热1210W； （3）“3000r/（kW•h）”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转， 电能表转盘转50转消耗的电能： WkW•h3.6×106J＝6×104J； 电饭煲的实际功率： P加热'1000W， 该电饭煲加热挡的额定功率为1210W，实际电功率比额定电功率低，所以悦悦同学猜想正确。 答：（1）电饭煲处于保温挡时的额定电流为0.5A； （2）电饭煲加热挡的额定功率为1210W； （3）电饭煲实际电功率比额定电功率低，悦悦同学猜想正确。 【点评】本题为电学综合题，考查了电功率公式P、P及其变形公式的应用，分析电路图得出保温、加热挡的电路组成、明确电能表相关参数的意义是关键。 6．如图甲所示是一款小型电火锅，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能。图乙是它的简化电路图，R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变）。已知R1的阻值为176Ω，电火锅的部分参数如下表所示。求： 额定电压 220V 低温挡功率 中温挡功率 440W 高温挡功率 1100W （1）R2的阻值是多少？ （2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？ （3）某次使用时，用高温挡将1kg水从20℃加热到100℃用时5.6min，该电火锅的实际功率是多少？（不计热损失） 【分析】（1）由图乙可知，当电火锅处于高温挡时，只有R3工作，根据P求出R3的阻值；当电火锅处于中温挡时，R2、R3串联，根据P求出R2、R3的串联总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R2的阻值； （2）由图乙可知，当电火锅处于低温挡时，R1、R3串联，根据串联电路的电阻特点求出R1、R3的串联总电阻，根据P求出低温挡工作时的功率； （3）根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，不计热量损失，电火锅消耗的电能等于水吸收的热量，根据P求出该电火锅的实际功率。 【解答】解：（1）由图乙可知，当电火锅处于高温挡时，只有R3工作， 由P可知，R3的阻值：R344Ω； 当电火锅处于中温挡时，R2、R3串联，由P可知，R2、R3的串联总阻电阻：R中110Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R中﹣R3＝110Ω﹣44Ω＝66Ω； （2）由图乙可知，当电火锅处于低温挡时，R1、R3串联，根据串联电路的电阻特点可知，R1、R3的串联总电阻：R低＝R1+R3＝176Ω+44Ω＝220Ω， 低温挡工作时的功率：P低220W； （3）水吸收的热量为：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J， 不计热损失，电火锅消耗的电能W＝Q吸＝3.36×105J， 高温挡实际功率为：P实1000W。 答：（1）R2的阻值是66Ω； （2）电火锅在低温挡工作时的功率是220W； （3）该电火锅的实际功率是1000W。 【点评】本题考查串联电路的特点、电功率公式以及吸热公式的应用，能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。 7．如图是某品牌家用电炒锅的简化电路，电源电压为220V，R1、R2是发热电阻，R2的阻值为88Ω。开关S接a时为高温挡，高温挡功率为2200W；开关S接b时为低温挡。试求： （1）电阻R1的阻值是多少？ （2）低温挡工作时电路中的电流是多少？ （3）低温挡工作5min电流做的功是多少？ 【分析】（1）由题意和电路图可知，当开关接1时，只有R1接入电路中，此时为高温挡，知道电源电压和高温挡的功率，根据P求出R1的阻值； （2）开关接b时，R1和R2串联，此时为低温挡，根据电阻串联的规律求出电路中的总电阻，根据欧姆定律求出电路中的电流； （3）根据W＝UIt计算低温挡工作5min电流做的功。 【解答】解：（1）由题意和电路图可知，当开关接a时，只有R1接入电路中，此时为高温挡，功率为2200W， 根据P可得R1的阻值为：R122Ω； （2）开关S接b时为低温挡，R1、R2串联， 此时电路中的总电阻为：R总＝R1+R2＝22Ω+88Ω＝110Ω； 此时电路中的电流：I2A； （3）低温挡工作5min电流做的功：W＝UIt＝220V×2A×5×60s＝1.32×105J。 答：（1）电阻R1的阻值是22Ω。 （2）低温挡工作时电路中的电流是2A。 （3）低温挡工作5min电流做的功是1.32×105J。 【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功公式的灵活应用以及对电路图的分析，是一道较简单的计算题。 8．如图所示，如图为某家用电水壶的简化电路图，如表为铭牌的部分参数，R1、R2为发热丝，其中R2＝40Ω。求： （1）电水壶的加热功率； （2）电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能； （3）R1的阻值。 型号 SDS﹣15X05 容量 1L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 加热功率 ？W 保温功率 40W 【分析】（1）由图可知，当开关S1闭合、S2接1时，只有R2工作，当开关S1闭合、S2接2时，R1、R2串联；根据串联电路的电阻特点和P可知电水壶加热状态和保温状态的电路；根据P可求出电水壶加热状态的功率； （2）根据W＝Pt求出电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能； （3）根据保温功率和P求出R1、R2的串联总电阻，根据串联电路的电压特点求出R1的阻值。 【解答】解：（1）由图可知，当开关S1闭合、S2接2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P可知，电路中的总功率最小，电水壶处于保温状态； 当开关S1闭合、S2接1时，只有R2工作，电路中总电阻最小，总功率最大，电水壶处于加热状态； 电水壶加热状态的功率：P加热1210W； （2）由P可知，电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能：W＝P保温t＝40W×5×60s＝1.2×104J； （3）由P可知，R1、R2的串联总电阻：R1210Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：R1＝R﹣R2＝1210Ω﹣40Ω＝1170Ω。 答：（1）电水壶的加热功率为1210W； （2）电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能为1.2×104J； （3）R1的阻值为1170Ω。 【点评】本题考查串联电路的电阻特点、电功公式和电功率公式的应用，能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。 9．如图所示，图甲为某电饭锅的实物图、图乙为其电路原理图、图丙为电饭锅铭牌的主要参数，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1为总开关，S2为温控开关。该电饭锅可以通过S1、S2两个开关的断开与闭合实现加热、保温两个挡位的变化。将电饭锅接入电源电压为220V的电路中，求： 额定电压：220V 加热功率：880W 保温功率：80W （1）电饭锅在处于加热挡时的电流； （2）电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量是多少焦； （3）R1和R2的阻值。 【分析】（1）根据P＝UI求出电饭锅在处于加热挡时的电流； （2）根据Q＝W＝Pt求出电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量； （3）由图乙可知，当开关S1闭合，S2断开时，R1、R2串联，当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，根据串联电路的特点和P可知电饭锅加热挡和保温挡的电路连接；根据加热挡功率和P可求出R1的阻值；根据保温挡功率和P可求出R1、R2串联总电阻，根据串联电路电阻特点求出R2的阻值。 【解答】解：（1）由图表格参数可知，电饭锅的加热挡功率P加＝880W， 由P＝UI可知，电饭锅在处于加热挡时的电流：I4A； （2）由P可知，电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量：Q＝W＝P保t＝80W×10×60s＝4.8×104J； （3）由图乙可知，当开关S1闭合，S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P可知，电路中的总功率最小，电饭锅处于保温挡； 当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于加热挡； 由P可知，R1的阻值：R155Ω； R1、R2的串联总电阻：R605Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝605Ω﹣55Ω＝550Ω。 答：（1）电饭锅在处于加热挡时的电流为4A； （2）电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量是4.8×104J； （3）R1和R2的阻值分别为55Ω、550Ω。 【点评】本题考查串联电路的特点、电功率公式以及焦耳定律的应用，能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/12/11 9:15:17；用户：易春建；邮箱：16605895577；学号：39665310 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$