2025年中考物理复习专题：电功率的综合计算

2025年中考物理复习专题：电功率的综合计算 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．额定功率为1200W的电热水壶正常工作时，在标准大气压下，把质量为1kg的水从10℃加热到100℃，用时420s，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），求： （1）水吸收的热量； （2）电热水壶的效率； （3）烧开这壶水可使标有“1200r/（kW•h）”字样的电能表转盘转动多少圈。 2．下图是某型号家用洗碗机的外形图，其部分参数如下表所示．这种洗碗机的工作过程是：先打开进水阀使水箱内进水，再通过电加热管将水箱内的水加热至设定温度，然后电动机带动水泵将水箱中的热水抽出，通过喷水管冲洗洗碗机内的餐具．已知该洗碗机一次标准洗涤程序的耗水量是9kg，耗电量是0.7kW·h，所需时间是125min． （1）若某次标准洗涤时进水阀中水温为20℃，25分钟后即加热到设定的水温，则水箱中水吸收的热量是多少？电加热管的加热效率是多少？ （2）试通过计算说明洗碗机内的电动机功率大约是多少？ 3．下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝. ××牌电烤箱 额定电压 220V 额定功率 高温挡 1100W 低温挡 440W 电源频率 50Hz （1）求电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能。 （2）电烤箱在低温档正常工作时，R2的阻值是多少？ （3）假设在用电高峰时，家庭电路实际电压为200V，求电烤箱在高温档的实际功率（结果保留到小数点后一位） 4．如图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其电加热的额定功率为1200W．图乙是其储水箱水位探测显示电路原理图，其中电源电压为24V，A 为水位指示表（由量程为0—0.6A 电流表改成），R0 阻值为10Ω，Rx为压敏电阻，其阻值与其受到的压强的关系如图丙所示． （1）热水器正常工作时，电热丝电阻多大？（结果保留一位小数） （2）阴雨天，将储水箱中30kg、30℃的水加热到50℃，正常通电要多长时间？（设电热丝发热的90%被水箱中的水吸收） （3）当水位指示表指示储水箱水深为0.2m 时，探测电路中的电流多大？ 5．如图所示，电源电压U=5V，定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电压表的量程为3V，电流表的量程为0.6A。 （1）开关S1、S2、S3均闭合时，求电路消耗的总功率； （2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，求滑动变阻器R能接入电路的阻值范围。 6．如图所示，电源电压不变，电阻 R1 的阻值为 15Ω，当断开开关 S2 和 S3，闭合开关 S1 时，电流表的示数为 0.2A；当断开开关 S3，闭合开关 S1、S2 时，电流表的示数为0.6A。求： (1)电源电压 U； (2)电阻 R2 的阻值； (3)当断开开关 S1 和 S2，闭合开关 S3 时， 求电路的总电功率。 7．一个小灯泡上标有“6V  3W”字样，现有电压为9V的电源，为了保证小灯泡正常发光，应将一个定值电阻与小灯泡串联后接在电源上。求： （1）此定值电阻阻值； （2）小灯泡正常发光时，定值电阻的电功率。 8．如图甲所示的电路中，电源电压不变，灯泡L的额定电压为6 V，R1为某特殊电阻元件，通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示。当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.9 A。求： （1）灯泡L的额定功率。 （2）当闭合开关S2、S3，断开S1，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.5A，R2的最大阻值。 （3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，电路消耗的总功率为1.2 W，此时灯泡1 min内消耗的电能。 9．如图甲所示，某品牌智能电火锅的铭牌，(不计温度对电阻的影响)．求： (1)该电火锅锅正常加热30分钟时所消耗的电能为多少kW▪h？ (2)某天用电高峰期，只使用电火锅加热10min,家用电能表(1200r/kW▪h)的转盘转了200转，此时电火锅的实际功率是多少? (3)如图乙所示是电火锅的简化电路图，其中R1、R2均为发热电阻，S2为加热保温自动力切换开关，求R2的电阻是多少? 10．图中是小明家中电能表参数。家中仅有一个养生壶（如图乙）在工作，它的主要参数如丙图所示，其简化电路如图丁所示，其中R1、R2是发热电阻。 （1）该壶在低温挡正常工作时，其低温挡功率为多少W？ （2）若该壶在中温挡正常工作2min，电能表的指示灯闪烁多少次？ （3）调节该壶至高温挡正常工作，将标准大气压下、初温12℃的一满壶水烧开，若此过程中加热效率为80%，则水烧开需要时间为多少s？[水的比热容为c水=4.2×103J/（kg·℃）] 11．如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大电阻为15Ω，当只闭合开关S2，滑动变阻器的滑片在最右端时，电流表读数为0.1A，当闭合开关S1、S2，滑动变阻器的滑片在最左端时，灯泡L正常发光，此时电压表读数为3V，电流表读数为0.5A。求： (1)电阻R1的阻值； (2)灯泡L的额定功率； (3)若灯丝电阻不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器R2的滑片在最右端时，灯泡L的实际功率。 12．如图甲所示，是一个检测空气质量指数的检测电路．其中R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压6V保持不变，R0=2.5Ω，当闭合开关S后，电压表示数为2V时，求： （1）1min内R0消耗的电能； （2）此时的空气质量指数． 13．如图所示，R1的电阻为20Ω，当开关S闭合后电流表A的示数为2.7A，电流表A1的示数为1.8A。求： （1）电源电压； （2）电阻R2的阻值； （3）电阻R21分钟产生的热量。 14．某一品牌的汽车座椅垫具有电加热功能，如图甲所示，该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。和为电热丝。通过计算回答： （1）当座椅垫处于“低温”挡加热时，座椅垫工作5min产生的热量； （2）电热丝的阻值。 15．为了更好地测月、巡天、观地，在2035年前后，中国将在月球建设国际科研站，如图甲所示。小明同学了解到电流通过电阻后会发热，为了让月球科研站的宇航员生活更舒适，他设计了一个加热坐垫。加热坐垫电路如图乙所示，电流表量程为，电阻的阻值为，电流表示数为，电源电压为。求： (1)此时电阻两端的电压； (2)此时的电功率； (3)该电路总功率不变，使用受限，于是小田和小斌各自设计了可以调节总功率的改进电路，他们都把原电路中换为滑动变阻器，开关仍控制整个电路。小田把标有“？Ω，”的滑动变阻器以某种方式接入原电路中，发现电路中最小电功率为。小斌把标有“？Ω，”的滑动变阻器以某种方式接入原电路中，发现电路中最小电功率为。则、的最大阻值之比为多少。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理复习专题：电功率的综合计算》参考答案 1．（1）3.78×105J；（2）75%；（3）168 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）由得，加热水过程中，消耗的电能为 电热水壶的效率 （3）烧开这壶水可使标有“1200r/（kW•h）”字样的电能表转盘转动 答：（1）水吸收的热量3.78×105J； （2）电热水壶的效率75%； （3）烧开这壶水可使标有“1200r/（kW•h）”字样的电能表转盘转动168圈。 2．（1）略  （2）略 【详解】（1）水箱中水吸收的热量： Q吸 =cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×9kg×（70℃-20℃）=1.89×106J， 由P=W/t可得，电加热管通电时消耗的电能： W1=P1t′=1400W×25×60s=2.1×106J， 则电加热管的加热效率：η=Q吸/W1×100%=1.89×106J/2.1×106J×100%=90%； （2）洗碗机总共消耗的电能：W总 =0.7kW•h=2.52×106J， 电动机工作时消耗的电能：W2=W总-W1=2.52×106J-2.1×106J=4.2×105J； 电动机功率：P2=W2/t2=4.2×105J/(125−25)×60s=70W 3．(1) 9.9×105J     (2) 66Ω    (3) 909.1W 【分析】本题考查电能计算、电功率的计算。 【详解】由图所示的电路图可知，当开关S断开时，两电阻串联在电路中；当开关S闭合时，电阻R2被短路，电路中只有R1在工作。由于电源电压一定，根据得，电路中电阻越大，电功率越小。所以开关S闭合时，是高温档，S断开时是低温档。 解：(1)电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能 (2)由电路图可知，电烤箱高温档工作时，R2被短路，电路中只有R1在工作，则电阻R1的阻值 电烤箱低温档工作时，R1、R2串联，则电路中的总电阻 (3)当U实=200V时，高温档工作的实际功率 答：（1）电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能是9.9×105J。 （2）电烤箱在低温档正常工作时，R2的阻值是66Ω。 （3）电烤箱在高温档的实际功率909.1W. 4．（1）略（2）3500s（3）2000Ｐａ 【详解】（1）由题可知，电加热器的额定功率为1200W，电压U=220V， 由可得， 电热丝电阻：； （2）由，Q=c水m△t，由90%W=Q得，90%Pt=c水m△t 则 （3）由图可知，当h=0.2m时， p=ρgh=1.0×103kg/m3：×10N/kg×0.2m=2000Pa， 由图象可得压强2000Pa时Rx=150Ω， 探测显示电路中的电流为． 答：（1）热水器正常工作时，电热丝电阻为40.3Ω； （2）正常通电要3500s； （3）当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时，探测电路中的电流为0.15A． 5．（1）3.75W；（2）0~15Ω 【详解】解：（1）S1、S2、S3均闭合时，R1、R2并联，滑动变阻器R、电压表、电流表被短接，电源电压U=5V，电路中定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω，电路中的总电阻R总为 即推出 电路消耗的总功率 （2）S1闭合，S2、S3断开，R1与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，当滑动变阻器R接入电阻为0时，电路中总电阻最小，电路中的电流最大，此时电路中的电流为 由以上分析可知，电路中电流最大时并未超过电流表的量程，故滑动变阻器阻值可选取的最小值为Rmin=0。 根据串联电路中的电阻分压原理，滑动变阻器的电阻越大，其两端电压越大，电压表的示数也就越大，但电压表由于量程限制，最大示数只能到3V，此时是滑动变阻器达到电路安全允许的最大值，根据串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和 可知，当滑动变阻器R两端的电压达到电压表的量程Umax=3V时，定值电阻R1两端电压最小，此时电路中电流最小为 由以上分析可知，当时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为 滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，所以可以取到15Ω，综上可总结出滑动变阻器R能接入电路的阻值范围是0~15Ω。 答：（1）开关S1、S2、S3均闭合时，电路消耗的总功率为3.75W。 （2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，滑动变阻器R能接入电路的阻值范围是0~15。 6．(1)3V ；(2)7.5；(3)0.4W 【详解】(1)当断开开关S2和S3，闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，由可得，电源电压为 电源电压为3V。 (2)当断开开关S3，闭合开关S1、S2时，两电阻并联，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，此时通过R1的电流仍为0.2A不变，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R2的电流为 因并联电路中各支路两端的电压相等，根据可得，R2的阻值 R2的阻值7.5Ω。 (3)当断开开关S1和S2，闭合开关S3时，两电阻串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路总电阻 则电路的总功率 电路的总电功率为0.4W。 答：(1)电源电压U为3V。 (2)电阻R2的阻值为7.5Ω。 (3)当断开开关S1和S2，闭合开关S3时，电路的总电功率为0.4W。 7．（1）6Ω；（2）1.5W 【详解】解：（1）为了保证小灯泡正常发光，与小灯泡串联的定值电阻的电压为 由得，灯泡的电流为 电阻的电流为 由得，此定值电阻阻值 （2）小灯泡正常发光时，定值电阻的电功率 答：（1）此定值电阻阻值为6Ω； （2）小灯泡正常发光时，定值电阻的电功率为1.5W。 8．（1）1.8W； （2）6； （3） 【详解】解：（1）当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，R1与灯泡并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源的电压U=6V，由图乙可知，通过R1的电流I1=0.6A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过L的电流 IL=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A 则灯泡的额定功率 P=UI=6V×0.3A=1.8W （2）当闭合开关S2、S3，断开S3，滑片P置于a端时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当电路中的电流为0.5A时，R1两端的电压U1=3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R2两端的电压 U2=6V-3V=3V R2的最大阻值 ==6 （3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，L、R1、R2串联，由P=UI可得，电路消耗的总功率为1.2W时，电路中的电流 此时R2两端的电压 = R2=0.2A×6=1.2V 由图象乙可知，当串联电路的电流为0.2A时，R1两端的电压 =1V 则灯泡两端的电压 =6V-1V-1.2V=3.8V 此时灯泡1min内消耗的电能 WL=t=3.8V 答：（1）灯泡L的额定功率为1.8W； （2）当闭合开关S2、S3，断开S1，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.5A，R2的最大阻值为6； （3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，电路消耗的总功率为1.2 W，此时灯泡1 min内消耗的电能为45.6J。 9．(1)0.605kW•h(2)1000W(3)60Ω 【详解】（1）．由图知，加热功率为1210W=1.21kW，电火锅正常加热30min消耗的电能： W总=Pt总=1.21kW×0.5h=0.605kW•h； （2）．家用电能表(1200r/kW▪h)的转盘转200转消耗的电能： ； 消耗的实际电功率： ． （3）．当S1闭合、S2接a时，电路中只有R1工作，电阻最小，由可知此时电功率最大，处于加热状态； 则加热时的电阻，即R1的阻值为： ； 当S1闭合、S2接b时，R1和R2串联，电路中电阻最大，电功率最小，处于保温状态；此时串联总电阻： ， R2的电阻： R2=R串﹣R1=100Ω﹣40Ω=60Ω． 答：（1）．该电火锅锅正常加热30分钟时所消耗的电能为0.605kW•h； （2）．此时电火锅的实际功率是1000W； （3）．R2的电阻是60Ω． 10．（1）275W；（2）55；（3）420s 【详解】解：（1）当S1闭合，S2接A时，电路中只有R1接入电路，此时电路处于中温档，则 当S1闭合，S2接B时，R1、R2并联接入电路，此时电路处于高温档，则此时电路总电阻 根据并联电路总电阻与各电阻的关系规律有 代入数据有 解得R2=88Ω。当S1断开，S2接A时，R1、R2串联接入电路，此时电路处于低温档，则低温档功率 （2）该壶在中温挡正常工作2min，消耗的电能 由甲图可知，该电能表标3000imp/kW·h字样，表示用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，则该壶在中温挡正常工作2min，电能表的指示灯闪烁的次数 （3）一个标准大气压下水的沸点是100℃，由丙图表中数据可知，满壶水的质量为1kg，则水吸收的热量 此过程中加热效率为80%，则养生壶消耗的电能 所需要的加热时间 答：（1）低温挡功率为275W； （2）电能表的指示灯闪烁55次； （3）水烧开需要时间为420s。 11．(1)15Ω；(2)0.9W；(3)0.144W 【详解】(1)当闭合开关S1、S2，滑动变阻器的滑片在最左端时，灯泡L与R1并联，电压表测量灯泡两端的电压即电源电压；所以电源电压；当只闭合开关S2，滑动变阻器的滑片在最右端时，R1和R2串联，电流表A测量流过R1和R2的电流，根据得电路中的总电阻 根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得 电阻R1的阻值是15Ω。 (2)当闭合开关S1、S2时，灯泡L与R1并联，则 根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得 由于灯泡L正常发光，则灯泡的额定功率 灯泡L的额定功率是0.9W。 (3)根据得，灯泡电阻 若灯丝电阻不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器R2的滑片在最右端时，灯泡L与R2串联，则 电流大小 灯泡L的实际功率 灯泡L的实际功率是。 答：(1)电阻R1的阻值为15Ω；(2)灯泡L的额定功率为0.9W；(3)若灯丝电阻不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器R2的滑片在最右端时，灯泡L的实际功率为0.144W。 12．（1）96J （2）50 【详解】解答：由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压．(1)通过R0的电流：I0= ==0.8A；1min内R0消耗的电能：W=U0I0t=2V×0.8A×60s=96J；(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压UR=U−U0=6V−2V=4V，因串联电路中各处的电流相等，所以,R＝＝＝＝5Ω，则==，由图乙可知：此时空气质量指数为50. 13．（1）36V；（2）40Ω；（3）1944J 【详解】解：（1）由电路图可知，两电阻并联，电流表测干路电流，电流表测R1支路的电流；因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可得，电源的电压为 （2）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过R2的电流为 则R2的阻值 （3）电阻R2在1分钟内产生的热量为 答：（1）电源电压为36V； （2）电阻R2的阻值为40Ω； （3）电阻R2的1分钟产生的热量为1944J。 14．（1）6000J；（2）12.8Ω 【详解】解：（1）由题图知，该电路为纯电阻电路，则座椅垫处于“低温”挡加热5min产生的热量为 （2）由图可知，开关S接高温挡位时，电路为R1的简单电路，且“高温”档功率为36W，由可得，此时通过座椅垫的电流为 由可得，电阻丝R1的阻值为 当开关S接低温挡位时，电阻丝R1和R2串联，且“低温”档功率为20W，由可得，此时通过座椅垫的电流为 由可得，此时电路总电阻为 由于串联电路电路总电阻等于各部分电阻之和，则电热丝R2的阻值为 答：（1）当座椅垫处于“低温”挡加热时，座椅垫工作5min产生的热量为； （2）电热丝R2的阻值为12.8Ω。 15．(1)10V (2)5W (3)5∶2 【详解】（1）由图乙可知，两电阻串联，电流表测电路中电流。由可知电阻两端的电压 （2）由串联电路电压特点可知，R0两端电压 则 此时的电功率 （3）若R1单独接入电路，则R1的功率 把原电路中换为滑动变阻器时，由可知，若电路中总电阻变大，则电路中电功率将减小，若电路中总电阻减小，则电功率将变大。由题意可知，滑动变阻器以某种方式接入原电路中，发现电路中最小电功率为，即电功率增大了，因此R2是并联接入电路的。滑动变阻器以某种方式接入原电路中，发现电路中最小电功率为，电功率减小了，则R3是串联接入电路的。当R2并联接入电路时，有 解得。当R3串联接入电路时，有 解得。则、的最大阻值之比为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$