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．康康家有一台家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W，保温功率为40W 。[ c水=4.2×103J/（kg·℃） ]，求： (1)把500g的水从20℃加热到100℃，水壶要吸收的热量； (2)电水壶热效率为80%，使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间； (3)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R1的阻值。 2．小芸爸爸在商店选中一款速热式电热水器，小芸阅读说明书后知道该电热水器的额定功率是4400W额定电压是220V，工作电路图如右图所示（图中R是给水加热的电阻），小芸向爸爸指出该电热水器夏天4400W的额定功率过大，浪费电能，冬天4400W的额定功率过小，不能满足人对热水的需要两人交流讨论后根据自家的实际情况，从节约、低碳、环保的角度，提出了以下选购要求： ①该电热水器额定电压是220V； ②夏天额定功率是2200W，春、秋两季额定功率是4400W，冬季额定功率是6600W。求： （1）如图所示，该电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能？ （2）如图所示，该电热水器正常工作时，电阻是多大？电路中电流是多大？ （3）请你用两个加热电阻R1，R2和两个开关S1，S2，设计出符合小芸以上①、②两个选购要求的电热水器加热工作电路图（画在答题卡上），并计算出加热电阻R1和R2的阻值各是多大？ 3．如图所示的电路，电阻R1为20Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A，求： （1）电源电压； （2）电阻R2在10min内消耗的电能。 4．2023年冬季严寒，多地出现使用直排式燃气热水器导致的一氧化碳中毒事件，小明了解到二氧化锡传感器的电阻能随着空气中一氧化碳浓度的变化而变化，其关系如图甲所示。于是他根据所学知识设计了一个简易的一氧化碳报警器，简化电路如图乙所示。已知电源电压恒为12V，闭合开关，通过特制灯泡的电流达到1A时，灯泡开始闪烁发光报警。如果想要实现一氧化碳浓度达到200ppm时报警（灯泡电阻可视为固定不变），求： （1）刚好报警时，二氧化锡传感器两端的电压； （2）灯泡的阻值； （3）刚好报警时，灯泡消耗的功率。 5．图甲是小明家中电能表参数，图乙是家中仅有一个正在工作的养生壶，它的主要参数如下表所示，其中低温档功率由于磨损已模糊不清，图丙是养生壶的简化电路，其中R1、R2是发热电阻。求： 低温档功率/W 中温档功率/W 550 高温档功率/W 1100 满装后水的质量/kg 1 （1）电阻R1和R2的阻值是多少？ （2）该壶在低温挡正常工作时，其低温挡功率为多少？ （3）若该壶在中温挡正常工作2min，电能表的指示灯闪烁多少次？ （4）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？【水的比热容为】 6．某灯泡上标有“220V 40W”的字样，若该灯泡正常发光，则： （1）通过灯丝的电流是多大？（结果保留两位小数） （2）灯丝的电阻是多少？ （3）工作10min，灯泡消耗多少电能？ （4）1kW·h的电能可供该灯泡正常发光多少小时？ 7．半导体车载冰箱，环保、无污染，体积小，成本较低，工作时没有震动、噪音、寿命长，缺点是制冷效率不高，容量较小。它的原理是靠电子芯片制冷，利用特种半导体材料构成的P﹣N结，形成热电偶对，产生珀尔帖效应，即通过直流电制冷的一种新型制冷方法，制冷温度范围为5﹣65℃。有一瓶500毫升的矿泉水放入冰箱10分钟后，温度降低了10℃。该冰箱工作电压12V，电流10A。 （1）500毫升的矿泉水放出的热量是多少J？ （2）冰箱10分钟消耗的电能是多少J？ （3）冰箱能量转化效率是多少？ 8．如图所示，电源两端电压U为8V并保持不变，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表A的示数I为1.2A。求： （1）电流表A1的示数I1； （2）电阻R2消耗的电功率P2。 9．题图甲是一种带手势感应和智能触摸调光功能的台灯，灯泡上标有“6V；6W”字样。其原理简化如图乙：电源电压为12V且保持不变，R1是光敏电阻，当光线被遮住时光敏电阻的阻值变大，图丙为电流表的示数随光线强弱的变化规律，当光线没有被遮挡时，灯泡L正常发光（灯泡电阻不随温度变化）。求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）当光线没有被遮挡时，光敏电阻两端的电压； （3）当光线被遮挡时，灯泡L的实际功率。 10．如图是饮水机控制电路原理，电热丝、绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“保温、加热选择开关”的状态，可以自动加热或保温开水。该饮水机的额定电压是220V，加热电功率是2200W，保温电功率是110W。已知：电热丝、电阻不随温度变化，水的比热容，水的密度，取g=10N/kg。问： (1)饮水机正常工作时，加热时电热丝中的电流是多少？保温时电热丝中的电流是多少？电热丝和的电阻各是多少？ (2)现在需要100 ℃的开水1000mL，已知水的初温是20℃，水需要吸收多少热量？如果电能转化为水的内能的效率是80%，饮水机正常工作时，烧开这些水需要多少时间？（此题要求简要解题过程） 11．如图所示，电路中电源电压恒定，定值电阻R1=20Ω，闭合开关S1，电流表示数为0.3A，求 (1)电源电压是多少? (2)再闭合开关S2，电流表示数为0.5 A，则通电10s电流对电阻R2所做的功是多少? 12．如图为家用电吹风的简化电路，选择开关可旋至“AB”“BC”“CD”，主要技术参数如下表。求： 热风温度 50~75℃ 额定功率 热风时：1000W 冷风时：120W 额定电压 220V （1）吹冷风时，正常作5min消耗的电能； （2）吹热风时，开关应旋至何处及此时电路的总电流（结果保留两位小数）； （3）电热丝的电阻。 13．在家电博览会上，小亮家买了一款标有“220V  3000W”的电热水器，请回答： （1）大功率家用电器需要使用专用插座，插座的常用规格有“10A”和“16A”两种，该电热水器应选用哪种规格的插座？ （2）已知该电热水器的加热效率为90%，它正常工作时把10kg水从20℃加热到50℃，需要多长时间？（已知，结果保留一位小数） 14．如图所示，灯L标有“6 V 3 W”字样，电源电压恒为6 V，R1的电阻是3 Ω。若灯丝电阻不随温度变化而变化，求： (1)灯L的电阻是多少？ (2)闭合开关S1，S2接b时，电阻R1在60 s内产生的热量是多少？ (3)断开开关S1，S2接a时，灯L的实际功率是多少？ 15．小刚同学家购买了一款如图-1所示户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。该燃气炉的铭牌如表所示，其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。 （1）在标准大气压下，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140s，燃气炉烧水时的效率是多少？已知水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。 （2）小刚注意到炉头上标有参数：15字样，他查阅说明书得知，该参数表示的是：燃气炉功率[单位：瓦（W）]与耗气量（单位：克/时（g/h）]之比的数值为15，计算该燃气炉所使用燃料的热值是多少？ （3）小刚同学打算展示在劳动课上学习的烹饪技能，为家人做顿可口饭菜，下表是他出发前做的规划，则小刚至少应携带几个如图-2所示的新储气罐？ 内容 每次耗时/min 次数/次 炒菜 8 3 煮汤 10 1 烧水 3 2 品名 XX牌分体式防风燃气炉 材质 不锈钢钢铸铝 规格 展开φ260×116mm 折叠φ127×132mm 功率 4500W 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)；(2)210s；(3)1161.6Ω 【详解】解：(1)水壶要吸收的热量 =1.68 (2)电水壶热效率为80%，则消耗的电能 W===2.1 由P=可得，加热过程需要的时间 t===210s (3)在开关S闭合的条件下，当旋钮开关接到2时，电路为R2的简单电路，此时电路中电阻小，消耗的功率大，为加热状态，根据P=可得电阻R2的阻值 R2===48.4 当旋钮开关切换到1时，两电阻串联，此时为保温状态，由P=可得，电路的总电阻 R总===1210 根据串联电路的电阻特点可知，的阻值 121048.4=1161.6 答：(1)把500g的水从20℃加热到100℃，水壶要吸收的热量1.68； (2)电水壶热效率为80%，使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间为210s； (3)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R1的阻值为1161.6。 2．（1）；（2）；20A；（3）； 【详解】（1）该电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能 （2）该电热水器正常工作时，电热水器的电阻 由P=UI可得，电路中的电流 （3）由题意可知，两加热电阻并联，分别用一个开关控制电路，如图所示： 春季时，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，总功率P1=2200W，R1的电阻 春、秋两季时，只闭合开关S2时，电路为R2的简单电路，总功率P2=4400W，R2的电阻 冬季时，同时闭合开关S1和S2，总功率 答：（1）加热电阻R消耗的电能是； （2）该电热水器正常工作时，电阻是，电路中电流是20A； （3）加热电阻R1和R2的阻值各是、。 3．（1）6V；（2）720J 【详解】解：（1）电阻R1和R2并联，电流表A1测量通过电阻R1的电流，电流表A测量干路电流。所以电源电压等于电阻R1两端电压，即 （2）电阻R2两端电压为 通过电阻R2的电流为 电阻R2在10min内消耗的电能 答：（1）电源电压为6V； （2）电阻R2在10min内消耗的电能是720J。 4．（1）3V；（2）9Ω；（3）9W 【详解】解：（1）由图甲可知，当一氧化碳浓度达到200ppm时报警，此时二氧化锡传感器的电阻为3Ω，因通过特制灯泡的电流是1A，根据串联电路电流处处相等，二氧化锡传感器的电流也为1A，则根据欧姆定律可得二氧化锡传感器两端的电压为 （2）根据串联分压原理可得灯泡分到的电压为 灯泡的阻值为 （3）刚报警时灯泡消耗的功率为 答：（1）刚好报警时，二氧化锡传感器两端的电压是3V； （2）灯泡的阻值9Ω； （3）刚好报警时，灯泡消耗的功率9W。 5．（1）88Ω，88Ω；（2）275W；（3）55imp；（4）420s 【详解】解：（1）当开关S1闭合，S2接A时，电路为只有R1的简单电路，为中温档；当开关S1闭合，S2接B时，R1与R2并联，为高温档；当开关S1断开，S2接A时，R1与R2串联，为低温档。 中温档功率为550W，R1的电阻 高温档是R1的功率仍为550W，则R2的阻值为 （2）低温档的功率 （3）该壶在中温挡正常工作2min，消耗的电能 电能表闪烁3000下，消耗1千瓦时即电能，则消耗电能，电能表闪烁 （4）水烧开需要的时间 答：（1）电阻R1和R2的阻值都是88Ω； （2）该壶在低温挡正常工作时，其低温挡功率为275W； （3）若该壶在中温挡正常工作2min，电能表的指示灯闪烁55次； （4）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420s。 6．（1）0.18A；（2）1210Ω；（3）2.4×104J；（4）25h 【详解】解：（1）由P＝UI可知，得通过的电流 （2）灯丝的电阻是 （3）工作10min，灯泡消耗的电能 （4）1kW·h的电能可供该灯泡正常发光 答：（1）通过灯丝的电流是0.18A； （2）灯丝的电阻是1210Ω； （3）工作10min，灯泡消耗的电能为2.4×104J； （4）1kW·h的电能可供该灯泡正常发光25h。 7．（1）2.1×104J；（2）7.2×104J；（3）29% 【详解】解：（1）矿泉水的体积 V＝500mL＝500cm3 500mL的一瓶矿泉水的质量 m水＝ρ水V＝1g/cm3×500cm3＝500g＝0.5kg 温度降低了10℃，则矿泉水放出的热量 （2）冰箱10分钟消耗的电能 W＝UIt＝12V×10A×10×60s＝7.2×104J （3）冰箱能量转化效率 答：（1）500毫升的矿泉水放出的热量是2.1×104J。 （2）冰箱10分钟消耗的电能是7.2×104J。 （3）冰箱能量转化效率是29%。 8．（1）0.8A；（2）3.2W 【详解】解：（1）由电路图得，两电阻并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量电阻R1的电流。因并联电路各支路两端电压相等，所以R1、R2两端的电压为8V。电流表A1的示数 （2）通过R2的电流 电阻R2消耗的电功率 答：（1）电流表A1的示数I1为0.8A； （2）电阻R2消耗的电功率P2为3.2W。 9．（1）；（2）6V；（3）1.5W 【详解】解：（1）灯泡正常发光时电阻 （2）当光线没有遮挡时，灯泡正常发光，R1与L串联，R1两端电压 （3）当光线被遮挡时，电路中电流为0.5A，灯泡的实际功率 答：（1）灯泡正常发光时的电阻6Ω； （2）当光线没有被遮挡时，光敏电阻两端的电压为6V； （3）当光线被遮挡时，灯泡L的实际功率为1.5W。 10．(1)10A 0.5A；22Ω；418Ω（2）3.36×J；190.9s 【详解】(1)根据公式可知，当电路中只有R0工作时，饮水机为加热状态，通过电流为 保温时电热丝中的电流为 根据公式 则R1=418Ω。 (2)水的体积为 1000mL=1L=1.0×10-3m3 水的质量为 根据公式 电能转化为水的内能的效率是80%，则消耗电能 根据公式 答：(1)饮水机正常工作时，加热时电热丝中的电流是10A。保温时电热丝中的电流是0.5A。电热丝=22Ω，=418Ω。 (2)现在需要100 ℃的开水1000mL，已知水的初温是20℃，水需要吸收3.36×J。饮水机正常工作时，烧开这些水需要190.9s。 11．（1）6V；（2）12J 【详解】解：(1)电路中电源电压恒定，定值电阻R1＝20Ω，只闭合开关S1，为R1的简单电路，电流表示数为0.3A，由欧姆定律，则电源电压为： U＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V (2)再闭合开关S2，两灯并联，电流表测干路的电流，电流表示数为0.5A，由并联电路各支路互不影响，通过R1的电流不变，由并联电路电流的规律，R2的电流为： I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A 则通电10s电流对电阻R2所做的功 答：(1)电源电压为6V；(2) 通电10s电流对电阻R2所做的功是12J。 12．（1）；（2）AB，4.55A；（3）55Ω 【详解】解：（1）由表格数据知，电吹风吹冷风的功率P冷风=120W，由可得，正常工作5min消耗的电能为 （2）由图知，当开关旋至CD时，电吹风电路是断路，不工作；当开关旋至BC时，只有电动机工作，电吹风吹冷风；当开关旋至AB时，电动机和电热丝并联，电吹风吹热风。由表中数据知，此时其电功率最大；由P=UI知，此时通过电路的总电流为 （3）电吹风吹热风时，电动机和电热丝并联，吹冷风时只有电动机工作，所以电热丝的功为 根据可得，电热丝的电阻为 答：（1）吹冷风时，正常作5min消耗的电能为； （2）吹热风时，开关应旋至AB处，此时电路的总电流为4.55A； （3）电热丝的电阻为55Ω。 13．（1）16A； （2）466.7s 【详解】解：（1）标有“220V  3000W”的电热水器，表示电热水器的额定电压为220V，额定功率为3000W，根据P=UI可得，电热水器的额定电流为 所以该电热水器应选用规格为16A的插座。 （2）水从20℃加热到50℃所需吸收热量 电热水器放出的热量为 加热所需的时间 答：（1）该电热水器应选用“16A”规格的插座； （2）已知该电热水器的加热效率为90%，它正常工作时把10kg水从20℃加热到50℃，需要466.7s。 14．(1)12 Ω；(2)720 J；(3)1.92 W 【详解】(1)灯L的电阻 RL＝＝12 Ω (2)闭合S1、S2接b时，灯L与电阻R1并联，电阻R1两端的电压 U1＝U＝6 V 通过电阻R1的电流 I1＝＝2 A 则电阻R1在60 s内产生的热量 (3)断开S1，S2接a时，灯L与电阻R1串联，电路总电阻： R＝RL＋R1＝12 Ω＋3 Ω＝15 Ω 电路中的电流 I＝＝0.4 A 则灯L的实际功率 P实＝I2RL＝(0.4 A)2×12 Ω＝1.92 W 答：(1)灯L的电阻是12 Ω； (2)闭合开关S1，S2接b时，电阻R1在60 s内产生的热量是720 J (3)断开开关S1，S2接a时，灯L的实际功率是1.92W。 15．（1）；（2）；（3）两个 【详解】解：（1）水的体积为 由可知, 水的质量为 在标准大气压下， 水沸腾时的温度为 ，水吸收的热量为 燃气完全燃烧放出的热量: 则燃气炉烧水时的效率为 （2）根据题意可知，燃气炉功率[单位：瓦(W)]与耗气量[单位:克/时 ]之比的数值为 15 , 即 解得，表示燃气炉每小时消耗的燃气；由题意可知，燃气炉每小时放出的热量为 由可知，该燃气炉所使用燃料的热值为 （3）做饭总共用时 一共消耗的热量 一罐储气罐提供的热量为 需要新储气罐的数量为 所以小刚至少要带两个新储气罐。 答：（1）燃气炉烧水时的效率是； （2）该燃气炉所使用燃料的热值是； （3）小刚至少应携带两个新储气罐。 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 $$