2025年中考物理专题训练——电功和电功率的综合计算

2025年中考物理专题训练——电功和电功率的综合计算 一、计算题 1．小明学习了电学知识后，在家自制了一盏调光灯，他选用了标有“2.5V 0.5W”的小灯泡，电源电压恒为4.5V，组成如图电路。小明闭合开关后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光。请通过计算回答： （1）小灯泡正常发光时的电流是多少安？ （2）此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少欧？ （3）小灯泡正常发光1min整个电路消耗的电能是多少焦？ 2．小明家的电子式电能表表盘上标有“3200imp/（kW•h）”字样。11月底的示数为，12月底的示数为为，则他家12月份消耗的电能是多少 Kw•h？为测电暖器实际消耗的功率，小明将标有“220V 1000W”字样的电暖器单独接入自家电路中，观察电能表上的指示灯在1min闪烁48次，则电暖器消耗的实际功率是多少？ 3．在公园有一种测量瞬间打击力的游戏机，其原理示意图如图a所示，游人手戴拳击手套，击打可水平移动的A装置，A通过压杆与压力传感器接触，压力传感器的电阻值R会随所受压力大小发生变化。电压表的示数可反映出打击力的大小。已知电阻R0＝120Ω，压力传感器表面能承受的最大压力为4000N．压杆与压力传感器的接触面积为S＝4×10-4m2．压力传感器的电阻值随所受压力变化的图象如图b所示。若在某次游戏过程中，游人用力F＝2000N的力击中装置A，此时电压表的示数为1.5V。（电源电压恒定不变） (1)这次游戏中，压力传感器承受的压强为多大？ (2)电源电压是多少？ (3)当装置A不受打击力作用时，R0消耗的电功率为多大？ 4．一只标有“6V，3W”字样的小灯泡L与一个阻值为8的定值电阻R串联，接在电源电压不变的电路中，接通电路后，小灯泡L正常发光。求： （1）电路中的电流I； （2）电源电压U； （3）通电20s，整个电路消耗的电能W。 5．如图所示电路中，电源电压为6V，电阻的阻值为。闭合开关S，电压表示数为2V，请通过计算回答： （1）电流表的示数是多少； （2）滑动变阻器此时的阻值是多少； （3）通电100s，整个电路消耗的电能是多少。 6．如图所示，L为标有“6V 3W”的小灯泡，滑动变阻器R最大阻值为24Ω，R0为定值电阻，电源电压保持不变，求： (1)小灯泡正常发光时的电阻； (2)当S1、S2都断开，滑片P滑到变阻器R的中点时，灯L恰好正常发光，求电源的电压； (3)当S1、S2都闭合，滑片P滑到b端时，电流表的示数为2A，求R0阻值大小和通电1min电阻R0的电功率。 7．下表为某电热水器的铭牌（其中一项内容已模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。 XX牌电热水器 额定电压 220V 额定电流 高温挡 中温挡 5A 低温挡 2A 求： （1）电热丝R2的阻值。 （2）热水器在高温挡正常工作时的额定电流（结果保留一位小数）。 （3）热水器在低温挡工作一小时所产生的热量。      8．如图所示，电源电压为9V，灯泡标有“6V 3W”字样，闭合开关后，调节滑动变阻器使灯泡正常发光。求此时： （1）电流表的示数； （2）滑动变阻器1min消耗的电能。 9．如图所示的电路，闭合开关，电流表A1示数是0.3A，A2示数是0.2A。灯L1的电阻是10Ω。求： （1）电源电压多大？ （2）干路电流多大？ （3）电路的总功率多大？ 10．电热水壶由于使用方便、高效，已成为家庭常用的电器之一．上面是某电热水壶的铭牌．要将lL 20℃的水烧开（在标准大气压下），此电热水壶需正常工作3min 20s的时间．则： （1）水吸收的热量是多少？ （2）电热水壶消耗多少电能？ （3）电热水壶的热效率是多少？ 11．如图所示，是某鱼缸水温调节器的原理图， 其中R1为阻值可调的电热丝，开关S2为单刀双掷开关．开关S1闭合，S2接b时，电路处于加热状态；当开关S1断开、S2接a时，电路处于保温状态。已知U=220V，R2=600Ω，R2不会短路，取水的比热容 。试问： （1）当电路处于加热状态时，通过电阻R2的电流为多少？ （2）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？ （3）当电路处于加热状态时，要将缸中 的水温度升高，现调节电热丝R1使其阻值为，则加热需多少时间？（假设电热全部被水吸收，且无热量散失） 12．如图所示的电路中电源电压为6V，且电源电压不变。当、断开，闭合时，电流表的示数为0.3A；断开，、闭合时，电流表的示数为0.9A。求： （1）电阻的阻值为多少？ （2）的阻值为多少？ （3）、断开，闭合时，经过1min通过的电流产生的热量是多少？ 13．要使标有“9V  9W”字样的灯泡的实际功率为0.75W，它两端的实际电压应为多大？ 14．如图1所示，是一个可设置恒压直流输出，也可设置为恒流直流输出的电源，当把它设置为0.5A的恒流直流输出电源时（电源正极流出的电流大小保持0.5A不变）。 （1）如图2所示，在电路中接一只阻值为50Ω的定值电阻R1，忽略导线的电阻，请计算： ①闭合开关时电阻两端的电压为多少？ ②定值电阻R1工作20s消耗多少电能？ （2）如图3所示，再将阻值为50Ω的定值电阻R2与R1并联，请计算： ①闭合开关时流经定值电阻R1与R2的电流之比； ②闭合开关时电路的总功率。 15．如图甲所示，R=4Ω，电源电压为9V，小灯泡的电阻为8Ω且不保持不变，闭合开关灯泡正常发光，则小灯泡的额定电压是 V，将甲图所示电路改变为乙图所示的电路，R1=R2，断开开关S时，电路消耗的总功率为P1，若将开关S与电源的位置对换后，闭合S，电路消耗总功率为P2，则P1：P2= 。 16．图甲是某电热水壶，有加热和保温两挡，其内部电路简化图如图乙所示，电热水壶加热档的额定功率为1210W。小昕仅把该电热水壶接入电路中，将初温为20℃，质量为1.5kg的水加热6min后，水温升高到了60℃，电能表指示灯闪烁了160次，电能表表盘如图丙所示。[不考虑温度对电热丝电阻的影响，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求： （1）电热水壶的实际电功率； （2）电热水壶两端的实际电压； （3）电热水壶本次烧水的效率。 17．将标有“30Ω  2A”的滑动变阻器和阻值为5Ω的定值电阻接入如图所示电路中，电源电压恒定不变，闭合开关，电压表示数为6V。求： （1）通过定值电阻的电流； （2）通电10s，定值电阻产生的热量； （3）将滑动变阻器滑片移至最右端时，电流表示数的大小。 18．某电热砂锅的简化电路如图甲所示。R1、R2均为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低温挡”、“高温挡”之间的转换。工作时先用高挡加热锅内汤料到沸腾，再用低挡持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。 （1）某次烹饪一共用时6h，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能？ （2）发热电阻R2的阻值为多少？ （3）在锅内装入1kg的牛肉和汤料，用高温挡将它们从20℃加热到90℃需要15min，求电加热锅的加热效率。[结果保留一位小数，c肉和汤＝4×103J/（kg•℃）] 19．如图1是某品牌电压力锅，图2所示是它的简化电路图，R1、R2是定值电阻。电压力锅的加热功率为700W、保压功率为200W。S、S1都闭合时是一种状态，只闭合S时是另一种状态。家庭电路的电压是220V。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg·℃），水的密度1.0×103kg/m3]。 （1）求R1、R2的阻值； （2）当锅内气压达到202kPa，锅内水的沸点为115℃时，电压力锅切换到保压状态。锅内2L初温为20℃的水加热到保压状态时，吸收的热量是多少？ （3）若加热的效率为95%，计算将上述水加热到115℃需要的时间是多少min？ 20．如图甲电路，电源电压及灯泡L的电阻均不变，滑动变阻器的最大阻值为。当、均闭合且滑片P滑到b端时，电流表、的指针恰好指到同一位置，如图乙所示，此时灯正常发光；当、均断开且滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的1/3时，电流表的示数为0.4A，求： （1）灯泡L的额定功率； （2）的电阻； （3）整个电路消耗的最小电功率。 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年中考物理专题训练——电功和电功率的综合计算》参考答案 1．（1）0.2A；（2）10Ω；（3）54J 【详解】解：（1）由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流 （2）由图可知，滑动变阻器与小灯泡串联，当小灯泡正常发光时，根据串联电路的特点，通过滑动变阻的电流等于小灯泡的额定电流，即 I滑=I额 根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端电压 U滑=U-U灯=4.5V-2.5V=2V 此时滑动变阻器接入电路的电阻 （3）小灯泡正常发光1min整个电路消耗的电能 W=UIt=4.5V×0.2A×1×60s=54J 答：（1）小灯泡正常发光时的电流是0.2A； （2）此时滑动变阻器接入电路的电阻是10Ω； （3）小灯泡正常发光1min整个电路消耗的电能为54J。 2．108kW·h，900W 【详解】解：他家12月份消耗的电能为 由于电能表的标号是“”字样，其含义是闪烁3200次，相当于消耗1kWh，则现在闪烁48次所消耗的电能为 故电暖器消耗的实际功率是 答：他家12月份消耗的电能是；电暖器消耗的实际功率是。 3．(1)5×106Pa；(2)6V；(3)0.008W 【详解】(1)这次游戏中，压力传感器承受的压强 (2)由图a可知，电阻R与R0串联，电压表测量R0两端的电压，用力F＝2000N的力击中装置A，此时电压表的示数为1.5V。 电路中的电流 从图象上可以看出当压力为2000N时，对应的电阻为R＝360Ω，电阻R两端的电压 电源电压 (3)由图象可知，当装置A不受打击力时（F＝0N），电阻R’＝600Ω，此时电路中的电流 则R0消耗的电功率 答：(1)这次游戏中，压力传感器承受的压强为； (2)电源电压是； (3)当装置A不受打击力作用时，R0消耗的电功率为。 4．（1）0.5A；（2）10V；（3）100J 【详解】解：（1）小灯泡L与定值电阻R串联，电路电流就等于流过小灯泡的电流，此时小灯泡正常发光，电路电流 （2）R两端电压 电源电压 （3）通电20s，整个电路消耗的电能 答：（1）电路中的电流为0.5A； （2）电源电压为10V； （3）通电20s，整个电路消耗的电能为100J。 5．（1）0.2A；（2）；（3）120J 【详解】解：（）如图，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中电流，电流表的示数是 （2）滑动变阻器两端电压为 串联电路电流处处相等，此时的阻值是 （）通电100s，整个电路消耗的电能是 答：（1）电流表的示数是0.2A； （2）滑动变阻器此时的阻值是； （3）通电100s，整个电路消耗的电能是120J。 6．(1)12Ω；(2)12V；(3)8Ω；18W 【详解】(1)根据功率公式可知小灯泡正常发光时的电阻为 (2)当开关S1、S2断开时，灯泡L与R串联，P在中点，小灯泡正常发光，则 滑到变阻器接入的电阻为 R中＝0.5R＝0.5×24Ω＝12Ω 电路总电阻为 R总＝R中＋R灯＝12Ω＋12 Ω＝24Ω 则电源的电压为 U总＝I总R总＝0.5 A×24Ω＝12V (3)当开关S1、S2闭合时，R0与R并联，P在b端，R＝24Ω，则 U＝U0＝U总＝12V I0＝I总′－I＝2A－0.5A＝1.5A R0阻值大小为 电阻R0的电功率为 P0＝U0I0＝12V×1.5A＝18W 答：(1)小灯泡正常发光时的电阻为12Ω； (2)电源的电压为12V； (3)R0阻值大小为8Ω，R0的电功率为18W。 7．（1）66Ω；（2）8.3A；（3）1.584×106 J 【详解】解：（1）由电路图知，开关接b，断开时，电热丝和串联，此时电路中电阻最大，电源电压一定，由知电路消耗功率最小，为低温挡；开关接a，闭合时，电热丝和并联，此时电路中电阻最小，电源电压一定，由知电路消耗功率最大，为高温挡；开关接b，闭合时，只有连入电路，此时为中温挡。由串联电路电阻特点和欧姆定律可得，低温挡的电流 所以 中温挡的电流 所以 则电热丝的阻值 （2）高温挡工作时，两电热丝并联，由并联电路特点和欧姆定律可得，高温挡工作时的电流 （3）低温挡两电热丝串联，工作一小时所产生的热量 答：（1）电热丝的阻值为； （2）高温挡正常工作时的额定电流为； （3）低温挡工作一小时所产生的热量为。 8．（1）0.5A；（2）90J 【详解】解：（1）由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。闭合开关后，调节滑动变阻器使灯泡正常发光，此时电流表示数等于灯泡的电流，为 I=0.5A （2）此时滑动变阻器两端的电压为 UP=U-UL=9V-6V=3V 则滑动变阻器1min消耗的电能为 W=UPIt=3V×0.5A×1×60s=90J 答：（1）电流表的示数为0.5A； （2）滑动变阻器1min消耗的电能为90J。 9．（1）3V；（2）0.5A；（3）1.5W 【详解】解：由电路图可知，闭合开关，两灯泡并联，电流表A1测L1支路的电流，电流表A2测L2支路的电流。 （1）因并联电路中各支路两端的电压相等，则由可得，电源电压 U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V （2）根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流 I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A （3）电路的总功率 P=UI=3V×0.5A=1.5W 答：（1）电源电压为3V； （2）干路电流为0.5A； （3）电路的总功率为1.5W。 10．（1）1kg (2)3.36J (3)84 【分析】（1）根据水的密度和电热水壶内水的体积先计算出水的质量，再根据吸热公式Q吸＝cm（t-t0）计算出水吸收的热量．（2）已知额定功率和通电时间，根据公式W＝Pt求出消耗的电能．（3）吸收的热量与消耗电能的比值就等于电热水壶的热效率． 【详解】(1)水的质量m＝ρV＝1000kg/m3×1×10−3m3＝1kg. 水吸收的热量Q吸＝cm(t−t0)＝4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)＝3.36×105J， (2)消耗的电能W＝Pt＝2000W×200s＝4×105J. (3)电热水壶的热效率η＝＝84%. 11．（1）0.37A；（2）400Ω；（3）1260s 【详解】解：（1）当电路处于加热状态时，等效电路图如图 通过电阻R2的电流 （2）当电路处于保温状态时，等效电路图如下图所示 电路的总电阻 电热丝R1连人电路的阻值 （3）水需要吸收热量 电热丝R1、R2的总电阻 解得 电路的总功率 加热时间 答：（1）当电路处于加热状态时，通过电阻R2的电流为0.37A； （2）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4W，则电热丝R1连人电路的阻值应为400Ω； （3）当电路处于加热状态时，要将缸中 的水温度升高，现调节电热丝R1使其阻值为，则加热需多少时间为1260s。 12．（1）20Ω；（2）10Ω；（3）24J 【详解】解：（1）当、断开，闭合时，电路为的简单电路，的电阻为 （2）当断开，、闭合时，和并联，电流表测干路电流，，由于电源电压不变，通过R1的电流不变，通过电阻的电流为 的阻值 （3）当、断开，闭合时，和串联，电路中的电流为 经过1min通过的电流产生的热量为 答：（1）电阻的阻值为20Ω； （2）的阻值为10Ω； （3）、断开，闭合时，经过1min通过的电流产生的热量是24J。 13．2.6V 【详解】解：由可得，， 所以 则 答：它两端的实际电压应为2.6V． 14．（1）①25V；②250J；（2）①1：1；②6.25W 【详解】解：（1）如图2电路中只接入R1，由于恒流直流输出的电源设置为0.5A的恒流直流，所以 I1=I=0.5A ①由欧姆定律得电阻两端的电压 U1=I1R1=0.5A×50Ω=25V ②定值电阻R1工作20s消耗电能 W=U1I1t=25V×0.5A×20s=250J （2）①如图3可知R1与R2并联，电阻R2与R1的阻值相等，并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律可知通过两电阻的电流相等，所以闭合开关时流经定值电阻R1与R2的电流之比为1：1。 ②由于恒流直流输出的电源，所以干路电流不变，仍为I=0.5A，并联电路总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和，所以该电路的总电阻为 闭合开关时电路的总功率 P=I2R=(0.5A）2×25Ω=6.25W 答：（1）①闭合开关时电阻两端的电压为25V； ②定值电阻R1工作20s消耗电能250J； （2）①闭合开关时流经定值电阻R1与R2的电流之比为1：1； ②闭合开关时电路的总功率为6.25W。 15． 6 1：4 【详解】[1]根据串联分压可知，小灯泡的额定电压为 代入数据可得 则 [2]根据可知，断开开关S时 若将开关S与电源的位置对换后，闭合S时，两个电阻并联 联立可得 16．（1）1000W；（2）200V；（3）70% 【详解】 解：（1）1600imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁1600imp，则电能表指示灯闪烁160次电热水壶消耗的电能 电热水壶的实际功率 （2）由知道，电热水壶加热挡的电阻 则电热水壶两端的实际电压 （3）水吸收的热量 电热水壶本次烧水的效率 答：（1）电热水壶的实际电功率为1000W； （2）电热水壶两端的实际电压为200V； （3）电热水壶本次烧水的效率为70%。 17．（1）1.2A；（2）72J；（3）1.4A 【详解】解：（1）由图知，定值电阻R0与滑动变阻器R并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，通过定值电阻的电流 通过定值电阻的电流为1.2A。 （2）通过R0的电流为1.2A，R0的电阻为5Ω，通电10s，根据焦耳定律可知，定值电阻产生的热量 定值电阻产生的热量为72J。 （3）将滑动变阻器滑片移至最右端时，接入电路的电阻为30Ω，变阻器两端的电压还是6V，则这时流过变阻器的电流 通过定值电阻的电流还为1.2A，并联电路的电流等于各支路的电流之和，所以电流表的示数 电流表的示数为1.4A。 答：（1）通过定值电阻的电流为1.2A； （2）定值电阻产生的热量为72J； （3）电流表的示数为1.4A。 18．（1）3.24106J；（2）363；（3）77.8% 【详解】解：（1）由题意可知，高温挡工作时间为t1=1h，低温挡工作时间为t2=5h，故本次烹饪共消耗的电能为 （2）由可知，当电路电压不变时，电路的总电阻越大，则电路的总功率越小，由图甲可知，当开关接b、c触点时，R1与R2串联接入电路，此时电路的总电阻较大，故处于低温挡，当开关接c、d触点时，只有R1接入电路，故处于高温挡，由题意可知 解得R1=121, 解得 R1+R2=484 故电阻R2的阻值为 （3）由题意可知，肉和汤吸收的热量为 而消耗的电能为 故电加热锅的加热效率为 答：（1）本次烹饪共消耗的电能为； （2）发热电阻R2的阻值为363； （3）电加热锅的加热效率约为77.8%。 19．（1）242Ω，96.8Ω；（2）7.98×105J；（3）20min 【详解】解：（1）由图乙可知，S、S1都闭合时R1、R2并联，只闭合S时电路为R1的简单电路，因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，只闭合S时，电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，电压力锅处于保压状态，则R1的电阻 当S、S1都闭合时，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，电压力锅处于加热状态，由并联电路各支路可独立工作、互不影响，则R2的电功率 P2=P加热﹣P保压=700W﹣200W=500W R2的电阻 （2）锅内水的体积 V=2L=2dm3=2×10﹣3m3 由密度公式可得出水的质量 m=ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg 锅内水的沸点为115℃，则水吸收的热量 Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(115℃﹣20℃)＝7.98×105J （3）由 答：（1）R1、R2的阻值分别为242Ω、96.8Ω； （2）吸收的热量是7.98×105J； （3）将上述水加热到115℃需要的时间是20min。 20．（1）2.4W；（2）25Ω；（3）3.6W 【详解】解：（1）当、均闭合且滑片P滑到b端时，电阻R2被短路，电路中灯泡L与电阻R1并联，电流表A1测量干路电流，应读大量程示数为1A，电流表A2测量小灯泡所在支路电流，应读小量程示数为0.2A；根据并联电路电流规律可得，通过R1的电流      根据并联电路电压规律可得，电源电压      灯泡L的额定功率      （2）当、均断开且滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的时，电路中R1与R2串联，滑动变阻器的阻值      电路总电阻      则的电阻      （3）根据可知，电源电压不变，电路总电阻最大时，总功率最小，故当、均断开且滑片P滑到b端时，即电阻R1与电阻R2串联时，电路总电阻最大，整个电路消耗的电功率最小，此时总电阻      则最小电功率      答：（1）灯泡L的额定功率为2.4W； （2）的电阻为25Ω； （3）整个电路消耗的最小电功率为3.6W。 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 $$