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 一、计算题 1．如图所示电路，电阻R为10Ω，电源电压保持不变，闭合开关S后，两个电表的示数分别是2.5V、0.2A．请通过计算回答： ①电阻R两端的电压是多少？ ②通电10min整个电路电流做功多少？ 汽车的车灯接在12V电源两端，通过灯丝的电流为0.4A。求： 2．灯丝的电阻是多少？ 3．车灯的电功率是多少？ 4．图甲是一种电热暖手宝，其主要参数如图乙所示。 （1）使用前要先给其通电加热，如果在额定电压下加热10min，求消耗的电能； （2）此过程暖手宝内水的温度由原来的10℃上升至60℃，求出此过程中水吸收的热量；（） （3）求电热暖手宝的发热效率。 5．如图所示是坐位体前屈成绩测试仪，为了加强自我训练，物理爱好者小刘同学利用家中器材自制了一个测试仪，原理图如图所示，其中电阻丝AB粗细均匀，总长度为30cm电阻值为30Ω，电流表的量程为“0.6A”。调试过程中发现，不推挡板时P在B；推动挡板P到A时，电流表示数为0.6A；推动挡板P到AB中点时电流表示数为0.15A。则： （1）电阻R1的阻值为多少？ （2）在电流表的表盘0.2A刻度处就标上成绩为多少cm？ （3）不断改变P的位置，并把推动长度标在电流表相应刻度上，发现测试仪表盘刻度不均匀。于是找来一个电压表接入电路并适当改变电路连线，终于使改进后的测试仪表盘刻度均匀，而且“成绩”越好，读数也越大。请在图中画出改进后的电路（不需要的导线上打“×”） 6．如图是探究电流产生的热量与电流大小关系的实验装置。已知电源电压6V，电阻丝阻值为10Ω，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.2A，求： （1）电阻丝在1min内产生的热量； （2）滑动变阻器接入电路的阻值。    7．如图所示的电路中，电源电压恒为2V，R1的阻值为10Ω，R2的阻值为20Ω，闭合开关S。求： （1）通过R1的电流； （2）通电50s，R2消耗的电能。    8．如图甲所示的是某品牌空气炸锅，其内部工作电路可简化为如图乙所示。其中发热电阻R1=50Ω，R2=200Ω。当开关S1闭合，单刀双掷开关S接b端时为高温档；开关S1断开，开关S接a时为低温档。求： （1）低温档正常工作时，流过电阻R2的电流。 （2）高温档正常工作时，高温加热功率。 （3）若用此空气炸锅把质量为200g，初温为20℃的薯条，炸熟至170℃[c薯条=3.63×103J/（kg•℃）]，需要吸收的热量是多少？ 9．如图所示，闭合开关后，电压表读数为6.0V，电流表读数为0.6A。 ①求电阻的阻值R定； ②求电阻的电功率P定； ③现将一滑动变阻器R滑以某种方式正确接入电路，并在其两端再接入另一电压表，多次移动滑片并记录每次各电表的示数，如下表所示； （i）请判断滑动变阻器R滑与电阻R定的连接方式是 连接的，电压表V2并联在 两端； （ii）根据表中数据计算每次移动滑片时变阻器连入电路的阻值变化与的比值。 序号 A/安 V1/伏 V2/伏 1 0.3 3.0 3.0 2 0.4 2.0 4.0 3 0.5 1.0 5.0 4 0.6 0 6.0 10．如图是某暖手宝的工作原理图，电源电压恒为6V，电阻R1为10Ω。闭合开关S，电路的总电流为1A。求： （1）电阻R2的阻值； （2）电路消耗的总电功率。 11．如图所示是某品牌家用电热水壶的简化电路，电源电压为220V，R1、R2是发热电阻，R1的阻值为22Ω，开关S为单刀双掷开关，S接a时为保温挡，保温挡功率为440W；开关S接b时为加热挡。求： （1）保温挡工作时电路中的电流； （2）电阻R2的阻值； （3）电热水壶在加热挡工作5min产生的热量。 12．如图甲所示，是3D打印笔（有快慢两挡），其内部简化电路如图乙所示。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。若将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的电路中正常工作。快挡打印5min，电能表指示灯闪烁20次，刚好将25g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻，塑胶的比热容为2×103J/(kg·℃)。求： （1）该3D打印笔快挡打印5min所消耗的电能； （2）该3D打印笔快挡打印时的热效率； （3）电路中R1的阻值。    13．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.2A。求： (1)电源电压U； (2)电阻R2的阻值； (3)通电2min，整个电路产生的热量。 14．如图所示电路中，电源两端电压U保持不变，R₁、R₂都是定值电阻，其中R₂的阻值为20Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.5A，电压表示数为5V。通过计算回答： （1）电阻 的阻值是多少欧？ （2）电阻 消耗的电功率是多少瓦？ （3）电源两端的电压U是多少伏？ 15．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V  4.2W”字样。当、都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，小灯泡L正常发光，电流表示数为2.2A．求： （1）小灯泡正常工作时的电流； （2）的阻值； （3）只闭合、滑动变阻器滑片滑到某一点时，电压表示数为，电路消耗的电功率为；保持滑片位置不动、只闭合，小灯泡L的电阻发生变化，此时电压表示数为，电路消耗的电功率为；已知、，求只闭合时小灯泡的实际功率。    16．一只标有“6V 3W”字样的灯泡L与一个阻值为8Ω的定值电阻R串联，接在电源电压恒定不变的电路中，接通电路后，灯泡L恰好正常发光。求： （1）通过灯泡的电流IL； （2）电源电压U； 17．某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示，根据表盘上的信息回答下列问题： (1)按电费0.64元/（）计算，该同学家上个月应交电费多少元？ (2)若只让一个标有“220V，484W”的电热器工作3min，观察到电能表的指示灯闪烁32次，则该同学家的实际电压是多少V？（设电热器的电阻不变） 18．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡标有“6V 3W”字样，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样，通过灯泡的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示。R1的阻值是5Ω，求： （1）只闭合S3，当滑动变阻器的滑片P滑到中点时，灯泡恰好正常发光，此时灯泡的电阻和电源电压？ （2）只闭合S2，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.4A时，变阻器的实际功率？ 19．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。 20．R是阻值可随压力F变化的电阻，F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路，R0=20，当F=0N时，乙电路中电流表示数为0.1A，电流表量程为0~0.6A。求： (1)电源电压； (2)图乙中，当压力为300N时，1min内电阻R0产生的热量； (3)图丙中，压力F的最大值。 21．在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为某同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个档位，工作电路简化为图乙所示，其中S'为档位开关，R1、R2为定值电阻，A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时，红灯亮；处于文火档时，绿灯亮。额定电压为220V，猛火档的额定功率为2420W，R2=180Ω。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] （1）判断A灯是红灯还是绿灯； （2）求电中药壶文火档的额定功率； （3）某同学在电中药壶中加入2kg、20℃的水，将电中药壶接入照明电路中，用猛火档加热6min沸腾，求电中药壶的效率（保留整数）。 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 1．①2V；②540J 【详解】解：由电路图可知，灯泡L与电阻R串联，电压表测灯泡L两端的电压U2=2.5V ①因串联电路中各处的电流相等，所以通过电阻的电流 I1=I=0.2A 所以定值电阻R的电压 U1=I1R=0.2A×10Ω=2V ②因串联电路中总电压等于各分电压之和，即电压电源为 U=U1+U2=2V+2.5V=4.5V 通电时间为 t=10min=600s 电路在10min内电流做功 W=UIt=4.5V×0.2A×600s=540J 答：①定值电阻R的电压是2V； ②通电10min整个电路电流做功是540J。 2．30Ω； 3．4.8W 【解析】2．解：由欧姆定律可知灯丝的电阻 3．根据P＝UI可知车灯的电功率 4．（1）3×105J；（2）2.1×105J；（3）70% 【详解】解：（1）从图乙找出电热暖手宝的额定功率为500W，在额定电压下加热10min，电热暖手宝消耗的电能 （2）温度从10℃升高到60℃，此过程中水吸收的热量 （3）电热暖手宝的发热效率 答：（1）使用前要先给其通电加热，如果在额定电压下加热10min，消耗的电能为3×105J； （2）此过程暖手宝内水的温度由原来的10℃上升至60℃，此过程中水吸收的热量为2.1×105J； （3）求电热暖手宝的发热效率为70%。 5．1）5Ω；（2）20cm；（3） 【详解】解：（1）推动挡板P到A时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流，由可得，电源的电压 推动挡板P到AB中点时，，此时电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压 由①②可得：， （2）当电路中的电流时，电路的总电阻 此时电阻丝接入电路中的电阻 因AB粗细均匀电阻丝的总长度为30cm，电阻值为30Ω，所以，在电流表的表盘0.2A刻度处就标上成绩为 （3）根据题意可知，要使测试仪表盘刻度均匀，应让电压表的示数与推动挡板P移动的距离成正比，则挡板P移动时接入电路中的电阻不变，故电压表应接入滑片P上，如下图所示： 答：（1）电阻R1的阻值为5Ω； （2）在电流表的表盘0.2A刻度处就标上成绩为20cm； （3）改进后的电路如上图所示。 6．（1）24J；（2）20Ω 【详解】解：（1）由图可知，电路中电阻丝和滑动变阻器串联，电流表测该电路电流，则电阻丝在1min内产生的热量 （2）电阻丝两端电压 滑动变阻器两端电压 滑动变阻器接入电路的电阻 答：（1）电阻丝在1min内产生的热量为24J； （2）滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω。 7．（1）0.2A；（2）10J 【详解】解：（1）由图可知，电阻R1、R2并联，通过R1的电流为 （2）R2在10s内消耗的电能为 答：（1）通过R1的电流为0.2A； （2）通电50s，R2消耗的电能为10J。 8．（1）0.88A；（2）1210W；（3）1.089×105J 【详解】解：（1）因并联电路两端电压相等，串联电路的总电阻等于各分电阻之和，通过电阻R2的电流 （2）高温档正常工作时，开关S1闭合，开关S接b端，R1、R2并联，则 总功率 （3）薯条质量 薯条吸收的热量 答：（1）低温挡正常工作时，流过电阻R2的电流0.88A； （2）高温挡正常工作时，电阻R1、R2消耗的总功率为1210W； （3）一次炸熟200g薯条需要吸收的热量为1.089×105J。 9． 10欧 3.6瓦 串联 R定 2.5，计算见解析 【详解】解：①电阻的阻值 ②电阻的电功率 ③（i）因为两个电压表的示数都发生变化，且各组数据两个电压表之和相等，所以滑动变阻器R滑与电阻R定的连接方式是串联连接的。 电压表V2的示数随电流的变大而变大，所以电压表V2与定值电阻R定串联。 （ii）实验序号1：U滑1=3伏，I1=0.3安 实验序号2：U滑2=2伏，I2=0.4安 实验序号3：U滑3=1伏，I3=0.5安 实验序号4：U滑4=0伏，I4=0.5安 由实验序号1与实验序号2可得 由实验序号3与实验序号4可得 答：①电阻的阻值R定为； ②电阻的电功率P定为3.6W； ③（i）滑动变阻器R滑与电阻R定的连接方式是串联连接的，电压表V2并联在R定两端； （ii）与的比值为2.5。 10．（1）15Ω；（2）6W 【详解】解：（1）由电路图可知，R1和R2并联，由欧姆定律可得，通过R1的电流为 由并联电路的电流规律可得，通过R2的电流为 I2=I-I1=1A-0.6A=0.4A 故由欧姆定律可得，电阻R2的阻值为 （2）由P=UI可得，电路消耗的总电功率为 P=UI=6V×1A=6W 答：（1）电阻R2的阻值为15Ω； （2）电路消耗的总电功率为6W。 11．（1）2A；（2）88Ω；（3）6.6×105J 【详解】解：（1）S接a时为保温挡，两电阻串联在电路中，保温挡功率为440W，保温挡工作时电路中的电流 （2）保温挡时电路中的总电阻 两电阻串联在电路中，R1的阻值为22Ω，电阻R2的阻值 R2=R-R1=110Ω-22Ω=88Ω （3）S接b时为加热挡，此时电路为电阻R1的电路，R1的阻值为22Ω，电热水壶在加热挡工作5min产生的热量 答：（1）保温挡工作时电路中的电流是2A； （2）电阻R2的阻值是88Ω； （3）电热水壶在加热挡工作5min产生的热量是6.6×105J。 12．（1）24000J；（2）50%；（3）1595Ω 【详解】（1）3000imp/(kW·h)是指电路中每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3000次， 指示灯闪烁20次，3D打印笔消耗的电能 （2）25g的塑胶从20℃加热到260℃吸收的热量为 Q吸＝cm（t﹣t0）＝2×103J/(kg·℃)×25×10﹣3kg×(260℃﹣20℃)＝12000J 由效率公式 可知，3D打印笔快挡打印时的热效率为 （3）根据电路图可知，当开关接1、2时，R1与R2串联，电路中电阻较大；当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，电路中电阻较小，根据 可知，总电阻越大，功率越小，故开关接1、2时为低温挡，接2、3时为高温挡；3D打印笔快挡打印时的电功率为 当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，由 知，此时电路中R2的电阻 当开关接1、2时，R1与R2串联，此时电路中的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以 R1＝R总﹣R2＝2200Ω﹣605Ω＝1595Ω 答：（1）3D打印笔快挡打印5min所消耗的电能为24000J； （2）3D打印笔快挡打印时的热效率为50%； （3）R1的阻值为1595Ω。 13．(1)6V (2)30Ω (3)360J 【详解】（1）由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2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 U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V （2）根据并联电路电压的特点和欧姆定律可得，电阻R2的阻值 （3）根据并联电路电流的特点可知，干路中电流 I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A 通电2min电阻R1产生的热量 Q=W=UIt=6V×0.5A×120s=360J 14．（1）10Ω；（2） 2.5W；（3） 15V 【详解】解：（1）由电路图可知，R₁和R₂组成串联电路，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中电流，由串联电路的电流特点可得 I₁=I₂=0.5A 由得，电阻R1的阻值为 （2）电阻R₁消耗的电功率为 P₁=U₁I₁=5V×0.5A=2.5W （3）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，又电阻R₂两端的电压 U₂=I₂R₂=0.5A×20Ω=10V 电源两端的电压为 U=U₁+U₂=5V+10V=15V 答：（1）电阻的阻值是10Ω； （2）电阻消耗的电功率是2.5W； （3）电源两端的电压U是15V。 15．（1）0.7A；（2）4Ω；（3）2W 【详解】解：（1）根据可得，小灯泡正常工作时的电流为 （2）当、都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，滑动变阻器没有接入电路，此时是小灯泡和定值电阻并联，它们两端的电压与电源电压相等，由于此时，小灯泡L正常发光，可知小灯泡和定值电阻两端的电压均为6V，此时由于小灯泡正常发光时的电流为0.7A，电流表测干路的电流，故通过的电流为 根据可知，的阻值为 （3）当只闭合时，滑动变阻器滑片滑到某一点时，由电路可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量定值电阻两端的电压，此时电压表为，电路消耗的电功率为，设此时电路电流为I1，当只闭合，小灯泡L的电阻发生变化，由电路可知，滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测量小灯泡两端的电压，此时电压表示数为，电路消耗的电功率为，设此时电路的电流为I2，又，即有 又 联立可得。设此时接入电路的滑动变阻器的阻值为R，则有 联立解得，根据可得，只闭合时小灯泡的实际功率为 答：（1）小灯泡正常工作时的电流为0.7A； （2）的阻值为4Ω； （3）只闭合时小灯泡的实际功率为2W。 16．（1）0.5A；（2）10V 【详解】解：（1）接通电路后，灯泡L恰好正常发光，灯泡正常发光时的电流为 因此通过灯泡的电流IL为0.5A。 （2）灯泡和R串联，串联电路中电压处处相等，根据串联电路电压规律可知，电源电压为 答：（1）通过灯泡的电流IL为0.5A； （2）电源电压U为10V。 17．(1)60.8 (2)200 【详解】（1）由图知，该同学家上个月消耗的电能 应交电费 （2）因为电能表的指示灯闪烁了32次，所以电热器3min消耗的电能为 电热器的实际功率为 由可得电热器的电阻 该同学家的实际电压为 18．（1）12Ω，11V；（2）2W 【详解】解：（1）只闭合S3，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。由可知 由P＝UI可知，灯泡正常发光时电路中的电流 由欧姆定律可知，滑动变阻器两端电压 由串联电路的电压特点可知，电源电压 U＝U额+U滑＝6V+5V＝11V （2）只闭合S2，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。当电流表示数为0.4A时，从图乙可知灯泡两端的电压为4V；根据欧姆定律可知R1两端的电压 U1＝I′R1＝0.4A×5Ω＝2V 根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压 UP＝U﹣UL′﹣U1＝11V﹣4V﹣2V＝5V 变阻器的实际功率 P＝UPI′＝5V×0.4A＝2W 答：（1）灯泡正常发光时电阻为12Ω，电源电压为11V； （2）只闭合S2，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.4A时，变阻器的实际功率为2W。 19．（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。 20．(1)6V (2)48J (3)200N 【详解】（1）由乙图可知，两个电阻串联，当F=0N时，R=40，电流表示数为0.1A，则电源电压为 （2）图乙中，当压力为300N时，R1=10，电路中的电流为 1min内电阻R0产生的热量为 （3）图丙中，两个电阻并联，电流表量程为0~0.6A；因压力F越大则接入的电阻越小，当达到电流表最大量程时，电路中允许接入的电阻最小，此时电阻R0所在分支电流为 根据并联电路分流可知，电阻R所在分支电流为 可知此时 由图可知此时压力F的最大值为200N。 21．（1）红灯；（2）242W；（3）77% 【详解】解：（1）指示灯的阻值忽略不计，当开关S闭合，S'与触点M接触时，电路为两电阻和指示灯B的串联电路，此时电路中的总电阻较大，根据 可知，电路的总功率较小，电中药壶处于文火档；当开关S闭合，S'与触点N接触时，电路为R1和指示灯A的串联电路，此时电路中的总电阻较小，根据 可知，电路的总功率较大，电中药壶处于猛火档。 当开关S闭合，S'与触点N接触，电路中为R1和指示灯A的串联电路，电中药壶处于猛火档位，此时红灯亮，故A灯为红灯。 （2）猛火档的额定功率为2420W，根据公式 可知，R1的电阻为 当开关S闭合，S'与触点M接触时，电路为两电阻和指示灯B的串联电路，电中药壶处于文火档，故电中药壶文火档的额定功率为 （3）用猛火档加热6min沸腾，消耗的电能为 W=P猛火t=2420W×6×60s=8.712×105J 水吸收的热量为 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J 电中药壶的效率为 答：（1）A灯是红灯； （2）电中药壶文火档的额定功率为242W； （3）某同学在电中药壶中加入2kg、20℃的水，将电中药壶接入照明电路中，用猛火档加热6min沸腾，电中药壶的效率为77%。 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 $$