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．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表的示数为1A，通过电阻R2的电流为0.6A。求： (1)电源电压； (2)电阻R1的电功率。 2．如图电路中，电源电压为6V，R1＝4Ω，闭合开关S后，电压表读数为4V，求： (1)电流表的示数； (2)通电1min电阻R2消耗的电能。 3．根据《电动自行车安全技术规范》，交管部门规定自2019年5月1日起未申领临时标识的非标”电动自行车不得上路行驶．下图是小明家新购买的电动自行车，整车质量为40kg．小明爸爸以18km/h的速度匀速骑行9km的过程中，电动机两端的电压恒为48V，通过的电流是6.25A，车轮与地面的总接触面积为200cm2．小明爸爸的质量是60kg，g取10N/kg．求本次骑行过程中： （1）骑行所用时间． （2）车对地面的压强． （3）电动机的功率． 4．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关S，A1的示数为0.4A，A的示数为0.6A，求： (1)R1两端的电压； (2)R2的电阻； (3)R2的电功率。 5．一台标有“6V 3W”的小电风扇正常工作时，求： （1）小电风扇的额定电流； （2）正常工作2min，小电风扇消耗的电能。 6．如图所示，LED灯具有节能、环保等特点。小明的房间里安装了一只“220V 10W”的LED灯。 （1）该LED灯正常工作时的电流时多少？（结果保留两位小数） （2）小明查资料得知一只“220V 10W”的LED灯与一只“220V  100W”的白炽灯在正常工作时发光效果相当，如果教室里用6只“220V 10W”的LED灯代替6只“220V 100W”的白炽灯正常工作一天（按10小时计算），可以节约多少电能？ （3）若（2）中的节约的这些电能全部由一台发电效率为40%的柴油机发电获得，则每周（按5天计算）大约需要消耗多少千克的柴油？（q柴油=4.3×107J/kg）（结果保留一位小数）    7．如图，电源电压不变，小灯泡标有“6V，3W”字样，滑动变阻器最大阻值为24Ω。 (1)小灯泡正常工作时的电阻； (2)小灯泡正常工作10min将消耗多少电能？ (3)当滑片P在中点时，小灯泡恰好正常发光，则电源电压为多少伏？ 8．如图所示，电源电压 12V，闭合开关后，电压表示数 4V，R1 电阻为 8Ω。求： (1)电流表示数； (2)R2的电阻值； (3)R2的电功率。 9．一额定功率为1000W的电热水器正常工作16min，可将5kg水从23℃加热到63℃。已知水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)，求： （1）水所吸收的热量； （2）该电热水器的热效率。 10．如图所示，如表、图甲分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图，和为发热丝，为总开关，为温控开关，1、2分别为开关的两个接触点，乙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像，已知，。求： 型号 容量 1L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 加热功率 1210W 保温功率 40W (1)烧水壶处于加热状态时的电流大小； (2)的阻值。 11．随着经济的发展，汽车已进入了普通百姓的家庭。求： （1）若平均一辆汽车全年耗油1t，则一辆汽车全年消耗的汽油完全燃烧能释放多少热量（q汽油=4.6×107J/kg）？ （2）若这些热量全部由额定功率为1000W的电加热器来提供且无热量损失，则需要电加热器正常通电多长时间？ 12．某型号电茶壶的铭牌如表所示；求： （1）电茶壶正常工作1min消耗的电能； （2）电茶壶正常工作时的额定电流； （3）电茶壶的电阻。 某型号的电茶壶 型号：JY—456 额定电压：220V 频率：50Hz 额定功率：1100W 容量：1L 13．自动洗碗机工作过程是：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。部分参数如下表所示，已知某型号洗碗机一次标准洗涤程序的耗水量是9kg，耗电量是，耗时2.1h，求： 额定电压 频率 加热功率 设定水温 220V 50HZ 1400W 80℃ （1）若某次标准洗涤进水时进水阀中水温为20℃，0.5h后达到设定水温，洗碗机的电热效率为多少； （2）一次标准洗涤程序电动机所消耗的能量； （3）洗碗机内的电动机功率大约是多少。 14．如图所示电路中，灯泡L上标有“12V 3W”字样，R为定值电阻，闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光，电流表的示数为0.45A，通过计算回答： （1）灯泡L的额定电流是多少安？ （2）定值电阻R的阻值是多少欧？ （3）该电路工作5min，定值电阻R产生得热量是多少焦？ 15．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡标有“12V；12W”，滑动变阻器标有“30；2A”的字样，闭合开关S，滑片P从最右端向左滑动的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图乙所示，求 （1）小灯泡正常发光的电阻； （2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻； （3）电路总功率的变化范围。 16．电饭锅一般是由锅体、电热元件、温度控制和定时装置等组成，使用起来清洁卫生，没有污染，省时省力。如图甲是小明家购买的新型电饭锅，铭牌如表所示，其内部结构简化如图乙所示，其中和均为电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。小明家电能表型号如图丙所示。求： 额定电压 220V 频率 50Hz 额定加热功率 880W 额定保温功率 44W （1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流； （2）电阻的阻值； （3）仅电饭锅通电且处于加热状态时，电能表转盘5min内转了210圈，此时电饭锅的实际加热功率。 17．某款多功能暖菜板有高、低温两挡加热功能。其简化电路图如图所示，其中、为电热丝。已知电源电压为220V，的阻值为110Ω，的阻值为220Ω。当只闭合开关S时，暖菜板处于低温挡加热，再闭合时，处于高温挡加热。求： (1)低温挡加热时经过的电流； (2)高温挡加热的电功率； (3)高温挡加热30s，电路产生的热量。 18．为防止湿手板开关造成触电事故，小宇同学为家中的灯暖型浴霸（冬季家庭洗浴时取暖时用的电器）设计了一个温度自动控制装置，如图甲所示．其中半导体材料制成的热敏电阻阻值R1随温度变化的曲线如图乙所示．已知继电器线圈电阻R2为20Ω，电源的电压U0恒为12V．浴霸共安装有4只“220V 250W”的灯泡，当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，浴霸电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，浴霸电路闭合．求： （1）浴霸电路闭合时，通过浴霸的总电流． （2）若将此装置放在浴室内，浴室内的温度可控制在什么范围？ 19．如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变。当开关S闭合、S1断开时，电流表示数为0.2A；当开关S、S1都闭合时，电流表示数为0.5A。求： （1）R1的阻值； （2）R2的阻值； （3）当开关S、S1都闭合时，通电1min电流通过R1做的功。 20．小王家买了一个三挡位的电烤炉，电烤炉加热板部分的简化电路如图甲所示，R1、R2是定值电阻，可通过旋转开关实现高、中、低挡位切换。电烤炉的相关参数如表格所示，求： 额定电压 220V 高温挡功率 中温挡功率 605W 低温挡功率 302.5W （1）电烤炉在中温挡正常工作时的电流？ （2）电烤炉高温挡的功率？ （3）若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为200V，电烤炉在中温挡工作30min能使图乙中的电能表表盘转动多少圈？ 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)6V；(2)2.4W 【详解】(1)由电路图可知，两个电阻并联，电流表测量干路电流，则电源电压为 (2)根据并联分流可知，电阻R1所在支路的电流为 则电阻R1的电功率为 答：(1)电源电压为6V； (2)电阻R1的电功率为2.4W。 2．(1)1A；(2)120J 【详解】(1)由图可知，R1R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，根据欧姆定律可知，R1的电流为 则电路中的电流也为1A，电流表的示数为1A。 (2)由串联电路电压关系可知，R2的电压为 通电1min电阻R2消耗的电能为 答：(1)电流表的示数为1A； (2)通电1min电阻R2消耗的电能120J。 3．（1）0.5h  （2）  （3）300W 【分析】对地面压强要算人和车的总重力． 【详解】（1） （2）               （3） 4．(1)12V；(2)；(3)2.4W 【详解】(1)由电路图可知，两个电阻并联，其两端电压即为电源电压，电流表A1测量支路电阻R1的电流，电流表A测量干路电流，由并联电阻特性可知 (2)由并联电路分流特性，电阻R2的两端电压即为电源电压，与电阻R1的两端电压相同，可知通过电阻R2的支路电流为 则 (3)由电功率公式 答：(1)R1两端的电压为12V； (2)R2的电阻为； (3)R2的电功率为2.4W。 5．（1）0.5A；（2）360J 【详解】解：（1）由题可知，小电风扇的额定电流为 （2）正常工作2min，小电风扇消耗的电能为 答：（1）小电风扇的额定电流为0.5A； （2）正常工作2min，小电风扇消耗的电能为360J。 6．（1）0.05A；（2）1.944×107J；（3）5.7kg 【详解】解：（1）LED灯的规格是“220V  10W”，根据P=UI可得，LED灯正常工作时的电流 （2）6只“220V  100W”的白炽灯正常工作一天消耗的电能 6只“220V  10W”的LED灯正常工作一天消耗的电能 用6只“220V  10W”的LED灯代替6只“220V  100W”的白炽灯正常工作一天，可以节约的电能 （3）由（2）可得，一天可以节约的电能，若节约的这些电能全部由一台发电效率为40%的柴油机发电获得，则每周需要燃烧柴油获得的能量 需要消耗的柴油质量 答：（1）LED灯正常工作时的电流是0.05A； （2）节约的电能是1.944×107J； （3）需要消耗5.7kg的柴油。 7．(1)12 (2)1800J (3)12V 【详解】（1）小灯泡正常工作时的电阻 （2）小灯泡正常工作10min将消耗的电能 （3）当滑片P在中点时，此时滑动变阻器连入电路的阻值为最大阻值的一半，即为12欧姆，此时滑动变阻器连入电路的阻值等于灯正常发光时的阻值，串联电路电流相等，由可知，滑动变阻器两端的电压等于灯两端的电压，为6V，串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，故电源电压为 8．(1)0.5A；(2)16Ω；(3)4W 【详解】解：(1)由图可知，闭合开关后两个电阻与电流表串联，电路中的电流处处相等，电压表测量R1两端电压，则电流表示数为 (2)由串联分压可知R2的两端电压为 则R2的电阻值为 (3)R2的电功率为 答：(1)电流表示数为0.5A； (2)R2的电阻值为16Ω； (3)R2的电功率为4W。 9．（1）8.4×105J；（2） 【详解】解：（1）水所吸收的热量 （2）额定功率为1000W的电热水器正常工作16min消耗的电能为 W=Pt=1000W×16×60s=9.6×105J 该电热水器的热效率为 答：（1）水所吸收的热量为8.4×105J； （2）该电热水器的热效率。 10．(1) (2)40Ω 【详解】（1）烧水壶处于加热状态时的电流 （2）当开关闭合时，与1连接时，电路为的简单电路，与2连接时，电路为和的串联电路，由串联电路的电阻特点和可知，与1连接时电路的电阻较小，处于加热状态；的阻值为 11．（1）4.6×1010J；（2）4.6×107s 【详解】解：（1）全年消耗的汽油的质量 一辆汽车全年消耗的汽油完全燃烧能释放的热量 （2）由得，需要电加热器正常通电的时间 答：（1）若平均一辆汽车全年耗油1t，则一辆汽车全年消耗的汽油完全燃烧能释放4.6×1010J热量； （2）若这些热量全部由额定功率为1000W的电加热器来提供且无热量损失，则需要电加热器正常通电4.6×107s。 12．（1）6.6×104J；（2）5A；（3）44Ω 【详解】解：（1）电茶壶正常工作1min消耗的电能 W＝P额t＝1100W×60s＝6.6×104J （2）电茶壶正常工作时的额定电流 I额＝＝＝5A （3）电茶壶的电阻 R＝＝＝44Ω 答：（1）电茶壶正常工作1min消耗的电能为6.6×104J； （2）电茶壶正常工作时的额定电流为5A； （3）电茶壶的电阻为44Ω。 13．(1)90%；(2)；(3)62.5W 【详解】解：(1)由表格数据可知，设定温度即水的末温，则水箱中的水吸收的热量 由可得，加热过程中消耗的电能 则洗碗机的电热效率为 (2)则一次标准洗涤程序电动机所消耗的能量 (3)洗碗机内的电动机工作时间 洗碗机内的电动机功率 答：(1)洗碗机的电热效率为90%； (2)一次标准洗涤程序电动机所消耗的能量为； (3)洗碗机内的电动机功率大约是62.5W。 14．（1）0.25A；（2）60Ω；（3）720J 【详解】解：(1)根据公式P=UI得，灯泡L的额定电流 (2)因R与L并联，且L正常发光，电源电压 通过定值电阻R的电流 根据公式得，R的阻值 (3)5min定值电阻R产生的热量 答：(1)灯泡L的额定电流是0.25安； (2)定值电阻R的阻值是60欧； (3)该电路工作5min，定值电阻R产生得热量是720焦。 15．（1）12Ω （2）6Ω （3）9~18W 【详解】解：（1）因为小灯泡上标有“12V 12W”，所以 （2）由图可知 则 当滑片移至最右端，电流最小为0.5A，灯泡两端电压为3V， 当灯泡正常发光时，UL=12V， I1=1A，则 （3） 当电流最大为1A时，总功率最大 当电流最小为0. 5A时，总功率最小 综上，总功率变化范围9~18W 答：（1）小灯泡正常发光的电阻为12Ω； （2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻6Ω； （3）电路总功率的变化范围9~18W。 16．（1）4A；（2）57.9Ω；（3）700W 【详解】解：（1）由表格参数可知，电饭锅的额定加热功率P加热=800W，电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流 （2）由图可知，当开关S、S0都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电饭锅处于加热状态，电路的总电阻 当开关S闭合、S0断开时，只有R2工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电饭锅处于保温状态；R2的阻值 电阻的阻值 （3）电饭锅消耗的电能 此时电饭锅的实际加热功率 答：（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是4A； （2）电阻的阻值是57.9Ω； （3）仅电饭锅通电且处于加热状态时，电能表转盘5min内转了210圈，此时电饭锅的实际加热功率是700W。 17．(1)2A (2)660W (3)19800J 【详解】（1）当只闭合开关S时，暖菜板处于低温挡加热，由电路图可知，此时只有R1工作，低温挡加热时经过R1的电流 （2）再闭合S1时，处于高温挡加热，由电路图知道，R1、R2并联，高温挡加热的电功率 （3）高温挡加热30s，电路产生的热量 18．（1）浴霸电路闭合时，通过浴霸的总电流约为4.5A． （2）若将此装置放在浴室内，浴室内的温度可控制在22℃～30℃范围内． 【详解】试题分析：（1）当浴霸电路闭合时，电路中四只电灯并联，知道每只灯的电功率，求出总电功率，再利用P=UI求通过浴霸的总电流； （2）取临界情况，当电流为50mA时和当电流等于40mA时，知道电源电压U0，分别求出总电阻，利用串联电阻的特点求热敏电阻R1的大小，对应图象找出温度值，从而得到浴室内温度的变化范围． 解：（1）当浴霸电路闭合时： P总=nPL=250W×4=1000W， 通过浴霸的总电流： I==≈4.5A； （2）取临界情况，当电流为I=50mA=0.05A时： ∵R1+R2===240Ω， ∴R1="240Ω" R2="240Ω" 20Ω=220Ω，由图可得对应的温度为30℃； ① 当电流为I′=40mA=0.04A时： ∵R1′+R2===300Ω， ∴R1′="300Ω" R2="300Ω" 20Ω=280Ω，由图可得对应的温度为22℃； ② 由①②可知室内温度可控制在22℃～30℃范围内． 答：（1）浴霸电路闭合时，通过浴霸的总电流约为4.5A． （2）若将此装置放在浴室内，浴室内的温度可控制在22℃～30℃范围内． 【点评】本题考查了电功率计算公式的应用、串联电路中欧姆定律的应用、电磁铁的应用，能从热敏电阻阻值R1随温度变化图象上搜集到相关信息是本题的关键． 19．（1）30Ω；（2）20Ω；（3）72J 【详解】解：（1）当开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，R1的阻值 （2）当开关S、S1都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，由并联电路的特点可知通过R1的电流不变，由并联电路的电流特点可知，通过R2的电流 I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A 由并联电路的电压特点可知，R2的电压 U2=U1=6V R2的阻值 （3）开关S、S1都闭合时，通电1min电流通过R1做的功 W1=U1I1t=6V×0.2A×1×60s=72J 答：（1）R1的阻值是30Ω； （2）R2的阻值是20Ω； （3）当开关S、S1都闭合时，通电1min电流通过R1做的功是72J。 20．（1）2.75A；（2）1210W；（3）750圈 【详解】解：由图甲分析：旋转开关连接1时，R1、R2串联总电阻最大，据知，此时为低温挡；旋转开关连接3时，R1，R2并联总电阻最小，同理知，此时为高温挡；旋转开关连接2时，电路只连接R1，同理知，此时为中温挡；故中温挡时电阻 低温挡时电阻 故 R2=R低-R中=160Ω-80Ω=80Ω 因为R1=R2，所以并联总电阻 高温挡时电阻R1、R2并联，所以 R高=R并=40Ω （1）据表格丙可知中温挡功率P中=605W；电烤炉在中温挡正常工作时的电流 （2）电烤炉高温挡时的功率 （3）电烤炉在中温挡工作的时间 t=30min=1800s 电路的实际电压为200V，电烤炉在中温挡工作30min所做的电功 据乙图铭牌可知电能表每转一周的电能 故电能表转的圈数 答：（1）电烤炉在中温挡正常工作时的电流为2.75A； （2）电烤炉高温挡的功率为1210W； （3）电烤炉在中温挡 作30min能使图乙中的电能表表盘转动750圈。 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 $$