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 1．一台电热水器的铭牌上标有“220V 2000W”字样，电热水器中装有50kg的水，将这些水从20℃加热到30℃电热器正常工作了20min，。求： （1）这些水从20℃加热到30℃需要吸收的热量； （2）该电热器的效率（保留百分号前一位小数）。 2．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． 3．图甲所示的新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图乙所示，和均为电热丝，是自动控制开关。煮饭时，把电饭锅接入电路中，在电饭锅工作的一段时间内，电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示。求： (1)电热丝的电阻。 (2)内电饭锅消耗的电能。 4．如图所示，电阻R2是5Ω，电源电压保持4.5V不变，当开关S闭合时，电压表的示数为1.5V。求： （1）电阻R1的阻值； （2）电阻R2在1min内消耗的电能。 5．2019年10月在上海新国际博览中心举办的上海国际新能源汽车工业展览会上，各款汽车争奇斗艳。参展的新能源汽车大部分为电动汽车，其动力主要来源于电动机。如图所示的是一款新型电动汽车： (1)已知该电动汽车内部的电池电压为75V，额定电流为100A，电动机工作时可以把80%的电能转化为动能，则该电动汽车电动机的机械功率是多大？ (2)若该电动汽车以额定功率匀速行驶，且速度为36km/h，则该电动汽车所受平均阻力是多少？ 6．小明给家里买电热水壶，他测试了价格相同的甲、乙两款电热水壶，它们的铭牌如表所示。均正常工作，都把质量为1kg的水从20℃加热到42℃，甲用时125s，乙用时120s。【c水=4.2×103J/（kg·℃）】 （1）甲电热水壶正常工作时电阻是多大？ （2）质量为1kg的水从20℃加热到42℃，吸收的热量是多少？ （3）如果从甲或乙中选择一款节能的电热水壶，通过计算分析，他应该选择哪一款？ 甲 乙 额定电压 220V 额定电压 220V 额定功率 880W 额定功率 1000W 频率 50Hz 频率 50Hz 7．如图所示的电路中，电源电压恒为4V，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1min，电流通过R2做的功； （3）电路消耗的总电功率。 8．如图甲是某款电热水龙头，即开即热、冷热兼用。图乙是它的原理电路图，R1、R2为电热丝。通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换．有关参数如表。不考虑温度对电阻丝值的影响，请回答下列问题： （1）开关与1、2接触时，水龙头放出的水是温水还是热水？此时电路中的电流多大？ （2）R2的电阻值多大？ （3）水龙头放热水时，正常工作20s，消耗的电能是多少？若不计热量损失，在此过程中可将多少kg的水从18℃加热到48℃？ 产品名称 即热式热水龙头 应用场所 厨房、卫生间 额定功率 温水；2200W 热水；3300W 额定电压 220V 额定频率 50Hz 防触电类型 Ⅰ类（最高等级） 9．如图甲所示，电源电压为13V保持不变，灯泡L1、L2分别标有“6V，6W”和“6V，3W”字样，电流表所选量程为0～0.6A，两电压表所选量程均为0～15V，闭合开关S，将滑片从b端向a端滑动，直至其中一盏灯正常发光，如图乙是根据调节滑动变阻器R0滑片记录的数据描绘的两灯的I﹣U关系图像。求： （1）灯泡L2正常发光时的电阻； （2）滑动变阻器R0的最大阻值； （3）当其中一盏灯正常发光时，求滑动变阻器消耗的电功率。 10．如图所示，电阻R1为10Ω，电阻R2为20Ω。闭合开关S，电压表示数为2V。求： （1）电路中的电流； （2）电源电压； （3）整个电路通电1min消耗的电能。 11．如图甲所示是市面常见的一款体重秤，它的简易电路如图乙所示，R0为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图丙所示。已知电源电压为6V保持不变。体重为600N的小帆站在体重秤上时，电压表示数为1.5V，通过计算回答，此时： (1)电路中的电流多大？ (2)R0的阻值是多少？ (3)整个电路工作10s，消耗的电能是多少？ 12．如图所示，电源电压保持不变，电流表使用0~0.6A的量程，电压表使用0~3V的量程，定值电阻R1=5Ω，灯泡电阻RL=6Ω，且玻璃外壳上标有“0.5A”的字样，滑动变阻器的最大阻值R2=20Ω。当开关S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.4A，电压表示数为2.5V，求： （1）电源电压； （2）通电2 min，R1消耗的电能； （3）若将开关S1断开，S2闭合，移动滑动变阻器的滑片，为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围（灯的电阻不会随温度变化而变化）。 13．如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 4.5W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω 1A”字样，电流表使用的量程为0~0.6A。不考虑温度对灯丝电阻的影响。 （1）若只闭合开关S1时，电流表示数为0.5A，求电源电压和通电10s小灯泡消耗的电能； （2）同时闭合开关S1和S2时，在电流表不超量程的情况下，求滑动变阻器R允许接入电路的最小电阻和此时电路中消耗的电功率。 14．如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω，低温挡电烤箱的电功率为440W。 （1）电烤箱低温档工作时的电流是多大 ？ （2）请根据电路图判断：当S2 （选填“闭合”或“断开”）时，电烤箱处于高温档。高温挡的电功率是多少 ？ （3）傍晚用电高峰时，小余关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际功率是多少 ？（不考虑电阻值随温度的变化） 15．常德的冬季不像北方有集中供暖，所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三挡，铭牌见下表（“中温”挡功率空出），其电路原理如图乙，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断电源保证安全。当S、S1闭合，S2断开时电暖器为“低温”挡。（R1＞R2）求： XX牌电暖器 额定电压 220V 额定功率 低温挡 440W 中温挡 高温挡 1650W 频率 50Hz （1）R1的阻值； （2）“中温”挡正常工作时电路中的电流； （3）若室内空气质量为50kg，用该电暖器的“高温”挡正常工作10min，放出热量的 50%被室内空气吸收，那么可使室内气温升高多少？（空气的比热容为1.1×103J/（kg•℃）） 16．如图所示的电路中，电源电压，。闭合开关后，电流表读数为0.5A，求： （1）两端的电压。 （2）的阻值。   （3）整个电路2min消耗的电能。 17．如图是小明同学设计的调光灯电路，R0为定值电阻，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光，当S接触b点时，电路断开，当S接触c点时，电路可连续调光。已知滑动变阻器R的规格为“16Ω，2A”，灯泡L上标着“10V，12W”的字样，灯泡电阻随温度改变而改变，电源电压恒为16V。 （1）定值电阻R0的阻值； （2）当S接触c点时，调节R的滑片至中点位置，电路中的电流为1A，求此时灯泡的实际功率； （3）按小明设计的电路，当开关S接触c点时，电灯的亮度虽然能够调节，但存在一个安全隐患，请简要说明这个隐患。    18．一款全自动豆浆机的主要结构如图甲，图乙是它的铭牌，其电路原理如图丙．该豆浆机做一次豆浆需要8 min，其正常工作过程中电热管和电动机的工作时间与工作状态如表所示． 工作时间（min） 0~1 1~4 4~5 5~8 工作状态 粉碎打浆 加热 粉碎打浆 加热 （1）豆浆机正常工作时，电热丝电阻是多少？ （2）豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？ （3）为测定家里电路的实际电压，小明将家里的其他用电器都断开，只让这款豆浆机工作，他观察到在豆浆机的电热丝工作的3 min内，家里标有“2 000 r/kW·h”字样的电能表转盘转了50转，则他家里电路的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响） 19．小明家电热水器铭牌标识为“220V 2000W”。由于使用多年，该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝R1的实际电阻值，小明在家把该电热水器单独接入220V的家庭电路中工作10min，将的水温度提高了，发现电能表的转盘转了900转，电能表的规格如图甲所示。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]求： （1）该电热水器的实际电功率； （2）该电热水器的加热效率（小数点后保留一位小数）； （3）为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝连接一段新的电热丝R2，使电热水器拥有加热和保温两种状态。请你在图乙虚线框内设计电路图，使新加的这段电热丝单独工作时为保温状态。 20．华为旗舰机mate 30 pro 5G｡它的多项“黑科技”吸引了全球科技圈的注意，其中一个亮点就是“华为超级快充技术”，部分具体参数参见如表｡ （1）华为mate 30 pro 5G手机电池充满一次电，储存的电能为多少？ （2）利用超级快充技术，不考虑充电时的电能损耗，把这款电池从电量为0%充到100%，需要的时间是多少？ （3）若充电的数据线的阻值为0.1Ω，请求出充电这段时间内数据线产生的热量｡ 型号 mate 30 pro 屏幕尺寸 6.53英寸 电池容量 4500mA·h 超级快充功率 40W 充电电压 10V 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）2.1×106J；（2）87.5% 【详解】解：（1）水吸收的热量为 （2）电热水器消耗的电能为 电热水器的热效率为 答：（1）水吸收的热量是2.1×106J； （2）电热水器的效率为87.5%。 2．（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） 3．(1)；(2) 【详解】(1)由图乙可知，当只闭合开关S时，只有R1连入电路中。当开关S、S1均闭合时，R1、R2并联，电流中的电流增大，故由图丙可知，此时电流I=3A，当只闭合开关S时，电流I1=2A。 电阻R1的电阻 (2)由图丙可知，0~10min内电路中的电流I=3A，电饭锅消耗的电能 答：(1)电热丝的电阻是； (2)内电饭锅消耗的电能是。 4．（1）10Ω；（2）27J 【详解】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压。 （1）因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压 则电阻R1的阻值 （2）电阻R2在1min内消耗的电能 答：（1）电阻R1的阻值是10Ω； （2）电阻R2在1min内消耗的电能为27J。 5．(1) 6000W；(2) 600N 【详解】(1)电池的功率为 电动机工作时可以把80%的电能转化为动能，即 该电动汽车电动机的机械功率是 (2) 因为电动汽车以额定功率匀速行驶，因此阻力等于动力为 答：(1) 该电动汽车电动机的机械功率是6000W； (2) 该电动汽车所受平均阻力是600N。 6．（1）55Ω；（2）9.24×104J；（3）甲 【详解】解：（1）由可得甲电热水壶正常工作时电阻为 （2）质量为1kg的水从20℃加热到42℃，吸收的热量为 （3）把质量为1kg的水从20℃加热到42℃，甲电热水壶用电量为 乙电热水壶用电量为 因为，所以甲电热水壶更节能，选择甲电热水壶。 答：（1）甲电热水壶正常工作时电阻是55Ω； （2）质量为1kg的水从20℃加热到42℃，吸收的热量是9.24×104J； （3）甲电热水壶更节能，选择甲电热水壶。 7．（1）0.4A；（2）48J；（3）2.4W 【详解】解：（1）由图可知，闭合开关，两电阻并联，根据并联电路电压规律可知 通过R1的电流为 （2）通过R2的电流为 通电1min即60s，电流通过R2做的功为 （3）总电流为 电路消耗的总电功率为 答：（1）通过R1的电流为0.4A； （2）通电1min，电流通过R2做的功是48J； （3）电路消耗的总电功率为2.4W。 8．（1）温水，10A；（2）44Ω；（3）6.6×104J，0.52kg 【详解】（1）开关与1、2接触时，电阻R1单独接入电路，开关与2、3接触时，R1与R2并联，对比两种接法，电阻R1单独接入电路的电阻大于R1与R2并联的电阻，由 可知，开关与1、2接触时，电功率较小，为低温档，水龙头放出的水是温水，此时电路中的电流为 （2）开关与2、3接触时，电阻R1、R2并联接入电路，电路的总电阻较小，由可知电功率较大，为高温档，水龙头放出的水是热水，P热水=3300W，由得总电流 R2支路的电流 I2=I-I1=15A-10A=5A 由欧姆定律得，R2的电阻值 （3）水龙头放热水，正常工作20s，消耗的电能 由可得，水的质量为 答：（1）开关与1、2接触时，水龙头放出的水是温水，此时电路中的电流为10A； （2）R2的电阻值为44Ω； （3）此过程中可将0.52kg的水从18℃加热到48℃。 9．（1）12Ω；（2）30Ω；（3）2.5W 【详解】解：（1）由可知，灯泡L2正常发光时的电阻 （2）闭合开关S，灯泡L1、L2、滑动变阻器串联，电压表分别测灯泡两端的电压，当滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图像可知 I最小＝0.3A 此时灯泡两端的电压分别为 UA＝1V UB＝3V 由串联电路的电压特点可知，此时滑动变阻器两端的电压 U滑＝U﹣UA﹣UB＝13V﹣1V﹣3V＝9V 由欧姆定律可知，滑动变阻器R0的最大阻值 （3）由P＝UI可得，灯泡L1正常发光时的电流 灯泡L2正常发光时的电流 由乙图可知：电流为0.5A时B的两端电压为6V，所以，B为灯泡L2的I﹣U关系图像，A为灯泡L1的I﹣U关系图像，由图像可知 I最大＝0.5A UA′＝2V UB′＝6V 由于有一盏灯正常发光，L1的额定电流为1A，L2的额定电流为0.5A，最大电流为0.5A，即正常发光的灯泡为L2，根据串联电路的电压特点，可知此时滑动变阻器两端的电压 U滑′＝U﹣UA′﹣UB′＝13V﹣2V﹣6V＝5V 滑动变阻器消耗的电功率 P滑＝U滑′I最大＝5V×0.5A＝2.5W 答：（1）灯泡L2正常发光时的电阻为12Ω； （2）滑动变阻器R0的最大阻值为30Ω； （3）当其中一盏灯正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5W。 10．（1）0.2A；（2）6V；（3）72J 【详解】解：（1）电压表测R1两端电压，则由欧姆定律可求电路电流为 （2）由串联分压可求电源电压为 （3）整个电路通电1min消耗的电能 Q=I2R总t=(0.2A)2×(10Ω+20Ω)×60s=72J 答：（1）电路中电流为0.2A； （2）电源电压为6V； （3）整个电路通电1min消耗的电能为72J。 11．(1)0.015A (2)100Ω (3)0.9J 【详解】（1）分析电路可知，压敏电阻和定值电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压。电压表示数为1.5V，根据串联电压规律，压敏电阻两端电压为 UR=U-UR0=6V-1.5V=4.5V 体重为600N的小帆站在体重秤上时，压力即为600N，由丙图可知此时R=300Ω，则电路中的电流为 （2）R0的阻值 （3）整个电路工作10s，消耗的电能 W=UIt=6V×0.015A×10s=0.9J 12．（1）4.5V；（2）96J；（3）3~12Ω 【详解】解：（1）开关S1闭合，S2断开时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，由欧姆定律得，R1两端的电压 电源的电压 （2）R1消耗的电能 （3）开关S1断开，S2闭合，R2与RL串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，电流表量程0~0.6A，RL标有“0.5A”的字样，则电路中的电流最大为0.5A，此时电路中的电阻最小 根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为 电压表量程0~3V，当电压表示数为3V时，滑动变阻器全部接入电路中电阻最大，根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知：RL两端的电压 电路中的电流 可得滑动变阻器全部接入电路中的最大值 所以变阻器的电阻变化范围是3~12 Ω。 答：（1）电源电压为4.5V； （2）通电2 min，R1消耗的电能为96J； （3）滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~12Ω。 13．（1）4V，20J；（2）40Ω，2.4W 【详解】解：（1）若只闭合开关S1时，电路为灯泡的简单电路，小灯泡L标有“6V 4.5W”字样，灯泡的电阻为 由欧姆定律可得电源电压 U＝IRL＝0.5A×8Ω＝4V 通电10s小灯泡消耗的电能 W＝I2RLt＝（0.5A）2×8Ω×10s＝20J （2）同时闭合开关S1和S2时，灯泡和滑动变阻器并联接入电路，电流表测干路电流，电流表使用的量程为0~0.6A，所以通过电路的电流最大为0.6A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的电流 I滑＝I0﹣I＝0.6A﹣0.5A＝0.1A 此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小阻值为 此时电路中消耗的电功率 P＝UI0＝4V×0.6A＝2.4W 答：（1）若只闭合开关S1时，电流表示数为0.5A，电源电压为4V，通电10s小灯泡消耗的电能为20J； （2）同时闭合开关S1和S2时，在电流表不超量程的情况下，滑动变阻器R允许接入电路的最小电阻为40Ω，此时电路中消耗的电功率为2.4W。 14． 2A 闭合 1210W 1000W 【详解】(1)[1]根据题意知道， 低温档电烤箱的电功率P低=440W，由P=UI知道，低温档的工作电流为 (2)由图知道，S1闭合S2断开时，电烤箱低温档工作，当两开关S1、S2闭合时，为R1的简单电路，此时的电阻小于两电阻串联的电阻，由知道，此时为高温挡，且高温挡的电功率 (3)[3]电能表盘中标有3000r/kW•h，表示每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3000圈， 电能表转盘转25转时，消耗的电能为 实际功率 答：(1)低温挡工作时，电路中的电流是2A； (2)当S2闭合时，电烤箱处于高温档，高温挡的电功率是1210W； (3)用电高峰时家庭电路的实际功率是1000W。 15．(1)110Ω；(2)5.5A；(3)9℃。 【详解】(1)当S、S1闭合，S2断开时，R1单独接入电路，此时电路中电阻最大，功率最小，电暖器为“低温”挡，R1的阻值： R1==110Ω； (2)闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路；单独闭合S2为“中温”挡，S1、S2同时闭合，R1、R2并联，总电阻最小，根据P=可知电暖气处于高温， P中温=P高温-P低温=1650W-440W=1210W； “中温档”正常工作时的电流： I2==5.5A； (3)电暖器的“高温”挡正常工作10min，放出的热量： W=P高温t=1650W×10×60s=9.9×105J； 空气吸收的热量： Q吸=ηW=50%×9.9×105J=4.95×105J， 房间空气升高的温度： Δt==9℃。 答：(1)R1的电阻是11Ω； (2)电暖器“中温”挡正常工作时的电流是5.5A； (3)可使此房间的空气温度升高9℃。 16．（1）1（2）4（3）180 【详解】(1)根据得两端的电压为 答：两端的电压为1V。 (2)根据串联电路分压原理得两端的电压为 的阻值为 答：的阻值为4Ω。 (3)整个电路2min消耗的电能为 答：整个电路2min消耗的电能为180J。 17．（1）5Ω；（2）8W；（3）见解析 【详解】（1）当S接触a点时，电灯L与定值电阻R0串联，由于电灯正常发光，则电路中的电流 定值电阻R0的阻值 （2）当S接触c点时，灯泡L和R串联，此时电路中的电流为1A，则R两端的电压之和 则此时灯泡的实际功率 （3）当开关S接触c点时，变阻器与电灯串联，电灯额定电压为10V，而电源电压为16V，当变阻器阻值减小时，电灯两端的电压有可能超过电灯的额定电压，导致电灯烧毁。 答：（1）定值电阻R0的阻值为5Ω； （2）此时灯泡的实际功率为8W； （3）当变阻器阻值减小时，电灯两端的电压有可能超过电灯的额定电压，导致电灯烧毁。 18．（1）80Ω；（2）2.298×105J．（3）200V 【详解】（1）由图乙知道，加热功率为605W，额定电压为220V，所以由P=U2/R知道电热丝电阻是：R=U2/P=(220V)2/605W=80Ω； （2）由表中数据知道，豆浆机正常工作做一次，打浆（电动机工作）时间是： t1 =1min+5min-4min=2min； 加热时间是：t2 =t总-t1 =8min-2min=6min， 豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功是： W=W1 +W2 =P1 t1 +P2 t2 =100W×2×60s+605W×6×60s=2.298×105 J； （3）由“2000r/kW•h”字样的电能表知道，转盘每转2000圈，用电器消耗一度电，当转盘转了50转时，电流做的功是：W=1/2000kW•h×50=0.025kW•h=9×104J 豆浆机加热时的实际功率：P实 =W/t=9×104J/3×60s=500W； 由P=U2/R可得，他家里电路的实际电压是：U′=． 19．（1）1800W；（2）93.3%；（3） 【详解】解：（1）3000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，则电能表转盘转900圈消耗的电能为 则该电热水器的实际电功率为 （2）水吸收的热量为 则电热水器的加热效率为 （3）使新加的这段电热丝单独工作时为保温状态，根据串并联电路的特点可知新加的这段电热丝应该并联在原氧化电热丝的两端，如下图所示，为原电阻丝，为新加的电热丝。 答：（1）该电热水器的实际电功率为1800W； （2）该电热水器的加热效率为93.3%； （3）见解答。 20．（1）1.62×105J；（2）67.5min；（3）6480J 【详解】解：（1）电池充满电时，储存的电能 W=UIt=10V×4.5A×3600s=1.62×105J （2）由（1）知电池充满电时储存的电能W=162000J，超级快充功率P=40W，因不考虑充电时的电能损耗，所以，把这款电池从电量为0%充到100%时需要的时间 （3）充电时数据线中的电流 这个过程中数据线产生的热量 Q=I2Rt/=（4A）2×0.1Ω×4050s=6480J。 答：（1）华为mate30pr05G手机电池充满一次电能储存的电能为162000J。 （2）利用超级快充技术，不考虑充电时的电能损耗，把这款电池从电量为0%充到100%，需要的时间是67.5min。 （3）若充电的数据线的阻值为0.1Ω，充电这段时间内数据线产生的热量为6480J。 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 $$