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 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）小灯泡正常发光10min消耗的电能； （3）若电源电压为12V，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？ 2．如图所示电路中，电源电压恒定为4.5V，电流表示数为0.5A，电压表V1的示数为3V。当把滑动变阻器的滑片移到最右端时，电流表示数变为0.3A。求： （1）电压表V2的示数； （2）电阻R1的电阻值； （3）滑动变阻器的最大电阻； （4）滑片移到最右端时，V1的示数及此时电路消耗的总功率。 3．如图所示，电阻R1和R2并联在电路中，R1的阻值为36Ω，当开关S1，S2都闭合时。电流表示数为1A；当S1闭合，S2断开时。电流表示数为0.25A，求： （1）电源电压； （2）电阻R2的阻值； （3）1 分钟内，电流通过R1做的功是多少？ 4．小尚观察家里的电饭锅如图甲所示，其简化电路如图乙所示。和 均为电热丝，，开关是自动控制开关，开关向上与触点a、b接通，向下仅与触点c接通。如图丙所示为这个电饭锅在某次正常煮饭全过程中总电流随时间的变化图像，且10min~15min的过程中消耗的电能为求： （1）工作时的功率； （2）开关与触点 a、b接通时，电路的总功率； （3）若某次实际煮饭用时与正常煮饭用时之比为100∶81，则实际电压为多少？ 5．如图甲是一款采用增压技术的挂烫机，简化电路如图乙，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，R1=55Ω，R2=110Ω。开关S接2、3时处于慢热挡；开关S接3、4时处于速热挡。求： （1）挂烫机慢热过程中，电路中的电流； （2）挂烫机慢热工作1min，电热丝产生的热量； （3）挂烫机速热过程中的总电功率。    6．寒假某物理实践小组的同学到养老院看望老人时，了解到由于气温低老人坐在马桶上时感觉不太舒适，实践小组的同学返回后在学校和家长的支持下便利用所学的知识设计了一款适宜老人使用的简易马桶圈加热器，计划通过“众筹”项目向厂家定制生产，其电路如图所示，定值电阻R1和R2表示电热丝，R2的阻值为3300Ω，有高温档和低温档两种加热功能，低温档功率为11W，当它接入电压为220V的家庭电路正常工作时： （1）S1接a、b哪个端点时为低温档？低温档加热时的电流？ （2）求R1的阻值及加热器高温档时的功率； （3）高温档工作10min，最多可使马桶圈温度升高多少℃？[设电热丝放出热量70%被马桶圈吸收，马桶圈的质量为1kg，马桶圈材料的比热容为0.44×103J/(kg·℃)] 7．如图所示的电路中，定值电阻R1=40Ω，R2=20Ω，电压表示数为10V。求： （1）通过R2的电流； （2）R1两端的电压； （3）R1的电功率； （4）通电300s，整个电路电流通过所做的功。 8．如图甲所示，R是压力传感器，其阻值随压力的变化而改变，R0为定值电阻，闭合开关S，改变R上压力大小，两电表示数变化的图像如图乙所示，求： （1）电源电压及电阻R0的阻值； （2）当R0消耗的电功率为1.6W时，压力传感器R消耗的电功率大小。 9．如图甲是亮度可调的台灯，灯泡标有“12V，**”字样，其电位器的作用相当于滑动变阻器，简化电路如图乙所示，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图丙所示。求： （1）台灯的额定功率； （2）台灯正常工作10min，电流通过灯丝产生的热量； （3）调节电位器，使灯泡L的功率为3.6W，此时灯丝的电阻为多少。 10．多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图甲是小刚买的养生壶，乙是养生壶的简化电路图。 （1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温挡，说明判断依据； （2）根据养生壶下表中的参数，求R1的阻值； （3）在标准大气压下，不计热量损失，使用高温挡将初温是20℃标准气压下的一壶水烧开，用时5min，该养生壶共消耗了多少电能？ 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 275 中温挡功率（W） 550 高温挡功率（W） 1100 容积（L） 1 11．随着人们生活水平的提高，“三高”人群越来越多，最近有一款可以煮出沥米饭的电饭煲倍受欢迎，如图甲所示。内部结构电路如图乙所示，R1、R2和R3均为加热电阻且保持不变，且R3=R1。S1和S2为温控开关，工作过程中先同时闭合，电饭煲采用高温加热煮沸，让大米吸热吸水后迅速膨胀，淀粉大量溶入米汤中，然后将米汤分离，当温度达到预设温度后，温控开关同时自动断开，电饭煲采用低温蒸煮。如此既能大大降低米饭中的糖分，而且环保节能。图丙是电饭煲某次正常工作时完成一次煮饭所消耗的电能随时间的变化关系。求： （1）电饭煲正常工作时，高温功率是多少W？ （2）低温蒸煮时电路的电流是多少A？ （3）某周末的晚饭时，小刚想利用标有“1800imp/kWh”字样的电能表测量家庭电路的实际电压，只让电饭煲接入电路，在高温加热状态下，他观察到电能表上的指示灯在66秒内闪烁了30次，则此时的实际电压是多少V？    12．全自动炒菜机是一台无需人工看管，无需经验即可自动烹饪的智能化设备。如图甲所示的某款炒菜机，其内部由加热器和转动器（用表示）组成，既可以用加热电阻R单独煲汤，也可以在加热的同时用转动器炒菜。小雯关掉家里的其他用电器，只让炒菜机煲汤，汤的质量为2kg，加热250s电能表（如图所示）上的转盘转了500r，汤的温度恰好升高了50℃。[c汤=4.2103J/(kg·℃)] (1)请你画出炒菜机内部的电路图； (2)炒菜机煲汤时的加热效率。 13．如图所示，是一款烫衣服的便携式挂烫机，它有两个加热档位，正常工作时高温档功率为1200W。[c水=4.2×103J/()] （1）将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃，需要吸收的热量； （2）若用正常工作时的高温档加热这些水，所需时间为70s，挂烫机的加热效率。 14．小王研究照明系统模拟控制电路，如图甲所示。已知电源电压，定值电阻，为光敏电阻，其阻值随着光照强度E变化关系的部分数据，如下表所示（光照强度单位为坎德拉，符号为cd），当两端电压低至2V时，控制开关自动启动照明系统（不考虑控制开关对虚线框内电路的影响）。利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值时，照明系统内照明灯自动工作。 光照度E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 光敏电阻阻值/ 36.0 18.0 12.0 9.0 7.2 6.0 (1)标有“6V　3W”字样的照明灯，正常工作时的电流为多大？ (2)闭合开关S，当两端电压低至2V时，求为多少？ (3)小王向老师借来电流表（量程为0~0.6A）、电压表（量程为0~3V）、滑动变阻器上标有“　1A”的字样，连接成如图乙所示的电路。若光敏电阻处的光强E在1.5cd至5cd范围内变化，为保证电路安全，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为。 15．为方便师生饮用热水，学校配置了净化开水器。下表是其铭牌参数： 型号  XX-6A   水胆容量  35L 供水量    开水60L/h 耗电功率  6kW 电源      380V  50Hz （1）该开水器正常工作1h消耗多少电能？ （2）开水器正常工作1h，能把60kg水从20℃加热到100℃，则开水器的效率是多少？ （3）电源电压恒为4.5V。为热敏电阻（阻值随温度变化），为显示温度的电子仪表，的阻值随温度变化的关系如下表所示，当通过的电流为30mA时水的温度为多少？ 温度 80 85 90 95 100 105 110 115 …… 电阻 203 186 172 160 150 142 137 134 ……    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）6Ω；（2）3600J；（3）25% 【详解】解：（1）小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的Ｉ﹣U图像如图乙所示。由图乙可知，小灯泡正常发光时的电流为 由得，小灯泡正常发光时的电阻 （2）小灯泡正常发光的时间 小灯泡正常发光10min消耗的电能 （3）把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为6Ω； （2）小灯泡正常发光10min消耗的电能为3600J； （3）若电源电压为12V，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是25%。 2．（1）4.5V；（2）3Ω；（3）12Ω；（4）3.6V，1.35W 【详解】解：（1）电压表V2测电源电压，电压恒定不变，等于4.5V，故V2的示数为4.5V； （2）由串联电路的特点得，R1上的电压为 由欧姆定律得 （3）由欧姆定律知 所以 （4）V1的示数 电路上消耗的总功率 答：（1）V2的示数为4.5V； （2）R1的阻值为3Ω； （3）滑动变阻器最大阻值为12Ω； （4）V1的示数为3.6V，电路上消耗的总功率为1.35W。 3．（1）9V；（2）12Ω；（3）135J 【详解】解：（1）当 S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可得，电源电压 U=I1R1=0.25A×36Ω=9V （2）当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电阻R2的阻值 （3）此时电阻R1两端的电压为9V，通过电阻R1的电流为0.25A，则1分钟内电流通过R1做的功是 W=UI1t=9V×0.25A×60s=135J 答：（1）电源电压为9V； （2）电阻R2的阻值是12Ω； （3）1分钟内电流通过R1做的功是135J。 4．（1）440W；（2）660W；（3）198V 【详解】解：（1）工作时的功率为 （2）分析电路可知，开关向下仅与触点c接通时，只有工作；开关向上与触点 a、b接通时，、并联，电压相等，根据，电功率和电阻成反比，，则功率之比，则的功率为 则电路的总功率为 （3）实际煮饭用时与正常煮饭用时之比为100∶81，根据，消耗电能相同，则功率与时间成反比，则实际功率与额定功率之比为。电阻不变，根据，则实际电压与额定电压之比为 则实际电压为 答：（1）工作时的功率为440W； （2）开关与触点 a、b接通时，电路的总功率为660W； （3）若某次实际煮饭用时与正常煮饭用时之比为100∶81，则实际电压为198V。 5．（1）4A；（2）5.28×104J；（3）1320W 【详解】解：（1）由电路图可知，开关S接2、3时处于慢热挡，只有电热丝R1接入电路中，则电路中的电流为 （2）慢热工作时间为 t=1min=60s 电热丝产生的热量为 （3）开关S接3、4时处于速热挡，两电电热丝并联，R1的电功率为 R2的电功率为 挂烫机速热过程中的总电功率为 答：（1）挂烫机慢热过程中，电路中的电流为4A； （2）挂烫机慢热工作1min，电热丝产生的热量为5.28×104J； （3）挂烫机速热过程中的总电功率为1320W。 6．（1）a ，0.05A；（2）44W；（3）42℃ 【详解】解：（1）根据公式P=UI可知，电压220V不变时，电路中电流越小功率越小，因此当S1接a，R1和R2串联时，电路中电阻较大，电流较小，加热器处于低温档；由题意可知，低温档的电功率为11W，则低温档时电路中的电流 （2）当S1接a时，电热器处于低温档，此时R1和R2串联，根据可得 则 当S闭合，S1接b时，电路中只接入R1，电路处于高温档，此时的功率 （3）高温档工作10min电热丝产生的热量 W=P高t=44W×10×60s=2.64×104J 电热丝放出热量的70%被马桶圈吸收，故有 即 最多可使马桶圈升高的温度 答：（1）S1接a端点时为低温档，低温档加热时的电流是0.05A； （2）R1的阻值是1100Ω，加热器高温档的功率是44W； （3）高温档工作10min，最多可使马桶圈温度升高42℃。 7．（1）0.5A；（2）20V；（3）10W；（4）4500J 【详解】解：（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，通过R2的电流 （2）串联电路中各处的电流相等，则通过R1的电流 I1=I2=0.5A R1两端的电压 U1=I1R1=0.5A×40Ω=20V （3）R1的电功率 P1=U1I1=20V×0.5A=10W （4）电源电压 U=U1+U2=20V+10V=30V 通过电路的电流 I=I1=I2=0.5A 通电300s，整个电路电流通过所做的功 W=UIt=30V×0.5A×300s=4500J 答：（1）通过R2的电流是0.5A； （2）R1两端的电压是20V； （3）R1的电功率是10W； （4）通电300s，整个电路电流通过所做的功是4500J。 8．（1）6V，10Ω；（2）0.8W 【详解】解：由电路图可知，闭合开关，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）由图像可知，当电路中电流I1=0.2A时，压敏电阻两端的电压U1=4V，则电源电压为 U=I1R0+U1……① 电路中电流I2=0.5A时，压敏电阻两端的电压U2=1V，则电源电压为 U=I2R0+U2……② 因电源的电压不变，所以①式=②式，即 U=I1R0+U1=I2R0+U2 即 0.2A×R0+4V=0.5A×R0+1V 解得：R0=10Ω，U=6V （2）当R0消耗的电功率为1.6W时，根据 P=UI=I2R 可得此时电流为 由图像可知此时R的电压U1=2V，则此时R消耗的电功率 P=U1I′=2V×0.4A=0.8W 答：（1）电源电压为6V，电阻R0的阻值为10Ω； （2）当R0消耗的电功率为1.6W时，压力传感器R消耗的电功率为0.8W。 9．（1）9.6W；（2）5760J；（3）10Ω 【详解】解：（1）灯泡正常工作时的电压，由图可知通过灯泡的电流，则小灯泡的额定功率为 （2）台灯正常工作，电能全部转化为内能，则电流通过灯丝产生的热量为 （3）由图像可知，当电压为6V，电流为0.6A时，根据可知，灯泡的实际功率为，此时小灯泡的电阻为 。 答：（1）台灯的额定功率为； （2）台灯正常工作，电流通过灯丝产生的热量； （3）调节电位器，使灯泡L的功率为，此时灯丝的电阻为。 10．（1）见解析；（2）88Ω；（3）3.3×105J 【详解】解：（1）由可知，电源的电压一定时，电阻越小，功率越大。由电路图可知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大，此时为高温挡；当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，此时为低温挡；当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温挡。 （2）当中温挡加热时，只有R1工作，根据可得，R1的阻值为 （3）高温挡工作5min，该养生壶共消耗的电能为 W＝P高t＝1100W×5×60s＝3.3×105J 答：（1）当开关S1闭合，S2接B时，养生壶为高温挡；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大； （2）R1的阻值为88Ω； （3）该养生壶共消耗了3.3×105J的电能。 11．（1）1100；（2）1；（3）200 【详解】解：（1）如图丙所示，电饭煲正常工作时，高温功率为 （2）如图丙所示，电饭煲正常工作时，低温功率为 低温蒸煮时电路的电流为 （3）由高温档的功率为1100W可得，电饭煲处于高温档的总电阻为 在高温加热状态下，电能表上的指示灯在66秒内闪烁了30次，则电饭煲的实际功率为 则此时的实际电压为 答：（1）电饭煲正常工作时，高温功率是1100W； （2）低温蒸煮时电路的电流是1A； （3）实际电压是200V。 12．(1)见解析； (2)84% 【详解】（1）转动器和加热电阻可单独工作，故二者并联，故炒菜机的内部电路图如图： （2）煲汤时吸收的热量 煲汤时消耗的电能 加热效率 13．（1）75600J；（2）90% 【详解】(1)将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃需要吸收的热量 (2)高温挡加热水消耗的总电能 根据加热效率公式 答：(1) 将水箱中0.2kg的水从10℃加热到100℃，需要吸收的热量为75600J。 （2）若用高温挡加热这些水，所需时间为70s，挂烫机的加热效率为90%。 14．(1)0.5A (2) (3) 【详解】（1）由得正常工作时的电流为 （2）已知，则R1两端电压为 电路中的电流为 R1的电阻为 根据光照度与光敏电阻的关系为光照度与光敏电阻的乘积为36，则对应光照度为 （3）根据题意，电路中的最大电流为，电路中的电阻为 若时，R1的电阻为 则。当电压表的示数最大时即，根据串联分压原理可知，R0接入电路中的阻值最大，R0两端电压为 当时， 则 的取值范围为。 15．（1）2.16×107J；（2）93.3%；（3）100℃ 【详解】解：（1）该开水器正常工作1h消耗电能 W=Pt=6000W×3600s=2.16×107J （2）水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×60kg×(100℃-20℃)=2.016×107J 开水器的效率 （3）当通过的电流为30mA时，热敏传感器R2的阻值 由表中数据可知，对应的温度是100℃。 答：（1）该开水器正常工作1h消耗2.16×107J电能； （2）开水器正常工作1h，能把60kg水从20℃加热到100℃，则开水器的效率是93.3%； （3）当通过的电流为30mA时水的温度为100℃。 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 $$