2025年中考物理第一轮专题训练：欧姆定律与电功率的综合计算题

2025年中考物理第一轮专题训练：欧姆定律与电功率的综合计算题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．如图所示，电阻R1为20Ω，电阻R2为60Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为1.2A，求 （1）电源的电压 （2）闭合开关S1和S2，电路消耗的总功率． 2．如图所示，设电源电压保持不变，R0＝10Ω。当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在中点c时，电流表的示数为0.3A，移动滑片P至b端时，电流表的示数为0.2A，则电源电压U与滑动变阻器的最大阻值R分别为多少？ 3．小明同学设计了一个测量压力的压力计，图（甲）是其工作原理，R为压力传感器，当压力作用在托盘上，R的电阻值就会随所受压力大小发生变化，如图（乙）所示。电源电压3V恒定不变，托盘的质量忽略不计。当托盘受到的压力为0时，电压表的示数为1.2V，g取。求： （1）的阻值； （2）当水平托盘上所放质量20kg的物体时，求水平托盘受到的压力和电流表的示数。 4．如图为小明设计的可调节多档位加热器电路．电源电压恒为18V，R1、R2为规格相同且阻值恒定的加热电阻，R3为阻值可调的限流电阻．求： （1）当S、S1和S2都闭合时，电路处于快热档，此时电流表A1的示数为3.6A，求快热档的功率为多少瓦；（2）当S闭合，S1、S2都断开时，处于调温档，移动滑动变阻器滑片就可以自主调节加热电阻的发热功率．若滑片在距右端2/3处时，加热电阻发热的功率为3.6W，求滑动变阻器的最大阻值为多少欧？ （3）若电流表A2的量程为0-3A，电压表V的量程为0-15V，在所有元件安全的前提下，加热电阻的最高功率和最低功率的比值是多少？ 5．如图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜，电热膜直接在220V电源上，使用时镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，该防雾镜的相关数据如下表。 镜子质量 1.2kg 额定电压 220V 额定功率 110W （1）求防雾镜正常工作时的电流； （2）经测试，在5℃环境下工作3min可使平面镜的平均温度升高了20℃，求电热膜给平面镜的加热效率；[玻璃的比热容为0.75×103J/（kg•℃）] （3）如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R2，改变电热膜的功率，以满足不同季节使用的需要。当R2的阻值为110Ω时电热膜的功率为多大？ 6．如图所示，灯泡L标有“12V，4W”的字样，定值电阻R阻值为6Ω，电源电压恒定不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： (1)当开关S₂闭合，S₁、S₃断开时，灯泡L的实际功率为1W，则电源电压； (2)当开关S₂闭合，S₁、S₃断开时，通电3min，电流通过定值电阻R所做的功； (3)当开关S₁、S₃闭合，S₂断开时，电路的总电阻。（保留两位小数） 7．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2=20Ω，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，求： (1)电源电压 (2)电阻R1中的电流 (3)电阻R1的阻值 8．在图所示的电路中，R1=6欧，电源电压为9伏，电压表的示数为6伏，电流表的示数为1安。如果再取一个定值电阻R接入电路，要使电流表的示数变为1.5安，试问： (1)R2的阻值为多大？ (2)R的阻值应为多大，以什么方式接入电路？ (3)R接入电路后，电压表的读数为多少？ 9．图甲是一款紫砂电饭锅，图乙是其简化电路图，部分参数如表所示，R1、R2是电热丝，已知R1的阻值为55Ω，求： 额定电压 220V 电功率 高温挡 1320W 中温挡 880W 低温挡 440W （1）电饭锅在低温挡正常工作时的电流； （2）电热丝R2的阻值； （3）小亮发现用电高峰期，家里电灯比平时暗一些，他将家里的其他用电器都关闭，只让此电饭锅用高温挡煮粥，当煮粥55秒时家中的电能表转盘恰好转了20转（电能表标有“1200r/kW•h”字样），此时电路的实际电压是多少。 10．有一个额定电压为8V的小灯泡，正常发光时的电阻为10Ω．手边现只有电压为10V的电池，以及任意阻值的备选电阻器．为了使此小灯泡正常发光：应选用的电阻值为多大的电阻器与灯泡串联？ 11．如图甲是定值电阻R1和标有“8V 8W”灯泡L的I﹣U关系图像。如图乙所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12Ω。当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，电流表的示数为0.5A。 （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）同时闭合开关S、S1、S2，电路消耗的最大功率。 12．如图甲所示，暖菜板通过内置加热装置，让面板快速升温，令饭菜可以长时间保持温热，成为了冬季的餐桌新宠。如图乙所示是其简化的部分电路，为电热丝，的阻值为110Ω，加热装置通过智能控温开关可实现高温和保温两种工作状态。某次用餐使用1小时，暖菜板电功率随时间变化的图像如图丙所示。求： （1）高温挡工作时通过电路的电流； （2）电热丝的阻值； （3）此次用餐过程中使用暖菜板消耗的电能。 13．2009年10月1日的国庆联欢晚会上，有一个漂亮的“光立方”，它是由4028棵“发光树”组成的。如图所示，每棵“发光树”上有168个LED灯（发光二极管），在得到同样亮度的情况下，其耗电量不到白炽灯的十分之一、 (1)若每个LED灯的功率为0.1W，则一棵“发光树”正常工作100min消耗了多少电能？ (2)若一棵这样的“发光树”正常工作100min消耗的电能全部用来给水加热，在一标准大气压下可以把质量为多少kg20℃的水烧开？ 14．如图L1、L2是规格分别为“6V，6W”、“3V，2.7W”的小灯泡，将它们连在如图的电路中，电源电压恒定不变，当只闭合S时，L2正常发光。当S、S1都闭合时，（不计温度对灯泡电阻的影响）求： （1）灯泡L1的电阻； （2）此时灯泡L2的电功率P2； （3）1min内电流做的总功。    15．如图所示的电路中，电源电压为6V保持不变，电阻R的阻值为10Ω，滑动变阻器上标有“30Ω 2.5A”字样，当开关S闭合时，电流表的示数为0.9A．求： （1）通过电阻R的电流； （2）滑动变阻器的功率； （3）将滑动变阻器的滑片P调到最右端，开关S闭合后，经过10s电路中消耗的电能。 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年中考物理第一轮专题训练：欧姆定律与电功率的综合计算题》参考答案 1．（1）24V（2）38.4W 【分析】（1）如图所示，电阻R1和电阻R2并联，只闭合开关S1时，电阻R1单独接入电路，电流表的示数为1.2A，由欧姆定律可求U1，即电源电压； （2）闭合开关S1和S2，电阻R1和电阻R2并联，由I=求电路中电流，根据P＝UI可求电路消耗的总功率． 【详解】（1）如图所示，电阻R1和电阻R2并联，只闭合开关S1时，只有电阻R1接入电路， 由I＝可得电阻R1的电压：U＝U1＝I1R1＝1.2A×20Ω＝24V； （2）闭合开关S1和S2，电阻R1和电阻R2并联，由I＝可得电路中电流： I＝I1+I2＝I1+＝1.2A+＝1.2A+0.4A＝1.6A， 电路消耗的总功率：P＝UI＝24V×1.6A＝38.4W． 答：（1）电源的电压是24V； （2）闭合开关S1和S2，电路消耗的总功率是38.4W． 2．6V；20Ω 【详解】解：闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在中点c时，电阻R0和滑动变阻器串联，电路中的电流为 ··········① 移动滑片P至b端时，电阻R0和滑动变阻器Rb＝R串联，此时电路中的电流为 ··········② 由①②两式可解得 U＝6V，R＝20Ω 答：电源电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。 3．（1）200Ω；（2）200N，0.01A 【详解】解：（1）由甲图可知定值电阻R0与压力传感器R串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路中的电流，电源电压U=3V。当电压表的示数为U0=1.2V，根据串联电路的电压规律可得，R两端的电压 U1=U-U0=3V-1.2V=1.8V 由图乙可知托盘受到的压力为0时，压力传感器R的阻值R1=300Ω，根据欧姆定律可得，压力传感器中通过的电流 即电流表此时的示数为6×10-3A；由串联电路的电流规律可得R0中通过的电流 I0=I1=6×10-3A 根据欧姆定律可得，R0的阻值 （2）水平托盘上所放质量20kg的物体时，压力 F=G=mg=20kg×10N/kg=200N 从图中可知电阻R的阻值R2=100Ω，电流表的示数 答：（1）R0的阻值为200Ω； （2）水平托盘受到的压力200N，电流表的示数0.01A。 4．（1）64.8W；（2）60Ω；（3）72 【分析】（1）当S、S1 和S2 都闭合时，R3 被短路，加热电阻R1、R2 并联，由P=UI可求出快热档的功率 （2）当加热电阻R1、R2 并联时，根据求出电路总电阻，进而再求出R1 、R2 阻值； 当S闭合，S1 、S2 都断开时，R2 、R3 串联，电流表A2 测电路中的电流，电压表测R3 两端的电压，根据P=I2 R先求出电路中的电流，再利用I=求出电路总电阻，最后根据串联电路特点求出R3 最大阻值． 【详解】（1）当S、S1 和S2 都闭合时，R3 被短路，加热电阻R1、R2 并联，电压表V和电流表A2 无示数，电流表A1 测量的是干路中的电流I=3.6A，电路处于快热档，则快热档的功率是：P=UI=18V×3.6A=64.8W （2）当加热电阻R1、R2并联时，由知道，电路的总电阻是： 又因为R1 =R2，由并联电路电阻规律知道，，所以R1 =R2 =2R=10Ω； 当S闭合，S1 、S2 都断开时，R2 、R3 串联，电流表A2 测电路中的电流，电压表测R3 两端的电压，当滑片在距右端处时，则R3 接入的阻值为最大阻值的，由P=I2 R知道，此时电路中的电流是： 由知道，电路的总电阻是： 所以，R3 接入的阻值：R3 =R′-R2 =30Ω-10Ω=20Ω， 故R3 最大阻值是：R3最大 =3R3 =3×20Ω=60Ω； （3）当S闭合，S1 、S2 都断开，在电压表V的示数为15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，加热电阻的功率最小， 此时加热电阻R2 两端的电压是：U2 =U-Uv =18V-15V=3V， 则加热电阻的最小功率是：P′= 由于S、S1 和S2 都闭合时，电路处于快热档，加热电阻的功率为最大P=64.8W， 所以，加热电阻的最高功率和最低功率的比值是：=72 【点睛】本题考查了电路的分析、欧姆定律的应用、电功率的计算等，解题的关键是电路连接方式的分析以及公式的灵活应用，是一道电学综合应用题． 5．（1）0.5A；（2）90.9%；（3）70.4W 【详解】解：（1）由P＝UI得，防雾镜正常工作时的电流 （2）防雾镜吸收的热量 Q＝cmΔt＝0.75×103J/(kg·℃)×1.2kg×20℃＝1.8×104J 电热膜正常工作3min消耗的电能 W＝Pt＝110W×3×60s＝1.98×104J 电热膜给平面镜的加热效率 （3）防雾镜正常工作时，电路为R1的简单电路，则电热膜R1的阻值 给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R2，R1和R2串联，此时电路中的电流 电热膜R1的功率 P1＝(I′)2R1＝(0.4A)2×440Ω＝70.4W 答：（1）防雾镜正常工作时的电流为0.5A； （2）电热膜给平面镜的加热效率为90.9%； （3）当R2的阻值为110Ω时电热膜的功率为70.4W。 6．(1)7V (2)30J (3)5.14Ω 【详解】（1）当开关S₂闭合，S₁、S₃断开时，灯泡与电阻串联，根据灯泡电阻 灯泡L的实际功率为1W，根据P=I2R，电路中电流 根据知，电源电压 （2）通电3min，电流通过定值电阻R做的功 （3）由图可知，当开关S1、S3闭合，S2断开时，灯泡与电阻并联，电路的等效电阻，即总电阻 7．(1)6V；(2)0.2A；(3)30Ω 【详解】解：(1)由电路图可知，R1、R2并联，电流表A2测量R2支路的电路，A1测量干路电流。电源电压 (2)根据并联电路电流规律得，通过R1的电流 (3)电阻R1的阻值 答：(1)电源电压为； (2)电阻R1中的电流为； (3)电阻R1的阻值。 8．(1)3Ω； (2)若R并联在a、b之间，R=6Ω；若R并联在a、c之间，R=18Ω； (3)若R并联在a、b之间，电压表示数4.5V；若R并联在a、c之间，电压表示数6V。 【详解】（1）R2的两端的电压为 U2=U-U1=9V-6V=3VR2的阻值为 （2）电流表的示数为1.5A时，电路中的总电阻为 由并联电路的电阻特点可知，电阻R应与并联在电路中。 若R并联在a、b之间，则并联后a、b之间的阻值应为 Rab=R总-3Ω=3Ω 故有 解得R=6Ω。 若R并联在a、c之间，则并联后 a、c之间的阻值应为 Rac= R总=6Ω 故有 解得 R=18Ω 若R并联在b、c之间，则并联后b、c之间的阻值应为 Rbc=R总-6Ω=0Ω 显然只有将无阻值的导线接在b、c之间才能满足Rbc=0Ω，这不符合题意。 （3）将R并联在不同的位置，电压表的读数不同。 ① 当 R并联在a、b之间时， Rab =R₂=3Ω，根据串联分压规律，电压表示数 ②当R并联在a，c之间时，并未影响R1、R2所在的这条支路，因此U1=6V。 9．（1）2A；（2）110Ω；（3）200V 【详解】解：（1）由可知，电饭锅在低温挡正常工作时的电流 （2）由可知，当总电阻最小时，电功率最大，为高温挡；由图乙可知当开关S1和S2均闭合时，R1和R2并联，电路总电阻最小，则高温挡电功率为 解得 （3）1200r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过1200转，电能表转盘恰好转了20转，电饭锅消耗的电能 电饭锅的高温挡的实际功率 根据可知，电饭锅高温挡的发热电阻 由可知，电路的实际电压 答：（1）电饭锅在低温挡正常工作时的电流为2A； （2）电热丝R2的阻值为110Ω； （3）用电高峰期，电路的实际电压是200V。 10．2.5Ω 【详解】解答：根据串联电路的分压特点，利用电阻分压：UR＝U−UL＝10V−8V＝2V；电路中的电流为： I＝0.8A；电阻的阻值： R＝2.5Ω；答：所选用的电阻器的阻值为2.5Ω. 点睛：已知额定电压是8V，所以接在10V的电源上时，电源电压高于灯泡的额定电压，根据串联电路的分压特点；需要串联电阻进行分压；先根据小灯泡的电阻和它的额定电压，利用欧姆定律可求出它正常发光时的电流，然后利用欧姆定律的变形公式求出电阻． 11．（1）8Ω；（2）14.4W 【详解】解：（1）根据知灯泡正常发光时的电阻为 （2）当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器R2的滑片P滑到b端时，电流表的示数为0.5A，灯泡与整个滑动变阻器串联，由图像知，灯泡两端的电压，滑动变阻器两端电压为 电源电压为 当开关S、S1、S2同时闭合，滑动变阻器滑片位于最左端时，电路总电阻最小，总功率最大，此时R1与小灯泡并联。此时小灯泡两端电压为8V，所以灯泡正常发光，功率为 由表可知，R1电阻为 R1功率为 电路消耗的最大总功率为 答：（1）灯泡正常发光时的电阻为8Ω； （2）同时闭合开关S、S1、S2，电路消耗的最大功率为14.4W。 12．（1）2A；（2）330Ω；（3）7.92×105J 【详解】解：（1）分析电路图可知，当S闭合、S1断开时，R1与R2串联，电路中的总功率为 当S、S1闭合时，R1短路，R2单独工作，此时电路中的总功率为 在电源电压一定时，由于，所以当S、S1闭合时为高温挡，此时电路中的电流为 （2）由丙图可知，低温时的总功率为110W，低温挡工作时，电路中的总电阻为 R1的阻值为 （3）高温挡工作时的功率为 此次用餐过程中使用暖菜板消耗的电能 答：（1）高温挡工作时通过电路的电流为2A； （2）电热丝的阻值为330Ω； （3）此次用餐过程中使用暖菜板消耗的电能为7.92×105J。 13．(1) 1.008×105J ；(2) 0.3kg 【详解】(1)一棵“发光树”正常工作100min消耗的电能 W总=P总t= 0.1W×168×100×60s＝1.008×105J (2)根据吸热公式得 m＝ ==＝0.3kg 答：(1)一棵“发光树”正常工作100min消耗1.008×105J的电能； (2)这些电能可以把质量为0.3kg的烧开。 14．（1）6Ω；（2）2.7W；（3）252J 【详解】解：（1）根据 可得，灯泡L1的电阻为 （2）当只闭合S时，只有L2接入电路，此时L2正常发光，则电源电压 当S、S1都闭合时，灯泡L1和L2并联，因并联电路各支路互不影响，则此时灯泡L2仍然正常发光，其消耗的功率为 （3）当S、S1都闭合时，灯泡L1和L2并联，根据并联电路电压的规律知L1两端的电压为 此时L1消耗的功率为 电路的总功率 1min内电流做的总功为 答：（1）灯泡L1的电阻为6Ω； （2）此时灯泡L2的电功率P2为2.7W； （3）1min内电流做的总功为252J。 15．（1）0.6A；（2）1.8W；（3）48J 【详解】解：（1）由电路图可知，闭合开关，两电阻并联，电流表测干路电流。电源电压为6V，电阻R的阻值为10Ω，由并联电路电压的规律和欧姆定律可得通过电阻R的电流 （2）电流表A的示数为0.9A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，由并联电路电流的规律，通过滑动变阻器的电流为 I滑=I0-I=0.9A-0.6A=0.3A 此时滑动变阻器消耗的电功率 P=UI滑=6V×0.3A=1.8W （3）将滑动变阻器的滑片P调到最右端，滑动变阻器接入电路最大阻值，此时通过滑动变阻器的电流 根据并联电路各支路可独立工作、互不影响，通过R的电流保持不变，此时干路电流 I0′=I+I滑′=0.6A+0.2A=0.8A 经过10s电路中消耗的电能 W=UI0′t=6V×0.8A×10s=48J 答：（1）此时通过电阻R的电流为0.6A； （2）此时滑动变阻器消耗的电功率1.8W； （3）经过10s电路中消耗的电能为48J。 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 $$