2025年中考物理二轮复习重难点提分专训（八）电功率的计算题

2025年中考物理二轮复习重难点提分专训（八）电功率的计算题 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．如图所示是某课外活动小组设计的小台灯的电路图。S为单刀双掷开关，电源电压为12V，且保持不变，小灯泡的额定功率是6W，灯丝电阻不变，电阻R的阻值为，当开关S接“2”时，小灯泡恰好正常发光。 （1）小灯泡正常发光，电流通过小灯泡做的功是多少？ （2）小灯泡的额定电流是多少？灯丝的电阻是多少？ （3）开关S接“1”时，电阻R的功率是多少？    汽车的车灯接在12V电源两端，通过灯丝的电流为0.4A。求： 3．灯丝的电阻是多少？ 4．车灯的电功率是多少？ 5．如图所示，灯泡L标有“8V  4W”的字样，开关S闭合，滑片P在中点时，电压表的示数为4V，灯泡正常发光（假定灯泡电阻不随温度变化而变化）。求： （1）灯泡的电阻RL； （2）电源电压U； （3）滑动变阻器的最大阻值R； （4）整个电路的最小功率。 6．如图所示的电路，电源电压恒定不变，为定值电阻，小灯泡L上标有“”的字样，当只闭合开关时，小灯泡正常发光；再闭合开关时，电流表示数变为；求： （1）电源电压； （2）电阻的阻值； （3）当开关、均闭合时，整个电路消耗的功率最大，此时的最大功率。    7．小亮同学准备参加学校科技社团举办的“科技制作大赛”，特意从网上买来了1个电压为12V的电源、2个阻值为6Ω的加热电阻片、若干单刀单掷开关和若干导练，他想设计一个具有三挡（保温、加热与速热）调节的电加热器。 （1）参考已购买的器材，请你帮助小亮画出电路设计图； （2）请你根据所设计电路，计算电加热器三个不同挡位的功率。 8．在如图所示的电路中，电源两端电压为4V且保持不变，电阻R2的阻值为20Ω。当开关S闭合后，电流表的示数为0.6A。求： （1）电路消耗的电功率； （2）R1的阻值。 9．如图所示，电源电压为，小灯泡标有“”字样，开关闭合时，小灯泡正常发光，求： （1）小灯泡正常发光时的功率； （2）定值电阻的阻值。 10．学校新购置了一批台式饮水机，其铭牌如下表所示。 正常工作时该饮水机将热水罐中0.6kg，18℃的水加热到93℃，用时6min。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]，求： 额定频率 50Hz 环境温度 10~38℃ 加热功率 550W 环境湿度 ≤90% 额定电压 220V 制热水能力 ≥90℃ （1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流； （2）罐中的水所吸收的热量； （3）用时6min所消耗的电能； （4）该饮水机加热状态时的效率。 11．箱式电梯是一种以电动机驱动的垂直升降机，用于多层建筑乘人或载运货物。小明搭乘一部电梯上行，用时40s，匀速上升了60m，这段时间内电梯电动机的平均功率为11kW，已知小明的体重为550N，通过计算回答这段时间内： （1）电梯对小明做了多少功？ （2）电梯电动机做了多少功？ （3）电梯的效率是多大？ 12．安安家新买了某款电热毯，图为该电热毯的电路原理图，有高、中、低三个挡位并可手动调节。已知该电热毯的额定电压为U，低温挡、中温挡的额定功率分别为、。加热电阻、、的阻值未知（阻值均不变）。 （1）求电热毯低温挡正常工作时电路中的电流。 （2）分析说明：当开关S接什么位置时，电热毯处于高温挡？ （3）求的阻值。 13．越来越多的人更注重健康，喝茶的人也越来越多，某公司设计的养生壶的电路如图所示，它有加热和保温两挡，与均为电热丝，当加热到设定温度时，养生壶自动切换为保温挡，养生壶的部分参数如表所示。求： 壶的容积 1.5L 额定电压 220V 加热功率 1000W 保温功率 44W （1）当闭合，断开时，养生壶处于哪个状态挡位； （2）在保温挡正常工作时，电路中的电流； （3）的阻值； （4）高温挡加热30分钟，消耗多少度电能？ 14．如图所示，是一款宿舍学生用的迷你电煮锅和它的简化工作电路。迷你电煮锅的高温挡功率为616W，电阻R1的阻值为275Ω。用这个迷你电煮锅的高温挡，把25℃、0.5kg的水加热到100℃需要5min。[]求： （1）电煮锅在低温挡时电路中的电流； （2）电阻R2的阻值； （3）电煮锅高温挡的加热效率。 15．如图所示，电源电压恒定，定值电阻，小灯泡L标有“9V  5.4W”字样，滑动变阻器标有“  0.5A”字样，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A。当只闭合开关时，灯泡L恰好正常发光，不计温度对灯丝电阻的影响，求： （1）灯泡正常发光时的电阻 （2）电源电压 （3）当只闭合开关时，在保证电路安全的情况下，求电路消耗的最大功率。    16．小梦家新买了一台电火锅，如图甲是该款电火锅内部电路图，由保险装置和加热装置组成。加热装置由电阻丝和组成，通过控制两开关的开闭实现高温、中温、低温三挡的调节，图乙是电火锅正常工作一次的“”图像，其中选用高温挡将水烧开，中温挡煮食物，最后选用低温挡保温，请回答： （1）电阻丝的阻值； （2）此次电火锅工作消耗的电能； （3）若电火锅中加入初温为的水，在高温挡正常工作将水烧开（一个标准大气压下），则该电火锅高温挡的热效率。，百分号前保留1位小数。 17．如图所示的电路，电源电压U=12V保持不变，滑动变阻器R0标有“100Ω 1A”字样，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯丝电阻不随温度而变化），电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。为了确保测量准确，要求电表的示数不小于其最大测量值的，要使测量准确并确保电路安全，则： （1）正常发光时灯丝的电阻是多少？ （2）灯泡L消耗的最小功率是多少？ （3）滑动变阻器阻值的变化范围是多少？    18．电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干以后的保温状态。下图是电饭锅的电路图，是电阻，是加热用的电阻丝。 （1）自动开关S接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由； （2）要使电饭锅在保温状态下的功率是加热状态的一半，应该是多少？ 19．如图所示，电源电压为12V并且保持不变，电流表量程为0~3A。滑动变阻器的最大阻值为18Ω，为12Ω，小灯泡L上标有“3V 3W”字样。 （1）求灯泡正常发光时的电阻； （2）只闭合S，调节滑片的位置使灯泡正常工作，求滑动变阻器接入电路中的阻值； （3）闭合S、、，调节滑片的位置使以最大功率工作1min，求这1min内消耗的电能。 20．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，它们的部分参数如下表所示。测试时，两款电热水壶均正常工作，小明把质量为1kg的水从30℃加热到50℃，甲用时120s，乙用时90s。问：【】 甲 额定电压 220V 额定功率 880W 频率 50Hz 乙 额定电压 220V 额定功率 1000W 频率 50Hz （1）乙电热水壶正常工作时电阻是多大？ （2）质量为1kg的水从30℃上升到50℃，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？ 21．如图所示，灯泡L1铭牌上标有“9V 4.5W”的字样（其阻值不变），电压表选用的是“0~15V”的量程，电流表均选“0~0.6A”的量程，电路总电压不变。当只闭合开关S1、S3，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，电流表A的示数为I1，电压表的示数为U1；当只断开开关S1，滑片P滑至最右端时，电流表A的示数为I2，电压表的示数为U2；当只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，电流表A1的示数为I3，电压表的示数为U3，电路消耗的总功率为1.8W。若I1∶I2=5∶3，U2∶U3=3∶5。则： （1）求L1的阻值； （2）求U1∶U2； （3）求电源电压； （4）在电路安全的情况下，求电路的最大功率。 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年中考物理二轮复习重难点提分专训（八）电功率的计算题》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）1800J；（2），灯丝的电阻是；（3） 【详解】解：（1）小灯泡正常发光，电流通过小灯泡做的功 （2）开关接“2”时，小灯泡正常发光，只有小灯泡接在电源上，则小灯泡的额定电压 由可得，小灯泡的额定电流 灯丝的电阻 （3）开关S接“1”时，灯和电阻R串联，电路总电阻 此时电路中的电流为 电阻R的功率 答：（1）小灯泡正常发光，电流通过小灯泡做的功是； （2）小灯泡的额定电流是，灯丝的电阻是； （3）开关S接“1”时，电阻R的功率是。 3．30Ω； 4．4.8W 【解析】3．解：由欧姆定律可知灯丝的电阻 4．根据P＝UI可知车灯的电功率 5．（1）16Ω；（2）12V；（3）16Ω；（4）4.5W 【详解】解：（1）由得灯泡的电阻为 （2）当滑片P在中点时，R′与灯泡L串联，因为灯泡正常发光，所以 UL=U额=8V 因为串联电路的电压等于各分电压之和，所以，电源电压 U=UR+UL=4V+8V=12V （3）因为灯泡正常发光，所以电路中的电流 滑动变阻器接入电路的电阻为 所以，变阻器的最大阻值 R=2R′=2×8Ω=16Ω （4）当滑片位于最大阻值处时，电路的最大总电阻 R串=RL+R最大=16Ω+16Ω=32Ω 则电路消耗的最小功率为 答：（1）灯泡的电阻RL为16Ω。 （2）电源电压为12V； （3）滑动变阻器的最大阻值为16Ω； （4）电路消耗的最小功率为4.5W。 6．（1）6V；（2）30Ω；（3）4.8W 【详解】解：当只闭合开关时，电路为灯泡的简单电路，电流表测量电路电流；此时小灯泡正常发光，所以电源电压与小灯泡的额定电压相等，即电源电压为 再闭合开关时，灯泡和定值电阻并联，电流表测量干路电流。小灯泡的额定电流 根据并联电路的电流特点得出通过定值电阻的电流 电阻的阻值 电源电压不变，根据 可知，电路中的总电阻最小时，电路消耗的总功率最大。当两开关均闭合时，灯泡和定值电阻并联，电路中的总电阻最小，电路消耗的最大总功为 答：电源电压为 6V； 电阻R₁的阻值为； 此时的最大功率为。 7．（1）；（2），， 【详解】解：（1）根据题意可知，要有保温、加热与速热三种功能，结合实验器材，需要这个电路有三种不同的电阻变化，且可以通过开关实现电路的串联和并联，设计电路如图所示： （2）当仅闭合开关S3时，加热电阻R1与R2串联接入电路，处于保温挡，由可知，保温功率 当仅闭合开关S2时，只有加热电阻R1接入电路，处于加热挡，由可知，加热功率 当闭合开关S1和S2时，加热电阻R1与R2并联接入电路，处于速热挡，由可知，速热功率 答：（1）电路设计图如图所示： （2）保温、加热与速热功率分别是：，，。 8．（1）2.4W；（2）10Ω 【详解】解：由题图可知，两电阻并联，电流表测的是干路电流。 （1）根据P=UI可得，电路消耗的电功率为 （2）根据并联电路的电压特点可知，两电阻的两端电压等于电源电压，根据欧姆定律可得，通过电阻R2的电流为 根据并联电路的电流特点可得，通过电阻R1的电流为 根据欧姆定律可得，R1的阻值为 答：（1）电路消耗的电功率为2.4W； （2）R1的阻值为10Ω。 9．（1）0.5W；（2） 【详解】解：（1）开关闭合时，小灯泡正常发光，正常发光时的功率为 （2）小灯泡正常发光，灯泡两端电压为2.5V，则电阻两端电压为 根据欧姆定律可知，定值电阻的阻值为 答：（1）小灯泡正常发光时的功率为0.5W； （2）定值电阻的阻值为。 10．（1）2.5A；（2）1.89×105J；（3）1.98×105J；（4）95.45% 【详解】解：（1）饮水机正常工作时的电流 （2）水吸收的热量 Q吸=cm∆t=4.2×103J/(kg•℃)×0.6kg×(93℃-18℃)=1.89×105J （3）饮水机消耗的电能 W=Pt=550W×6×60s=1.98×105J （4）饮水机的加热效率 答：（1）饮水机正常工作时的电流为2.5A； （2）水吸收的热量为1.89×105J； （3）饮水机消耗的电能为1.98×105J； （4）饮水机的加热效率为95.45%。 11．（1）3.3×104J；（2）4.4×105J；（3）7.5% 【详解】解：（1）电梯对小明做的有用功为 （2）电梯电动机做的总功为 （3）电梯的效率为 答：（1）电梯对小明做的有用功为3.3×104J； （2）电梯电动机做的总功为4.4×105J； （3）电梯的效率为7.5%。 12．（1）；（2）1，分析见解析；（3） 【详解】解：（1）低温挡正常工作时电路中的电流 （2）根据可知，电压一定时，电路中的电阻越小，功率越大，挡位越高；由图可知，当开关S接1时，电路只接入电阻，电阻最小，电热毯处于高温挡。 （3）当开关S接3时，电阻、和串联，电热毯处于低温挡，总电阻 当开关S接2时，电阻和串联，电热毯处于中温挡，总电阻 的阻值 答：（1）电热毯低温挡正常工作时电路中的电流是； （2）见解析； （3）R3的阻值是。 13．（1）此时电路电功率最小，为保温挡；（2）0.2A；（3）；（4）0.5度 【详解】解：（1）当闭合、断开，、串联，电路电阻最大，电源电压不变，根据可知，此时电路电功率最小，为保温挡。 （2）由可知，在保温挡正常工作时的电流为 （3）由可知，串联时电路的总电阻为 当、都闭合，R2被短路，电路中只有工作，根据可知，此时电路中电阻小，电压不变，电功率最大，为加热挡，由可知，的电阻为 根据串联电路电阻规律，所以电阻的阻值为 （4）时间 高温挡功率即为加热挡功率 由可知，高温挡加热消耗的电能为 答：（1）当闭合，断开时，养生壶处于保温挡； （2）在保温挡正常工作时，电路中的电流为0.2A； （3）的阻值为； （4）高温挡加热30分钟，消耗0.5度电能。 14．（1）0.8A；（2）110Ω；（3）85.2% 【详解】（1）当S1、S2闭合时，R1、R2并联，当S1闭合、S2断开时，只有R1工作，根据并联电路的电阻特点可知，并联电路的总电阻小于任一分电阻，当S1、S2闭合时，R1、R2并联，电路中的电阻最小，由 可知，此时电路中的电功率最大，电煮锅处于高温挡；当S1闭合、S2断开时，只有R1工作，电路中的电阻最大，电功率最小，电煮锅处于低温挡；电煮锅在低温挡时电路中的电流 （2）R1的电功率为 根据并联电路的特点可知，R2的电功率为 由 可知，R2的阻值为 （2）水吸收的热量为 由 可知。电煮锅消耗的电能为 电煮锅高温挡的加热效率为 答：（1）电煮锅在低温挡时电路中的电流为0.8A； （2）电阻R2的阻值为110Ω； （3）电煮锅高温挡的加热效率为85.2%。 15．（1）；（2）18V；（3）9W 【详解】解：（1）根据小灯泡正常发光的电阻为 （2）只闭合时灯泡和电阻串联，灯泡L恰好正常发光，故灯的实际电压等于额定电压9V，因 由分压原理可知定值电阻的电压为9V，由串联电路电压的规律，电源电压为 （3）根据P=UI可知灯正常发光时的电流 小于变阻器允许通过的最大电流0.5A，只闭合时变阻器和灯泡串联，电压表测变阻器的电压。根据串联电路电流的规律，为保证电路安全，电流最大电流为0.5A，由欧姆定律，灯的实际电压为 根据串联电路电压的规律，电压表示数为 UV=18V-7.5V=10.5V<15V 故电路消耗的最大功率 答：（1）灯泡正常发光时的电阻为； （2）电源电压为18V； （3）当只闭合开关时，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为9W。 16．（1）110Ω；（2）；（3） 【详解】解：（1）根据电路图，由得，当S1闭合，S2接b时，R1、R2并联，电路中总电阻最小，此时为高温档，电功率为880W；当S1断开，S2接b时，电路中只有R2工作，电路中总电阻居中，此时为中温档，电功率为440W；当S1断开，S2接a时，R1、R2串联，电路中总电阻最大，此时为低温档，电功率为220W。当处于中温挡使，R2的阻值为 当处于低温挡时，两电阻和为 由以上计算可得 （2）此次电火锅工作12min消耗的电能 （3）高温挡工作6min放出（产生）的热量为 水升高的温度 水吸收的热量 则该电火锅高温挡的热效率 答：（1）R1的阻值为110Ω； （2）电火锅工作12min消耗的电能为4.488×105J； （3）电火锅高温挡的热效率为92.8%。 17．（1）6Ω；（2）0.24W；（3）14Ω~54Ω 【详解】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）由可知，正常发光时灯丝的电阻为 （2）因电表的示数不小于其最大测量值的，所以，电流表的最小示数为 此时灯泡两端的电压为 灯泡L消耗的最小功率为 （3）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压为 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值为 灯泡正常发光时的电流为 因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大=0.6A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻为 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为 则滑动变阻器阻值的变化范围是14Ω~54Ω。 答：（1）正常发光时灯丝的电阻是6Ω； （2）灯泡L消耗的最小功率是0.24W； （3）滑动变阻器阻值的变化范围是14Ω~54Ω。 18．（1）见解析；（2）1∶1 【详解】解：（1）自动开关S接通时，短路，电路中的电阻最小，由公式可知，此时电功率最大，为加热状态；自动开关S断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大大，根据可知，电功率最小，为保温状态。 （2）要使电饭锅在保温状态下的功率是加热状态的一半，可得 解得，则 答：（1）自动开关S接通时，电饭锅处于加热状态，自动开关S断开时，电饭锅处于保温状态； （2）为1∶1。 19．（1）3Ω；（2）9Ω；（3）1440J 【详解】解：（1）由得，灯泡正常发光时的电阻 （2）只闭合S，R1与灯泡串联，调节滑片的位置使灯泡正常工作，此时变阻器的电压为 由得，电路中电流为 由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路中的阻值 （3）闭合S、S1、S2，R1与R2并联，灯泡被短路，电流表测量干路电流，调节滑片的位置使R1以最大功率工作1min，此时电流表的示数最大为3A，R2的电流为 R1的电流为 这1min内R1消耗的电能 答：（1）灯泡正常发光时的电阻3Ω； （2）滑动变阻器接入电路中的阻值9Ω； （3）这1min内消耗的电能1440J。 20．（1）48.4Ω；（2）；（3）乙电水壶更节能 【详解】解：（1）从乙表中可知：，，乙电热水壶正常工作时电阻 （2）水吸收的热量是 （3）甲、乙电热水壶消耗的电能 乙电热水壶消耗的电能 因为加热相同质量的水升高相同温度，而，所以应选择乙电热水壶。 答：（1）（1）乙电热水壶正常工作时电阻是48.4Ω； （2）质量为1kg的水从30℃上升到50℃，吸收的热量是； （3）乙电热水壶更节能。 21．（1）18Ω；（2）5∶2；（3）9V；（4）5.4W 【详解】解：（1）灯泡L1铭牌上标有“9V 4.5W”的字样（其阻值不变），由得 （2）只闭合开关S1、S3，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电阻R3被短路，电路中只有灯泡L工作，电流表测量电路电流，电压表测量电源电压，电流表A的示数为I1，电压表V的示数为U1，则 ， 当只断开开关S1，滑片P滑至最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大电阻串联，电阻R3被短路，电流表测量电路电流，电压表V测量滑动变阻器的最大电阻的电压，电流表A的示数为I2，电压表的示数为U2，则 ， 由题意得 所以 解得 所以 （3）只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，灯泡L、滑动变阻器的最大电阻、电阻R3串联，电流表A开路，电流表A1测量电路电流，电压表V测量灯泡L与滑动变阻器最大电阻的总电压，电流表A1的示数为I3，电压表的示数为U3，电路消耗的总功率为1.8W，电路的总电流为 由欧姆定律得 ① 依题意得 所以 ② 由①②得 （4）当三个开关都闭合，电路为R2的简单电路，调节滑片P的位置，使电路中的电流最大，此时电流为 由于电流表的量程为0~0.6A，超过了电流表的量程。因此只断开开关S3，滑片P滑至最左端，此时电路中只有R3这一个阻值为15Ω的电阻，此时的电流为 所以电路中的最大电流为0.6A，电路的最大功率为 答：（1）L1的阻值为18Ω； （2）U1∶U2为5∶2； （3）电源电压为9V； （4）在电路安全的情况下，电路的最大功率为5.4W。 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 $$