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，电源电压恒为6 V，定值电阻R1和R2串联在电路中，若R1的电阻值为10 Ω，闭合开关时电压表示数为2 V。求： （1）R1两端的电压； （2）通电60 s，电流通过R2产生的热量。 2．小华想利用电能表（表盘如图所示）测量家中电热水壶的热效率。他将家中其他用电器与电源断开，仅让该电热水壶工作，把1kg水从20℃加热到60℃，在此过程中观察到电能表的转盘转了100转。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，求： (1)水吸收的热量； (2)电热水壶的热效率。 3．如图甲所示的电路中，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，小灯泡L上标有“6V”字样，小灯泡的电流随电压的变化情况如图乙所示，滑动变阻器上标有“40Ω  1A”字样，的阻值为10Ω，当开关S和闭合，断开，滑动变阻器的滑片P在其中点时，小灯泡恰好正常发光。求： （1）小灯泡正常发光时的电功率； （2）电源电压； （3）开关S和闭合，断开时，电路消耗的最大功率和最小功率的比值。 4．集合了传统高压锅和电饭煲功能于一体的电压力锅，彻底解决了压力锅的安全问题，解除了普通压力锅困扰消费者多年的安全隐患，省时节电（比普通电饭锅节电30％以上）。如图是某款电压力锅及其铭牌（见下表）。请你计算： （1）该电压力锅正常工作时的电流多大？ （2）在该电压力锅中装入3 kg初温为20℃的水，当加热到120℃时刚好沸腾，则水吸收多少热量？ （3）上述加热水的过程中电压力锅正常工作了25 min，则消耗的电能是多少？ （4）在上述加热水的过程中，该电压力锅的加热效率是多大？ 5．如图所示为小明爸爸用来孵化小鸡的恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关S1可实现“保温”和“加热”两个挡位间的切换。电源电压U=220V，R1、R2是电热丝，恒温箱“保温”时的电功率P保温=200W，将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡位，箱内温度从20℃升至设定的恒温38℃（不计热量损失），用时90s，恒温箱的容积V=2.5m3，箱内空气密度ρ=1.2kg/m3，箱内空气的比热容c=1.0×103J/（kg•℃）。不考虑电阻值随温度的变化，求： （1）箱内空气升温吸收的热量； （2）“加热”时恒温箱的电功率； （3）电热丝R1、R2的阻值。 6．如图所示电路，两个小灯泡L1标有“3V 1.5W”；L2标有“3V 1.8W”的字样，闭合开关S，小灯泡L1正常发光．求： （1）通过导线A点的电流多大？ （2）通电20s，电路消耗的电能是多少？ 7．小名同学家购置了一台取暖器简称电热油汀，它是一种安全可靠的空间加热器，外观及铭牌如图甲所示。据了解，该电热油汀的工作物质是一种油，这种油的密度，比热容约为请你分析并解答： （1）电热油汀电热丝阻值的大小； （2）为了使电热油汀的实际加热功率可以调节，他找来一个旧的电位器（滑动变阻器），经测试最大阻值只能调到176Ω，将它串联在电路中对电热油汀进行改装，改装后的简化电路如图乙所示。请你计算改装后电热油汀的实际加热功率变化范围； （3）该同学了解到次电热油汀的工作物质是一种油后，对此产生了疑问，为什么不使用水呢？除油的密度较小外，请从物质性质的其它方面找出一条使用该油的好处。 8．如图所示是某新能源纯电汽车，该车质量为5×104kg，车轮与水平地面的总接触面积为500cm2。五一假期，小金一家三口（总质量为180kg）驾驶该车去旅游，在0.5h内行驶了50km的路程，其牵引力为400N，该汽车百公里耗电为13.2kW·h（行驶100km消耗电能13.2kW·h）。求此过程中： （1）行驶的平均速度； （2）空车静止时对水平地面的压强； （3）牵引力做的功； （4）汽车电池的电能转化为汽车机械能的效率（保留整数）。 9．标有“220V 100W”字样的灯泡，接在家庭电路上正常工作时，通过灯丝的电流是多少？灯丝的电阻是多少？该灯正常工作40h，耗电多少kWh？ 10．如图所示电路，电源电压为U且恒定不变，的电阻为5Ω。当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片从A移至B处时，电压表先后的示数之比为4:3，电流表先后的示数之比为2:3。保持滑片在B处，断开S1，闭合S2,电路总功率为0.9W；再将滑片移至A处，电路总功率为0.6W，求： （1）滑动变阻器在A、B两处的电阻之比； （2）电源电压U； （3）当S1闭合，S2断开，的滑片在A处时，的功率。 11．小红用额定功率为2000W的电热水壶，将1kg的水从20℃加热到100℃耗时240s，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg﹒℃），求这一过程： （1）水吸收的热量； （2）电热水壶烧水的效率． 12．小明和妈妈一起去商场选购了全自动豆浆机，回到家他马上阅读了使用说明书并观察了豆浆机铭牌（如图丙），电路原理图可等效成图乙．请你帮小明解决下列问题： （1）电加热管的电阻是多大？ （2）豆浆机做一次豆浆电热管工作10min，此过程中电热管消耗的电能是多少焦？ （3）电动机正常工作时的电流是多少？ （4）电动机内的线圈电阻为5Ω，电动机正常工作1min产生的热量是多少？ 13．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？ 14．如图所示，电源电压保持12V不变，电阻R1=60Ω，只闭合开关S3，将滑动变阻器滑片P移到中点时，电流表示数为0.4A，小灯泡L的实际功率为3.6W；电流表的量程为，电压表的量程为。（不考虑温度对灯丝电阻的影响） (1)当开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是多少？ (2)只闭合开关S3，滑片P在中点时，小灯泡的电阻和滑动变阻器的最大阻值； (3)在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是多少？在这种情况下，5min内电路消耗的总电能。 15．如图所示，电源电压为，小灯泡标有“”，开关闭合时小灯泡正常发光。求： （1）小灯泡正常发光时的电功率； （2）定值电阻的阻值。 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）4V；（2）48 J 【详解】解：（1）因为电阻R1和R2串联，根据串联电路的特点和欧姆定律得 R1两端的电压 U＝U－U2＝6 V－2 V＝4 V （2）通过电阻R2的电流 产生的热量 Q2＝UIt＝2 V×0.4 A×60 s＝48 J 答：（1）R1两端的电压为4V； （2）通电60 s，电流通过R2产生的热量为48J。 2．(1) 1.68×105J；(2)84% 【详解】(1)水吸收的热量 Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(60℃-20℃)=1.68×105J (2)电热水壶消耗的电能 W==2×105J 电热水壶的热效率 η==84% 答：(1)水吸收的热量是1.68×105J； (2)电热水壶的热效率是84%。 3．（1）3.6W；（2）18V；（3）5∶3 【详解】解：（1）由乙图可求灯泡正常发光时的电功率 （2）当开关S和闭合，断开，滑动变阻器的滑片P在其中点时，小灯泡恰能正常发光，此时小灯泡和串联，两端电压 电源电压 （3）开关S和闭合，断开时，当电流表示数为0.6A时，电路消耗的功率最大 当的阻值滑到最大时，电路的功率最小 电路消耗的最大功率和最小功率的比值 答：（1）小灯泡正常发光时的电功率为3.6W； （2）电源电压为18V； （3）比值为5∶3。 4．（1）4.55A；（2）1.26×106J；（3）1.5×106J；（4）84% 【详解】解：（1）由P=UI得，该电压力锅正常工作时电流为 （2）水吸收的热量为 Q吸=c水m（t2-t1）=4.2×103J/（kg·℃）×3 kg×（120℃-20℃）=1.26×106J （3）加热时间 t=25 min=1500 s 由得，电压力锅消耗的电能为 W=P额t=1000 W×1 500 s=1.5×106J （4）该电压力锅的加热效率为 答：（1）该电压力锅正常工作时的电流为4.55 A； （2）水吸收的热量为1.26×106J； （3）消耗的电能是1.5×106J； （4）该电压力锅的加热效率为84％。 5．（1）5.4×104J；（2）600W；（3）242Ω，121Ω 【详解】解：（1）由 可知，箱内空气的质量 m=ρV=1.2kg/m3×2.5m3=3kg 箱内空气吸收的热量 Q吸=cm（t-t0)=1.0×103J/（kg•℃）×3kg×（38℃-20℃)=5.4×104J （2）不计热量损失，恒温箱消加热时消耗的电能 W1=Q吸=5.4×104J “加热”时恒温箱的电功率 （3）保温挡时，由可知，R1的阻值 加热挡时R2的电功率 P2=P加热-P保温=600W-200W=400WR2的阻值 答：（1）箱内空气升温吸收的热量为5.4×104J； （2）“加热”时恒温箱的电功率为600W； （3）电热丝R1的阻值为242Ω，R2的阻值为121Ω。 6．（1）1.1A；（2）66J 【详解】试题分析：（1）灯泡L1和L2并联，L1正常发光，∴电源电源U=3v，故L2也正常发光， 通过L1的电流I1=P1/U1=1.5W/3V=0.5A，通过L2的电流I2=P2/U2=1.8W/3V=0.6A， ∴通过A点的电流 I=I1+I2=0.5A+0.6A=1.1A；（2）电路消耗的电能W=UIt=3v×1.1A×20s=66J． 考点：欧姆定律；电能的计算 7．（1）44Ω；（2）44W~1100W；（3）见解析 【详解】解：（1）由 得，电热丝电阻 （2）根据可知当电路中阻值最小（即滑变连入电路阻值最小为0Ω）时电功率最大，则最大功率为1100W；当电路中电阻最大（即滑变阻值最大为176Ω）时电功率最小，两电阻串联，最大阻值 最小电流 电热油汀最小功率 则改装后的电热油汀的功率范围为44W~1100W。 （3）油的比热容小，加热相同时间，温度升高快，且油是绝缘体,使用较安全。 答：（1）电热油汀电热丝阻值为44Ω； （2）改装后电热油汀的实际加热功率变化范围为44W~1100W； （3）油的比热容小，加热相同时间，温度升高快，且油是绝缘体，使用较安全。 8．（1）100km/h；（2）1×107Pa；（3）2×107J；（4）84% 【详解】解：（1）在0.5h内行驶了50km的路程，行驶的平均速度为 （2）车对水平地面的压力为 F=G=mg=5×104kg×10N/kg=5×105N 车对水平地面的压强 （3）牵引力做的功 W=F牵s=400N×50×1000m=2×107J （4）汽车行驶100km牵引力做的功 W总=2W=2×2×107J=4×107J 该汽车百公里耗电为 W电=13.2kW·h=13.2×3.6×106J=4.752×107J 汽车电池的电能转化为汽车机械能的效率 答：（1）行驶的平均速度是100km/h； （2）空车静止时对水平地面的压强是1×107Pa； （3）牵引力做的功是2×107J； （4）汽车电池的电能转化为汽车机械能的效率是84%。 9．0.45A，484Ω，4 【详解】解：（1）由P=UI可得，通过灯丝的电流 （2）由可得，灯丝的电阻 （3）由W=Pt可得，该灯正常工作40h，耗电 W=Pt=0.1kw×40h=4kwh 答：通过灯丝的电流是0.45A，灯丝的电阻是484Ω，该灯正常工作40h，耗电4kwh． 10．(1)2:1；(2)3V；(3)0.4W 【详解】解：(1)由电路图知，S1闭合、S2断开时，电阻R1与滑动变阻器R0串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 滑片从A移到B时，据知 (2)S1断开、S2闭合时，电阻R2与变阻器R0串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，据得 而 R2=5Ω，RA=2RB 所以 RA=10Ω，RB=5Ω 电源电压 U=3V (3)S1闭合、S2断开时，由题意有 即 解得 R1=5Ω 滑片在A处时，电路的电流 此时，R0的功率 P=IA2RA=(0.2A)2×10Ω=0.4W 答：(1)滑动变阻器在A、B两处的电阻之比为2:1； (2)电源电压U为3V； (3)当S1闭合，S2断开，R0的滑片在A处时，R0的功率为0.4W。 11．（1）3.36×105J（2）70% 【分析】由热量公式Q=cm△t计算吸收的热量；根据W=Pt可以求消耗的电能，再利用效率公式计算效率． 【详解】（1）水吸收的热量： Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J； （2）电热水壶消耗的电能： W=Pt=2000W×240s=4.8×105J； 电水壶加热的效率： η=×100%=×100%=70%． 【点睛】本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，注意计算时的单位变换要正确． 12．（1）电加热管的电阻是73.3Ω； （2）此过程中电热管消耗的电能是3.96×104J； （3）电动机正常工作时的电流是0.5A； （4）电动机正常工作1min产生的热量是75J 【详解】试题分析：（1）由P=可得，加热管的电阻： R==≈73.3Ω； （2）由P=可得，电热管消耗的电能： W=PRt=660W×10×60s=3.96×104J； （3）由P=UI可得，电动机正常工作时的电流： IM===0.5A； （4）电动机正常工作1min产生的热量： QM=Q=IM2RMt=（0.5A）2×5Ω×60s=75J． 13．（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． 14．(1) 0.2A；(2) 22.5Ω，15Ω；(3) 1.92W，576J 【详解】解：(1)当开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器被短路，小灯泡L和并联，并联电路的电源电压等于各支路电压，则通过R1的电流是 (2)只闭合开关S3，滑动变阻器和小灯泡串联，将滑动变阻器滑片P移到中点时，电流表示数为0.4A，小灯泡L的实际功率为3.6W，则小灯泡的电阻 小灯泡两端的电压 则此时滑动变阻器的电阻 所以滑动变阻器的最大阻值是15Ω。 (3)由可知，当电路中电流最小时，电路的总功率最小，只闭合开关，滑动变阻器调到最大阻值，此时电路的电流 此时电压表示数为 没有超过电压表量程，所以电路是安全的，此时电路消耗的最小功率 5min内电路消耗的总电能 答：(1)当开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是0.2A； (2)只闭合开关S3，滑片P在中点时，小灯泡的电阻是22.5Ω，滑动变阻器的最大阻值是15Ω； (3)在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是1.92W，在这种情况下，5min内电路消耗的总电能是576J。 15．（1）；（2） 【详解】解：（1）小灯泡标有“”字样，小灯泡正常发光时，其功率为 （2）由图可知，灯泡与定值电阻串联，当小灯泡正常发光时，根据串联分压原理，定值电阻两端的电压为 通过定值电阻的电流为 定值电阻的阻值为 答：（1）小灯泡正常发光时的电功率为0.5W； （2）定值电阻的阻值17.5Ω。 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 $$