2025年中考物理复习专题——电功率的综合计算

2025年中考物理复习专题——电功率的综合计算 一、计算题 1．为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾，降低居民的用电费用，我市部分地区已使用了分时电（能）表，电费价目表如下： 原电表计费方法 分时电表计费方法 时间范围 全天 高峰期 低谷期 8：00～21：00 21：00～8：00 单价（元/度） 0.52 0.55 0.30 小明家每天要用电水壶将体积为2L、初温为20℃的水烧开，已知气压为1标准大气压，水的比热为4.2×103J/（kg•℃）。求： (1)烧开这些水吸收了多少热量？ (2)他想知道电水壶工作的实际功率是多少，于是关掉家里其它的用电器，只让电水壶工作，已知他家的电能表如图所示，在5min内电能表闪烁了320次，请你帮他计算出此电水壶的实际功率。 (3)如果电水壶烧开水用了11分40秒，则此电水壶烧水时的效率是多少？ (4)使用分时电表后，小明把烧水时间安排在低谷期，仅此一项，1个月（以30天计）比原来节省多少元电费？ 2．某型号的电热水壶，额定电压为220V，额定功率为1000W，当该热水器正常时，加热2升的水，水由20摄氏度加热到100摄氏度，不考虑热量损失。 （1）水吸收的热量是多少？ （2）需要加热多长时间？ 3．一个小灯泡接在电源上，通过灯丝的电流为，小灯泡在内消耗的电能是，求电源电压． 4．某饮水机的电路原理图如图所示，饮水机的铭牌上的部分内容如表： （1）饮水机加热时，开关S应该断开还是闭合? （2）R1的阻值为多大？ （3）该饮水机正常工作时，加热效率为84%，则1kg的水从10℃加热到98℃需要多少秒？[C水=4.2×103J/（kg·℃）] 额定电压 220V 加热功率 1100W 保温功率 44W 最大容积 2L 5．如图所示，图甲、图乙分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图，R1和R2为发热丝，S1为总开关，S2为温控开关，1、2分别为开关的两个接触点，丙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像，已知，c水=4.2×103J/(kg·℃)。求： 型号 SDS-15X05 容量 1L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 加热功率 1210W 保温功率 40W 甲 （1）烧水壶处于加热状态时的电流大小； （2）R2的阻值； （3）本次工作过程共消耗的电能。 6．电池容量是衡量电池性能的重要指标，它表示在一定条件下电池放出的电荷量（Q），如图所示是某移动电源的铭牌，它的电池容量为7800mA·h。结合你学过的知识，请计算： 此移动电源充满电后，以3A的电流给手机充电，大约可以工作多少小时。 7800mA·h 名称：XX移动电源  中国制造 型号：PA7800 输入：DC  2.5A 输出：DC  3A 容量：7800mA·h/3.6V（28.08W·h） 7．如图所示是某品牌家用电热水壶的简化电路，电源电压为220V，R1、R2是发热电阻，R1的阻值为22Ω，开关S为单刀双掷开关，S接a时为保温挡，保温挡功率为440W；开关S接b时为加热挡。求： （1）保温挡工作时电路中的电流； （2）电阻R2的阻值； （3）电热水壶在加热挡工作5min产生的热量。 8．在如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，滑动变阻器R2标有“20Ω；1A”字样，闭合开关S后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A，求： （1）定值电阻R1的阻值； （2）滑动变阻器R2的电功率。 9．如图所示电路中，电源电压不变，定值电阻R=20Ω，闭合开关S，通过电阻R的电流为0.1A，通过灯L的电流为0.2A。求：（灯丝电阻不变） （1）电源电压； （2）灯L的实际功率。    10．在如图所示的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表的规格为“0～0.6A”，电压表的规格为“0～15V”，灯泡上标有“6V 6W”字样，灯泡中的电流随电压变化的关系如图所示。试求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数； （3）灯泡正常发光时滑动变阻器消耗的电功率。 11．某同学家买了一台电热水器，下表是电热水器的一些技术参数： 型号 最大水量 额定电压 额定功率 FED-H40 40kg 220V 2000W 装满水通电后正常工作 40min，水温从 25℃上升到 45℃；求： (1)水吸收的热量；   () (2)热水器的效率。 12．如图，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器标有“25Ω；1A”字样，灯泡L标有“3V”字样且阻值恒定，R1＝15Ω。只闭合S1时，电流表的示数为0.4A；只闭合S2时，电流表示数为0.3A。求： （1）电源电压； （2）灯泡的阻值RL； （3）只闭合S3时，在保证各元件安全的前提下，灯泡L的功率变化范围。 13．在公园有一种测量瞬间打击力的游戏机，其原理示意图如图（a）所示，游戏人手戴拳击手套，击打可水平移动的A装置，A通过压杆与压力传感器接触，压力传感器的电阻值R会随所受压力大小发生变化。电压表的示数可反映出打击力的大小，已知电阻。压力传感器的电阻值随所受压力变化的图像如图（b）所示，若在某次游戏过程中，游戏人用2000N的力击中装置，此时电压表的示数为1.5V。设电源电压恒定不变，求： （1）通电，电流在上做的功是多少？ （2）电源电压是多少？ （3）当装置A不受打击力作用时，电压表的示数是多少？ 14．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1等于30Ω，开关S闭合时，电流表A2的示数为0.5A，电流表A1的示数为0.3A。请你完成下列计算： （1）电源电压； （2）求R2的阻值； （3）求电路中的总功率。 15．某种带保温功能的电热水壶，其发热部分电路如图所示，通过调节开关S1、S2可以实现低温、中温、高温三挡的切换。已知电源电压U=220V保持不变，电阻丝R1=110Ω、R2=88Ω。当水温降到60℃时，电路自动切换成低温挡进行保温。用电热水壶高温挡把m=2kg的水从t1=28℃加热到t2=100℃后自动断电，电热水壶加热效率η=84%。当电热水壶中水降到60℃时，继续保温t=1.8h，已知c水=4.2×103J/（kg•℃），请你计算此次电热水壶加热和保温共消耗的电能。 16．教室里的饮水机有加热和保温两个工作档位，其内部电路如图甲所示。其中S2为温控开关，当水温较低时，自动闭合，使得饮水机开始加热；水温较高时，S2断开，R1、R2同时工作，起到保温效果。如果饮水机不断电，其正常工作规律和功率如图乙所示。 （1）计算R1的电阻； （2）计算R2的电阻； （3）同学们经常会把饮水机开一个夜晚，从恰好开始加热的时候计时，一个夜晚的时间为8h，计算此饮水机开一晚消耗的电能。 17．图甲为雯雯家新买的电煲锅，它有加热和保温两种功能，图乙是其简化电路。已知:电源电压为220V，R1=80Ω，R=120Ω， [c米饭=4×103J/ （kg·C） ]求： （1）若电煲锅内装有1.lkg米饭，从12℃加热到100C，米饭吸收多少热量? （2）保温时的功率多大? （3）若电煲锅处于加热档时的加热效率为80%，加热这些米饭需要多长时间? 18．如图所示的电路中，电源电压为15V，灯泡L上标有“10V 0.2A”的字样。闭合开关S，通过计算回答 (1)灯泡L的额定功率是多少瓦？ (2)此时滑动变阻器接入电路中的电阻为多少欧？ (3)整个电路在10min内消耗的电能是多少焦？ 19．如图所示，电源电压恒定，的阻值为30Ω，只闭合开关S，电流表的示数为0.2A；再闭合开关，电流表的示数变为0.5A。求： （1）电源电压； （2）两开关均闭合时，1min内整个电路消耗的电能。 20．如图所示，灯泡L标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻变化），定值电阻R1＝16Ω，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.75A。求： （1）定值电阻R0的大小； （2）当开关S1、S2闭合，S3断开时，灯泡L的实际功率与它的额定功率之比； （3）电路的最小电功率。 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年中考物理复习专题——电功率的综合计算》参考答案 1．(1)6.72×105J；(2)1200W；(3)80%；(4)1.75元 【详解】(1)根据可得，2L水的质量 1标准大气压下水的沸点为100℃，烧开这些水吸收的热量 (2)由电能表铭牌可知，每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁3200次， 在5min内电能表闪烁了320次，电水壶消耗的电能为 此电水壶的实际功率 (3)如果电水壶烧开水用了11分40秒，则此电水壶烧水时消耗的电能为 电水壶烧开水的效率 (4)使用分时电表后，小明把烧水时间安排在低谷期，仅此一项，1个月（以30天计）所用电能为 故比原来节省的电费 答：(1)烧开这些水吸收了的热量； (2)此电水壶的实际功率为； (3)如果电水壶烧开水用了11分40秒，则此电水壶烧水时的效率是； (4)使用分时电表后，小明把烧水时间安排在低谷期，仅此一项，1个月（以30天计）比原来节省元的电费。 2．（1）6.72105J；（2）672s 【详解】(1)水上升的温度 水的体积 水的质量 水吸收的热量 (2)不考虑热量损失，则Q=W，加热时间 答：(1)水吸收的热量是； (2)需要加热672s。 3． 【详解】由公式可得： ． 答：电源电压为3V． 4．（1）饮水机加热时，开关S应该是闭合的；（2）44Ω；（3）400s。 【详解】解：（1）由图可知，当开关S闭合时，只有R1工作，当开关断开时，R1、R2串联；根据串联电路的电阻特点可知，串联的总电阻大于任一分电阻，所以当开关S闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，根据可知，电功率最大，饮水机处于加热状态； （2）由铭牌数据可知，饮水机的加热功率是，由可知，R1的阻值 （3）水吸收的热量 由可知，饮水机消耗的电能 由可知，饮水机正常工作时的加热时间 答：（1）饮水机加热时，开关S应该是闭合的； （2）R1的阻值为44Ω； （3）该饮水机正常工作时，加热效率为84%，则1kg的水从10℃加热到98℃需要400s。 5．（1）5.5A；（2）40Ω；（3）3.87×105J 【详解】解：（1）加热时的电压为额定电压U加=220V，加热功率为P加=1210W，故可得加热状态下水壶的电流为 （2）当开关闭合时，与1连接时，电路为R2的简单电路，此时处于加热状态，R2的阻值为 （3）由图丙可知，加热功率为P加=1210W，加热时间为t1=5min，保温功率为P保=40W，保温时间为t2=10min，加热消耗的电能为 W加=P加t1=1210W×5×60s=3.63×105J 保温消耗的电能为 W保=P保×t2=40W×10×60s=2.4×104J 则本次工作过程共消耗的电能为 W=W加+W保=3.63×105J+2.4×104J=3.87×105J 答：（1）烧水壶处于加热状态时的电流为5.5A； （2）R2的阻值40Ω； （3）本次工作过程共消耗的电能为3.87×105J。 6．2.6h 【详解】解：此移动电源充满电后，以3A的电流给手机充电，大约可以工作的时间 答：此移动电源充满电后，以3A的电流给手机充电，大约可以工作2.6h。 7．（1）2A；（2）88Ω；（3）6.6×105J 【详解】解：（1）S接a时为保温挡，两电阻串联在电路中，保温挡功率为440W，保温挡工作时电路中的电流 （2）保温挡时电路中的总电阻 两电阻串联在电路中，R1的阻值为22Ω，电阻R2的阻值 R2=R-R1=110Ω-22Ω=88Ω （3）S接b时为加热挡，此时电路为电阻R1的电路，R1的阻值为22Ω，电热水壶在加热挡工作5min产生的热量 答：（1）保温挡工作时电路中的电流是2A； （2）电阻R2的阻值是88Ω； （3）电热水壶在加热挡工作5min产生的热量是6.6×105J。 8．（1）10Ω；（2）0.8W 【详解】解：（1）由图甲可知，定值电阻R1与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，由欧姆定律可得定值电阻R1的阻值 （2）串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器的电功率为 答：（1）定值电阻R1的阻值是10Ω； （2）滑动变阻器R2的电功率是0.8W。 9．（1）2V；（2）0.4W 【详解】解：（1）由电路图可知，定值电阻和灯泡并联；由欧姆定律可知，定值电阻两端的电压 UR=IRR=0.1A×20Ω=2V 由并联电路的电压特点可知，电源电压 U=UL=UR=2V （2）灯L的实际功率 PL=ULIL=2V×0.2A=0.4W 答：（1）电源电压为2V； （2）灯L的实际功率为0.4W。 10．（1）6；（2）8V；（3）3W 【详解】解：（1）灯泡上标有“6V 6W”字样，根据P=UI，灯泡正常发光的电流为 由欧姆定律，灯正常发光时的电阻为 （2）由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流，由右图右知，当电路中的电流为0.4A时，灯两端的电压为1V，根据串联电路电压的规律，所以，滑动变阻器两端的电压，即电压表示数为 UR=U-UL′=9V-1V=8V （3）根据串联电路的特点，当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为 UR′=U-UL=9V-6V=3V 此时它消耗的电功率为 P= UR′IL=3V×1A=3W 答：（1）灯泡正常发光时的电阻为6； （2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数8V； （3）灯泡正常发光时滑动变阻器消耗的电功率为3W。 11．(1) 3.36×106J；(2) 70% 【详解】(1)水吸收的热量 水吸收的热量是。 (2)热水器消耗的电能 所以 热水器的效率70%. 答：(1)水吸收的热量3.36×106J。 (2)热水器的效率70%。 12．（1）6V；（2）5Ω；（3）0.2W～1.8W 【详解】解：（1）只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流，电流表的示数为0.4A，根据欧姆定律知道，电源电压 U＝I1R1＝0.4A×15Ω＝6V （2）只闭合S2时，灯泡和R1串联，电流表测量电路电流，电流表示数为0.3A。根据欧姆定律知道，定值电阻两端的电压 U1＝IR1＝0.3A×15Ω＝4.5V 根据串联电路的电压特点知道，灯泡两端的电压 UL＝U﹣U1＝6V﹣4.5V＝1.5V 根据欧姆定律可知灯泡的阻值 （3）只闭合S3时，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。灯泡两端的电压为3V时，根据欧姆定律可知电路电流 灯泡L的功率 P1＝U灯I′＝3V×0.6A＝1.8W 滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路电流 灯泡L的功率 P2＝I″2RL＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W 在保证各元件安全的前提下，灯泡L的功率变化范围为0.2W～1.8W。 答：（1）电源电压为6V； （2）灯泡的阻值为5Ω； （3）只闭合S3时，在保证各元件安全的前提下，灯泡L的功率变化范围为0.2W～1.8W。 13．（1）11.25J；（2）6V；（3）1V 【详解】解：由电路图可知，电阻R与串联，电压表测量两端的电压； （1）用力的力击中装置A，此时电压表的示数为1.5V，则电路中的电流 通电，电流在上做的功 （2）由b图可以看出当压力为2000N时，对应的电阻为，由可得，电阻R两端的电压 因串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和，所以电源电压 （3）由图象可知，当装置A不受打击力时，电阻，因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以此时电路中的电流 则电压表的示数 答：（1）通电，电流在上做的功是11.25J； （2）电源电压是6V； （3）当装置A不受打击力作用时，电压表的示数是1V。 14．（1）9V；（2）45Ω；（3）4.5W 【详解】解：（1）如图所示，两个电阻并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A2测量干路中的电流，电源电压为 U=U1=I1R1=0.3A×30Ω=9V （2）根据并联电路电流特点得到通过R2的电流 I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2AR2的阻值 （3）电路消耗的总功率 P=UI=9V×0.5A=4.5W 答：（1）电源电压为9V； （2）R2的阻值为45Ω； （3）电路消耗的总功率为4.5W。 15．2.1888×106J 【详解】把2kg水从28℃加热到100℃吸收的热量为 消耗的电能 电热水壶处于保温状态时，电阻R1、R2串联，总电阻 保温1.8小时消耗的电能 加热和保温共消耗的电能 16．（1）110Ω；（2）330Ω；（3）1.54kW·h 【详解】解：（1）当S1、S2同时闭合时，饮水机处于加热状态，此时电路为R1 的简单电路，由图乙可知，饮水机的加热功率P加热=440W，由可知，加热时的电阻即R1的大小为 （2）当S1闭合、S2断开时，饮水机处于保温状态，此时R1、R2串联，由图乙可知，饮水机的保温功率P保温=110W，由可知，保热时的总电阻即R1与R2的大小之和为 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R2的电阻为 R2 =R总-R1 =440Ω-110Ω=330Ω （3）由图乙可知，1h内的加热时间为 t1=15min=0.25h 保温时间 t2=45min=0.75h 则一个夜晚的加热时间为 t加热=8t1=0.25h×8=2h 保温时间为 t保温=8t2=0.75h×8=6h 由可得，饮水机开一晚消耗的电能为 W=P加热t加热+P保温t保温=440×10-3 kW×8×0.25h+110×10-3 kW×0.75×8h=1.54kW·h 答：（1）R1的电阻大小为110Ω； （2）计算R的电阻大小为330Ω； （3）同学们经常会把饮水机开一个夜晚，从恰好开始加热的时候计时，一个夜晚的时间为8h，此饮水机开一晚消耗的电能为1.54kW·h。 17．(1) 3.872×105J；(2) 242W；(3) 800s 【详解】(1)米饭吸收的热量： Q吸=cm(t−t0)=4×103J/(kg⋅℃)×1.1kg×(100℃−12℃)=3.872×105J， (2) 由题知，R1R，据P=可知，电压一定时，阻值越大，电功率越小，因此当S接b时，R和R1串联，此时电煲锅保温，电煲锅的保温功率为： P加热==242W； (3)当S接a时，电路为R1的简单电路，此时电煲锅加热，电煲锅的加热功率为： P加热===605W； 由η=可得，电煲锅消耗的电能： W===4.84×105J， 由P=可得，电煲锅需要的加热时间： t===800s。 答：(1)若电煲锅内装有1.1kg米饭，从12℃加热到100℃，米饭吸收的热量为3.872×105J； (2) 保温时的功率为242W； (3)若电煲锅加热效率为80%，加热这些米饭需要的时间为800s。 18．(1)2W (2)25Ω (3)1800J 【详解】（1）由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器的电压，根据灯泡规格可得，灯泡L的额定功率 （2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R两端的电压 因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，定值电阻R的阻值 （3）整个电路在10min内消耗的电能 19．（1）；（2） 【详解】解：由图得闭合开关S，定值电阻R1单独工作，电流表测量电路电流，电流表的示数为0.2A；再闭合S1，两电阻并联，电流表测量干路电流，电流表的示数变为0.5A。 （1）由欧姆定律得，电源电压 （2）两开关闭合时，1min内电路消耗的电能 答：（1）电源电压6V； （2）两开关均闭合时，1min内整个电路消耗的电能为180J。 20．（1）24Ω；（2）1:9；（3）1.3W 【分析】(1)当开关S1、S2、S3全部闭合时，L和R0并联，电流表测量干路电流，灯泡正常发光，灯泡电压等于灯泡额定电压，且等于电源电压，据此得出定值电阻R0两端的电压，已知灯泡的铭牌数据，根据P＝UI得出此时灯泡的电流，根据欧姆定律得出灯泡的电阻，已知电流表的示数，根据并联电路的电流特点得出定值电阻R0的电流，根据欧姆定律得出定值电阻R0的电阻。 (2)当开关S1、S2闭合，S3断开时，L和R0并联后与R1串联，根据电阻并联的规律得出L和R0并联后的电阻，根据欧姆定律得出干路电流和定值电阻R1两端的电压，根据电压特点得出灯泡两端电压，根据得出灯泡此时的功率，进而得出灯泡L的实际功率与它的额定功率之比。 (3)根据可知，电路中总电阻最大时，总功率最小。根据电阻串联和并联的特点及L和R0的电阻大小关系可知，当只闭合S1时，R1和L串联，电路总电阻最大，据此得出电路的最小电功率。 【详解】解：(1)当开关S1、S2、S3全部闭合时，L和R0并联，电流表测量干路电流，灯泡正常发光，灯泡电压等于等于灯泡额定电压，且等于电源电压为 UL＝U＝6V 灯泡电流为 根据欧姆定律可知灯泡的电阻为 定值电阻R0的电流为 I0＝0.75A﹣0.5A＝0.25A 根据欧姆定律可知定值电阻R0的阻值 (2)当开关S1、S2闭合，S3断开时，L和R0并联后与R1串联，L和R0并联后的电阻 已知定值电阻R1＝16Ω，根据欧姆定律可知：干路电流为 定值电阻R1两端的电压 U1＝IR1＝0.25A×16Ω＝4V 灯泡两端电压 根据 可知灯泡L的实际功率 灯泡L的实际功率与它的额定功率之比为 (3)根据 可知，电路中总电阻最大时，总功率最小。根据电阻串联和并联的特点及L和R0的电阻大小关系可知，当只闭合S1时，R1和L串联，电路总电阻最大，电路的最小电功率 答：(1)定值电阻R0的大小为24Ω； (2)当开关S1、S2闭合，S3断开时，灯泡L的实际功率与它的额定功率之比为1:9； (3)电路的最小电功率为1.3W。 【点睛】本题考查等效电路分析、欧姆定律应用及电功率的计算，难度较大。 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 $$