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 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．随着电气化时代的到来，家用电器已广泛应用到我们的生活中，某家庭煲汤用电热锅简化电路如图所示，电热锅额定电压为220V，、均为发热电阻，其阻值分别为80Ω、404Ω。接通电源，闭合开关S1、S2，电热锅处于“大火”加热状态：当锅内温度达到时，开关S2自动断开，开关S1仍闭合，电热锅处于“小火”炖煮状态。求： （1）电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态10分钟，消耗的电能是多少焦耳? （2）电热锅在额定电压下，处干“小火”炖煮状态时，电功率多大? （3）为测量电热锅的实际电压，将家中其他用电器全部关闭，电热锅在“大火”加热状态下，观察到标有“2000r/kW·h”字样的电能表在6分钟内转了100转，电热锅的实际电压是多少? 2．如图所示，电阻R1=15Ω，开关S断开时电流表示数为0.4A，开关S闭合后电流表的示数为1A，若电源电压不变， 求：（1）电源电压是多少？ （2）R2的阻值是多少？ （3）通电1min电路消耗的电能是多少？ 3．如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图．旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水．已知R1、R2是电热丝，R2=55Ω，温水档的电功率是2.2kW．求： （1）当流出水为温水时，接入电阻的值； （2）当流出水为温水时，该水龙头1min消耗的电能若由燃油燃烧提供，所需燃油的质量；（燃油的热值为4.4×107J/kg） （3）若该水龙头1min能放出约1kg的温水，效率为84%，则温水升高的温度。 4．有两只灯泡，A灯“6V   6W”、B灯“6V   3W”，A和B中电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示： (1)将A、B并联接在6V电源两端，求电路消耗的总功率； (2)将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，求此时A灯电阻； (3)将A与一个滑动变阻器（50Ω  2A）串联接在6V电源两端，如图乙所示。调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率为A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率。 5．如图所示，定值电阻R1的阻值为10Ω，当开关S接触a，S1断开时，电压表的示数为1V；当开关S接触b，S1闭合时，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。求： （1）S接触a，S1断开时，电流表的示数； （2）S接触a，S1断开时，电路总电功率； （3）R3的阻值。    6．在测量小灯泡电功率的实验中，电路如图甲所示，电源电压恒为4V。小灯泡标有2.5V字样，滑动变阻器规格为50Ω 2.1A，实验得到小灯泡的I-U图象如图乙所示。 求：（1）小灯泡的额定功率； （2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值； （3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，滑动变阻器R消耗的功率为多少。 7．如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6V 3.6W”字样，R1为2Ω的定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“■Ω 1A”字样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为0~3V，电流表使用的量程为0~0.6A。闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为3.6W。求： （1）求电源电压； （2）当只闭合开关S1时，小灯泡的实际功率； （3）当只闭合开关S3时，在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许电功率范围是多少？ 8．如图所示，电源两端电压为并保持不变，电阻的阻值为4Ω。当开关S闭合时，电压表示数为。求： (1)电阻的阻值； (2)电阻消耗的电功率。 9．如图所示的电路，灯泡上标有“4V0.4A”，断开S2，闭合S1和S3，灯泡恰好正常发光，电压表和电流表的示数分别为U1和I1。断开S3，闭合S1和S2，移动滑片，使滑动变阻器入电路的阻值为最大阻值的一半时，这时电压表和电流表的示数分别为U2和I2。移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的时，这时电压表和电流表的示数分别为U3和I3。已知U1∶U2=8∶3，I2∶I3=5∶4，假设灯泡的电阻和电源电压不变，求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）电源电压； （3）断开S2，闭合S1和S3时，R1通电1分钟产生的热量。 10．如图甲所示电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“8V 3.2W字样，滑动变阻器R1的最大电阻值为20Ω，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~6V。请画出该题的各个等效电路图。求 (1) 小灯泡正常工作时的电阻是多少？ (2) 只闭合开关S1和S2，滑动变阻器中的电流与它两端电压的关系图象如图乙所示，则电源的电压为多少？ (3) 只闭合S1和S3时，移动滑动变阻器R1的滑片P使小灯泡正常发光，此时滑动变阻器消耗的电功率与整个电路消耗的功率之比是多少？ 11．如图甲，是无人驾驶电动观光巴士，其部分参数如下表，巴士利用测距传感器来判断与障碍物的距离，以实现转弯、掉头等操作，测距传感器电路图如图乙所示，电路采用“稳流电源”（电源输出电流恒定），定值电阻R₁=200Ω，传感器电阻R₂的阻值与障碍物的距离s关系如图丙所示。求： 整车质量 2400kg 额定载客人数 8人 电动机 工作电压 60V 电动机最大输出功率 18000W （1）图乙电路中，当S₁、S₂都闭合时，电路的连接方式是 ；（填“串联”或“并联”） （2）该车电动机的最大输出电流 ； （3）当测距传感器电路中电流表示数为0.09A，电压表示数为6V时，传感器电阻R₂的阻值是多少 ? （4）当R₂的阻值为200Ω时，车与障碍物距离多远 ? 12．如图所示电路中，电源电压保持不变，R1=24欧，滑动变阻器R的阻值变化范围是0～100欧。当S3断开、S1、S2闭合时，电流表的示数为0.5A；当S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数是0.75A，此时灯泡L恰好正常发光。求： （1）电源电压； （2）小灯泡的额定功率； （3）S3闭合，S1、S2断开，且滑动变阻器消耗的功率最大时，电流表的示数。    13．随着我国经济社会发展，人们生活更加美好。我国农村地区也广泛使用了多档位电热水器，如图甲为某一款多档位电热水器，内部简化电路如图乙所示。已知U＝220V、R1＝48.4Ω，R2＝60.5Ω、c水＝4.2×103J/(kg•℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3。 (1)当S1断开、S2闭合时，求电热水器此档位的加热功率； (2)当S1闭合、S2断开时，将50L水从20℃加热到40℃用时1.5h，求电热水器此档位的加热效率； (3)如图乙，调节S1、S2用不同档位给水加热，使相同质量的水升高相同的温度，求加热所用的最短时间和最长时间的比值。（设用不同档位加热的效率相同） 14．如图甲为一款养生壶，额定电压为220V，最大容积为1L。其加热原理如图乙所示，R1、R2均是发热电阻。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为4A；开关置于“2”为保温挡，保温功率为加热功率的。求： (1)加热挡的电功率； (2)电阻R1 和R2的阻值。 (3)某次家庭电路中只有该养生壶在工作，将满壶水从20℃加热到100℃，若发热电阻R1产生的热量有80％被水吸收，则该过程消耗的电能是多少？[c水 =4.2×103 J/（kg•℃）] 15．如图所示电路，R1=10Ω，R2=5Ω。闭合开关后，电压表的示数为3V，求： (1)电流表的示数I； (2) R2两端的电压U2； (3) R1消耗的电功率P1。 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）；（2）100W；（3）200V 【详解】解：（1）闭合开关S1、S2，电热锅处于“大火”加热状态，由图可知，此时电路中只有R1接入电路，此时消耗的电能为 （2）开关S2自动断开，开关S1仍闭合，电热锅处于“小火”炖煮状态，、串联，所以“小火”炖煮状态时电功率为 （3）电热锅在“大火”加热状态下，6分钟消耗的电能为 根据 可得 答：（1）电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态10分钟，消耗的电能为； （2）电热锅在额定电压下，处干“小火”炖煮状态时，电功率为100W； （3）电热锅的实际电压为200V。 2．（1）6V；（2）10Ω；（3）360J。 【分析】（1）由闭合时的电流结合欧姆定律可求得电源电压； （2）由并联电路的特点及欧姆定律求得R2； （3）由电功公式求得电能。 【详解】解：（1）由欧姆定律知 U1=I1R1=0.4A×15Ω=6V。 （2）开关闭合时，流过R2的电流： I2=I-I1=1A-0.4A=0.6A， 电压等于电源电压：U1=U2=6V， 由欧姆定律得： 。 （3）电源上消耗的电能： W=IUt=1A×6V×60s=360J。 答：（1）电源电压为6V；（2）R2的阻值是10Ω；（3）通电1min电路消耗的电能是360J。 3．（1）22Ω；（2）3g；（3）26.4℃ 【详解】解：（1）由可得，流出水为温水时接入电阻的值 （2）当流出水为温水时，由可得，该水龙头1min消耗的电能 W=Pt=2200W×60s=1.32×105J 由题意可知，燃油燃烧释放的热量 Q放=W=1.32×105J 由Q放=mq可得，所需燃油的质量 （3）由可得，水吸收的热量 Q吸=ηW=84%×1.32×105J=110880J 由Q吸=cm△t可得，温水升高的温度 答：（1）当流出水为温水时，接入电阻的值22Ω； （2）当流出水为温水时，该水龙头1min消耗的电能若由燃油燃烧提供，所需燃油的质量为3g； （3）若该水龙头1min能放出约1kg的温水，效率为84%，则温水升高26.4℃。 4．(1)9W (2)4Ω (3)2W 【详解】（1）将A、B并联接在6V电源两端，由图像甲可知，A灯的电流IA=1.0A，B灯的电流IB=0.5A，则电路的总电流 电路消耗的总功率 （2）B灯正常发光时，通过B灯的电流为IB=0.5A，当A、B串联接在某电源两端，通过A灯的电流 由图像可知，此时A灯两端的电压UA=2V，则此时A灯电阻 （3）将A与一个滑动变阻器串联时，当滑动变阻器的功率为A灯功率的2倍时，由于串联电路电流相等，则滑动变阻器两端的电压是A灯两端的电压2倍，则A灯两端的电压为2V，滑动变阻器两端的电压为4V，由图像可知，此时电路中的电流I=0.5A，则滑动变阻器的功率 5．（1）0.1A；（2）0.3W；（3）30Ω 【详解】（1）S接触a，S1断开时，定值电阻R1与R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，根据欧姆定律可知，通过R1的电流即电流表的示数为 （2）当开关S接触b，S1闭合时，定值电阻R1与R3并联，电流表测量干路中的电流，电压表测量电源电压，即电源电压为 S接触a，S1断开时，根据可得电路的总功率为 （3）当开关S接触b，S1闭合时，定值电阻R1与R3并联，电流表测量干路中的电流，即干路电流为 根据欧姆定律可得，通过R1的电流为 根据并联电路电流规律可知，通过R3的电流为 由欧姆定律可得，R3的阻值为 答：（1）S接触a，S1断开时，电流表的示数是0.1A； （2）S接触a，S1断开时，电路总电功率为0.3W； （3）R3的阻值是30Ω。 6．（1）0.75W；（2）5Ω；（3）0.6W 【详解】解：（1）由图乙知，小灯泡正常发光时，即两端电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.30A，其实额定功率 P额=U额I额=2.5V×0.30A=0.75W （2）由电路图知，滑动变阻器与小灯泡串联在电路中，当小灯泡正常发光时，变阻器两端的电压 U滑=U-U额=4V-2.5V=1.5V 变阻器接入电路的阻值 （3）由图乙知，当小灯泡两端的电压为1.0V时，通过的电路的电流为0.20A，小灯泡消耗的功率 P1=U1I1=1.0V×0.20A=0.2W 此时变阻器两端的电压 U滑1=U-U1=4V-1.0V=3V 变阻器消耗的功率 P滑=U滑1I1=3V×0.20A=0.6W 答：（1）小灯泡的额定功率为0.75W； （2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值为5Ω； （3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，滑动变阻器R消耗的功率为0.6W。 7．（1）10；（2）2.5W；（3）3W～3.6W 【详解】解：（1）闭合所有开关，灯L与滑动变阻器最大值R2并联，由于灯正常发光，则电源电压 U=UL=UR=6V 由于滑动变阻器的电功率为3.6W，可求出最大值 （2）当只有开关S1闭合时，灯L与R1串联，由得 电路中电流 灯泡实际功率 （3）当只有开关S3闭合时，R1与R2串联，当R2=10Ω即最大时，串联电路电流最小，为 电功率最小为 P小=UI小=6V×0.5A=3W 当电路中电流最大为0.6A时，由于电源电压不变为6V，则此时电功率最大为 P大=UI大=0.6A×6V=3.6W 电路中允许电功率范围是3W～3.6W。 答：（1）电源电压为6V； （2）当只闭合开关S1时，小灯泡的实际功率为2.5W； （3）当只闭合开关S3时，在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许电功率范围是3W～3.6W。 8．(1)2Ω；(2)4W 【详解】解：(1)由图可知，电压表测量电阻R2的电压，两个电阻串联在电路中，所以电阻R1两端的电压为 电路中的电流为 电阻R2的电阻 (2)电阻消耗的电功率 答：(1)电阻R2的电阻为2Ω； (2)电阻消耗的电功率为4W。 9．（1）10Ω；（2）6V；（3）48J 【详解】解：（1）断开S2，闭合S1和S3，灯泡和电阻R1串联，电压表测量灯泡两端的电压，灯泡正常发光，则，，串联根据可知，灯泡正常发光时的电阻为 （2）断开S3，闭合S1和S2，灯泡和滑动变阻器R2串联，滑动变阻器入电路的阻值为最大阻值的一半时，由于 U1∶U2=8∶3 则，此时电路中的电流为 则电源电压可表示为 滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的时，由于 I2∶I3=5∶4 可得，则电源电压可表示为 因电源电压不变，可解得 （3）断开S2，闭合S1和S3，灯泡和电阻R1串联，，R1两端的电压为 R1的电阻为 R1通电1分钟产生的热量为 答：（1）灯泡正常发光时的电阻10Ω； （2）电源电压为6V； （3）断开S2，闭合S1和S3时，R1通电1分钟产生的热量为。 10．(1)20Ω；(2)9V；(3)1:9 【分析】(1)根据来求电阻； (2)分析开关S1、S2闭合时，用电器的工作状态及连接方式，再根据欧姆定律结合U-I图象来解决问题； (3)分析闭合开关S1、S3时，用电器的工作状态及连接方式，依串联电路的特点来求出电功率的比值。 【详解】(1)小灯泡正常工作时的电阻 (2)由电路图知，只闭合S1、S2时，小灯泡断路，电阻R2和变阻器串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压。在图乙中，当变阻器两端的电压为6V时，电路中的电流为0.3A，设电源电压为U，据串联电路的特点有 此为①式； 当变阻器两端电压为3V时，电流为0.6A时，同理有 此为②式； 解①②两式得 U=9V (3)只闭合S1和S3时，电阻R2断路，小灯泡和变阻器串联在电路中。当小灯泡正常发光时，电路中的电流 变阻器两端的电压 U1=U-U额=9V-8V=1V 此时变阻器消耗的电功率 P1=U1I=1V×0.4A=0.4W 整个电路消耗的电功率 P=UI=9V×0.4A=3.6W 那么 P1:P=0.4W:3.6W=1:9 答：(1)小灯泡正常工作时的电阻是20Ω； (2)电源电压为9V； (3)此时滑动变阻器消耗的电功率与整个电路消耗的电功率之比是1:9。 11． 并联 300A 100Ω 0.9m 【详解】解：（1）[1]当S₁、S₂都闭合时，电流的路径有两条，因此是并联的。 （2）[2]电动机最大输出电流为 （3）[3]由乙图知此时支路两端电压为：Uv=6V，流过R₁的电流为 R₂的电流为 则 （4）[4]当时，设车与障碍物距离为s，由图丙，根据相似三角形知识可知 解得：s=0.9m。 答：（1）图乙电路中，当S₁、S₂都闭合时，电路的连接方式是并联的； （2）该车电动机的最大输出电流为300A； （3）电阻R₂的阻值是100Ω； （4）车与障碍物距离为0.9m。 12．（1）12V；（2）3W；（3）0.125A 【详解】解：（1）由电路图可知，当S3断开、S1、S2闭合时，只有R1接入电路，则电源电压 （2）当S1、S2、S3都闭合时，灯泡L与R1并联，通过R1的电流不变，且灯泡L恰好正常发光，通过灯泡的电流 灯泡两端的电流 小灯泡的额定功率 （3）S3闭合，S1、S2断开，滑动变阻器R与灯泡串联，灯泡的电阻 滑动变阻器消耗的功率 当滑动变阻器接入电路的电阻与灯泡的电阻相等时，滑动变阻器消耗的功率最大，即 电路中的电流 答：（1）电源电压为12V； （2）小灯泡的额定功率是3W； （3）S3闭合，S1、S2断开，且滑动变阻器消耗的功率最大时，电流表的示数为0.125A。 13．(1)800W；(2)77.8%；(3)4∶9 【详解】(1)当S1断开、S2闭合时，电路为R2的简单电路，则电热水器此档位的加热功率 (2)当S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，则电热水器此档位的加热功率 由 可得，此档位加热1.5h消耗的电能 加热水的体积 由 可得，加热水的质量 则水吸收的热量 电热水器此档位的加热效率 (3)由题意可知，不同档位消耗的电能W相同，当只有R2工作时，加热功率最小 当R1、R2同时工作时，加热功率最大 由 可得，加热所用的最短时间和最长时间的比值 答：(1)当S1断开、S2闭合时，电热水器此档位的加热功率为800W； (2)当S1闭合、S2断开时，将50L水从20℃加热到40℃用时1.5h，则电热水器此档位的加热效率为77.8%； (3)如图乙，调节S1、S2用不同档位给水加热，使相同质量的水升高相同的温度，则加热所用的最短时间和最长时间的比值为4∶9。 14．(1)880W (2)55Ω，495Ω (3)4.2×105J 【详解】（1）据乙图可知，开关置于“1”时，只有R1接入电路，此时电路中的总电阻最小，根据可知，电功率最大，为加热挡，加热挡的电功率为 （2）R1的阻值为    当开关置于“2”电路为两电阻串联，此时电路中的总电阻最大，根据可知，电功率最小，为保温挡，已知保温功率为加热功率的，则保温功率为 此时电路的总电阻为 R2的阻值为 （3）养生壶内水的质量 将满壶水从20℃加热到100℃需要吸收的热量 养生壶消耗的电能 15．(1)0.3A (2)1.5V (3)0.9W 【详解】（1）由电路图可知，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压。由可得，电流表的示数为 （2）根据U=IR可得，R2两端的电压为 U2=I2R2=0.3A×5Ω=1.5V （3）根据P=I2R可得，R1消耗的电功率为 P1=I12R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W 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 $$