2025年中考物理专题训练——电功和电功率的综合计算

2025年中考物理专题训练——电功和电功率的综合计算 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻。当只闭合开关S时， 电流表示数为0.2A； 当闭合开关S、S₁时， 电流表示数为0.5A。求∶ （1）电源电压； （2）R2的阻值； （3）当闭合开关S、S₁时，1min内电流通过，R2产生的热量。 2．如图所示的电路中电源电压恒为3V。闭合开关S后，电阻R1的电功率为3W，电阻R2的电功率为4.5W。求： （1）通过电阻R1的电流； （2）电阻R2的阻值； （3）整个电路在10s内产生的热量。 3．如图是一个保温箱温度显示器电路图如图甲所示，其原理是利用电压表的示数表示保温箱内的温度，温度越高电压表的示数越大。已知电源电压恒定为6V，R0为定值电阻，R1是热敏电阻，图乙是它的阻值—温度的关系图像。电压表的量程为0～3V，当保温箱内温度为40℃时，电压表的示数是2V，通过计算说明： （1）求40℃时，电路中的电流为多少； （2）定值电阻R0的阻值是多少； （3）在保证保温箱各元件正常工作的情况下，整个电路1分钟最多消耗多少电能？ 4．一个小灯泡的两端加2.5V电压时电流是0.3A，它在这种情况下通电2min，电流做了多少功？消耗的电能是多少？ 5．如图，标有“6V 3W”字样的小灯泡与最大阻值为30Ω的变阻器串联在电路中。当变阻器连入电路中的电阻为12Ω时，灯正常发光。（不考虑灯丝电阻的变化）求： （1）灯的电阻； （2）电源电压； （3）灯泡的最小功率。 6．如图所示，图甲为某电饭锅的实物图、图乙为其电路原理图、图丙为电饭锅铭牌的主要参数，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1为总开关，S2为温控开关。该电饭锅可以通过S1、S2两个开关的断开与闭合实现加热、保温两个挡位的变化。将电饭锅接入电源电压为220V的电路中，求： 额定电压：220V 加热功率：880W 保温功率：80W （1）电饭锅在处于加热挡时的电流； （2）电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量是多少焦； （3）R1和R2的阻值。 7．图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为20Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为4V，电流表的示数为0.4A。求： （1）通电10s电阻丝R1产生的热量； （2）电源两端的电压。 8．贝贝在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，她首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”“高温”两个档位，其简化电路如图所示。是电热丝，，S为旋转式开关。 （1）当旋转触片接触点1和2时，求电路中的电流； （2）当旋转触片接触点2和3时，求电路消耗的总功率。    9．小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服，内部电路简化如图所示。电源两端电压为6V，电热丝R1、R2的阻值恒定，R1＝4Ω。 （1）只闭合开关S1时，通过R1的电流是多大？ （2）只闭合开关S1时，R1的电功率是多少？ （3）电源两端电压为6V时，“速热”挡的电功率为36W。若更换成电压为5V的电源，则使用“速热”挡通电10s产生的热量是多少？ 10．一个“220V 800W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻有多大？假如电路中的电压降低到200V，电阻丝的电阻不变，这时电炉实际的电功率有多大？ 11．如图所示，电源电压恒定。R1＝30Ω，当S闭合，S1断开时，电流表的示数为0.2A；当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.5A。求： (1)电源电压； (2)R2的阻值； (3)S、S1都闭合时，通电1min电路消耗的总电能是多少。 12．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1=10Ω，电阻R2=5Ω，当开关S闭合时，电压表的示数为2V，求： （1）电流表的示数； （2）电源两端的电压； （3）通电10s，电流通过电阻R2所产生的热量。 13．实验室常用的滑动变阻器。有时也可按如图甲所示的方法，将它的3个接线柱同时接入电路，物理上把这种接法叫分压式接法，图中灯L与滑动变阻器的右半部分并联（如图乙所示）滑动变阻器的滑片P移动时，灯L两端电压也随之改变，如图甲所示的电路中，电源电压为U＝6V，灯L的规格为“6V，3.6W”，滑动变阻器R的规格为“20Ω，2A”，若不考虑小灯泡电阻的变化，试完成下列问题： （1）灯泡L的电阻是多大？ （2）当滑动变阻器的滑片P在最右端时，电阻R的功率PR多大？ （3）当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为0.4A。则此时灯L的实际功率P实是多大？ 14．小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆（如图所示）内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220V，额定功率500W。问： （1）小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入5kg初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作16min将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少？ （2）加热系统加热时的热效率是多少？ （3）当小明家的实际电压是198V时，加热电阻工作的实际功率是多少？（加热电阻阻值不随温度变化而变化） （4）足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V（按摩系统将交流电压转换为12V），工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？ 15．近年来，新能源汽车越来越受到人们的青睐。在专门建设的快速充电桩内可以实现快速充电，快速充电是以较大电流为汽车提供短时充电服务，若充电电压为380V，充电电流为200A，则充电时每秒要消耗多少电能？ 16．现在市场上流行如图甲所示的新型电饭锅，采用“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，使食物得到最佳的口感和营养。把电饭锅接入220V的电路中，某次煮饭电饭锅的电功率随时间变化的图像如图乙所示。 （1）电饭锅工作时电路中的电流最大是多少？ （2）整个煮饭过程消耗了多少电能？ （3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅，发现家中标有“”的电能表指示灯闪烁了150次刚好用时5min，求电饭锅此时的实际功率是多少？ （4）已知他家原有电器的总功率是6000W，电能表上标有“220V，10（30）A”的字样。请你通过计算说明：从电能表使用的角度考虑，小宇家的电路是否允许使用这样一台电饭锅在高温挡煮饭？ （5）电饭锅通电时，其发热体将水明显加热，但与之连接的电源线不怎么热，这是为什么？ 17．如图所示，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V 1.8W”字样，定值电阻R1=15Ω，只闭合S1，当滑动变阻器R2接入电路中的电阻值是其最大阻值的时，变阻器两端电压为Ua；只闭合S2，当滑动变阻器接入电路中的电阻值是其最大阻值的时，灯泡L正常发光，变阻器R2两端电压为Ub，且Ua∶Ub=5∶4，求： （1）小灯泡正常发光时的电流； （2）电源电压U； （3）断开开关S2，闭合S1和S3时，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，为了保证电路安全，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围。 18．如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V，灯泡L上标有“2.5V；1.25W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω；1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，求： （1）小灯泡L的电阻； （2）闭合开关S、断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值； （3）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片滑至最右端，通电1min定值电阻R1产生的热量； （4）闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器R2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年中考物理专题训练——电功和电功率的综合计算》参考答案 1．（1）6V；（2）20Ω；（3）108J 【详解】解：（1）当只闭合开关S时，只有R1接入电路，电流表测通过R1的电流，由 得R1两端电压 电源电压等于R1两端电压等于6V。 （2）当闭合开关S、S1时，R1与R2并联，电流表测干路电流，通过的电流 的电阻 （3）电流通过R2产生的热量 答：（1）电源电压为6V； （2）R2的阻值为20Ω； （3）当闭合开关S、S₁时，1min内电流通过，R2产生的热量为108J。 2．（1）1A；（2）2Ω；（3）75J 【详解】解：（1）R1和R2并联，故电压关系为 通过电阻R1的电流 （2）电阻R2的阻值 （3）整个电路在10s内产生的热量 答：（1）通过电阻R1的电流1A； （2）电阻R2的阻值2Ω； （3）整个电路在10s内产生的热量75J。 3．（1）0.02 A；（2）100Ω；（3）10.8 J 【详解】解：（1）根据图乙可知，当温度为40℃时，R1的阻值为200Ω，电压表的示数是2V，R1的两端的电压为 40℃时，电路中的电流为 （2）定值电阻R0的阻值是 （3）在保证保温箱各元件正常工作的情况下，温度越高，热敏电阻的阻值越小，电路中电流越大，电路的总功率越大，相同时间内消耗的电能越多，当电压表的示数为3V时，电流最大，最大电流为 整个电路1分钟最多消耗电能为 答：（1）40℃时，电路中的电流为0.02A； （2）定值电阻R0的阻值是100Ω； （3）在保证保温箱各元件正常工作的情况下，整个电路1分钟最多消耗的电能为10.8J。 4．90J；90J 【详解】解：根据可知电流做的功为 因为灯泡消耗的电能与电流通过灯泡做的功相等，故消耗的电能也为90J。 答：在这种情况下通电2min，通过小灯泡的电流做功90J，消耗电能90J。 5．（1）12Ω；（2）12V；（3）0.98W 【详解】解：（1）灯泡的额定电流 灯泡的电阻 （2）因为灯泡正常发光，且小灯泡与滑动变阻器串联，所以电路中的电流 灯泡两端的电压 滑动变阻器两端的电压 电源的电压 （3）当滑动变阻器滑片移到最右端时，此时电路中电阻最大 此时电路中电流最小 灯泡两端的电压 此时灯泡的电功率最小 答：（1）灯的电阻为12Ω； （2）电源电压为12V； （3）灯泡的最小功率为0.98W。 6．（1）4A；（2）4.8×104J；（3）55Ω、550Ω 【详解】解：（1）由图表格参数可知，电饭锅的加热挡功率P加=880W，由P=UI可知，电饭锅在处于加热挡时的电流 （2）电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量 Q=W=P保t=80W×10×60s=4.8×104J （3）由图乙可知，当开关S1闭合，S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电饭锅处于保温挡；当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，电饭锅处于加热挡；R1的阻值 R1、R2的串联总电阻 根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值 R2=R﹣R1=605Ω﹣55Ω=550Ω 答：（1）电饭锅在处于加热挡时的电流为4A； （2）电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量是4.8×104J； （3）R1和R2的阻值分别为55Ω、550Ω。 7．（1）32J；（2）12V 【详解】解：（1）由电路图可知，该电路为R1、R2的串联电路，电流表测该电路的电流，电压表测R2的电压。当开关S闭合后，电流表的示数为0.4A，该电路的电流为0.4A，由焦耳定律可知，通电10s电阻丝R1产生的热量 （2）R1两端的电压 当开关S闭合后，电压表的示数为4V，此时R2两端的电压为4V，根据串联电路的电压特点可知，电源两端的电压 答：（1）通电10s电阻丝R1产生的热量是32J； （2）电源两端的电压12V。 8．（1）；（2） 【详解】解：（1）如图所示，当旋转触片接触点1和2时，这是仅有的基础电路，此时电路中的电流为 （2）如图，当旋转触片接触点2和3时，并联，根据并联电路中电压特点，每条支路电压相等，此时通过的电流不变，通过的电流为 并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过干路的总电流为 电路消耗的总功率为 答：（1）当旋转触片接触点1和2时，电路中的电流为； （2）当旋转触片接触点2和3时，电路消耗的总功率为。 9．（1）1.5A；（2）9W；（3）250J 【详解】解：（1）只闭合开关S1时，通过R1的电流为 （2）只闭合开关S1时，R1的电功率为 （3）电源两端电压为6V时，干路电流为 通过R2的电流为 R2的阻值为 电源两端电压为5V时，干路电流为 使用“速热”挡通电10s产生的热量为 答：（1）只闭合开关S1时，通过R1的电流是1.5A； （2）只闭合开关S1时，R1的电功率是9W； （3）电源两端电压为6V时，“速热”挡的电功率为36W。若更换成电压为5V的电源，则使用“速热”挡通电10s产生的热量是250J。 10．60.5Ω，661W 【详解】解：电炉正常工作时的功率P=800W，电压为220V，由可得，电阻丝的电阻 当电路中的电压降低到200V时，其实际功率 答：电炉正常工作时电阻丝的电阻为60.5Ω；假如电路中的电压降低到200V，电炉实际的电功率为661W。 11．(1)6V； (2)20Ω； (3)180J 【详解】（1）当S闭合，S1断开时，电路为R1的简单电路，电流表的示数为0.2A，即通过R1的电流为0.2A，根据欧姆定律可得，电源电压为 （2）当S、S1都闭合时，两电阻并联，根据并联特点可知，通过R1的电流不变，为0.2A，则通过R2的电流为 由于两电阻并联，两电阻的两端电压都等于电源电压，根据欧姆定律可得，R2的阻值为 （3）S、S1都闭合时，通电1min电路消耗的总电能是 12．（1）0.2A；（2）3V；（3）2J 【详解】解：（1）由电路图可知，闭合开关，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中电流表的示数为 （2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，结合欧姆定律的计算公式可得，电源的电压为 （3）通电10s，由焦耳定律的计算公式可知，电流通过电阻R2所产生的热量为 答：（1）电流表的示数为0.2A； （2）电源两端的电压为3V； （3）通电10s，电流通过电阻R2所产生的热量为2J。 13．（1）10Ω；（2）1.8W；（3）0.4W 【详解】解：（1）根据知，灯泡L的电阻 （2）当滑动变阻器的滑片P在最右端时，小灯泡被短路，只有电阻R工作，电阻R的功率为 （3）当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P在中点时，小灯泡与滑动变阻器的右半段并联后再与滑动变阻器的左半部分串联，此时电流表的示数为0.4A，此时滑动变阻器的右半段的电阻为10Ω，小灯泡的电阻也为10Ω，根据并联电路各支路电压相等和欧姆定律可知，通过滑动变阻器的右半段的电阻与通过灯的电流相等，由并联电路电流的规律，通过小灯泡的电流为 I灯=0.5×0.4A＝0.2A 此时灯L的实际功率为 P实＝I灯2RL＝(0.2A)2×10Ω＝0.4W 答：（1）灯泡L的电阻是10Ω； （2）当滑动变阻器的滑片P在最右端时，电阻R的功率为1.8W； （3）当开关S合，滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为0.4A，则此时灯L的实际功率是0.4W。 14．（1）4.2×105J；（2）87.5%；（3）405W；（4）8W 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(40℃﹣20℃)=4.2×105J （2）加热时间 t′=16min=960s 足浴盆加热时消耗的电能 W=P额t′=500W×960s=4.8×105J 热系统加热时的热效率为 （3）加热电阻的阻值 当小明家的实际电压是198V时，加热电阻工作的实际功率 （4）电动机工作中因发热损失的功率 P损=I2R′=(4A)2×0.5Ω=8W 答：（1）此加热过程中水吸收的热量是4.2×105J； （2）加热系统加热时的热效率是87.5%； （3）加热电阻工作的实际功率是405W； （4）电动机工作中因发热损失的功率是8W。 15．7.6×104J 【详解】解：根据W=UIt可得，充电时每秒要消耗的电能为 W=UIt=380V×200A×1s=7.6×104J 答：充电时每秒要消耗7.6×104J的电能。 16．（1）3A；（2）9.9×105J；（3）600W；（4）见解析；（5）见解析 【详解】解：（1）根据题意可知，电饭锅两端的电压U=220V，由乙图可知电饭锅的最大功率Pmax=660W，由可得电饭锅工作时电路中的最大电流为 （2）由图乙可知，整个煮饭过程消耗的电能分为两部分，以P1=660W功率工作的时间段为0~10min和15~20min，两个时间段共计时长为 由公式可得该期间消耗的功率为 以P2=440W功率工作的时间段为10~15min和20~30min，两个时间段共计时长为 由公式可得该期间消耗的功率为 整个煮饭过程消耗的电能为 （3）表示电路中每消耗的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，则电能表的指示灯闪烁1次，消耗的电能为，因此则电能表指示灯闪烁150次时，电饭锅消耗的电能为 电能表指示灯闪烁了150次所用时间 电饭锅此时的实际加热功率为 （4）电能表上标“220V，10（30）A”中220V表示家庭电路的电压U=220V，10A是电能表的标定电流，30A是电能表的额定最大电流，即，则家庭电路中允许接入用电器的最大总功率为 由题意可知，他家原有电器的总功率是P0=6000W，家庭电路还允许接入用电器的电功率为 这样一台电饭锅在高温挡煮饭时的功率为660W，大于小宇家的电路还允许接入用电器的电功率为600W，所以从电能表使用的角度考虑，小宇家的电路不允许使用这样一台电饭锅在高温挡煮饭。 （5）由公式可知，当电路中电流一定和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，电饭锅的发热体与导线串联，电流与通电时间相同，而导线的电阻远小于电饭锅发热体的电阻，电流在导线上产生的热量远小于在电饭锅发热体上产生的热量，所以虽然发热体很烫，而连接发热体的导线却不怎么热。 答：（1）电饭锅工作时电路中的电流最大是3A。 （2）整个煮饭过程消耗了9.9×105J电能。 （3）电饭锅此时的实际功率是600W。 （4）从电能表使用的角度考虑，小宇家的电路不允许使用这样一台电饭锅在高温挡煮饭。 （5）由公式可知，当电路中电流一定和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，电饭锅的发热体与导线串联，电流与通电时间相同，而导线的电阻远小于电饭锅发热体的电阻，电流在导线上产生的热量远小于在电饭锅发热体上产生的热量，所以虽然发热体很烫，而连接发热体的导线却不怎么热。 17．（1）0.3A；（2）18V；（3）15～75Ω 【详解】解：（1）根据P=UI知小灯泡正常发光时的电流为 （2）由欧姆定律，小灯泡正常发光的电阻为 只闭合S1，定值电阻与滑动变阻器串联，当滑动变阻器R2接入电路中的电阻值是其最大阻值的时，根据串联电阻的规律及欧姆定律，变阻器两端电压为 只闭合S2，小灯泡与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻值是其最大阻值的时，灯泡L正常发光，电路的电流为I额=0.3A，根据串联电阻的规律及欧姆定律，变阻器R2两端电压为 因为 Ua∶Ub=5∶4 即 将R1=15Ω、RL=20Ω代入上式可得出，滑动变阻器的最大电阻为 R2=120Ω 根据串联电阻的规律及欧姆定律，电源电压为 （3）断开开关S2，闭合S1和S3时，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路的电流，因为电流表量程为0～0.6A，所以电路的最大电流为0.6A，此时滑动变阻器的电阻最小，此时定值电阻两端的电压为 U1=I最大R1=0.6A×15Ω=9V 根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为 U滑=U﹣U1=18V﹣9V=9V 由欧姆定律，滑动变阻器的最小电阻为 因为电压表量程为0~15V，所以当电压表的示数最大为15V时，滑动变阻器的电阻最大，此时定值电阻R1两端的电压为 U1′=U﹣U滑大=18V﹣15V=3V 此时通过定值电阻R1的电流为 滑动变阻器的最大电阻为 所以为了保证电路安全，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为15～75Ω。 答：（1）小灯泡正常发光时的电流为0.3A； （2）电源电压为18V； （3）为了保证电路安全，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为15～75Ω。 18．（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】解：（1）由题意可得，小灯泡的电阻为 （2）闭合开关S，断开S1、S2时，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测灯L两端电压，电流表测电路中的电流，所以电路总电阻为 所以滑动变阻器此时接入电路的电阻为 （3）闭合开关S、S1、S2时，R1与R2并联，灯泡L和电压表被短接，所以此时R1两端的电压为 根据欧姆定律可得，R1所在支路的电流为 所以通电1min定值电阻R1产生的热量为 （4）因为电流表量程为0~0.6A，所以干路中的电流最大为0.6A，又因为R1所在支路的电流为0.3A，所以R2所在支路允许通过的最大电流为 因为R2两端的电压为 所以R2的最大功率为 答：（1）小灯泡L的电阻为。 （2）滑动变阻器R2连入电路的阻值为。 （3）通电1min定值电阻R1产生的热量为81J。 （4）滑动变阻器R2的最大功率为1.35W。 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 $$