2025年中考物理专题训练——电功率的综合计算

2025年中考物理专题训练——电功率的综合计算 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．在综合实践活动课上，小明设计了如图所示的模拟调光灯电路，此电路中电源电压不变，灯泡L标有“6V  3W”字样，将滑动变阻器R的滑片P置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为5V和0.4A；移动滑片P至某一位置，电压表和电流表示数分别为2V和0.5A。问： （1）滑动变阻器R的总电阻是多少？ （2）电源电压为多少？ （3）滑动变阻器R的滑片P在最右端时，灯泡L的实际功率为多少？ 2．小红的妈妈去年“双11”在“天猫”上快抢了一款如甲图所示的高、低温两挡电烤锅，其铭牌上的参数如下表所示，内部的工作原理图如乙图所示，R1，R2代表两根电热丝，S2为温控开关，根据上述信息，试解答下列问题： 名称：电烤锅 型号：YX﹣135 加热材质 不锈钢管 控制方式 机械式 额定电压 220V 低温挡功率 880W 高温挡功率 1980W （1）该电烤锅在低温挡正常工作2h消耗电能是多少？ （2）电热丝R2的阻值是多少？ （3）假如电热丝R2烧毁了，要使电烤锅恢复正常工作，小红用两根均为“220V 550W”的电热丝替代R2，你认为小红的做法能否满足要求？如果可以，是否为最佳方案？（请你用计算结果回答）。 3．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？ 4．如图是某晾衣机的工作电路图，电源电压U=220V，其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时，晾衣机开启风干功能，其额定功率P1=44W；当开关S1、S2均闭合时，晾衣机开启烘干功能，通过R的电流I2=1A。求： （1）使用风干功能时通过电动机的电流； （2）使用烘干功能时电阻R在1min内产生的热量； （3）使用烘干功能1h消耗的电能。 5．在图所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω  1A”字样。闭合开关S，电压表示数为5伏。求： （1）通过电阻R1的电流I1。 （2）通电10秒，电流通过电阻R2所做的功W2。 （3）移动滑动变阻器的滑片 P，在电路安全工作的情况下，求电路消耗的最大电功率P最大。 6．下图是某暖手宝的工作原理图，电源电压恒为6V，电阻R1为10Ω，闭合开关S，电路的总电流为1A，求： （1）通过R1的电流； （2）电阻R2的阻值； （3）电路消耗的总电功率。    7．某款电热饮水机具有加热和保温两档，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，为温控开关，、为电热丝（阻值不变），某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像如图乙所示。求： （1）饮水机处于加热档阶段消耗的电能； （2）饮水机加热电流与保温电流比值； （3）的阻值。 8．L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图甲所示。图乙中R是“30Ω 1A”的滑动变阻器。 （1）L1正常发光时的电阻值； （2）求把L1、L2并联在6V电源下，电路中消耗的总电功率； （3）按图乙所示把L1、L2连接在另一恒定电源上，在不损坏电路元件的情况下进行如下操作：当滑片P移至某一位置时，使其中一盏灯正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至另一点时，电压表示数变化了4V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝8：9。求变阻器阻值变化范围。 9．如图所示，将标有“6V 3.6W”的小灯泡与规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器及电流表串联后接到6V的电源上（提示：灯丝电阻随温度变化而变化），求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）小灯泡正常工作2min消耗的电能； （3）闭合开关S，将变阻器的滑片移到最右端B端时，电流表的示数为0.4A，求此时小灯泡的实际功率。 10．某电视机的电功率是150W，每天使用3h，一个月用电多少千瓦时？（按30天计算） 11．如图所示，电源电压为6V恒定不变，灯泡L标有“2V  0.4W”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“60Ω  1A”的字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V； (1)求灯泡L正常发光时的电阻； (2)当S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，电流表示数为0.4A，求R1的阻值． (3)在保证电路安全的情况下，求整个电路电功率的变化范围； 思路点拨 当电源电压保持不变时，由P=UI可得，电路中的电流越大（或小），电路的总功率越大（或小）；由欧姆定律可得，电路中总电阻越小，电流越大，电路中总电阻越大，电流越小。当电路中存在多个用电器时，通过改变开关通断方式，使多个用电器并联，此时电路中总电阻最小，电流最大，电路的总功率最大；使多个用电器串联时，此时电路中总电阻最大，电流最小，电路的总功率最小。 12．某次雷电的电流约2×104A，电压约108V，放电时间约0.001s。这次雷电的电功率约多少千瓦？释放多少能量？ 13．如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，灯泡L标有“3V 1.2W”，电压表量程为0～3V。（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求： （1）灯泡正常工作时的电流是多少？ （2）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？ （3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？ 14．如图是某电热锅内部简化电路图，电源电压恒为220V，R2的阻值为110Ω。开关S、S1同时闭合时是高温挡，功率为880W；只闭合开关S时是低温挡。试求： （1）低温挡工作时的电流是多少； （2）通过R1的阻值是多少； （3）高温挡工作5min，消耗的电能是多少？ 15．某品牌电水壶的额定功率为800W。该电水壶正常工作500s，将质量为1.5kg的水从20℃加热到80℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），在此过程中，试求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）电水壶消耗的电能是多少？ （3）电水壶加热水的效率是多少？ 16．如图甲是某班的电热饮水机，其简化电路图如图乙所示。它有加热和保温两种工作状态，当S2断开时，饮水机处于保温状态。R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝，饮水机部分参数如下表所示。 额定电压 220V 额定功率 加热功率 2200W 保温功率 440W 容量 2.5L （1）饮水机在加热状态下正常工作，将2kg的水从20℃加热至沸腾，水吸收的热量是多少?（当地气压为标准大气压） （2）在（1）问加热情况下，饮水机正常工作了420s，消耗了多少电能？加热效率是多少? （3）饮水机正常加热时，电路中的电流是多少？ （4）电热丝R2的阻值是多少？ 17．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。    18．小刘同学在南开中学校运会羽毛球比赛中获得冠军，学校奖励了一台超人牌空气炸锅，如图甲，因其烹制食物脂肪含量低，无油烟味，激发了小刘同学对其内部电路构造的好奇心。拆开后发现简化电路原理如图乙所示，定值电阻的额定电功率为。则： （1）空气炸锅加热食物非常迅速，用它加工薯条，很快就将的薯条从20℃加热至80℃，求这一过程中薯条吸收的热量；（不考虑薯条质量的变化，） （2）若用此空气炸锅加工鸡翅，电阻的实际电功率为，则实际电压为多少； （3）为了适应不同食物的制作需求，小刘对电路进行重新设计（如图丙），移动滑片可以连续调节的电功率，最低可调至额定功率的，滑动变阻器的最大阻值应为多少？ 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——电功率的综合计算》参考答案 1．（1）12.5Ω；（2）8V；（3）1.2W 【详解】解：（1）滑片置于最右端时，变阻器接入电路的阻值最大，闭合开关，电压表和电流表示数分别为和，滑动变阻器的总电阻 （2）当电压表示数为，电流表的示数为时，因电流等于灯泡的额定电流，所以此时灯恰好正常工作，则，电源电压 （3）当滑片在最右端时，变阻器接入电路的阻值最大，滑动变阻器两端电压为，电路中电流为，所以灯泡两端电压 灯泡L的实际功率 答：（1）滑动变阻器R的总电阻是12.5Ω； （2）电源电压为8V； （3）滑动变阻器R的滑片P在最右端时，灯泡L的实际功率为1.2W。 2．（1）1.76kW•h；（2）44Ω；（3）答案见解析 【详解】解：（1）由可知，在低温挡正常工作2h消耗的电能 （2）由电路图可知，开关S1、S2闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，电烤箱处于高温挡；因电路中总功率等于各用电器功率之和，所以，R2的电功率 由可知，电阻R2的阻值 （3）一根“220V  550W”电热丝的电阻 因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，两根“220V  550W”电热丝并联时的总电阻 因R2＝R并，所以，用两根“220V  550W”的相同电热丝替代R2，能使电路恢复正常工作。 答：（1）该电烤锅在低温挡正常工作2h消耗电能是1.76kW•h； （2）（2）电热丝R2的阻值是44Ω； （3）用两根“220V  550W”的相同电热丝并联替代R2，能使电路恢复正常工作。 3．（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。 4．（1）0.2A；（2）1.32×104J；（3）0.264kW•h 【详解】解：（1）使用风干功能时，电路中只有电动机工作,由知道，此时通过电动机的电流 （2）使用烘干功能时，电路中电动机和发热电阻并联，两端电压相同，由 知道，1min内产生的热量 （3）电阻的功率 电路消耗的总功率 电路消耗的总电能 答：（1）使用风干功能时通过电动机的电流是0.2A； （2）使用烘干功能时电阻R在1min内产生的热量是1.32×104J； （3）使用烘干功能1h消耗的电能是0.264kW•h。 5．① 0.5安；②35焦；③12瓦 【详解】解：（1）由图可知，电阻R1，R2串联，电压表测量R1两端的电压，通过电阻R1的电流 （2）R2两端的电压为 U2=U-U1=12V-5V=7V 通电10秒，电流通过电阻R2所做的功W2 W2=U2I2t= 7V×0.5A×10s=35J （3）若滑片P移至最左端 所以最大电流为1A，故最大功率为 P最大=UI最大=12V×1A=12W 答：（1）通过电阻R1的电流I1为0.5A； （2）通电10秒，电流通过电阻R2所做的功W2为35J； （3）移动滑动变阻器的滑片 P，在电路安全工作的情况下，求电路消耗的最大电功率P最大为12W。 6．（1）0.6A；（2）15Ω；（3）6W 【详解】解：（1）由电路图可知，R1和R2并联，由欧姆定律可得，通过R1的电流为 （2）由并联电路的电流规律可得，通过R2的电流为 I2=I-I1=1A-0.6A=0.4A 故由欧姆定律可得，电阻R2的阻值为 （3）由P=UI可得，电路消耗的总电功率为 P=UI=6V×1A=6W 答：（1）通过R1的电流为0.6A； （2）电阻R2的阻值为15Ω； （3）电路消耗的总电功率为6W。 7．（1）174240J；（2）；（3）110Ω 【详解】解：（1）饮水机处于加热档阶段消耗的电能 （2）由可知，电热饮水机处于保温时电路中的电流为 电热饮水机处于加热时电路中的电流为 加热电流与保温电流之比为。 （3）当闭合时，饮水机处于加热状态，的功率 由可得，通过的电流为 则R2的阻值 答：（1）饮水机处于加热档阶段消耗的电能为174240J； （2）饮水机加热电流与保温电流比值为11∶1； （3）R2的阻值为110Ω。 8．（1）6Ω；（2）10.8W；（3）10Ω～20Ω 【详解】解：（1）L1正常发光时的电压U1＝6V，I1＝1.0A；由I可得，此时L1正常发光时的阻值 （2）当把L1、L2并联在6V电源下，两个灯的电压都是6V，电流分别为I1＝1.0A；I2＝0.8A；干路中电流为 电路中消耗的总电功率 （3）按图乙所示把L1、L2连接在另一恒定电源上，由电路图知三个用电器串联，电压表测量L1、L2两端的电压，在不损坏电路元件的情况下进行如下操作：当滑片P移至某一位置时，使其中一盏灯正常发光，根据串联电路中的电流处处相等，最大电流为0.8A，则两个灯泡的电压分别为3V和6V，此时电压表的示数为 滑动变阻器的电压为 此时滑动变阻器消耗的功率为 当滑片P移至另一点时，电压表示数变化了4V，因为保证电路安全，只能是电压表示数减小了4V，是5V，此时两个灯泡电流相同，电压之和为5V，根据图像知，此时I＝0.6A；此时滑动变阻器消耗的功率为 根据 有 解得 则第一次变阻器阻值 则第二次变阻器阻值 则变阻器阻值变化范围是10Ω～20Ω。 答：（1）L1正常发光时的电阻值6Ω； （2）求把L1、L2并联在6V电源下，电路中消耗的总电功率10.8W； （3）变阻器阻值变化范围是10Ω～20Ω。 9．（1）10Ω；（2）432J；（3）0.8W 【详解】解：（1）小灯泡正常发光时的电流 小灯泡正常发光时的电阻 （2）小灯泡正常工作2min消耗的电能 W=Pt=3.6W×2×60s=432J （3）闭合开关S，将变阻器的滑片移到B端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电流表的示数为0.4A时，串联电路中电流处处相等，则滑动变阻器两端的电压 UR=IR=0.4A×10Ω=4V 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压 UL′=U-UR=6V-4V=2V 灯泡的实际功率 PL′=UL′I=2V×0.4A=0.8W 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω； （2）小灯泡正常工作2min消耗的电能为432J； （3）将变阻器的滑片移到B端时，小灯泡的实际功率为0.8W。 10．13.5kW·h 【详解】一个月内消耗的电能是 W=Pt=0.15kW×30×3h=13.5kW·h 答：一个月用电13.5kW·h。 11．(1)10Ω (2)20Ω (3)0.6~3.6W 【详解】（1）由得，灯泡L正常发光时的电阻 （2）当S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，灯泡被短路，R1与R2并联，由题知R2=60Ω，I=0.4A，由欧姆定律可得，通过滑动变阻器R2的电流 由并联电路电流的特点可得，通过电阻R1的电流 则电阻R1的阻值 （3）当S1断开，S2闭合，S3接a时，灯泡L、R1与R2串联，电压表示数为3V时，此时电路中电流最小，电路总功率最小。灯泡L与R1的电压之和 此时电路中的最小电流 电路最小电功率 当S1、S2均闭合，S3接b，灯泡被短路，R1与R2并联，移动滑片，使电流表示数为0.6A时，此时电路中电流最大，电路总功率最大，此时电路最大电功率 所以整个电路电功率的变化范围。 12．2×109kW，2×109J 【详解】解：雷电的电功率 P=UI=108V×2×104A=2×1012W=2×109kW 释放能量 W=Pt=2×1012W×0.001s=2×109J 答：这次雷电的电功率约2×109kW，释放2×109J能量。 13．（1）0.4A；（2）5Ω；（3）0.8W 【详解】 解：（1）灯泡正常工作时的电流为 （2）由电路图可知，当S1闭合、S2接b时，灯泡与滑动变阻器串联，灯泡正常发光，此时滑动变阻器两端的电压为 UR=U-UL=5V-3V＝2V 串联电路中的电流相等，灯泡正常发光，通过滑动变阻器的电流为0.4A，滑动变阻器接入电路的阻值为 （3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；根据可知，当R0两端的电压最小，即滑动变阻器两端的电压最大时，R0消耗的电功率最小，电压表量程为0～3V，则滑动变阻器两端的最大电压为UR大＝3V，R0两端的最小电压为 U0小=U-UR大=5V-3V＝2V 根据串联分压原理可得，此时变阻器接入电路的阻值为 R0的最小电功率为 答：（1）灯泡正常工作时的电流是0.4A； （2）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是5Ω； （3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是0.8W。 14．（1）2A；（2）110Ω；（3）2.64×105J 【详解】解：（1）低温挡只有R2工作，低温挡工作时的电流是 （2）高温档的总电流为 通过R1的电流为 通过R1的阻值是 （3）高温挡工作5min，消耗的电能是 答：（1）低温挡工作时的电流是2A； （2）通过R1的阻值是为110Ω； （3）高温挡工作5min，消耗的电能是为。 15．（1）；（2）；（3）94.5% 【详解】解：（1）根据公式 可得，水吸收的热量为 （2）电热水壶正常工作， P=P额=800W 根据电功率公式 可得，电水壶消耗的电能为 （3）该电热水壶的加热效率为 答：（1）水吸收的热量是； （2）电水壶消耗的电能是； （3）电水壶加热水的效率是94.5%。 16．（1）；（2），；（3）；（4） 【详解】解：（1）已知1标准大气压水的沸点为100摄氏度，则水吸收的热量 （2）由可得，消耗的电能为 饮水机加热的效率为 （3）由可知，饮水机正常加热时，电路中的电流 （4）由电路图可知，S1、S2都闭合时，R1和R2并联，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，S1、S2都闭合时，电路的总电阻最小，由可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，电热饮水机处于加热挡，同理可知，只闭合S1时，电热饮水机处于保温挡；因电路的总功率等于电阻功率之和，所以，R2的电功率 由可得，电阻R2的阻值 答：（1）水吸收的热量是； （2）消耗了的电能，加热效率是； （3）饮水机正常加热时，电路中的电流是； （4）电热丝R2的阻值是。 17．（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。 18．（1）；（2）200V；（3）120Ω 【详解】解：（1）这一过程中薯条吸收的热量 （2）定值电阻的额定电功率为，定值电阻的电阻 电阻的实际电功率为，根据可知，实际电压 （3）当的实际功率为额定功率的时，电路中的电流最小，滑动变阻器的阻值最大；由于定值电阻的阻值不变，根据可知 此时电路中的电流为 电源电压一定，根据电路中电压一定时，电流与电阻成反比可知，电路的总电阻 滑动变阻器的最大阻值应为 答：（1）这一过程中薯条吸收的热量为； （2）若用此空气炸锅加工鸡翅，电阻的实际电功率为，则实际电压为200V； （3）滑动变阻器的最大阻值应为120Ω。 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 $$