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 一、计算题 1．如图所示电路，电阻R′的阻值为50Ω，滑动变阻器R的最大阻值为100Ω，电源电压10V保持不变，闭合开关，求： (1)当P移至a端时，电阻R消耗的功率； (2)当P移至b端时，电路中的电流大小和通电2min产生的热量。 2．根据《电动自行车安全技术规范》，交管部门规定自2019年5月1日起未申领临时标识的非标”电动自行车不得上路行驶．下图是小明家新购买的电动自行车，整车质量为40kg．小明爸爸以18km/h的速度匀速骑行9km的过程中，电动机两端的电压恒为48V，通过的电流是6.25A，车轮与地面的总接触面积为200cm2．小明爸爸的质量是60kg，g取10N/kg．求本次骑行过程中： （1）骑行所用时间． （2）车对地面的压强． （3）电动机的功率． 3．蒸蛋器是采用通电发热盘加热水后，利用盘内产生的水蒸气把鸡蛋蒸熟的，如图甲所示： (1)在标准大气压下，向蒸蛋器内加入质量为50g初温为20℃的水，通电后将水加热至沸腾，在上述过程中，水的内能增加了多少？[c水=4.2103J/（kg℃）] (2)在没有其他用电器接入电路的情况下，把6只鸡蛋蒸熟的时间为6min，家中电能表（如图乙所示）指示灯闪烁了120次，则此蒸蛋器的功率为多少？ 4．实验桌上有一个电学器件，该器件由两个定值电阻R1、R2并联组成，a、b两点接电源，如图所示。两电阻的额定电压均为12V，电阻R1的阻值为100Ω，当该电学器件正常工作时，电流表示数为0.36A，求： （1）此时通过电阻R1的电流； （2）电阻R1的电功率； （3）电阻 R2的阻值。 5．如图所示，电源电压恒定，R1、R2 为定值电阻，R2=20Ω，灯泡 L 标有“8V 4W”字样。 （1）当 S、S1、S2都闭合时，灯泡 L 正常发光，电流表的示数为多少？ （2）S 闭合，S1、S2 断开时，电压表示数为 6V，则 R1的阻值为多少？电路消耗的总功率为多少？ 6．如图所示，小灯泡规格为“6V，4W”（设灯丝的电阻不受温度影响），当滑动变阻器R的滑片P移至a端时，电流表示数为0.5A；当滑动变阻器R的滑片P移至b端时，电压表示数为3V。求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器R的最大阻值； （3）滑片P位于b端时，电路消耗的总功率。 7．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压恒定为6 V，小灯泡L的额定电压为2. 5V，电阻大约为10Ω左右，滑动变阻器R的最大阻值是50 Ω，实验电路如图甲所示，图乙是根据实验数据绘成的图像： (1)根据图像提供的信息，计算出小灯泡正常工作时的功率和此时滑动变阻器连入电路的阻值。 (2)实验过程中，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为零，而电压表有示数，那么出现的故障是什么?此时电压表的示数是多少? 8．如图所示，电源两端电压为12V，电阻R1为10Ω，开关S闭合后，电流表的示数为1.5A，求： (1)通过电阻R1的电流。 (2)滑动变阻器消耗的电功率。 9．天然气灶是利用燃烧天然气获得热量的炉具，而电磁炉是新一代消耗电能获得热量的智能炉具。为了比较两种炉具的性能，小杰同学进行了相关调查，得到的有关数据见表。如果小杰家每天做饭、烧水所需热量为9.18×106J。 (1)若这些热量靠天然气灶提供，需要燃烧多少天然气?(热值用q表示) (2)若这些热量靠电磁炉提供时电磁炉正常工作了90min，该电磁炉的热效率是多少? (3)通过计算说明使用哪种炉具更省钱？ 天然气灶 电 磁 炉 热效率 40% 额定电压 220v 天然气热值 8.0×107J/m3 额定功率 2000W 天然气价格 2元/ m3 市电价格 0.5元/kW・h 10．如图所示的电路中，电源两端的电压为3V并保持不变。闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2V时，电流表的示数为0.2A。 （1）画出实物电路所对应的电路图； （2）求此时滑动变阻器RP两端的电压； （3）求此时小灯泡L的电功率。    11．如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1＝30Ω，只闭合开关S1，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S2，电流表的示数为0.6A。求： （1）电源电压； （2）定值电阻R2的阻值； （3）当开关S1、S2均闭合时，通电10min定值电阻R2产生的热量。 12．为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”．其原理图如图27所示：餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音．电源电压3 V不变，提示器的电阻R0恒为50Ω，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示： （1）当载盘台所载质量是100g时，求电路中的电流． （2）当电路中的电流达到0.03A时，提示器会发出提示音，若空餐盘质量为100 g，求出此时盘内剩余食物的质量． （3）求在就餐过程中此电路所能消耗的最大功率． 载盘台所载质量m/g 100 110 120 130 140 150 160 … 传感器R1/Ω 100 90 80 70 60 50 40 … 13．我们生产、生活中利用的能量，追根溯源，大都来自太阳。 （1）如图所示是一种太阳能LED路灯，白天有日照时，晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明。已知光照一天，锂电池最多能储存7.2×106J的电能，则这些电可供功率为100W的LED路灯持续工作多少小时？ （2）一个太阳能热水器的容量为80L，装满水后，使这些水的温度从10℃升高至40℃，c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3] （3）请谈谈太阳能相比传统能源有什么优势？（说出一点即可） 14．如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为6V，灯泡标有“2.5V 0.5A”字样（灯丝阻值不变），滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。 （1）求灯泡正常发光时的电功率； （2）求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； （3）求灯泡正常发光时，通电60s，电路消耗的电能。 15．如图所示电路中，电源电压恒定，小灯泡标有“12V  6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），当S1、S2均闭合时，滑片P置于a端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数是I=0.75A。求： （1）灯丝的电阻； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）当S1闭合，S2断开，移动滑片P置于最右端时，电压表的示数和滑动变阻器在2min内消耗的电能。 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)1W；(2)0.1A；120J 【详解】(1)当P移至a端时，两个电阻并联，滑动变阻器R接入最大阻值，电阻R消耗的功率为 (2)当P移至b端时，电阻R′被短路，电路中的电流大小为 通电2min电路产生的热量为 答：(1)当P移至a端时，电阻R消耗的功率为1W； (2)当P移至b端时，电路中的电流大小为0.1A，通电2min产生的热量为120J。 2．（1）0.5h  （2）  （3）300W 【分析】对地面压强要算人和车的总重力． 【详解】（1） （2）               （3） 3．(1)1.68104J；(2)0.375kW 【详解】(1)水的内能增加量为加热至沸腾时吸收的热量，由吸热公式得 (2)由图可知，3200imp/kWh表示蒸蛋器消耗1kWh时指示灯应闪烁3200次，则指示灯闪烁了120次时消耗电能为 期间用时为6min，则其功率为 答：(1)水的内能增加了1.68104J； (2)此蒸蛋器的功率为0.375kW。 4．（1）0.12A；（2）1.44W；（3）50Ω 【详解】解：（1）通过R1的电流 （2）R1的电功率 P1= UI=12V×0.12A =1.44W （3）根据并联分流可知，通过R2的电流 I2= I-I1=0.36A-0.12A =0.24A 电阻 R2的阻值 答：（1）此时通过电阻R1的电流0.12A； （2）电阻R1的电功率1.44W； （3）电阻 R2的阻值50Ω。 5．(1)0.9A；(2)60Ω；0.8W 【详解】(1)当 S、S1、S2 都闭合时，被短路，灯泡L与并联，灯泡 L 正常发光，因为并联电路电源电压等于各支路电压，故电源电压是8V，通过L的电流 通过的电流 电流表测的干路电流 (2)S 闭合，S1、S2 断开时，与串联，电压表测得的电压是6V，则的电压 电路中的电流 的阻值 电路消耗的总功率 答：(1) 当 S、S1、S2 都闭合时，灯泡 L 正常发光，电流表的示数为0.9A； (2) R1 的阻值为，电路消耗的总功率为0.8W。 6．（1）4.5V；（2）18Ω；（3）0.75W 【详解】解：（1）灯泡的电阻 当滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路为灯泡的简单电路，则电源的电压为 （2）当滑片P移至b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，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 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 滑动变阻器的最大阻值 （3）滑片P位于b端时，，消耗的功率 答：（1）电源电压是4.5V； （2）滑动变阻器R的最大阻值为18Ω； （3）滑片P位于b端时，电路消耗的总功率为0.75W。 7．(1) 0.5W；17.5Ω；(2)故障原因是灯泡烧坏； 6V 【详解】(1)由乙图可知，小灯泡正常工作时，其电流值为0.2A，小灯泡正常工作时的功率 此时滑动变阻器两端电压 滑动变阻器和灯泡串联，其电流相等，则滑动变阻器此时连入电路中的阻值 (2)实验过程中，小灯泡突然熄灭，电流表示数为零，电压表有示数，出现故障的可能是灯泡被烧坏；此时电压表和滑动变阻器串联分压，由于电压表内阻比滑动变阻器的电阻大的多，根据串联电路的分压原理可知，此时电压表的示数接近电源电压，即电压表的示数为6V。 答：(1)小灯泡正常工作时的功率为；此时滑动变阻器连入电路的阻值为； (2)实验过程中，小灯泡突然熄灭，电流表示数为零，而电压表有示数，出现的故障可能是灯泡被烧坏；此时电压表的示数是6V。 8．(1)1.2A；(2)3.6W 【分析】开关闭合后，两电阻并联，由并联电路的电压特点和欧姆定律可求R1的电流；由并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，然后P＝UI算出滑动变阻器消耗的电功率。 【详解】(1)开关闭合后，两电阻并联，因并联电路各支路两端的电压相等，所以R1的电流为 (2)根据并联电路的总电流等于各支路电流之和可知，通过滑动变阻器的电流为 I2＝I﹣I1＝1.5A﹣1.2A＝0.3A 滑动变阻器消耗的电功率为 P2＝UI2＝12V×0.3A＝3.6W 答：(1)通过电阻R1的电流为1.2A； (2)滑动变阻器消耗的电功率为3.6W。 9．(1) 0.29m3；(2)85；(3) 用天然气灶更省钱 【详解】解：(1)小杰家每天燃烧天然气为 (2)电磁炉90min消耗的电能 电磁炉的热效率 (3)用天然气灶的费用为 用电磁炉的费用为 通过计算可知：用天然气灶更省钱。 答：(1)需要燃烧0.29m3天然气； (2)该电磁炉的热效率是85； (3)用天然气灶更省钱。 10．（1）见解析；（2）1V ；（3）0.4W 【详解】解：（1）由图可知，电流从正极流出，经过开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到电源负极，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示：    （2）电源两端的电压为3V并保持不变，电压表并联在灯泡两端，电压表测量灯泡两端的电压，当电压表示数为2V时，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端的电压 U2= U-U1=3V-2V=1V （3）电流表测量流过灯泡的电流，电压表测量灯泡两端的电压，则小灯泡L的电功率 P=U1I=2V×0.2A=0.4W 答：（1）见解析； （2）滑动变阻器RP两端的电压为1V； （3）此时小灯泡L的电功率为0.4W。 11．（1）6V；（2）15Ω；（3）1440J 【详解】解：（1）只闭合开关S1，电路只有电阻R1工作，电流表测量R1的电流，电源电压 U＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V （2）再闭合开关S2，两电阻并联，电流表测量干路的电流，电流表的示数为0.6A，则通过定值电阻R2的电流 I2＝I-I1＝0.6A-0.2A＝0.4A 定值电阻R2的阻值 （3）当开关S1、S2均闭合时，通电10min定值电阻R2产生的热量 Q＝W＝UI2t＝6V×0.4A×10×60s＝1440J 答：（1）电源电压为6V； （2）定值电阻R2的阻值为15Ω； （3）当开关S1、S2均闭合时，通电10min定值电阻R2产生的热量为1440J。 12．（1）0.02A；（2）50g；（3）0.18W 【详解】试题分析：（1）由图示可知，两电阻是串联关系，当载盘台所载质量是100g时，由表中可查出传感器此时的电阻为100Ω，所以可得此时电路中的总电阻为150Ω，总电压为3V，所以此时电路中的电流为0.02A；（2）当电路中的电流达到0.03A时，可求出此时电路中的总电阻为100Ω，也就是说此时传感器的电阻为50Ω，由表中可查出此时，载盘台所载总质量150g，所以可知此时盘内剩余食物的质量为50g；（3）电路消耗的功率最大时，也就是电流最大时，此时电路中的电阻最小，当传感器电阻为0时，电流最大，此时的电流为0.06A，所以此时电路中的最大功率为0.18W． 考点：生活中的物理 13．（1）20h；（2）1.008×107J；（3）安全、无污染 【详解】解：（1）由得，这些电能可供额定功率为100W的路灯正常工作的时间为 （2）水的体积 V水＝80L＝80×10﹣3m3＝8×10﹣2m3 由可得水的质量 m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×8×10﹣2m3＝80kg 水吸收的热量 Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×80kg×（40℃﹣10℃）＝1.008×107J （3）太阳能的优点：太阳能是清洁、安全；太阳能是能够源源不断的从自然界得到的能源。 答：（1）这些电可供功率为100W的LED路灯持续工作20h； （2）需要吸收1.008×107J热量； （3）安全、无污染。 14．（1）1.25W；（2）7Ω；（3）180J 【详解】解：闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。 （1）灯泡正常发光时的电功率 （2）滑动变阻器两端的电压为 通过滑动变阻器的电流为 由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路的电阻为 （3）灯泡正常发光时，通电60s，电路消耗的电能 答：（1）灯泡正常发光时的电功率1.25W； （2）灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值7Ω； （3）灯泡正常发光时，通电60s，电路消耗的电能180J。 15．（1）24Ω；（2）48Ω；（3）8V，160J 【详解】解：（1）小灯泡标有“12V  6W”字样，由此可得，小灯泡的电阻为 （2）S1、S2均闭合时，滑片P置于a端时，滑动变阻器与小灯泡并联，滑动变阻器接入阻值最大，电流表测干路电流，由于此时小灯泡正常发光，说明电源电压为 U=U额=12V 此时通过小灯泡的电流为 故通过滑动变阻器的电流为 I滑=I-IL=0.75A-0.5A=0.25A 滑动变阻器的最大阻值为 （3）S1闭合，S2断开，移动滑片P置于最右端时，小灯泡和滑动变阻器串联，变阻器接入阻值最大，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。此时电路中的总电阻为 R总=R大+RL=48Ω+24Ω=72Ω 电路中的电流为 电压表的示数即滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器在2min内消耗的电能为 答：（1）灯丝的电阻为24Ω； （2）滑动变阻器的最大阻值为48Ω； （3）当S1闭合，S2断开，移动滑片P置于最右端时，电压表的示数为8V，滑动变阻器在2min内消耗的电能为160J。 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 $$