2025年中考物理高频考点专题训练-电功和电功率的计算

2025年中考物理高频考点专题训练-电功和电功率的计算 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．图甲是一种电热暖手宝，其主要参数如图乙所示。 （1）使用前要先给其通电加热，如果在额定电压下加热10min，求消耗的电能； （2）此过程暖手宝内水的温度由原来的10℃上升至60℃，求出此过程中水吸收的热量；（） （3）求电热暖手宝的发热效率。 3．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？ 4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A，求： （1）电源电压； （2）10s内电阻R2消耗的电能。 5．电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉．现有一台电动机，当电动机两端加 220V电压时，通过电动机线圈的电流为 50A．若已知该电动机线圈的电阻是 0.4Ω，求： (1)该电动机每分钟消耗的电能和产生的热量各是多少？ (2)该电动机正常工作时电能转化为机械能的效率为 η，电动机两端的电压为 U，通过的电流为I，试推导电动机线圈的电阻 R的表达式． 6．某型号家用电饭锅有高温烧煮和保温焖饭两个挡位，其原理如图所示，和为两个加热电阻．已知电阻，保温焖饭时电饭锅的功率． (1)求电饭锅高温烧煮的功率； (2)求保温焖饭时电路中的电流和两端的电压； (3)有一次做晚饭，用该电饭锅高温烧煮，保温焖饭，则此过程中，电饭锅消耗多少度电？ 7．如图所示是一款电火锅的简化电路图，额定电压为220V，当开关S0闭合后，锅内温控开关S自动控制小火和大火两种加热状态，已知R2的电阻为48.4Ω，小火加热功率为1000W。求∶ （1）电火锅大火加热的功率。 （2）用大火将2kg清汤从20℃加热到100℃吸收的热量。[c汤=4×103J/（kg·℃）] （3）若忽略热量损失，用大火将2kg清汤从20℃加热到100℃需要的时间。 8．如图所示的电路，电源电压为6V保持不变，R2=50Ω，小灯泡L上标有“6V 3.6W”的字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化），求： （1）当开关S1、S2均断开时，电流表示数为0.2A，R1的阻值； （2）当开关S1、S2均断开时，通电10s小灯泡消耗的电能； （3）当开关S1、S2处于何种状态时，整个电路消耗的功率最大？求出此时的最大功率。    9．如图所示是某家用电热煮茶器的简化电路图，它具有加热和保温两个挡位，和均为电热丝，S为单刀双掷开关，可连接图中1或2触点。保温功率为200W，的电阻为198Ω。求： （1）保温状态时，通电电流做的功； （2）电阻的阻值是多少； （3）加热状态时，通过电路的电流以及电路消耗的总功率。    10．如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 3.6W”（电阻不随温度而变化），滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，电流表的量程为0~3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到距R最右端处时，小灯泡正常发光。求： （1）小灯泡的电阻RL； （2）通电10s电路消耗的电能； （3）在保证电路安全的前提下，任意调整开关S、S1、S2的开闭状态，并移动变阻器的滑片P，电路消耗总功率的最小值与最大值之比。    11．如图是电吹风的简化电路图，工作时可以吹出热风，也可以吹出冷风。某电吹风的铭牌如表。求： 型号 热风温度 额定功率 吹热风时：1000W 吹冷风时：120W 额定电压 220V 质量 （1）吹冷风时，通过电吹风的电流是多少？（保留两位小数） （2）电热丝的电阻是多大？ （3）若某次用该电吹风吹干头发时，先吹热风后吹冷风，共用时1min，总共消耗42400J的电能，求该次吹热风的时间是多少？    12．某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。 (1)分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态? (2)R1工作时的电阻是多大? (3)该电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃，则该电热水器的效率是多少?[，计算结果精确到0.1%] 电源 220V 50Hz 加热功率 800W 保温功率 40W 水容量 1.0L 13．如图所示，电源电压恒为6V，R1为“30Ω，1A”的滑动变阻器，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。图中虚线框内接有两个定值电阻R2和R3（未画出），它们的铭牌分别为：R2“□Ω，0.4A”，R3“16Ω，0.5A”，其中R2的电阻未知。 （1）闭合S1、S3，断开S2，调节R1，使其接入电路的阻值为4Ω，此时电压表的示数为0.8V，求此时电路的总阻值； （2）闭合S1和S2，断开S3时，调节R1，使其接入电路的阻值为10Ω，此时电流表的示数为0.3A。请在答题卷的图中画出虚线框内的电路，并标明电阻名称及大小； （3）当闭合所有开关时，为保证电路安全，求电路总功率的变化范围。 14．如图所示，电源电压保持不变，S1和S2是两个可以同时断开或同时闭合的联动开关，已知R1=12Ω。当两个开关同时处于某一工作状态（断开或闭合）时，R3的功率P3为2.25W，当两个开关同时处于另一个工作状态时，电流表的示数为2A，此时R2的功率P2为12W，求： (1)电源电压为多少？ (2)R2和R3阻值各为多少？ 15．如图所示电路，电源电压为12V且保持不变，小灯泡的规格为“6V 3W”（阻值不变），滑动变阻器的最大阻值为24Ω，电流表的量程为0～3A。当只闭合S3时，小灯泡恰能正常发光，求： （1）小灯泡的电阻； （2）只闭合S3时，在1min内电流通过R1所产生的热量； （3）当三个开关都闭合时，R2电阻的变化范围。    16．小明从网上购买了一张内置电热膜的坐垫如图甲所示，其加热、调温控制电路简化原理图如图乙所示，其中加热电热膜相当于一个定值电阻R1，调温控制器相当于一个滑动变阻器R2（其产生热量不用于加热坐垫）。已知电源电压恒为U=220V，电热膜R1的阻值恒定不变且功率密度最大为400W/m2，若不计热量损失，在R1处于最大电功率时通电30s能将坐垫平均加热升温5℃。请回答下列问题： （1）每平方米的电热膜1s产生的热量为多少J； （2）坐垫质量为0.2kg，比热容为1.2×103J/(kg•℃)，则电路中至少要接入面积为多少m2的电热膜？ （3）为了了解调温控制器的能损情况，小明收集到了R1、R2的U-I关系如图丙所示，R2消耗的电功率与通过它电流的关系如图丁所示，试求R2消耗的最大电功率是多少瓦。 17．某科技兴趣小组用一个88的电阻R1、开关、导线等器材制作了一个电烤箱，先将电烤箱接入电压为220V的家庭电路，简化电路如甲所示，闭合开关，求： （1）甲电路中R1消耗的电功率； （2）小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长，为解决这个问题，小组找来一个与R1规格相同的电阻R2进行改装。 ①你认为应按照乙丙图中哪个电路进行改装？请通过分析说明； ②闭合开关S后，通电10min，求改装后电烤箱产生的热量。    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 参考答案 1．(1)6.72×105J；(2)1200W；(3)80%；(4)1.75元 2．（1）3×105J；（2）2.1×105J；（3）70% 3．(1)0.9A；(2)60Ω；0.8W 4．（1）6V；（2）12J 5．(1) 6.6×105J  6×104J (2) R= 6．（1）（2）0.1A  4.4V（3） 7．（1）2000W；（2）；（3）320s 8．（1）20Ω；（2）4J；（3）当开关S1、S2均闭合，4.32W 9．（1）12000J；（2）44Ω；（3）5A；1100W 10．（1）10Ω；（2）72J；（3）3∶22 11．（1）；（2）；（3）40s 12．(1)保温状态；(2)1149.5Ω；(3)83.3% 13．（1）26Ω；（2）略；（3）1.8W~2.4W 14．(1)12V；(2)R2=12Ω，R3=4Ω 15．（1）12Ω；（2）180J；（3）6～24Ω 16．（1）400J；（2）0.1m2；（3）10W 17．（1）550W；（2）①图乙；② 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 $$