电功率P=UI及推导式的简单计算-高频考点归纳练-2025年中考物理三轮复习备考

电功率P=UI及推导式的简单计算 一、计算题 1．某电热水器可实现加热、保温两种功能，如图所示为其原理图，包括工作电路和控制电路两部分。工作电路的电压为220V，加热功率为1100W。、为电热丝，的阻值为1166Ω。控制电路中，为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图乙所示，忽略防干烧熔断器电阻对电路的影响。求： (1)工作电路为加热状态时的电流大小是多少？ (2)保温功率的大小是多少？ (3)电热水器处于加热状态时，工作5min，可使1.1kg的水温度升高50℃，则该电热水器的加热效率是多少？[] (4)控制电路的电源电压保持不变，电磁继电器线圈的电阻为2Ω，当温度为100℃时控制电路的电流为0.04A，继电器的衔铁被吸合；当温度降为50℃时控制电路的电流为0.02A，衔铁被释放，则控制电路的电源电压是多少？的阻值是多少？ 2．图甲是某型号煮茶器内部电路原理图，具有加热和保温两个功能，其正常工作时电功率与时间的关系图像如图乙所示。    (1)求煮茶器正常工作烧热水10min消耗的电能； (2)求煮茶器正常工作时保温电阻的阻值； (3)假设煮茶器的加热效率是70%，则10min内可以把1kg初温为多少摄氏度的水刚好烧开？[水的比热容，当地大气压为1个标准大气压] 3．微波炉是飞机上必不可少的设施，用来加热提前做好的旅客餐食和机组餐食。飞机厨房电压为220V，飞机微波炉包含800W、1200W和2000W低、中、高温三个挡位，微波炉内有开关、和加热电阻和（），请你完成下列问题： (1)在虚线框内画出该微波炉的工作电路图。 (2)求微波炉在高温挡工作时通过R1的电流（小数点后保留一位小数）。 (3)使用高温挡位，将500g米饭从20℃加热到80℃，用时37.5s，求此次微波炉高温挡的加热效率。 4．如图甲所示是家用电器的简化电路图，定值电阻R1和R2为发热体，R2阻值为235Ω，忽略温度对电阻的影响。通过旋钮开关分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”接线柱，可实现电路通断，以及处于保温状态和加热状态调换。保温状态功率数字模糊不清，相关参数如表格所示。求： 额定电压 220V 加热状态功率 1210W 保温状态功率 (1)R1的电阻； (2)保温状态功率； (3)用电高峰期，关闭家中的其他用电器，电器处于加热状态烧水，观察发现如图乙所示的电能表的脉冲指示灯1min闪烁了20次。按照这样的加热条件，把1个标准大气压下，质量为1.5kg、初温为20℃的水加热沸腾，已知加热效率为84%， 计算水加热至沸腾的总时间。 5．如图甲是小文设计的饮水机电路示意图，电阻；开关S、都闭合时，饮水机加热时的总功率为840W；求： (1)闭合开关S、断开开关时，电路中电流大小（保留小数点后两位小数）； (2)开关S、都闭合时，饮水机加热10min，如图乙中的电能表指示灯闪烁多少次： (3)电阻的阻值是多少？ 6．如图甲所示的电路中，电源电压不变，定值电阻，滑动变阻器R最大阻值为10Ω，灯泡标有“6V  4.8W”，灯泡的信息图像如图乙所示。当只闭合开关S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，灯泡L的实际功率为1.2W。求： (1)灯泡正常工作的电阻； (2)电源电压； (3)闭合开关S、S2，电路消耗的最小电功率。 7．如题图甲是某款全自动中药电煎药壶，加热电路简化后如图乙所示，R1和R2为发热电阻丝。只闭合S时文火煎药，S、S1都闭合时武火煎药，文火的功率为100W。求：（已知水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg℃）） (1)R2的电阻值； (2)电煎药壶中装有500mL初温为20℃的水，在1个标准大气压下，用武火将水刚好加热到沸腾，用时300s，加热效率为80%，此次加热过程中电煎药壶消耗的电能； (3)武火时，通过R1的电流（结果保留一位小数）。 8．如图所示是某款电加热煮茶壶的简化工作原理图，其额定电压为220V，、均为阻值不变的加热电阻丝，旋钮开关S分别调至1、2、3挡位置，与该挡的两个触点同时接通。通过改变旋钮开关的位置，可实现“加热”、“保温”两种挡位的调节。已知加热挡的额定功率为1210W，。求： (1)电阻丝的阻值。 (2)保温挡正常工作1min40s消耗的电能。 (3)该煮茶壶加热时的效率为。若在用电高峰期，实际电压只有200V，使用加热挡，将500g的茶水从加热到需要多长时间。[茶水的比热容] 9．如图甲所示是家用电饭煲的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻R1和R2为发热电阻，其中R1=27.5Ω，开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（S1、S2不会同时闭合），只闭合S3时，中温挡的额定功率为440W。已知，求： 时间：11：20 实时电压：198V 计费：0元 时间：11：30 实时电压：198V 计费：0.13元 (1)定值电阻R2的电阻； (2)高温挡正常工作100s消耗的电能？ (3)小明同学在家使用电饭煲烹饪食物，他将电饭煲插头插入智能计费插座（如图乙所示），在电饭煲高温挡单独工作时，将煲内2kg的水从20℃升温到100℃，智能计费插座示数使用前后如表所示，通过表盘显示的数据计算此过程中电饭煲的加热效率。 10．如图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，电流表A的量程为0~0.6A，电压表V1、V2的量程均为0~3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω，2A”，小灯泡的额定电压为2.5V。当滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡L正常发光，此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，电流表的示数与其中一只电压表的示数变化图像如图乙所示。 (1)画出图甲电路的等效电路图（含电表在内）； (2)求电源两端电压； (3)在电路安全情况下，调节滑片P，当灯泡的功率最小时，灯泡L的阻值和此时电路的功率。 11．每天喝一杯热牛奶，有益身体健康。为方便热牛奶，小明妈妈买了一款牛奶锅，如图，其内部简化电路如图，部分技术参数如表。 额定电压 220V 高温挡功率 100W 低温挡功率 20W (1)这款牛奶锅能够加热是利用了电流的 效应。 (2)定值电阻、的阻值是多少 ？ (3)若用该牛奶锅把初温为、质量为的纯牛奶加热到。牛奶锅正常工作，不计热量损失，使用高温挡比使用低温挡节约多少时间 ？[牛奶的比热容为] 12．如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图，其中的阻值为48.4Ω，和均为阻值不变的电热丝，饮水机有加热和保温挡，正常工作时，保温挡功率为110W。[] （1）求饮水机在保温挡正常工作时的电流； （2）当只有饮水机工作时，将3kg水从10℃加热到100℃，加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示，求饮水机的加热效率； （3）为节能减排，相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天太阳能电池一天能发电0.4kW·h，要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h，保温时间计为8h，求至少要安装多大面积的太阳能电池。 13．如图甲的电路中，电源电压保持不变。灯泡L的电流I随电压U的变化关系如图乙。定值电阻，为标有“；1A”的滑动变阻器。 （1）只闭合开关，电流表的示数为，求电源电压； （2）若将滑动变阻器的滑片移至a端，只闭合开关、后，求电路消耗的电功率； （3）只闭合开关，若灯泡两端电压不能超过6V，电流表的量程为，电压表的量程为。为了保护电路的安全，求灯泡L消耗的最小功率。    参考答案 1．(1)5A (2)40W (3)70% (4)6V；98Ω （1）加热状态时的电流大小为 （2）加热时，电路中只有， 保温时和串联，电路电阻为 则保温功率为 （3）水吸收的热量为 消耗的电能为 则该电热水器的加热效率是 （4）由图乙可知当温度时，阻值最小，，根据欧姆定律可得 ① 当温度时，阻值最大，，根据欧姆定律可得 ② 联立①②可得，。 2．(1) (2)242Ω (3)20℃ （1）由图乙知，加热功能时的电功率为0.8kW，保温功能时的电功率为0.2kW，所以烧热水10min消耗的电能 （2）由图甲知，开关接1触点时，电路中只有R1工作，电路的电阻较小，据知，电路的总功率较大，为加热功能；开关接2触点时，两个电阻串联接入电路，电路中的总电阻较大，据知，电路的总功率较小，为保温功能。保温时，电路的总阻值 （3）加热10min，水吸收的热量 水升高的温度 标准大气压下，水的沸点为100摄氏度，则水的初温 3．(1) (2)3.6A (3) （1）由题意可知，微波炉有三个挡位，根据可知，电路中电阻值越大，电路的功率越小，且低温挡和中温挡的功率之和等于高温挡的功率，所以R1和R2两个电阻并联，开关分别控制一个电阻，电路图如图所示： （2）仅闭合开关S1，电路中仅有R1，闭合开关S2，电路中仅有R2，闭合开关S1、S2，电阻R1和R2并联，由，且R1＞R2可得，仅闭合开关S1，电路处于低温挡，闭合开关S2，电路处于中温挡，闭合开关S1、S2，电路处于高温挡。 闭合开关S1，电路中仅有R1，电路处于低温挡，由可得，R1的阻值为 闭合开关S1、S2，电阻R1和R2并联，电路处于高温挡，根据并联电路中，电路两端电压与各支路两端电压相等，由可得，微波炉在高温挡工作时通过R1的电流为 （3）由可得，米饭吸收的热量为 由可得，微波炉高温挡时消耗的电能为 由可得，此次微波炉高温挡的加热效率为 4．(1)40Ω； (2)176W； (3)600s （1）解：旋钮开关置于“2和3”电路中只有定值电阻R1，根据可知此时为加热状态，旋钮开关置于“1和2”定值电阻R1和R2串联，此时为保温状态，在加热状态下，电路中的总功率为 1210W，额定电压为 220V，则定值电阻R1的阻值为。 （2）旋钮开关置于“1和2”电路中定值电阻R1和R2串联，此时为保温状态，保温状态的功率为。 （3）图乙所示的电能表的脉冲指示灯1min闪烁了20次，电能表闪烁20次消耗的电能为 电功率为 把1个标准大气压下，质量为1.5kg、初温为20℃的水加热沸腾所吸收的热量为 因为加热效率为84%， 则水加热至沸腾的总时间为。 5．(1)0.18A (2)350imp (3) （1）闭合开关S、断开开关时，只有接入电路，电路中电流大小为 （2）开关S、都闭合时，两电阻并联，处于加热状态    加热10min消耗电能 电能表闪烁次数   （3）加热状态时，电阻功率 电阻功率 电阻的阻值是 6．(1)7.5Ω (2)8V (3)3.2W （1）灯泡正常工作的电阻为 （2）当只闭合开关S、S1，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器滑片位于最右端时，此时滑动变阻器全部接入电路，灯泡L的实际功率为1.2W，由图乙可知，此时I=0.6A，UL=2V，所以电源电压为 （3）只闭合开关S、S2，此时R0与滑动变阻器串联，由可知，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路消耗的电功率将最小，最小电功率为 7．(1) (2) (3) （1）当只闭合S时为文火，由图可知，此时电路为R2的简单电路，R2的电阻值为 （2）电煎药壶中装有500mL初温为20℃的水，在1个标准大气压下，用武火将水刚好加热到沸腾，水的质量为 水吸收的热量为 此次加热过程中电煎药壶消耗的电能为 （3）武火的电功率为 S、S1都闭合时武火，两电阻并联，R1的功率为 武火时，通过R1的电流为 8．(1) (2)24200J (3) （1）当开关S接触2、3时，电路为电阻丝的简单电路，此时电路中的电阻最小，功率最大，由可得，电阻丝的阻值 （2）当开关S接触1、2时，电阻丝、串联，则茶壶低温挡功率 保温挡正常工作100s消耗的电能 （3）茶水从升高到吸收的热量 根据可得， 根据得， 9．(1)110Ω (2)2.2×105J (3)62.9% （1）当开关、闭合、S2断开时，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时总功率最大，为高温挡；只闭合时，电路为的简单电路，总电阻较小，根据可知，此时总功率较大，为中温挡；当开关、断开、闭合时，两电阻串联，总电阻最大，根据可知此时总功率最小，为低温挡。则的电阻 （2）当开关、闭合、S2断开时，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时总功率最大，为高温挡，高温挡正常工作的功率 高温挡正常工作100s消耗的电能 （3）由图乙可知，电饭锅工作的时间为 电饭锅高温档实际功率 电饭煲实际消耗的电能 水吸收的热量 此过程中电饭煲的加热效率 10．(1) (2)4V (3)，0.4W （1）根据甲图可知，电路为灯泡和变阻器串联，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测变阻器两端电压，电流表测电路中的电流，则等效电路图如下图所示： （2）当滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡L正常发光，此时灯泡两端电压等于额定电压为2.5V，电压表V2的示数为1.5V，即变阻器两端电压为1.5V，由串联电路电压规律可得，电源电压为 （3）当变阻器接入电路中的阻值变大时，电路中的电流变小，由串联分压原理可知，变阻器两端电压会变大，因此乙图是变阻器两端电压与电流关系图像，据图可知当变阻器两端电压为3V时，电路中的电流最小为0.1A，灯泡两端电压此时最小为 根据可知，此时灯泡的电功率最小，则灯泡电阻为 电路的功率为 11．(1)热 (2)、 (3)1600s （1）牛奶锅工作时，将电能转化为内能，即这款牛奶锅是利用电流的热效应工作的。 （2）分析电路可知，当开关、闭合时，单独工作，电路总电阻较小，根据公式可知，此时总功率较大，为加热挡，则所以阻值为 当开关闭合、断开时，两电阻串联，电路总电阻较大，根据公式可知，此时总功率较小，为保温挡，所以总电阻 则阻值为 （3）根据公式可知，纯牛奶吸收的热量为 不计热量损失，所以电流做的功等于纯牛奶吸收的热量，即 根据公式可知，若使用高温挡加热，则加热时间为 若使用低温挡加热，则加热时间为 使用高温挡比使用低温挡节约的时间为 12．（1）0.5A；（2）90%；（3）29.1m2 解：（1）正常工作时，保温挡功率为110W，则在保温挡正常工作时的电流 （2）将3kg水从10℃加热到100℃，水吸收热量 由加热前后公园安装的数字式电能表示数可知，消耗电能 饮水机的加热效率 （3）由甲图可知，闭合开关S和S1，电路中只有R1工作，由可知为加热挡，则加热挡功率 饮水机每天正常工作加热时间计为3h，保温时间计为8h，3天消耗电能 已知晴天1m2太阳能电池一天能发电0.4kW·h，则至少要安装的太阳能电池面积 答：（1）饮水机在保温挡正常工作时的电流为0.5A； （2）饮水机的加热效率为90%； （3）至少要安装的太阳能电池面积为29.1m2。 13．（1）20V；（2）；（3） 解：（1）由图甲可知，只闭合开关，该电路为仅含有的简单电路，此时接入电路的阻值为最大，电压表测右侧两端的电压，电流表测电路中的电流，示数为，则电源电压为 （2）若将滑动变阻器的滑片移至a端，只闭合开关、后，该电路为的最大阻值和并联，电流表测干路的电流，电压表测电源电压，此时电路的总电阻为 则电路的总功率为 （3）只闭合开关，该电路为L和的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测两端的电压；由可知，灯泡两端的电压和通过的电流最小时，灯泡消耗的功率最小；当滑动变阻器两端的电压最大时，其两端电压最大，由串联电路的电压特点可知此时灯泡两端的电压最小，由欧姆定律可知此时电路中的电流最小；由电压表量程可知滑动变阻器两端的最大电压为，由串联电路的电压特点可知灯泡两端的最小电压为 由图乙可知此时通过灯泡的电流为，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 则灯泡L消耗的最小功率为 答：（1）只闭合开关，电流表的示数为，电源电压为20V； （2）电路消耗的电功率为； （3）灯泡L消耗的最小功率为。 学科网（北京）股份有限公司 $$