第十三章 电功和电功率（计算题30道）-【刷好题】2025-2026学年九年级物理上册热点题型专练（2024北师大版）

第13章 电功和电功率（计算题30道） 1．某灯泡标有“12V   6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），试求： (1)灯泡的额定电流为多少？ (2)灯泡的电阻为多大？ (3)将该灯泡接入到6V的电路中，灯泡的实际功率多大？ 【答案】(1)0.5A；(2)24Ω；(3)1.5W 【详解】解:(1)由可知，灯泡的额定电流 (2)由公式可得，灯泡的电阻 (3)灯泡的实际功率 答：(1)灯泡的额定电流为0.5A； (2)灯泡的电阻为24Ω； (3)将该灯泡接入到9V的电路中，灯泡的实际功率为1.5W。 2．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)若“速热”挡的电功率为36W。则使用“速热”挡通电10s的时间，R1产生的热量是多少？ 【答案】(1)1.5 A (2)9 W (3)90 J 【详解】（1）只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，通过R1的电流 （2）只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，R1的电功率 （3）分析电路可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时为保温挡；两开关都闭合时，两电阻并联，由可知，此时功率最大，为“速热”挡；根据并联电路互不影响可得使用“速热”挡通电10s电阻R1产生的热量 3．重庆新增的小悲公交车让市民出行更加便捷，如图所示是某线路的纯电动小巷公交车，若其电池储存的最大电能为，行驶过程整车的平均电功率为，公交车的平均速度为。求： (1)公交车以平均速度行驶的路程； (2)充满电的情况下连续行驶多少时间耗尽电能。 【答案】(1)15km (2)6h 【详解】（1）公交车的平均速度为30km/h，根据可得，公交车以平均速度行驶0.5h的路程为 （2）最大电能为，行驶过程整车的平均电功率为12kW，根据可得，充满电的情况下耗尽电能连续行驶的时间为 4．如图所示，R1=30Ω，R2=10Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.2A。求： (1)电源电压； (2)R2的电流； (3)通电10s，整个电路电流所做的功为多少焦。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图可知，电流表与串联，通过的电流，根据欧姆定律可得，两端电压 此电路为并联电路，和并联，根据并联电路的电压规律可知，两端电压和两端电压与电源电压相等，所以电源电压 （2）根据欧姆定律可得，通过的电流 （3）根据并联电路的电流规律可知，干路电流等于各支路电流之和，即干路电流 已知通电时间，根据电功计算公式可得整个电路电流所做的功 5．如图甲是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图乙所示，和均为发热电阻，煮茶器正常工作的电压为220V，保温功率为100W，加热功率为1200W。在1个标准大气压下，煮茶器将初温20℃、质量1kg的水加热到沸腾。[c水=4.2×103 J/（kg⋅℃）]求： (1)水吸收的热量； (2)电阻R1的阻值； (3)若用加热挡煮沸这壶水需要6min，则煮茶器的加热效率。 【答案】(1)3.36×105 J (2)484Ω (3)77.8% 【详解】（1）标准大气压下水的沸点为，加热过程水吸收的热量 （2）由电路图可知，闭合开关、时，电阻与并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，电源电压一定，由可知，电路中的总功率最大，煮茶器处于加热状态； 只闭合开关时，电路为的简单电路，此时电路中的总电阻较大，总功率最小，煮茶器处于保温状态；由可知，的电阻： （3）消耗的电能 加热效率 6．如图，是小明家的电能表。 (1)当小明单独打开取暖器时，他发现家中电能表的转盘在30min内转动了1200圈，请问这段时间取暖器实际消耗的电能大小为多少J？ (2)取暖器实际功率为多少kW？ 【答案】(1)1.44×106J (2)0.8kW 【详解】（1）当电能表转盘转过1200r时，取暖器消耗的电能为 （2）取暖器实际功率为 7．如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻。当开关S闭合后，通过R1的电流I1=1A，通过R2的电流I2=2A。求： (1)干路电流I； (2)电源电压U； (3)通电20s，整个电路中电流做的功W。 【答案】(1)3A (2)4V (3)240J 【详解】（1）如图，两个电阻并联，干路电流 （2）电源电压 （3）通电20s，整个电路中电流做的功 8．如图所示，电源电压，灯L标有“”的字样。开关S闭合时，电流表示数为。求： (1)灯L正常工作时的电流； (2)的阻值； (3)持续工作电路消耗的总电能。 【答案】(1)1A (2) (3)1080J 【详解】（1）灯泡正常发光的电流 （2）由图可知，灯泡与电阻并联，电流表测量干路电流。根据并联电路电流规律可得，通过R的电流为 的阻值为 （3）消耗的总电能 9．如图所示电路，定值电阻为10Ω，只闭合开关时，电流表的示数为0.6A，同时闭合开关、时，电流表的示数为0.9A。求： (1)电源电压； (2)闭合开关、时，通电100s，产生的电热。 【答案】(1)6V (2)180J 【详解】（1）只闭合开关时，只有R2工作，电源电压 （2）闭合开关、时，两电阻并联，通过R1的电流为 产生的电热为 10．小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W，水箱最多可容纳50kg水，注满水的淋浴器连续正常加热20min，淋浴器上温度示数由32℃上升到42℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求： (1)此过程中水箱中水吸收的热量； (2)该电热淋浴器加热时的热效率。 【答案】(1)2.1×106J (2)87.5% 【详解】（1）此过程中水吸收的热量 （2）加热20min电热淋浴器消耗的电能 该电热淋浴器加热时的效率 11．如图所示的电路中，电源两端电压并保持不变，电阻的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表示数是0.5A。求： (1)通过电阻的电流。 (2)电阻的阻值。 (3)10s内整个电路消耗的电能。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图可知，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路电压的特点和欧姆定律可知 （2）因为两电阻并联，所以根据并联电路电流的特点可得 电阻的电阻 （3）根据电功公式可得10s内整个电路消耗的电能 12．图甲所示是一款智能汽车后视镜，具有防雾、除雨露、除冰霜三种功能，对应的功率依次增大，部分功率如图乙所示。图丙是其原理图，旋钮开关可拧至、、三个不同位置，、、均为定值电阻，阻值为，阻值大于阻值，车载电源输出电压为。某次使用除雨挡仅对玻璃加热，在内使玻璃升温10℃，已知后视镜玻璃质量为，玻璃的比热容为，求： 乙 挡位 功率/W 除雾 6W 除雨 除霜 14.4W (1)除霜时电路中总电流的大小； (2)阻值； (3)除雨挡的加热效率。 【答案】(1)1.2A (2)20Ω (3)62.5% 【详解】（1）除霜时电路中总电流   （2）分析电路图可知，旋钮旋转到点时，和串联，电路中的电阻最大，由可知，电路中的电功率减小，处于除雾档位，除雾时的总电阻为   则阻值 （3）分析电路图可知，旋钮旋转到时，电路中只有，阻值大于阻值，由可知处于除雨档位，除雨时间 产生的热量为 玻璃质量 玻璃吸收的热量为   除雨挡的加热效率 13．小明同学设计了具有保温和速热两挡的车载加热垫，其简化电路图如图所示，电源电压恒为12V，电热丝、的阻值恒定，。只闭合开关时为保温挡；同时闭合开关、时为速热挡，此时干路中的电流为1.2A。求： (1)只闭合开关时，通过电热丝的电流； (2)电热丝的阻值； (3)速热挡工作100s产生的热量。 【答案】(1)0.4A (2) (3)1440J 【详解】（1）只闭合开关时，为保温挡，电路中只接入电热丝，通过电热丝的电流为 （2）同时闭合开关、时，两电热丝并联，电路处于速热挡，此时干路中的电流为1.2A，则通过电热丝的电流为 电热丝的阻值为 （3）速热挡工作100s产生的热量： 14．2024年，“卫生间冬季温水洗手改造工程”在越城区中小学全面启动。学校卫生间应该安装哪一种电热水器呢？兴趣小组的同学调查了市场上两种不同型号的电热水器，并得到了如下信息： 型号1：储水式电热水器（图甲），相关指标如表，图乙为内部简化电路图，通过开关S可以实现功率切换。 型号2：即热式电热水器（快速加热流水，即开即热），如图丙。 储水式电热水器部分指标 额定电压 220V 速热功率 2200W 额定频率 50Hz 标准功率 880W 额定容量 50L 额定最高温度 75℃ (1)试求图乙中发热器R1和R2的阻值。 (2)即热式电热水器正常工作时每分钟出热水2L，若进入热水器的水温为10℃，出水温度为40℃，求这款电热水器的额定功率（不计热量损失，，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。 (3)从学校总务处了解到，卫生间线路允许通过的最大电流为16A，请通过计算说明，学校应选择哪种电热水器。 【答案】(1)33Ω、22Ω (2)4200W (3)学校应选择储水式电热水器 【详解】（1）开关S闭合时，电路为R2的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据可知总功率较大，电热水器处于速热状态，根据可知 开关S断开时，两电阻串联，总电阻较大，电源电压不变，根据可知总功率较小，电热水器处于标准状态，根据可知总电阻 根据电阻串联的特点可知 （2）水的质量 这壶水从10℃加热至40℃所吸收的热量 不计热量损失，消耗的电能，则这款电热水器的额定功率 （3）根据可知卫生间线路允许最大功率 ，故学校应选择储水式电热水器。 15．如图甲是手机快速充电的情景。图乙为手机充电过程中充电器输出的电流随时间变化的图像，充电电压为10V不变。 求： (1)根据乙图像可知充电过程充电器的最大输出功率是多少? (2)如图乙，若不计能量损耗，第5min到第20min输入手机电池的电能是多少? (3)若（2）中的电能全部被水吸收，能使1kg标准大气压下20℃的水，温度升高多少?（结果保留一位小数） 【答案】(1)40W (2)27000J (3)6.4℃ 【详解】（1）由图乙可知，充电过程中的最大输出电流为I大=4A，充电器的最大输出功率P=UI大=10V×4A=40W （2）由图乙可知，第5min到第20min，充电器的输出电流I=3A，输入手机电池的电能W=UIt=10V×3A×(20-5)×60s=27000J （3）由题可知，水吸收的热量Q吸=W=27000J 根据Q吸=cmΔt可得，水升高的温度 16．某电热壶铭牌上标有“220V；1000W”字样，当其正常工作时，把质量为2kg、温度为30℃的水加热到80℃，用时10min【】。求： (1)加热过程中，电热水壶放出的热量是多少J？ (2)水吸收的热量是多少J？ (3)电热壶烧水的效率是多大？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）电热壶正常工作时的功率为 ，工作时间 电热壶放出的热量等于消耗的电能 （2）水的质量 ，比热容 ，温度变化 水吸收的热量为 （3）电热壶的效率 17．随着科技创新教育在全市广泛开展，有些学校已配备了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。此打印笔有快、慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2min，电能表指示灯闪烁8次，刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻，塑胶的比热容为2×103J/（kg·℃）。求： (1)3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能和快挡打印的电功率； (2)3D打印笔快挡打印时的热效率； (3)对电路进行分析推导开关接1、2时和接2、3时分别是什么挡位； (4)求电路中R1和R2的电阻。 【答案】(1)9600J，80W (2)75% (3)慢挡，快挡 (4)1595Ω，605Ω 【详解】（1）3000imp/（kW∙h）是指电路中每消耗1kW∙h的电能，电能表指示灯闪烁3000次；快挡打印2min，电能表指示灯闪烁8次，3D打印笔消耗的电能 3D打印笔快挡打印时的电功率为 （2）15g的塑胶从20℃加热到260℃吸收的热量为 3D打印笔快挡打印时的热效率为 （3）根据电路图可知，当开关接1、2时，R1与R2串联，电路中电阻较大；当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，电路中电阻较小；根据可知，总电阻越大，功率越小，故开关接1、2时为慢挡，接2、3时为快挡。 （4）当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，根据，此时电路中R2的电阻 当开关接1、2时，R1与R2串联，此时电路中的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R1的电阻 18．某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，其中R1、R2的阻值均为1100Ω，通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入220V的家庭电路中。 (1)旋转开关转至bc时，电热败腰带通电10min消耗的电能 (2)旋转开关转至cd时，求电热敷腰带的功率； (3)旋转开关转至de时，电热敷腰带的总功率为132W，求R3的阻值。 【答案】(1)13200J (2)44W (3)550Ω 【详解】（1）当开关接bc时， R1、R2串联，总电压为220V，故电路电流为 通电10min消耗的电能为 （2）当开关接de时，R2、R3并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，总功率最大，电热敷腰带处于高温挡；当开关接cd时，只有R2工作，电热敷腰带处于中温挡，旋转开关转至cd时，电热敷腰带的功率 （3）当开关接de时，R2、R3并联，此时并联电阻总电阻为 解得 19．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡的铭牌上标有“；”字样。当开关闭合、断开时，小灯泡恰好正常发光；当开关、都闭合时，电流表的示数为。求： (1)小灯泡L正常发光时的电阻和通过它的电流； (2)当开关、都闭合时，电路消耗的总电功率； (3)电阻的阻值。 【答案】(1)电阻为；电流为0.5A (2) (3) 【详解】（1）小灯泡L正常发光时通过它的电流 小灯泡正常发光时的电阻 （2）电源电压 当开关、都闭合时，电路消耗的总电功率 （3）当开关、都闭合时，小灯泡和电阻并联接入电路，通过电阻的电流 电阻的阻值 20．如图甲所示是某多功能电热菜板，它有加热和保温两挡功能，其内部简化电路如图乙所示，、是用于发热的定值电阻，其中的阻值为，电热菜板的加热功率为。某次使用电热菜板的保温功能加热凉开水，将的凉开水从加热至，用时[c水=4.2×103J/（kg•℃）]。求： (1)该电热菜板的保温功率； (2)凉开水吸收的热量； (3)此次加热凉开水的加热功率。（不计热量损失） 【答案】(1)400W (2) (3)280W 【详解】（1）当开关S接1时电路为R2的简单电路，当开关S接2时R1与R2串联，根据串联电路电阻规律知道，当开关S接1时，电路的总电阻最小，由知道，电路的总功率最大，处于加热挡，当开关S接2时电路总电阻最大处于保温挡，则电阻 串联电路中总电阻等于各分电阻之和，该热菜板保温时的功率 （2）凉开水吸收的热量 （3）此次加热凉开水的加热功率 21．当今抖音水果商城流行直播验货，利用了对水果筛选器对大、中、小果进行筛选，其结构原理如图甲所示，电源电压不变，，R为压敏电阻，电压表的量程为0~3V。当压力检测区上没有水果时，电压表的示数为1.5V；当小于100g的水果经过压力检测区时，水果被推出传送带。压敏电阻R的阻值随压力大小的变化关系如图乙所示，在保证电路安全的情况下，求（g=10N/kg）： (1)由图可得，当水果的质量越小，压敏电阻接入的阻值越 ，电路中的电源电压为 V； (2)水果被推出时电压表示数一定不会超过多少 ； (3)压敏电阻消耗功率范围 。 【答案】(1) 大 9V (2)1.8V (3) 【详解】（1）[1]压敏电阻受到的压力等于水果重力，即F=G=mg，当水果质量越小，压力F越小，从图乙可以看出，压力F越小，压敏电阻R的阻值越大。 [2]如图甲为串联电路，电压表测量R0电压，。 当压力检测区上没有水果时，电压表的示数为1.5V，电路中的电流 从图乙可以看出此时R=50Ω，此时压敏电阻两端的电压 电源的电压。 （2）100g的水果对压敏电阻的压力 由图乙可知此时压敏电阻的阻值，此时通过电路的电流 此时的电压表示数 因为水果质量越小，压敏电阻接入的阻值越大，根据串联分压原理，电压表示数（R0电压）越小，所以水果被推出时电压表示数一定不会超过1.8V。 （3）因为电压表的量程为0~3V，根据欧姆定律可知，电压表示数最大时通过电路的电流最大，最大电流为 由第一问可知，当压力检测区上没有水果时，压敏电阻阻值最大为50Ω，此时电路中的电流最小为0.15A，即电路电流范围是0.15A~0.3A。 压敏电阻消耗的功率为总功率与R0功率的差，即 则 其函数图像为开口向下的抛物线，对称轴为 因为电流范围是0.15A~0.3A，故压敏电阻消耗功率的最小值是 压敏电阻消耗功率的最大值是 所以压敏电阻消耗功率范围为。 22．如图所示，电源电压恒定，R1=30Ω，R2=60Ω。当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A。求： (1)电源电压； (2)当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电流表的示数。 (3)当开关S3断开，S1、S2都闭合时，通电2分钟时电路所消耗的电能是多少焦耳？ 【答案】(1) 9V (2) 0.45A (3) 486J 【详解】（1）当开关S3闭合，S1、S2都断开时，R1与R2串联，电路的总电阻 电源电压 （2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，通过R1的电流 通过R2的电流 电流表测干路电流，则电流表的示数 （3）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，通电2分钟时电路所消耗的电能 23．下图是电饭煲的铭牌，中、低挡已模糊不清。从说明书中可知，内部有两根阻值均为110Ω的电阻丝(阻值不变)，中挡时一根电阻丝接入电路，高、低挡时两根电阻丝接入电路。把电饭煲接在正常的家庭电路中使用。求： 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 高挡 880W 中挡 低挡 (1)使用中挡时，通过它的电流是多少? (2)使用低挡时，它消耗的电功率多大? 【答案】(1)2A (2)220W 【详解】（1）当电饭煲使用中挡时，一根电阻丝接入电路，通过的电流 （2）由可知，高温挡时，两根电阻应并联，总电阻较小，总功率较大，为高温挡，电饭煲使用低挡时，电阻应较大，则两根电阻丝串联接入电路，消耗的电功率 24．如图所示，图乙为某电饭锅电路原理图、表格中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：100W (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20min，产生的热量是多少J； (3)R2的阻值。 【答案】(1)4A (2)1.2×105J (3)429Ω 【详解】（1）根据P=UI，可得电饭锅在加热挡时的电流 （2）电饭锅处于保温挡时，持续工作 则产生的热量 （3）当S1、S2都闭合时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于加热挡，根据，可得 当S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电饭锅处于保温挡，根据，此时电路的总电阻 根据串联电路电阻的规律，可得 25．如图所示电路，闭合开关后，滑动变阻器滑片P从B端移动到A端的过程中，电压表的示数变化范围是，电流表的示数变化范围是。求： (1)滑动变阻器的最大阻值； (2)电源电压U； (3)移动滑片的过程中，电阻的功率变化范围。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）P在B端，电路中滑动变阻器最大阻值与串联，此时电路中的电流最小，电路中的最小电流为，根据串联分压，滑动变阻器的阻值变大，电压表的示数最大，电压表的最大值为3V，故滑动变阻器的最大阻值 （2）P在A端，电路中只有，此时电流最大，电源电压①； P在B端，电路中滑动变阻器最大阻值与串联，此时电流最大，电源电压②； 由①和②解得；。 （3）根据可知，当P在B端，电路中的电流最小，电阻的功率最小，电阻的功率最小值为 当P在A端，电路中的电流最大，电阻的功率最大，电阻的功率最大值为 的电功率变化范围为。 26．小丁和小菊在学习了电学后，对小灯泡产生了浓厚的兴趣。他们使用一个规格为“3V  0.9W”的小灯泡L（灯泡电阻保持不变）进行课外探究，电路图如下，其中电源电压6V，为定值电阻，滑动变阻器规格为“20Ω  1A”，电流表量程为0～0.6A。求： (1)小灯泡L的电阻； (2)当开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为2V，小灯泡工作1min消耗的电能； (3)当开关S1断开、S2闭合时，在电路安全的情况下，滑动变阻器能调节的最小阻值。 【答案】(1) 10 Ω (2) 24J (3) 10 Ω 【详解】（1）小灯泡的电阻 （2）当开关S1闭合、S2断开时，电阻与小灯泡L串联，流过的电流 小灯泡工作1 min消耗的电能 （3）当开关断开、闭合，小灯泡L与滑动变阻器串联，小灯泡的额定电流 滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，灯泡允许通过的最大电流0.3A，此时电路允许通过的最大电流0.3A，总电路电阻应为 滑动变阻器能调节的最小阻值 27．“五一”假期，小明随家人驾驶电动汽车前往营地露营。该车可对外供电。输出电压220V，最大输出功率3300W。家人将标有“220V 1000W”的电热水壶接入电动汽车供电电路，把1kg水从20℃加热至100℃用时6min。该车平均速度和每100km平均随耗的对应关系如下表。已知（c水=4.2×103J/(kg·℃)），求： 平均速度（km/h） 30 60 90 120 每100km平均能耗/（kW·h） 100 120 132 150 (1)电动汽车对外供电时的最大输出电流； (2)加热过程电热水壶消耗的电能； (3)加热过程电热水壶的效率； (4)烧水消耗的电能可供电动汽车以30km/h的速度匀速行驶的路程。 【答案】(1)15A (2)0.1kW·h (3)93.3% (4)0.1km 【详解】（1）已知输出电压220V，最大输出功率3300W，则最大输出电流 （2）电热水壶功率 ，时间 加热过程电热水壶消耗的电能 （3）水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J 加热过程电热水壶的效率 （4）表格显示，车速30km/h时，每100km消耗电能100 kW·h，即每公里能耗1kW·h。可行驶路程 28．有一个电烙铁，它的电阻是1100Ω，将它接在家庭电路中，电烙铁正常工作。求： (1)它的发热功率； (2)如果给它通电15min，获得的热量。 【答案】(1)44W (2) 【详解】（1）已知家庭电压是220V，则电烙铁的发热功率 （2）给它通电15min，获得的热量 29．如图，电源电压为9V，灯泡L的规格为“6V  3W”，R2=10Ω，将开关S闭合，S1、S2断开，调节滑动变阻器R1使灯泡正常发光。求： (1)灯泡L的额定电流； (2)10s内变阻器R1消耗的电能； (3)开关全闭合，提高电源电压，移动滑片P，电流表示数为2A时，滑动变阻器功率为10W，求电源电压。 【答案】(1)5A (2)15J (3)10V 【详解】（1）灯泡L的额定电流 （2）将开关S闭合，S1、S2断开，调节滑动变阻器R1使灯泡正常发光，此时滑动变阻器和小灯泡串联，电路中的电流等于灯泡的额定电流，电路的总功率P=IU=0.5A×9V=4.5W 滑动变阻器的功率P1=P-P额=4.5W-3W=1.5W 10s内变阻器R1消耗的电能W=P1t=1.5W×10s=15J （3）开关全闭合，提高电源电压，移动滑片P，此时滑动变阻器和R2并联，灯泡L被短路，电流表的示数等于两支路的电流之和，设此时的电源电压为U′，则有 即 解得。 30．如图所示，这是某电吹风机的电路原理图，其中R1、R2为电热丝，M为电动机。已知电热丝R1的阻值为88Ω。通过闭合开关S1、S2可实现冷风、暖风和热风的转换，电吹风机的部分数据如表所示。求： 额定电压 220 V 额定功率 冷风 132 W 暖风 热风 1 782 W (1)电吹风机吹暖风时的额定功率。 (2)电热丝R2的阻值。 (3)吹暖风时，1min内电吹风机消耗的电能。 【答案】(1)682W (2)44Ω (3)40920 【详解】（1）当闭合开关S1，S2接触点1、2时，电路为电动机的简单电路，电路吹冷风；当闭合开关S1，S2接触点2、3时，R1与电动机并联，电路电阻大，电路功率小，吹暖风；当闭合开关S1，S2接触点3、4时，R1、R2、电动机并联，电路电阻小，电路功率大，吹热风。电吹风机吹暖风时的额定功率 （2）电热丝R2的电功率为 由得，电热丝R2的阻值为 （3）由得，吹暖风时，1min内电吹风机消耗的电能 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 欧姆第十二章 欧姆定律定第十二章 欧姆定律 第十三章 电功和电功率（计算题30道） 1．某灯泡标有“12V   6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），试求： (1)灯泡的额定电流为多少？ (2)灯泡的电阻为多大？ (3)将该灯泡接入到6V的电路中，灯泡的实际功率多大？ 2．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)若“速热”挡的电功率为36W。则使用“速热”挡通电10s的时间，R1产生的热量是多少？ 3．重庆新增的小悲公交车让市民出行更加便捷，如图所示是某线路的纯电动小巷公交车，若其电池储存的最大电能为，行驶过程整车的平均电功率为，公交车的平均速度为。求： (1)公交车以平均速度行驶的路程； (2)充满电的情况下连续行驶多少时间耗尽电能。 4．如图所示，R1=30Ω，R2=10Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.2A。求： (1)电源电压； (2)R2的电流； (3)通电10s，整个电路电流所做的功为多少焦。 5．如图甲是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图乙所示，和均为发热电阻，煮茶器正常工作的电压为220V，保温功率为100W，加热功率为1200W。在1个标准大气压下，煮茶器将初温20℃、质量1kg的水加热到沸腾。[c水=4.2×103 J/（kg⋅℃）]求： (1)水吸收的热量； (2)电阻R1的阻值； (3)若用加热挡煮沸这壶水需要6min，则煮茶器的加热效率。 6．如图，是小明家的电能表。 (1)当小明单独打开取暖器时，他发现家中电能表的转盘在30min内转动了1200圈，请问这段时间取暖器实际消耗的电能大小为多少J？ (2)取暖器实际功率为多少kW？ 7．如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻。当开关S闭合后，通过R1的电流I1=1A，通过R2的电流I2=2A。求： (1)干路电流I； (2)电源电压U； (3)通电20s，整个电路中电流做的功W。 8．如图所示，电源电压，灯L标有“”的字样。开关S闭合时，电流表示数为。求： (1)灯L正常工作时的电流； (2)的阻值； (3)持续工作电路消耗的总电能。 9．如图所示电路，定值电阻为10Ω，只闭合开关时，电流表的示数为0.6A，同时闭合开关、时，电流表的示数为0.9A。求： (1)电源电压； (2)闭合开关、时，通电100s，产生的电热。 10．小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W，水箱最多可容纳50kg水，注满水的淋浴器连续正常加热20min，淋浴器上温度示数由32℃上升到42℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求： (1)此过程中水箱中水吸收的热量； (2)该电热淋浴器加热时的热效率。 11．如图所示的电路中，电源两端电压并保持不变，电阻的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表示数是0.5A。求： (1)通过电阻的电流。 (2)电阻的阻值。 (3)10s内整个电路消耗的电能。 12．图甲所示是一款智能汽车后视镜，具有防雾、除雨露、除冰霜三种功能，对应的功率依次增大，部分功率如图乙所示。图丙是其原理图，旋钮开关可拧至、、三个不同位置，、、均为定值电阻，阻值为，阻值大于阻值，车载电源输出电压为。某次使用除雨挡仅对玻璃加热，在内使玻璃升温10℃，已知后视镜玻璃质量为，玻璃的比热容为，求： 乙 挡位 功率/W 除雾 6W 除雨 除霜 14.4W (1)除霜时电路中总电流的大小； (2)阻值； (3)除雨挡的加热效率。 13．小明同学设计了具有保温和速热两挡的车载加热垫，其简化电路图如图所示，电源电压恒为12V，电热丝、的阻值恒定，。只闭合开关时为保温挡；同时闭合开关、时为速热挡，此时干路中的电流为1.2A。求： (1)只闭合开关时，通过电热丝的电流； (2)电热丝的阻值； (3)速热挡工作100s产生的热量。 14．2024年，“卫生间冬季温水洗手改造工程”在越城区中小学全面启动。学校卫生间应该安装哪一种电热水器呢？兴趣小组的同学调查了市场上两种不同型号的电热水器，并得到了如下信息： 型号1：储水式电热水器（图甲），相关指标如表，图乙为内部简化电路图，通过开关S可以实现功率切换。 型号2：即热式电热水器（快速加热流水，即开即热），如图丙。 储水式电热水器部分指标 额定电压 220V 速热功率 2200W 额定频率 50Hz 标准功率 880W 额定容量 50L 额定最高温度 75℃ (1)试求图乙中发热器R1和R2的阻值。 (2)即热式电热水器正常工作时每分钟出热水2L，若进入热水器的水温为10℃，出水温度为40℃，求这款电热水器的额定功率（不计热量损失，，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。 (3)从学校总务处了解到，卫生间线路允许通过的最大电流为16A，请通过计算说明，学校应选择哪种电热水器。 15．如图甲是手机快速充电的情景。图乙为手机充电过程中充电器输出的电流随时间变化的图像，充电电压为10V不变。 求： (1)根据乙图像可知充电过程充电器的最大输出功率是多少? (2)如图乙，若不计能量损耗，第5min到第20min输入手机电池的电能是多少? (3)若（2）中的电能全部被水吸收，能使1kg标准大气压下20℃的水，温度升高多少?（结果保留一位小数） 16．某电热壶铭牌上标有“220V；1000W”字样，当其正常工作时，把质量为2kg、温度为30℃的水加热到80℃，用时10min【】。求： (1)加热过程中，电热水壶放出的热量是多少J？ (2)水吸收的热量是多少J？ (3)电热壶烧水的效率是多大？ 17．随着科技创新教育在全市广泛开展，有些学校已配备了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。此打印笔有快、慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2min，电能表指示灯闪烁8次，刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻，塑胶的比热容为2×103J/（kg·℃）。求： (1)3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能和快挡打印的电功率； (2)3D打印笔快挡打印时的热效率； (3)对电路进行分析推导开关接1、2时和接2、3时分别是什么挡位； (4)求电路中R1和R2的电阻。 18．某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，其中R1、R2的阻值均为1100Ω，通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入220V的家庭电路中。 (1)旋转开关转至bc时，电热败腰带通电10min消耗的电能 (2)旋转开关转至cd时，求电热敷腰带的功率； (3)旋转开关转至de时，电热敷腰带的总功率为132W，求R3的阻值。 19．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡的铭牌上标有“；”字样。当开关闭合、断开时，小灯泡恰好正常发光；当开关、都闭合时，电流表的示数为。求： (1)小灯泡L正常发光时的电阻和通过它的电流； (2)当开关、都闭合时，电路消耗的总电功率； (3)电阻的阻值。 20．如图甲所示是某多功能电热菜板，它有加热和保温两挡功能，其内部简化电路如图乙所示，、是用于发热的定值电阻，其中的阻值为，电热菜板的加热功率为。某次使用电热菜板的保温功能加热凉开水，将的凉开水从加热至，用时[c水=4.2×103J/（kg•℃）]。求： (1)该电热菜板的保温功率； (2)凉开水吸收的热量； (3)此次加热凉开水的加热功率。（不计热量损失） 21．当今抖音水果商城流行直播验货，利用了对水果筛选器对大、中、小果进行筛选，其结构原理如图甲所示，电源电压不变，，R为压敏电阻，电压表的量程为0~3V。当压力检测区上没有水果时，电压表的示数为1.5V；当小于100g的水果经过压力检测区时，水果被推出传送带。压敏电阻R的阻值随压力大小的变化关系如图乙所示，在保证电路安全的情况下，求（g=10N/kg）： (1)由图可得，当水果的质量越小，压敏电阻接入的阻值越 ，电路中的电源电压为 V； (2)水果被推出时电压表示数一定不会超过多少 ； (3)压敏电阻消耗功率范围 。 22．如图所示，电源电压恒定，R1=30Ω，R2=60Ω。当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A。求： (1)电源电压； (2)当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电流表的示数。 (3)当开关S3断开，S1、S2都闭合时，通电2分钟时电路所消耗的电能是多少焦耳？ 23．下图是电饭煲的铭牌，中、低挡已模糊不清。从说明书中可知，内部有两根阻值均为110Ω的电阻丝(阻值不变)，中挡时一根电阻丝接入电路，高、低挡时两根电阻丝接入电路。把电饭煲接在正常的家庭电路中使用。求： 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 高挡 880W 中挡 低挡 (1)使用中挡时，通过它的电流是多少? (2)使用低挡时，它消耗的电功率多大? 24．如图所示，图乙为某电饭锅电路原理图、表格中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：100W (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20min，产生的热量是多少J； (3)R2的阻值。 25．如图所示电路，闭合开关后，滑动变阻器滑片P从B端移动到A端的过程中，电压表的示数变化范围是，电流表的示数变化范围是。求： (1)滑动变阻器的最大阻值； (2)电源电压U； (3)移动滑片的过程中，电阻的功率变化范围。 26．小丁和小菊在学习了电学后，对小灯泡产生了浓厚的兴趣。他们使用一个规格为“3V  0.9W”的小灯泡L（灯泡电阻保持不变）进行课外探究，电路图如下，其中电源电压6V，为定值电阻，滑动变阻器规格为“20Ω  1A”，电流表量程为0～0.6A。求： (1)小灯泡L的电阻； (2)当开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为2V，小灯泡工作1min消耗的电能； (3)当开关S1断开、S2闭合时，在电路安全的情况下，滑动变阻器能调节的最小阻值。 27．“五一”假期，小明随家人驾驶电动汽车前往营地露营。该车可对外供电。输出电压220V，最大输出功率3300W。家人将标有“220V 1000W”的电热水壶接入电动汽车供电电路，把1kg水从20℃加热至100℃用时6min。该车平均速度和每100km平均随耗的对应关系如下表。已知（c水=4.2×103J/(kg·℃)），求： 平均速度（km/h） 30 60 90 120 每100km平均能耗/（kW·h） 100 120 132 150 (1)电动汽车对外供电时的最大输出电流； (2)加热过程电热水壶消耗的电能； (3)加热过程电热水壶的效率； (4)烧水消耗的电能可供电动汽车以30km/h的速度匀速行驶的路程。 28．有一个电烙铁，它的电阻是1100Ω，将它接在家庭电路中，电烙铁正常工作。求： (1)它的发热功率； (2)如果给它通电15min，获得的热量。 29．如图，电源电压为9V，灯泡L的规格为“6V  3W”，R2=10Ω，将开关S闭合，S1、S2断开，调节滑动变阻器R1使灯泡正常发光。求： (1)灯泡L的额定电流； (2)10s内变阻器R1消耗的电能； (3)开关全闭合，提高电源电压，移动滑片P，电流表示数为2A时，滑动变阻器功率为10W，求电源电压。 30．如图所示，这是某电吹风机的电路原理图，其中R1、R2为电热丝，M为电动机。已知电热丝R1的阻值为88Ω。通过闭合开关S1、S2可实现冷风、暖风和热风的转换，电吹风机的部分数据如表所示。求： 额定电压 220 V 额定功率 冷风 132 W 暖风 热风 1 782 W (1)电吹风机吹暖风时的额定功率。 (2)电热丝R2的阻值。 (3)吹暖风时，1min内电吹风机消耗的电能。 学科网（北京）股份有限公司 $