内容正文:
第十八章《电功率》计算专题练习题
2025-2026人教版初中物理新教材
(辽宁)
电功率计算题是中考物理的核心题型,在试卷中占比颇高。这类题目重点考查学生综合运用所学知识分析与解决问题的能力,既能反映学生对基础知识的理解掌握程度,也能体现其在知识应用过程中的情感、态度与价值观。解答此类计算题,需先明确题型特点,避免盲目解题、无从下手的困境;同时要理清题目涉及的物理现象与相关知识,精准定位待解决的问题,找准核心关联条件,进而有针对性地按要求规范计算。
中考中电功率计算题通常呈现 “梯度分布”,满足不同水平考生的区分需求:
基础题(占比约 60%):条件直接、公式单一,主要考查公式记忆与单位统一;
中档题(占比约 30%):需 1-2 步逻辑推导,如 “已知灯泡额定电压 220V、额定功率 110W,求其正常工作时的电阻”,需先用 P=U²/R 变形求 R,再代入数据计算;
压轴题(占比约 10%):多为 “动态电路 + 多状态分析”,如 “含滑动变阻器的串联电路,分析滑片移动时各用电器功率变化”,需结合欧姆定律、电路规律、电功率公式综合分析,考查逻辑推理与动态思维能力。
核心公式总览(按应用场景分类)
公式表达式 物理意义 适用条件 对应单位
P = W/t 功率定义式(总功率通用) 所有电路(电功 W、时间 t 对应即可) P:瓦特(W);W:焦耳(J)/ 千瓦时(kW・h);t:秒(s)/ 小时(h)
P = UI 功率基本式(计算实际功率首选) 所有电路(纯电阻 / 非纯电阻均适用) P:瓦特(W);U:伏特(V);I:安培(A)
P = I²R 功率推导式(电流不变场景优先) 仅适用于纯电阻电路(电能全部转化为内能) P:瓦特(W);I:安培(A);R:欧姆(Ω)
P = U²/R 功率推导式(电压不变场景优先) 仅适用于纯电阻电路(电能全部转化为内能) P:瓦特(W);U:伏特(V);R:欧姆(Ω)
关键关联公式(辅助计算必备)
关联物理量 对应公式 应用场景
电功与功率 W = Pt(变形:t = W/P) 已知功率和时间求电功,或反向计算
欧姆定律关联 U = IR、I = U/R 纯电阻电路中公式转换(如 P=UI 与 P=I²R 的推导)
额定功率与实际功率 额定功率:P 额 = U 额 I 额(纯电阻可推 P 额 = U 额 ²/R)实际功率:P 实 = U 实 I 实(纯电阻可推 P 实 = U 实 ²/R) 区分用电器额定状态与实际工作状态的计算
如图所示,是某种电热器的电路图,电源电压220V,R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、中、低三个档位的转换,电热器在低温工作时的电功率是 W?,在高温档工作1min产生的热量是多少 J?
6600;3.96×105
1.某科技活动小组设计了如图所示的电路。电源电压不变,当S1闭合、S2断开,变阻器R2的滑片P滑到a端时,电流表的示数为0.8A,定值电阻R1消耗的功率为6.4W;变阻器R2的滑片P滑到b端时,电流表的示数变为0.2A;当S1和S2都闭合,变阻器R2的滑片P滑到某点时,电流表的示数为0.6A,小灯泡L消耗的功率为0.9W。求:
(1)电源电压;
(2)变阻器R2的最大阻值;
(3)小灯泡两端电压及此时变阻器R2连入电路的阻值。
好题练一练
答:(1)电源电压为8V;
(2)变阻器R2的最大阻值为30Ω;
(3)小灯泡两端电压为3V,此时变阻器R2连入电路的阻值为8.3Ω。
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如图甲所示电路,电源电压为6V不变,滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示.问:
(1)当R2为10Ω时,电压表的示数是多少?
(2)当电压表示数为2V时,R1的阻值是多少?
(3)滑动变阻器的滑片P在b端时,电阻R1的功率是多少?
(1)当 R₂为 10Ω 时,电压表的示数为 2V;
(2)当电压表示数为 2V 时,R₁的阻值为 5Ω;
(3)滑动变阻器的滑片 P 在 b 端时,电阻 R₁的功率为 0.288W。
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如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器的规格“20Ω 2A”,L1的规格“10V 5W”,L2的规格“15V 15W”,不考虑温度对灯丝电阻的影响.
(1)只闭合开关S,当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时,灯泡L1正常发光,则电源电压为
V.
(2)闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点,通电1min整个电路产生的热量是 J.
【答案】12V;1440 J
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有一台电动机,额定电压3V,额定电流1A,电动机线圈电阻0.5Ω.这台电动机正常工作1min,消耗的电能为 J.产生的热量为 J,输出的机械能为 J。
【答案】180;30;150
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如图所示,电源电压恒定,R1=30 Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3 A。当闭合S、S1时,发现电流表示数变化了0.2 A,求:
(1)电源电压。
(2)R2的阻值。
(3)当闭合S、S1时,电路消耗的总功率。
【答案】(1)9 V;(2)45 Ω;(3)4.5 W。
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如图所示是某同学设计的一台浮力电子秤,其结构由浮力秤和电路两部分组成,小筒底面积为10cm2,大筒底面积为50cm2,装有适量水,金属滑片P固定在托盘下面并随托盘一起自由滑动(滑片质量和滑片受到导线的拉力均忽略不计),定值电阻R0=8Ω,AB是一根长为20cm的均匀电阻丝,其阻值为20Ω,电源电压为6V.当托盘中不放物体时,P位于A端,小桶浸入水中5cm(称量过程中大筒水未溢出),则:R0在电路中的作用是_____________,托盘和小筒的总质量为________g,当开关S闭合且在托盘中放入质量为100g的物体时,R0消耗的功率为___________W.
【答案】(1)保护电路;(2)50;(3)0.9
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在实践活动中,小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算。
额定容量 2.0L
额定电压 220V
额定功率 2000W
频率 50Hz
(1)电热水壶的铭牌如右表所示,正常工作时通过电热水壶的电流是多少?
(2)为了测量电热水壶的加热效率,小刚在壶中加入额定容量的初温为15℃的水,在额定电压下将其加热到沸腾,用时7min,已知烧水时气压为1个标准大气压,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),则该电热壶的加热效率为多少?
【答案】(1)9.1A;(2)85%;
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“西电东送”是将我国西部发电车发出的电输送到我国东部,由发电厂输出的电功率是一定的,它决定于发电机组的发电能力.根据P=UI中发电机的功率不变效应,若提高输电线路中的电压U,那么线路中的电流I一定会减小,反之亦然.输电线路的电能损耗主要是输电线电流热效应,输电线损失的热功率P=I2R,所以采用输电线的电阻要尽量小.如果线路中电流降低到原来的1/2,那么线路中损失的热功率就减少为原来的1/4,因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失.
(1)若采用110kV的超高压输送电能,输电线路的电流I1=_____,输电线路损失的热功率Pt=______W,其与发电厂输出电功率P0之比P1:P0=_______.
(2)若采用1100kV超高压输送电能,输电线路损失的热功率P2=______W,其与高压输送电能损失的热功率Pt之比P2:P1=_______.所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的______________的损失.
(3)若想使输电线路中的热功率损耗为零,还可以采用________作为输电线材料.
【答案】(1)1000A;107W;1:11;(2)105W 1:100;热功率;(3)超导体。
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目前研制的超导限流器,在电流小于某值时,其电阻为零;电流大于某值时,其电阻为一定值.将超导限流器接入电路中,当电流突然变大到大于某一值时,超导限流器瞬间具有一定阻值,保护整个电路.如图甲,是某种超导限流器的电阻随电流变化的关系,如图乙,将该超导限流器和用电器M串联后接在电压为5×104V的高压电源上.求:
(1)当电路中的电流为30A时,用电器M消耗的电功率是多大?
(2)当用电器M短路后,该超导限流器能够保护这个电路,R0不能大于某一值,这个值是多大?
当电路电流为 30A 时,用电器 M 消耗的电功率为 6×10⁵W(或 600kW);
当 M 短路后,R₀不能小于的数值为 2500Ω
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如图是某电器设备内的一部分电路,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器.R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻.当开关同时闭合时,电流表的示数为0.3A,求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率.
R₁的阻值为 40Ω;
整个电路可能消耗的最小功率约为 4.91W
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如图所示,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R为滑动变阻器,灯泡上标有“4V 2W“字样,且小灯泡的阻值始终保持不变。当断开S2,闭合S、S1时,灯泡恰好正常发光,电压表示数为U1;断开S1,闭合S、S2,将滑动变阻器的滑片P置于中点时,电压表数为U2,已知U2与U1相差1V,求:
(1)灯泡的额定电流;
(2)电源的电压;
(3)滑动变阻器最大阻值;
(4)该电路消耗的最小电功率。
答:(1)灯泡的额定电流0.5A;
(2)电源的电压9V;
(3)滑动变阻器最大阻值32Ω;
(4)该电路消耗的最小电功率0.225W。
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图甲是一家用电器,有“低温”,“中温”,“高温”三档,铭牌见下表(“高温”档功率空出),图乙为其简化的电路原理图,S是自我保护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全,闭合S1为“低温”档。请完成下列问题:
××牌电暖器
额定电压 220V
额定功率 低温档 550W
中温档 1100W
高温档
频率 50Hz
(1)“低温”档正常工作时的电阻是多少?
(2)“高温”档正常工作时的总电流是多少?
(3)若某房间内空气质量为60kg,空气温度为10℃,设定空气的比热容为1.1×103J/(kg•℃)且保持不变,用该电要器的“高温”档正常工作20分钟,放出热量的50%被房间内的空气吸收,那么可使此房间的空气温度升高多少℃?
答:(1)“低温”档正常工作时的电阻是88Ω;(2)“高温”档正常工作时的总电流是7.5A;(3)可使此房间的空气温度升高15℃。
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小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示),内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压220V,额定功率605W。问:
(1)小明帮奶奶泡脚时,向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水,加热系统的加热电阻正常工作15min将水加热到40℃,此加热过程中水吸收的热量是多少?消耗的电能是多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)当小明家的实际电压是200V时,加热电阻工作的实际功率是多少?
(3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V(按摩系统将交流电压转换为12V),工作电流为4A,其电阻为0.5Ω,电动机工作中因发热损失的功率是多少?
答:(1)此加热过程中水吸收的热量是5.04×105J;消耗的电能是5.445×105J;
(2)加热电阻工作的实际功率是500W;
(3)电动机工作中因发热损失的功率是8W。
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1.能将电功率公式(P=UI、P=I²R 等)与欧姆定律、串并联电路规律、电功计算(W=Pt)等知识点融合
2.能结合真实生活场景(如家庭电路中的灯泡、电热水器、电动机),从情境中提取关键信息
3.计算结果准确,步骤完整(需写出公式、代入数据、标注单位
4.能通过规律推导的隐含条件(如 “串联电路中电流相等”“并联电路各支路电压等于电源电压”“用电器正常工作时 P 实 = P 额”),建立解题的 “关键桥梁”
5.能根据纯电阻电路(如定值电阻、灯泡、电暖气,电能全转化为内能)和非纯电阻电路(如电动机、电风扇,电能部分转化为机械能),选择适用公式(如非纯电阻电路禁用 P=I²R)进行计算
教学目标达成
同学们再见
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