内容正文:
2026年中考物理二轮专题训练——电功率的综合计算
1.如图所示,电源电压为,两个电压表量程均为,电流表量程为,定值电阻阻值为,滑动变阻器标有“”。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片到某位置时,电流表的示数为。
(1)求电压表的示数;
(2)当滑片滑至最右端时,求的功率;
(3)用阻值为的定值电阻替换,在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,若使两电压表示数之差最大不超过,求连入电路的阻值范围。
2.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 。
3.小刚将“6V 3.6W”的灯泡L接到10V的学生电源上,为了使灯泡正常发光,电路中串联接入最大阻值为10Ω的滑动变阻器R,电路如图所示。请通过计算回答:
(1)灯泡的额定电流是多少?
(2)灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
(3)不考虑温度对灯丝电阻的影响,灯泡两端的最大电压不能高于额定电压的1.2倍,通过滑动变阻器的电流不超过0.8A。要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器可调节的电阻的最小值是多少?
4.某电饭锅的电路如图所示,发热盘内有发热电阻和分压电阻=825Ω,S是温控开关,当S接a时,通过的电流为4A;当温度达到一定值时,开关S会自动切换到另一个挡位。求:
(1)的阻值?
(2)当S接b时电路中的电流是多少?
(3)当S接a时是加热挡还是保温挡?(注:有解释说明才可得分)
5.小姬给爷爷网购了一台电热足浴器,其铭牌的部分参数如图表所示。足浴器某次正常工作时控制面板显示如图所示。
额定电压: 220V
额定频率:50Hz
加热功率:300~500W
最大容量:5L
(1)求此时足浴器的工作电流。(结果保留一位小数)
(2)足浴器装入最大容量且初温为22℃的水。当水温达到控制面板上显示的温度时,求水吸收的热量。(水比热容为)
(3)若上述加热过程耗时15min,求该足浴器耗电多少度。
6.某型号的电饭锅有两档,分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡,其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)。已知。
(1)高温烧煮挡,它的功率是多大?
(2)保温焖饭10min产生的热量是多少?
7.图甲是一款家用多功能电饭锅,图乙是它的简化电路图,和均为发热电阻丝,的阻值为,有、两个触点,通过开关、的通断,电饭锅可实现“高、中、低”三挡温度调节,已知中温挡的功率为,电源电压为。求:
(1)的阻值;
(2)处于低温挡时电饭锅工作的电流;
(3)电饭锅在高温挡阶段,将的汤从加热到用时,此过程中电饭锅的热效率。
8.如图所示的电路中,电源电压,电阻,开关S闭合时,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)通过电阻的电流;
(2)内电阻消耗的电能。
9.如图所示。若电阻阻值为12Ω,电源电压为6V,电流表示数为0.9A。
求:
(1)通过电阻的电流是多大?
(2)电阻的电功率是多少?
(3)电阻的阻值是多大?
(4)通电5分钟电路消耗的总电能是多少?
10.如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(阻值不变)。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110W。求:[已知]
(1)R2的电阻值。
(2)电煎药壶中装有0.8kg、初温为25℃的水,在1个标准大气压下,用电煎药壶的武火正常加热280s,将水刚好加热到沸腾,加热效率为90%,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)
11.如图甲,小明家购买了某款油电混合动力汽车,该车在蓄电池电量充足时由电动机提供动力(电动模式),当电量不足时,可切换至燃油发动机驱动(燃油模式),同时给蓄电池充电,已知电池满电容量为。某次出行在切换到燃油模式下在平直公路上以50km/h的车速匀速行驶0.5h,小明发现电池电量增加3.6×106J。假设汽车行驶过程中受到的阻力为1800N且保持不变,且不考虑充电时的能量损失,燃油的热值q=4.6×107J/kg。则:
(1)小明家充电桩功率为2kW,动力电池从无电到充满需要多长时间?
(2)0.5h内牵引力所做的功;
(3)若汽油燃烧放出热量的40%用于汽车行驶和蓄电池充电,求该次消耗的汽油质量。(结果保留一位小数)
12.如图甲是一款可调温果汁加热器,图乙是其简化电路图,、均为加热电阻。当开关接1时,加热器处于保温挡,保温功率为220W;当开关接2时,加热器处于可调温挡,当滑片在最右端时,加热器最大功率为1600W。未开始加热时,果汁加热器允许的最大汁深为15cm,,,。求:
(1)加热器处于保温挡时电路中的电流;
(2)未开始加热,果汁深度处于最大时,果汁对容器底部的压强;
(3)若加热器用最大功率对2kg果汁加热3min,果汁的温度升高30℃,求加热器的效率。
13.“海尔牌”某款电热水器的剖面图如图甲所示,该电热水器的加热电路如图乙所示,和均为用来加热且阻值不变的电热丝,是手动开关,置于电热水器水箱外部,是温控开关,置于电热水器水箱内部,当水箱中水温低于设定温度40℃时自动闭合,达到40℃时自动断开。已知该电热水器的额定电压为220V,正常工作时其保温功率为200W,加热功率为2000W,水箱容量为50L。求:
(1)电热丝的阻值。
(2)若将初温为25℃的一满箱水加热至设定温度,该过程中热水器加热效率为75%,则此过程中电热水器需要消耗多少电能?[,]
(3)如图丙所示,电热水器的“防电墙”相当于一个大电阻,防电墙电阻的阻值约为,“防电墙”在电热水器漏电且接地线失效时,能使正在淋浴的人体(人体潮湿时电阻约为1000Ω)两端电压不超过12V而保证人身安全。如果该电热水器出现漏电且接地线失效的故障,请通过计算说明此时该电热水器还能否保证人淋浴时的人身安全?(不计其他水路电阻)
14.R是压敏电阻,压力F与电阻R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路,R0为定值电阻,阻值为20Ω,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A。
(1)当小石同学压力为0N时,求电流表示数(图乙)。
(2)用300N的力压电阻,求R0的电功率(图乙)。
(3)图丙中当干路电流为0.6A时,求小白同学推力F的值。
15.我国新能源汽车因环保、节能等优势,越来越受到人们的青睐。如图所示的某品牌新能源混动电动汽车,其额定电压为,容量为。
(1)求汽车电池充满电后储存的电能。
(2)此时汽车做匀速直线运动,阻力为,则汽车行驶时刚好消耗完所有电能,求汽车的机械效率。
(3)电动汽车充电过程中充电桩会产生的大量热量,可以通过冷却液(主要成分是水)的循环带走,快速散热。请运用物理知识解释:充电过程充电桩会产生大量的热量,而充电线却不会过热的原因。
16.如图所示,电源电压保持不变,,。当开关、都断开时,电流表的示数是;当开关、都闭合时,电流表的示数是。求:
(1)电源电压的值。
(2)电阻的阻值。
(3)只闭合开关时,电路消耗的电功率。
17.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表的示数为0.45A,通过电阻R2的电流为0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)电阻R1在1min内产生的热量。
18.如图甲是物理兴趣小组设计的简易坐位体前屈测试仪。其内部简化电路原理图如图乙所示。测试中,被测试的同学向前推动测试仪的滑块(滑动变阻器的滑片),用电压表的示数来反映被测试学生的成绩。电源电压恒为3V,滑动变阻器R1的滑片P每移动1cm电阻变化1Ω,当滑片P位于最左端时,电流表的示数是0.3A。
(1)定值电阻R2的阻值为多少?
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动了20cm,此时电压表的示数是多少?
(3)另一同学测试时,电压表的示数为1V,电路工作1min消耗的电能。
19.某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸,它既可以实现照明、换气的功能,又可以实现送自然风、暖风、热风的功能,其简化电路如图甲所示,开关S可分别与0、1、2触点接触,、是两根阻值相同的电热丝。下表是浴霸电路的部分参数。求:(图中上边电动机为,下边电动机为,该部分作为备注不在题目中呈现)
额定电压
照明功率
换气功率
自然风功率
暖风功率
热风功率
?
(1)开关S与触点1接触时,浴霸处于 状态;开关S与触点2接触且、都断开时,浴霸处于 状态;(均选填“换气”或“自然风”)
(2)每根电热丝的阻值为多少?
(3)热风功率为多少W?电路中通过开关S的电流最大为多少A?
(4)一天该同学断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在“暖风挡”加热,发现家中的电能表的转盘在内转了(电能表如乙图所示),则加湿器的“暖风挡”实际加热功率是多少?
20.如图所示电路,电源电压不变,是最大阻值为的滑动变阻器。闭合开关,滑动变阻器的滑片在端时,电流表的读数为。求:
(1)电源电压;
(2)在保证电路安全的情况下,滑片从端向左滑动的过程中,滑动变阻器最大功率。
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理二轮专题训练——电功率的综合计算》参考答案
1.(1)5V
(2)
(3)
【详解】(1)电压表的示数
(2)当滑片P滑至最右端时,电路中的电流
的功率
(3)当时,因为电流表允许通过的最大电流为0.6A,电路中的总电阻最小为
则变阻器接入电路中的最小电阻为
由于串联电路中电压和电阻成正比,当电压表V2的示数最大时,变阻器接入电路中的阻值最大,设电压表V2的示数为U2,则R0两端电压为,又因为两电压表的示数之差最大为9V,则有
解得,根据串联分压原理可得
带入数据为
解得,连入电路的阻值范围为。
2.(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。
3.(1)0.6A
(2)6.67Ω
(3)3.89Ω
【详解】(1)灯泡的额定电流是
(2)灯泡正常发光时,,,因为灯泡和滑动变阻器串联,所以,滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器接入电路的阻值是
(3)灯丝的电阻
灯泡两端的最大电压
通过灯泡的最大电流
,不超过滑动变阻器的最大电流,所以电路中最大电流为0.72A,滑动变阻器两端的最小电压为
则滑动变阻器的最小值
4.(1)
(2)
(3)加热挡
【详解】(1)S是温控开关当S接a时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为4A,电压为220V,
(2)S接b时和串联,所以
电路中的电流
(3)由电路图可知,当S接a时只有接入电路,S接b时和串联,由可知,电源电压一定时,电路中的电阻越小,功率越大,所以当S接a时是加热挡。
5.(1)2.3A
(2)
(3)0.125度
【详解】(1)此时足浴器的工作电流
(2)水的质量
水吸收的热量
(3)该足浴器消耗的电能
6.(1)1100W
(2)13200J
【详解】(1)由电路图可知,当开关S闭合时,电阻R2被短路,电路为R1的简单电路。根据电功率公式 ,此时电路的总电阻最小,电功率最大,电饭锅处于高温烧煮挡;已知家庭电路的电压U=220V,高温烧煮挡的功率为
(2)当开关S断开时,电阻R1和R2串联接入电路。根据电功率公式 ,此时电路的总电阻最大,电功率最小,电饭锅处于保温焖饭挡,电路的总电阻为
保温焖饭挡的功率为
保温时间
保温焖饭10min产生的热量为
7.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)当开关闭合、接时,只有工作,电饭锅处于中温挡,由可知,的阻值
(2)当开关断开、接时,与R2串联工作,电路中总阻值较大,由可知,电饭锅处于低温挡,根据串联电路的电阻特点可知,电饭锅低温挡工作时电路中的总电阻
处于低温挡时电饭锅工作的电流
(3)汤吸收的热量
当开关闭合、接时,与R2并联工作,电路中总阻值较小,由可知,电饭锅处于高温挡,电饭锅高温挡的电功率
电饭锅消耗的电能
电饭锅的热效率
8.(1)0.3A
(2)36J
【详解】(1)由图可知,电阻R₁和R₂并联,R₁两端的电压
由可得,通过电阻R₁的电流
(2)电流表A测量干路电流
通过电阻R₂的电流
通电时间
在1min内电阻R₂消耗的电能
9.(1)0.5A
(2)3W
(3)15Ω
(4)1620J
【详解】(1)由电路图可知,电阻和并联,电源电压。根据并联电路的电压特点,电阻两端的电压等于电源电压,即。根据欧姆定律,通过电阻的电流为
(2)根据电功率公式,电阻的电功率为
(3)电流表测量干路电流,。根据并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和,即。通过电阻的电流为
电阻两端的电压等于电源电压,即。根据欧姆定律,得电阻的阻值
(4)将时间单位换算为
根据电能公式,得电路消耗的总电能
10.(1)440Ω
(2)2.8×105J
(3)4.0A
【详解】(1)由图乙可知,当开关S、S1都闭合时,两电阻并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知电路中的总功率最大,电煎药壶处于武火挡;当开关S闭合、S1断开时,只有R2工作,电路中的总电阻最大,总功率最小,电煎药壶处于文火挡。R2的阻值为
(2)水吸收的热量为
可知加热过程中消耗的电能为
(3)武火时的电功率为
两电阻并联时为武火,由于并联电路各个支路互不影响,所以R1的功率为
通过R1的电流为
11.(1)10h
(2)4.5×107J
(3)2.6kg
【详解】(1)已知电池满电容量W=20kW⋅h,充电桩功率P=2kW,由可知,动力电池从无电到充满电需要的时间
(2)汽车匀速行驶,牵引力F与阻力f是一对平衡力,所以
汽车行驶的速度v=50km/h,行驶时间t=0.5h,由可知,行驶的路程
牵引力所做的功
(3)已知W牵=4.5×107J,W电充=3.6×106J,汽车行驶和蓄电池充电总共消耗的能量为
已知汽油燃烧放出热量的40%用于汽车行驶和蓄电池充电,由可知,汽油完全燃烧放出的热量
由Q放=mq可知,消耗汽油的质量
12.(1)1A
(2)1500Pa
(3)81.25%
【详解】(1)由于果汁加热器的保温时功率是220W,由P=UI可知,电路中的电流
(2)果汁加热器允许的最大汁深为15cm,果汁对容器底部的压强p = ρ果汁g h = 1.0 × 103 kg/m3× 10N/kg × 0.15m = 1500Pa
(3)加热器用最大功率对2kg果汁加热3min消耗的电能为W=P最大t=1600W×3×60s=2.88×105J
果汁的温度升高30℃吸收的热量为Q吸=cmΔt=3.9×103J/(kg•℃)×2kg×30℃=2.34×105J
加热器的效率为
13.(1)242Ω
(2)4.2×106J
(3)能保证人淋浴时的人身安全
【详解】(1)由图乙可知,当开关闭合,断开时,只有电热丝工作,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,此时电热水器处于保温状态,该电热水器的额定电压为220V,正常工作时其保温功率为200W,R1的阻值
(2)由题意可知,满箱水的质量
水吸收热量
此过程中电热水器需要消耗的电能
(3)由图丙可知,当电热水器管道出水口处漏电且接地线失效,人在淋浴时人体和“防电墙”电阻串联,根通过人体的电流为
则人体分得的电压
故即使该电热水器管道出水口处漏电且接地线失效,仍能否保证淋浴时的人身安全。
14.(1)0.1A
(2)0.8W
(3)200N
【详解】(1)图乙与串联,电流表测电路电流。由图甲可知,当小石同学压力为0N时,压敏电阻的阻值R=40Ω, 此时电路的总电阻
则电路中的电流为
(2)用300N的力压电阻时,压敏电阻的阻值R′=10Ω, 此时R0的电功率为
(3)图丙中,R与R0并联,电流表测干路电流,R0的电流
故
此时压敏电阻的阻值
从甲图可知,此时的推力为200N。
15.(1)
(2)
(3)
见解析
【详解】(1)根据电能公式可得,汽车电池充满电后储存的电能
(2)汽车做匀速直线运动时,牵引力与阻力为一对平衡力,大小相等,即
汽车行驶的距离
汽车行驶过程中做的有用功为
汽车消耗的总能量即为电池储存的电能,汽车的机械效率为
(3)充电时,充电桩和充电线是串联在电路中的,根据串联电路的特点,通过它们的电流和通电时间是相同的。充电桩内部的电路元件电阻远大于充电线的电阻,由可知,在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。因此充电桩会产生大量热量,而充电线产生的热量极少,不会过热。
16.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)当开关S1、S2都断开时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电源的电压
(2)当开关Sl、S2都闭合时,R3被短路,R1和R2并联,电流表测干路电流,由并联电路的电压特点和欧姆定律可知,通过R1的电流
由并联电路的电流特点可知,通过R2的电流
由欧姆定律可知,R2的阻值
(3)只闭合开关时,R3被短路,电路中只有R1工作,电路消耗的电功率
17.(1)3V;
(2)20Ω;
(3)27J
【详解】(1)由图可知,闭合开关S,电阻R1与R2并联,电流表测干路电流
已知电阻R2的阻值为10Ω,通过电阻R2的电流为I2=0.3A
并联电路各支路两端的电压相等,且等于电源电压
结合I可得,电源电压U=U1=U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V
(2)已知电流表的示数,即干路电流为I=0.45A
根据并联电路的电流可得,通过R1的电流I1=I﹣I2=0.45A﹣0.3A=0.15A
根据I可得,电阻R1的阻值
(3)电阻R1在1min内产生的热量
18.(1)
(2)2V
(3)36J
【详解】(1)当滑片P位于最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路为R2的简单电路,根据欧姆定律可得,定值电阻R2的阻值为
(2)当滑片P向右移动20cm时,滑动变阻器接入电路的电阻为
此时与R2串联,电路的总电阻为
根据欧姆定律可得,电路中的电流为
如图乙所示,电压表测量两端的电压,所以此时电压表示数为
(3)由题意可知,当电压表的示数为1V时,即滑动变阻器两端的电压此时为
因为R1和R2串联,根据串联分压可得,定值电阻R2两端的电压为
根据欧姆定律可得,此时电路中的电流为
由可得,电路消耗的总电能为
19.(1) 换气 自然风
(2)44Ω
(3)2233W,10.15A
(4)1kW
【详解】(1)[1]开关S与触点1接触时,电路为上方电动机单独串联,浴霸处于换气状态。
[2]开关S与触点2接触且、都断开时,电路为下方电动机单独串联,此时浴霸处于自然风状态。
(2)吹暖风时电路为一个电阻丝和一个电动机并联,则一个电阻的功率为
每根电热丝的阻值
(3)开关S与2接触,与同时闭合时,电动机与两个电阻同时并联,此时为热风功率,热风功率为
此时电路中的电流最大,则最大电流为
(4)由电能表的参数知,每消耗的电能,电能表的转盘转动,转盘转动,消耗的电能为
实际加热功率
20.(1)24V
(2)4.8W
【详解】(1)由图可知电路为串联电路,则电路总电阻为
电源电压为
(2)根据题意可得滑动变阻器的功率为
当时,滑动变阻器个消耗的最大功率为
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