2026年中考物理第二轮复习:欧姆定律与电功率专题突破
2026-05-22
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 欧姆定律,电功和电功率 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.21 MB |
| 发布时间 | 2026-05-22 |
| 更新时间 | 2026-05-22 |
| 作者 | 物理李志强老师 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57995010.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦欧姆定律与电功率综合应用,通过多挡位用电器电路问题构建从电路分析到功率计算的逻辑链条,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|多挡位电路分析|10题|结合养生壶、饮水机等实际用电器,涉及开关控制串并联切换|从电路连接(串/并联)判断功率挡位,应用P=U²/R推导电阻关系|
|综合计算应用|5题|含电能表读数、效率计算及动态电路分析|以欧姆定律为核心,关联电功率、电能公式,体现能量观念与模型建构|
内容正文:
2026初中物理中考第二轮复习:欧姆定律与电功率专题突破
1.如图甲所示为一款养生壶,有加热和保温两个挡位,其工作简易电路图如图乙所示。已知该养生壶的额定电压为220V,、均为发热电阻,。当家庭电路中只有养生壶工作且处于加热状态正常工作时,1min内电能表(如图丙所示)铝制圆盘转过50r。求:
(1)养生壶处于加热状态正常工作时的电功率;
(2)电阻的阻值;
(3)养生壶处于保温状态正常工作20min消耗的电能。
【答案】(1)1000W
(2)48.4Ω
(3)
【详解】(1)根据电能表参数“3000r/(kW·h)”可知,电能表铝盘每转3000圈,电路消耗的电能为1kW·h。养生壶加热时,电能表铝盘在内转过50r,此过程消耗的电能为
养生壶处于加热状态正常工作时的电功率为
(2)由图乙可知,当开关S接“1”时,只有电阻R1接入电路,电路总电阻最小。根据电功率公式 可知,在电源电压U不变的情况下,此时电路的电功率最大,养生壶处于加热状态。电阻R1的阻值为
(3)当开关S接“2”时,电阻R1和R2串联接入电路,电路总电阻最大,电功率最小,养生壶处于保温状态。保温状态下电路的总电阻为
保温状态下的电功率为
养生壶处于保温状态正常工作时间为
消耗的电能为
2.如图所示是市场上某型号的电热饮水机。S是温控开关,是加热电阻,是调节电阻,饮水机的铭牌如下表所示,求:
型号
YSL-66
额定电压
220V
加热功率
1100W
保温功率
55W
(1)电阻的阻值;
(2)当开关S断开时,电路中的电流;
(3)饮水机处于保温状态时,的电功率。
【答案】(1)
(2)0.25A
(3)2.75W
【详解】(1)分析电路可知,开关S闭合时,电阻单独工作,总电阻较小,根据,总功率较大,为加热挡;当开关S断开时,电阻、串联,此时总电阻较大,根据,总功率较小,为保温挡。所以电阻的阻值为
(2)当开关S断开时,电阻、串联,为保温挡,则电路中的电流为
(3)饮水机处于保温状态时,的电功率为
3.图甲是小明家的电热锅,它具有双挡功能,高温挡的电功率是1100W,图乙是电热锅的内部简化电路图,已知,用高温挡将3kg初温为20℃的汤加热至100℃,耗时20min.汤的比热容取,求:
(1)的电阻;
(2)低温挡的电功率;
(3)电热锅的效率。(结果保留小数点后一位)
【答案】(1)
(2)500W
(3)72.7%
【详解】(1)由电路图可知,当开关S接B时,只有电阻R1接入电路,电路中电阻最小。根据电功率公式可知,在电源电压U不变的情况下,此时电路的电功率最大,为高温挡。的电阻
(2)当开关S接A时,电阻R1和R2串联接入电路,电路中电阻最大。根据电功率公式可知,此时电路的电功率最小,为低温挡。
电路总电阻为
低温挡的电功率为
(3)汤从20℃加热至100℃吸收的热量为
电热锅在高温挡工作20min消耗的电能为
电热锅的效率为
4.小明家的电水壶的内部电路如图甲所示,其中为电热丝,是电源开关,是温控开关(水温达到,自动由加热状态切换为保温状态)。某次电水壶工作,其功率与时间的关系如图乙所示,已知电源电压为。求:
(1)当开关闭合,断开时,电路中的电流;
(2)当开关和均闭合时,的电功率;
(3)在内,电水壶消耗的电能。
【答案】(1)0.2A
(2)836W
(3)
【详解】(1)由电路图甲可知,当开关S闭合,S0断开时,只有电热丝R2接入电路,此时电路中的电阻较大,由知,此时功率较小,电水壶处于保温状态。由图乙可知,电水壶的保温功率。电路中的电流为
(2)由电路图甲可知,当开关S和S0均闭合时,电热丝R1和R2并联接入电路,此时电路中的电阻较小,由知,此时功率较大,电水壶处于加热状态。由图乙可知,电水壶的加热功率
在并联电路中,总功率等于各支路功率之和,即
电热丝R2的功率即为保温功率,
所以电热丝R1的电功率为
(3)由图乙可知,电水壶的加热时间和保温时间分别为:加热时间
保温时间
在加热状态下消耗的电能
在保温状态下消耗的电能
则在15min内,电水壶消耗的总电能
5.如图所示电路,电源两端电压保持不变,为定值电阻,,且滑动变阻器的最大阻值为。当开关闭合、断开时,电阻的电功率为,电流表的示数为;当开关断开、闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电阻的电功率为,电流表的示数为,已知。
(1)求与的比值;
(2)求;
(3)当开关都断开,滑动变阻器的滑片P在某位置时,变阻器接入电路的电阻为,电压表的示数与电压表的示数之比,的电功率为10W,求此时的电功率。
【答案】(1)25:9
(2)3:1
(3)20W
【详解】(1)闭合开关S1,断开开关S2,此时滑动变阻器短路,电路为R0和R1的串联电路,电路中的电流为I1;当闭合开关S2,断开开关S1时,定值电阻R1短路,此时电路为滑动变阻器和R0的串联电路,电路中的电流为I2,根据电功率公式的变形式可知,
(2)由上述分析可知,假设电源电压为U,根据欧姆定律可得
当闭合开关S2,断开开关S1时,滑动变阻器的滑片滑至最右端,滑动变阻器接入电路的电阻为最大阻值,故
又有
即
整理可得
(3)当开关S1和S2均断开时,电路为R0、R1和滑动变阻器的串联电路,移动滑片,此时滑动变阻器的阻值为R2,电压表V1测量的是R0和R1两端的电压,电压表V2测量的是R1和R2两端的电压,假设此时电路中的电流为I,根据欧姆定律的变形式U=IR可得,
已知
则
可解得,故
根据电功率公式的变形式和串联电路中电流处处相等可知,R0的电功率是R2电功率的2倍,即20W。
6.小香将废旧电热器上规格为“220V 880W”的完好电热丝R拆下,又买来阻值为25的发热电阻R1(R1和R的阻值均不变),将其改装为有高温加热和低温加热两挡位的电烘箱,如图甲所示。熔断器(电阻忽略不计)允许通过的最大电流为10A,求:
(1)电热丝R的阻值;
(2)傍晚用电高峰期,小香想测量电烘箱在工作时的实际电压,于是他断开了家中其他用电器,仅让电烘箱在低温加热状态下工作,30min内如图乙所示的电能表指示灯闪烁了750次,则电热丝R两端的实际电压是多少?
(3)小香设计两种方案,在能实现多挡位的基础上来提高电烘箱内两个挡位的发热功率。
方案一:利用原有电阻R、R1和开关S1
方案二:利用原有电阻R、R1、和单刀双掷开关S2
请选择一种合理的方案,在图丙中将电路图补充完整并计算出该电路高温挡的电功率。
【答案】(1)55Ω
(2)137.5V
(3)选择方案二,,1936W
【详解】(1)由可得,电热丝R的阻值为
(2)由图甲可知,只闭合开关S时,电阻R和R1串联时,电路电阻最大,由可知,电路电功率最小,为低温挡;同时闭合开关S和S1时,电路为R的简单电路,电路电阻最小,电路电功率最大,为高温挡。
电烘箱在低温加热状态下工作时,电路的总电阻
根据电能表“3000imp/(kW·h)”的参数可知,指示灯闪烁750次消耗的电能为
电烘箱的实际总功率为
根据可得,电路中的实际电流为
由欧姆定律得,电热丝R两端的实际电压为
(3)为了提高发热功率,由可得,在电源电压U不变的情况下,应减小电路的总电阻R总。若R和R1串联,电路电功率为
若只有R工作,电路电功率为
若只有R1工作,电路电功率为
若R和R1并联
R和R1并联时总电流
由于熔断器允许通过的最大电流为10A,所以R和R1并联的方式不可取。为了实现功率的提高,并保证安全,可以选择“只有R1工作”作为高温挡,“只有R工作”作为低温挡。这需要使用单刀双掷开关S2进行切换,故选择方案二,设计电路如下图所示:
该电路的高温挡是电路中电阻最小时,即只有R1工作。高温挡的电功率为
7.如图甲所示的某家用多功能电炖锅,深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能:高温炖、中温煮和低温熬,图乙是它的简化电路图,下表是该电炖锅的部分参数。[,]
项目
参数
电源电压
220
中温挡功率(W)
400
高温挡功率(W)
1100
容积(L)
1
(1)求、的阻值;(计算结果有小数的保留两位小数)
(2)在标准大气压下,使用高温挡将初温是的一锅水烧开,若电炖锅高温挡加热效率为,求烧开一锅水需要的时间;
(3)求低温挡时的电功率(结果保留两位小数)。
【答案】(1)121Ω,69.14Ω
(2)420s
(3)254.55W
【详解】(1)由电路图可知,电炖锅有三种工作状态:当开关闭合,接A时,只有电阻接入电路,电炖锅处于中温挡。当开关闭合,接B时,电阻和并联,电路总电阻最小,根据公式可知,此时电功率最大,电炖锅处于高温挡。当开关断开,接A时,电阻和串联,电路总电阻最大,电功率最小,电炖锅处于低温挡。
中温挡:被短路,只有接入电路中,则
高温挡:与并联,
(2)计算水的质量
在标准大气压下,水的沸点为100℃。水吸收的热量为
计算消耗的电能
计算加热时间
(3)低温挡时,与串联
低温挡时的电功率
8.实验小组设计了如图所示的电路。已知小灯泡的铭牌依次是“3.0 V,0.3 A”、“6.0 V,0.6 A”、“2.5 V,0.5 W”(灯丝的电阻均保持不变),滑动变阻器上标有“20 Ω,2 A”字样,A、B、C、D是四个接线柱;实验时,将A、D两个接线柱接在电源两端(电源电压恒定不变),滑动变阻器的滑片移到最上端,此时有一个小灯泡正常工作,另一个灯泡未达到额定电压;
(1)求小灯泡正常工作时的电流;
(2)求电源电压;
(3)小组内某同学将三个小灯泡取下来后,三个灯泡位置交换接入电路进行实验,把A、D两个接线柱接在同一电源两端,调节滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表的示数为1.5 V,电路图中原位置的灯恰好正常发光,此时原位置的小灯泡实际功率为其额定功率的;请计算、分析后将三个灯泡的实际位置标注到图中;再把C、D两个接线柱接入同一电源两端时,保证电路安全的情况下,求该电路的电功率取值范围(保留两位小数)。
【答案】(1)0.2A
(2)6V
(3)0.85W~1.20W
【详解】(1)已知小灯泡的额定电压,额定功率 , 根据电功率公式可得正常工作时的电流为
(2)首先计算出三个灯泡的电阻(灯丝电阻不变),则的电阻
的电阻
的电阻
当A、D接线柱接在电源两端,滑动变阻器的滑片P移到最上端时,变阻器接入电路的电阻为0,和串联,由题意,此时有一个小灯泡正常工作,另外一个灯泡小于额定电压,假设正常工作,则电路中的电流为0.6 A,此时通过的电流也为0.6 A,超过了其额定电流0.3 A,会被烧坏,故此假设不成立;故灯泡正常工作,灯泡低于额定电压,则电路中的电流为0.3 A。此时通过的电流也为0.3 A,未超过其额定电流0.6 A,可以安全工作但未达到额定电压,符合题意,因此,电路中的电流为0.3 A,电源电压
(3)更换灯泡的位置后,设原位置的灯泡分别为、、。电路结构为、滑动变阻器、三个用电器串联,根据题意,“原位置的灯()恰好正常发光”,所以电路的电流;根据原位置的小灯泡()实际功率为其额定功率的。根据,则有 可得
因此
我们来检验三盏灯的额定电流 ,,,只有当 , 时,满足,即
所以,原位置接的是,原位置接的是,剩下的原位置接的是。
A、D两个接线柱接在同一电源两端,电压表测量滑动变阻器两端的电压,验证猜想:灯泡两端的电压为
灯泡两端的电压为
滑动变阻器两端的电压为1.5V,则电源电压为
满足电源电压不变,故灯泡位置的猜想是正确的,电路图如图所示:
电功率范围计算:
将C、D接线柱接入6 V电源,根据电路图,、滑动变阻器、构成串联电路。为保证电路安全,电路中的电流不能超过和中额定电流的较小者,即
当电流达到最大值0.2 A时,电路的总功率最大,电路的最大电功率为
电路总电阻
当滑动变阻器接入电阻最大 时,电路总电阻最大,总功率最小,总电阻最大值为
电路的最小电功率为
因此,该电路的电功率取值范围是0.85W~1.20W。
9.图甲是某电热水壶内部简化电路,由控制电路和加热电路组成。电流鉴别器相当于电流表;加热电路中电源电压为,电热丝的阻值为;控制电路电源电压为,滑动变阻器(调温电阻)的最大阻值为;热敏电阻置于热水器内部,其阻值随温度t变化的关系如乙图所示。当电流鉴别器的电流达到时,开关断开,加热电路停止加热。
(1)开关闭合,求加热电路的电功率;
(2)当最高控温设置在时,滑动变阻器接入电路中的阻值应为多少?
(3)将滑动变阻器的滑片向右移,最高控温会_____(选填“升高”或“降低”)
【答案】(1)2000W
(2)
(3)降低
【详解】(1)加热电路的电功率
(2)当最高控温设置为80℃时,加热电路停止加热,此时控制电路中的电流达到50mA。由图乙可知,当温度时,热敏电阻的阻值
由欧姆定律得,此时电路总电阻为
因为控制电路中RT和R2串联,所以滑动变阻器R2接入电路的阻值为
(3)将滑动变阻器R2的滑片向右移,其接入电路的电阻值R2减小。控制电路停止加热的电流不变,控制电路的电源电压不变,由欧姆定律得,此时控制电路的电阻不变,由串联电路电阻特点得,此热敏电阻的阻值RT应增大。由图乙可知,热敏电阻的阻值RT随温度的降低而增大,因此RT增大,对应的温度降低,所以最高控温会降低。
10.如图甲是一款桌面3D打印机,其打印过程一般是将固态材料在高温下变成液态材料,喷头按照3D打印图纸轨迹将液态材料挤出冷却后形成立体实物过程,其内部简化电路如图乙所示,a、b、c、d为四个固定触点,能绕O点转动的金属片P可以同时接触两个相邻的触点,金属片置于不同的位置可以实现不同的挡位,预热挡66W,恒温挡30W,如图丙是某次打印过程中电功率随时间变化的图像,求:
(1)预热状态下,电路中的电流;
(2)电阻R1和R2的阻值;
(3)本次打印过程中消耗的电能。
【答案】(1)
(2),
(3)
【详解】(1)根据题意,预热状态下的电功率66W,电源电压30V,根据电功率公式 ,可得预热状态下电路中的电流
(2)由电路图乙可知,当开关P接通c、d两点时,电阻R1和R2并联,此时电路总电阻最小,根据电功率公式 可知,在电压U一定时,电阻R越小,电功率P越大,因此预热状态对应R1和R2并联,当开关P接通b、c两点时,只有电阻R1工作,电路电阻较大,功率较小,对应恒温状态,根据电功率公式,可得R1的阻值
由于并联时总功率为
可得R2的功率
根据并联电路的电压规律可知,R2两端的电压为30V,故可得R2的阻值
(3)由图丙可知,预热阶段的总时间
恒温阶段的总时间
预热阶段消耗的电能
恒温阶段消耗的电能
本次打印过程中消耗的总电能
11.随着人工智能的兴起,小文和屈原在AI视频对话时,屈原问到“圜则九重,孰营度之?”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星,他们为航天员设计了一款航天服,既能保温又能照明。其简化电路如图甲所示,若电源电压恒为:24V,发热电阻的阻值为,小灯泡标有“”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计,闭合开关、。
(1)通过发热电阻的电流是多少?
(2)发热电阻的电功率是多少?
(3)为了节约用电,兴趣小组的同学将开关更换为光敏开关,当光照强度大于50Lux时,开关会自动断开(光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量)。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图乙所示,则从内航天服消耗的电能是多少?
【答案】(1)4A
(2)96W
(3)10080J
【详解】(1)由电路图甲可知,当闭合开关S1、S2时,发热电阻R与小灯泡L并联。根据并联电路中各支路两端的电压相等,可知发热电阻R两端的电压等于电源电压,即
可得通过发热电阻R的电流
(2)根据电功率公式,可得发热电阻R的电功率
(3)由题意可知,当光照强度大于50Lux时,开关S2会自动断开,小灯泡L不工作;当光照强度不大于50Lux时,开关S2闭合,小灯泡L工作。由图乙可知,在0~40s时间内,光照强度不大于50Lux,此时开关S1、S2均闭合,发热电阻R与小灯泡L并联工作。由于电源电压等于小灯泡的额定电压,所以小灯泡正常工作,其电功率,此时电路的总功率
在0~40s时间内,航天服消耗的电能为
在40s~100s时间内,光照强度大于50Lux,此时开关S2断开,只有发热电阻R工作,此时电路的总功率
在40s~100s时间内,航天服消耗的电能为
在0~100s内,航天服消耗的总电能为
12.在一次科技活动中,旦旦老师为同学们提供了如图甲所示的装置进行实验探究,其绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱,如图乙所示。盒内电路由两个定值电阻连接而成(每个电阻的阻值均不超过5Ω),其中一个电阻两端分别连接在B、C接线柱上,(另一电阻接在A、B之间或A、C之间)。小夏设计了如图丙所示的电路来研究盒内电阻的连接情况及其电功率。已知电源电压恒定不变,是阻值为6Ω的定值电阻,是标有“Ω,2A”字样的滑动变阻器,其最大阻值已模糊不清。小夏利用上述电路对该装置进行了如下的实验操作:
第一步:把BC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,将的滑片移至最左端,此时电压表示数为2.4V,电流表示数为0.6A;
第二步:把AC两个接线柱接到MN之间,闭合开关S、,小夏发现将的滑片从最左端滑至最右端过程中,电压表的示数变化量,电流变化量;
第三步:将AB两个接线柱接到MN之间,闭合开关S、,在各元器件安全范围内移动的滑片。求:
(1)黑盒子BC接线柱间的电阻;
(2)另一个电阻接在哪两个接线柱之间,阻值为多少Ω;
(3)第三步操作中滑动变阻器阻值的变化范围。
【答案】(1)4Ω
(2)另一个电阻应该接在A、B之间,阻值为2Ω
(3)1Ω~18Ω
【详解】(1)第一步操作中,把B、C两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,将R₁的滑片移至最左端,此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,定值电阻R0与黑盒子B、C接线柱间的电阻RBC串联,电压表测量RBC两端的电压UBC=2.4V,电流表测量电路中的电流I=0.6A。
根据欧姆定律可得,黑盒子B、C接线柱间的电阻
(2)电源电压
把AC两个接线柱接到MN之间,闭合开关S、,滑动变阻器与黑盒子A、C接线柱间的电阻RAC串联,电压表测量RAC两端的电压,的滑片从最左端时
滑至最右端过程后
则有
解得,则
并联电路总电阻小于各支路上的电阻,因为每个电阻的阻值均不超过5Ω,所以两个电阻应该串联;则另一个电阻应该接在A、B之间,且
(3)滑片在最右端时,电路中的电流
此时,滑动变阻器电压
滑动变阻器最大阻值为
第三步:将AB两个接线柱接到MN之间,接入电阻,由滑动变阻器规格可知,,则电路中电阻最小为
滑动变阻器阻值最小为
将滑动变阻器调到最大,电路中各元件均安全。
所以,滑动变阻器阻值的变化范围为。
13.如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,R2=44Ω,温水挡的电功率是2.2kW。求:[已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(1)当开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是__________水;
(2)当流出水为温水时,接入电阻的值;
(3)该水龙头热水挡的电功率;
(4)若该水龙头50s能放出约1kg的热水,效率为60%,则热水升高的温度。(水未沸腾;保留一位小数)
【答案】(1)热
(2)22
(3)3300W
(4)23.6℃
【详解】(1)当开关S接触2、3触点时,电热丝和并联接入电路。根据并联电路的电阻特点,总电阻是所有并联电阻中最小的。由电功率公式可知,在电源电压U(220V)不变的情况下,总电阻R越小,电功率P越大,单位时间内产生的热量越多,因此水龙头放出的是热水。
(2)当开关S接触1、2触点时,只有接入电路。根据,此时功率较小,故放出的是温水。已知温水挡的电功率
电源电压。根据电功率公式可得,温水挡工作时接入电路的电阻值
(3)热水挡工作时,和并联。根据电功率公式可得,电阻丝的电功率为
热水挡的总电功率等于两个电热丝的功率之和
(4)50s内热水挡消耗的电能
水吸收的热量
由得
14.如图甲是体测用到的简易坐位体前屈测试仪,图乙为其内部简化电路,将滑块移到规定位置时S1闭合,灯L发光。图乙电源电压U恒定,R2为滑动变阻器,小灯泡L的额定电压为4V,其电流与电压的关系如图丙所示,R1的阻值为20Ω,当S1闭合、S2断开时,电压表示数为1V,滑动变阻器标有“40Ω;1A”的字样,电流表A的量程为0~0.6A。求:
(1)小灯泡正常工作时的电阻;
(2)电源电压;
(3)将电阻R1与灯泡L的位置调换,当S1断开、S2闭合时,滑动变阻器的最大电功率。
【答案】(1)10Ω
(2)5V
(3)0.3125W
【详解】(1)小灯泡正常工作时,其两端的电压等于额定电压,由题意可知,小灯泡的额定电压,从图丙的I-U图像可知,当灯泡两端电压为4V时,通过灯泡的电流,根据欧姆定律,小灯泡正常工作时的电阻为
(2)当S1闭合、S2断开时,电阻R1与灯泡L串联接入电路,电压表测量灯泡L两端的电压。此时电压表示数为,由图丙可知,当时,通过灯泡的电流,根据串联电路中电流处处相等的特点,电路中的总电流
电阻R1两端的电压为
根据串联电路中总电压等于各部分电压之和的特点,电源电压为
(3)将电阻R1与灯泡L的位置调换后,电路结构变为灯泡L与滑动变阻器R2并联,然后与电阻R1串联。当S1断开、S2闭合时,灯泡L所在的支路断开,电路简化为滑动变阻器R2与定值电阻R1串联。滑动变阻器R2消耗的电功率为
当滑动变阻器时,滑动变阻器消耗的功率最大,此阻值在滑动变阻器“0~40Ω”的调节范围内。则滑动变阻器的最大电功率为
15.电热锅是家中常见的用电器,如图甲的电热锅能实现三挡位调温。该电热锅的电路简图如图乙,其额定电压为220V,其中两电热丝的电阻分别为、(电阻不随温度变化),,调节开关、、可实现三个挡位的调节(、不会同时闭合,、不会同时闭合),部分参数如下表所示。求:
额定电压
220V
高温挡功率
中温挡功率
880W
保温挡功率
(1)只闭合开关________时,电热锅处于高温挡;
(2)电阻;
(3)保温挡正常工作时,电阻为的电热丝的电功率;
(4)高温挡工作100s产生的热量。
【答案】(1)、
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)根据电功率公式可知,在电源电压U一定时,电路的总电阻R总越小,电功率P越大。分析电路图可知:当只闭合S2时,R1与R2串联,总电阻最大,功率最小,为保温挡。当只闭合S3时,只有R1接入电路,为中温挡。当闭合S1和S3时,R1与R2并联,总电阻最小,功率最大,为高温挡。
(2)电热锅处于中温挡时,功率为880W。根据电功率公式可得,电阻R1的阻值为
(3)保温挡时,电阻R1和R2串联,电路总电阻最大。电路的总电阻为
此时电路中的电流为
电阻R2的电功率为
(4)高温挡时,电阻R1和R2并联,R2工作时的功率
R1两端电压仍等于电源电压,即R1功率仍等于中温挡时的功率,电热锅的总功率等于各支路功率之和,即
高温挡工作时间100s产生的热量
试卷第22页,共38页
试卷第20页,共20页
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2026初中物理中考第二轮复习:欧姆定律与电功率专题突破
1.如图甲所示为一款养生壶,有加热和保温两个挡位,其工作简易电路图如图乙所示。已知该养生壶的额定电压为220V,、均为发热电阻,。当家庭电路中只有养生壶工作且处于加热状态正常工作时,1min内电能表(如图丙所示)铝制圆盘转过50r。求:
(1)养生壶处于加热状态正常工作时的电功率;
(2)电阻的阻值;
(3)养生壶处于保温状态正常工作20min消耗的电能。
2.如图所示是市场上某型号的电热饮水机。S是温控开关,是加热电阻,是调节电阻,饮水机的铭牌如下表所示,求:
型号
YSL-66
额定电压
220V
加热功率
1100W
保温功率
55W
(1)电阻的阻值;
(2)当开关S断开时,电路中的电流;
(3)饮水机处于保温状态时,的电功率。
3.图甲是小明家的电热锅,它具有双挡功能,高温挡的电功率是1100W,图乙是电热锅的内部简化电路图,已知,用高温挡将3kg初温为20℃的汤加热至100℃,耗时20min.汤的比热容取,求:
(1)的电阻;
(2)低温挡的电功率;
(3)电热锅的效率。(结果保留小数点后一位)
4.小明家的电水壶的内部电路如图甲所示,其中为电热丝,是电源开关,是温控开关(水温达到,自动由加热状态切换为保温状态)。某次电水壶工作,其功率与时间的关系如图乙所示,已知电源电压为。求:
(1)当开关闭合,断开时,电路中的电流;
(2)当开关和均闭合时,的电功率;
(3)在内,电水壶消耗的电能。
5.如图所示电路,电源两端电压保持不变,为定值电阻,,且滑动变阻器的最大阻值为。当开关闭合、断开时,电阻的电功率为,电流表的示数为;当开关断开、闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电阻的电功率为,电流表的示数为,已知。
(1)求与的比值;
(2)求;
(3)当开关都断开,滑动变阻器的滑片P在某位置时,变阻器接入电路的电阻为,电压表的示数与电压表的示数之比,的电功率为10W,求此时的电功率。
6.小香将废旧电热器上规格为“220V 880W”的完好电热丝R拆下,又买来阻值为25的发热电阻R1(R1和R的阻值均不变),将其改装为有高温加热和低温加热两挡位的电烘箱,如图甲所示。熔断器(电阻忽略不计)允许通过的最大电流为10A,求:
(1)电热丝R的阻值;
(2)傍晚用电高峰期,小香想测量电烘箱在工作时的实际电压,于是他断开了家中其他用电器,仅让电烘箱在低温加热状态下工作,30min内如图乙所示的电能表指示灯闪烁了750次,则电热丝R两端的实际电压是多少?
(3)小香设计两种方案,在能实现多挡位的基础上来提高电烘箱内两个挡位的发热功率。
方案一:利用原有电阻R、R1和开关S1
方案二:利用原有电阻R、R1、和单刀双掷开关S2
请选择一种合理的方案,在图丙中将电路图补充完整并计算出该电路高温挡的电功率。
7.如图甲所示的某家用多功能电炖锅,深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能:高温炖、中温煮和低温熬,图乙是它的简化电路图,下表是该电炖锅的部分参数。[,]
项目
参数
电源电压
220
中温挡功率(W)
400
高温挡功率(W)
1100
容积(L)
1
(1)求、的阻值;(计算结果有小数的保留两位小数)
(2)在标准大气压下,使用高温挡将初温是的一锅水烧开,若电炖锅高温挡加热效率为,求烧开一锅水需要的时间;
(3)求低温挡时的电功率(结果保留两位小数)。
8.实验小组设计了如图所示的电路。已知小灯泡的铭牌依次是“3.0 V,0.3 A”、“6.0 V,0.6 A”、“2.5 V,0.5 W”(灯丝的电阻均保持不变),滑动变阻器上标有“20 Ω,2 A”字样,A、B、C、D是四个接线柱;实验时,将A、D两个接线柱接在电源两端(电源电压恒定不变),滑动变阻器的滑片移到最上端,此时有一个小灯泡正常工作,另一个灯泡未达到额定电压;
(1)求小灯泡正常工作时的电流;
(2)求电源电压;
(3)小组内某同学将三个小灯泡取下来后,三个灯泡位置交换接入电路进行实验,把A、D两个接线柱接在同一电源两端,调节滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表的示数为1.5 V,电路图中原位置的灯恰好正常发光,此时原位置的小灯泡实际功率为其额定功率的;请计算、分析后将三个灯泡的实际位置标注到图中;再把C、D两个接线柱接入同一电源两端时,保证电路安全的情况下,求该电路的电功率取值范围(保留两位小数)。
9.图甲是某电热水壶内部简化电路,由控制电路和加热电路组成。电流鉴别器相当于电流表;加热电路中电源电压为,电热丝的阻值为;控制电路电源电压为,滑动变阻器(调温电阻)的最大阻值为;热敏电阻置于热水器内部,其阻值随温度t变化的关系如乙图所示。当电流鉴别器的电流达到时,开关断开,加热电路停止加热。
(1)开关闭合,求加热电路的电功率;
(2)当最高控温设置在时,滑动变阻器接入电路中的阻值应为多少?
(3)将滑动变阻器的滑片向右移,最高控温会_____(选填“升高”或“降低”)
10.如图甲是一款桌面3D打印机,其打印过程一般是将固态材料在高温下变成液态材料,喷头按照3D打印图纸轨迹将液态材料挤出冷却后形成立体实物过程,其内部简化电路如图乙所示,a、b、c、d为四个固定触点,能绕O点转动的金属片P可以同时接触两个相邻的触点,金属片置于不同的位置可以实现不同的挡位,预热挡66W,恒温挡30W,如图丙是某次打印过程中电功率随时间变化的图像,求:
(1)预热状态下,电路中的电流;
(2)电阻R1和R2的阻值;
(3)本次打印过程中消耗的电能。
11.随着人工智能的兴起,小文和屈原在AI视频对话时,屈原问到“圜则九重,孰营度之?”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星,他们为航天员设计了一款航天服,既能保温又能照明。其简化电路如图甲所示,若电源电压恒为:24V,发热电阻的阻值为,小灯泡标有“”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计,闭合开关、。
(1)通过发热电阻的电流是多少?
(2)发热电阻的电功率是多少?
(3)为了节约用电,兴趣小组的同学将开关更换为光敏开关,当光照强度大于50Lux时,开关会自动断开(光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量)。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图乙所示,则从内航天服消耗的电能是多少?
12.在一次科技活动中,旦旦老师为同学们提供了如图甲所示的装置进行实验探究,其绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱,如图乙所示。盒内电路由两个定值电阻连接而成(每个电阻的阻值均不超过5Ω),其中一个电阻两端分别连接在B、C接线柱上,(另一电阻接在A、B之间或A、C之间)。小夏设计了如图丙所示的电路来研究盒内电阻的连接情况及其电功率。已知电源电压恒定不变,是阻值为6Ω的定值电阻,是标有“Ω,2A”字样的滑动变阻器,其最大阻值已模糊不清。小夏利用上述电路对该装置进行了如下的实验操作:
第一步:把BC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,将的滑片移至最左端,此时电压表示数为2.4V,电流表示数为0.6A;
第二步:把AC两个接线柱接到MN之间,闭合开关S、,小夏发现将的滑片从最左端滑至最右端过程中,电压表的示数变化量,电流变化量;
第三步:将AB两个接线柱接到MN之间,闭合开关S、,在各元器件安全范围内移动的滑片。求:
(1)黑盒子BC接线柱间的电阻;
(2)另一个电阻接在哪两个接线柱之间,阻值为多少Ω;
(3)第三步操作中滑动变阻器阻值的变化范围。
13.如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,R2=44Ω,温水挡的电功率是2.2kW。求:[已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(1)当开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是__________水;
(2)当流出水为温水时,接入电阻的值;
(3)该水龙头热水挡的电功率;
(4)若该水龙头50s能放出约1kg的热水,效率为60%,则热水升高的温度。(水未沸腾;保留一位小数)
14.如图甲是体测用到的简易坐位体前屈测试仪,图乙为其内部简化电路,将滑块移到规定位置时S1闭合,灯L发光。图乙电源电压U恒定,R2为滑动变阻器,小灯泡L的额定电压为4V,其电流与电压的关系如图丙所示,R1的阻值为20Ω,当S1闭合、S2断开时,电压表示数为1V,滑动变阻器标有“40Ω;1A”的字样,电流表A的量程为0~0.6A。求:
(1)小灯泡正常工作时的电阻;
(2)电源电压;
(3)将电阻R1与灯泡L的位置调换,当S1断开、S2闭合时,滑动变阻器的最大电功率。
15.电热锅是家中常见的用电器,如图甲的电热锅能实现三挡位调温。该电热锅的电路简图如图乙,其额定电压为220V,其中两电热丝的电阻分别为、(电阻不随温度变化),,调节开关、、可实现三个挡位的调节(、不会同时闭合,、不会同时闭合),部分参数如下表所示。求:
额定电压
220V
高温挡功率
中温挡功率
880W
保温挡功率
(1)只闭合开关________时,电热锅处于高温挡;
(2)电阻;
(3)保温挡正常工作时,电阻为的电热丝的电功率;
(4)高温挡工作100s产生的热量。
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