2022年中考物理一轮复习能力提升练习：电功率综合计算

电功率综合计算

1．如图所示电路，电源电压恒定不变。灯泡L标有“3V·1.5W”字样（忽略灯丝电阻的变化），滑动变阻器R标有“30Ω 1A”字样。电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。求：

（1）灯泡L正常工作时的电流为多少？

（2）闭合开关S，滑片调节到某一位置时，电压表示数为2.7V，电流表示数为0.3A，此时电路总功率为多少？

（3）闭合开关S，在确保电路安全的情况下，滑动变阻器R的取值范围为多少？

2．某同学在家中测量家用电器是否以额定的电压工作。他首先查看自己家的电能表如图所示，表上标有“ ”字样；随后他关闭了家中所有用电器，只让一个标有“220V；1210W”的电水壶盛满水持续工作，与此同时，观察到电能表转盘1分钟转过60圈。假设电水壶的电阻保持不变，求：

（1）电水壶正常工作0.1h所消耗的电能；

（2）根据电表的转动数据计算此时电水壶工作时的实际电功率；

（3）该同学家的实际电压。

3．在测量小灯泡电功率的实验中，电路如图甲所示，电源电压恒为4V，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，实验得到小灯泡的I-Ｕ图像如图乙所示。求：

（1）小灯泡的额定功率；

（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值；

（3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，通电1min，滑动变阻器R产生的热量。

4．如图所示，电源电压24V保持不变，定值电阻R1=24Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω，电压表量程用0~15V，电流表量程用0~3A，小灯泡L的规格为“12W 1A”，不计灯丝电阻受温度的影响。求：

（1）小灯泡L的电阻为多少Ω？

（2）闭合全部开关，R2的滑片滑到最左端时，电路的总功率为多少W？

（3）仅闭合S1，电流表量程换用0~0.6A，在保证电路安全的前提下，R2的阻值范围？

5．如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R2，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，L上标有“6V 12W”字样。若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P滑至A端时，电压表V1的示数为U1，R1消耗的功率为P1，电路中的电流为I1；若此时将滑动变阻器的滑片P滑至B端，电压表V1的示数变为U1′，R1消耗的功率为P1′，此时电路中的电流为I2。已知U1∶U1′1∶2，P1∶P1′9∶1，通过开关的通或断及滑片的移动可知定值电阻R1的最大功率为18W（设灯丝电阻不随温度改变）。求：

（1）灯泡L的电阻；

（2）I1与I2的比值；

（3）只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P滑至B端时，电压表V2的示数。

6．如图甲所示是一种的小型电饭锅，有加热和保温两档，其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电阻丝，S是自动控制开关。把电饭锅接入220V电路中，用电饭锅煮米饭，电饭锅工作时的电流随时间变化的图象如图丙所示。求：

（1）电热丝R2的阻值和加热时的功率；

（2）这个电饭锅在0~10min内把质量为0.5kg的米饭由20℃加热到100℃，求：米饭吸收的热量；[c米饭=4.2×103J/（kg·℃）]

（3）电饭锅在0~10min内加热的效率（结果保留到小数点后一位）。

7．图甲为某热水器的原理图：电路中R1、R2为加热电阻；虚线框为调温模块，R3、RT为调温电阻不参与加热；当通过电磁铁L（阻值忽略不计）的电流I<10mA时，衔铁开关S2将保持闭合，I≥10mA时电磁铁L将吸引衔铁开关S2断开，实现“快热模式”和“恒温模式”的档位转换。热水器正常工作时相关参数如下表，求：

（1）电阻R1的阻值；

（2）当储水罐装满水，热水器正常工作时，“快热模式”使水升温20℃需要35min，求该热水器的热效率（，结果保留两位小数）；

（3）调温模块中滑动变阻器R3规格为“4000Ω 2A”；热敏电阻RT可即时感知储水箱中水温，其阻值随温度的变化图像如图乙所示。通过上下移动滑片P的位置，可以设定“恒温模式”中的恒定温度。当热水器正常工作时，恒定温度可调节范围是多少？

8．在如图甲所示的电路中，电源电压U=6V保持不变，小灯泡L标有“6V 0.5A”字样，灯泡的电流与电压的关系如图乙所示。当闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片置于距左端处。移动R1的滑片，当R1的滑片在最右端时，电压表V1的示数为2V；当闭合开关S3，断开S1、S2，在电路安全的前提下移动R2的滑片，当R2的滑片在距左端处时，电压表V2的示数为3V。电流表的量程为0~3A，电压表V1的量程为0~15V，电压表V2的量程为0~3V。

（1）求小灯泡正常工作时的电阻；

（2）只闭合S3，为保证安全，求滑动变阻器的取值范围；

（3）所有开关可以任意闭合或断开，在保证电路安全且电路中有电流的情况下，求电路消耗的总功率的最大值和最小值。

9．养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器，它采用新型电加热材料，通电后产生热量把壶内的水加热。如图是某款养生壶及其铭牌。求：

（1）养生壶正常工作时的电阻；

（2）假如养生壶正常工作时，加热效率为100%，将1kg水从20°C到85°C需要多长时间；[c水=4.2×103/(kg·°C)]

（3）用电高峰期，养生壶将1kg水从20°C加热到85°C，实际用时350s，求此时养生壶的实际电功率。（设养生壶的电阻和加热效率不变）

10．如图甲所示，是小一同学设计的一款称重仪，电源电压为4.5V保持不变，，电压表量程为0~3V，滑片P只能在长为30cm的粗细均匀的电阻丝上自由滑动，不计摩擦；阻值不计的金属弹簧伸长量与挂钩受到的拉力大小的关系如图乙所示，当挂钩上未挂物体时滑片P在的最上端；小一在挂钩处挂上一个置于水平地面上的重力为20N的物块M，闭合开关S，经过测算把电压表盘改装为重力显示表盘。求：

（1）当挂钩上未挂物体时，求电路中的电流；

（2）当电压表示数为1.5V时，求电阻的功率；

（3）当M被吊离地面时，电压表的示数为3V，在电路安全情况下要使称重仪达到最大称量，若只能更换，求的最小阻值。

11．如图所示，灯泡L1铭牌上标有“9V 4.5W”的字样（其阻值不变），电压表选用的是“0~15V”的量程，电流表均选“0~0.6A”的量程，电路总电压不变。当只闭合开关S1、S3，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，电流表A的示数为I1，电压表的示数为U1；当只断开开关S1，滑片P滑至最右端时，电流表A的示数为I2，电压表的示数为U2；当只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，电流表A1的示数为I3，电压表的示数为U3，电路消耗的总功率为1.8W。若I1∶I2=5∶3，U2∶U3=3∶5。则：

（1）求L1的阻值；

（2）求U1∶U2；

（3）求电源电压；

（4）在电路安全的情况下，求电路的最大功率。

12．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡L标有“2.5V   0.25A”字样，其R-U图像如图乙所示，滑动变阻器R1的最大值为30Ω，定值电阻R2=30Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。当只闭合开关S、S2和S3，将变阻器R1的滑片P调到中点时，电流表示数为0.45A。

（1）求小灯泡的额定功率；

（2）当只闭合开关S、S2和S3时，求整个电路消耗的最大功率；

（3）当只闭合开关S和S1时，在保证各元件安全工作的情况下，求滑动变阻器R1允许的取值范围。

参考答案

1．（1）；（2）；（3）

2．（1）；（2）1000W；（3）200V

3．（1）0.75W；（2）5Ω；（3）36J。

4．（1）12Ω；（2）33.6W；（3）4Ω~28Ω

5．（1）3Ω；（2）3∶1；（3）1.2V

6．（1）110Ω，440W；（2）1.68×105J；（3）63.6%

7．（1）；（2）；（3）10~60℃

8．（1）12Ω；（2）0~7.5Ω；（3）5.4W，1.2W

9．（1）48.4Ω；（2）273s；（3）780W

10．（1）0.15A；（2）0.15W；（3）45Ω

11．（1）18Ω；（2）5∶2；（3）9V；（4）5.4W

12．（1）0.625W；（2）2.7W；（3）8～16Ω