2022年中考物理二轮复习+电功率专题计算

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2022年中考物理二轮复习 电功率专题计算
1．在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个档位，工作电路简化为图乙所示，其中为档位开关，、为定值电阻，A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时，红灯亮；处于文火档时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火档的额定功率为2420W，。
（1）判断A灯是红灯还是绿灯；
（2）求电中药壶文火档的额定功率；
（3）暑假的一天晚上，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，先用猛火档加热6min至沸腾后，再用文火档慢熬30min，共消耗电能0.3KW·h，由此计算电中药壶的实际电压。

2．在如图所示的电路中，电源电压保持6V不变，小灯泡L上标有“4V 2W”字样。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，使小灯泡L正常发光。求此时：
（1）电流表的示数；
（2）小灯泡L正常工作1min所消耗的电能；
（3）滑动变阻器接入电路的阻值。




3．如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω。当开关S闭合时电流表示数为0.6A，当开关S断开时电流表示数为0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值。
（3）电阻R1在开关断开、开关闭合的两种情况下消耗的电功率。



4．某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能，其简化电路如图所示，其中R1是额定功率为2000W的电热丝，R2是阻值为130Ω的分压电阻，电磁泵的额定电压为12V，在1标准大气压下，将初温为20℃、质量为2.5kg的水装入电热水瓶，正常加热8min20s将水烧开，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，求该电热水瓶：
（1）此次加热水的效率；
（2）电磁泵的额定功率。



5．酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患，便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如左图所示，是便携式酒精测试仪的原理图，电源电压恒为3V，Rp是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如右图所示，R0是报警器，其电阻值恒定为50Ω。问：
（1）当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是多少？通电10s电流产生的热量是多少？
（2）我国法律规定，当每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80mg为醉驾。在对某司机的检测中，电压表的示数为2V，通过计算分析该司机属于酒驾还是醉驾。



6．图示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。电热器高温档的功率为990W，低温档的功率为110W求∶
（1）低温档时通过电路的电流；
（2）电热丝R2的阻值。



7．如图所示，电源电压恒定为10V，R1=10Ω，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表的示数从2V变成5V，请计算：
（1）当电压表示数为2V时，滑片处于a端还是b端?
（2）R2的阻值；
（3）当滑片P置于b点时，该电路1min消耗的电能。



8．如图所示是某种电热器工作的部分电路图，电源电压不变，两根电热丝的电阻关系为，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、低两个档位的转换，低温档时的发热功率为。求：
（1）和的电阻值；
（2）电热器处于高温档时的总功率；
（3）如果在高温档下工作产生的热量全部被水吸收，在一个标准大气压下这些热量能够让、的水，温度升高多少？【水的比热容为 】



9．物理兴趣小组的同学想利用所学知识测量热水壶的加热效率。他们从壶底部铭牌得知该热水壶的功率为1100W，最大盛水质量为1.1kg。请你也参与到他们的探究中来吧。
（1）在一标准大气压下把一满壶水从20℃烧开需要7分钟，这个热水壶的效率是多少？[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（2）兴趣小组的同学就这次活动提出一个大胆的想法，为这只壶增加一个保温挡（加热挡的额定功率保持不变），若设计保温功率为88W，原先加热电阻为R0。请在虚线框中画出电路图，并算出需要增加一个多大的加热电阻R。







10．如图甲是一款便携式电饭锅，图乙是其简化电路图。R1、R2均为电热丝，电饭锅有加热和保温两个档，加热功率为220W，保温功率为55W。
（1）加热档工作时，电路中的电流是多少？
（2）电热丝R2的阻值是多少？
（3）若不计热量损失，该电火锅正常工作，把质量为0.55kg初温为20的水加热到100，需要多长时间？[c水=4.2×103J/（kg·）]



11．如图所示电路中，R1=10Ω，R2=30Ω。当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A；当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表示数为1.3A，且灯泡正常发光。设电源电压不变。求：
（1）电源电压；
（2）灯泡的额定功率；
（3）灯泡正常发光5min时，通过灯泡的电流做的功。



12．如图甲、乙、丙分别是辛蔚妈妈网购的速热式电热水器实物图、说明书部分参数及等效工作电路图，（图中R是给水加热的电阻）：则：
（1）该电热水器正常工作时电流是多大？
（2）该电热水器正常工作10min消耗的电能是多少？
（3）用电高峰时，若此电热水器两端的实际电压仅为200V，它的实际功率为多大？（电热水器的电阻恒定，结果保留一位小数）

丙
产品名称
快热式电热水器
产品型号
WE-A
额定电压
220V
额定频率
50HZ
额定功率
6.6KW
适用水压
0~0.6MPa
防水等级
1PX4
货号




13．学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为，定值电阻标有“，”字样，过氧乙酸气体传感器的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示。电压表的量程为，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明：
（1）按要求，才能达到消毒要求。当电压表的示数为时，教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求；
（2）若该检测仪处在所能测量的最大值状态下工作了，电路消耗的电功率及消耗的电能；
（3）若检测仪所能测量的最大值调整为，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用哪种规格的定值电阻。



14．如图甲所示的电路中，电源电压不变。闭合开关，滑动变阻器的滑片P移至中点时，滑动变阻器R2消耗的功率为P2 。当滑片P移至最右端时，滑动变阻器R2消耗的功率为P2＇，R1消耗的功率为1.6W，滑片从中点移至最右端的过程中，R2的功率与电流表示数的关系如图乙所示。R2允许通过的电流为1A，电压表接“0~15V”量程，电流表接“0~0.6A”量程。求：
（1）P2与P2＇的比值及R1的阻值；
（2）电源电压；
（3）若用电阻Rx替换R1，电压表换接另一量程，电流表量程不变，要求闭合开关S，在移动滑片P的过程中，至少有一个电表达到满刻度，且电路能正常工作。求Rx的最小阻值。



15．如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡L标有“4V 0.5A”的字样（忽略小灯泡电阻的变化）。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得出滑动变阻器的电功率P与其接入电路的阻值R间的关系如图乙所示。求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）当时，滑动变阻器的电功率；
（3）如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值分别为、时，滑动变阻器的电功率均为，则与的乘积是多少。



16．如图甲所示的电路中，电源电压为18V恒定不变，灯泡L的额定电压为6V，其I﹣U图像如图乙所示；电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A；求：
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）开关S、S2闭合，S1断开，当电压表示数为10V时，电阻R1的电功率；
（3）开关S、S1闭合，S2断开，为保护电路安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围。



17．如图甲所示是一款小太阳取暖器，有“高热”“低热”两挡功率，图乙是其工作电路的简图，R1为加热电阻，R2是阻值为11Ω的定值电阻。此款取暖器“高热”挡加热功率为1100W，忽略温度对电阻的影响，求：
（1）取暖器在“高热”挡正常工作时电路中的电流是多少？
（2）取暖器在“低热”挡正常工作时加热电阻的功率是多少？
（3）若房间空气质量为60kg，取暖器在“高热”挡正常工作10min，产生的热量有60%被房间内的空气吸收，可使此房间的空气升高多少℃？[空气的比热容取1.1×103J/(kg•℃)]。



18．空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻、，。额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关S1闭合，开关S接b端时为高温挡，、是消耗的总功率为1210W；开关S1闭合，开关S断开时为中温挡。
（1）求电阻的阻值；
（2）若用此空气炸锅加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，求一次炸熟200g薯条需要吸收的热量；[取]
（3）若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，空气炸锅电能转化为热能效率为75%，求烹制一次薯条需要的时间。


参考答案：
1．（1）红灯；（2）242W；（3）200V
【解析】
（1）由可知，在电压一定时，电路中的电阻越小，电功率越大。由电路图可知，接N时，电路中只有R1连入电路中，电阻小，电功率越大，处于猛火档，A灯亮，由题意可知，A灯是红灯，接M时，R1、R2串联，电阻大，电功率小，处于文火档。
（2）R1的电阻

电中药壶文火档时电路中的电阻

电中药壶文火档的额定功率

（3）由题意可知，电中药壶消耗的电能

解得

答：（1）A灯是红灯；
（2）电中药壶文火档的额定功率是242W；
（3）电中药壶的实际电压是200V。
2．（1）0.5A；（2）120J；（3）4Ω
【解析】
解：由图知：闭合开关，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。
（1）已知小灯泡正常发光，由P=UI可得，此时电路电流，即电流表示数为

（2）小灯泡正常工作的时间
t=1min=60s
由可得，小灯泡L正常工作1min所消耗的电能为
WL=P额t=2W×60s=120J
（3）滑动变阻器两端电压为
UR=U-U额=6V-4V=2V
由可得滑动变阻器接入电路的阻值为

答：（1）电流表的示数为0.5A；
（2）小灯泡L正常工作1min所消耗的电能为120J；
（3）滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω。
3．（1）；（2）；（3）0.4W，3.6W
【解析】
解：（1）当开关S闭合时电流表示数为0.6A，只有电阻R1接入，故电源电压为

（2）当开关S断开时电流表示数为0.2A，两电阻串联，则总电阻为

电阻R2的阻值

（3）电阻R1在开关断开时电流为0.2A，故此时的电功率为

开关闭合，此时的电流为0.6A，此时的电功率为

答：（1）电源电压为6V；
（2）电阻R2的阻值为20Ω；
（3）电阻R1在开关断开为0.4W、开关闭合的两种情况下消耗的电功率3.6W。
4．（1）84%；（2）19.2W
【解析】
解：（1）水升温

水吸热

电热丝消耗电能

此次加热水的效率

（2）R2分压
U2=U-UM=220V-12V=208V
电磁泵支路电流为

电磁泵的额定功率

答：（1）此次加热水的效率84%；
（2）电磁泵的额定功率19.2W。
5．（1）0.01A，0.3J；（2）醉驾
【解析】
解：（1）当气体中酒精浓度为0时，由图知Rp=250Ω，又R0=50Ω，电路总电阻为
R=Rp+R0=250Ω+50Ω=300Ω
电源电压恒为3V，电路中电流为

通电10s电流产生的热量是
Q=I2Rt=（0.01A）2×300Ω×10s=0.3J
（2）当电压表的示数为2V时，通过报警器的电流为

由于传感器和报警器串联，传感器两端的电压为
U传=U-U报=3V-2V=1V
此时传感器的阻值为

由图像可知，100ml的气体中酒精浓度大于80mg，该司机属于醉驾。
答：（1）当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是0.01A，通电10s电流产生的热量是0.3J；
（2）该司机属于醉驾。
6．（1）0.5A；（2）55Ω
【解析】
解：（1）低温档时，开关S1闭合S2断开，R1接入电路，低温档功率为110W，通过电路的电流

（2）高温档时，开关S1 S2闭合，R1、R2并联，R2功率为

电热丝R2的阻值

答：（1）低温档时通过电路的电流0.5A；
（2）电热丝R2的阻值55Ω。
7．（1）b端；（2）；（3）120J
【解析】
解：（1）当电压表示数为2V时，R1分压较小，根据，此时电流较小，所以总电阻较大，滑片在b端。
（2）滑片在a时，R1分压5V，电源电压10V，所以R2分压
U2=U-U1=10V-5V=5V
根据串联电路分压规律，所以R2的阻值
R2= R1=10Ω
（3）当滑片P置于b点时，电流为

该电路1min消耗的电能
W=UIt=10V×0.2A×60s=120J
答：（1）当电压表示数为2V时，滑片处于b端；
（2）R2的阻值；
（3）当滑片P置于b点时，该电路1min消耗的电能120J。
8．（1）110Ω；55Ω；（2）1320W；（3）60℃
【解析】
解：（1）旋转开关当接时，仅连入电路，电热器处于低温档。
由电功率公式

得

所以

（2）旋转开关，当接，接时，和并联，电热器处于高温档。
发热功率

发热总功率

（3）高温档产生热量

水吸热

由得

在1个标准大气压下水沸点为，水沸腾过程中水温不再升高，不会达到，所以水末温应为，水升高的温度

答：（1）和的电阻值分别为110Ω、55Ω；
（2）电热器处于高温档时的总功率为1320W；
（3）如果在高温档下工作产生的热量全部被水吸收，在一个标准大气压下这些热量能够让、的水，温度升高为60℃。
9．（1）80%；（2），506Ω
【解析】
解：（1）把一满壶水从20℃烧开需要的热量为

7分钟内热水壶消耗的电能为

热水壶的效率为

（2）电压一定，根据公式

可知，要增加保温档，就得减小电路的功率。即在原有的电路中串联一个电阻，同时为了保留原来的档，即给新增的电阻并联一个开关，开关闭合时是原来的档，断开时是保温档。电路图如下

保温的总电阻为

加热电阻为

增加的加热电阻为

答：（1）这个热水壶的效率是80%；
（2）电路图见解析，需要增加一个506Ω的加热电阻。
10．（1）1A；（2）660；（3）840s
【解析】
解：（1）加热档工作时，电路中的电流
I加==1A
（2）当S、S1闭合时，电路中只有R1工作，此时为加热档，R1的阻值
R1==220Ω
当S闭合S1断开，R1与R2串联接入电路，此时为保温档，总电阻
R总==880Ω
电热丝R2的阻值是
R2=R总-R1=880Ω-220Ω=660Ω
（3）水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.55kg×(100℃-20℃)=1.848×105J
由于没有热量损失
W=Q吸=1.848×105J
需要时间
t==840s
答:（1）电路中的电流是1A；
（2）电热丝R2的阻值为660Ω；
（3）需要840s。
11．（1）24V；（2）12W；（3）3600J
【解析】
解：（1）只有S1闭合时，两电阻串联，据欧姆定律可得电源电压
U=I1R总=06A×(10Ω+30Ω)=24V
即电源电压为24V。
（2）当开关全部闭合，灯泡和R2并联
IR2===0.8A
所以流过小灯泡的电流
IL=1.3A-0.8A=0.5A
灯泡的额定功率
P=UIL=24V×0.5A=12W
即灯泡的额定功率为12W。
（3）灯泡正常发光5min时，通过灯泡的电流做的功
W=Pt=12W×5×60s=3600J
即通过灯泡的电流做功3600J。
答：（1）电源电压为24V；
（2）灯泡的额定功率为12W；
（3）灯泡正常发光5min时，通过灯泡的电流做的功为3600J。
12．（1）30A；（2）3.96×106J；（3）5454.5W
【解析】
解（1）该电热水器正常工作时电流是

（2）电热水器正常工作10min消耗的电能是

（3）电热水器的电阻恒定，电阻为

若此电热水器两端的实际电压仅为200V，它的实际功率为

答：（1）该电热水器正常工作时电流是30A；
（2）电热水器正常工作10min消耗的电能是；
（3）此电热水器两端的实际电压仅为200V，它的实际功率为。
13．（1）达到了消毒要求；（2）2.4W；200J；（3）“5Ω 0.6A”
【解析】
（1）由图甲知，定值电阻与过氧乙酸气体传感器串联，电压表测定值电阻的电压，已知电源的电压为6V，当电压表的示数为0.75V时，根据串联电路电压的规律，传感器的电压为
U1=6V-0.75V=5.25V
由分压原理，此时传感器的阻值
R1=×2.5Ω=17.5Ω
由图乙知，过氧乙酸气体浓度大于0.1g/m3,故教室内过氧乙酸气体的浓度达到了消毒要求。
（2）定值电阻标有“，”，故电路中最大电流为0.4A，此时传感器的阻值最小，检测仪处在所能测量的最大值，此时电路消耗的电功率
P= UI =6V0.4A=2.4W
即电路消耗的电功率为2.4W；此状态工作了，消耗的电能
W=U0It=I2R0t = (0.4A)22.5Ω500s=200J
即消耗的电能为200J。
（3）由图乙知，若检测仪所能测量的最大值调整为时，传感器的阻值为5Ω。电压表的量程为，电压表指针刚好偏转到最大刻度，即电压表示数为3V，电源的电压为6V，则过氧乙酸气体传感器两端的电压也为3V，根据串联电路的分压规律可知，定值电阻的阻值电压等于此时过氧乙酸气体传感器的阻值，即定值电阻阻值为5Ω，电路中的最大电流为
I′===0.6A
故需重新选用“5Ω 0.6A”的定值电阻。
答：（1）当电压表的示数为时，教室内过氧乙酸气体的浓度达到了消毒要求；
（2）若该检测仪处在所能测量的最大值状态下工作了，电路消耗的电功率为2.4W；消耗的电能为200J；
（3）若检测仪所能测量的最大值调整为，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用“5Ω 0.6A”的定值电阻。
14．（1）9：8，10Ω；（2）15Ω
【解析】
解：（1）由图乙可知P2：P2＇=9：8 ， I1=0.6A


即可的得出电流之比为

即

由 得

（2）当滑片P分别在中点和最右端时，电路电源电压不变

解得

电源电压

（3）当电压表满偏，且电流表也满偏时，Rx的阻值最小

故Rx的阻值最小为15Ω。
15．（1）；（2）；（3）
【解析】
解（1）小灯泡的电阻

（2）当时，电灯泡的电阻也为8Ω，根据串联分压，即电压之比即为电阻之比，而电源电压为6V,故滑动变阻器的电压为3V，故滑动变阻器的电功率为

（3）如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值分别为，电路中的电流为

则电功率为

当滑动变阻器接入的电阻时，则电流为

滑动变阻器的电功率均为，则电功率为

整理可得

答：（1）小灯泡的电阻为；
（2）当时，滑动变阻器的电功率为；
（3）与的乘积是。
16．（1）12Ω；（2）3.2W；（3）24Ω～37.5Ω
【解析】
解：（1）灯泡的额定电压为6V，由图乙可知灯泡的额定电流为0.5A，灯泡的电阻
RL＝＝12Ω
（2）当闭合开关S、S2，断开S1时，R1与变阻器R2串联，电压表测量R2两端的电压，当电压表示数为10V时，由串联电路的特点可得R1两端的电压
U1＝U﹣U2＝18V﹣10V＝8V
电阻R1的电功率
P1＝＝3.2W
（3）开关S、S1闭合，S2断开时，灯泡L与R2串联，为保证电路安全，灯泡L正常发光时电路中电流最大，变阻器R2连入电路的阻值最小，所以，灯泡L正常发光时电路中的最大电流为
I最大＝I额＝0.5A
灯泡两端的电压为
UL＝U额＝6V
由串联电路的特点可得变阻器R2两端的电压
U2最小＝U﹣UL＝18V﹣6V＝12V
R2连入电路的最小阻值为
R2最小＝＝24Ω
由于电压表量程为0～15V，当电压表的示数最大为15V时变阻器R2连入电路的阻值最大，由串联电路的特点可得灯泡L两端的电压
UL最小＝U﹣U2最大＝18V﹣15V＝3V
由图像可知此时通过灯泡的电流为
IL′＝0.4A
则电路中的最小电流
I最小＝IL′＝0.4A
此时变阻器连入电路的最大阻值为
R2最大＝＝37.5Ω＜50Ω
所以，变阻器的取值范围为24Ω～37.5Ω
答：（1）灯泡正常发光时的电阻为12Ω；
（2）开关S、S2闭合，S1断开，当电压表示数为10V时，电阻R1的电功率为3.2W；
（3）开关S、S1闭合，S2断开，为保护电路安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围为24Ω～37.5Ω。
17．（1）5A；（2）704W；（3）6℃
【解析】
（1）根据P=UI算出取暖器在“高热”挡正常工作时电路中的电流；
（2）根据算出电阻R1的阻值，根据串联电路电阻的规律算出低温挡的总电阻，由欧姆定律算出此时电路的电流，由P1=I2R1算出取暖器在“低热”挡正常工作时加热电阻的功率；
（3）根据W=P高t可求产生的热量，根据Q吸=ηW可得空气吸收的热量，根据Q吸=cm∆t可得房间的空气温度升高多少℃。
解：由图知，开关S1接1时，只有电阻R1工作，电阻较小根据知此时为高温挡；开关S1接2时，两电阻串联，总电阻较大，根据知此时为低温挡；
（1）根据P=UI知，取暖器在“高热”挡正常工作时电路中的电流

（2）根据得电阻R1的阻值为

低温挡的总电阻为
R=R1+R2=44Ω+11Ω=55Ω
此时电路的电流为

取暖器在“低热”挡正常工作时加热电阻的功率是
P1=I低2R1=(4A)2×44Ω=704W
（3）取暖器在“高温”挡正常工作10分钟，放出的热量
Q=W=P高温t=1100W×10×60s=6.6×105J
空气吸收的热量
Q吸=ηQ=60%×6.6×105J=3.96×105J
由Q吸=cm∆t可得，房间的空气温度升高

答：（1）取暖器在“高热”挡正常工作时电路中的电流是5A；
（2）取暖器在“低热”挡正常工作时加热电阻的功率是704W；
（3）可使此房间的空气升高6℃。
【点睛】
本题考查了热量公式、效率公式和电功率公式的灵活应用，关键是不同挡位时电路连接方式的判断，常见题目。
18．（1）；（2）；（3）
【解析】
解：（1）高温挡正常工作时，根据可知，高温挡的功率为

R1的功率为

则

（2）根据可知，薯条吸收的热量

（3）根据可知，消耗的电能为

若使用空气炸锅高温挡加热时间

答：（1）电阻的阻值为50Ω；
（2）薯条吸收的热量为1.089×105J；
（3）烹制一次薯条需要的时间为120s。
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