2022年中考物理二轮复习-电功率计算专题

这是一份2022年中考物理二轮复习-电功率计算专题，共21页。
2022学年中考物理二轮复习-电功率计算专题
1．用电水壶将质量为1.25kg，初温为20℃的水加热至100℃，整个过程电水壶的加热效率为84%。[水的比热容：c=4.2×103J/（kg·℃）]求：
（1）水吸收的热量。
（2）电水壶消耗的电能。


2．在图所示的电路中，电源电压为12伏，滑动变阻器R2标有“50Ω 2A”字样。 已知电阻R1的阻值为10欧姆。闭合电键S后，求
（1）通过电阻R1的电流I1。
（2）移动变阻器R2的滑片，求通过干路中的最小电流I最小。
（3）求电源消耗的最大功率P最大。



3．小明家的电饭锅如图甲所示，额定电压为220V，“煮饭”时额定功率为1210W，“保温”时额定功率为302.5W，简化电路如图乙所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，求：
（1）“煮饭”时电路中的电流是多少？
（2）电阻R1的阻值为多少？




4．如图所示电路，电源电压为6V，小灯泡上标有“2.5V 0.5W”的字样，假设小灯泡的电阻保持不变，求：
（1）小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）当电流表的示数为0.1A时，滑动变阻器的实际功率是多少？



5．某电压力锅，额定电压220V，有加热和保温两个挡位，其简化电路图如图甲所示。R1、R2都是加热电阻，加热挡时只有电阻R1工作，加热功率为800W；保温时只有电阻R2工作，电阻R2=1210Ω。S为温控开关，可自动实现“加热”和“保温”状态的转换。求：
（1）R1的阻值和压力锅的保温功率。
（2）将2L水从23℃加热到63℃，水吸收的热量是多少?若压力锅的加热效率为84%，额定电压下，加热这些水，需要多少秒？【ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J（kg·℃）】
（3）用电高峰期电压会降低。若电路中只让压力锅单独工作600s，图乙中的电能表转盘转了330转，请算出它的实际加热功率。








6．某班教室里有一款饮水机，工作电路可简化为图甲所示电路。额定电压为220V，S0为温控开关，根据饮水机内热水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，热水杯容积为1L，R1、R2是两个供热电热丝（不考虑阻值受温度变化影响），某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系如图乙所示。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求：
（1）热水杯内装满水，在加热过程中水温从30℃升高到100℃，此过程水吸收的热量；
（2）这次饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
（3）R1的阻值。



7．电动汽车的环保性，受到了广大市民的青睐。某品牌电动车满载时质量1.5t，假设每只轮胎与地面的接触面积恒为0.02m2。小明开动汽车，在平直道路上匀速行驶，若驱动电机输入电压U＝300V，电流I＝50A。汽车产生的牵引力为1350N，若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率。求：
（1）汽车匀速行驶时，受到地面的摩擦力为多少N；驱动电动机输入功率为多少W。
（2）该电动汽车静止在水平地面上时，对地面的压强有多大？
（3）该汽车匀速行驶时的速度为多少？



8．图甲所示为某电暖器的简化原理图，其中R1、R2是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。已知电源电压为220V，每个电热丝的额定电压均为220V，现要在某卧室使用该电暖器，卧室的容积为50m3，空气的比热容为1.0×103J/（kg·），空气密度为=1.2kg/m3，假设卧室封闭，请根据图像及以上信息解答下列问题。
（1）每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是多少?
（2）只闭合S2时，流过电热丝的电流为多少?此时电暖器消耗的总功率为多少?
（3）只闭合S1和S3，让电暖器工作15min，卧室内的温度升高了10，电暖器的加热效率是多少?



9．图甲是某款具有加热和保温双重功能的暖奶器的简化电路图，其加热效率为80%。图乙是暖奶器某次工作时电流随时间变化的图像。[最适合宝宝饮用的牛奶温度是40°C，c牛奶=4.0×103J/(kg·°C)]求：
（1）电阻R2的阻值是多少；
（2）加热过程电路消耗的电能是多少；这些电能可将多少千克牛奶从20°C加热到40°C。











10．在下图所示电路中，电源电压为18V，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器标有“50Ω 2A”字样，电压表的量程为“0-15V”闭合开关后，电路正常工作。求:
（1）当电压表的示数为14V时，电阻R1的电功率；
（2）在滑片由B端移到A端的过程中，电路中电流的变化范围；
（3）若在电路中再串联一个量程为“0-0.6A”的电流表，要使电路中的电流变化量最大，求滑动变阻器连入电路中的阻值范围。



11．图甲所示的电路中，灯泡L的额定功率为3.6W（灯丝电阻不变），开关S闭合，S1断开，变阻器的滑片移动到最左端时，灯泡L正常发光。图乙是变阻器的滑片从最右端移动到最左端过程中，电压表示数随电流表示数变化的图像。求:
（1）电源电压；
（2）变阻器R的最大阻值；滑片在变阻器的最右端时，灯泡L的实际功率；
（3）什么情况下电路消耗的功率最大；此时变阻器1min消耗的电能。







12．一个标有“220V 100W”的白炽灯接在220V的电源两端，如图所示，输电线上的总电阻为R线，小灯泡发光时的实际功率是81W（电源电压不变，不计灯泡电阻的变化）。
（1）求出此时白炽灯RL两端的电压；
（2）求出此时输电线损耗的电功率P线；
（3）通过计算说明，当电源输出功率P总保持不变，通过提高输出电压的方法，可以降低输电线上损耗的电功率。



13．如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到103℃时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了5min，S自动切换到保温状态，保温时，图乙所示电能表的转盘在3min内转过15转。求：
（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能；
（2）电饭煲的保温功率；
（3）的阻值。





14．如图所示的电路。电源电压恒定，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过最大电流为1A．小灯泡L标有“2.5V，0.25A”字样，其I-U图像如图乙所示。只闭合S1时，电流表的示数为I=0.2A，电阻R1消耗的功率为P1；变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电流表的示数为I=0.5A，电阻R1消耗的功率为 且P1：P1'=16：25。
（1）求小灯泡L正常发光时的阻值；
（2）求电源电压；
（3）若只闭合S2，且电压表的量程为0～3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。



15．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，求：
（1）小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6kg初温为的水，加热系统的加热电阻正常工作15min将水加热到，此加热过程中水吸收的热量是多少？消耗的电能是多少？【水的比热容】
（2）当小明家的实际电压是110V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，工作电流为4A，其电阻为，电动机工作中10s所产生的机械能是多少焦？




16．如图所示，电源电压为且保持不变，滑动变阻器的规格为“”。当滑片移至最左端时，灯泡正常发光，电流表的示数为。（不考虑灯丝电阻随温度变化）求：
（1）灯泡正常发光时的电阻。
（2）滑片在中点时，电流表的示数。
（3）当滑片移至最右端后，内电流对灯泡做的功是多少?



17．下表为某品牌电热器的铭牌，其内部电路如图所示，R1和R2均为电热丝，S1是温度自动控制开关。闭合开关S，求：
额定电压
220V
额定功率
低温档
220W
高温档
880W
（1）通过R1的电流；
（2）高温档工作10min，R2消耗的电能；
（3）若只将高温档功率提升25%，请通过计算说明应更换哪一只电阻，更换后的阻值为多少？








18．如图甲所示为一款养生壶，图乙是养生壶的电路原理简图，如表是它的部分参数。【ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃），g=10N/kg】
（1）当开关S断开，S1接a时，该养生壶正常工作时的电流？
（2）求R2的阻值；
（3）该养生壶用高温档正常加热，7min恰好可以将初温为12℃的满壶水烧开。求养生壶的加热效率（当时气压为1标准大气压）。

项目
参数
额定电压
220V
低温档功率
275W
中温档功率
550W
高温档功率
1100W
容积
1L



参考答案：
1．（1）；（2）
【解析】
解：（1）水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.25kg×(100℃-20℃)=4.2×105J
（2）电水壶消耗的电能
=5×105J
答：（1）水吸收的热量是4.2×105J；
（2）电水壶消耗的电能是5×105J。
2．①1.2A；②1.44A；③36W
【解析】
（1）分析电路可知，定值电阻和滑动变阻器并联，电压相等，通过电阻R1的电流为

（2）当滑动变阻器电阻最大是，电路中的电流最小，通过干路中的最小电流为

（3）因为当滑动变阻器电流达到最大2A时，干路电流为3.2A超过了电流表的量程，说明干路最大电流为3A，则电路消耗的最大功率为

答：（1）通过电阻R1的电流为1.2A。
（2）移动变阻器R2的滑片，求通过干路中的最小电流为1.14A。
（3）求电源消耗的最大功率为36W。
3．（1）5.5A；（2）120Ω
【解析】
解：（1）由P=UI可知，“煮饭”时电路中的电流

（2）根据电路图可知，开关S、S1都闭合时，电路为R2的简单电路；只闭合开关S时，R1、R2串联。因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以两电阻串联时，电路总电阻最大，由可知，当电源电压一定时，电路的总电阻越小，电路功率越大，因此开关S、S1都闭合时，为煮饭挡，只闭合开关S时，保温挡。由可知，R2的阻值

由可知，保温时电路的总电阻

则R1的阻值

答：（1）“煮饭”时电路中的电流是5.5A；
（2）电阻R1的阻值为120Ω。
4．（1）17.5Ω；（2）0.475W
【解析】
解：根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端电压。
（1）因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压

因串联电路处处电流相等，由P=UI可知，灯泡正常发光时的电路电流

因串联电路处处电流相等，所以由可得，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值

（2）小灯泡的电阻

此时灯泡两端电压

则滑动变阻器两端电压

滑动变阻器的实际功率

答：（1）小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是17.5Ω；
（2）当电流表的示数为0.1A时，滑动变阻器的实际功率是0.475W。
5．（1）60.5Ω，40W；（2）3.36×105J，；（3）660W
【解析】
解：（1）加热挡时只有电阻R1工作，加热功率为800W，则 的阻值

保温时只有电阻R2工作，电阻R2=1210Ω，则保温档的功率

（2）水的体积

水的质量

水吸收的热量

由得

由得加热这些水需要的时间

（3）实际消耗的电能

则实际电功率

答：（1）R1的阻值是60.5Ω，压力锅的保温功率是40W；
（2）将2L水从23℃加热到63℃，水吸收的热量是 ，若压力锅的加热效率为84%，额定电压下，加热这些水，需要500s；
（3）它的实际加热功率是660W。
6．（1）；（2）；（3）
【解析】
解：（1）水的容积

水的质量

水吸收的热量
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-30℃)=2.94×105J
（2）由图乙可知，饮水机的加热功率P=1200W，加热时间
t时=5min=300s
加热阶段消耗电能

（3）结合电路图及可知，保温时电路中只有R1工作，保温功率
P1=44W
则

答：（1）此过程水吸收的热量为2.94×105J；
（2）这次饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为3.6×105J；
（3）R1的阻值为1100Ω。
7．（1）1350N； 15000W；（2）1.875×105Pa；（3）10m/s
【解析】
解；（1）汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，故
F＝f＝1350N
驱动电动机输入功率为
P＝UI＝300V×50A＝15000W
（2）电动汽车静止在水平地面上时，对地面的压力等于重力
F＝G＝mg＝1500kg×10N/kg＝15000N
产生的压强为

（3）牵引力的功率为
P'＝Pη＝15000W×90%＝13500W
速度为

答：（1）受到地面的摩擦力为1350N，驱动电动机输入功率为15000W；
（2）该电动汽车静止在水平地面上时，对地面的压强为1.875×105Pa；
（3）该汽车匀速行驶时的速度为10m/s。
8．（1），；（2）1.5A，330W；（3）
【解析】
解：（1）由图乙可知，电热丝正常工作时电流为2A，每个电热丝正常工作时的额定功率

每个电热丝正常工作时的电阻

（2）只闭合S2时，两个电热丝串联，由于两个电热丝相同，所以它们分得的电压相同，各为110V，由乙图可知，流过电热丝的电流为1.5A。此时电暖器消耗的总功率为

（3）只闭合S1和S3，电路中两个电热丝并联，总功率为880W，让电暖器工作15min，产生的热量为

卧室内的温度升高10吸收的热量

电暖器的加热效率是

答：（1）每个电热丝正常工作时的电阻为，额定功率是；
（2）只闭合S2时，流过电热丝的电流为1.5A，此时电暖器消耗的总功率为330W；
（3）电暖器的加热效率是。
9．（1）275Ω；（2）3.96×104J，0.496kg
【解析】
解：（1）由甲图可知，闭合开关S1、S2时，此时电阻R1、R2并联，总电阻最小，则总电流最大，由可知，暖奶器处于加热档，由图乙可知此时电路电流为1A；当只闭合开关S1时，电路为电阻R1的简单电路，由可知，暖奶器处于保温档，由图乙可知，此时电路电流为0.2A，根据并联电路之间的电流关系可得并联时电阻R2通过的电流

根据并联电路电压的关系以及可得电阻R2的阻值

（2）由可得加热过程电路消耗的电能

因为暖奶器的加热效率为80%，则由可得牛奶吸收的热量

根据可知这些电能能够加热的牛奶质量

答：（1）电阻R2的阻值是275Ω；
（2）加热过程电路消耗的电能是3.96×104J；这些电能可将0.496kg牛奶从20°C加热到40°C。
10．（1）1.6W；（2）0.3A~1.8A；（3）20Ω50Ω
【解析】
（1）由图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电压表的示数为14V，则R1两端的电压
U1=U-U2=18V-14V=4V
电阻R1的电功率
P===1.6W
电阻R1的电功率为1.6W。
（2）在滑片由B端移到A端的过程中, 电压表的量程为“0-15V”，则电压表的最大示数为15V，当U2大=15V，R1两端的电压
= U-U2大=18V-15V=3V
电路中的电流最小
I′===0.3A
当电压表的示数为0，R1两端的电压为18V，电路中的电流最大
= ==1.8A
故电路中电流的变化范围为0.3A1.8A。
（3）若在电路中再串联一个量程为“0-0.6A”的电流表，则电路中的电流最大为0.6A，根据欧姆定律可得电路的总电阻
R总===30Ω
此时滑动变阻器连入电路中的阻值最小为
R2最小= R总- R1=30Ω-10Ω=20Ω
电压表的最大示数为15V，滑动变阻器连入电路中的阻值最大为
R2最大===50Ω
故滑动变阻器连入电路中的阻值范围为20Ω50Ω。
答：（1）当电压表的示数为14V时，电阻R1的电功率为1.6W；
（2）在滑片由B端移到A端的过程中，电路中电流的变化范围为0.3A1.8A；
（3）若在电路中再串联一个量程为“0-0.6A”的电流表，要使电路中的电流变化量最大，求滑动变阻器连入电路中的阻值范围是20Ω50Ω。
11．（1）6V；（2），（3）开关S、 S1都闭合，滑片滑到最左端时，
【解析】
解：（1）当开关S闭合，S断开，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电路为灯泡L的简单电路，因额定电压下灯泡正常发光，电路中的电流最大，最大值为0.6A，所以，由灯泡L正常发光可知，电源电压

（2）当滑片滑到最右端时电阻最大，电路中的电流最小为0.2A，变阻器R的最大阻值

滑片在变阻器的最右端时，灯泡L的实际功率

（3）电源电压一定，开关S、 S1都闭合，滑片滑到最左端时，电路消耗的功率最大，此时变阻器1min消耗的电能为

答：（1）电源电压为6V；
（2）变阻器R的最大阻值为，滑片在变阻器的最右端时，灯泡L的实际功率为；
（3）开关S、 S1都闭合，滑片滑到最左端时，电路消耗的功率最大；此时变阻器1min消耗的电能为。
12．（1）198V；（2）9W；（3）见详解
【解析】
解：（1）灯丝的电阻

灯泡的实际电压

（2）串联电流为

定值电阻分压
U1=U-UL=220V-198V=22V
此时输电线损耗的电功率

（3）电源输出功率P总保持不变，由P总=UI可知，提高输出电压U时，电路中的电流I减小，根据P线=I2R线可知，输电线上损耗的电功率P线减小。
答：（1）此时白炽灯RL两端的电压198V；
（2）此时输电线损耗的电功率9W；
（3）见详解。
13．（1）3.3×105J；（2）100W；（3）484Ω
【解析】
解：（1）按下开关S与触点1连接，电饭锅处于加热状态，电饭锅消耗的电能为

（2）保温时，图乙所示电能表的转盘在3min内转过15转，电饭煲的保温功率为

（3）为保温电阻，由P=UI可得R2阻值为

答：（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能为3.3×105J；
（2）电饭煲的保温功率为100W；
（3）的阻值为484Ω。
14．（1）；（2）；（3）
【解析】
解： （1）小灯泡L正常发光时的阻值

（2）只闭合S1时，灯泡与电阻R1串联，电流表的示数为I=0.2A，此时电源电压U
①
变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，R1与滑动变阻器并联

化简得

代入①解得：

（3）所有开关都闭合时，电流表的示数为I=0.5A，滑动变阻器的阻值

若只闭合S2，灯泡与电阻滑动变阻器串联，串联且电压表的量程为0～3V，当滑动变阻器两端的电压为3V时，电路中的电流最小，此时小灯泡两端的电压为2V，由图乙可知，电路中的电流为0.24A，滑动变阻器接入电路的电阻最大，

电路中的最大安全电流为0.25A，滑动变阻器接入电路的最小电阻

答：（1）小灯泡L正常发光时的阻值为；
（2）电源电压为；
（3）若只闭合S2，且电压表的量程为0～3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。
15．（1）；（2）；（3）400J
【解析】
解：（1）6kg初温为的水加热到，此加热过程中水吸收的热量是

加热时间

加热过程中足浴盆消耗的电能

（2）由可知，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比。因额定电压220V时的额定功率605W，故小明家的实际电压是110V时，加热电阻工作的实际功率是

（3）电动机工作中消耗的电能

由焦耳定律，电动机工作产生的热量

电动机产生的机械能

答：（1）加热过程中水吸收的热量是，消耗的电能是；
（2）当小明家的实际电压是110V时，加热电阻工作的实际功率是；
（3）电动机工作中10s所产生的机械能是400J。
【点睛】
本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到吸热公式、电功公式和电功率公式以及焦耳定律公式的应用，熟练应用相关公式即可正确解题。
16．（1）；（2）；（3）
【解析】
解：（1）灯泡正常发光时的电阻

（2）滑片在中点时，总电阻为

电流表的示数

（3）滑片在最右端时，总电阻为

电流为

内电流对灯泡做的功

答：（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）滑片在中点时，电流表的示数；
（3）当滑片移至最右端后，内电流对灯泡做的功是。
17．（1）1A；（2）3.96×105J；（3）替换电阻R2；55Ω
【解析】
解：（1）闭合开关S，断开开关S1，根据，此时为低温档，闭合开关S和S1，此时为高温档，无论是低温档还是高温档，加在电阻R1两端的电压相等，则通过R1的电流为

（2）高温档时，R1和R2并联，由于并联电路各支路独立工作，互不影响，则R2的功率为
P1=P高-P低=880W-220W=660W
高温档工作10min，R2消耗的电能为
W=P1t=660W×600s=3.96×105J
（3）由题意知，电阻R1电阻不变，则R1的功率不变为220W，只将高温档功率提升25%，提升的功率为
P2=(1+25%）P高=1.25×880W=1100W
则替换的电阻R2的功率为
PR2=P2-P低=1100W-220W=880W
则替换的电阻R2的电阻为

答：（1）通过R1的电流为1A；
（2）高温档工作10min，R2消耗的电能为3.96×105J；
（3）若只将高温档功率提升25%，请通过计算说明应更换电阻R2，更换后的阻值为55Ω。
18．（1）1.25A；（2）88Ω；（3）80%
【解析】
解：（1）开关S断开、S1接a时，两电阻丝串联在电路中，据知，此时养生壶处于低温档，则电路中的电流

（2）低温档时，电路中的总电阻

当开关S闭合，S1与a、b都不接触时，电路中只有R1工作，养生壶处于中温档，则

那么
R2=R-R1=176Ω-88Ω=88Ω
（3）养生壶在高温档加热7min，消耗的电能
W=P高t=1100W×7×60s=4.62×105J
养生壶装满水时，水的质量
m水=ρ水V=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
在1标准大气压下，将水烧开需要吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-12℃)=3.696×105J
养生壶的加热效率

答：（1）当开关S断开，S1接a时，该养生壶正常工作时的电流为1.25A；
（2）R2的阻值88Ω；
（3）养生壶的加热效率为80%。