2022年中考物理二轮复习专题计算+电功率

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2022年中考物理二轮专题计算 电功率
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
1．一只标有“6V，3W”字样的小灯泡L与一个阻值为8的定值电阻R串联，接在电源电压不变的电路中，接通电路后，小灯泡L正常发光。求：
（1）电路中的电流I；
（2）电源电压U；
（3）通电20s，整个电路消耗的电能W。

2．如图甲所示电路，小灯泡额定电压为5V，滑动变阻器、允许通过的最大电流均为1A，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，电源电压U保持不变。断开开关，闭合开关、，的滑片从最右端逐渐滑向最左端过程中，小灯泡始终正常发光；保持的滑片在最左端不动，断开开关，闭合开关S、，在保证所有元件安全的情况下，将的滑片从最右端向左进行最大范围移动。图乙中A~B是移动滑动变阻器的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象，C~B是移动滑动变阻器的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象。（本题中小灯泡阻值会随着温度变化而变化）求：
（1）电源电压U；
（2）滑动变阻器和的最大阻值；
（3）整个过程中小灯泡工作时消耗的最小功率P。


3．百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为4Ω，加热电阻正常工作时电功率为1kW，电源电压220V稳定不变。
（1）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩20min，电动机线圈产生的热量是多少？
（2）加热电阻正常工作时的电阻是多少？
（3）在足浴盆中加入体积为4L、初温为20℃的水升高至40℃，水吸收的热量为多少？若加热时间为420s，它的电加热效率为多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]


4．如图甲所示为某高、低温两挡位电烤箱的内部简化电路，S为手动开关，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像。求:
（1）高温挡工作时的功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）15min内R1消耗的电能。


5．每天一杯热牛奶有益身体健康；但加热牛奶时，温度不能太高，否则会破坏营养物质；小明妈妈为奶奶买了一款牛奶锅如图甲，其内部简化电路如图乙，部分技术参数如表；求：
额定电压
220V
加热功率
100W
保温功率
22W
容积
800mL
（1）这款牛奶锅保温时，电路中的电流大小；
（2）电阻R2的阻值大小；
（3）在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的时间；[牛奶的比热容为c＝2.5×103J/（kg·℃），不计热量损失]


6．如图所示电路，电源电压保持不变，灯L标有“3V0.6A”的字样，定值电阻R的阻值为10Ω。设灯丝电阻不变，求:
（1）灯丝电阻；
（2）当开关S1闭合、S2断开，电流表示数为0.2A时，灯L两端电压；
（3）当开关S1、S2均闭合时，定值电阻R消耗的电功率。


7．如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。
（1）该机一个旋翼的电动机额定功率为30W，额定电压为15V，电动机正常工作时，通过的电流为多少安？
（2）该机一个旋翼的电动机额定电压为15V，额定电流为2A，电动机线圈的电阻为2Ω，求该电动机正常工作10s，电动机线圈产生的热量及电动机的输出功率。
（3）该机所需的能量是由一块输出电压为15V，容量为5000mA•h的电池提供，若电能的80%用于飞行，飞行时的实际功率为100W，则该机最多能飞行多少时间？


8．下图是小伟做课外实验的实物图，他闭合开关后，把滑动变阻器的滑片从一个端点A移到另一个端点B时，在下表中记录下滑片在这两个端点时电压表V1、V2的信息，滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差0.35W。已知灯泡上标有“2.5V 0.5A”的字样，灯的电阻随温度的变化忽略不计，电源电压恒定不变。求：
滑动变阻器的滑片位置
电压表V1的示数U1/V
电压表V2的示数U2/V
A
9U0
9U0
B
6U0
10U0
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）灯泡正常发光100s消耗的电能；
（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。


9．如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V 0.75W”。
（1）灯泡正常工作时，电压表V1、V2示数分别为多少？滑动变阻器接入的电阻为多少？
（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少？

10．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）电路总功率的最大值和最小值。


11．如图所示，电源电压不变，定值电阻R0=20Ω，电流表量程为0~3A，小灯泡L标有“8V 4W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。求：
（1）小灯泡正常工作一分钟消耗多少电能?
（2）电源电压是多少伏?
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的最大功率是多少?


12．某同学家中有一台电热饮水机，铭牌上部分信息如图所示，饮水机加热电阻不受温度影响。关闭家中其它用电器，只让该饮水机单独工作，电能表转盘转了50转用时60s，电能表参数如图所示，则该饮水机在这段时间内消耗的电能为______J，此时家中的实际电压为______V。
XX牌电热饮水机
额定电压
220V
额定功率
1210W



13．如图甲电路，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P由a移动到b时，R0的电功率和电流的P-I关系图像如图乙所示，求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的最大阻值。




14．如图甲所示是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机，其电路图如图乙所示，S1为温控开关，额定电压为220V，加热功率为1210W，保温功率为242W，R1、R2均为加热电阻丝（假设电阻不变），求：
（1）电热饮水机保温1min产生的热量是多少？
（2）电阻丝R1的阻值是多少？
（3）某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在1.2min内闪烁了60次，她家电能表上标有“3000imp/kW·h”的字样，此时，饮水机的实际功率和实际电压是多少？


15．如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热档功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。
求：（1）保温档的功率；
（2）电阻R2的阻值；
（3）电蒸锅的加热效率。


16．如图甲所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器的滑片从a端移动到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示，求：
（1）R2的最大电阻值；
（2）电源电压和R1阻值；
（3）电路在最省电的工作状态时，R1的电功率。


17．如图甲所示，电源电压6V，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最上端滑至最下端的过程中，电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如乙图所示。求：
（1）R0的阻值；
（2）图乙中坐标值的值；
（3）电路消耗的最小电功率。


18．如图所示电路中，灯泡L标有“6V3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，灯泡L正常发光；当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电流表的示数是0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器R的最大阻值；
（3）开关S1闭合，S2断开，滑片P在最右端时灯泡L的实际功率。


参考答案：
1．（1）0.5A；（2）10V；（3）100J
【解析】
解：（1）小灯泡L与定值电阻R串联，电路电流就等于流过小灯泡的电流，此时小灯泡正常发光，电路电流

（2）R两端电压

电源电压

（3）通电20s，整个电路消耗的电能

答：（1）电路中的电流为0.5A；
（2）电源电压为10V；
（3）通电20s，整个电路消耗的电能为100J。
2．（1）11V；（2）12Ω，30Ω；（3）0.6W
【解析】
解：（1）断开S2，闭合S、S1时，灯泡与R1的全部阻值串联在电路中，滑片的移动改变电压表测量的范围，小灯泡一直正常发光，所以灯泡电压5V，由图，R1滑片滑动的过程中，电压表示数变化范围为0~6V，所以电源电压
U=5V+6V=11V
（2）闭合开关、，由题可知滑动变阻器最大阻值为

断开开关，闭合开关S、，R1和电压表串联，相当于断路，灯泡和R2串联，由图可知的最大阻值

（3）由图，灯泡功率最小时，对应电流0.3A，此时灯泡的电压
UL1=11V-9V=2V
功率为
Pmin= UL1I2=2V×0.3A=0.6W
答：（1）电源电压11V；
（2）滑动变阻器最大阻值12Ω，的最大阻值30Ω；
（3）整个过程中小灯泡工作时消耗的最小功率0.6W。
3．（1）；（2）；（3），80%
【解析】
解（1）电动机线圈产生的热量是

（2）加热电阻正常工作时的电阻是

（3）水吸收的热量为

电加热效率为

答：（1）电动机线圈产生的热量是；
（2）加热电阻正常工作时的电阻是；
（3）水吸收的热量为，电加热效率为80%。
4．（1）；（2）；（3）
【解析】
解（1）高温挡工作时的功率

（2）当 S、S1闭合，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时电功率最大，为高温档，那么当S闭合时，为低温档，低温档的功率为

那么电热丝R2的功率为

则电热丝R2的阻值为

（3）15min内R1消耗的电能

答：（1）高温挡工作时的功率；
（2）电热丝R2的阻值为；
（3）15min内R1消耗的电能。
5．（1）0.1A；（2）484Ω；（3）400s
【解析】
解：（1）根据P＝UI知牛奶锅保温时电路中的电流大小为
I＝＝0.1A
（2）由电路图可知，开关S2断开时两电阻串联，电路电阻较大，开关S2闭合时，只有电阻R2接入电路，电阻R1被短路，此时电路电阻较小，电源电压U一定，由P＝可知，电阻越大，电路功率越小；电阻越小，牛奶锅功率越大；因此当开关S2断开时，电路阻值较大，电功率较小，牛奶锅处于保温状态；因此当开关S2闭合时，电路阻值较小，电功率较大，牛奶锅处于加热状态；R2的电阻为
R2＝＝484Ω
（3）牛奶吸收的热量为
Q吸＝c牛奶m牛奶(t﹣t0)＝2.5×103J/(kg·℃）×0.4kg×(60℃﹣20℃)＝4×105J
由于不计热量损失，所以
W＝Q吸＝4×105J
加热时间为
t＝＝400s
答：（1）这款牛奶锅保温时，电路中的电流大小为0.1A；
（2）电阻R2的阻值大小为484Ω；
（3）在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃需要400s。
6．（1）5Ω；（2）1V；（3）0.9W
【解析】
（1）灯丝电阻

（2）当开关S1闭合、S2断开，灯L和电阻R串联，电流表示数为0.2A时，灯L两端电压

（3）由（2）可知R两端电压

所以电源电压

当开关S1、S2均闭合时，电路中只有R接入电路，R消耗的电功率

答：（1）灯丝电阻为5Ω；
（2）灯L两端电压为1V；
（3）定值电阻R消耗的电功率为0.9W。
7．（1）2A；（2）80J，22W；（3）36min
【解析】
解：（1）由P＝UI可得，电动机正常工作时通过的电流

（2）电动机线圈产生的热量

电动机消耗的电功率

电动机线圈的热功率

则电动机的输出功率

（3）电池的输出电压为15V，容量为5000mA•h，则电池储存的能量

由可得，电能转为的机械能

由可得，该机最多能飞行的时间

答：（1）电动机正常工作时，通过的电流为2A；
（2）该电动机正常工作10s，电动机线圈产生的热量为80J，电动机的输出功率为22W；
（3）该机最多能飞行36min。
8．（1）；（2）；（3）
【解析】
解：（1）灯泡正常发光时的电阻

（2）灯泡正常发光100s消耗的电能

（3）当滑片在A点时，两电压表的示数相等，说明在A点时，滑动变阻器的阻值为零，此时电压表的示数为9U0，此时电路中的电流为

此时两电阻的总功率为

还可以根据串联电路电压规律列等式

当滑片在另外一个端点B时，滑动变阻器全部接入，则此时电压表的示数为9U0，此时电路中的电流为

此时两电阻的总功率为

R1和R2的功率之和相差0.35W，则可以列等式

经整理可得

还可以根据串联电路电压规律列等式

联立电源电压公式，可以得到

代入即可求出

则电源电压为

当滑动变阻器在B端时，滑动变阻器的阻值最大，电流最小，最小的电流为

则滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值

答：（1）灯泡正常发光时的电阻为5Ω；
（2）灯泡正常发光100s消耗的电能为；
（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值为。
9．（1）3V， 1.5V，6Ω；（2）270J
【解析】
解：（1）闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，灯泡正常工作时，灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压，所以电压表V1的示数为3V，串联电路总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压
UH＝U﹣UL＝4.5V﹣3V＝1.5V
即电压表V2的示数为1.5V，灯泡正常工作时的电流

串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的电阻

（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能
W＝UIt＝4.5V×0.25A×4×60s＝270J
答：（1）灯泡正常工作时，电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为1.5V，滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω；
（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能为270J。
10．（1）1.6W，10Ω；（2）25Ω；（3）3.2W，1.6W
【解析】
解：（1）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在a端时，滑动变阻器阻值最大，此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路中，此时电路中电流最小，电压表V1测量L的电压，示数为1V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为3V，串联电路电流处处相等，所以此时电路中的电流为I=0.2A，L的电压为UL=1V，R0的电压为U0=2V，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路阻值为0，此时R0和灯泡串联接入电路，根据欧姆定律可知，此时电路中电流最大，根据乙图可知此时电流为0.4A，电压表V1测量L的电压，示数为4V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为8V；所以此时电路中的电流为I'=0.4A，L的电压为UL'=4V，R0的电压为U0'=4V，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，根据欧姆定律可知此时灯泡L的电阻为

根据题意，此时灯泡正常发光，所以灯泡的额定功率为
P额=UL'I'=4V×0.4A=1.6W
定值电阻R0的阻值为

（2）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，此时滑动变阻器接入阻值为0，此时R0和灯泡串联接入电路中，电源电压
U电=UL'+U0'=4V+4V=8V
滑片在a时，变阻器分压
U滑=U电-U0-UL=8V-2V-1V=5V
滑动变阻器的最大阻值

（3）电路总功率的最大值为
P大=U电I'=8V×0.4A=3.2W
电路总功率的最小值为
P小=U电I=8V×0.2A=1.6W
答：1）小灯泡的额定功率为1.6W，定值电阻R0的阻值为10Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为25Ω；
（3）电路总功率的最大值为3.2W，电路总功率的最小值为1.6W。
11．（1）240J；（2）12V；（3）28.8W
【解析】
解：（1）小灯泡正常工作一分钟消耗电能
W=Pt=4W×60s=240J
（2）当S闭合，S1、S2断开，滑片P在b端时，R与L串联，此时电流为I1。当滑片P从b端滑到某一位置时，电阻减小16Ω，电流增大，电流变化量I=0.2A，灯泡恰好正常发光，此时电流为I2，为

I1为

灯泡电阻

根据题意，电源电压为
①
②
解①②两式得U=12V。
（3）当S、S1、S2都闭合时，此时L被短路，R0与R井联，通过R0的电流

在保证电路安全的前提下，电流表最大示数I总=3A，此时R连入电路中阻值最小，电流最大，功率最大。通过滑动变阻器最大电流

滑动变阻器最大功率

答：（1）小灯泡正常工作一分钟消耗电能240J；
（2）电源电压是12V；
（3）滑动变阻器R的最大功率是28.8W。
12． 6×104（或60000） 200
【解析】
[1]该饮水机在这段时间内消耗的电能为

[2]实际功率为

因为饮水机加热电阻不受温度影响，根据可得

可得U1=200V。
13．（1）9V；（2）72欧
【解析】
解：（1）当滑片P在b端时，只有R0工作，电流最大为

电源电压为

（2）R0的阻值为

当滑片P在a端时，电阻最大，电流最小，此时

总电阻为

滑动变阻器最大电阻为

答：（1）电源电压为9V；
（2）滑动变阻器的最大阻值为72Ω。
14．（1）14520J；（2）50；（3）1000 W，200 V
【解析】
解：（1）由得饮水机保温1min产生的热量

（2）只闭合开关S时，饮水机处于保温状态；当S、S1都闭合时饮水机处于加热状态，则R1的功率

由得电阻丝R1的阻值

加热状态下的总电阻

（3）1.2min内饮水机消耗的电能

饮水机的实际功率

实际电压

答：（1）电热饮水机保温1min产生的热量是；
（2）加热状态下的总电阻40Ω；
（3）饮水机的实际功率为10000W和实际电压是200V。
15．（1）100W；（2）44Ω；（3）84%
【解析】
解：（1）闭合开关S1，断开开关S2，电路中只有R1接入电路，此时电路处于保温档，保温档功率

（2）闭合开关S1、S2，电路中只有R1、R2并联接入电路，电路处于加热档，R2的功率

由可知，R2的电阻

（3）水温度升高75℃吸收的热量

这个过程消耗的电能

电蒸锅的加热效率

答：（1）保温档的功率为100W；
（2）电阻R2的阻值44Ω；
（3）电蒸锅的加热效率为84％。
16．（1）40Ω；（2）6V，20Ω；（3）0.2W
【解析】
解：（1）由图甲可知，电压表测量R2两端电压，根据串联分压知识可知，R2阻值越大，其两端电压越大，由图乙可知，当电压表为4V时，电流为0.1A，R2阻值最大，即
R2===40Ω
（2）由图乙可知，当电压表为4V时，电流为0.1A，此时电源电压
U=U1+U2=0.1A×R1+4V①
当电压表为0时，电流为0.3A，此时电源电压
U=U1’=0.3A×R1②
①②两式联立，解得
U=6V，R1=20Ω
（3）最省电的工作状态，由P=可知，电源电压不变，电阻最大时，最省电，故R2阻值最大时，由图乙知，电阻最大时，电路中的电流为0.1A，此时R1的电功率
P=I2R1=(0.1A)2×20Ω=0.2W
答：（1）R2的最大电阻值为40Ω；
（2）电源电压为6V，R1阻值为20Ω；
（3）电路在最省电的工作状态时，R1的电功率为0.2W。
17．（1）10Ω；（2）0.12A；（3）0.72W
【解析】
解：由电路图可知，R0与R串联，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于上端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时只有定值电阻R0接入电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流
I大=0.6A
由可得定值电阻R0的阻值

（2）当滑片位于下端时，接入电路中的电阻最大，由图乙可知，变阻器的最大阻值
R大=40Ω
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的最小电流

即图乙中坐标值
I1=I小=0.12A
（3）当电路电流最小时，电路消耗的电功率最小

答：（1）的阻值是10Ω；
（2）图乙中坐标值的值是0.12A；
（3）电路消耗的最小电功率是0.72W。
18．（1）6V；（2）18Ω；（3）0.48W
【解析】
解：（1）当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，灯泡L正常发光，此时L与R并联，所以电源电压

（2）灯L的电阻

当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P在最右端时，L与R串联接入电路，电流表的示数是0.2A，此时串联总电阻为

滑动变阻器R的最大阻值

（3）滑片P在最右端时灯泡L的实际功率

答：（1）电源电压为6V；
（2）滑动变阻器R的最大阻值为18Ω；
（3）开关S1闭合，S2断开，滑片P在最右端时灯泡L的实际功率0.48W。