2023年中考物理总复习专项训练（计算题）：电功率

2023年中考物理总复习专项训练(计算题)：电功率

一、计算题

1.电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重等领域，其核心部分是一只可变电阻。小明同学用如

图甲所示电路研究某电阻式传感器的一些特性，图中Ro为定值电阻，R为电阻式传感器。当控制其阻

值从0逐渐变为60c时，小明测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示，已知电

源电压恒定不变。求：

(1)当电流为0.1A时，传感器的电阻；

(2)功率P的值；

(3)电源电压和Ro的阻值。

2.“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图甲是气体中酒精浓度测试仪的

原理图，电源电压U=12V,Ri是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体

中酒精浓度大于或等于20小于80mg/100mL为酒驾，大于或等于80mg/100mL为醉驾。测试仪使用前

应先调零，即当气体中酒精浓度为0时.，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数Ui=10V,调零后

R2的滑片位置保持不变。求：

(1)调零后R2接入电路中的阻值；

(2)当Ui=10V时，Ri消耗的电功率；

(3)在某次检测中，电流表示数为0.3A,试通过计算分析，判断该司机属于酒驾还是醉驾？

3.如图所示的电路中，电源两端电压U=6V,且保持不变，电阻R?的阻值为20C。当开关S闭合

后，电流表的示数为0.2Ao求:

(1)请画出等效电路图；

(2)电压表的示数为U2；

(3)电阻R消耗的电功率Pio

4.如图甲所示电路，电源电压保持不变。灯L标有“4V2W”字样，电流表的量程为0-0.64,电

压表的量程为0〜3V,滑动变阻器Ri的最大阻值为20C。只闭合开关S、S,,调节滑动变阻器滑片

P,电流表的示数与电压表的示数变化关系图像如图乙所示。求：

甲

(1)灯L正常工作时的电阻;

(2)电源电压及定值电阻R2的阻值;

(3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,灯L的/-U图像如图丙所示，在保证各元

件安全工作的情况下，滑动变阻器Ri允许的取值范围。

5.新欣的妈妈买了一个电热水壶(如图所示)，其部分参数如表所示。新欣同学想测试一下电热水壶

实际使用时的功率，于是她关闭了家中其他的用电器，只将电热水壶装满水后接入家庭电路中加热。

发现将初温为20℃的水加热到100℃时。用时4min,电能表的转盘转了240转。已知新欣家的电能表

参数是1800r/(kW-h)。水的密度p水=1.0xl()3kg/m3,水的比热容c产4.2xl()3j/(kg,℃)o电热水壶的电

热丝的阻值保持不变。

电热水壶

型号ZDH100B

额定电压(频率)220V(50Hz)

额定功率2200W

(1)烧水过程中，水吸收的热量为多少？

(2)该电热水壶烧水的效率为多少？

(3)该电热水壶的实际功率是多少？电热水壶的电热丝的阻值是多少？

6.如图所示是一款电蒸锅的简化电路图，它具有高温和低温两个挡位。高温挡加热功率为2000UZ。

Ri、R2均为加热电阻丝，R2的电阻为72.6。»求：

(1)电阻%的阻值是多少？

(2)电蒸锅低温挡的功率是多少？

(3)若不计热量损失，用电蒸锅高温挡将2.5kg水从20℃加热到1()0℃,需要多长时间？(。次=

4.2x103J/(kg-℃))

7.如图所示电路，电源两端电压U不变，R是定值电阻，R2是滑动变阻器。当开关S闭合后，改变

变阻器接入电路的电阻，其电流与电压的关系如图所示。

(1)请依据题中提供的信息，指出变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流值;

(2)请分析说明或求出电源电压的值是多少？

(3)求电路消耗电功率的最大值。

8.扬州地处南方，每年的梅雨季节对环境卫生和体感舒适度有着重要的影响。随着生活水平的提高,

有的居住小区或家庭选择购买了除湿机，除湿机的铭牌上所标部分参数如下表，请解答下列有关问题。

产品名称除湿机

工作电压220V

额定功率550W

质量27kg

外形尺寸600x500x1000(mm)

(1)除湿机正常竖放在水平地面上，其对地面的压强为多少Pa?(g=10N/kg)

(2)除湿机正常工作时的电流是多大？

(3)关闭其他用电器，仅将除湿机接入家庭电路使用12min,标有“3000imp/kW-h”电能表指示灯闪

烁了300下，此除湿机的实际功率为多少瓦？

9.如图所示，是某家用两档位电炒锅的简化电路图，Ri和R2均为发热电阻，R2的阻值是60.5C,只

闭合开关Si为低温档，电功率是500W。闭合开关吊和S2时为高温档，试求：

-----»220V«------------------------

Ri

_

(1)电阻Ri的阻值是多少？

(2)高温挡电功率是多少？

(3)高温挡时通过开关Si的电流是多少？(保留一位小数)

10.小波班上有一台饮水机，它的铭牌如右表，工作电路如图所示，So是温控开关，可以自动控制饮

水机的加热或保温状态.问：

拈水箱客立1.5LI

♦定电区220V

55OW|

加热功率

(1)将1.5kg的水从20c加热到90℃,水吸收的热量是多少？[c*=4.2xlO3J/(kg-℃)]

(2)饮水机在加热状态下正常工作15min,消耗的电能是多少？

(3)若在保温状态下，饮水机消耗的功率是44W,则R2的阻值是多少？

11.电动机是现代生活和生产中一种重要的动力装置，它工作时主要把电能转化为机械能，还有一部

分电能在线圈中转化为热能散失掉。

(1)电动机输出的机械功率和消耗的电功率之比叫做电动机的效率。若电动机的额定电压为U,额

定电流为I,线圈电阻为R,请推证：电动机正常工作时的效率n=i-与；

(2)若一台额定电压为3V的小直流电动机正常工作时，通过线圈的电流为0.3A,线圈的电阻为2C。

求电动机正常工作10s时获取的机械能。

12.在这次新冠肺炎抗疫战中，中医药为诊疗发挥了积极作用，成为抗疫“中国方法”的重要组成部分。

小明对家里的电中药壶进行观察，并用水替代中药进行了相关研究。收集和记录数据如下表。请你结

合他的调查研究，完成下列问题。

观察对象观察记录研究记录

电中药壶成分：紫砂①水的质量m=2kg，水的初温t=20°C

电源：220U/50HZ②用高温档加热5min，水的末温t=50°C

容积：2L③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成

档位：高温(11001V)④c水=4.2xl03〃(kg・。。

低温

(1)请在虚线框内画出电中药壶内部的电路图；

(2)求电中药壶内部一个发热电阻的阻值；

(3)求高温加热时，电中药壶的加热效率。

13.小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示，Ri和R2均为电热丝。

220y

Ri

220V

XX牌电烤箱

额定电压220V

高温档1100W

额定功率

低温档440W

电源频率50Hz

求：⑴若某种食物需要用该电烤箱高温档烘烤1000s,该电烤箱消耗的电能是多少?

⑵电路中Ri的阻值是多少？

⑶在低温档正常工作时，电路中的电流和Ri的功率分别是多少？

14.小璇回到老家时，天很冷，她发现洗澡需要用一种“浴霸”如图1.该“浴霸”具有照明、吹风和加

热三个功能，其中照明灯L和吹风机（用包）,表示），均可以单独控制，加热灯L2只有在吹风机启动

后才可以工作.如图所示“浴霸”的简化电路图（如图2）及铭牌.

额定电压220V

照明灯额定功率40W

加热灯额定功率500W

吹风机额定功率50W

-O~<

22OV

图1

图2

求：（1）照明灯Li正常工作时电阻为多少？

（2）正常工作时通过加热灯L2的电流是多少？

（3）通常在洗前lOmin只开启加热灯L2取暖给浴室预热，问在这lOmin内电路消耗的电能是多少？

（4）小璇洗澡时不小心用水喷淋了浴霸，会出现什么危害？

15.如图所示是某压力测力计的电路原理示意图.图中电源电压为7.5V并保持不变；定值电阻R。的

规格是“400C15mA”，起保护电路的作用；G是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器（电阻忽略不

计）；R是一种新型电子元件，在压力不超过600N的前提下，其阻值随压力大小的变化规律如表格中

压力

05010()1S02l：­(l250300•••

F/N

电阻

30027)260240220200180...

R/n

（1）Ro上允许消耗的最大功率是多少？

（2）分析表格数据可知：电子元件的阻值R随压力F变化的关系式是R=.

（3）该测力计的量程是多少？

（4）若要增大该测力计的量程，请说出两种改进方法.

16.如图是家庭常用的电热水壶，它的额定电压是220V,额定功率是2000W。求

（1）电热水壶的电阻;

（2）电热水壶正常工作3min消耗的电能。

答案

L3)解：由电路图可知，R与Ro串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。

由题知，电阻式传感器的阻值从0变为60Q,传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所

示。由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A,由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电

阻最大，即为60C。

答：当电流为0.1A时，传感器的电阻为60C。

2

(2)解：当1=0.1A时，Pi的值P1=IR=(0.14)2*600=0.6IV

答：功率Pi为0.6W。

(3)解：当电路中的电流I=0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以由/=，可知，

电源电压为U=/(7?0+R)=0.Ux(%+600)……①

当R=0C时，电路为Ro的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I'=0.5A,则电源的

电压U=I'R0=0.54xRo……②

因电源的电压不变，所以0.L4x(A。+60。)=0.54x

解得Ro=15Q

U=7.5V

答：电源电压为7.5V,Ro的阻值为15Q。

2.(1)解：由乙图可知，当气体中酒精的浓度为0时，Ri=100C,此时电路中的电流/=*=需^=

K-11UUJZ

0AA

R2接入电路中的阻值/?2=牛=学=邦铲=20。

LI/U.1/1

答:调零后R2接入电路中的阻值是20。

(2)解：Ri消耗的电功率Pi=UJ=10VX0.1A=1W

答：当Ui=10V时，Ri消耗的电功率是

U12V

(3)解：当电流表示数为0.3A时，电路的总电阻R怒=7=两=400

气敏电阻的阻值R1'=R总—/?2=40。-2on=20。

分析乙图可知，当气敏电阻的阻值为200时，气体中酒精浓度为80mg/100mL,对照相关标准可以判

定，被测司机属于醉驾。

答：司机属于醉驾。

3.(1)由实物图知，两个电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测电阻R2的电压，所以电路图

如下:

(2)电压表的示数U2=IR2=0.2Ax20C=4V

(3)据串联电路的电压特点，电阻Ri的电压UI=U-U2=6V-4V=2V

那么电阻Ri消耗的电功率Pi=UiI=2Vx0.2A=0.4W

I]22

4.(1)解：灯L正常工作时的电阻&=-7^=喘-=80

额

答：灯L正常工作时的电阻为8。；

(2)解：只闭合开关S、S”定值电阻R2和滑动变阻器Ri串联，电压表测量滑动变阻器Ri两端的电

压，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图乙所示。由

串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压U=%+IR2

在图乙中取两组数据代入公式，可得U=3.0V+0.2AXR2@

U=1.0V+OAAXR2(2)

联立①②解得U=5V

R2=ion

答：电源电压为5V,定值电阻R2的阻值为IOC

(3)解：只闭合开关S和S2,灯泡L串联和滑动变阻器Ri串联，电压表测量滑动变阻器Ri两端的电

压，电流表测电路中的电流，由串联电路的分压规律可知，当电压表示数最大为3V时，R接入电路

的电阻最大，此时小灯泡两端电压为UL=U-U1A=5V-3V=2V

由图丙可知电路中最小电流/康小=044

则Ri接入电路的最大电阻%大=&=名=7.50

最小

灯泡L正常工作时电流/凄大=0.54<0.6A

灯泡L正常工作时的电压为4V,此时滑动变阻器两端的电压U1</^U-UL^=5V-4V=1V

u

1小11/

则R1接入电路的最小电阻％=7=6=20

最大

所以Ri允许的取值范围是20〜7.50。

答：只闭合开关S和S2,滑动变阻器Ri允许的取值范围为20〜7.5。

5.(1)解：壶中装满水时，其质量m=p次V=1.0x1。32/63X1X10-3m3=Mg

水吸收的热量Q吸=c水=4.2x103J/(kg■℃)x1kgx(100-20)℃=3.36x10sJ

答：烧水过程中，水吸收的热量为3.36xl05j

(2)解：烧水过程，消耗的电能W=：^xlk"»=RkW-/i=4.8xl05/

JLC-/U1/X.J

该电热水壶烧水的效率4=缪=；?］冬7x100%=70%

答：该电热水壶烧水的效率为70%；

、,w48xl05/

(3)解：该电热水壶的实际功率尸=4二畏提2=2000W

时

2U

该电热水壶的定额电压及功率分别为220V及2200W,据p=Z知，电热丝的电阻值/?=峭-=

R»额

(220Q2_

2200”-

答：该电热水壶的实际功率是2000W,电热水壶的电热丝的阻值是22。。

6.⑴解：由「=也知道，电阻飞的阻值是％=(=瑞/=24.20

R高

答：电阻%的阻值是24.20。

(2)解：由图知道，电蒸锅低温挡时，两电阻串联，此时电路的总电阻/?总=R+&=24.20+72.6。=

96.80

由知道，电蒸锅低温挡的功率十"=仁=(禽喝2=500W

R总,

答：电蒸锅低温档的功率是500印。

(3)解：2.5kg水从20℃力0热到100℃吸收的热量

35

Q吸=cm(t-t0)=4.2x10//(/c^•℃)x2.5kgx(100°C-20°C)=8.4x10/

由于不计热量损失，即勿=Q吸，故需要的时间t=券=与温”=420s

高

答：需要时间420s。

7.(1)解：由电路图知，定值电阻与滑动变阻器串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，电流表

测电路中的电流。由串联电路的电阻特点知，变阻器接入电路的阻值越大，电路中的总电阻就越大，

而电路中的电流就越小。所以变阻器接入电路的阻值最大时，通过电路的电流最小，由LU图象知，

电路中的最小电流为0.1A。

答：变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流为0.1A；

(2)解：由图象知，电路中的电流为0.1A时，变阻器两端的电压为6V；电路中的电流为0.7A时，

变阻器两端的电压为零，即此时电路中只有定值电阻工作。设电源电压为U,据串联电路的特点及欧

姆定律有

阳正山eKR,i=-os-0.U74

解得，电源电压U=7V

答：电源电压的值是7V；

(3)解：由题意知，电源电压保持不变，据P=UI得，电路中的电流越大，电功率越大，所以电路消

耗电功率的最大值P=UI=7VxO.7A=4.9W

答：电路消耗的电功率最大值是4.9W。

8.(1)解：洗衣机的质量m=27kg,与地面的接触面积为S=600mm500mm=0.3m2

此时洗衣机对地面的压力等于洗衣机的重力，对地面的压强为p=。=竿=27kgj：07kg=900Pa

答：除湿机对地面的压强为900Pa；

(2)解：由图表可知洗衣机的额定功率为P额=550W,额定电压为U桁ZZOV,由P=UI可知额定电流

p

,_颁_5501V

颁―仁一委讨

额

答：除湿机正常工作时的电流是2.5A；

(3)解：电能表指示灯闪烁了300下，说明电能表转盘此时转动了300转，除湿机消耗的电能0=

xkW-h=O.lkW-/i=3.6x10sJ

所用的时间为t=12min=720s

除湿机的实际功率为p=-^-3噜；0/—500W

答：此除湿机的实际功率为500W。

,,2

9-⑴解：闭合开关.时，只有Ri在电路中，消耗的电功率是500W,根据可得电阻Ri的

阻值％=夕=^^=96.80

«K*XZVxVV

低

答：电阻R1的阻值是96.8C

「=2!可得R2消耗的电功率是「2=

(2)解：闭合开关8和S2时为高温档，此时Rt和R2并联，由

R

U2(220/)2

==800W

/?260.5/2

则高温挡电功率是P高=。痣+「2=800W+500W=13001V

答：高温档的电功率是1300W

(3)解：由P=UI可得高温挡时通过开关Si的电流,高_1300W〜

1~U~220V~4‘A

答：高温档时电路中的电流约为5.9A

10.(1)解：水吸收的热量:

Q级=t>mAt=4.2xl03〃(kg-℃)x1.5kgxf90℃-20℃；=4.41x105/

(2)解：饮水机加热15min时消耗的电能：

W=Pt=550Wx15x60s=4.95x105/

(3)解：当S断开时，电路中只有R2,总功率较小，为保温状态，根据p=^得，R2的阻值是：

R

氏2=展需=1】。。。

11.(1)解：电动机消耗的电功率P怂=UI,电动机发热功率：PM=FR,电动机输出的机械功率P硒=P

&-P®=ui-PR

pa

电动机工作时的效率n=曹包=UI-『R=1_iR

"总uiu

电动机正常工作时的效率为1-号。

(2)解：10s内线圈产生的热量Q=FRt=(O.3A)2x2Cxl0s=1.8J

电动机消耗的电能W=UIt=3VxO.3AxlOs=9J

电动机消耗的电能一部分转化为内能，一部分转化为机械能，因此电动机获取的机械能E=W-

Q=9J-1.8J=7.2J

电动机获取的机械能7.2J,

答：电动机正常工作10s时获取的机械能为7.2J。

12.(1)解：根据并联电阻小于其中任一电阻，根据PM

故两电阻并联时(两开关都闭合)，功率大，为高温档；只闭合Sa时，只有R2电阻连入电路中，为

低温档，如下所示:

Ri

-1----b

氐

L/-o220VO-

Sa

⑵解：高温档时，两电阻并联，由公式

_U2_(220K)2,

你R并一『一1100”一4412

局

由等值电阻的并联规律得R#="

开L

所以R1=/?2=88。

答：求电中药壶内部发热电阻的阻值为880

(3)解：用高温档加热5min,将水加热到50°C，水吸收的热量Q==4.2x1。3/^/巾3x

2kgx(50°C-20°C)=2.52x105/。

用高温档加热5min消耗的电能W=P^t=1100UZx5x60s=3.3x105/

高温加热时，电中药壶的加热效率r/=£=空凶gx100%>75.4%。

w3.3x107

(其它方法合理即可)。

答：高温加热时电中药壶的加热效率为75.4%o

13.解：(1)电烤箱在高温挡正常工作1000s所消耗的电能

6

W=P,f；lt=