备战2025年中考科学考前抢分秘籍（浙江新统）通关18 电功 电热的计算（原卷版）

通关18电功电热的计算考点预测概率预测题型预测电功电功率的计算☆☆☆选择题、解答题电热电热器的计算☆☆☆选择题、解答题电动机的能量转化计算☆选择题、解答题1、电路基础是解决电路问题的基础，拿到电路首先要简化电路，最好画出等效电路，结合电路分析串联或并联，串并联电路电压、电流、电阻及比值规律也是答题关键。2、电功、电功率、焦耳定律的公式要清晰，在怎么样的电路中使用合适的公式是快速答题关键，比如在有关电热器功率比较问题上P=U3、关于电动机的能量转化计算，存在难度，但作为能量转化观点的重要对象，还是要清楚如何答题W机=W题型一电功电功率的计算（2023•江干区校级四模）如图甲所示，电源工作时输出的总功率恒定不变，R1＝10Ω。在移动滑动变阻器R2的滑片P时，电流表A的示数I与电流表A1的示数I1之间变化关系如图乙所示。根据图中信息判断，下列说法中正确的是（）A．当滑片P向右移动时，电流表A的示数逐渐增大 B．当滑片P向左移动时，电源的输出电压逐渐增大 C．电源工作时每秒钟消耗的电能始终为5J D．当电流表A1的示数为0.5A时，R2＝12.5Ω由图甲知定值电阻R由图甲知定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测量通过定值电阻R1的电流，电流表A测量干路的电流；（1）滑片P向右移动时，滑动变阻器R2的电阻变大，则定值电阻R1与滑动变阻器R2并联的总电阻变大，电源工作时输出的总功率恒定不变，由P＝I2R并判断出电路中电流的变化，即电流表示数的变化；（2）当滑片P向左移动时，滑动变阻器R2的电阻变小，则定值电阻R1与滑动变阻器R2并联的总电阻变小，电源工作时输出的总功率恒定不变，由P=U（3）由图2知，当I1＝0.3A，I＝1.5A，根据U1＝I1R1算出定值电阻R1两端的电压，即电源电压，根据P总＝U电源I算出电路的总功率，即电源工作时每秒钟消耗的电能；（4）由图2知，当I1′＝0.5A，I′＝0.9A，根据U1＝I1R1算出定值电阻R1两端的电压，即电源电压，根据并联电路电流的规律算出经过电阻R2的电流，由欧姆定律算出滑动变阻器R2接入电路的电阻。（2024•浙江模拟）如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变。当开关S闭合、S1断开时，电流表示数为0.2A；当开关S、S1都闭合时，电流表示数为0.5A。求：（1）当开关S、S1都闭合时，通过R2的电流。（2）R2的阻值。（3）当开关S、S1都闭合时，通电1min电流通过R1做的功。（2024•上城区校级一模）有两只相同的灯泡L1、L2与滑动变阻器R1、R2的连接方式如图所示，它们分别接在恒定电压为16V和8V的电源两端，灯泡L1、L2都正常发光，则滑动变阻器R1、R2上消耗的电功率之比为。（2024•瓯海区校级模拟）两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据，并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U﹣I图线，则图象中两图线的交点表示的物理意义是（）A．滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端 B．电源的输出功率最小 C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5W D．电源的效率达到最大值（2024•浙江模拟）图像是表征事物的一种方法。小明用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率，将滑片从b移至a，记录多组数据并描绘出如图乙所示的I﹣U图像。若图中面积S1表示灯泡两端电压为U1时消耗的电功率大小，则此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为（）A．S2 B．S3 C．S1+S2 D．S1+S3（2024•金华一模）我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，华为“Mate60pro”不仅采用超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到10分钟可把电池电量充达一半以上，极大方便了人们的使用。该电池的部分参数如表所示，小科家有一个标有“66瓦”字样的超级快速充电器，他认为充电过程功率应该不是保持全程66瓦，他测量出充电过程中充电器输出的电流和电压，并绘制图像如图所示。电池名称锂电子电池电压3.7伏容量5000毫安•时完成下列问题：（1）该手机电池充满电时储存的电能为多少？（2）利用测量得出的数据，通过计算来证明小科的猜测是否正确。（3）该手机充电器还支持“5V4.5A”“4.5V5A”这两种输出规格，选用的充电线一样，则在充电的过程中哪种充电器的充电效率会更高？从能量转化的角度分析。题型二电热电热器的计算（2024•鄞州区一模）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J。则下列结果正确的是（）A．电路中的最大电流为1A B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60J C．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9 D．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1由电路图可知，R由电路图可知，R1与R串联，电压表测R两端的电压。（1）当滑片P置于变阻器的中点时电压表的示数为4V，当滑片P置于变阻器的b端时电压表的示数变化了2V，根据串联电路的电压特点得出滑片P置于变阻器的b端时电压表的示数，此时电路中的电流最小，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和Q＝I2Rt＝UIt结合在10s内定值电阻R1产生的热量为36J求出电路中的电流，利用欧姆定律求出R1的阻值，当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，根据欧姆定律求出电路中的最大电流；（2）滑片P在中点时，电压表的示数为4V，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出此时电路中的电流，根据W＝UIt求出10s内滑动变阻器R消耗的电能；（3）利用P＝UI求出R1先后两次消耗的电功率之比；（4）利用P＝UI求出滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比。（2024•平阳县校级模拟）小科同学为实现衣服快速晾干，计划利用电源、小型风机M、电热丝R、导线等元件做一个简易烘衣机，如图是他设计的烘衣机外形及其电路结构图。其中U0＝6伏，R＝10欧，电动机的内阻为4欧，当开关闭合时测得电流表示数为1.5安。回答下列问题：（1）开关闭合后，计算电热丝工作10分钟产生的热量。（2）工作10分钟，计算风机产生的机械能。（3）尝试工作几次后小科发现：电流表示数会不断减小，同时刚开始工作时干衣室内温度变化不明显，而当衣物快烘干时，干衣室内的温度逐步升高。请你分析造成这种现象的原因。（2023秋•桐乡市期末）龙龙家新买了一个电吹风，他想研究一下电吹风的工作原理。如图甲，电吹风工作时，可以分别吹出热风和冷风，为了防止温度过高，用一个PTC电阻R0与电阻为45Ω的电热丝R串联，R0的阻值随温度的变化如图乙所示，请回答下列问题（1）当开关S与1、2位置同时连接时，电吹风吹风。（2）该电吹风吹热风时，其温度基本恒定在200℃左右，当它的温度继续升高时，R0电阻将，电热丝的发热功率将（选填“增大”、“不变”或“减小”），则电热丝的最大发热功率为多少？（3）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流为1A，工作20s，经计算，热损耗为20%，则此时电动机线圈电阻。（不计机械摩擦损耗的能量）（2022秋•镇海区期末）小科想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温挡的暖风机。他设计了发热部分的两种电路，分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是（）A．图甲中，当开关S闭合、S1断开时，此时处于低温挡工作状态 B．图甲中，当开关S闭合、S1闭合时，此时处于高温挡工作状态 C．图乙中，若电源电压为24伏，要实现电阻R3的发热电功率为120瓦，则R3阻值为5欧 D．图乙中，暖风机高温挡总功率为200瓦，在高温挡工作1分钟，暖风机消耗电能1.2×104焦（2023•宁波模拟）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60欧，电源电压保持不变。滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）A．R2的滑片向左滑动时，电流表和电压表的示数都变大 B．电源电压为12V C．R1的电功率变化范围是1.2～10.8W D．电流为0.6A时，2min内电流通过R1产生的热量是648J（2024•浙江模拟）秋冬季节，浴室内的镜子上常附有水雾而影响使用。为此，小明想将浴室镜改装为一个自动控温防雾镜。（1）设计产品。如图甲是小明设计的自动控温防雾镜的结构示意图，如图乙为防雾膜的温控电路原理图。闭合开关S1和S2电磁铁L吸引衔铁使工作电路动触点与静触点接触，防雾膜工作电路启动高发热模式；当控制电路中的电流等于0.02安时，衔铁因电磁铁L吸力变小而弹回，防雾膜工作电路转为低发热模式，实现保温。R是热敏电阻，用以探测镜面温度。由图丙可知，小明选择的热敏电阻R的阻值随温度变化情况是。（2）测试产品。测试发现该防雾膜的低发热模式功率为8瓦。若R2的电阻为12欧，则防雾膜在高发热模式下工作1分钟，所产生的热量为多少焦？（写出计算过程）（3）改进产品。小明为了实现镜面温度可调，在图乙的控制电路中串联一个最大阻值为100欧的滑动变阻器，则镜面可调的温度范围为。（电磁铁线圈电阻忽略不计）题型三电动机的能量转化计算某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m＝50kg，电源提供给电动机的电压为U＝110V，不计各种摩擦，当电动机以v＝0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I＝5A，此时电动机输出的机械功率为瓦；电动机的线圈电阻大小为欧。电流通过直流电动机做功，消耗电能（W电流通过直流电动机做功，消耗电能（W电＝UIt）转化为机械能（W机＝mgh）和内能（W内＝I2Rt），可求转化为的内能大小，再根据W内＝I2Rt求电动机线圈的电阻，利用P＝mgv求得电动机的输出功率。（2023秋•拱墅区期末）如图甲所示的某品牌空气炸锅，主要由电动机带动的风扇和电加热丝组成，工作时电加热丝将空气加热，通过风扇，使高温空气在一个密闭空间内形成循环热流，通过热流使食物迅速变熟。该空气炸锅的简化电路如图乙所示，技术参数如表所示（不考虑温度对电阻的影响）。额定电压220V风扇电动机功率110W额定加热功率低温挡660W高温挡1210W（1）该空气炸锅高温挡正常工作时，空气炸锅的电源线中的总电流为多大？（2）电加热丝R2的阻值是多少（保留整数）？（2023秋•宁波期末）如图所示为一款家用食品破壁机，它具有高速粉碎和加热功能，可制作豆浆、米糊、营养粥、果汁等食品。额定电压220V额定破壁功率1500W额定加热功率800W1210W（1）图甲是该破壁机的简易图，在图中A点画出将壶盖打开所需最小力F的示意图（O为支点）。（2）破壁机的主要参数如下表，高速粉碎时，刀头转速由电动机控制。加热时，可通过开关S2选择两个大小不同的加热功率。在某次使用破壁机时，刀头以额定功率正常工作，食物粉碎后，再对食物进行加热，工作原理简化为图乙所示，其中R1、R2均为电热丝，请回答相关的问题：①刀头以额定功率正常工作时，求电路中电流。（计算结果保留一位小数）②在额定电压下，若先大功率加热5min，再小功率加热10min，求消耗的电能。③求电路中R2的阻值大小。（2023秋•德清县期末）为迎接亚运会，20辆没有污染的新能源出租车正式投放德清出租车市场，意味着德清出租车正式进入新能源时代。某品牌纯电动出租车提供能量的装置为三元锂电池组，电池容量为60千瓦时，可以续航400千米。（1）当给纯电动出租车充电时，三元锂电池组相当于（选填“用电器”或“电源”）。（2）司机使用新能源出租车充电桩的60千瓦快充将电量由20%充至80%，需要多少时间？（假设充电时无能量损耗）（3）若该车和车内乘客的总质量为2.0×103千克，当该车在水平路面上以20米/秒的速度匀速行驶时，它受到阻力约等于人和车总重的0.02倍，则该车的机械功率是多少？此时电池组加在电动机两端的电压为340伏，通过电动机的电流为50安。若连接导线的电阻、传动装置消耗的能量不计，则该出租车将电能转化为机械能的效率是多少？（结果保留到0.1%）（2023秋•长兴县期末）如表为某款电动汽车的部分相关数据：空车质量/kg续航里程/km最高车速/（km•h﹣1）电动机最大输出功率kW工作电压1575430130100310V电池容量/kW•h快充时间/h快充电量百分比百公里耗电量（kW•h/100km）快充功率51.80.580%13.860kW（1）在某次驾驶中，司机驾驶汽车以最大功率、60km/