2024年中考物理高频考点专题训练-电功和电功率的计算
1．在如图所示的电路中，电源电压为6V，电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器上标有“30Ω 2.5A”字样。闭合开关S，电流表A的示数为0.9A．求：
(1)此时通过电阻的电流；
(2)此时滑动变阻器消耗的电功率。
2．如图甲所示电路中，定值电阻R的阻值为20Ω，电源电压保持不变。闭合开关S后，整个电路正常工作，两电流表的表盘均如图乙所示。求：
(1)通过灯泡L的电流是多少安？
(2)电源两端的电压是多少伏？
(3)灯泡L消耗的电功率是多少瓦？
(4)整个电路工作10s消耗了多少焦的电能？
3．如图所示，电源电压恒定不变，灯L1标有“3V 3W”字样，灯L2标有“3V 6W”字样，闭合开关S，两灯均正常发光。求：
（1）灯L1的电阻；
（2）电流表的示数；
（3）电路消耗的总功率。
4．如图所示的电路中，小灯泡上标有“6V 3.6W”字样，滑动变阻器R1的最大电阻为40Ω．当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在中点时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑片滑到A端时，A1、A2的示数之比是3：1（灯的电阻保持不变）．求：
（1）电源电压．
（2）当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在A端时，小灯泡两端的实际电压．
（3）小灯泡消耗的最小电功率（不能为0）．
5．市场上有一种电热饮水机，如图是饮水机的简化电路图，S是温控开关，R2是调节电阻，其阻值为76Ω，R2是供加热的电阻丝，饮水机的铭牌参数如右表所示．求:
（1）若饮水机正常工作的加热效率为90%，现将质量为1.5kg，初温为20℃的水在一标准大气压下烧开需要吸收的热量是多少 需加热多长时间 已知．C水=4.2×103J/（kg·℃）．（时间计算结果保留整数）
（2）当饮水机处于保温状态时，他的保温功率是多少
6．如图所示，电源电压恒为12V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“30Ω，1A”小灯泡标有2.5V1.25W“字样，通过它的电流与两端电压的关系图象如图所示，
（1）当灯泡两端电压为1.5V时，求小灯泡的电阻；
（2）为保证电路安全，求滑动变阻器的范围；
（3）若滑动变阻器的规格为“10Ω1A”，为能将小灯泡调节至正常发光，可采用在电路中串联一定值电阻R0的方法，求R0的阻值应满足的条件．
7．如图所示是小明家新购买的电热水壶，他发现水壶上有铭牌如图所示请你通过计算回答下列问题：
（1）请解释该电热水壶为什么用三孔插座？
（2）该电水壶正常工作时的电流为多大？
（3）电热水壶正常工作5min消耗的电能是多少焦？
（4）按国家标准，电热水壶电源线不得长于75cm。从用电安全角度考虑，电热水壶的电源线都很短的主要原因是什么？（用焦耳定律解释）
型号 SYL-520
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 1210W
8．电池的比能量是指单位质量的电极材料所能输出的能量，单位是“Wh/kg”，1Wh/kg表示1kg的电极材料可输出1Wh的能量，其中Wh表示“瓦特×小时”，某电动自行车上使用“48V 20Ah”（Ah即“安培×小时”，表示电池的容量）磷酸铁锂电池作为电源，磷酸铁锂电池的比能量为120Wh/kg。试计算：
(1)1Wh合多少焦？
(2)该电动车电极材料的质量至少为多少千克？
(3)若充电的效率为90%，则当它全部放完电后充满电需要消耗多少度电？
(4)它以300W的功率匀速行驶时速度为5m/s，以此计算它最多可以行驶多少千米？
9．如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，L1上标有“8V 4W”字样。当开关S接a端时，L1恰好正常发光；当开关S接b端时，L2两端电压为9.6V，电路电流为0.4A（忽略温度变化对灯丝电阻的影响）。求：
（1）灯泡L1正常发光时的电流；
（2）当开关S接b端时，L2工作10min消耗的电能；
（3）电源电压；
（4）R的阻值。
10．确保航天员的生命安全，要求载人飞船的舱门必须具有良好的密封性。图甲是科研人员检验飞船舱门密封性的原理图，、是两个相同的电阻，其阻值随所受气体压强变化关系如图乙所示，电源电压为12V，为定值电阻，N为不漏气的集气空腔，M为置于N中的待检验飞船舱体，M的舱门面积是，M的容积为V，N与M之间部分的容积为4V。某次检验过程中，对M充气至压强为后关闭阀门，快速将N抽成真空，此时开关S接a，电压表示数为8V，电流表示数为；1h时，电压表示数变为4V，此时将S改接到b，电压表示数为2V；2h后，无论S接a还是改接到b，电压表、电流表示数均稳定不变。已知一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比，即pV=C（常数）。求：
（1）电阻R0的阻值；
（2）1h时，RM的阻值；
（3）1h时，M的舱门受到内外气体的压力差；
（4）2h后，S接在a处时，整个电路的总功率。
11．某简易电吹风简化电路如图所示，其主要技术参数如下表，在家庭电路使用中：
额定电压 220V
额定功率 热风时：990W
冷风时：110W
（1）当电吹风吹冷风时，通过电动机的电流多大？若电动机电阻R1为1Ω，则40s内电流通过电动机产生的热量是多少焦？
（2）当电吹风吹热风时，电热丝R2的电功率是多少瓦？电热丝R2的电阻值是多少欧？
12．如图所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜。使用时，镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，下列表格是该防雾镜的相关数据。经测试获知，在-10℃环境下，使平面镜的平均温度升高40 ℃，需使电热膜正常工作400s，求在此过程中：
镜子面积S 110 dm2
镜子质量m 1.1 kg
额定电压U 220V
额定功率P0 1 W/dm2
镜面玻璃比热容c
(1)镜面玻璃吸收的热量Q1；
(2)电热膜正常工作产生的热量Q2；
(3)电热膜给平面镜的加热效率。
13．实验桌上有一个电学器件，该器件由两个定值电阻、串联组成，且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内，其额定电压为6V，如图甲所示。a、b是该器件的两个外露接线柱，电阻的阻值为5Ω。科技小组同学测得通过该器件的电流I和其两端电压U的数值，并绘制成如图乙所示的图象。求：
（1）电阻的阻值；
（2）当器件正常工作时，电阻的电功率。
14．某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便、安全等优点。如图所示，是其简化等效电路，此时处于空档位置。闭合开关S，旋钮绕P转动，实现档位转换。旋至1档时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2档时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态，R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1=22Ω，主要参数如下表。（c水=4.2×103J/（kg ℃））
（1）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少？
（2）R2阻值是多少？
（3）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？
15．如图甲、乙所示分别是向学同学家调温型电烤箱和其简化电路图。它工作时的额定电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡，此时电烤箱的电功率为440W。
（1）如果放在水平灶台面上的该电烤箱的质量为4kg，四个底垫与灶台面的总接触面积为4cm2，计算一下该电烤箱对灶台面的压强为多少？（g=10N/kg）
（2）发热电阻R1的阻值是多少？
（3）高温挡的电功率是多少？
（4）向学同学发现傍晚用电高峰时，电烤箱内的温度比平时低些，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化）
16．家庭用的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态．加热前温控开关S1处于闭合状态，闭合开关S后饮水机开始加热，当水箱内水温达到98℃时温控开关S1自动断开，饮水机处于保温状态，当水温降至一定温度时，S1又闭合重新加热，饮水机铭牌数据与电路原理图如下：
水箱容量 额定电压 加热功率 保温功率
2L 220V 440W 40W
（1）正常加热时通过饮水机的电流是多少？
（2）正常加热时电阻R2的阻值是多少？
（3）若饮水机重新加热一次的时间为5min，加热一次消耗的电能是多少？
17．如图所示电路，电源电压为12V且保持不变，小灯泡的规格为“6V 3W”（阻值不变），滑动变阻器的最大阻值为24Ω，电流表的量程为0～3A。当只闭合S3时，小灯泡恰能正常发光，求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）只闭合S3时，在1min内电流通过R1所产生的热量；
（3）当三个开关都闭合时，R2电阻的变化范围。
参考答案：
1．(1)0.6A；(2)1.8W
2．(1) 0.8A；(2) 4V；(3)3.2W；(3)40J
3．（1）3Ω；（2）3A；（3）9W
4．（1）18V（2）3.6V（3）0.4W
5． （1）509s （2）44W
6．（1）3.75Ω（2）19-30Ω（3）9-29Ω
7．（1）防止因漏电导致的触电事故；（2）5.5A；（3）3.63×105J；
8．(1)3600J；(2)8kg；(3)；(4)57.6km
9．（1）0.5A；（2）2304J；（3）16V；（4）16Ω
10．（1）10Ω；（2）20Ω；（3）3×104 N；（4）3.6W
11．（1）10J；（2）55Ω
12．(1)3.3×；(2)4.4×；(3)75%
13．（1）；（2）
14．（1）50%；（2）242Ω；（3）2A
15．（1）1×105 Pa；（2）40Ω；（3）1210W；（4）200V
16．（1）2A （2） （3）
17．（1）12Ω；（2）180J；（3）6～24Ω
