1、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R0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60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P1的值； （3）电源电压和R0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， R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的
2、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U1=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U1=10V时，R1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 R2的阻值为 20。当开关 S 闭合后，电流表的示数为 0.2A。求：（1）请画出等效电路图； （2）电压表的示数为
3、U2； （3）电阻 R1消耗的电功率 P1。 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 00.6A ，电压表的量程为 03V ，滑动变阻器R1的最大阻值为20。只闭合开关S、S1，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： （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 I-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R1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
4、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/(kWh)。水的密度水=1.0103kg/m3，水的比热容c水=4.2103J/(kg)。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容量1L（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
5、。高温挡加热功率为 2000W 。 R1 、 R2 均为加热电阻丝， R2 的电阻为 72.6 。求： （1）电阻 R1 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100，需要多长时间？（ c水=4.2103J/(kg) ） 7如图所示电路，电源两端电压U不变，R1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
6、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6005001000（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/kWh”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，R1和R2均为发热电阻，
7、R2的阻值是60.5，只闭合开关S1为低温档，电功率是500W。闭合开关S1和S2时为高温档，试求：（1）电阻R1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S1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，S0是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态.问：（1）将1.5kg的水从20加热到90，水吸收的热量是多少？c水4.2103J/(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
8、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=1- IRU ； （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2。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
9、录电中药壶成分：紫砂电源： 220V/50Hz容积： 2L档位：高温 (1100W)低温水的质量 m=2kg ，水的初温 t=20C用高温档加热 5min ，水的末温 t=50C壶内加热体由两个相同的发热电阻组成c水=4.2103J/(kg)（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，R1和R2均为电热丝。牌电烤箱额定电压220V额定功率高温档1100W低温档440W电源频率50Hz求：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
10、多少？电路中R1的阻值是多少？在低温档正常工作时，电路中的电流和R1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L1和吹风机（用表示），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求：（1）照明灯L1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10min只开启加热灯L2取暖给浴室预热，问在这10min内电路消耗的电能是多少？（4）小璇洗澡时
11、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Ro的规格是“40015mA”，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数据所示（1）R0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
12、阻；（2）电热水壶正常工作3min消耗的电能。答案1（1）解：由电路图可知，R与R0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60，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60。答：当电流为0.1A时，传感器的电阻为60。（2）解：当I=0.1A时，P1的值 P1=I2R=(0.1A)260=0.6W答：功率P1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 I=UR 可知，电源电压为 U=I
13、(R0+R)=0.1A(R0+60) 当R=0时，电路为R0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=IR0=0.5AR0 因电源的电压不变，所以 0.1A(R0+60)=0.5AR0解得R0=15U=7.5V答：电源电压为7.5V ，R0的阻值为15。2（1）解：由乙图可知，当气体中酒精的浓度为0时，R1=100， 此时电路中的电流 I=U1R1=10V100=0.1AR2接入电路中的阻值 R2=U2I=U-U1I=12V-10V0.1A=20答：调零后R2接入电路中的阻值是 20（2）解：R1消耗的电功率 P1=U1I=10V0.1A=1W答：当U
14、1=10V时，R1消耗的电功率是 1W（3）解： 当电流表示数为0.3A时，电路的总电阻 R总=UI=12V0.3A=40气敏电阻的阻值 R1=R总-R2=40-20=20分析乙图可知，当气敏电阻的阻值为 20 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=0.2A20=4V （3）据串联电路的电压特点，电阻R1的电压U1=U-U2=6V-4V=2V 那么电阻R1消耗的电功率P1=U1I=2V0.2A=0.4W4
15、（1）解：灯L正常工作时的电阻 RL=U额2P额=(4V)22W=8答：灯L正常工作时的电阻为 8 ；（2）解：只闭合开关S、S1，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，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=U1+IR2在图乙中取两组数据代入公式，可得 U=3.0V+0.2AR2U=1.0V+0.4AR2联立解得 U=5VR2=10答：电源电压为5V，定值电阻R2的阻值为10（3）解：只闭合开关S和S2，灯泡L串联和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压
16、，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，R1接入电路的电阻最大，此时小灯泡两端电压为 UL=U-U1大=5V-3V=2V由图丙可知电路中最小电流 I最小=0.4A则R1接入电路的最大电阻 R1大=U1大I最小=3V0.4A=7.5灯泡L正常工作时电流 I最大=0.5A75.4% 。（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% 。13解：（1）电烤箱在高温挡正常工作1000s所消耗的电能W=P高t=1100W1000s=1.1106J（2）由P高=UI，得，由欧姆定律知，R1的阻值为R1=UI=220V5A=44（3）设电烤箱在低温档正
17、常工作时，电路中的电流为I，则由P低=UI，I=PU=440W220V=2A，所以，电烤箱在低温档正常工作时，R1的功率为P1=I2R1=2A244=176W14解：（1）由P=U2R可得，照明灯L1正常工作时电阻：R1=U2P1=(220V)240W=1210；（2）由P=UI可得，正常工作时通过加热灯L2的电流：I2=P2U=500W220V2.27A；（3）只开启加热灯L2取暖时，吹风机也会与加热灯L2一起工作，由P=Wt可得，在这10min内电路消耗的电能：W=（P2+PM）t=（500W+50W）1060s=3.3105J；（4）浴霸工作时用水喷淋会引发电源短路等危险答：（1）照明灯
18、L1正常工作时电阻为1210；（2）正常工作时通过加热灯L2的电流是2.27A；（3）在这10min内电路消耗的电能是3.3105J；（4）浴霸工作时用水喷淋会引发电源短路等危险15（1）解：R0的额定电压为U0=I0R0=0.015A400=6V；R0上允许消耗的最大功率是P0=U0I0=6V0.015A=0.09W。答：R0上允许消耗的最大功率是0.09W；（2）解：设R=a+bF，把表格中的两组数据代入，可得：a=300，b=-0.4，所以，电子元件的阻值R随压力F变化的关系式是R=300-0.4F。答：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=300-0.4F（3）解
19、：串联电路的最小电阻为R总=U/I=7.5V/0.015A=500；电子元件的最小阻值R=500-400=100；因为电子元件的阻值R随压力F变化的关系式是R=300-0.4F，该测力计的量程是F=（300-100）N/0.4=500N。答：该测力计的量程是500N；（4）解：若要增大该测力计的量程，就是电子元件接入电阻更小，在电路中的电流不变的情况下，可以增大Ro的阻值或减小电源电压。16（1）解：电热水壶的电阻R=U2P=(220V)22000W=24.2答：电热水壶的电阻为24.2；（2）解：电热水壶正常工作3min消耗的电能W=Pt=2000W180s=3.6105J或者W=Pt =2kW0.05h=0.1kWh答：电热水壶正常工作3min消耗的电能是3.6105J。14
