2022年中考物理一轮复习：电功率 综合计算题精选汇编（word版，含答案）
ID：49835
2021-10-08
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2022年中考物理一轮复习：电功率综合计算题精选汇编1．（2021江西模拟）如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V3.6W”字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.6A．求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）滑动变阻器R2的最大阻值；（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率。2．（2021贵阳模拟）如图所示电路，电源电压恒为6V，小灯泡标有“4.5V0.3A”字样，滑动变阻器R的规格为“30Ω1A”，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数为4.5V。求：（1）小灯泡正常工作时电阻；（2）小灯泡正常工作1分钟，电路消耗的电能；（3）整个电路的最小电功率。第46页共46页,3．（2021常州模拟）在综合实践活动中，小宇根据学习的电学知识设计了一种可以自动煮饭的电饭锅，如图甲所示。图中R1和R2均为电阻丝，S是定时开关，S1是自动控制开关。将该电路接入家庭电路中，原料加入锅中，利用定时开关S定好煮饭时长，就可以开始10min加热，5min保温的循环煮饭过程。时间一到S自动切断电源停止煮饭。某次利用电饭锅煮饭，电路总功率随时间变化的图像如图乙所示，求：（1）R1和R2的阻值；（2）该电饭锅做一次饭消耗的电能；（3）在用电高峰期该电饭锅的实际电压只有209V，求在用电高峰期该电饭锅保温过程中R1消耗的电功率。第46页共46页,4．（2021潍坊模拟）如图甲所示，电源电压可调，灯泡L规格为“15V45W”，且灯丝电阻不随温度变化，电流表量程为“0～0.6A“和“0～3A”，电压表的量程符合要求，滑动变阻器R的规格分别为“10Ω3A“和“25Ω2A“。请画出所需的等效电路图（1）求小灯泡的电阻是多少？（2）将电源调到18V，电流表量程为“0～3A”，只闭合开关S1，移动滑片P，可使灯泡L正常发光。求流过电流表的最小电流是多少？（3）将电源调到15V，只闭合开关S2、S4，将滑片P置于中点O处（可能重新选择了电流表量程和变阻器R）电流表指计指到满偏刻度的位置，若将滑片P从中点移到最左端A，两表示数的I﹣U关系如图乙所示，求滑片P在最右端B处时，R0消耗的电功率是多少？第46页共46页,5．（2021抚顺模拟）有一只电热水壶，其铭牌上标有“220V1210W”的字样，不考虑温度对电阻的影响，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg。求：（1）它正常工作时通过电阻丝的电流有多大。（2）它正常工作时电阻丝的电阻有多大。（3）当实际电压为220V时，该电热水壶的效率为80%，在一标准大气压下将壶内1kg的水由20℃加热至沸腾，加热多少分钟。6．（2021临沂模拟）电压力锅集高压锅和电饭锅于一体，既安全又节能，“美的”牌某型号电压力锅铭牌如表所示。其工作原理如图甲所示，A为密闭锅体，R1、R2分别是主加热器和保温加热器，L是用来指示电压力锅保温状态的发光二极管（电阻忽略不计），S1为电源开关，闭合开关S1后，电路通过R1对电压力锅加热，当锅内水温达到105℃时，锅体向下移动，压力开关S2与触点a断开，与b点接通，电路通过R2对电压力锅保温。求：第46页共46页,（1）电压力锅正常加热时，R1的电阻；（2）该电压力锅消耗的电能有84%被用来给水加热。对2kg、20℃的水正常加热到92.6℃，电压力锅加热的时间；（3）若只让电压力锅加热工作时，测得图乙中电能表的转盘在6min内转过了60转，此时家庭电路的实际电压。7．（2021聊城模拟）如图所示，R1＝25Ω，小灯泡L的规格为“2.5V0.5A”，电源电压保持不变。（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压；第46页共46页,（3）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.9A，求R2的阻值；（4）此电路功率的最大值。8.（2021江西模拟）小芳同学在查看电暖手袋说明书时，发现其主要参数如图所示。设环境温度为15℃．当给电暖手袋正常通电时，则：（1）通过电暖手袋的电流是多少？（2）当电暖水袋正常工作时发热体的阻值多大？（3）袋中液体温度升高到65℃时需吸收多少热量？[c液体＝4.2×103J/（kg•℃）]。第46页共46页,9．（2021邵阳模拟）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“6V3.6W”字样，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．闭合开关，当滑片P移至B端时小灯泡正常发光。求：（1）小灯泡正常工作20s消耗的电能。（2）当滑片P移至中点时，小灯泡的实际功率。（不考虑灯丝电阻的变化）10.（2021盘锦模拟）“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。求：（1）除霜模式下，电路中的电流；（2）除雾模式下，电路的电功率。第46页共46页,11.（2021衡阳模拟）实验小组的同学们利用石墨烯发热片，设计了加热与保温两挡的保暖衣，如图是保暖衣电路原理图，电源电压5V，加热电阻R1与R2阻值均为2.5Ω。（1）当S与S1同时闭合时，电路处于 （选填“加热”或“保温”）状态，求此时电路中的电流；（2）求保温状态下R1两端的电压。12．（2021鞍山模拟）如图表是从某电热饮水机说明书上收集到的信息。当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，S断开时，饮水机处于保温状态。为了测量它加热时的实际功率，小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关S，测得热水箱中的水（装满）从25℃升高到100℃，所用时间为7.5min，同时观察到家中标有“1200r/kW•h”字样的电能表转盘转过120转（r）．不考虑温度对阻值的影响；根据以上信息，求：第46页共46页,（1）饮水机热水箱中的水从25℃升高到100℃时所吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。（2）饮水机此加热过程中的热效率（η＝×100%）。（3）饮水机加热时的实际电压。13．（2021大连模拟）随着社会科技的发展，现在许多地方都安装了监控装置。如图1所示是我县正阳温泉小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置（光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小），光源射出的远红外激光束穿过通道照射到光敏电阻RL上，当有人通过时，人体将阻挡激光光线的射入。电源电压恒定为15V，RL为光敏电阻，定值电阻R0＝10Ω，若在0～11s的时间内有两人分别经过通道，每次通过时间为1s，电压表的示数变化规律如图2，U﹣t．求：（1）当有人通过（光敏电阻在无激光照射）时，光敏电阻的阻值RL0；（2）当无人通过时，光敏电阻的功率；（3）在0～11s的时间内电路消耗的电能。第46页共46页,14．（2021济宁模拟）两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具，备受年轻人喜爱（如图所示），下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数。（1）图中平衡车轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，求此时地面受到的压强（g＝10N/kg）（2）若电动机以额定功率工作，求锂电池充足一次电最多可骑行的时间。（3）锂电池充足电后，电动车在平直的公路上匀速行驶，受到的平均阻力为96N，最多能连续行驶17.28km，求电动车工作的效率。第46页共46页,15．（2021贵阳模拟）阅读下列材料，并回答问题。“复兴号”动车如图，它是我国具有完全自主知识产权的“CR400AF”动车组，它采用了全新低阻力流线型头型，全车部署了2500余项监测点，能够对冷却系统、制动系统、运行系统全方位实时监测，列车内还设有高清摄像监控，无线WIFI，配备USB插口等。该动车部分参数见下表。（设乘客人均质量为50kg，本题g取10N/kg。）（1）“复兴号”动车车头采用了流线型设计是为了______，车头采用的材料应具有较大的______，提高了动车的防护能力。（2）推重比是衡量动车牵引能力的重要指标，其含义是动车匀速运行时的牵引力与车总重的比值。经检测，“复兴号”动车运行时的总阻力f与列车速度v满足f=kv2的关系，其中k=40N•m﹣2•s2，若“复兴号”动车以360km/h的速度满载运行，请计算：第46页共46页,①此时的推重比_______；②动车牵引电机的效率为80%，则牵引电机每秒耗电多少焦耳_______？（3）阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证旅客上下动车时的安全，需在车门旁开启警示灯。如图乙所示是某同学为动车设计的模拟电路。①选择图甲中的______（选择“R1”或“R2”）湿敏电阻，将它串联在图乙电路中的______（选择“A”或“B”）位置，闭合开关，警示灯能随湿度变化而自动调整亮度，且不断闪烁。②已知电源电压为6V，警示灯的规格是“6V3W”，当空气湿度为80%时，闪烁的过程中，灯较暗时的实际功率是______W（电磁铁电阻忽略不计，灯泡电阻不随温度变化）。16．（2021连云港模拟）某一天晚上睡觉前，小兰同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小兰将大米等食材放入电饭煲内，晚上11点接通了电饭煲电路并断开家里所有用电器，经过了待机、加热、保温三个过程，7点起床断开了电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，已知这一晚电饭煲接入电路中仅在待机状态下小兰家的电能表（如图乙所示）就闪烁了480imp，电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图丙所示，R1与R2电阻之和是275Ω，求：第46页共46页,（1）待机状态下电饭煲消耗了多少电能？（2）R2的阻值。（3）若整个过程电饭煲消耗电能共1.4kW•h，求保温时间。17．（2021哈尔滨模拟）小华家买了一个家用电吹风，主要技术参数如表，其简化电路如图甲所示。某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示。求：（1）在此次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是多少？（2）电吹风吹热风时，通过电路的总电流是多大？（计算结果保留1位小数）（3）当电路供电电压为198V，电吹风吹热风时，电热丝的实际电功率为多大？（电热丝电阻保持不变）第46页共46页,18．（2021江西模拟）新冠病毒防疫期间，外卖小哥购买了一辆按新国标生产的电动自行车专送外卖（如图），该车部分参数如表所示，已知小哥质量为60kg，求：（1）小哥骑行时人和车的总重量；（2）小哥在某次接单中要将外卖送到与其距离5km的客人住处至少需要的时间；（3）小哥在上述的送货过程中（以最大输出功率行驶），其骑行的电动自行车所做的功。19．（2021沈阳模拟）某压力传感器的电阻R会随着撞击力F增大而快速减小，变化图像如图26甲所示。现将它接入电路（乙所示），来做手机抗摔实验。闭合开关S，在离传感器上方1m高度释放手机，手机屏幕向下撞到传感器的平台上（平台的质量不计），当撞击力为80N时屏幕刚好破裂，此时实验测得撞击前、撞击时和撞击后的电流随时间变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝30V，定值电阻R0＝10Ω。问：第46页共46页,（1）传感器未受到撞击时，电阻为多大？（2）传感器未受到撞击时，5s内压力传感器产生的热量是多少？（3）通过计算说明此次实验中手机屏幕是否会破裂？20.（2021延庆模拟）某型号的电饭锅有两档，分别是高温烧煮和保温焖饭，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）．已知R1=44Ω，R2=2156Ω．求：（1）电饭锅高温烧煮时，它的功率是多大？（2）电饭锅保温焖饭时，电阻R1两端的电压为4.4V，电饭锅工作10min产生的热量是多少？第46页共46页,21.(2021遵义模拟)如图甲所示电路，电源为电压可调的直流学生电源，小灯泡L标有“8V 4W”的字样，定值电阻R1＝4Ω，滑动变阻器R标有“50Ω 1A”的字样；如图乙所示为小灯泡L的IU图像．(1)小灯泡L正常工作时的电阻是多少？(2)只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于a端，调节电源电压使电压表示数为8V，此时电源电压U是多大？(3)同时闭合开关S、S1，调节电源电压为12V，滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时，小灯泡L消耗的电功率为2W，此时滑动变阻器消耗的电功率是多少？22.（2021华中师大海南附中模拟）王老师在美都电器购买了一台电热水器，它的名牌部分参数如下（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝（电阻不随温度变化）。求电热水器：（1）在低温档正常工作时的功率；（2）中温档正常工作5min消耗的电能；第46页共46页,（3）高温挡正常工作时的额定电流。第46页共46页,2022年中考物理一轮复习：电功率综合计算题精选汇编参考答案1．（2021江西模拟）如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V3.6W”字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.6A．求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）滑动变阻器R2的最大阻值；（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率。【答案】解：（1）由图可知，只闭合S、S1时，L与R1串联，小灯泡正常发光，由串联电路电流特点和P＝UI可得电路中电流：I＝I1＝IL＝＝＝0.6A，由串联电路的电压特点可知，R1两端电压：U1＝U﹣U额＝12V﹣6V＝6V，由欧姆定律得，R1的阻值：R1＝＝＝10Ω。（2）由图可知，当所有开关都闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，滑片在最右端，其连入阻值最大，通过R1的电流：I1＝＝＝1.2A，第46页共46页,由并联电路电流规律可知，通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.6A﹣1.2A＝0.4A，则R2的最大阻值：R2＝＝＝30Ω。（3）串联电路有分压的特点，且R1＜R2，所以当S、S2闭合且滑片在右端时，灯泡和变阻器R2的最大阻值串联，此时灯泡分得电压最小，灯泡消耗的电功率最小，灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω，电路中的最小电流：I′＝＝＝0.3A；所以灯泡通电消耗的最小电功率：P最小＝I′2RL＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W。答：（1）定值电阻R1的阻值为10Ω；（2）滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω；（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率为0.9W。2．（2021贵阳模拟）如图所示电路，电源电压恒为6V，小灯泡标有“4.5V0.3A”字样，滑动变阻器R的规格为“30Ω1A”，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数为4.5V。求：（1）小灯泡正常工作时电阻；（2）小灯泡正常工作1分钟，电路消耗的电能；（3）整个电路的最小电功率。【答案】（1）15Ω；（2）108J；（3）0.9W第46页共46页,【解析】解：（1）由可得小灯泡正常工作时电阻（2）小灯泡正常工作时，电路电流等于灯泡的额定电流，则1分钟电路消耗的电能（3）闭合开关S，当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入阻值最大为30Ω时，电压表示数即滑动变阻器两端电压为4.5V时，此时电路电流最小，整个电路的电功率最小。则此时电路的最小电流则电路的最小电功率答：（1）小灯泡正常工作时电阻是15Ω；（2）小灯泡正常工作1分钟，电路消耗的电能是108J；（3）整个电路的最小电功率是0.9W。3．（2021常州模拟）在综合实践活动中，小宇根据学习的电学知识设计了一种可以自动煮饭的电饭锅，如图甲所示。图中R1和R2均为电阻丝，S是定时开关，S1是自动控制开关。将该电路接入家庭电路中，原料加入锅中，利用定时开关S定好煮饭时长，就可以开始10min加热，5min保温的循环煮饭过程。时间一到S自动切断电源停止煮饭。某次利用电饭锅煮饭，电路总功率随时间变化的图像如图乙所示，求：第46页共46页,（1）R1和R2的阻值；（2）该电饭锅做一次饭消耗的电能；（3）在用电高峰期该电饭锅的实际电压只有209V，求在用电高峰期该电饭锅保温过程中R1消耗的电功率。【答案】（1）当S、S1均闭合时，R2被短路，只有R1接入电路，电饭锅处于加热状态，由图乙可知功率为1100W，所以R1的阻值为：R1＝＝＝44Ω，当S闭合时，R1和R2串联，电饭锅处于保温状态，由图乙可知总功率为440W，所以电路的总电阻为：R＝＝＝110Ω，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以R2的阻值为：R2＝R﹣R1＝110Ω﹣44Ω＝66Ω；（2）由图乙看出：电饭锅煮一次饭，加热了20min，保温了10min，电路消耗的电能为各部分电能之和，所以电饭锅做一次饭消耗的电能为：W＝P1t1+P2t2＝1100W×20×60s+440W×10×60s＝1.584×106J；（3）保温时R1和R2串联，此时电路中的电流为：I＝＝＝1.9A，所以R1的功率为：P1′＝I2R1＝（1.9A）2×44Ω＝158.84W。答：（1）R1的阻值为44Ω，R2的阻值为66Ω；（2）该电饭锅做一次饭消耗的电能为1.584×106J；（3）R1消耗的电功率为158.84W。4．（2021潍坊模拟）如图甲所示，电源电压可调，灯泡L规格为“15V45W”，且灯丝电阻不随温度变化，电流表量程为“0～0.6A“和“0～3A”，电压表的量程符合要求，滑动变阻器R的规格分别为“10Ω3A“和“25Ω2A“。第46页共46页,请画出所需的等效电路图（1）求小灯泡的电阻是多少？（2）将电源调到18V，电流表量程为“0～3A”，只闭合开关S1，移动滑片P，可使灯泡L正常发光。求流过电流表的最小电流是多少？（3）将电源调到15V，只闭合开关S2、S4，将滑片P置于中点O处（可能重新选择了电流表量程和变阻器R）电流表指计指到满偏刻度的位置，若将滑片P从中点移到最左端A，两表示数的I﹣U关系如图乙所示，求滑片P在最右端B处时，R0消耗的电功率是多少？【答案】解：（1）由P＝UI＝可得，小灯泡的电阻：RL＝＝＝5Ω；（2）只闭合开关S1且灯泡L正常发光时，等效电路图如下图所示：灯泡正常发光时，通过的电流：IL＝＝＝3A，则滑动变阻器R的规格为“10Ω3A”，第46页共46页,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，流过电流表的示数最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，流过电流表的示数最小：I最小＝＝＝1.2A；（3）只闭合开关S2、S4，将滑片P置于中点O处，等效电路图如下图所示：滑片P移到最左端A时，R0两端的电压等于电源的电压UA＝U′＝15V，由图乙可知，横坐标每个小格代表的电压为＝2.5V，则P在中点O时的电压UO＝4×2.5V＝10V，此时电流表指计指到满偏刻度的位置，其示数为2A或0.4A，电流表的示数为I1＝2A时，变阻器的最大阻值R＝2×＝2×＝5Ω，与题意不符；当电流表的示数为I2＝0.4A时，变阻器的最大阻值R＝2×＝2×＝25Ω，符合题意，所以，所用变阻器的规格为“25Ω2A”，电流表的量程为“0～0.6A”此时电路的总电阻R总＝＝＝37.5Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R0的阻值：R0＝R总﹣R＝37.5Ω﹣×25Ω＝25Ω，第46页共46页,滑片P在最右端B处时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流：I＝＝＝0.3A，此时R0消耗的电功率P＝I2R0＝（0.3A）2×25Ω＝2.25W。答：（1）小灯泡的电阻是5Ω；（2）只闭合开关S1，移动滑片P，可使灯泡L正常发光，流过电流表的最小电流是1.2A；（3）滑片P在最右端B处时，R0消耗的电功率为2.25W。5．（2021抚顺模拟）有一只电热水壶，其铭牌上标有“220V1210W”的字样，不考虑温度对电阻的影响，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg。求：（1）它正常工作时通过电阻丝的电流有多大。（2）它正常工作时电阻丝的电阻有多大。（3）当实际电压为220V时，该电热水壶的效率为80%，在一标准大气压下将壶内1kg的水由20℃加热至沸腾，加热多少分钟。【答案】解：（1）由P＝UI可得，电热水壶正常工作时的电流：I＝＝＝5.5A；（2）由I＝可得，电热水壶正常工作时的电阻：R＝＝＝40Ω；（3）在1标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，第46页共46页,由η＝×100%可得，消耗的电能：W＝＝＝4.2×105J，由P＝可得，需要的加热时间：t′＝＝＝s≈5.8min。答：（1）正常工作时通过电阻丝的电流为5.5A；（2）正常工作时电阻丝的电阻为40Ω；（3）该热水壶的效率为80%，在一标准大气压下将壶内1kg的水由20℃加热至沸腾，需要加热5.8min。6．（2021临沂模拟）电压力锅集高压锅和电饭锅于一体，既安全又节能，“美的”牌某型号电压力锅铭牌如表所示。其工作原理如图甲所示，A为密闭锅体，R1、R2分别是主加热器和保温加热器，L是用来指示电压力锅保温状态的发光二极管（电阻忽略不计），S1为电源开关，闭合开关S1后，电路通过R1对电压力锅加热，当锅内水温达到105℃时，锅体向下移动，压力开关S2与触点a断开，与b点接通，电路通过R2对电压力锅保温。求：第46页共46页,（1）电压力锅正常加热时，R1的电阻；（2）该电压力锅消耗的电能有84%被用来给水加热。对2kg、20℃的水正常加热到92.6℃，电压力锅加热的时间；（3）若只让电压力锅加热工作时，测得图乙中电能表的转盘在6min内转过了60转，此时家庭电路的实际电压。【答案】解：（1）电压力锅正常加热时，只有R1连入电路中，由表中数据知，电压力锅正常加热功率P1＝1210W，由P＝可得，R1的电阻：R1＝＝＝40Ω；（2）2kg、20℃的水正常加热到92.6℃，水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（92.6℃﹣20℃）＝6.0984×105J；由加热消耗的电能84%被水吸收，由η＝×100%＝×100%得，电压力锅加热的时间：t′＝＝＝600s；（3）电能表的转盘在6min内转过了60转，测消耗的电能为：W＝kW•h＝0.1kW•h；则电压力锅的实际功率为：P＝＝＝1kW＝1000W，根据P＝可知，在R不变时，电功率与电压的平方成正比，则有：＝，即：（）2＝，即此时家庭电路的实际电压：第46页共46页,U实＝×220V＝200V。答：（1）电压力锅正常加热时，R1的电阻为40Ω；（2）电压力锅加热的时间为600s；（3）此时家庭电路的实际电压为200V7．（2021聊城模拟）如图所示，R1＝25Ω，小灯泡L的规格为“2.5V0.5A”，电源电压保持不变。（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压；（3）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.9A，求R2的阻值；（4）此电路功率的最大值。【答案】解：（1）小灯泡正常发光时，其实际电压等于额定电压，实际电流等于额定电流，R灯＝＝＝5Ω；（2）S1、S2都断开时，电路简化如图1所示：L与R1串联，小灯泡正常发光，故实际电流等于额定电流，电路电流I＝I灯＝I额＝0.5A电源电压U总＝IR总＝I（R1+R灯）＝0.5A×（25Ω+5Ω）＝15V；第46页共46页,（3）S1、S2都闭合时，电路简化如图2所示：R1与R2并联，电流表A测干路电流I并U1＝U2＝U＝15VR1电流I1＝＝＝0.6A；R2＝＝＝＝50Ω；（4）由P＝UI可知，由题可知，总电压不变，当I最大时，P最大，由图分析可知，当电路中用电器并联时，电流最大，即S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电路的电功率最大：P大＝UI大＝15V×0.9A＝13.5W。答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是5Ω；（2）电源电压为15V；（3）R2的阻值为50Ω；（4）此电路功率的最大值为13.5W。8.（2021江西模拟）小芳同学在查看电暖手袋说明书时，发现其主要参数如图所示。设环境温度为15℃．当给电暖手袋正常通电时，则：（1）通过电暖手袋的电流是多少？（2）当电暖水袋正常工作时发热体的阻值多大？（3）袋中液体温度升高到65℃时需吸收多少热量？[c液体＝4.2×103J/（kg•℃）]。第46页共46页,【答案】解：（1）由P＝UI可得，通过电暖手袋的电流：I＝＝＝2.5A；（2）由I＝可知，当电暖水袋正常工作时发热体的阻值：R＝＝＝88Ω；（3）液体吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（65℃﹣15℃）＝1.89×105J。答：（1）通过电暖手袋的电流是2.5A；（2）当电暖水袋正常工作时发热体的阻值是88Ω（3）袋中液体温度升高到65℃时需吸收1.89×105J的热量。9．（2021邵阳模拟）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“6V3.6W”字样，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．闭合开关，当滑片P移至B端时小灯泡正常发光。求：（1）小灯泡正常工作20s消耗的电能。（2）当滑片P移至中点时，小灯泡的实际功率。（不考虑灯丝电阻的变化）【答案】解：（1）根据P＝得，小灯泡正常工作20s消耗的电能为：第46页共46页,W＝Pt＝3.6W×20s＝72J；（2）根据P＝知，小灯泡的电阻为：RL＝＝＝10Ω滑片位于B端时，小灯泡与滑动变阻器AB段并联，小灯泡正常发光，则电源电压：U源＝6V；滑片P位于AB段中点时，小灯泡与滑动变阻器PA段并联再与滑动变阻器PB段串联；RAP＝RPB＝×R滑＝×20Ω＝10Ω电路中的总电阻为：R总＝+RPB＝+10Ω＝15Ω干路的电流为：I＝＝＝0.4A，滑动变阻器PB段两端的电压为：UPB＝IRPB＝0.4A×10Ω＝4V小灯泡两端的电压：UL＝U源﹣UPB＝6V﹣4V＝2V，小灯泡的实际功率：P实＝＝＝0.4W。答：（1）小灯泡正常工作20s消耗的电能为72J。（2）当滑片P移至中点时，小灯泡的实际功率为0.4W。第46页共46页,10.（2021盘锦模拟）“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。求：（1）除霜模式下，电路中的电流；（2）除雾模式下，电路的电功率。【答案】解：（1）除霜模式下S1闭合，只有R1接入电路，由欧姆定律得电路中的电流：I＝＝＝1A；（2）除雾模式下S1断开，R1与R2串联接入电路，电路中的总电阻为R总＝R1+R2＝100Ω+100Ω＝200Ω；此时电路的电功率：P＝＝＝50W；答：（1）除霜模式下，电路中的电流为1A；（2）除雾模式下，电路的电功率为50W。11.（2021衡阳模拟）实验小组的同学们利用石墨烯发热片，设计了加热与保温两挡的保暖衣，如图是保暖衣电路原理图，电源电压5V，加热电阻R1与R2阻值均为2.5Ω。（1）当S与S1同时闭合时，电路处于 （选填“加热”或“保温”）状态，求此时电路中的电流；（2）求保温状态下R1两端的电压。【答案】解：（1）当同时闭合开关S、S1时，R1被短路，此时电路电阻最小，根据P＝第46页共46页,可知，此时电路功率最大，处于加热状态；电源电压为：U＝5V，R1＝2.5Ω，则电路中的电流为：I1＝＝＝2A；（2）当闭合开关S、断开S1时，两个电阻串联，电阻最大，为保温挡，此时电路中的总电阻为：R＝R1+R2＝2.5Ω+2.5Ω＝5Ω；电路中的电流为；I＝＝＝1A；R1两端的电压为：U1＝I1R1＝1A×2.5Ω＝2.5V。答：（1）加热；电路中的电流为2A；（2）保温状态下R1两端的电压为2.5V。12．（2021鞍山模拟）如图表是从某电热饮水机说明书上收集到的信息。当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，S断开时，饮水机处于保温状态。为了测量它加热时的实际功率，小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关S，测得热水箱中的水（装满）从25℃升高到100℃，所用时间为7.5min，同时观察到家中标有“1200r/kW•h”字样的电能表转盘转过120转（r）．不考虑温度对阻值的影响；根据以上信息，求：（1）饮水机热水箱中的水从25℃升高到100℃时所吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。（2）饮水机此加热过程中的热效率（η＝×100%）。（3）饮水机加热时的实际电压。第46页共46页,【答案】解：（1）水的体积V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，由ρ＝得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；则水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣25℃）＝3.15×105J。（2）“1200r/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转过1200r，则电能表的转盘转过120r消耗的电能为：W＝＝0.1kW•h＝3.6×105J，饮水机的热效率：η＝×100%＝×100%＝87.5%。（3）当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，电路中只有R1工作，由P＝得，R1的阻值为：R1＝＝＝50Ω；饮水机的工作时间t＝7.5min＝450s，则饮水机的实际功率：P实＝＝＝800W，则饮水机加热时的实际电压：U实＝＝＝200V。答：（1）饮水机热水箱中的水从25℃升高到100℃时所吸收的热量为3.15×105J；（2）饮水机在加热过程中的热效率为87.5%；（3）饮水机加热时的实际电压为200V。第46页共46页,13．（2021大连模拟）随着社会科技的发展，现在许多地方都安装了监控装置。如图1所示是我县正阳温泉小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置（光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小），光源射出的远红外激光束穿过通道照射到光敏电阻RL上，当有人通过时，人体将阻挡激光光线的射入。电源电压恒定为15V，RL为光敏电阻，定值电阻R0＝10Ω，若在0～11s的时间内有两人分别经过通道，每次通过时间为1s，电压表的示数变化规律如图2，U﹣t．求：（1）当有人通过（光敏电阻在无激光照射）时，光敏电阻的阻值RL0；（2）当无人通过时，光敏电阻的功率；（3）在0～11s的时间内电路消耗的电能。【答案】解：（1）由图1知，RL与R0串联，电压表测R0两端电压，在0～11s的时间内有两人分别经过通道，每次通过时间为1s，由图象可知，3s～4s和10s～11s间有人通过，对应的电压3V，即有人通过时，R0两端的电压U0＝3V，所以光敏电阻RL两端的电压：UL＝U﹣U0＝15V﹣3V＝12V，所以电路中的电流：I1＝＝＝0.3A，此时光敏电阻的阻值：RL＝＝＝40Ω；第46页共46页,（2）由图象可知，当无人通过时电压表示数为6V，即：U0′＝6V，RL两端的电压：UL′＝U﹣U0′＝15V﹣6V＝9V，所以电路中的电流：I2＝＝＝0.6A，所以光敏电阻的功率：PL＝UL′I2＝9V×0.6A＝5.4W；（3）在0～11s的时间内，有人通过时电路消耗的电能：W1＝UI1t1＝15V×0.3A×2s＝9J；在0～11s的时间内，无人通过的时间：t2＝t﹣t1＝11s﹣2s＝9s，此时电路消耗的电能：W2＝UI2t2＝15V×0.6A×9s＝81J，在0～11s的时间内电路消耗的电能：W＝W1+W2＝9J+81J＝90J。答：（1）当有人通过时，光敏电阻的阻值为40Ω；（2）当无人通过时，光敏电阻的功率5.4W；（3）在0﹣11s的时间内电路消耗的电能90J。14．（2021济宁模拟）两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具，备受年轻人喜爱（如图所示），下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数。（1）图中平衡车轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，求此时地面受到的压强（g＝10N/kg）（2）若电动机以额定功率工作，求锂电池充足一次电最多可骑行的时间。（3）锂电池充足电后，电动车在平直的公路上匀速行驶，受到的平均阻力为96N，最多能连续行驶17.28km，求电动车工作的效率。第46页共46页,【答案】解：（1）平衡车静止时对地面的压力：F＝G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，此时地面受到的压强：p＝＝＝2×104Pa；（2）锂电池充足一次电储存的电能：W电＝UIt＝48V×12A×3600s＝2.0736×106J，由P＝可得，最多可骑行的时间：t′＝＝＝5760s；（3）电动车在平直的公路上匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力F＝f＝96N，牵引力做的功：W＝Fs＝96N×17.28×103m＝1.65888×106J，电动车工作的效率：η＝×100%＝×100%＝80%。答：（1）地面受到的压强为2×104Pa；（2）锂电池充足一次电最多可骑行的时间为5760s；（3）电动车工作的效率为80%。15．（2021贵阳模拟）阅读下列材料，并回答问题。“复兴号”动车第46页共46页,如图，它是我国具有完全自主知识产权的“CR400AF”动车组，它采用了全新低阻力流线型头型，全车部署了2500余项监测点，能够对冷却系统、制动系统、运行系统全方位实时监测，列车内还设有高清摄像监控，无线WIFI，配备USB插口等。该动车部分参数见下表。（设乘客人均质量为50kg，本题g取10N/kg。）（1）“复兴号”动车车头采用了流线型设计是为了______，车头采用的材料应具有较大的______，提高了动车的防护能力。（2）推重比是衡量动车牵引能力的重要指标，其含义是动车匀速运行时的牵引力与车总重的比值。经检测，“复兴号”动车运行时的总阻力f与列车速度v满足f=kv2的关系，其中k=40N•m﹣2•s2，若“复兴号”动车以360km/h的速度满载运行，请计算：①此时的推重比_______；②动车牵引电机的效率为80%，则牵引电机每秒耗电多少焦耳_______？（3）阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证旅客上下动车时的安全，需在车门旁开启警示灯。如图乙所示是某同学为动车设计的模拟电路。①选择图甲中的______（选择“R1”或“R2”）湿敏电阻，将它串联在图乙电路中的______（选择“A”或“B”）位置，闭合开关，警示灯能随湿度变化而自动调整亮度，且不断闪烁。②已知电源电压为6V，警示灯的规格是“6V第46页共46页,3W”，当空气湿度为80%时，闪烁的过程中，灯较暗时的实际功率是______W（电磁铁电阻忽略不计，灯泡电阻不随温度变化）。【答案】减小阻力硬度0.15×107JR2B0.75【解析】(1)[1][2]复兴号动车高速行驶时与空气有较大摩擦力，所以车头采用了流线型设计是为了减小阻力；同时为了保护车体不被损坏，需要采用硬度较大的材料。(2)①[3]根据题意可以求出动车运行时的推力为动车满载时的重力为推重比为②[4]动车每秒钟行驶为推力所做的功为牵引电机每秒耗电量为（3）①[5]根据图像判断出R1和R2与湿度的关系；根据实际需要，当空气潮湿，能见度低时，警示灯变亮，即警示灯随随湿度增加而变亮，警示灯变亮时，电路中的电流增大，电阻减小，即湿敏电阻随着湿度的增加而减小，根据图像电阻R2符合要求。[6]由图乙可知，当空气湿度变大，能见度低时，湿敏电阻的阻值变小，根据可知，电路中的电流增大，电磁铁的磁性变强，将衔铁吸引下来；若湿敏电阻放在B第46页共46页,位置时会被短路，电路中的电流突然增大，警示灯一下变得很亮，起到闪烁的作用，而放在A点则不会出现此现象。②[7]由可知，警示灯的电阻为由图可知，当空气湿度为80%时，R2的电阻为12Ω，在闪烁过程中，电路的最小电流为灯泡较暗时的实际功率为16．（2021连云港模拟）某一天晚上睡觉前，小兰同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小兰将大米等食材放入电饭煲内，晚上11点接通了电饭煲电路并断开家里所有用电器，经过了待机、加热、保温三个过程，7点起床断开了电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，已知这一晚电饭煲接入电路中仅在待机状态下小兰家的电能表（如图乙所示）就闪烁了480imp，电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图丙所示，R1与R2电阻之和是275Ω，求：（1）待机状态下电饭煲消耗了多少电能？（2）R2的阻值。（3）若整个过程电饭煲消耗电能共1.4kW•h，求保温时间。第46页共46页,【答案】（1）待机状态下电饭煲消耗的电能W待机＝＝0.3kW•h；（2）由图乙可知，当开关S、S1闭合时，R1与R2并联，电路总电阻较小，根据P＝可知总功率较大，为加热状态，P加热＝＝＝........①当开关S闭合、S1断开时，电路只有R2工作，总电阻较大，根据P＝可知总功率较小，其功率为P保温＝.........②根据图甲可知，P加热：P保温＝5：1..........③联立①②③可得R2＝220Ω；（3）P保温＝＝＝220W＝0.22kW，P加热＝5P保温＝0.22kW×5＝1.1kW；从图甲可知待机功率为50W＝0.05kW，则待机时间t1＝＝＝6h，晚上11点接通了电饭煲电路并断开家里所有用电器，经过了待机、加热、保温三个过程，7点起床断开了电源，整个过程共用时8h，设保温时间为t，则加热时间为8h﹣6h﹣t＝2h﹣t，电饭煲消耗电能共1.4kW•h，则：W待机+W加热+W保温＝1.4kW•h，根据W＝Pt可得：W待机+P加热t加热+P保温t保温＝1.4kW•h，即：0.3kW•h+1.1kW×（2h﹣t）+0.22kW×t＝1.4kW•h，解出t＝1.25h。第46页共46页,答：（1）待机状态下电饭煲消耗了0.3kW•h的电能。（2）R2的阻值为220Ω。（3）保温时间为1.25h。17．（2021哈尔滨模拟）小华家买了一个家用电吹风，主要技术参数如表，其简化电路如图甲所示。某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示。求：（1）在此次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是多少？（2）电吹风吹热风时，通过电路的总电流是多大？（计算结果保留1位小数）（3）当电路供电电压为198V，电吹风吹热风时，电热丝的实际电功率为多大？（电热丝电阻保持不变）【答案】（1）由图乙可知，电吹风吹热风时的时间t热＝5s，吹冷风时的时间t冷＝10s，由P＝可得，在此次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能：W总＝W热+W冷＝P热t热+P冷t冷＝980W×5s+100W×10s＝5900J；（2）由P＝UI可得，电吹风吹热风时，通过电路的总电流：I热＝＝≈4.5A；（3）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，第46页共46页,所以，电吹风吹热风时电热丝的功率：PR＝P热﹣P冷＝980W﹣100W＝880W，由P＝可得，电热丝的电阻：R＝＝＝55Ω；当电路供电电压为198V，电吹风吹热风时，电热丝的实际电功率：P实＝＝＝712.8W。答：（1）在此次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是5900J；（2）电吹风吹热风时，通过电路的总电流是4.5A；（3）当电路供电电压为198V，电吹风吹热风时，电热丝的实际电功率为712.8W。18．（2021江西模拟）新冠病毒防疫期间，外卖小哥购买了一辆按新国标生产的电动自行车专送外卖（如图），该车部分参数如表所示，已知小哥质量为60kg，求：（1）小哥骑行时人和车的总重量；（2）小哥在某次接单中要将外卖送到与其距离5km的客人住处至少需要的时间；（3）小哥在上述的送货过程中（以最大输出功率行驶），其骑行的电动自行车所做的功。【答案】解：（1）小哥骑行时人和车的总重量：G＝（m人+m车）g＝（60kg+40kg）×9.8N/kg＝980N。（2）根据v＝可得，小哥在某次接单中要将外卖送到与其距离5km的客人住处至少需要的时间：t＝＝＝0.2h＝720s。第46页共46页,（3）根据P＝可得，小哥在上述的送货过程中，其骑行的电动自行车所做的功：W＝Pt＝400W×720s＝2.88×105J。答：（1）小哥骑行时人和车的总重量为980N；（2）小哥在某次接单中要将外卖送到与其距离5km的客人住处至少需要的时间为0.2h；（3）小哥在上述的送货过程中，其骑行的电动自行车所做的功为2.88×105J。19．（2021沈阳模拟）某压力传感器的电阻R会随着撞击力F增大而快速减小，变化图像如图26甲所示。现将它接入电路（乙所示），来做手机抗摔实验。闭合开关S，在离传感器上方1m高度释放手机，手机屏幕向下撞到传感器的平台上（平台的质量不计），当撞击力为80N时屏幕刚好破裂，此时实验测得撞击前、撞击时和撞击后的电流随时间变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝30V，定值电阻R0＝10Ω。问：（1）传感器未受到撞击时，电阻为多大？（2）传感器未受到撞击时，5s内压力传感器产生的热量是多少？（3）通过计算说明此次实验中手机屏幕是否会破裂？【答案】解：（1）由图丙可知，传感器未受到撞击时的电流为：I＝I0＝I传＝0.05A，定值电阻两端电压U0＝I0R0＝0.05A×10Ω＝0.5V；传感器两端电压U传＝U﹣U0＝30V﹣0.5V＝29.5V；由I＝得，传感器电阻：R传＝＝＝590Ω；（2）由Q＝I2Rt可得，5s内压力传感器产生的热量：Q＝I2R传t＝（0.05A）2第46页共46页,×590Ω×5s＝7.375J；（3）撞击力越大，压力传感器电阻越小，电路中电流越大，由图丙知电路中最大电流I'＝1.5A，由串联电路特点和欧姆定律可知，此时传感器两端电压为：U'传＝U﹣I'R0＝30V﹣1.5A×10Ω＝15V，此时传感器的电阻：R传＝＝＝10Ω；由图像丙可知，此时样品所受的压力为60N，小于80N，所以手机屏幕不会破裂。答案为（1）传感器未受到撞击时，电阻为590Ω；（2）传感器未受到撞击时，5s内压力传感器产生的热量是7.375J；（3）手机屏幕不会破裂。20.（2021延庆模拟）某型号的电饭锅有两档，分别是高温烧煮和保温焖饭，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）．已知R1=44Ω，R2=2156Ω．求：（1）电饭锅高温烧煮时，它的功率是多大？（2）电饭锅保温焖饭时，电阻R1两端的电压为4.4V，电饭锅工作10min产生的热量是多少？【答案】(1)；(2)21.(2021遵义模拟)如图甲所示电路，电源为电压可调的直流学生电源，小灯泡L标有“8V 4W”的字样，定值电阻R1＝4Ω，滑动变阻器R标有“50Ω 1A”的字样；如图乙所示为小灯泡L的IU图像．(1)小灯泡L正常工作时的电阻是多少？(2)只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于a端，调节电源电压使电压表示数为8V，此时电源电压U是多大？(3)同时闭合开关S、S1，调节电源电压为12V，滑动变阻器的滑片P第46页共46页,移动到某一位置时，小灯泡L消耗的电功率为2W，此时滑动变阻器消耗的电功率是多少？【答案】(1)小灯泡L标有“8V 4W”的字样，表示小灯泡L的额定电压为8V，额定功率为4W，由图乙知小灯泡L正常工作时的电流为IL＝0.5A，由欧姆定律得，小灯泡L正常工作时的电阻R＝＝＝16Ω.(2)只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，R1与L串联，电压表测小灯泡L两端的电压，此时UL＝8V，故小灯泡L正常工作，则通过电路的电流I＝IL＝0.5A；由欧姆定律得，R1两端的电压U1＝IR1＝0.5A×4Ω＝2V；根据串联电路电压的规律，此时电源电压U＝U1＋UL＝2V＋8V＝10V.(3)同时闭合开关S、S1时，R1被短路，R与小灯泡L串联；由图乙可知，当P′L＝2W时，U′L＝5V，I′L＝0.4A，根据串联电路电压的规律，此时滑动变阻器两端的电压U滑＝U′－U′L＝12V－5V＝7V，此时滑动变阻器消耗的电功率P滑＝U滑I′L＝7V×0.4A＝2.8W.22.（2021华中师大海南附中模拟）王老师在美都电器购买了一台电热水器，它的名牌部分参数如下（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝（电阻不随温度变化）。求电热水器：（1）在低温档正常工作时的功率；（2）中温档正常工作5min消耗的电能；（3）高温挡正常工作时的额定电流。第46页共46页,【答案】(1)440W；(2)3.3×105J；(3)8.3A第46页共46页
2022年中考物理一轮复习：电功率 综合计算题精选汇编（word版，含答案）
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2022年中考物理一轮复习：电功率综合计算题精选汇编1．（2021江西模拟）如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V3.6W”字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.6A．求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）滑动变阻器R2的最大阻值；（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率。2．（2021贵阳模拟）如图所示电路，电源电压恒为6V，小灯泡标有“4.5V0.3A”字样，滑动变阻器R的规格为“30Ω1A”，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数为4.5V。求：（1）小灯泡正常工作时电阻；（2）小灯泡正常工作1分钟，电路消耗的电能；（3）整个电路的最小电功率。第46页共46页,3．（2021常州模拟）在综合实践活动中，小宇根据学习的电学知识设计了一种可以自动煮饭的电饭锅，如图甲所示。图中R1和R2均为电阻丝，S是定时开关，S1是自动控制开关。将该电路接入家庭电路中，原料加入锅中，利用定时开关S定好煮饭时长，就可以开始10min加热，5min保温的循环煮饭过程。时间一到S自动切断电源停止煮饭。某次利用电饭锅煮饭，电路总功率随时间变化的图像如图乙所示，求：（1）R1和R2的阻值；（2）该电饭锅做一次饭消耗的电能；（3）在用电高峰期该电饭锅的实际电压只有209V，求在用电高峰期该电饭锅保温过程中R1消耗的电功率。第46页共46页,4．（2021潍坊模拟）如图甲所示，电源电压可调，灯泡L规格为“15V45W”，且灯丝电阻不随温度变化，电流表量程为“0～0.6A“和“0～3A”，电压表的量程符合要求，滑动变阻器R的规格分别为“10Ω3A“和“25Ω2A“。请画出所需的等效电路图（1）求小灯泡的电阻是多少？（2）将电源调到18V，电流表量程为“0～3A”，只闭合开关S1，移动滑片P，可使灯泡L正常发光。求流过电流表的最小电流是多少？（3）将电源调到15V，只闭合开关S2、S4，将滑片P置于中点O处（可能重新选择了电流表量程和变阻器R）电流表指计指到满偏刻度的位置，若将滑片P从中点移到最左端A，两表示数的I﹣U关系如图乙所示，求滑片P在最右端B处时，R0消耗的电功率是多少？第46页共46页,5．（2021抚顺模拟）有一只电热水壶，其铭牌上标有“220V1210W”的字样，不考虑温度对电阻的影响，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg。求：（1）它正常工作时通过电阻丝的电流有多大。（2）它正常工作时电阻丝的电阻有多大。（3）当实际电压为220V时，该电热水壶的效率为80%，在一标准大气压下将壶内1kg的水由20℃加热至沸腾，加热多少分钟。6．（2021临沂模拟）电压力锅集高压锅和电饭锅于一体，既安全又节能，“美的”牌某型号电压力锅铭牌如表所示。其工作原理如图甲所示，A为密闭锅体，R1、R2分别是主加热器和保温加热器，L是用来指示电压力锅保温状态的发光二极管（电阻忽略不计），S1为电源开关，闭合开关S1后，电路通过R1对电压力锅加热，当锅内水温达到105℃时，锅体向下移动，压力开关S2与触点a断开，与b点接通，电路通过R2对电压力锅保温。求：第46页共46页,（1）电压力锅正常加热时，R1的电阻；（2）该电压力锅消耗的电能有84%被用来给水加热。对2kg、20℃的水正常加热到92.6℃，电压力锅加热的时间；（3）若只让电压力锅加热工作时，测得图乙中电能表的转盘在6min内转过了60转，此时家庭电路的实际电压。7．（2021聊城模拟）如图所示，R1＝25Ω，小灯泡L的规格为“2.5V0.5A”，电源电压保持不变。（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压；第46页共46页,（3）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.9A，求R2的阻值；（4）此电路功率的最大值。8.（2021江西模拟）小芳同学在查看电暖手袋说明书时，发现其主要参数如图所示。设环境温度为15℃．当给电暖手袋正常通电时，则：（1）通过电暖手袋的电流是多少？（2）当电暖水袋正常工作时发热体的阻值多大？（3）袋中液体温度升高到65℃时需吸收多少热量？[c液体＝4.2×103J/（kg•℃）]。第46页共46页,9．（2021邵阳模拟）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“6V3.6W”字样，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．闭合开关，当滑片P移至B端时小灯泡正常发光。求：（1）小灯泡正常工作20s消耗的电能。（2）当滑片P移至中点时，小灯泡的实际功率。（不考虑灯丝电阻的变化）10.（2021盘锦模拟）“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。求：（1）除霜模式下，电路中的电流；（2）除雾模式下，电路的电功率。第46页共46页,11.（2021衡阳模拟）实验小组的同学们利用石墨烯发热片，设计了加热与保温两挡的保暖衣，如图是保暖衣电路原理图，电源电压5V，加热电阻R1与R2阻值均为2.5Ω。（1）当S与S1同时闭合时，电路处于 （选填“加热”或“保温”）状态，求此时电路中的电流；（2）求保温状态下R1两端的电压。12．（2021鞍山模拟）如图表是从某电热饮水机说明书上收集到的信息。当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，S断开时，饮水机处于保温状态。为了测量它加热时的实际功率，小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关S，测得热水箱中的水（装满）从25℃升高到100℃，所用时间为7.5min，同时观察到家中标有“1200r/kW•h”字样的电能表转盘转过120转（r）．不考虑温度对阻值的影响；根据以上信息，求：第46页共46页,（1）饮水机热水箱中的水从25℃升高到100℃时所吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。（2）饮水机此加热过程中的热效率（η＝×100%）。（3）饮水机加热时的实际电压。13．（2021大连模拟）随着社会科技的发展，现在许多地方都安装了监控装置。如图1所示是我县正阳温泉小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置（光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小），光源射出的远红外激光束穿过通道照射到光敏电阻RL上，当有人通过时，人体将阻挡激光光线的射入。电源电压恒定为15V，RL为光敏电阻，定值电阻R0＝10Ω，若在0～11s的时间内有两人分别经过通道，每次通过时间为1s，电压表的示数变化规律如图2，U﹣t．求：（1）当有人通过（光敏电阻在无激光照射）时，光敏电阻的阻值RL0；（2）当无人通过时，光敏电阻的功率；（3）在0～11s的时间内电路消耗的电能。第46页共46页,14．（2021济宁模拟）两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具，备受年轻人喜爱（如图所示），下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数。（1）图中平衡车轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，求此时地面受到的压强（g＝10N/kg）（2）若电动机以额定功率工作，求锂电池充足一次电最多可骑行的时间。（3）锂电池充足电后，电动车在平直的公路上匀速行驶，受到的平均阻力为96N，最多能连续行驶17.28km，求电动车工作的效率。第46页共46页,15．（2021贵阳模拟）阅读下列材料，并回答问题。“复兴号”动车如图，它是我国具有完全自主知识产权的“CR400AF”动车组，它采用了全新低阻力流线型头型，全车部署了2500余项监测点，能够对冷却系统、制动系统、运行系统全方位实时监测，列车内还设有高清摄像监控，无线WIFI，配备USB插口等。该动车部分参数见下表。（设乘客人均质量为50kg，本题g取10N/kg。）（1）“复兴号”动车车头采用了流线型设计是为了______，车头采用的材料应具有较大的______，提高了动车的防护能力。（2）推重比是衡量动车牵引能力的重要指标，其含义是动车匀速运行时的牵引力与车总重的比值。经检测，“复兴号”动车运行时的总阻力f与列车速度v满足f=kv2的关系，其中k=40N•m﹣2•s2，若“复兴号”动车以360km/h的速度满载运行，请计算：第46页共46页,①此时的推重比_______；②动车牵引电机的效率为80%，则牵引电机每秒耗电多少焦耳_______？（3）阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证旅客上下动车时的安全，需在车门旁开启警示灯。如图乙所示是某同学为动车设计的模拟电路。①选择图甲中的______（选择“R1”或“R2”）湿敏电阻，将它串联在图乙电路中的______（选择“A”或“B”）位置，闭合开关，警示灯能随湿度变化而自动调整亮度，且不断闪烁。②已知电源电压为6V，警示灯的规格是“6V3W”，当空气湿度为80%时，闪烁的过程中，灯较暗时的实际功率是______W（电磁铁电阻忽略不计，灯泡电阻不随温度变化）。16．（2021连云港模拟）某一天晚上睡觉前，小兰同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小兰将大米等食材放入电饭煲内，晚上11点接通了电饭煲电路并断开家里所有用电器，经过了待机、加热、保温三个过程，7点起床断开了电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，已知这一晚电饭煲接入电路中仅在待机状态下小兰家的电能表（如图乙所示）就闪烁了480imp，电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图丙所示，R1与R2电阻之和是275Ω，求：第46页共46页,（1）待机状态下电饭煲消耗了多少电能？（2）R2的阻值。（3）若整个过程电饭煲消耗电能共1.4kW•h，求保温时间。17．（2021哈尔滨模拟）小华家买了一个家用电吹风，主要技术参数如表，其简化电路如图甲所示。某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示。求：（1）在此次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是多少？（2）电吹风吹热风时，通过电路的总电流是多大？（计算结果保留1位小数）（3）当电路供电电压为198V，电吹风吹热风时，电热丝的实际电功率为多大？（电热丝电阻保持不变）第46页共46页,18．（2021江西模拟）新冠病毒防疫期间，外卖小哥购买了一辆按新国标生产的电动自行车专送外卖（如图），该车部分参数如表所示，已知小哥质量为60kg，求：（1）小哥骑行时人和车的总重量；（2）小哥在某次接单中要将外卖送到与其距离5km的客人住处至少需要的时间；（3）小哥在上述的送货过程中（以最大输出功率行驶），其骑行的电动自行车所做的功。19．（2021沈阳模拟）某压力传感器的电阻R会随着撞击力F增大而快速减小，变化图像如图26甲所示。现将它接入电路（乙所示），来做手机抗摔实验。闭合开关S，在离传感器上方1m高度释放手机，手机屏幕向下撞到传感器的平台上（平台的质量不计），当撞击力为80N时屏幕刚好破裂，此时实验测得撞击前、撞击时和撞击后的电流随时间变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝30V，定值电阻R0＝10Ω。问：第46页共46页,（1）传感器未受到撞击时，电阻为多大？（2）传感器未受到撞击时，5s内压力传感器产生的热量是多少？（3）通过计算说明此次实验中手机屏幕是否会破裂？20.（2021延庆模拟）某型号的电饭锅有两档，分别是高温烧煮和保温焖饭，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）．已知R1=44Ω，R2=2156Ω．求：（1）电饭锅高温烧煮时，它的功率是多大？（2）电饭锅保温焖饭时，电阻R1两端的电压为4.4V，电饭锅工作10min产生的热量是多少？第46页共46页,21.(2021遵义模拟)如图甲所示电路，电源为电压可调的直流学生电源，小灯泡L标有“8V 4W”的字样，定值电阻R1＝4Ω，滑动变阻器R标有“50Ω 1A”的字样；如图乙所示为小灯泡L的IU图像．(1)小灯泡L正常工作时的电阻是多少？(2)只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于a端，调节电源电压使电压表示数为8V，此时电源电压U是多大？(3)同时闭合开关S、S1，调节电源电压为12V，滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时，小灯泡L消耗的电功率为2W，此时滑动变阻器消耗的电功率是多少？22.（2021华中师大海南附中模拟）王老师在美都电器购买了一台电热水器，它的名牌部分参数如下（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝（电阻不随温度变化）。求电热水器：（1）在低温档正常工作时的功率；（2）中温档正常工作5min消耗的电能；第46页共46页,（3）高温挡正常工作时的额定电流。第46页共46页,2022年中考物理一轮复习：电功率综合计算题精选汇编参考答案1．（2021江西模拟）如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V3.6W”字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.6A．求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）滑动变阻器R2的最大阻值；（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率。【答案】解：（1）由图可知，只闭合S、S1时，L与R1串联，小灯泡正常发光，由串联电路电流特点和P＝UI可得电路中电流：I＝I1＝IL＝＝＝0.6A，由串联电路的电压特点可知，R1两端电压：U1＝U﹣U额＝12V﹣6V＝6V，由欧姆定律得，R1的阻值：R1＝＝＝10Ω。（2）由图可知，当所有开关都闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，滑片在最右端，其连入阻值最大，通过R1的电流：I1＝＝＝1.2A，第46页共46页,由并联电路电流规律可知，通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.6A﹣1.2A＝0.4A，则R2的最大阻值：R2＝＝＝30Ω。（3）串联电路有分压的特点，且R1＜R2，所以当S、S2闭合且滑片在右端时，灯泡和变阻器R2的最大阻值串联，此时灯泡分得电压最小，灯泡消耗的电功率最小，灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω，电路中的最小电流：I′＝＝＝0.3A；所以灯泡通电消耗的最小电功率：P最小＝I′2RL＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W。答：（1）定值电阻R1的阻值为10Ω；（2）滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω；（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率为0.9W。2．（2021贵阳模拟）如图所示电路，电源电压恒为6V，小灯泡标有“4.5V0.3A”字样，滑动变阻器R的规格为“30Ω1A”，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数为4.5V。求：（1）小灯泡正常工作时电阻；（2）小灯泡正常工作1分钟，电路消耗的电能；（3）整个电路的最小电功率。【答案】（1）15Ω；（2）108J；（3）0.9W第46页共46页,【解析】解：（1）由可得小灯泡正常工作时电阻（2）小灯泡正常工作时，电路电流等于灯泡的额定电流，则1分钟电路消耗的电能（3）闭合开关S，当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入阻值最大为30Ω时，电压表示数即滑动变阻器两端电压为4.5V时，此时电路电流最小，整个电路的电功率最小。则此时电路的最小电流则电路的最小电功率答：（1）小灯泡正常工作时电阻是15Ω；（2）小灯泡正常工作1分钟，电路消耗的电能是108J；（3）整个电路的最小电功率是0.9W。3．（2021常州模拟）在综合实践活动中，小宇根据学习的电学知识设计了一种可以自动煮饭的电饭锅，如图甲所示。图中R1和R2均为电阻丝，S是定时开关，S1是自动控制开关。将该电路接入家庭电路中，原料加入锅中，利用定时开关S定好煮饭时长，就可以开始10min加热，5min保温的循环煮饭过程。时间一到S自动切断电源停止煮饭。某次利用电饭锅煮饭，电路总功率随时间变化的图像如图乙所示，求：第46页共46页,（1）R1和R2的阻值；（2）该电饭锅做一次饭消耗的电能；（3）在用电高峰期该电饭锅的实际电压只有209V，求在用电高峰期该电饭锅保温过程中R1消耗的电功率。【答案】（1）当S、S1均闭合时，R2被短路，只有R1接入电路，电饭锅处于加热状态，由图乙可知功率为1100W，所以R1的阻值为：R1＝＝＝44Ω，当S闭合时，R1和R2串联，电饭锅处于保温状态，由图乙可知总功率为440W，所以电路的总电阻为：R＝＝＝110Ω，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以R2的阻值为：R2＝R﹣R1＝110Ω﹣44Ω＝66Ω；（2）由图乙看出：电饭锅煮一次饭，加热了20min，保温了10min，电路消耗的电能为各部分电能之和，所以电饭锅做一次饭消耗的电能为：W＝P1t1+P2t2＝1100W×20×60s+440W×10×60s＝1.584×106J；（3）保温时R1和R2串联，此时电路中的电流为：I＝＝＝1.9A，所以R1的功率为：P1′＝I2R1＝（1.9A）2×44Ω＝158.84W。答：（1）R1的阻值为44Ω，R2的阻值为66Ω；（2）该电饭锅做一次饭消耗的电能为1.584×106J；（3）R1消耗的电功率为158.84W。4．（2021潍坊模拟）如图甲所示，电源电压可调，灯泡L规格为“15V45W”，且灯丝电阻不随温度变化，电流表量程为“0～0.6A“和“0～3A”，电压表的量程符合要求，滑动变阻器R的规格分别为“10Ω3A“和“25Ω2A“。第46页共46页,请画出所需的等效电路图（1）求小灯泡的电阻是多少？（2）将电源调到18V，电流表量程为“0～3A”，只闭合开关S1，移动滑片P，可使灯泡L正常发光。求流过电流表的最小电流是多少？（3）将电源调到15V，只闭合开关S2、S4，将滑片P置于中点O处（可能重新选择了电流表量程和变阻器R）电流表指计指到满偏刻度的位置，若将滑片P从中点移到最左端A，两表示数的I﹣U关系如图乙所示，求滑片P在最右端B处时，R0消耗的电功率是多少？【答案】解：（1）由P＝UI＝可得，小灯泡的电阻：RL＝＝＝5Ω；（2）只闭合开关S1且灯泡L正常发光时，等效电路图如下图所示：灯泡正常发光时，通过的电流：IL＝＝＝3A，则滑动变阻器R的规格为“10Ω3A”，第46页共46页,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，流过电流表的示数最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，流过电流表的示数最小：I最小＝＝＝1.2A；（3）只闭合开关S2、S4，将滑片P置于中点O处，等效电路图如下图所示：滑片P移到最左端A时，R0两端的电压等于电源的电压UA＝U′＝15V，由图乙可知，横坐标每个小格代表的电压为＝2.5V，则P在中点O时的电压UO＝4×2.5V＝10V，此时电流表指计指到满偏刻度的位置，其示数为2A或0.4A，电流表的示数为I1＝2A时，变阻器的最大阻值R＝2×＝2×＝5Ω，与题意不符；当电流表的示数为I2＝0.4A时，变阻器的最大阻值R＝2×＝2×＝25Ω，符合题意，所以，所用变阻器的规格为“25Ω2A”，电流表的量程为“0～0.6A”此时电路的总电阻R总＝＝＝37.5Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R0的阻值：R0＝R总﹣R＝37.5Ω﹣×25Ω＝25Ω，第46页共46页,滑片P在最右端B处时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流：I＝＝＝0.3A，此时R0消耗的电功率P＝I2R0＝（0.3A）2×25Ω＝2.25W。答：（1）小灯泡的电阻是5Ω；（2）只闭合开关S1，移动滑片P，可使灯泡L正常发光，流过电流表的最小电流是1.2A；（3）滑片P在最右端B处时，R0消耗的电功率为2.25W。5．（2021抚顺模拟）有一只电热水壶，其铭牌上标有“220V1210W”的字样，不考虑温度对电阻的影响，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg。求：（1）它正常工作时通过电阻丝的电流有多大。（2）它正常工作时电阻丝的电阻有多大。（3）当实际电压为220V时，该电热水壶的效率为80%，在一标准大气压下将壶内1kg的水由20℃加热至沸腾，加热多少分钟。【答案】解：（1）由P＝UI可得，电热水壶正常工作时的电流：I＝＝＝5.5A；（2）由I＝可得，电热水壶正常工作时的电阻：R＝＝＝40Ω；（3）在1标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，第46页共46页,由η＝×100%可得，消耗的电能：W＝＝＝4.2×105J，由P＝可得，需要的加热时间：t′＝＝＝s≈5.8min。答：（1）正常工作时通过电阻丝的电流为5.5A；（2）正常工作时电阻丝的电阻为40Ω；（3）该热水壶的效率为80%，在一标准大气压下将壶内1kg的水由20℃加热至沸腾，需要加热5.8min。6．（2021临沂模拟）电压力锅集高压锅和电饭锅于一体，既安全又节能，“美的”牌某型号电压力锅铭牌如表所示。其工作原理如图甲所示，A为密闭锅体，R1、R2分别是主加热器和保温加热器，L是用来指示电压力锅保温状态的发光二极管（电阻忽略不计），S1为电源开关，闭合开关S1后，电路通过R1对电压力锅加热，当锅内水温达到105℃时，锅体向下移动，压力开关S2与触点a断开，与b点接通，电路通过R2对电压力锅保温。求：第46页共46页,（1）电压力锅正常加热时，R1的电阻；（2）该电压力锅消耗的电能有84%被用来给水加热。对2kg、20℃的水正常加热到92.6℃，电压力锅加热的时间；（3）若只让电压力锅加热工作时，测得图乙中电能表的转盘在6min内转过了60转，此时家庭电路的实际电压。【答案】解：（1）电压力锅正常加热时，只有R1连入电路中，由表中数据知，电压力锅正常加热功率P1＝1210W，由P＝可得，R1的电阻：R1＝＝＝40Ω；（2）2kg、20℃的水正常加热到92.6℃，水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（92.6℃﹣20℃）＝6.0984×105J；由加热消耗的电能84%被水吸收，由η＝×100%＝×100%得，电压力锅加热的时间：t′＝＝＝600s；（3）电能表的转盘在6min内转过了60转，测消耗的电能为：W＝kW•h＝0.1kW•h；则电压力锅的实际功率为：P＝＝＝1kW＝1000W，根据P＝可知，在R不变时，电功率与电压的平方成正比，则有：＝，即：（）2＝，即此时家庭电路的实际电压：第46页共46页,U实＝×220V＝200V。答：（1）电压力锅正常加热时，R1的电阻为40Ω；（2）电压力锅加热的时间为600s；（3）此时家庭电路的实际电压为200V7．（2021聊城模拟）如图所示，R1＝25Ω，小灯泡L的规格为“2.5V0.5A”，电源电压保持不变。（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压；（3）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.9A，求R2的阻值；（4）此电路功率的最大值。【答案】解：（1）小灯泡正常发光时，其实际电压等于额定电压，实际电流等于额定电流，R灯＝＝＝5Ω；（2）S1、S2都断开时，电路简化如图1所示：L与R1串联，小灯泡正常发光，故实际电流等于额定电流，电路电流I＝I灯＝I额＝0.5A电源电压U总＝IR总＝I（R1+R灯）＝0.5A×（25Ω+5Ω）＝15V；第46页共46页,（3）S1、S2都闭合时，电路简化如图2所示：R1与R2并联，电流表A测干路电流I并U1＝U2＝U＝15VR1电流I1＝＝＝0.6A；R2＝＝＝＝50Ω；（4）由P＝UI可知，由题可知，总电压不变，当I最大时，P最大，由图分析可知，当电路中用电器并联时，电流最大，即S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电路的电功率最大：P大＝UI大＝15V×0.9A＝13.5W。答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是5Ω；（2）电源电压为15V；（3）R2的阻值为50Ω；（4）此电路功率的最大值为13.5W。8.（2021江西模拟）小芳同学在查看电暖手袋说明书时，发现其主要参数如图所示。设环境温度为15℃．当给电暖手袋正常通电时，则：（1）通过电暖手袋的电流是多少？（2）当电暖水袋正常工作时发热体的阻值多大？（3）袋中液体温度升高到65℃时需吸收多少热量？[c液体＝4.2×103J/（kg•℃）]。第46页共46页,【答案】解：（1）由P＝UI可得，通过电暖手袋的电流：I＝＝＝2.5A；（2）由I＝可知，当电暖水袋正常工作时发热体的阻值：R＝＝＝88Ω；（3）液体吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（65℃﹣15℃）＝1.89×105J。答：（1）通过电暖手袋的电流是2.5A；（2）当电暖水袋正常工作时发热体的阻值是88Ω（3）袋中液体温度升高到65℃时需吸收1.89×105J的热量。9．（2021邵阳模拟）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“6V3.6W”字样，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．闭合开关，当滑片P移至B端时小灯泡正常发光。求：（1）小灯泡正常工作20s消耗的电能。（2）当滑片P移至中点时，小灯泡的实际功率。（不考虑灯丝电阻的变化）【答案】解：（1）根据P＝得，小灯泡正常工作20s消耗的电能为：第46页共46页,W＝Pt＝3.6W×20s＝72J；（2）根据P＝知，小灯泡的电阻为：RL＝＝＝10Ω滑片位于B端时，小灯泡与滑动变阻器AB段并联，小灯泡正常发光，则电源电压：U源＝6V；滑片P位于AB段中点时，小灯泡与滑动变阻器PA段并联再与滑动变阻器PB段串联；RAP＝RPB＝×R滑＝×20Ω＝10Ω电路中的总电阻为：R总＝+RPB＝+10Ω＝15Ω干路的电流为：I＝＝＝0.4A，滑动变阻器PB段两端的电压为：UPB＝IRPB＝0.4A×10Ω＝4V小灯泡两端的电压：UL＝U源﹣UPB＝6V﹣4V＝2V，小灯泡的实际功率：P实＝＝＝0.4W。答：（1）小灯泡正常工作20s消耗的电能为72J。（2）当滑片P移至中点时，小灯泡的实际功率为0.4W。第46页共46页,10.（2021盘锦模拟）“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。求：（1）除霜模式下，电路中的电流；（2）除雾模式下，电路的电功率。【答案】解：（1）除霜模式下S1闭合，只有R1接入电路，由欧姆定律得电路中的电流：I＝＝＝1A；（2）除雾模式下S1断开，R1与R2串联接入电路，电路中的总电阻为R总＝R1+R2＝100Ω+100Ω＝200Ω；此时电路的电功率：P＝＝＝50W；答：（1）除霜模式下，电路中的电流为1A；（2）除雾模式下，电路的电功率为50W。11.（2021衡阳模拟）实验小组的同学们利用石墨烯发热片，设计了加热与保温两挡的保暖衣，如图是保暖衣电路原理图，电源电压5V，加热电阻R1与R2阻值均为2.5Ω。（1）当S与S1同时闭合时，电路处于 （选填“加热”或“保温”）状态，求此时电路中的电流；（2）求保温状态下R1两端的电压。【答案】解：（1）当同时闭合开关S、S1时，R1被短路，此时电路电阻最小，根据P＝第46页共46页,可知，此时电路功率最大，处于加热状态；电源电压为：U＝5V，R1＝2.5Ω，则电路中的电流为：I1＝＝＝2A；（2）当闭合开关S、断开S1时，两个电阻串联，电阻最大，为保温挡，此时电路中的总电阻为：R＝R1+R2＝2.5Ω+2.5Ω＝5Ω；电路中的电流为；I＝＝＝1A；R1两端的电压为：U1＝I1R1＝1A×2.5Ω＝2.5V。答：（1）加热；电路中的电流为2A；（2）保温状态下R1两端的电压为2.5V。12．（2021鞍山模拟）如图表是从某电热饮水机说明书上收集到的信息。当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，S断开时，饮水机处于保温状态。为了测量它加热时的实际功率，小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关S，测得热水箱中的水（装满）从25℃升高到100℃，所用时间为7.5min，同时观察到家中标有“1200r/kW•h”字样的电能表转盘转过120转（r）．不考虑温度对阻值的影响；根据以上信息，求：（1）饮水机热水箱中的水从25℃升高到100℃时所吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。（2）饮水机此加热过程中的热效率（η＝×100%）。（3）饮水机加热时的实际电压。第46页共46页,【答案】解：（1）水的体积V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，由ρ＝得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；则水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣25℃）＝3.15×105J。（2）“1200r/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转过1200r，则电能表的转盘转过120r消耗的电能为：W＝＝0.1kW•h＝3.6×105J，饮水机的热效率：η＝×100%＝×100%＝87.5%。（3）当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，电路中只有R1工作，由P＝得，R1的阻值为：R1＝＝＝50Ω；饮水机的工作时间t＝7.5min＝450s，则饮水机的实际功率：P实＝＝＝800W，则饮水机加热时的实际电压：U实＝＝＝200V。答：（1）饮水机热水箱中的水从25℃升高到100℃时所吸收的热量为3.15×105J；（2）饮水机在加热过程中的热效率为87.5%；（3）饮水机加热时的实际电压为200V。第46页共46页,13．（2021大连模拟）随着社会科技的发展，现在许多地方都安装了监控装置。如图1所示是我县正阳温泉小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置（光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小），光源射出的远红外激光束穿过通道照射到光敏电阻RL上，当有人通过时，人体将阻挡激光光线的射入。电源电压恒定为15V，RL为光敏电阻，定值电阻R0＝10Ω，若在0～11s的时间内有两人分别经过通道，每次通过时间为1s，电压表的示数变化规律如图2，U﹣t．求：（1）当有人通过（光敏电阻在无激光照射）时，光敏电阻的阻值RL0；（2）当无人通过时，光敏电阻的功率；（3）在0～11s的时间内电路消耗的电能。【答案】解：（1）由图1知，RL与R0串联，电压表测R0两端电压，在0～11s的时间内有两人分别经过通道，每次通过时间为1s，由图象可知，3s～4s和10s～11s间有人通过，对应的电压3V，即有人通过时，R0两端的电压U0＝3V，所以光敏电阻RL两端的电压：UL＝U﹣U0＝15V﹣3V＝12V，所以电路中的电流：I1＝＝＝0.3A，此时光敏电阻的阻值：RL＝＝＝40Ω；第46页共46页,（2）由图象可知，当无人通过时电压表示数为6V，即：U0′＝6V，RL两端的电压：UL′＝U﹣U0′＝15V﹣6V＝9V，所以电路中的电流：I2＝＝＝0.6A，所以光敏电阻的功率：PL＝UL′I2＝9V×0.6A＝5.4W；（3）在0～11s的时间内，有人通过时电路消耗的电能：W1＝UI1t1＝15V×0.3A×2s＝9J；在0～11s的时间内，无人通过的时间：t2＝t﹣t1＝11s﹣2s＝9s，此时电路消耗的电能：W2＝UI2t2＝15V×0.6A×9s＝81J，在0～11s的时间内电路消耗的电能：W＝W1+W2＝9J+81J＝90J。答：（1）当有人通过时，光敏电阻的阻值为40Ω；（2）当无人通过时，光敏电阻的功率5.4W；（3）在0﹣11s的时间内电路消耗的电能90J。14．（2021济宁模拟）两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具，备受年轻人喜爱（如图所示），下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数。（1）图中平衡车轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，求此时地面受到的压强（g＝10N/kg）（2）若电动机以额定功率工作，求锂电池充足一次电最多可骑行的时间。（3）锂电池充足电后，电动车在平直的公路上匀速行驶，受到的平均阻力为96N，最多能连续行驶17.28km，求电动车工作的效率。第46页共46页,【答案】解：（1）平衡车静止时对地面的压力：F＝G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，此时地面受到的压强：p＝＝＝2×104Pa；（2）锂电池充足一次电储存的电能：W电＝UIt＝48V×12A×3600s＝2.0736×106J，由P＝可得，最多可骑行的时间：t′＝＝＝5760s；（3）电动车在平直的公路上匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力F＝f＝96N，牵引力做的功：W＝Fs＝96N×17.28×103m＝1.65888×106J，电动车工作的效率：η＝×100%＝×100%＝80%。答：（1）地面受到的压强为2×104Pa；（2）锂电池充足一次电最多可骑行的时间为5760s；（3）电动车工作的效率为80%。15．（2021贵阳模拟）阅读下列材料，并回答问题。“复兴号”动车第46页共46页,如图，它是我国具有完全自主知识产权的“CR400AF”动车组，它采用了全新低阻力流线型头型，全车部署了2500余项监测点，能够对冷却系统、制动系统、运行系统全方位实时监测，列车内还设有高清摄像监控，无线WIFI，配备USB插口等。该动车部分参数见下表。（设乘客人均质量为50kg，本题g取10N/kg。）（1）“复兴号”动车车头采用了流线型设计是为了______，车头采用的材料应具有较大的______，提高了动车的防护能力。（2）推重比是衡量动车牵引能力的重要指标，其含义是动车匀速运行时的牵引力与车总重的比值。经检测，“复兴号”动车运行时的总阻力f与列车速度v满足f=kv2的关系，其中k=40N•m﹣2•s2，若“复兴号”动车以360km/h的速度满载运行，请计算：①此时的推重比_______；②动车牵引电机的效率为80%，则牵引电机每秒耗电多少焦耳_______？（3）阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证旅客上下动车时的安全，需在车门旁开启警示灯。如图乙所示是某同学为动车设计的模拟电路。①选择图甲中的______（选择“R1”或“R2”）湿敏电阻，将它串联在图乙电路中的______（选择“A”或“B”）位置，闭合开关，警示灯能随湿度变化而自动调整亮度，且不断闪烁。②已知电源电压为6V，警示灯的规格是“6V第46页共46页,3W”，当空气湿度为80%时，闪烁的过程中，灯较暗时的实际功率是______W（电磁铁电阻忽略不计，灯泡电阻不随温度变化）。【答案】减小阻力硬度0.15×107JR2B0.75【解析】(1)[1][2]复兴号动车高速行驶时与空气有较大摩擦力，所以车头采用了流线型设计是为了减小阻力；同时为了保护车体不被损坏，需要采用硬度较大的材料。(2)①[3]根据题意可以求出动车运行时的推力为动车满载时的重力为推重比为②[4]动车每秒钟行驶为推力所做的功为牵引电机每秒耗电量为（3）①[5]根据图像判断出R1和R2与湿度的关系；根据实际需要，当空气潮湿，能见度低时，警示灯变亮，即警示灯随随湿度增加而变亮，警示灯变亮时，电路中的电流增大，电阻减小，即湿敏电阻随着湿度的增加而减小，根据图像电阻R2符合要求。[6]由图乙可知，当空气湿度变大，能见度低时，湿敏电阻的阻值变小，根据可知，电路中的电流增大，电磁铁的磁性变强，将衔铁吸引下来；若湿敏电阻放在B第46页共46页,位置时会被短路，电路中的电流突然增大，警示灯一下变得很亮，起到闪烁的作用，而放在A点则不会出现此现象。②[7]由可知，警示灯的电阻为由图可知，当空气湿度为80%时，R2的电阻为12Ω，在闪烁过程中，电路的最小电流为灯泡较暗时的实际功率为16．（2021连云港模拟）某一天晚上睡觉前，小兰同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小兰将大米等食材放入电饭煲内，晚上11点接通了电饭煲电路并断开家里所有用电器，经过了待机、加热、保温三个过程，7点起床断开了电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，已知这一晚电饭煲接入电路中仅在待机状态下小兰家的电能表（如图乙所示）就闪烁了480imp，电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图丙所示，R1与R2电阻之和是275Ω，求：（1）待机状态下电饭煲消耗了多少电能？（2）R2的阻值。（3）若整个过程电饭煲消耗电能共1.4kW•h，求保温时间。第46页共46页,【答案】（1）待机状态下电饭煲消耗的电能W待机＝＝0.3kW•h；（2）由图乙可知，当开关S、S1闭合时，R1与R2并联，电路总电阻较小，根据P＝可知总功率较大，为加热状态，P加热＝＝＝........①当开关S闭合、S1断开时，电路只有R2工作，总电阻较大，根据P＝可知总功率较小，其功率为P保温＝.........②根据图甲可知，P加热：P保温＝5：1..........③联立①②③可得R2＝220Ω；（3）P保温＝＝＝220W＝0.22kW，P加热＝5P保温＝0.22kW×5＝1.1kW；从图甲可知待机功率为50W＝0.05kW，则待机时间t1＝＝＝6h，晚上11点接通了电饭煲电路并断开家里所有用电器，经过了待机、加热、保温三个过程，7点起床断开了电源，整个过程共用时8h，设保温时间为t，则加热时间为8h﹣6h﹣t＝2h﹣t，电饭煲消耗电能共1.4kW•h，则：W待机+W加热+W保温＝1.4kW•h，根据W＝Pt可得：W待机+P加热t加热+P保温t保温＝1.4kW•h，即：0.3kW•h+1.1kW×（2h﹣t）+0.22kW×t＝1.4kW•h，解出t＝1.25h。第46页共46页,答：（1）待机状态下电饭煲消耗了0.3kW•h的电能。（2）R2的阻值为220Ω。（3）保温时间为1.25h。17．（2021哈尔滨模拟）小华家买了一个家用电吹风，主要技术参数如表，其简化电路如图甲所示。某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示。求：（1）在此次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是多少？（2）电吹风吹热风时，通过电路的总电流是多大？（计算结果保留1位小数）（3）当电路供电电压为198V，电吹风吹热风时，电热丝的实际电功率为多大？（电热丝电阻保持不变）【答案】（1）由图乙可知，电吹风吹热风时的时间t热＝5s，吹冷风时的时间t冷＝10s，由P＝可得，在此次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能：W总＝W热+W冷＝P热t热+P冷t冷＝980W×5s+100W×10s＝5900J；（2）由P＝UI可得，电吹风吹热风时，通过电路的总电流：I热＝＝≈4.5A；（3）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，第46页共46页,所以，电吹风吹热风时电热丝的功率：PR＝P热﹣P冷＝980W﹣100W＝880W，由P＝可得，电热丝的电阻：R＝＝＝55Ω；当电路供电电压为198V，电吹风吹热风时，电热丝的实际电功率：P实＝＝＝712.8W。答：（1）在此次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是5900J；（2）电吹风吹热风时，通过电路的总电流是4.5A；（3）当电路供电电压为198V，电吹风吹热风时，电热丝的实际电功率为712.8W。18．（2021江西模拟）新冠病毒防疫期间，外卖小哥购买了一辆按新国标生产的电动自行车专送外卖（如图），该车部分参数如表所示，已知小哥质量为60kg，求：（1）小哥骑行时人和车的总重量；（2）小哥在某次接单中要将外卖送到与其距离5km的客人住处至少需要的时间；（3）小哥在上述的送货过程中（以最大输出功率行驶），其骑行的电动自行车所做的功。【答案】解：（1）小哥骑行时人和车的总重量：G＝（m人+m车）g＝（60kg+40kg）×9.8N/kg＝980N。（2）根据v＝可得，小哥在某次接单中要将外卖送到与其距离5km的客人住处至少需要的时间：t＝＝＝0.2h＝720s。第46页共46页,（3）根据P＝可得，小哥在上述的送货过程中，其骑行的电动自行车所做的功：W＝Pt＝400W×720s＝2.88×105J。答：（1）小哥骑行时人和车的总重量为980N；（2）小哥在某次接单中要将外卖送到与其距离5km的客人住处至少需要的时间为0.2h；（3）小哥在上述的送货过程中，其骑行的电动自行车所做的功为2.88×105J。19．（2021沈阳模拟）某压力传感器的电阻R会随着撞击力F增大而快速减小，变化图像如图26甲所示。现将它接入电路（乙所示），来做手机抗摔实验。闭合开关S，在离传感器上方1m高度释放手机，手机屏幕向下撞到传感器的平台上（平台的质量不计），当撞击力为80N时屏幕刚好破裂，此时实验测得撞击前、撞击时和撞击后的电流随时间变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝30V，定值电阻R0＝10Ω。问：（1）传感器未受到撞击时，电阻为多大？（2）传感器未受到撞击时，5s内压力传感器产生的热量是多少？（3）通过计算说明此次实验中手机屏幕是否会破裂？【答案】解：（1）由图丙可知，传感器未受到撞击时的电流为：I＝I0＝I传＝0.05A，定值电阻两端电压U0＝I0R0＝0.05A×10Ω＝0.5V；传感器两端电压U传＝U﹣U0＝30V﹣0.5V＝29.5V；由I＝得，传感器电阻：R传＝＝＝590Ω；（2）由Q＝I2Rt可得，5s内压力传感器产生的热量：Q＝I2R传t＝（0.05A）2第46页共46页,×590Ω×5s＝7.375J；（3）撞击力越大，压力传感器电阻越小，电路中电流越大，由图丙知电路中最大电流I'＝1.5A，由串联电路特点和欧姆定律可知，此时传感器两端电压为：U'传＝U﹣I'R0＝30V﹣1.5A×10Ω＝15V，此时传感器的电阻：R传＝＝＝10Ω；由图像丙可知，此时样品所受的压力为60N，小于80N，所以手机屏幕不会破裂。答案为（1）传感器未受到撞击时，电阻为590Ω；（2）传感器未受到撞击时，5s内压力传感器产生的热量是7.375J；（3）手机屏幕不会破裂。20.（2021延庆模拟）某型号的电饭锅有两档，分别是高温烧煮和保温焖饭，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）．已知R1=44Ω，R2=2156Ω．求：（1）电饭锅高温烧煮时，它的功率是多大？（2）电饭锅保温焖饭时，电阻R1两端的电压为4.4V，电饭锅工作10min产生的热量是多少？【答案】(1)；(2)21.(2021遵义模拟)如图甲所示电路，电源为电压可调的直流学生电源，小灯泡L标有“8V 4W”的字样，定值电阻R1＝4Ω，滑动变阻器R标有“50Ω 1A”的字样；如图乙所示为小灯泡L的IU图像．(1)小灯泡L正常工作时的电阻是多少？(2)只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于a端，调节电源电压使电压表示数为8V，此时电源电压U是多大？(3)同时闭合开关S、S1，调节电源电压为12V，滑动变阻器的滑片P第46页共46页,移动到某一位置时，小灯泡L消耗的电功率为2W，此时滑动变阻器消耗的电功率是多少？【答案】(1)小灯泡L标有“8V 4W”的字样，表示小灯泡L的额定电压为8V，额定功率为4W，由图乙知小灯泡L正常工作时的电流为IL＝0.5A，由欧姆定律得，小灯泡L正常工作时的电阻R＝＝＝16Ω.(2)只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，R1与L串联，电压表测小灯泡L两端的电压，此时UL＝8V，故小灯泡L正常工作，则通过电路的电流I＝IL＝0.5A；由欧姆定律得，R1两端的电压U1＝IR1＝0.5A×4Ω＝2V；根据串联电路电压的规律，此时电源电压U＝U1＋UL＝2V＋8V＝10V.(3)同时闭合开关S、S1时，R1被短路，R与小灯泡L串联；由图乙可知，当P′L＝2W时，U′L＝5V，I′L＝0.4A，根据串联电路电压的规律，此时滑动变阻器两端的电压U滑＝U′－U′L＝12V－5V＝7V，此时滑动变阻器消耗的电功率P滑＝U滑I′L＝7V×0.4A＝2.8W.22.（2021华中师大海南附中模拟）王老师在美都电器购买了一台电热水器，它的名牌部分参数如下（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝（电阻不随温度变化）。求电热水器：（1）在低温档正常工作时的功率；（2）中温档正常工作5min消耗的电能；（3）高温挡正常工作时的额定电流。第46页共46页,【答案】(1)440W；(2)3.3×105J；(3)8.3A第46页共46页
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