2024 年中考物理真题集锦——专题十八:电功率
1.(2024 广安,27)小蕊同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡 位,于是他利用电压恒为
10V 的电源和两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路
R1=20Ω、R2=30Ω,请计算:
来探究电热器的多挡位问题。已知
(1)S2 闭合, S1、S3 断开时,电路中的电流;
(2)S3 断开, S1、S2 闭合时,通电 5min 电路消耗的电能; (3)该电路的最大功率和最小功率之比。
2.(2024 自贡, 30)图 13是小邦同学设计的调光灯电路, S接触 a点时, 小灯泡正常发光但不能调光, 电路可连续调光。已知滑动变阻器
R0 为定值电阻, S 为选择开关,当
当 S 接触 b 点时, 电路断开, 当 S接触 c 点时,
R 的规格为“ 10Ω 2A”,灯泡 L 上标着“ 10V 12W”的
字样,电源电压恒为 16V.灯泡电阻随温度变化。 (1)求定值电阻 R0 的阻值;
(2)当 S接触 c 点时,调节 R 的滑片至中点位置,电路中的电流为 功率。
1A,求此时灯泡的实际
3.(2024 泸州, 21)小明家电热水器铭牌标识为“ 水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化, 明在家中把该电热水器单独接入
220V 1000W”。由于使用了多年,该电热 为准确测量氧化电热丝的实际电阻值,
小
220V 的家庭电路中工作 5min,发现电能表指示灯闪烁了
242 次,电能表规格如图所示。问:
(1)小明测得该电热水器的实际电功率是多少? (2)该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少?
(3)为恢复该电热水器的铭牌功率,可与氧化电热丝并联一段新的电热丝,则并联的这段 电热丝的电阻值为多少?
4.(2024 宿迁, 18)某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅,该火锅产品 铭牌和电路图如图所示:
(1)当开关 S1 断开, S2 接 a 时,该电火锅选用 ______档工作(选填“高温”、“中温“或 “低温”)。
(2)当电火锅使用中温档正常工作时,电路中电流是多大?接入电路的电热丝的阻值是多 少?
(3)用电火锅高温档在额定电压下烧水 部被水吸收,在 1 个标准大气压下,能使 3J/
(kg?℃))?
7 分钟,电流做了多少功?若电热丝产生的热量全 1kg 初温为 20℃的水升高多少℃( c 水=4.2× 10
5.(2024 黔西南, 21)如图所示的电路,电源电压保持不变, 关 S1、S,断开 S2 时,电流表的示数为 0.4A。 (1)求电源电压;
(2)当闭合开关 S2、S,断开 S1 时,求电流表的示数;
R1=30Ω,R2=10Ω.当闭合开
(3)当闭合开关 S1、S2、S 时,通电 100s,求整个电路消耗的电能。
6.(2024 盐城, 25)新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部 电路如图所示, R1 和 R2 均为电热丝, S1 是温度自动控制开关。高、低温挡的额定功率见下 表。煮饭时,闭合开关
S,电饭锅正常工作 30min 消耗的电能为 0.44kW?h。求:
(1)煮饭时通过 R1 的电流 (2)电热丝 R2
电阻
(3)30min 内 R2 消耗的电能
的7.(2024 新疆, 23) 如图所示电路中,电阻 Rl 的阻值为 2 Ω,当开关闭合后,电压表示数为 1 V,V2 的示数为 2 V。求:
(1)电源两端的电压;
(2)通过 R1 的电流和 R2 的阻值; (3)R2 在 1 min 内产生的热量。
V1 的
8.(2024 重庆 B 卷,20)如图所示,定值电阻 R1 的阻值为 10? ,R2 的阻值为 30? ,闭合开 关后电流表的示数为 0.1 A。求:
(1)电源电压;
(2)电限 R1 在 1 分钟内产生的热量。
9.(2024 海南, 23)小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯,并进行测试。电源电压保持 不变,小灯泡的额定电压是
6V,小灯泡的 I-U 图像如图乙所示。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)小灯泡正常发光 10min 消耗的电能。 (3)经测算,小灯泡正常发光时的功率占电路总功率
50%,如果把灯光调暗,使小灯泡两
端电压为 3V,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少?
(4)小明认为这个调光灯使用时,小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低,请写出一种 出现这种情况的原因。
10.(2024 聊城,)如图所示,电源电压恒为 阻保持不变,当只闭合 滑到最右端时,电流表
12V,小灯泡上标有“ 6V 3.6W“字样且灯丝电
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 A 的示数是 1.8A.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。
11.(2024杭州, 15)如图是一电动机提升物体的示意图。电源电压为 120 伏,电动机将一
个质量为 50 千克的物体 1 秒内匀速上提 0.9米,电路中的电流为 5 安培。(g 取 10 牛/ 千克)
(1)求该电动机工作 1 秒钟所产生的电热。 (2)求电动机线圈阻值。
(3)当该重物上升到一定高度时,电动机的转子突然破卡住,为什么这种情况下电动机容 易烧坏 ?
12.(2024 福建, 31)“国之润,自疏浚始” 。新一代国之重器“天鲲号”绞吸挖泥船在河道 清淤、湖泊疏浚、吹填造陆等方面发挥着重大作用。
(1)“天鲲号”以功率 P1=6600kW 进行绞吸,同时以功率 沙,工作时间 t=10min,共做功多少焦?
(2)“天鲲号”绞刀的工作原理与家用破壁机相似。某破壁机的额定电压 电流 I=10A.“天鲲号”绞刀以功率 消耗的总功率?
U=220V,额定
P2=13400kW 向远处输送岩石泥
P1=6600kW 工作,相当于多少台这种破壁机正常工作
13.(2024 黄石, 22)一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭 牌部分信息已经模糊,如表所示,其测温系统可以简化为如图
a 所示的电路,电源电压为
b 所示。
9V 恒定电源, R1 为 4Ω定值电阻, R2 为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图
(1)为估算电热水器的额定功率,关闭其它用电器,让热水器正常工作 表,如图 c 所示,转动了 150 转,消耗电能 W。
(2)若已装满水的水箱温度显示
75℃时突然停电,但不停水。现有
1 分钟,观察电能
kW?h,则该电热水器的额定功率是
4 人要洗浴,正值秋冬
季节,需用 40℃热水洗浴,通过控水系统将 均用水量是多少 L?(不计热损失) (3)控温系统某时刻电压表示数为
10℃冷水和水箱中热水进行调配,请问每人平
4V,此时水箱中水温是多少?
14.(2024 毕节, 23)如图所示的电路,电源电压保持不变, 关 S1、S,断开 S2 时,电流表的示数为 0.4A。 (1)求电源电压;
(2)当闭合开关 S2、S,断开 S1 时,求电流表的示数;
R1=30Ω,R2=10Ω.当闭合开
(3)当闭合开关 S1、S2、S 时,通电 100s,求整个电路消耗的电能。
15.(2024天津, 20)某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示。该电热水壶正常工作时,把1kg水从 20℃加热到 100℃用时 7min,已知 c 水=4.2× 10 3J/ (kg?℃),求:
(1)水吸收的热量; (2)电热水壶的热效率。
16.(2024吉林, 16)某种荧光台灯铭牌上标有“额定功率 11W,额定电流 0.05A”的字样。
当台灯正常发光时,求: (1)台灯两端的电压; (2)10s内台灯消耗的电能。
17(. 2024金华,5)如图是一款用锂电池供电的平衡台灯, 关”使用时只需要将上下两个小球靠近,
悬挂在中间的木质小球是它的 “开
小球就相互吸引, 灯管发光。 以下为平衡台灯参数:
额定电压: 5 伏 额定功率: 5 瓦 光源类型: LED 锂电池输出电压: 5 伏 锂电池容量: 4800 毫安时
(注:以 4800 毫安的电流放电能工作
1 小时)
(1)若 A 球内置的磁体下端为 N 极,则 B 球内置磁体上端为 ______极; (2)求平衡台灯正常发光时电路中的电流;
(3)给该台灯充电时,充电器的输出电压为 电的台灯充满电至少需要多长时间?
5 伏、电流 2 安,充电效率为 80%,则为用完
17.(2024衢州, 10)空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能,其内部主要结构为风扇、水箱 和空气过滤网等。 使用时, 通常向水箱中加水, 使吹出的风比无水时凉爽。 下表是某品牌空 调扇部分参数。
(1)向水箱的水里再加入一些碎冰,可降低水温,使吹出的风比只有水时更凉爽。加冰可 降低水温的原因有 ____。
(2)人在运动大量出汗后,对着空调扇吹,很容易感冒。此时,在脑干调节下,皮肤血管 收缩,血流量减少,皮肤温度下降,散热量
____,从而维持人体体温恒定。
10 小时消耗的电能。
(3)小科阅读参数表发现, 该空调扇比较省电。 计算该空调扇正常工作 (4)计算水箱加满水时该空调扇对水平地面的压强。
(5)该空调扇底座安装了万向轮,方便移动。但在其他设计上仍存在缺陷,为更方便用户 使用,请结合表中参数提出条改进建议:
____。
18.(2024 包头, 12)如图所示是某温控装置的简化电路图,工作电路由电压为220V 的电源 和阻值 R=88Ω的电热丝组成;控制电路由电源、电磁铁(线圈电阻
R0=20Ω)、开关、滑
动变阻器R2(取值范围0~80Ω)和热敏电阻 R1 组成; R1 阻值随温度变化的关系如下表 所示, 当控制电路电流I≥ 50mA 时,衔铁被吸合切断工作电路; 当控制电路电流I≤ 40mA 时,衔铁被释放接通工作电路。
(1)工作电路正常工作时, R 在 1min 内产生的热量是多少?
(2)当温度为60℃,滑动变阻器R2=50Ω时,衔铁恰好被吸合,控制电路的电源电压是多 少?
(3)若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是多少?
(4)要想要该装置所控制的最高温度降低一些,请分析说明如何改变 R2 的阻值。
19.(2024杭州, 15)如图是一电动机提升物体的示意图。电源电压为 120 伏,电动机将一
个质量为 50 千克的物体 1 秒内匀速上提 0.9米,电路中的电流为 5 安培。(g 取 10 牛/ 千克)
(1)求该电动机工作 1 秒钟所产生的电热。 (2)求电动机线圈阻值。
(3)当该重物上升到一定高度时,电动机的转子突然破卡住,为什么这种情况下电动机容 易烧坏 ?
20.(2024湖州, 12)目前全国少数城市已投入使用超级电容公交车。超级电容器是一种新 型电能存储设备, 像蓄电池一样也有正、 负两极, 可通过安装在各公交站点的充电桩快速充 满电, 让车能够继续正常行驶。 在制动过程中, 电车又能通过发电机回收部分能量为超级电 容充电,安全高效环保。
假设某型号的超级电容公交车载满乘客时总质量为 15 吨,某次运行时从充电桩充满电
后电车储存的能量约为 2× 10
7
焦,能以 10 米/ 秒的速度保持匀速直线行驶米,能量利 用的效率为 90%。
(1)电车发电机的工作原理是 ________。
(2)若公交车载满乘客时车胎与地面的总接触面积为
0.4米
2,求公交车对地面的压强。 (3)若公交车在该次运行中受到的阻力恒定,则牵引力大小是多少 ?
(4)若公交车在该次运行中电容器输出电压为 300 伏,不计电容器输出电能时的能量损耗,
则工作电路的电流有多大 ?
21.(2024湖州, 13) 现有规格分别为“ 6V3W”和“ 6V6W”两个小灯泡 L1、L2,已知它们 的电流与电压间关系如图所示。
6 千
(1)由图可知, L1、L2 的灯丝电阻都随电流的增大而 变 ”)。
________(选填 “增大”“减小” 或“不
(2)若将 L1、L2 并联接在学生电源间,电源电压调节为 的总电能为多少焦 ?
6 伏,通电 5 分钟,则两灯泡消耗
(3)若将 L1、L2 串联接在学生电源间,调节电源电压,在保证每个灯泡两端电压不超过其 额定电压的情况下, L1、L2 消耗的实际总功率最大值是多少
?
22.(2024岳阳, 23)一新款节能电炖锅如图甲,有关技术参数如表(设电炖锅不同挡位的 电阻和加热效率均不变) 。
额定电压
电炖锅档位 低温
中温
高温
400 200V
600
;
额定功率 /W 200
(1)求电炖锅在高温挡正常工作时的电流(计算结果保留一位小数)
(2)在用电高峰期,关掉家里的其他用电器,只让处于中温挡状态的电炖锅工作,观察到
标有“ 1800r/ (kW?h)”的电能表转盘在 12ls 内转了 20 圈,求此时的实际电压; (3)电炖锅正常工作时,用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热,待水温达到 时开始计时, 绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。 较用高温挡还是用低温挡更节能。
50℃
结合所给信息, 通过计算, 分析比
23.(2024哈尔滨, 51)随着智能化的普及,机器人在人类的生活中扮演着重要的角色.在 图书管理领域机器人可以辅助或替代管理员整理图书, 机器人工作的部分技术参数.
表中所列数据是某新型图书智能管理
现在智能机器人以最大负重将图书匀速竖直提升至最大高度,用时 中:
(l)机器人提升图书速度是多少? (2)机器人对书做功是多少?
5 s. 则此次提升过程
(3)机器人的电动机工作电流是多少(结果保留两位小数)?电动机做功是多少?
24.(2024孝感,18)家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成,将电饭锅的自动开关 按下,电饭锅处于别热状态,当感温铁氧体温度达到
103℃时失去磁性,被吸铁块由弹簧弹
某次使用该电饭锅
S
开,使电饭锅进入保温状态。 某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲, 在 220V 的电压下煮饭过程中,通过的电流随时间变化的图象如图乙。
(1)当锅内温度为 100℃时,自动开关 S 与 (选填“ 1”或“ 2”)连接,此时电饭
锅处于 (选填“加热“或“保温” )状态。
(2)该电饭锅此次工作 30 分钟消耗的电能为多少? (3)电阻 R1 与 R2 的阻值之比为多少? (4)若要使该电饭锅的加热功率提高到 1100W,可以给电阻 R1 并联一个阻值为多大的电阻
R3?
25.(2024绥化, 32)小泽家有一新型的电热足浴器。其铭牌上的部分信息如下。
(1)求电热足浴器正常工作时的电阻;
(2)用这个足浴器将 5kg 的水从 20℃加热到 40℃,求水吸收的热量; (3)若此足浴器在额定电压下使用,需
500s才能将( 2)问中的水从 20℃加热到 这个电热足浴器的加热效率; (计算结果精确到 0.1%)
(4)小泽家安装的电能表如图所示。某次小泽断开家中的其它用电器,让电热足浴器单独工作,在 1min 内电能表的转盘转过 50r,求此时该足浴器两端的实际电压。
40℃,求
26.(2024哈尔滨, 51)随着智能化的普及,机器人在人类的生活中扮演着重要的角色.在 图书管理领域机器人可以辅助或替代管理员整理图书, 机器人工作的部分技术参数.
表中所列数据是某新型图书智能管理
现在智能机器人以最大负重将图书匀速竖直提升至最大高度,用时 中:
(l)机器人提升图书速度是多少? (2)机器人对书做功是多少?
5 s. 则此次提升过程
(3)机器人的电动机工作电流是多少(结果保留两位小数)?电动机做功是多少?
27.(2024 包头, 12)如图所示是某温控装置的简化电路图,工作电路由电压为220V 的电源 和阻值 R=88Ω的电热丝组成;控制电路由电源、电磁铁(线圈电阻
R0=20Ω)、开关、滑
动变阻器R2(取值范围0~80Ω)和热敏电阻 R1 组成; R1 阻值随温度变化的关系如下表 所示, 当控制电路电流I≥ 50mA 时,衔铁被吸合切断工作电路; 当控制电路电流I≤ 40mA 时,衔铁被释放接通工作电路。
(1)工作电路正常工作时, R 在 1min 内产生的热量是多少?
(2)当温度为60℃,滑动变阻器R2=50Ω时,衔铁恰好被吸合,控制电路的电源电压是多 少?
(3)若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是多少? (4)要想要该装置所控制的最高温度降低一些,请分析说明如何 变改
R2 的阻值。
28..(2024上海,22)在图 8 所示的电路中 ,电源电压为 12 伏且保持不变 ,电阻 R1 的阻值为 10 欧, 滑动变阻器 R2 上标有“ 1A”字样。电键 S 闭合后 ,电压表 V 的示数为 5 伏。求 :
①通过电阻 R1 的电流 I 1
②电路正常工作 10 秒后,电流通过电阻 R1 做的功 W1 ③移动滑动变阻器的滑片 和最小值的差值。
P,电源电压和电压表示数的比值最大为
3,求电压表示数的最大值
29.(2024 德州, 27)如图( a)所示电路,电源电压保持不变。小灯泡 L 标有“ 4V0.5A”字
样,电流表量程 0~0.6A,电压表量程 0~3V,滑动变阻器 R1 的最大阻值 20Ω.只闭合开关 S、S1,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(
b)所示。
求:
(1)小灯泡的额定功率; (2)电源电压及定值电阻
R2 的阻值;
P,小灯泡 L 的 I﹣U 图象如图( c)所示,
(3)只闭合开关 S 和 S2,移动滑动变阻器的滑片 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。
30.(2024 烟台, 27)某家用电热水器,其工作模式和相关参数如下表。如图为电热水器的 原理图, 包括工作电路和控制电路两部分,
通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态
和保温状态的档位变换。 R0、R1 为电热丝, R2 为滑动变阻器, R 为热敏电阻(置于电热水器 内),其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯,忽略指示灯对 电路的影响。
(1)分析说明当绿灯亮时,电热水器处于保温状态还是加热状态? (2)工作时,若要提高电热水器的保温温度,如何调节保护电阻 (3)R1 工作时的电阻是多大? (4)电热水器处于加热状态时,工作 的效率是多少? [
3
R2 的滑片?
4.2min,可使 1L 水的温度升高 40℃。则该电热水器
c水 4.2 10 J / kg ℃ 。计算结果保留一位小数 ]
31.(2024 威海, 27)火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式,如图为小明家使用的一款电火 锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热档位,旋钮开关可以分别置于“ “1 和 2”、“2 和 3”或“ 3 和 4”接线柱。正常工作时,低温档功率为高温档功率的 为 242Ω,R2 为 60.5Ω.(忽略温度对电阻的影响)
0 和 1“、
,R1
(1)请指出开关置于什么接线柱时,火锅处于低温档? (2)R3 的阻值是多少欧姆?电火锅处于低温档正常工作时,在 焦耳?
(3)小明关闭家中的其他用电器,只让电火锅独立工作,用高温档加热汤液 表的表盘转了
81 转。请通过计算判断此时电火锅是否正常工作?
2 分钟,电能
1 分钟内产生的热量是多少
[电能表的铭牌上标有
3000r/(kW ?h)]
32.(2024 潍坊, 26)在如图所示电路中,小灯泡 R1 标有“ 4V1.6W”字样,定值电阻 R2=20
Ω,滑动变阻器 R3 允许通过的最大电流为 1A,电流表 A1 的量程为 0~0.6A,电流表 A2 的量 程为 0~3A,电压表的量程为 0~3V,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。只闭合开关 时,电压表的示数为 示数为 0.5A.求:
2V;将滑动变阻器滑片滑到最左端,闭合所有开关,此时电流表
S2 A2
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器 R3 的最大阻值;
(3)只闭合开关 S3,在电路安全的情况下,小灯泡电功率的变化范围。
33.(2024呼和浩特 18,)如图所示,灯泡上标有“ 9V 5.4W”的字样(假设灯丝电阻不变) 只闭合 S1,当滑动变阻器滑动到某处时,电流表
A2 读数为 0.2A.电压表 V 读数为 9V;两个
开关全部闭合,滑动变阻器滑动到最左端时,灯泡恰好正常发光,电流表 A2 读数为 1.0.A,则
(1)只闭合 S1,电流表 A2 读数为 0.2A 时,滑动变阻器接人电路 电阻值;
(2)电阻 R1 的电阻值;
(3)滑动变阻器从左向右滑动过程中,滑动变阻器的最大功率。
, 的
34.(2024赤峰, 23)同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是, 他们利用实验室中的器材, 设计了一个功率可以调节的电路 工作状况。已知 R1=10? ,学生电源提供的电压为
(如图所示) 来模拟上述电器的
12V 且保持不变 R1、R2 电阻保持不变。
(1)开关 S1 闭合且开关 S2 接 a 时,电路的总功率为 21.6W。 ①此时 R1 与 R2
联; ②求:电路中总电流和
R2 阻值
(2)开关 S1 断开且开关 S2 接 b 时,求: 10s时间内电流通过整个电路做的功。
35.(2024昆明, 25)如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器 R′的最大阻值为Ω,小灯泡 L 上标有“ 2.5W”字样(忽略温度对灯泡电阻的影响)
。
30
(1)滑片移至最右端,闭合开关后,电流表的示数为 电压。
(2)将滑片移至某一位罝时,电压表的示数为 光时的电流和电路的总功率。 (3)若把小灯泡换成一个定值电阻
0.3A,小灯泡的功率为 0.9W,求电源
7V,此时小灯泡正常发光,求小灯泡正常发
R,假设电流流过电阻 R 产生的热量为 Q、转化的电能
为 E、做的功为 W,请写出这三个物理量的大小关系。
36.(2024江西, 22)如图所示,是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意 图和铭牌,暖奶器具有加热、保温双重功能,当双触点开关连接触点 连接触点 2 和 3 时为保温状态,连接触点 的牛奶温度为 40℃)
1 和 2 时为关闭状态,
3 和 4 时为加热状态 (温馨提示:最适合宝宝饮用
(1)求电阻 R2 的阻值;
(2)把 400g牛奶从 20℃加热到 40℃,求牛奶所吸收的热量【 c
=4.0× 10
3J/(kg· ℃)】
3J/(kg· ℃)】
牛奶
(3)如图所示,是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图象,求暖奶器在加过程 中的热效率 .(结果保留到小数点后一位 )
37.(2024 重庆 A 卷,19)如图所示,电源电压恒定,电阻 R1 为 20,电流表 A1、A2 的示数分别为 0.9A 和 0.6A。求:
(1)通过 R1 的电流;
(2)通电 10 秒电阻 R2 产生的电热。
2 为 10Ω,闭合开关S,
R 38.(2024重庆 B 卷,22)特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。某发电站输送的电 功率为 1.1× 10
5
kW ,输电电压为 1100 kV,经变压器降至 220V 供家庭用户使用。小明家中
有一个标有“ 220 V 2200 w\的即热式水龙头,其电阻为 秋两季水温较高,于是他增加两个相同的发热电阻
R0,他发现冬天使用时水温较低,春
R 和两个指示灯(指示灯电阻不计)改
装了电路,如图所示 .开关 S1,可以同时与 a .b相连或只与 c 相连 .使其有高温和低温两档。 求:
(1)通过特高压输电线
电流;
(2)改装前,若水龙头的热效率为
90%,正常加热 1 分钟提供的热量;
4:1,请计算出高温档时的电
(3)改装后 ,水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为 功率。
的
39.(2024贵港, 30)如图甲所示,电源电压保持不变, 压是 6V 且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关 的滑片,使电压表示数从
R1 是定值电阻,小灯泡 L 的额定电
S1、S3,断开开关 S2,调节滑动变阻器 R2
3.6W,其中电压表示数
1V 变为 3V 的过程中,电路总功率变化了
为 3V 时,电流表示数为 0.3A;滑动变阻器 R2 的电功率 P2 与电压表示数 U1 的关系如图所示, 滑动变阻器 R2 的滑片在 a 点、b 点时,对应电压表示数为
Ua、Ub,且 Ub=8U a。求:
(1)定值电阻 R1 的阻值。 (2)电源电压。
(3)滑动变阻器 R2 的滑片从 a 点滑到 b 点过程中, R2 接入电路的阻值范围。 (4)当闭合开关 S1、S2,断开开关 S3,滑动变阻器 R2 的滑片在中点时,小灯泡 发光,其电功率为 PL;当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时,小灯泡 则 PL 与 P′L 之比是多少?
L 恰好正常
L 的电功率为 P′L。
40.(2024 襄阳, 26)如图所示 ,电源电压保持不变 ,小灯泡 L 上标有“ 6V、2W”字样 ,当 S1 和 S2 同时闭合时 ,电流表的示数为 0.5A;当只闭合 S1 时,电压表的示数为 3V,此时 R1 消耗的功率
为 0.4W。求:
(1)小灯泡正常工作时的电阻值; (2)R1 的阻值。
41.(2024淮安, 24)如图是一款家庭常用的电热水壶,经测量该电热水壶的质量为 0.6kg,
它与桌面的 接触面积为 0.02m 2
。该电热水壶的额定电压为
220V,额定功率为1000W.[g 取
10 N/kg , 水的比热容为 4.2× 10
3
J/(kg· ℃) ]
(1)求电热水壶的额定电流(保留一位小数) (2)求电热水壶静止放在水平桌面上对桌面的压强。
(3)用此电热水壶将 1kg,初温为 20℃的水加热到 100℃,水至少吸收多少热量? (4)电热水壶正常工作时,若不考虑热量损失,将壶中质量为
lkg、初温为 20℃的水加热
到 100 ℃需要多长时间。
42.(2024德阳, 22)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡上标有“ 的量程为 0~1.2A,如图乙是小灯泡的电流随电压变化的图像。
8V”字样,电流表
滑动变阻器 R1 的最大阻值为
20Ω,定值电阻 R2 的阻值为 9Ω,当闭合 S和 S2、断开 S1、滑动变阻器的滑片移到中点时, 小灯泡恰好正常发光。求:
(1)电源电压是多少?
(2)闭合 S 和 S1、断开 S2,为保证电流表的安全,滑动变阻器的取值范围为多少 (3)闭合 S和 S2、断开 S1,当滑动变阻器的阻值调到 此时电流表的读数为多少 ?
?
17.5Ω时,这时小灯泡的功率为 3.2W,
43.(2024 巴中, 33)如图所示,某品牌智能电火锅的铭牌, (不计温度对电阻的影响) 。求:
(1)该电火锅锅正常加热 30 分钟时所消耗的电能为多少 kW?h?
(2)某天用电高峰期,只使用电火锅加热 200 转,此时电火锅的实际功率是多少? (3)如图所示是电火锅的简化电路图,其中 换开关,求 R2 的电阻是多少?
10min,家用电能表( 1200r/kW .h)的转盘转了
R1、R2 均为发热电阻, S2 为加热保温自动力切
44.(2024北海, 31)图甲是温度自动报警器。控制电路中,电源电压 的阻值与温度的关系如图乙所示:工作电路中,灯泡
U=5V,热敏电阻 R2
L 标有“ 9V0.3A”的字样, R4 为电子
R4=10Ω,在 R2 温度为 20℃的
嗡鸣器,它的电流达到某一固定值时就会发声报警,其阻值 情况下,小明依次进行如下操作:闭合开关
S1 和 SR0的电功2,灯泡 L 恰好正常发光,此时
率为 P0;将 R1 的滑片调到最左端时,继电器的衔铁刚好被吸下,使动触点与下方静触点接 触:调节 R3 的滑片,当 R3 与 R4 的电压之比 U3:U4=4:1 时,电子嗡鸣器恰好能发声,此 时 R0 的电功率为 P0′, P0′:P0=4:9,已知电源电压,灯丝电阻都不变,线圈电阻忽略 不计,求:
(1)灯泡 L 的额定功率;
(2)当衔铁刚好被吸下时,控制电路的电流; (3)将报警温度设为 50℃时, R1 接入电路的阻值; (4)工作电路的电源电压
Ux。
45.(2024 沈阳, 19) 如图所示的电路中, a 和 b 是两个接线柱,电源电压恒为 6V。若只闭
合 S1,电流表的示数为 0.6A:若 ab 间接入小灯泡 L,且只闭合 S1、S3,此时小灯泡 L 恰好 正常发光,电流表示数为
1A;若 ab 间接入定值电阻 R2,且只闭合 S2,电流表示数为 0.2A。
求:
(1)小灯泡 L 的额定功率是多少?
(2)只闭合 S2 时, ab 间接入的定值电阻 R2 通电 1min 所消耗的电能是多少?
46.(2024 大庆, 21)如图是一个温度可调的育苗箱电路,电源电压为 发热电阻 R1 的阻值为 40Ω,R2 为滑动变阻器其阻值变化范围为 够大。试求:
36V,且保持不变。
0﹣50Ω,允许通过的电流足
(1)R1 的最大功率是多少?
(2)将滑片 P 移到某一位置, R2 两端电压为 6V 时,通电 5min,电流对整个电路做的功是 多少?
(3)在调节滑片 P 的过程中,滑动变阻器
R2 能达到的最大功率是多少?
47.(2024 邵阳, 35)如图甲所示的电路中,电源电压不变, L 是标有“ 6V 3W 的电灯,当和 S3 闭合、 S2 断开时,灯 L 正常发光,电流表的示数如图乙所示。求:
(1)电源电压。 (2)定值电阻 R 的值
(3)S1 和 S3 断开、 S2 闭合时,灯 L 的实际功率。 (不考虑温度对电阻的影响)
S1
48.(2024常州, 28)如图所示的电路中 ,电源电压恒定 ,灯 L1、L2 电阻不变 ,闭合开关 S1、S2, 电压表示数为 12V,电流表示数为 1.2A,L1 和 L2 都正常发光断开开关 S1、S2,将电压表、电流 表的位置互换 ,只闭合开关 S1,电流表示数为 0.75A,电压表示数不变 ,问
(1)L1 的电阻和额定功率各为多大 (2)L2 的电阻和额定功率各为多大
? ?
2024年中考物理真题集锦——专题十八:电功率参考答案
49.(2024 广安,27)小蕊同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡 位,于是他利用电压恒为
10V 的电源和两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路
R1=20Ω、R2=30Ω,请计算:
来探究电热器的多挡位问题。已知
(1)S2 闭合, S1、S3 断开时,电路中的电流;
(2)S3 断开, S1、S2 闭合时,通电 5min 电路消耗的电能; (3)该电路的最大功率和最小功率之比。
解:(1)当 S2 闭合, S1、S3 断开时,两电阻串联,则总电阻: 所以,电路中的电流: I=
=
=0.2A;
R
串
=R1+R 2=20Ω+30Ω=50Ω;
(2)S3 断开, S1、S2 闭合时,电阻 R1 短路,只有 R2 连入电路,
则通电 5min 电路消耗的电能: W2= t= × 5× 60s=1000J;
(3)当 S2 闭合, S1、S3 断开时,两电阻串联,此时电路的总电阻最大,根据 时总功率最小,
P= 可知此
所以, P 最小= = =2W,
当 S1、S3 闭合, S2 断开时,两电阻并联,此时电路中的总电阻最小,根据 总功率最大,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和, 所以此时的总电阻:
P= 可知此时
R 并=
= =12Ω,
P 最大 = = = W,
则: = = 。
0.2A;
答:(1)S2 闭合, S1、S3 断开时,电路中的电流为
(2)S3 断开, S1、S2 闭合时,通电 5min 电路消耗的电能为 1000J; (3)该电路的最大功率和最小功率之比为
25:6。
R0 为定值电阻, S 为选择开关,当
50.(2024 自贡, 30)图 13是小邦同学设计的调光灯电路, S接触 a点时, 小灯泡正常发光但不能调光, 电路可连续调光。已知滑动变阻器
当 S 接触 b 点时, 电路断开, 当 S接触 c 点时,
R 的规格为“ 10Ω 2A”,灯泡 L 上标着“ 10V 12W”的
字样,电源电压恒为 16V.灯泡电阻随温度变化。 (1)求定值电阻 R0 的阻值;
(2)当 S接触 c 点时,调节 R 的滑片至中点位置,电路中的电流为 功率。
1A,求此时灯泡的实际
解:(1)当 S接触 a点时,灯泡 L 与电阻 R0 串联, 因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光, 所以, R0 两端的电压:
U0=U﹣UL =16V﹣10V=6V, 因串联电路中各处的电流相等, 所以,由 P=UI 可得,电路中的电流:
I= = =1.2A,
由 I= 可得,定值电阻 R0 的阻值: R0=
=
=5Ω;
I′= 1A,
(2)当 S接触 c 点时,灯泡 L、R0、 R 串联,此时电路中的电流 则 R0 和 R 两端的电压之和:
U1=I′(R0+ R)=1A× ( 5Ω+ × 10Ω)=10V, 此时灯泡两端的电压:
UL′= U﹣U1=16V﹣10V=6V, 则此时灯泡的实际功率:
PL′= UL′I′=6V× 1A=6W。 答:(1)定值电阻 R0 的阻值为 5Ω;
(2)当 S接触 c 点时,调节 R 的滑片至中点位置,电路中的电流为 率为 6W。
51.(2024 泸州, 21)小明家电热水器铭牌标识为“ 水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化, 明在家中把该电热水器单独接入
220V 1000W”。由于使用了多年,该电热 为准确测量氧化电热丝的实际电阻值,
小
1A,此时灯泡的实际功
220V 的家庭电路中工作 5min,发现电能表指示灯闪烁了
242 次,电能表规格如图所示。问:
(1)小明测得该电热水器的实际电功率是多少? (2)该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少?
(3)为恢复该电热水器的铭牌功率,可与氧化电热丝并联一段新的电热丝,则并联的这段 电热丝的电阻值为多少?
解:( 1)3000imp/kW ?h 表示每消耗 1kW ?h 的电能,指示灯闪烁 3000 次, 所以,电能表指示灯闪烁了 W=
kW ?h=
242 次消耗的电能:
6
× 3.6× 10 J=2.904× 105J,
该电热水器的实际电功率: P 实= = (2)由 P=UI=
=968W;
可得,该电热水器氧化电热丝的实际电阻值:
R 实=
= =50Ω;
(3)电热水器铭牌标识的功率对应的电阻: R=
=
=48.4Ω,
R′,
为恢复该电热水器的铭牌功率,可与氧化电热丝并联一段新的电热丝 因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和, 所以, =
+ ,即
=
+ ,
解得: R′=1512.5Ω。
答:( 1)小明测得该电热水器的实际电功率是 (2)该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是 (3)并联的这段电热丝的电阻值为
968W; 50Ω;
1512.5Ω。
52.(2024 宿迁, 18)某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅,该火锅产品 铭牌和电路图如图所示:
(1)当开关 S1 断开, S2 接 a 时,该电火锅选用 ______档工作(选填“高温”、“中温“或 “低温”)。
(2)当电火锅使用中温档正常工作时,电路中电流是多大?接入电路的电热丝的阻值是多 少?
(3)用电火锅高温档在额定电压下烧水 部被水吸收,在 1 个标准大气压下,能使 3J/
(kg?℃))?
解:(1)由图知,当 S1 断开, S2 接 a 端,R1 和 R2 串联,此时电路的总电阻最大,由 可知,此时总功率最小,则该电火锅选用低温档工作;
P=
7 分钟,电流做了多少功?若电热丝产生的热量全 1kg 初温为 20℃的水升高多少℃( c 水=4.2× 10
(2)当开关 S1 断开, S2 接 b 时,电阻 R2 单独接入电路,为中温档,此时电路中的电流: I 中温 =
=
=2A ,
由欧姆定律可得,接入电路的电热丝的阻值: R2=
=
=110Ω;
7 分钟,电流做的功:
5
(3)用电火锅高温档在额定电压下烧水
W=P 高温 t=880W× 7× 60s=369600J=3.696× 10 因电热丝产生的热量全部被水吸收,则 △t=
=
=3.696× 10
Q 吸=cm△t 可得水升高的温度:
5
J,
J/[4.2 × 103J/(kg?℃)× 1kg]=88℃,
因为在 1 个标准大气压下,水的沸点是 所以只能使水升高 80℃。 答:( 1)低温;
100℃,且水的初温为 20℃,
(2)当电火锅使用中温档正常工作时,电路中电流是 Ω;
(3)用电火锅高温档在额定电压下烧水 5J的功;若电热丝产生 的热量全部被水吸收,在
2A;接入电路的电热丝的阻值是 110
7 分钟,电流做了 3.696× 10
1 个标准大气压下,能使 1kg 初温为 20℃的水升高 80℃。
R1=30Ω,R2=10Ω.当闭合开
53.(2024 黔西南, 21)如图所示的电路,电源电压保持不变, 关 S1、S,断开 S2 时,电流表的示数为 0.4A。 (1)求电源电压;
(2)当闭合开关 S2、S,断开 S1 时,求电流表的示数;
(3)当闭合开关 S1、S2、S 时,通电 100s,求整个电路消耗的电能。
解:(1)当闭合开关 S1、S,断开 S2时,电路为 R1 的简单电路,电流表测通过的电流, 由 I= 可得,电源电压: U=I1R1=0.4A× 30Ω=12V;
(2)当闭合开关 S2、S,断开 S1 时,电路为 R2 的简单电路,电流表测通过的电流, 则电流表的示数: I2=
=
=1.2A;
(3)当闭合开关 S1、S2、S 时,R1 与 R2 并联, 因并联电路中各支路独立工作、互不影响, 所以,通过 R1、R2 的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,干路电流:
I=I1+I 2=0.4A+1.2A =1.6A, 通电 100s整个电路消耗的电能: W=UIt =12V× 1.6A× 100s=1920J。 答:(1)电源电压为 12V;
(2)当闭合开关 S2、S,断开 S1 时,电流表的示数为 1.2A; (3)当闭合开关 S1、S2、S 时,通电 100s,整个电路消耗的电能为
1920J。
54.(2024 盐城, 25)新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部 电路如图所示, R1 和 R2 均为电热丝, S1 是温度自动控制开关。高、低温挡的额定功率见下 表。煮饭时,闭合开关
S,电饭锅正常工作 30min 消耗的电能为 0.44kW?h。求:
(1)煮饭时通过 R1 的电流 (2)电热丝 R2 电阻 (3)30min 内 R2 消耗的电能
解:由电路图可知, 当只闭合 S时,只有 R1 电热丝发热, 此时为低温档, 功率为 P 低=440W, 即 R1 工作时的功率为 P
R1
=P 低=440W;当 S、S1 都闭合时, R1 与 R2 并联,共同发热,为高
温档,功率为 P 高=1100W,即 R1 和 R2 的总功率为 P 总=P 高=1100W。
(1)通过 R1 的电流为 I1=
P
R
1
U
440W = =2A 。
220V
(2)电热丝R2 的功率为P R2=P 高-P R1=1100W-440W=660W ,则R2 的电阻为
U P
R
2
2
(220V) 660W
≈ 73.33Ω。
2
=
R2=
(3)电饭锅正常工作时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,不管是高温档还是低 温档, R1 都工作,则30min 内 R1 消耗的电能为W1=P R1t=0.44kW×0.5h=0.22kW ?h。因电饭 锅消耗的总电能为0.44kW?h,则R2 消耗的电能为W2=W-W 1=0.44kW ?h-0.22kW?h=0.22kW ?h。 55.(2024 新疆, 23) 如图所示电路中,电阻 示数为1 V,V2 的示数为2 V。求:
Rl 的阻值为2 Ω,当开关闭合后,电压表
V1 的
(1)电源两端的电压;
(2)通过R1 的电流和 R2 的阻值; (3)R2 在 1 min 内产生的热量。 解:由电路图可知,两电阻串联,电压表
V1测R1 两端的电压,电压表
V2测R2 两端的电压。
(1)串联电路中总电压等于各分电压之和,电源的电压为:
U=U 1+U 2=1V+2V=3V ;
(2)通过R1 的电流: I1=
U
1
1V 2Ω
=0.5A ,因串联电路中各处的电流相等,则I2=I 1=0.5A;
R
1
电阻 R2 的阻值: R2=
U 2 I 2
2V
=4Ω。 0.5A
2
(3)R2 在 1min 内产生的热量Q2=I 2 答:(1)电源两端的电压为3V ; (2)通过R1 的电流为0.5A,R2 的阻值为4Ω; (3)R2 在 1min 内产生的热量为60J。 56.(2024 重庆B 卷, 20)如图所示,定值电阻 关后电流表的示数为0.1 A。求:
R2t= (0.5A)2× 4Ω×60s=60J。
R1 的阻值为10? ,R2 的阻值为30? ,闭合开
(1)电源电压;
(2)电限 R1 在 1 分钟内产生的热量。
解:(1)由电路图知道,两电阻并联,电流表测量 由于闭合开关后电流表的示数为
R2 支路的电流,
0.1 A,则定值电阻 R2 的两端是:
U2 = I2 R2 =0.1A × 30Ω=3V ;
由并联电路的电压特点知道,电源电压是:
U=U2 =3V ;
(2)由于并联电路各支路两端的电压相等,电阻
2
R1 在 1 分钟内产生的热量是:
U
Q
1
3V
2
W
1
t R
1
10
60s
=54J。
57.(2024 海南, 23)小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯,并进行测试。电源电压保持 不变,小灯泡的额定电压是
6V,小灯泡的 I-U 图像如图乙所示。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)小灯泡正常发光 10min 消耗的电能。 (3)经测算,小灯泡正常发光时的功率占电路总功率
50%,如果把灯光调暗,使小灯泡两
端电压为 3V,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少?
(4)小明认为这个调光灯使用时,小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低,请写出一种 出现这种情况的原因。
解:(1)由图乙可知,小灯泡正常发光时的电流
I 额=1A ,额定电压 U 额=6V ,
6V 小灯泡正常发光时的电阻 R= 额 = =6Ω; 1A I
额
U
(2)小灯泡正常发光消耗的电能 W=UIt= 6V× 1A× 10× 60s=3600J;
50%,即
P
额
(3)小灯泡正常发光时的功率占电路总功率
=50%,P
I 额=6V × 1A=6W , 额= U 额
P
6W 12W P
此时电路总功率 P= =12W,电源电压 U= = =12V ,当小灯泡两端的电
50% 50% I额 1A
P额 =
压为 3V 时,流过小灯泡的电流为
0.7A,此时小灯泡的实际功率
P 实= U1I1=3V × 0.7A=2.1W,
电路总功率 P′= UI1=12V × 0.7A=8.4W,小灯泡的实际功率 P 实占电路总功率的百分比为 P
额
= 2.1W
=25%;
8.4W
P
(4)由(3)分析可知,调光灯使用时,小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低,是小灯 泡两端的电压太小或滑动变阻器两端的电压太大。
0.6(2024 聊城,)如图所示,电源电压恒为
阻保持不变,当只闭合 滑到最右端时,电流表
12V,小灯泡上标有“ 6V 3.6W“字样且灯丝电
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 A 的示数是 1.8A.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。
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知,
R1 两端电压:
U1=U﹣U 额=12V﹣6V=6V,
所以 R1 的阻值: R1= = =10Ω;