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电功率（家用电器计算题 ） 2023年中考物理重难点专项复习讲义
第一部分：解题要点
阅读理解能力，能够读懂试题，文字表述多只是障眼法，不要慌，挖掘有价值信息。
动态电路分析，分清每种情况串并联，初中物理只有三种情况，两个电阻串联、两个电阻并联，单个电阻，不要求混联。
根据串并联特点列出等量关系表达式。
运用数学解方程的思想求值。
注意单位统一。
第二部分：题型解读
例题1、某电热水壶铭牌的部分参数如表，忽略温度对电阻的影响。电热水壶在额定电压下工作300s能将1L的水从20℃加热到85℃．求：[c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
（1）水吸收的热量是多少
（2）电热水壶的效率是多少？
（3）在用电高峰时，实际加热时间为363s，若与该电热水壶在额定电压下工作300s消耗相同的电能，实际电压多大？
额定电压 220V
额定功率 1000W
最大容量 1.2L
【说课】解：（1）由ρ＝得水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（85℃﹣20℃）＝2.73×105J；
（2）由P＝得电热水壶消耗的电能：
W＝Pt＝1000W×200s＝3×105J，
电热水壶的效率：
η＝＝×100%＝91%；
（3）由P＝得电热水壶电阻：
R＝＝＝48.4Ω；
电热水壶实际功率：
P实＝＝＝W，
实际电压：
U实＝＝＝200V。
答：（1）水吸收的热量是2.73×105J；
（2）电热水壶的效率是91%
（3）在用电高峰时，实际电压为200V。
答：（1）水吸收的热量是2.73×105J；
（2）电热水壶的效率是91%
（3）在用电高峰时，实际电压为200V。
例题2. 多功能养生壶（如图甲）具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎，图乙是某品牌养生壶的简化电路图，当养生壶正常工作时，它的加热功率为880W，保温总功率为242W。求：
(1)该养生壶高温挡加热时的电流。
(2)电阻R2的阻值。
(3)某一天，小明断开家中其他用电器，只接通养生壶在高温挡烧水发现家中标着“3000r/（kw·h）”字样电能表转盘在2min内转了80转，求此养生壶的实际功率。
【说课】(1)加热时功率为880W，根据公式可得加热档电流为
(2)加热时功率为880W，根据公式可得R1的阻值为
保温总功率为242W，总电阻为
电阻R2与R1串联，R2的阻值为
(3) 养生壶在2min内，消耗的电能为
养生壶的实际功率为
例题3. 某品牌电饭煲有加热和保温两个挡位，其简化电路如图所示，其中和均为发热电阻，额定电压为220V，该电饭煲的保温功率为120W。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热；当锅内温度达到一定温度时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接触，使电饭煲处于保温状态。若将一锅质量为3kg、初温为40℃的粥加热至100℃，需要加热15min，消耗0.25kW·h的电能。求：[粥的比热容]
（1）保温状态下，通过的电流是多少？（结果保留两位小数）
（2）的电阻是多少？
（3）在此次加热过程中粥吸收了多少热量？该电饭煲在加热过程中的效率是多少？
【说课】（1）由图知道，该电饭煲的保温时，为R2的简单电路，由于额定电压为220V，该电饭煲的保温功率为120W，由知道，此时通过的电流是
由知道，R2的电阻
（2）开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，由于加热15min，消耗0.25kW·h的电能，由 知道，干路电流是
由知道，电路总电阻
由知道，解得
（3）由知道，此次加热过程中粥吸收的热量
由知道，该电饭煲在加热过程中的效率是
答：（1）保温状态下，通过的电流是0.55A；
（2）的电阻是56Ω；
（3）在此次加热过程中粥吸收的热量是7.2×105J；该电饭煲在加热过程中的效率是80%。
例题4 学校科技小组的同学们在老师的指导下设计了一台简易饮水机，其简化的电路图如图甲所示。它有“加热”和“保温”两档，其中R1为发热电阻，R2为定值电阻。如表是该饮水机的相关技术参数。图乙是实验室电能表的示意图。已知饮水机在保温档和加热档工作时，发热电阻R1的电功率之比为1∶121。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3，不考虑温度对电阻的影响]求：
（1）储水罐注满水时，水温升高50℃，需要吸收多少热量？
（2）电阻R1和R2的阻值是多少？
（3）在测试时将其他用电器都关闭，只将饮水机置于加热档工作，发现电能表的转盘在3min内转了50转，则此时实验室电路的实际电压是多少？
额定电压 220V
加热档额定功率 605W
额定频率 50Hz
储水罐容积 0.8L
【说课】解：（1）储水罐的容积是0.8L，储水的质量是
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.8L=1.0×103kg/m3×0.8×10-3m3=0.8kg
水温升高50℃，需要吸收的热量是
Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.8kg×50℃=1.68×105J
（2）由图甲可知，当S接2时，电路为R1、R2的串联电路，电路的总电阻为两电阻阻值之和。当S接1时，电路为只有R1的简单电路，电路的电阻为R1的阻值。由可知，当S接2时，电路处于保温档；当S接1时，电路处于高温档。高温档时，发热电阻R1的电功率即为加热档额定功率，于是有
解得
R1=80Ω
饮水机在保温挡和加热挡工作时，发热电阻R1的电功率之比为1∶121。则有
解得
P1保=5W
保温档时，发热电阻R1的电功率为
解得
R2=800Ω
（3）实际消耗的电能为
实际电功率为
此时实验室电路的实际电压是
答：（1）储水罐注满水时，水温升高50℃，需要吸收热量是1.68×105J；
（2）电阻R1和R2的阻值分别是80Ω和800Ω；
（3）此时实验室电路的实际电压是200V。
第三部分：自主练习
1、如图甲是一种恒温调奶器，可以自动调试好加水的奶粉，然后加热到最适合宝宝饮用的温度 40 ℃，还可以自动保温，特别适合夜间使用，图乙是机器的电路简图及参数表（R1、R2为电热丝，S为双触点自动开关，接“1”时不工作，接“2”时保温，接“3”时加热）。求∶
（1）调奶器处于保温状态时的工作电流；
（2）电阻 R2的阻值；
（3）若把 200 g调好的奶粉从20 ℃加热到40 ℃所用时间为32 s，则调好的奶粉的比热容是多少 （不计热量损失）
型号HY101M 电源220V 50HZ
加热功率506W 保温功率22W
2、某型号电热水壶有加热、保温和干烧断电功能，其简化电路如图所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘温度达到120℃自动断开，S2是壶壁温控开关，闭合时对水加热，断开时对水保温。已知电热水壶保温功率为55W，电阻丝R2的电阻为836Ω。求：
（1）电热水壶处于保温状态时，电路中的电流。
（2）电热水壶的加热功率。
（3）若水烧开后，S2没有自动断开，当壶里的水烧干瞬间，发热盘的温度为110℃，已知发热盘质量为0.44kg，比热容为0.5×103J/（kg ℃），不计热量损失，经过多长时间S1才会断开？
3、如图甲是一款新型智能电暖器，内装有导热油。该电暖器具有升温快、热效高、智能控温的特点。电暖器的简化电路图如图乙所示，R1与R2为电热丝，S2为温控开关。其相关参数如表。求：
（1）电暖器正常工作时，在保温状态下的工作电流；
（2）电暖器中装有5.4kg的导热油，在加热状态下导热油由20℃升高到60℃，需要加热8min，此电暖器的加热效率；[导热油的比热容取c油=2×103J/（kg ℃）]
（3）傍晚用电高峰期电压会降低，若电暖器两端实际电压为198V，电路中只让电暖器单独加热6min，电能表转盘频闪多少次。
额定电压 220V
加热功率 1000W
保温功率 110W
4、可调挡蒸蛋器的电路图如图所示，R1和R2均为发热用电热丝，移动R2的滑片P可以调节不同的加热功率。已知R1的阻值是121Ω，R2的最大阻值是363Ω，求：
(1)蒸蛋器最大的加热功率是多少？
(2)用最高档加热10min，可以将12个50g的鸡蛋温度提高100℃，那么这10min蒸蛋器消耗了多少电能？
(3)若蒸蛋器蒸蛋的效率为80%，试计算鸡蛋的比热容为多少？
5、小明在离家不远处施工，临时用导线将电水壶和电水龙头（打开几秒钟就能流出热水）接入家中电能表[3000r/(kW h)]。如图所示。电水壶的规格为“220V 1210W”，电水龙头的规格为“220V 2420W”，当电路中单独使用电水壶烧水时，铝盘转动110r，用时120s。在电路中单独使用电水龙头洗漱时，用了180s。导线、电水壶和电水龙头的电阻不随温度变化。求：
(1)电水壶和电水龙头的电阻；
(2)导线的电阻；
(3)在洗漱时，导线上产生的热量。
6、如图所示，是某电饭锅的简化电路图。、都是发热体，S为调温开关。的电阻是，电源电压为220V。开关S接1、2时，为保温状态；开关S接2、3时，为加热状态，加热功率为900W。试求：
（1）保温时，电饭锅的功率是多少？
（2）加热时，的电阻是多少？
（3）加热时，电饭锅工作产生的热量是多少？
第四部分：参考答案
1、(1)0.1A；(2)100；(3) 4.048×103J/(kg ℃)
【详解】
解：(1)结合题意及电路图知，开关S接触2时，调奶器处于保温状态，电路中只有电阻R1工作，此时工作电流
(2)S接触3时，调奶器处于加热状态，电阻R1、R2并联在电路中，此时R2消耗的功率
P2=P-P1=506W-22W=484W
那么
(3)调奶器加热32s，产生的热量
Q=Pt=506W×32s=16192J
在不计热量损失时，调奶器产生的热量全都被奶粉吸收，据Q吸=cm(t-t0)得
答：(1)调奶器处于保温状态时的工作电流为0.1A；
(2)电阻R2的阻值为100Ω；
(3)调好的奶粉的比热容是4.048×103J/(kg ℃)。
2、（1）0.25A；（2）1100W；（3）2s
【详解】
解：（1）根据知，电热水壶处于保温状态时，电路中的电流为
（2）当S1闭合S2断开时，R1与R2串联接入电路，电阻较大，功率较小，此时为保温挡，根据知，电路的总电阻为
根据串联电路电阻的规律R1的电阻为
当S1、S2闭合时，电路中只有R1工作，电阻较小，功率较大，此时为加热档，加热功率为
（3）发热盘吸收的热量为
由于没有热量损失，所以
根据得，加热时间为
（1）电热水壶处于保温状态时，电路中的电流为0.25A；
（2）电热水壶的加热功率为1100W；
（3）经过2s的时间S1才会断开。
3、（1）0.5A；（2）90%；（3）243imp
【详解】
解：（1）由P=UI可得，电暖器在保温状态下的工作电流
I===0.5A
（2）导热油吸收的热量：
Q吸=c油m(t﹣t0)=2×103J/(kg ℃)×5.4kg×(60℃﹣20℃)=4.32×105J
根据P=得电暖器加热8min消耗的电能为：
W=P加热t=1000W×8×60s=4.8×105J
电暖器的加热效率为
η=×100%=×100%=90%
（3）开关S1、S2闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，根据P=可知电路的总功率最大，电暖器处于加热状态，由P =可得，R1的阻值
R1===48.4Ω
若电暖器两端实际电压为198V，则电暖器的实际功率为
P实===810W
根据P=得电暖器单独加热6min消耗的电能为
W′=P实t′=810W×6×60s=2.916×105J=0.081kW h
电能表转盘频闪的次数为
n=0.081kW h×3000imp/（kW h）=243imp
答：（1）电暖器正常工作时，在保温状态下的工作电流为0.5A；
（2）电暖器的加热效率为90%；
（3）电暖器两端实际电压为198V，电路中只让电暖器单独加热6min，电能表转盘频闪243次。
4、(1)400W；(2)；(3)
【详解】
解：(1)当滑片在最左端时，R1单独接入电路，电路的总电阻最小，电源电压不变，根据电功率的推导式可知，这时为最大加热功率，则大小是
蒸蛋器最大的加热功率是400W。
(2)由上述可知，蒸蛋器最大的加热功率是400W，这10min蒸蛋器消耗的电能是
这10min蒸蛋器消耗的电能是。
(3)这些鸡蛋的总质量是
蒸蛋器蒸蛋的效率为80%，那么这些鸡蛋吸收的热量是
根据比热容的公式可知，鸡蛋的比热容大小是
鸡蛋的比热容大小是。
答：(1)蒸蛋器最大的加热功率是400W；
(2)用最高档加热10min，可以将12个50g的鸡蛋温度提高100℃，那么这10min蒸蛋器消耗的电能是；
(3)若蒸蛋器蒸蛋的效率为80%，鸡蛋的比热容为。
5、(1) 40Ω和20Ω；(2) 4Ω；(3) 60500J
【分析】
(1)根据公式分别求出电水壶和电水龙头的电阻；
(2)根据电能表表盘转过的数目求出消耗的电能，根据求出电水壶和导线的功率；然后根据功率和电压求出总电阻，根据串联电路的电阻关系求出导线的电阻；
(3)根据导线的电阻和水龙头的电阻求出其总功率；根据焦耳定律求出产生的热量。
【详解】
解：(1)电水壶的规格为“220V 1210W”，电水龙头的规格为“220V 2420W”，根据公式可知，电水壶的电阻为
电水龙头的电阻为
(2)当电路中单独使用电水壶烧水时，消耗的电能为
此时电路的总功率为
此时电水壶和导线的总电阻为
由于导线与电水壶串联接入电路中，则导线的电阻为
R线=R总 R壶=44Ω 40Ω=4Ω
(3)电水龙头和导线的总电阻为
R'=R线+R水龙头=20Ω+4Ω=24Ω
此时导线和水龙头的功率为
根据公式P=I2R可知，I2=
则导线上产生的热量为
Q=I2R't=×4Ω×180s=60500J
答：(1)电水壶和电水龙头的电阻分别为40Ω和20Ω；
(2)导线的电阻为4Ω；
(3)在洗漱时，导线上产生的热量为60500J。
【点评】
本题考查了电功率公式的灵活运用，关键是电能表参数理解和电能的求法，有较大的难度。
6、（1）100W；（2）；（3）
【详解】
解：（1）开关S接1、2时，为保温状态，电路中只有工作，电饭锅的功率是
（2）开关S接2、3为加热状态， 和是并联的，根据并联电路各支路互不影响，的功率保持不变，故的功率为
（3）加热时，电饭锅工作产生的热量是
答：（1）保温时，电饭锅的功率是；
（2）加热时，的电阻是；
（3）加热时，电饭锅工作产生的热量是

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