2025年中考物理高频考点专题训练——电功率计算(含解析)

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2025年中考物理高频考点专题训练——电功率计算(含解析)

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2025年中考物理高频考点专题训练——电功率计算
1.传感器是一种能感受被测量信息并按照一定规律转换成可用信号的器件或装置。图甲是一种常用压力传感器的原理电路图,电源电压恒定,为电阻器,压力感应板和滑动变阻器的滑片固定在一起,压力感应板、之间由绝缘弹簧相连,其间有可伸缩的导线。闭合开关,不对压力感应板施加力时,滑动变阻器的滑片恰在其最上端,电流表、电压表的示数如图乙所示;当在压力感应板上施加一个的压力时,电流表的示数变为。通过计算回答:
电阻器的电阻值是多少?
此时电压表的示数是多少?
此时滑动变阻器消耗的电功率是多少?
2.小明同学家购买了一个电热水壶,外观及铭牌如图所示,小明向电热水壶内装入初温为,质量为的水,闭合开关,让电热水壶正常工作,通电水就沸腾了。此时气压为标准大气压,请通过计算回答:
电热水壶铭牌
额定电压
额定功率
容积
超温保护器 熔断温度
该电热水壶正常工作时的电流;
通电该电热水壶消耗的电能;
通电水吸收的热量;
该电热水壶的热效率。
3.如图甲为一款养生壶,其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为,、均是发热电阻,其中。养生壶正常工作时,开关置于“”为加热挡,电路中电流为;开关置于“”为保温挡。求:、
当开关置于“”时,的阻值及消耗的电功率;
当开关置于“”时,养生壶消耗的电能;
将壶内的水从加热到,水吸收的热量。
4.如图甲所示是打印笔,打印笔通过加热,挤出热熔的塑胶,然后在空气中迅速冷却,最后固化成稳定的形状。此打印笔有快慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,将该打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印,电能表指示灯闪烁次,刚好将的塑胶从加热到。已知该打印笔慢挡打印功率为,、是用于发热的定值电阻,塑胶的比热容为。求:
打印笔快挡打印所消耗的电能,塑胶在两分钟内吸收的热量;
打印笔快挡打印时的热效率;
打印笔快挡打印电功率;
、的阻值。
5.图甲所示的是某款家用电热器的简化电路,、为阻值一定的电热丝,是手动开关,是自动控制开关。该电热器的额定电压是,在它正常工作一段时间内,它的电功率随时间变化的图像如图乙所示。
请画出该电热器在低温挡和高温挡的等效电路图;
求电阻的阻值;
求电热器处于高温挡时,工作产生的热量为多少焦耳。
6.一茶一世界,一味一人生,品茶已成为现代人休闲放松的一种生活方式。如图所示是一套家用控温电茶壶,图是其工作电路简图,电茶壶的加热功率是,是的定值电阻,水的比热容。请回答以下问题:
电茶壶将的水加热,温度升高需要用时,水吸收的热量是多少?
电茶壶的保温功率是多少?
小芳要对电茶壶进行改造,要求改造后加热功率不变,电茶壶整体保温功率变为原来的一半,则只需在图中______选填“”或“”处接入一个电阻,此电阻的阻值为多少?
7.如图所示,电源的电压恒定、为定值电阻。的阻值为。只闭合开关时,电流表的示数为,再闭合开关时,电流表的示数为。求:
电源的电压;
电阻的阻值;
开关、均闭合后,通电电路消耗的总电能。
8.如图所示为某款家用电热取暖器,它有一个可调温控开关,可以通过旋钮设定取暖器工作时的最高温度,当取暖器的表面温度达到设定温度时,温控开关自动断开,当温度降到某数值温控开关又会自动闭合;两个挡位开关和,可以独立操作,分别控制电热丝和的工作状态,其内部电路可简化为图所示,工作参数如表。求:
额定电压
额定功率 电热丝
电热丝
电热丝的阻值;
该款取暖器以最大功率工作时,通过它的电流。
9.如图所示电路,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为,小灯泡标有“,”电阻不随温度而变化,滑动变阻器标有“,”,电流表的量程为。当闭合,、断开,滑片移到距最右端处时,小灯泡正常发光。求:
小灯泡的电阻;
通电电路消耗的电能;
在保证电路安全的前提下,任意调整开关、、的开闭状态,并移动变阻器的滑片,电路消耗总功率的最小值与最大值之比。
10.学校开展了防溺水安全教育后,小华组设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器,其简化电路如图甲所示。已知电源电压为,报警器由电压表改装,是定值电阻,其阻值为;是压敏电阻,其阻值随水深变化的图像如图乙所示。报警器浸入水下深度大于等于时,报警器报警。通过计算回答:
报警器未浸入水中时,电流表的示数是多少
报警器浸入水下深度为时,两端电压是多少
报警器浸入水下深度为时,报警器响铃,压敏电阻产生的热量是多少
11.图甲是近年非常受人们欢迎的电火锅,图乙是其内部简化电路图,该电火锅有高温和低温两个挡位,高温挡的额定功率为,低温挡正常工作时的电流为。求:
低温挡的额定功率;
的电阻值;
在锅内加入质量为的水,用高温挡将水从加热到,用时。该电火锅的加热效率。【水的比热容】
12.图甲是一款可调节功率的老式电热器简化电路图。电源电压为,定值电阻是加热部分,是最大阻值为的滑动变阻器。开关接时,电热器处于加热挡,通过调节接入电路的阻值来改变的加热功率,其最大加热功率为。当电热器达到设定温度或加热到设定时间,开关自动接,电热器处于保温挡。
求以最大功率工作时电路中电流大小;
如图乙,电能表上参数“”前面数值不清。让电热器以最大加热功率单独工作,与之相连的该电能表铝盘转过圈。请求出该数值大小;
求电热器处于保温挡时,电路中电能的利用率。请从节能的角度对电热器提出改进建议。
13.图甲是小明家购买的某型号电热加湿器,乙是其内部的电原理图,表为其部分技术参数。、为发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,为旋转型开关,、、、为触点,通过旋转开关可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换低挡为小功率加热,高挡为大功率加热。
额定电压
高档额定功率
低档额定功率
最大注水量
旋转开关接触点、时为“关”,接触点______时为“高档”,接触点______时为“低档”。
某次使用加湿器工作时,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。将注水仓中水的温度升高,水吸收的热量为多少?加湿器在高挡正常工作时的加热效率为,将注水仓中水的温度升高,利用高档加热正常工作需要多长时间?水的比热容为
加湿器处于低档位置正常工作时,求的电功率为多少?
一天,小明断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低挡加热,发现家中如图丙所示的电能表的转盘在内转了圈,求此时加湿器两端的实际电压为多少?
14.如图所示电路,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为,小灯泡标有“”的字样,滑动变阻器的最大阻值为,电压表用量程,电流表用量程。当三个开关均闭合时,小灯泡恰好正常发光,电流表的示数为。
求小灯泡正常发光时通过的电流。
通过闭合、断开开关,并调节滑动变阻器,在保证电路元件安全且电路中有电流的情况下,求此时电路工作的最小总功率。
15.如图所示,电源电压为恒定,定值电阻的阻值为,灯泡上标有“”,滑动变阻器的铭牌标有“”字样。忽略温度对灯泡电阻的影响。求:
灯泡的电阻;
当闭合、,的滑片在时,内滑动变阻器消耗的电能;
当闭合、、,的滑片在时,电路的总电功率。
16.体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为,踏板重力不计,求:
闭合开关,当体重计空载时,电路中的电流为,电源电压为多少;
当体重计示数为时,消耗的电功率为多少;
此体重计所能测量的最大体重为多少。
17.小明家有一个标有“”的插排图甲所示,同时接入一个电加热坐垫“”和一台吸尘器“”,吸尘器的电动机线圈电阻为,小明家电压恒为。
吸尘器工作消耗的电能是多少?
现有一个电吹风机“”,请通过计算说明插排能否允许再接入此电吹风机,使个用电器同时工作。
图乙是电加热坐垫“”的简化电路图,通过调控开关可实现保温和加热两个功能。电阻在调温盒内,电阻置于坐垫内用于加热.电加热坐垫处于保温状态时电阻消耗的电功率为,则的阻值为多少?
18.如图甲所示电源电压恒定为,图乙是额定电压为的小灯泡电流随电压变化的图象。为定值电阻,标有“”字样,电流表的量程为。当闭合开关,断开开关、时,灯正常发光。求:
灯泡正常发光时的电阻和电阻值;
当闭合开关,断开开关、时,调节变阻器的滑片,使电流表示数为。内变阻器消耗的电能;
当开关、、均闭合时,电路允许消耗的最大功率。
19.如图甲是一款家用电取暖器简化电路图,取暖器的额定电压为。它由加热电路和温度控制电路组成。加热电路中:当开关掷向左边时,能同时接通、两个触点;当开关掷向右边时,能接通触点;当开关掷向中间时,电路断开。、均为加热电阻丝,的阻值为。它有加热和自动保温两个挡位,加热挡功率为指示灯的功率忽略不计。求:
正常工作时,的功率。
的阻值。
在温度控制电路中:为热敏电阻,其阻值随温度升高而减少;当电压鉴别器测出、两点间的电压小于等于时,开关闭合;当、两点间的电压大于等于时,开关断开。在保温的里,电压鉴别器测出、两点间电压随时间的变化如图乙所示。这段时间里,家里只有取暖器工作,标有的电能表转盘转了转。则取暖器工作的实际电压是多少。
20.如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为,和均为电烤箱中的加热元件,的阻值为当只闭合时为低温档,低温档电烤箱的电功率为。
低温档工作时,电路中的电流是多少?
发热电阻的阻值是多少?
高温档时应该闭合的开关是______,高温档的电功率是多少?
小余发现在傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,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,只让电烤箱以高温档工作,发现在内电能表的转盘转了转,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
参考答案
1.解:分析电路图可知,电阻和滑动变阻器串联,开始时阻值为,电源电压;由欧姆定律可得,电阻器的电阻值
当电流表的示数变为时,由欧姆定律可得,此时电压表的示数
此时滑动变阻器两端电压
此时滑动变阻器消耗的电功率
答:电阻器的电阻值是;
此时电压表的示数是;
此时滑动变阻器消耗的电功率是。

2.解:由可知,该电热水壶正常工作时的电流:;
由可知,通电该电热水壶消耗的电能:;
一个标准大气压下,水的沸点是,
水吸收的热量:;
该电热水壶的热效率:。
答:该电热水壶正常工作时的电流为;
通电该电热水壶消耗的电能为;
通电水吸收的热量为;
该电热水壶的热效率为。
3.解:开关置于“”为加热挡,由图乙可知,此时电路中只有工作,
由可知,的阻值:;
消耗的电功率:;
由图乙可知,当开关置于“”时,、串联,
根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻:,
养生壶消耗的电能:;
水吸收的热量:。
答:当开关置于“”时,的阻值为;消耗的电功率为;
当开关置于“”时,养生壶消耗的电能为;
将壶内的水从加热到,水吸收的热量为。
4.解:是指电路中每消耗 的电能,电能表指示灯闪烁次,
指示灯闪烁次,打印笔消耗的电能:

的塑胶从加热到吸收的热量为:

由效率公式知,打印笔快挡打印时的热效率为:

根据电路图可知,当开关接、时,与串联,电路中电阻较大;当开关接、时,电路为的简单电路,电路中电阻较小,根据可知,总电阻越大,功率越小,故开关接、时为低温挡,接、时为高温挡;
打印笔快挡打印时的电功率为:

由知,当开关接、时,电路为的简单电路,此时电路中的电阻:

当开关接、时,与串联,此时电路中的总电阻:

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,。
答:打印笔快挡打印所消耗的电能为;
打印笔快挡打印时的热效率为;
打印笔快挡打印时的电功率为;
的阻值为,的阻值为。
5.解:由图甲可知,两开关都闭合时,、并联,电路的总电阻较小,电源电压一定,由 可知,此时电路的总功率较大,为高温挡,等效电路如图所示:
当只闭合开关时,只有接入电路中,电路的电阻较大,电源电压一定,由 可知,此时电路的总功率较小,为低温挡,等效电路如图所示:
由图乙可知,低温挡功率低温
高温挡功率高温
所以高温
电阻的阻值
由图乙知,高温挡功率为,产生的热量高温

6.水吸收的热量:
由可知,当、并联,电路中的总电阻最小,电路中的总功率最大,电茶壶处于加热挡;当温控开关与接触时,只有工作,电路中总电阻最大,总功率最小,电茶壶处于保温挡;
的电功率,则的电功率即保温功率保加,此时,
接入的电阻与串联,保温功率为原来的一半即,由得,
则接入的电阻阻值
7.解:只闭合开关时,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,
由可得,电源的电压:

闭合、时,与并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过的电流:

因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电阻的阻值:

开关、均闭合后,通电电路消耗的总电能:

答:电源的电压为;
电阻的阻值为;
开关、均闭合后,通电电路消耗的总电能为。
8.解:根据可知;
三个开关都闭合时,两电阻并联,根据电阻并联的特点可知总电阻最小,电源电压不变,根据可知总功率最大,
该款取暖器以最大功率工作时,总功率,
根据可知通过它的电流。
答:电热丝的阻值为;
该款取暖器以最大功率工作时,通过它的电流为。
9.解:小灯泡正常发光时的电阻;
当闭合,、断开,和串联,滑片处于的处,;
滑动变阻器的阻值与小灯泡的电阻相同,根据串联分压的特点,故,则电源电压;由于此时小灯泡正常发光,所以,
串联电路的电流;
则消耗的电能;
要保证电路安全,分析电路可得,当闭合开关、和时,且通过滑动变阻器的电流为时,干路电流最大;
因并联电路中各支路两端电压相等,
所以此时通过的电流:;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路的最大电流:,
电路消耗的最大功率:;
闭合,、都断开,与串联,当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时,电路电流最小,因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以电路最小电流:,
电路消耗的最小功率:;
则电路消耗总功率的最小值与最大值之比:::。
答:小灯泡的电阻为;
通电电路消耗的电能为;
电路消耗总功率的最小值与最大值之比为:。
10.分析电路可知,和串联,电压表报警器测电压,电流表测电路电流。报警器未浸入水中时,,由图乙可知此时,则电流表的示数为
由图乙可知,报警器浸入水下深度为时,阻值,电流为
则两端电压为
报警器浸入水下深度为时,报警器响铃,压敏电阻产生的热量为

答:
报警器未浸入水中时,电流表的示数是
报警器浸入水下深度为时,两端电压是
报警器浸入水下深度为时,报警器响铃,压敏电阻产生的热量是。

11.低温挡的额定功率为;
的电阻值为;
该电火锅的加热效率为。
解:由可知,低温挡的额定功率:;
由图乙可知,当只闭合时,、串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,电火锅为低温挡; 当开关、都闭合时,只有工作,电路中总电阻最小,总功率最大,电火锅为高温挡; 、的串联总电阻:, 由可知,的阻值:
, 根据串联电路的电阻特点可知,的阻值:;
水吸收的热量:, 电火锅消耗的电能:, 电火锅的加热效率:。
答:低温挡的额定功率为;
的电阻值为;
该电火锅的加热效率为。

12.解:
已知电源电压为,最大加热功率为,则以最大功率工作时电路中电流为:

电热器以最大加热功率单独工作所消耗的电能为:

则电能表上的参数为:

的最大加热功率为,根据可知,

电热器处于保温挡时,的最大阻值和串联在电路中,根据可知,
电路中电能的利用率为:

由此可知,电路中电能的利用率较低,消耗了大部分电能,为了节能,可以将的阻值减小。
答:以最大功率工作时电路中电流为;
电能表上的参数为;
当电热器处于保温挡时,电路中电能的利用率为;为了节能,可以将的阻值减小。
13.、 、
14.解:三个开关均闭合时,变阻器被短接,小灯泡与定值电阻并联,电流表测量干路的电流:,
小灯泡正常发光,灯泡两端的电压为灯泡的额定电压,由此可知电源电压:,
根据欧姆定律可知,定值电阻中的电流:,
根据并联电路电流规律可知,小灯泡正常发光时通过的电流:;
电源电压保持不变,由可知,电路中的电流最小时,电路的电功率最小,
当开关闭合,与断开,定值电阻与变阻器串联,变阻器接入的电阻越大,电路的总电阻越大,电路中的电流越小,
因为电压表并联在变阻器两端,电压表的量程是,在保证电路元件安全且电路中有电流的情况下,变阻器两端最大电压:,
根据串联电路电压规律可得,定值电阻两端的电压:,
由欧姆定律可得通过的电流:,
由欧姆定律可知变阻器的接入电阻:变阻器的最大电阻为,
由电功率计算公式可得,电路工作的最小总功率:。
答:求小灯泡正常发光时通过的电流为。
通过闭合、断开开关,并调节滑动变阻器,在保证电路元件安全且电路中有电流的情况下,求此时电路工作的最小总功率是。
15.解:灯泡上标有“”字样,根据可得灯泡的电阻为:

当闭合、,的滑片在时,滑动变阻器接入电路最大阻值,灯泡与串联,电流表测量电路中电流;
根据串联电路总电阻等于各部分电阻之和和欧姆定律可得,此时通过电路的电流:

内滑动变阻器消耗的电能:;
当闭合、、,的滑片在时,未接入电路,由与并联,电流表测干路电流,
则灯泡两端的电压为:,所以,,
的功率:,
电路的总功率:。
答:灯泡的电阻为;
当闭合、,的滑片在时,内滑动变阻器消耗的电能为;
当闭合、、,的滑片在时,电路的总电功率为。
16.解:由图甲可知,闭合开关,定值电阻与压敏电阻串联,由图乙可知当体重计空载时,,,则电源电压为:

由题图乙可知,当体重计示数为时,压敏电阻的阻值,此时电路中电流为:;
定值电阻消耗的功率为:;
已知电流表量程为,当电路中的电流最大为时,体重计测量最大体重,此时压敏电阻的阻值为:;
由题图乙可知,所能测量的最大体重为。
答:闭合开关,当体重计空载时,电路中的电流为,电源电压为;
当体重计示数为时,消耗的电功率为;
此体重计所能测量的最大体重为。
17.解:
由可知,吸尘器工作消耗的电能:

插排允许的最大功率:

三个用电器全部接入电路总功率:

因此可以接入该电吹风机;
当开关、都闭合时,电路为的简单电路,当开关闭合、断开时,与串联,
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由可知,电路为的简单电路,电路中的电阻最小,电功率最大,电加热坐垫为加热挡;、串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,电加热坐垫为保温挡;
由可知,电加热垫处于加热挡时,电路为的简单电路,的阻值:

当电加热垫处于保温挡时,与串联,
由可知,保温状态时电路中的电流:

由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻:

由串联电路的电阻特点可知,的阻值:

答:吸尘器工作消耗的电能是;
可以接入该电吹风机; 的阻值为。

18.解:灯泡正常发光时,灯泡两端的电压为灯泡的额定电压:,
由图乙可得灯泡的额定电流:,
根据欧姆定律可得,灯泡正常发光时的电阻:;
当闭合开关,断开开关、时,灯泡与定值电阻串联,灯正常发光,灯泡两端的电压:,
由串联电路的规律可得,两端的电压:,
根据欧姆定律可得,定值电阻的阻值:;
当闭合开关,断开开关、时,变阻器与灯泡串联,调节变阻器的滑片,使电流表示数为,由图乙可知灯泡两端的电压:,
由串联电路的电压规律可得两端的电压:,
根据可得内变阻器消耗的电能:;
当开关、、均闭合时,灯泡被短接,定值电阻与变阻器并联,
根据欧姆定律可得通过的电流:,
变阻器允许通过的最大电流:,
由并联电路的电流规律可得,干路中的电流:,
电流表的量程为,
所以干路的最大电流:,
由可得电路允许消耗的最大功率:。
答:灯泡正常发光时的电阻为;电阻值为;
当闭合开关,断开开关、时,调节变阻器的滑片,使电流表示数为。内变阻器消耗的电能为;
当开关、、均闭合时,电路允许消耗的最大功率为。
19.解:当开关掷向右边时,能接通触点,此时电路为的简单电路,总电阻较大,电源电压一定,根据可知总功率较小,取暖器处于保温状态,两端的电压为,根据可知的功率;
当开关掷向左边时,能同时接通、两个触点,此时、、指示灯并联,指示灯的功率忽略不计,加热挡功率为,则的功率,
的阻值;
从图乙可知,的保温时间内,有开关处于闭合状态,实际做功的时间;
这段时间里,家里只有取暖器工作,标有的电能表转盘转了转,
则取暖器消耗的电能,
实际保温功率,
根据可知取暖器工作的实际电压。
答:正常工作时,的功率为;
的阻值为;
取暖器工作的实际电压是。
20.解:低温档电烤箱的电功率为,根据得低温档工作时电路中的电流:

当只闭合时,两电阻串联,为低温档,低温档的电流为,由欧姆定律得电路的总电阻:

故;
、;
两开关、闭合时,为的简单电路,此时的电阻小于两电阻串联的电阻,根据可知此时为高温档,
高温档的电功率:

电能表盘中标有,表示每消耗的电能,电能表转盘转圈,
电能表转盘转转时,消耗的电能为:

实际功率为:

根据,在不变时,电功率与电压的平方成正比,故有:

用电高峰时家庭电路的实际电压为:

故答案为:低温档工作时,电路中的电流是;
发热电阻的阻值是;
、;高温档的电功率是;
用电高峰时家庭电路的实际电压为。

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