2026年中考科学解答题专练:电功率(含解析)

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2026年中考科学解答题专练:电功率(浙教版)
1.在项目式学习中,某校举行了“家电维修小达人”活动。小明和小杏想把有故障的电饭锅修好。查看铭牌和说明书得知了部分参数和内部工作电路,如图所示,R1、R2为阻值未知的电热丝。请你帮助他们解决以下问题:
额定电压 220 V
高温功率 1100 W
低温功率 800 W
(1)由图可知:当开关S1闭合、S2______(选填“A.断开”或“B.闭合”)时,电饭锅处于“高温”挡;
(2)经过检查发现高温挡电阻烧坏,需要购买一个阻值为________Ω替换原发热电阻?
(3)修好后,向锅内装2 kg温度为25℃的水,电饭锅用“高温”挡正常工作约90 s,水温升高到35℃,这时电饭锅的加热效率是多少?[,电热丝的电阻不随温度变化]
(4)小明和小杏想在不增加器材的情况下,将电饭锅改成一个有高、中和低三个挡位的加热装置,请你帮他们在虚线框内设计出电路图(改装后的功率可能和原来的功率不同),通过计算得出高温挡对应的电功率。
2.图甲是小明购买的某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙,、都是发热电阻,孵化器相关参数如丙表所示。
额定电压 220V
额定功率 加热挡 80W
保温挡 22W
(1)当闭合开关_______(选填“S”“”或“S和”)时,孵化器在保温挡正常工作。
(2)加热挡正常工作时,电阻的功率是多少?
(3)小明在查询相关资料后得知,鸡蛋孵化需要约21天,划分为三个阶段,每个阶段七天。在第一阶段的孵化初期,该鸡蛋孵化器每天用加热挡正常工作8小时,剩余时间均保持保温挡正常工作,则该孵化器在孵化初期每天需要消耗的电能是多少?
3.厨师炒菜时往往用猛火灶高温爆炒,把油加热到开始冒烟,当达到油的烟点(某款花生油的烟点为170℃)时,锅里就会出现如图所示的明火,这样就能让食材表面水分快速蒸发,产生类似烧烤的效果。为了把烹饪过程中产生的油烟迅速抽走,排出室外,灶上方还安装有抽油烟机。若用天然气灶将质量为2kg的花生油从20℃的加热到烟点,消耗了的天然气。已知花生油的比热容是,天然气的热值是。求:
(1)花生油加热到烟点需吸收的热量;
(2)该天然气灶的加热效率;
(3)若抽油烟机电机的输入功率为220W,电机单独正常工作5min,消耗的电能是多少?
(4)厨房中的抽油烟机抽走油烟依靠的是电动机工作来实现的,并且电动机和照明灯既可同时工作,也能独立使用。如图所示,最符合抽油烟机工作原理的电路是________。
4.家庭中普遍喜欢使用空气炸锅(如图甲所示)烹制食物,图乙是其加热部分的简化电路图,额定电压为 220V,定值电阻R1和R2为发热体,其中。开关 S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(S1、S2不会同时闭合),只闭合S3时为中温挡,此时电路中的电流为2A.求:
(1)请画出只闭合S3时的空气炸锅等效电路图
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)当开关S1、S3闭合,S2断开时,空气炸锅处于___________挡位(选填“高温”“中温”或“低温”),判断依据是:___________;
(4)高温挡正常工作100s,电流通过R1产生的电热;
(5)若空气炸锅低温挡的额定功率为300W,则在低温挡正常工作10min,电路消耗的总电能为多少?
5.风洞一般称之为风洞试验。简单地说,就是依据运动的相对性原理,将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中,人为制造气流流过,以此模拟空中各种复杂的飞行状态,获取试验数据。这是现代汽车、飞机、导弹、火箭等研制定型和生产的绿色通道。简单的说,风洞就是在地面上人为地创造一个“天空”。如图为某电动汽车从候车区进入试验区进行风洞试验的场景,已知该汽车质量为,候车区到试验区相距400m,根据上述情景,回答下列问题:
(1)该电动汽车受到的重力大小是多少N?(取g=10N/kg)
(2)该电动汽车从候车区进入试验区用了80s,则汽车从候车区进入试验区的平均速度是多少m/s?
(3)该电动汽车静止在地面上时对地面的压力为F1,在试验区水平风洞跑道上加速测试时对地面压力为F2,请利用所学的物理知识比较F1和F2的大小关系;
(4)该电动汽车在水平风洞跑道上由静止开始加速测试抗风阻性能,已知从开始运行至驶出跑道汽车电机消耗的总电能为W1,驶出赛道瞬间汽车动能为E,克服空气和摩擦力等阻力做功为W2,请从能量转化的角度判断以上物理量的大小关系,并说明理由。
6.小渝家有一台旧式两挡位电炖锅,高温挡额定功率为550W,低温挡额定功率模糊不清,图甲是该电炖锅简化电路图,和是加热电阻丝,开关只能接触a或b,不计温度对电阻的影响。
(1)高温挡正常工作时的电流是多少安?
(2)小渝关闭家中其他用电器,读出电能表示数为,电炖锅高温挡正常工作0.8h,低温挡正常工作2.8h,炖煮结束时电能表示数如图乙所示,
①低温挡额定功率是多少瓦?
②的阻值是多少欧?
7.某品牌四旋翼无人机,它采用4个电机带动旋翼(螺旋桨)转动,对下方空气施力的同时获得升力。如表是该无人机的部分参数:
整机质量 2kg 电动机工作电压 12V
电池额定电压 15V 悬停时每个电动机功率 60W
电池容量 电动机数量 4
(1)电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变,通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,每一个电动机连接一个电调,那么电动机和电调的连接方式是_______(选填“并联”或“串联”)。
(2)该无人机悬停时流过每个电动机的电流是________A,若每个电动机的线圈电阻为0.4Ω,线圈电阻的发热功率为________W,电动机的机械功率为_______W。
8.阅读下列短文,回答问题。
城市地铁作为现代公共交通骨干,缓解交通压力,具有安全、运量大、高速度等特点,代替私家车的出行,大幅降低碳排放。图甲为地铁口乘客进站图:
(1)如图甲所示地铁进站口,为了让乘客更方便进站,乘客可用刷卡或扫描二维码中的任一方式通过,进站识别相当于接通电路中的开关,这两种识别方式之间采用的连接方式是_____联的;
(2)进站时,工作人员用手持式安检仪器检测乘客是否携带违禁金属物品。手持式安检仪的电池容量为,额定电压为,额定功率为;当剩余电量减为电池容量的10%时,安检仪不能正常工作(如图乙所示)。手持式安检仪正常工作时的电流为_____,安检仪可以连续工作的最长时间是_____;
(3)“安全驾驶,严禁超速”。为确保道路交通安全,地铁带有超速报警装置。科技小组的同学设计了一个车速提醒装置,电路图如图丙所示,电源电压保持不变,可变电阻器的电阻为,电阻与车速关系的图像如图丁所示。当车速从0加速到的过程中,可变电阻器消耗的电功率随电流变化的图像如图戊所示。若行驶的速度达到(即电流表的示数为)时提醒驾驶员车速过快,需要减速。试问:
①当车速变大时,电压表的示数_____;(选填“变大”“变小”或“不变”)
②该电路的电源电压是_____V,当电流为0.3A时,行驶的速度是_____km/h。
《2026年中考科学解答题专练:电功率(浙教版)》参考答案
1.(1)B
(2)44
(3)84.8%
(4);4033W
【分析】结合电路利用公式分析判断挡位;结合题意利用电功率公式得到答案;利用比热容、电功率、加热效率公式得到答案;因为电路中有两个电阻和两个开关,设计成并联电路,可以单独闭合一个开关,也能同时闭合两个开关,从而实现三个挡位的变换,据此作答。
【详解】(1)当开关S1闭合,S2断开时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路的电阻较大,由可知,此时电饭锅的功率较小,电饭锅处于低温挡。
当开关S1、S2闭合时,R2短路,电路为R1的简单电路,电路的电阻较小,此时电饭锅的功率较大,电饭锅处于高温挡。
(2)当开关S1、S2闭合时,R2短路,电路为R1的简单电路,由可知,电阻丝R1的阻值
所以,由于高温挡电阻烧坏,则需要购买一个44Ω的电阻替换原发热电阻。
(3)水所吸收的热量
“高温”挡正常工作90s消耗的电能为
电饭锅的加热效率为
(4)由可知,R1、R2的串联总电阻
根据串联电路的电阻特点可知,R2的阻值
因为电路中有两个阻值不同的电阻和两个开关,设计成并联电路,可以单独闭合一个开关,也能同时闭合两个开关,电路图如下图
当只闭合开关S1时,电路为R1接在电源两端的简单电路,电路中的电阻为R1,电路消耗的功率为;
当只闭合开关S2时,电路为R2接在电源两端的简单电路,电路中的电阻为R2,电路消耗的功率为;
当同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电路的总电阻R并,电路消耗的功率为;
由并联电路电阻规律可得,,由可知,
所以,当同时闭合开关S1、S2时为高温挡;当只闭合开关S1时为低温挡,当只闭合开关S2时为中温挡。
当同时闭合开关S1、S2处于高温挡时的并联电阻为
此时的功率为
2.(1)S
(2)58W
(3)
【详解】(1)由图乙可知,当开关S、都闭合时,与并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,在电压U一定时,电路中的总功率最大,孵化器处于加热挡;当S闭合、断开时,只有工作,电路中的总电阻最大,总功率最小,孵化器处于保温挡。
(2)当S闭合、断开时,只有工作,孵化器处于保温挡,
当开关S、都闭合时,与并联,孵化器处于加热挡,因为孵化器处于加热挡时的总功率等于各电阻消耗电功率之和,且两种状态下消耗的功率不变,所以孵化器处于加热挡时的电功率为
(3)根据可知,孵化初期该孵化器每天需要消耗的电能
3.(1)
(2)
(3)
(4)丙
【分析】计算吸热时,注意区分初温和末温t,不要代入错误。计算天然气燃烧放热时,要确认是用体积乘以热值,不要和质量乘以热值的公式混淆。分析电路时,明确并联电路各支路用电器独立工作的特点,不要误判为串联电路。
【详解】(1)花生油加热到烟点需吸收的热量
(2)天然气完全燃烧放出的热量
加热效率
(3)消耗的电能
(4)要求电动机和照明灯既可同时工作,也能独立工作,说明两者为并联,且每条支路各有一个开关控制,故最符合要求的是图丙。
4.(1)
(2)
(3) 高温 当开关S1、S3闭合,S2断开时,与并联,电路总电阻最小;电源电压不变,根据 ,电路总功率最大,因此属于高温挡
(4)
(5)
【分析】根据电流流向判断电路的连接方式,从而画出等效电路图;根据欧姆定律计算R2的阻值;根据分析挡位;根据热量公式计算电流通过R1产生的电热;根据电功的公式计算电路消耗的总电能。
【详解】(1)只闭合S3时,只有接入电路,等效电路为电源、开关S3、电阻依次串联组成闭合回路,据此作图。
(2)只闭合S3 时,只有接入电路,已知,电路电流,根据欧姆定律,定值电阻R2的阻值为
(3)[1][2]见答案。
(4)高温挡时两端电压等于电源电压,电流通过R1产生的电热为
(5)已知低温挡功率,工作时间
电路消耗的总电能为
5.(1)
(2)5m/s
(3)当汽车静止时,汽车对地面的压力等于汽车的重力,即F1=G;试验时,由于汽车的形状为底平上凸,空气在汽车的上下表面的流速不同,会产生一个向上的升力,使F2<G,则F1>F2。
(4)汽车行驶时,消耗的总电能W1,一部分转化为汽车的动能E、一部分由于克服摩擦力等阻力做功W2转化为内能,还有一部分由于电动机发热转化为内能,所以W1>E+W2。
【详解】(1)电动汽车受到的重力为
(2)汽车从候车区进入试验区的平均速度为
(3)见答案
(4)见答案
6.(1)高温挡正常工作时的电流是2.5安。
(2)①低温挡额定功率是200瓦。
②的阻值是154欧。
【详解】(1)根据得,高温挡正常工作时的电流
(2)[1]电炖锅消耗的总电能:
高温挡工作消耗的电能:
则低温挡工作消耗的电能为
低温挡功率
[2]由图甲可知,开关S1闭合,开关S2接b时,电路为R2的简单电路,总电阻较小,电源电压不变,根据可知总功率较大,电炖锅处于高温挡,则R2的阻值
开关S1闭合,开关S2接a时,两电阻串联,总电阻较大,该电炖锅处于低温挡,则
电阻R1的阻值
7.(1)串联
(2) 5 10 50
【详解】(1)电调需分担电源与电动机之间的电压差,使电动机两端电压保持12V,结合串联电路的分压特性,因此电动机和电调采用串联连接。
(2)[1]已知电动机工作电压,悬停时每个电动机功率,由得:;
[2]已知线圈电阻 ,由得:;
[3]机械功率等于总功率减去发热功率:。
8.(1)并
(2) 40 45
(3) 变小 12 40
【详解】(1)两种识别方式任一种都可以让乘客通过,所以是并联的。
(2)[1]由可得,手持式安检仪正常工作时的电流
[2]手持式安检仪正常工作时的电流为40mA,电池充满电后,安检仪能正常工作的最长时间为
(3)[1]由图丁Rv的阻值与车速关系图像可知,汽车行驶的速度变大时,Rv的阻值变小。由图乙可知,闭合开关,定值电阻R与可变电阻Rv串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量可变电阻两端的电压,当可变电阻的阻值变小时,由串联分压规律可知,可变电阻两端的电压变小,即电压表的示数变小。
[2][3]由图丁可知,当车速为80km/h时可变电阻的阻值为,此时电路中的电流大小为,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得,电源电压为……①
由图戊可知,通过电路的电流为时,可变电阻的电功率为,则其两端电压
由于串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得,电源电压……②
联立①②可得,。
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