电功率解答题精练-2026年中考科学二轮专题(含解析)

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电功率解答题精练-2026年中考科学二轮专题(含解析)

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电功率解答题精练-2026年中考科学二轮专题(浙教版)
1.小华用标有“220V”字样的电热水壶烧水,所用取电插座允许通过的最大电流为5A。电热水壶的最大容量为2.2L,其简化电路如图所示,电路中两电热丝A、B的阻值分别为、,且。通过控制开关、、的断开或闭合,电热水壶可实现不同的加热功率。
(1)通过控制开关、、,该电热水壶中电热丝连入电路的情况可能的是(  )
A.仅连入电路 B.仅连入电路
C.与串联连入电路 D.与并联连入电路
(2)若使该电热水壶加热时电功率最小,则各开关状态为______。
(3)当开关断开,、闭合时,电路的总电流为4.2A,通过电热丝A的电流为2.2A。
①求电热丝A的阻值;
②若电流通过电热丝所做的功全部转化为电热水壶产生的热量,且这些热量全部被水吸收,则要将20℃的满壶水烧开(一个标准大气压下),需要多长时间;[]
③现用阻值为的电热丝C替换电热丝B,仍保持开关断开,、闭合,替换前后电热水壶的电功率变化了110W,并仍能用原先的取电插座。求电热丝C的阻值。
2.某学习小组开展“对家庭用电的调查研究”的跨学科实践活动。
任务一:调查家中的用电情况
(1)登录“国网在线”查看小明家近一年用电情况,如图1所示(抄表日期:2025.12.01)。从图1用电你有什么发现:___________;
(2)西安市制定阶梯电价等计费方式,大大提高市民节约用电的意识。每年5~10月西安市的阶梯电价
“夏季模式”,其余月份为“非夏季模式”,具体方案如表,则小明家11月份应付电费__________元;
用电分类 分类电价(元/kW·h)
第一挡(夏季0~260度、非夏季0~200度) 0.50
第二挡(夏季261~600度、非夏季201~400度) 0.55
第三挡(夏季600度以上、非夏季400度以上) 0.80
任务二:了解用电器的耗电情况
同学们调查某一天家用电器的工作情况,记录在表中。
家用电器 电饭锅 电水壶 LED 空调 洗衣机 电冰箱 电视机
额定功率/W 1300 1200 30 2440 160 200 100
数量 1 1 3 2 1 1 l
每日工作时长/h 1 0.5 5 8 l 24 2
(3)同学们找来一款电力监测仪(图4),其测试性能指标明确了各物理量的测量范围,如图2所示,不能用它测量表2“家用电器”中__________的电功率;
(4)根据表2数据估算电冰箱一天的用电量与图3所示的能效标识上显示的“综合耗电量”相差较大,可能原因是:___________;
(5)用电力监测仪测量电视机用电情况,发现电视机在待机状态时的功率为1W,该电视机待机24h消耗的电能为__________kW·h;
任务三:研究与反思
(6)我国家庭电路电压规定为220V,而有些国家家庭电路电压规定为110V,相对于110V,我国家庭电路电压规定为220V有何优缺点
优点:____________;
缺点:____________。
3.电动机铭牌上标有“220V 50W”的字样,控制电路的电源电压为36V,为定值电阻,人体红外传感器的阻值R随人体到大门距离L的变化关系如图丙所示:当电磁铁线圈中的电流为120mA时,衔铁刚好被吸下,触发电动机工作,大门打开。(不计电磁铁线圈的电阻)
(1)若电动机实际工作时通过的电流为0.2A,实际功率为36W,求电动机两端的实际电压?
(2)经测试时刚好触发电动机工作,则的阻值为多少?
(3)若要使人离得更远一些就可以触发电动机工作,应将的阻值______(选填“A.增大”或“B.减小”),理由是______。
4.如图甲所示,压缩空气储能项目是我国新型储能技术应用的重要组成部分,主要用于解决风电、光伏等新能源发电的间歇性和不稳定性问题。压缩空气储能项目工作原理如图乙所示,用电低谷时段,将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中(地下盐层中的洞穴);用电高峰时段,将储存在盐穴中的高压空气释放,驱动空气膨胀机转动,连接发电机发电。某压缩空气储能项目储存电能最终能放出电能,最大发电功率为,每年发电量可达,能够保障超过20万户家庭用电需求。
(1)储能过程中,利用多余电能通过压缩机把空气压入地下盐穴进行储能,这是通过___________(选填“做功”或“热传递”)的方式将能量转化为气体的内能并储存;释能过程中,使压缩空气膨胀推动机器转动,这一过程的能量转化与四冲程汽油机的___________冲程相似。
(2)该压缩空气储能项目以最大功率发电,发电量是多少?
(3)若用电低谷时段该项目储存电能为,用电高峰时段完全释放可放出的电能是多少?
(4)某火力发电站的发电效率为,发电时,每消耗标准煤将排放二氧化碳2.7kg,若使用压缩空气储能项目代替该火力发电站发电,最多可以减少排放二氧化碳的质量是多少?(标准煤热值为)
5.随着科技的发展,自动扫地机被越来越多的家庭选择使用,下表中是一个自动扫地机器人的相关参数:(备注:扫地机器人的充电器输出电压和额定电压一致)
额定电压 15V 额定功率 30W
电池容量 2500mA h 工作噪音
(1)扫地机器人工作时,电机转动产生高速气流,使主机内部的气压______(选填“小于”“大于”或者“等于”)大气压从而将地上杂物吸入内部;同时底部的______(选填“金属”或“塑料”)刷在与地面摩擦的过程中带上了电,可以吸附灰尘及轻小物体。
(2)扫地机器人从零电量到充满一次电至少消耗电能______J,在充电时将电能转化成______能。
(3)当检测到电池容量低于10%时会自动返回充电,则充满后至下一次自动充电前能连续正常工作的最长时间为______h。返回充电过程中,机器人用剩余电池容量的16%来克服阻力做功,若机器人沿着直线匀速返回过程中受到的阻力为20N,为确保机器人能顺利返回充电,机器人离充电座最远不得超过______m。
6.在学校科技月活动中,科技小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映锅炉水位的电路,如图所示,其中电源电压为不变,灯泡阻值为且不随温度的变化而变化,电流表的测量范围为。当锅炉内的水位升高时,浮标会随之上升,带动滑动变阻器的滑片移动。已知锅炉中水位越高,电压表的示数越大。
(1)随着使用过程中锅炉内水位降低,电路中电流表示数______;
(2)电路设计:电压表的接线柱和接线柱应分别接在图中的___________;
A.点和点 B.点和点 C.点和点 D.点和点
(3)在保证电路安全情况下,锅炉处于最低水位时,的电功率为______。
7.乐乐学习完电热部分知识后,对家里的空气炸锅(图甲)产生了浓厚的兴趣。于是,她和同学们展开了如下探究活动。
(1)【探究一】乐乐查阅资料后得知,其原理是利用热空气加热食物,内部电路如图乙所示。已知电风扇的功率为50W,电热管的电阻R为48.4Ω。你能算出空气炸锅的额定功率吗?
(2)【探究二】用这个空气炸锅,在一次焙烤鸡翅的过程中。定时开关设定为20min,电热管正常循环工作时,功率随时间的变化图像如图丙所示,本次焙烤鸡翅共消耗电能多少焦?
(3)【反思交流】乐乐发现每次傍晚用空气炸锅做蛋挞时总是欠点火候,爸爸告诉她是因为傍晚是用电高峰期,所以实际电压往往达不到220V,用电器的实际功率也就小于额定功率。于是乐乐将家里的其他用电器都关闭,只让空气炸锅工作时,家里标有600imp/(kW·h)的电能表3min闪烁了27次,请你通过计算空气炸锅的实际功率判断爸爸的解释是否合理。
8.小明将废旧电热器上规格为“220V 968W”的完好电热丝拆下,用于科技小组制作电烘箱,设计的电路如图甲所示。已知整个电路正常工作时消耗的电功率为。(不考虑温度对电阻的影响)
(1)该电烘箱是通过___________的方式增大食材的内能的。
(2)整个电路正常工作时的电流是多少?
(3)电阻的阻值是多少?
(4)在使用过程中为了节约电能,新增了开关,小明在同学们的帮助下重新设计了如图乙、丙所示两种具有高、低温两挡功率的电烘箱电路,你认为哪种电路设计得比较好?请说明理由。
《电功率解答题精练-2026年中考科学二轮专题(浙教版)》参考答案
1.(1)ACD
(2)闭合S2,断开S1、S3
(3)①100Ω
②800s
③88Ω或146.7Ω
【分析】因为要计算烧水时间,首先需根据密度公式计算水的质量,再根据吸热公式计算水吸收的热量;又因为电流做功全部转化为热量且被水吸收,所以,再结合计算时间。
首先根据并联电路电流规律算出原来通过的电流,结合算出的功率;因为替换后功率变化110W,所以分功率增大和减小两种情况计算的功率;再根据计算,同时要结合插座允许的最大电流判断是否符合条件。
【详解】(1)由图分析可知,闭合S1、S3,断开S2,此时RA、RB并联;闭合S2、S3,断开S1,此时RB被短路,电路中只有RA;闭合S2,断开S1、S3,此时RA、RB串联;闭合S1、S2、S3时,此时电源短路,故ACD符合题意,B不符合题意。
故选ACD正确。
(2)根据,可知电源电压不变时,总电阻越大,电功率越小;所以当RA、RB串联时总电阻最大,功率最小,此时开关状态为闭合S2,断开S1、S3。
(3)①闭合S1、S3,断开S2,此时RA、RB并联,电热丝A的阻值为
②满壶水的体积为
水的质量为
电流通过电热丝所做的功为
电路总功率为
则加热时间为
③原电路中RB的电流为
则RB的阻值为
RA的功率为
原电路总功率为924W,替换后功率变化110W,有两种可能:
若功率减小,则替换后的功率为
此时RC的功率为
则RC的阻值为
此时电路中的电流为
不超过插座允许通过的最大电流。
若功率增大,则替换后的功率为
此时RC的功率
则RC的阻值为
此时电路中的电流为
不超过插座允许通过的最大电流。故电热丝C的阻值为88Ω或146.7Ω。
2.(1)夏季用电量显著高于冬季,尤其是7月用电量最高,推测与夏季空调频繁使用有关
(2)144
(3)空调
(4)估算是按24h计算工作时间,实际电冰箱为间歇式工作
(5)0.024
(6) 线路损失小 容易引发安全事故
【详解】(1)由图1可知11月用电量为280kW·h,从图1用电情况可以发现:夏季(5-10月)用电量显著高于冬季(11-次年4月),尤其是7月用电量最高(945kW·h),推测与夏季空调频繁使用有关。
(2)11月属于“非夏季模式”,用电量280kW·h,分档计算电费:第一档(0-200度):
第二档(201-400度):
总电费:
(3)电力监测仪功率测量范围为0.3 2400W,表中空调额定功率2440W超出上限,因此不能测量空调的电功率。
(4)电冰箱标注的“综合耗电量”是标准工况下的间歇运行值,而估算是按“24h持续运行”计算,实际电冰箱为间歇工作,且使用中开门频繁、环境温度高等因素也会导致估算的耗电量与标识值差异较大。
(5)该电视机待机24h消耗的电能
(6)[1][2]我国家庭电路电压规定为220V,优点是线路损失小、节省线材、支持大功率用电器、国际兼容性好;缺点是容易引发安全事故、对线路和用电器绝缘性能要求高、国外用电器需适配、短路危害更大等。
3.(1)180V
(2)170Ω
(3) B 由图丙可知,L越大,人体红外传感器的阻值越大。控制电路的触发电流不变,电源电压不变,因此总电阻也不变。当R增大时,为保持总电阻不变,R1的阻值需要减小。
【详解】(1)电动机两端的实际电压为
(2)当时,由丙图可知此时红外传感器阻值为130Ω。因刚好触发电动机工作,说明此时控制电路中电流为120mA即0.12A,红外传感器两端电压为
定值电阻两端电压为
定值电阻阻值为
(3)见答案。
4.(1) 做功 做功
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)[1]改变内能的方式分为做功和热传递,压缩机压缩空气时,对空气做功,将电能转化为空气的内能,因此是通过做功的方式储存能量。
[2]释能时压缩空气膨胀推动机器转动,将内能转化为机械能,四冲程汽油机的做功冲程也是内能转化为机械能,所以这一能量转化过程和四冲程汽油机的做功冲程相同。
(2)已知最大发电功率,发电时间, 则发电量为
(3)由题意可得该储能项目的放电效率
当储存电能时,可放出电能
(4)发电量为
火力发电效率,则标准煤燃烧需要放出的总热量为
则消耗标准煤的总质量为
每消耗1kg煤排放2.7kg二氧化碳,因此减少排放二氧化碳的质量为
5.(1) 小于 塑料
(2) 化学
(3) 1.125 108
【详解】(1)[1]由流体压强与流速的关系可知:流速越大的位置压强越小;机器人在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,在外界大气压的作用下将灰尘、杂物吸入集尘盒,故主机内部的气压小于大气压而产生吸力。
[2]塑料是绝缘体,易带电,不易导电。底部的塑料刷在与地面摩擦的过程中带上电,可以吸附灰尘及轻小物体。
(2)[1]电池容量:,额定电压,充满电消耗的电能为
[2]充电时将电能转化为化学能,储存在电池中。
(3)[1]充满电后,在电池容量降至10%之前,机器人可用于工作的电能为
连续工作时间为
[2]机器人用剩余的10%电池容量中的16%来克服阻力做功,则
匀速行驶时,牵引力
由得,机器人离充电座最远不得超过
6.(1)变大
(2)C
(3)0.72
【详解】(1)分析电路可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测电路电流。锅炉内水位降低时,浮标会随之下降,滑动变阻器的滑片下移,变阻器阻值变小,则总电阻变小,根据,电路电流变大,则电流表示数变大。
(2)电源电压不变。锅炉内水位上升时,浮标会随之上升,滑动变阻器的滑片上移,变阻器阻值变大,则总电阻变大,根据,电路电流变小,根据,灯泡电压变小,根据串联电压规律,变阻器电压变大。要求锅炉中水位越高,电压表的示数越大,所以应将电压表并联在变阻器两端,根据“正进负出”原则,电压表的接线柱和接线柱应分别接在图中的点和点。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)电流表的测量范围为,则电路中电流最大为0.6A,此时锅炉处于最低水位。此时总电阻为
变阻器的阻值为
则的电功率为
7.(1)
(2)
(3)额定功率1050W,实际功率,实际功率偏低,说明实际电压低于220V,爸爸的解释合理。
【详解】(1)由题意可知,空气炸锅正常工作时,电风扇和电热管并联,电热管的功率是
空气炸锅的额定功率
(2)由题意可知,本次烧烤,时间总共为20min,风扇一直处于工作状态,已知电风扇的功率为50W,则风扇消耗的电能为
由丙可知,电热管工作时间
整个过程电热管消耗的电能为
本次焙烤鸡翅共消耗电能
(3)空气炸锅3min消耗的电能为
空气炸锅的实际功率
额定功率1050W,实际功率900W<1050W,实际功率偏低,说明实际电压低于220V,爸爸的解释合理。
8.(1)热传递
(2)4A
(3)5Ω
(4)丙电路设计得比较好,理由:电能利用率更高,更符合节约电能的设计目标
【分析】本题围绕电烘箱的工作原理、电功率计算及电路优化设计,先分析电路结构与物理规律,再代入欧姆定律,电功率公式及推导公式,以及串联电路电阻规律,最后结合节能要求评价电路设计。
【详解】(1)电烘箱工作时,电流通过电热丝做功,将电能转化为内能,电热丝产生的热量通过热传递的方式转移到食材,使食材温度升高,内能增加。
(2)电路正常工作时的电流
(3)的阻值
改装后电路总电阻
图甲中,与串联,则的阻值
(4)乙电路中,置于电烘箱外部,低温挡时产生的热量散失到环境中,电能利用率低;丙电路中,置于电烘箱内部,产生的热量可全部用于加热食材,电能利用率更高,更符合节约电能的设计目标。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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