解答题专练:电功率-2026年中考科学专项训练(含解析)

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解答题专练:电功率-2026年中考科学专项训练
1.冬天,为了给鱼缸内的水加热,小明购买了标有“220V 484W”的电热丝和标有“220V 242W”的电热丝各一根,电热丝的电阻不随温度变化。
(1)求电热丝正常工作时的电流;
(2)将和串联接入电路中,求两端的电压(保留到整数);
(3)为了给鱼缸提供适宜的水温,小明设计的加热电路需要满足以下要求:
A.当水温低于20℃时,启动高挡快速加热,功率为484W;
B.当水温在20℃至30℃之间时,启动低挡保温;
C.当水温高于30℃时,断开整个电路。
他找到了4种规格的温控开关(功能见下表),从中选择两个开关设计了如图所示的电路。
元件类型 符号 功能
温控开关 温度低于20℃时闭合,高于20℃时断开
温度低于20℃时断开,高于20℃时闭合
温度低于30℃时闭合,高于30℃时断开
温度低于30℃时断开,高于30℃时闭合
①根据电路设计要求可知,电路图处应该填写的开关符号和电热丝符号分别是____________、____________(选填“”、“”、“”、“”、“”或“”)
②按设计连好电路后,为调整功率,小明取下R 电热丝,剪掉一截后接回原电路。再启动低挡,测得其中电热丝R 两端的电压为120V,请计算此时电路的总功率____________。
2.如图甲所示是小明家的一款调温型电热水壶,图乙是其简化电路,R1和R2均为电热丝。该水壶可以通过控制开关实现加热、保温两个挡位。已知电路额定电压为220V,额定保温功率为242W,电热丝R2的阻值为,求:
(1)R1的阻值是多少?
(2)额定加热功率是多少?
(3)在加热状态下,该烧水壶将1kg的水从20℃加热至100℃用时5min,求该烧水壶此时的加热效率?(,结果保留整数)
(4)下图是小红和小梦仅利用原有电路中的元件,改变R1和R2的连接方式设计出的一个新的电路。要求该电路有高温挡、低温挡两个挡位,且其中一个挡位的功率和原电路的某一功率相同。请你通过计算分析,________(选填“小红”或“小梦”)的设计符合要求。(不需要体现计算过程)
3.如图所示,这是某电炖锅的简化电路图,、均为发热电阻,电炖锅的部分参数如表所示。当功率选择开关接“0”“1”“2”触点时,电炖锅分别处于“关”“保温”“炖煮”三个状态。
电源电压
炖煮功率
保温功率
频率
容积
(1)电炖锅是利用电流的__________效应工作的。
(2)发热电阻的阻值是多少?
(3)选择“炖煮”挡烧水时,锅内的水温度从升高到时,水吸收的热量是多少?[]
(4)某次炖肉时,若先“炖煮”,再“保温”,则这次炖肉共消耗了多少电能?
4.小梦家有如图甲所示的电饭煲,它有加热和保温两种功能(内部有两根电热丝)。在电饭煲中放入质量为2.5kg的食物和水,正常加热15min后,锅内的食物和水从20℃升高到100℃,然后自动转入保温状态。在某次使用时,发现只有加热挡能正常工作,经检查知道电饭煲内有一根电热丝R 烧断。小梦从电饭煲铭牌上得到部分参数如表格中所示。[食物和水在加热过程中比热容为 ]求解下列问题:
额定电压 220V
额定功率 加热挡 1kW
保温挡 220W
自重 1.5kg
(1)请根据以上信息,在图乙的虚线框内画出电饭煲内部的电路图。
(2)在加热食物和水的过程中,电饭煲的加热效率是多少?(结果保留至0.1%)
(3)小梦想买一根新的电热丝更换烧坏的电阻丝,要使电饭锅的功率不变,她应该买一根多大阻值的电热丝?
5.小程为奶奶设计了一个小型孵化小鸡保温箱,其电路如图1所示。电热丝的阻值为1210Ω。

(1)该保温箱电功率为多少?
(2)若保温箱内空气的质量为0.6kg,图1所示电路工作150s产生的热量,可使保温箱内空气的温度升高多少?[不计热损失,空气的比热容为]
(3)现增加一个阻值为605Ω的电热丝,根据实际需求,利用电热丝与,为保温箱设计2个挡位,高温挡的电功率为120W,低温挡的电功率为40W。请根据需求,通过计算说明后在图2的虚线框内将电路连接完整。
6.汽油属于不可再生能源,电属于二次能源。2026年因战争原因,伊朗国家封锁霍尔木兹海峡导致汽油价格上涨,这让更多的买车用户想了解对比新能源电车。某品牌重力为的纯电汽车铭牌上有续航里程约500km,电池容量。
(1)将电车视为一个长方体模型,请在乙图中画出电车对水平地面压力的示意图。
(2)汽油完全充分燃烧的理想情况下,电车的电池容量相当于燃油车油箱内储存多少千克的汽油?(汽油的热值为)
(3)电车行驶中阻力大小与车重和车速都有关,某买车用户在一段水平直路段上试驾电车,电车在10分钟内的运动规律如丙图s—t图像所示,若此过程电车受到阻力视为432N不变的恒力,电子屏显示电车耗电为。求在10分钟内除了推力对电车做功的耗电部分以外,电车的其它共耗电为多少?
7.小海用压敏电阻制作了一个简易电子秤,图甲为设计原理图。电源电压保持不变,为定值电阻,为压敏电阻,重量指示表由量程为的电流表改装而成,放在上的是轻质绝缘托盘,的阻值与压力的关系如图乙所示。请完成下列问题。
(1)由图乙可知,压敏电阻的阻值随着压力的增大而_________;
(2)闭合开关后,在托盘中放置重为的物体时,电流表示数为;放置重为的物体时,电流表示数为。电源电压及定值电阻为多大?
(3)此电子秤的量程为多少?达到最大量程时电路的总功率是多少?
(4)若要增大电子秤的量程,请你用学过的物理知识,设计一个增大量程的简要方案。(可用简要文字、表达式、示意图进行说明)
8.某品牌汽车安装有电加热座椅垫(如图甲),该座椅垫有“高温”“低温”两个挡位,其电路简化原理图如图乙所示,其中电源电压为12V,熔断器(电阻忽略不计)的熔断电流为8.0A,高温挡额定功率为72W,为加热电阻(阻值不随温度变化),。
(1)座椅上方的头枕主要是防止______(选填“紧急刹车”或“后车追尾”)时对司乘人员造成的伤害;
(2)座椅垫处于“高温”挡正常工作时,加热10s产生的热量是多少?
(3)低温挡的额定功率是多少?
(4)小明把电路原理图改为丙图,也设有两个挡位。试通过计算判断丙图电路是否合理?
9.“手机原理大揭秘”调研活动:如今,手机的“智能化”为人们带来了极大的便利,它的原理你知道多少 请和九年级(1)班的同学进行以下的手机原理调研活动。
(1)指纹解锁技术。如图甲,只需手指轻轻触碰感应区即可解锁手机,感应区相当于手机电路中的________;
(2)超级快充技术。某国产手机宣传具备88W有线超级快充技术,“快”主要是提高充电适配器的______来实现的;
(3)电阻触摸屏。早期的智能手机使用的是电阻式触摸屏,其简化的原理图如图乙。触摸屏相当于一根电阻丝,当手指在P点施加一定的压力时,将电阻丝分成阻值为、的两部分,传感器读取、两端的电压并转化成电信号,从而确定触摸点的位置。电源电压保持不变,当触摸点向左移动时,的阻值______,通过的电流_____(均选“变大”、“变小”或“不变”);
(4)快速散热。长时间使用会导致手机温度过高,因此手机的散热零件应选用导热快、比热容___(选“大”或“小”)的材料。
10.小乐查看家中家用电火锅的说明书,发现该款电火锅的核心元件为两个电热丝,简化电路图如图所示,铭牌如下表所示:
额定电压 220V
额定功率 高温挡 中温挡 低温挡
880W 440W 220W
(1)若该家用电火锅处于中温挡工作状态,则开关S1______(选填“A.断开”或“B.闭合”)、S2接______(选填“A.a”或“B.b”);
(2)使用该电火锅高温挡在额定电压下烧水7min;
①求电火锅消耗的电能;
②若电流通过电热丝产生的热量全部被水吸收,在1标准大气压下,能否将1 kg、初温为20℃的水煮沸?[]
(3)求R1、R2的阻值。
《解答题专练:电功率-2026年中考科学专项训练》参考答案
1.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)电热丝正常工作时的电流
(2)电热丝的阻值
电热丝的阻值
串联后,电路电流
则两端电压
(3)①当时,需要高挡功率,此时只有接入电路恰好满足功率要求,因此需要开关低于闭合,高于断开,闭合后短路另一电热丝,因此选。当闭合时,只有干路的电热丝接入,功率为,因此干路的电热丝位置选。
②剪掉一截后,其电阻变小。此时两端电压为120 V,则两端电压为
串联电路电流相等,为
此时电路总功率
2.(1)
200Ω
(2)
1210W
(3)
93%
(4)
小梦
【详解】(1)根据可知,开关S闭合、S1断开时,只有R1接入电路,为保温挡;S、S1均闭合时,R1与R2并联,为加热挡。
则R1的阻值是
(2)加热挡时R1与R2并联,R2的电功率为
总加热功率为两电阻功率之和
(3)水吸收的热量
电水壶消耗的电能
加热效率
(4)由图可知,改变连接方式为串联,通过开关短路一个电阻获得两个挡位,保证其中一个挡位接入单个电阻。在原电路中开关S闭合、S1断开时,只有R1接入电路。为了使功率与原电路该电阻的功率一致,因此在设计电路时,可使R2短路,保留R1单独工作。此时R1的功率与原电路功率一致,即小梦的设计符合要求。
3.(1)热
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)电炖锅工作时将电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的。
(2)当选择开关接“0”触点时,电路断路;当开关接“1”触点时,只有连入电路,为保温挡;
当开关接“2”触点时,只有连入电路,为“炖煮”挡。由表中数据可知,“炖煮”挡的功率等于,则发热电阻
(3)水吸收的热量
(4)“炖煮”消耗的电能
“保温”消耗的电能
则这次炖肉共消耗的电能
4.(1)
(2)88.9%
(3)171.6Ω
【详解】(1)电饭煲有加热和保温两种功能,由电功率公式可知,在电源电压一定时,电路的总电阻越小,电功率越大。因此,加热挡的总电阻小于保温挡的总电阻。题中烧断后,只有加热挡能正常工作,说明保温挡电路因烧断而断路,而加热挡电路未受影响。由此可判断,保温时,和串联工作;加热时,开关闭合,将短路,只有工作。当烧断时,保温挡电路断路,无法工作。加热挡闭合时,电流只通过,可以正常工作。
(2)食物和水吸收的热量
加热过程中消耗的电能
电饭煲的加热效率
(3)由电路图分析可知,当均闭合时,电路中只有,此时电阻较小,功率较大,电饭煲处于加热挡。根据铭牌可知,加热挡的额定功率
由电功率公式可得,电热丝的阻值
当闭合、断开时,与串联,此时电阻较大,功率较小,电饭煲处于保温挡。根据铭牌可知,保温挡的额定功率
总电阻
电热丝的阻值
所以小梦应该买一根阻值为的电热丝
5.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)电功率为
(2)产生的热量
根据吸热公式,变形得升高的温度
(3)计算电热丝单独接入电路的功率
已知功率,两电阻并联时总功率
刚好符合题目要求的高温挡功率;只有接入电路时,功率,刚好符合题目要求的低温挡功率;因此电路连接为:开关S为干路开关,电阻和并联。
6.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)作用点画在长方体与水平地面的接触面上,方向竖直垂直向下,画出箭头,标注即可,据此作图。
(2)电池总能量
汽油完全充分燃烧的理想情况下
储存汽油的质量
(3)由图像得,内电车行驶路程
电车匀速行驶,牵引力
牵引力做功
总消耗电能
其它耗电量为总电能减去牵引力做功消耗的电能
7.(1)减小
(2),
(3),
(4)当压力增大时, 的阻值变小,电路中电流变大。为确保不损坏电流表,可以换用测量范围更大的电流表,或用阻值更大的电阻代替 ,或降低电源电压,或在电路中再串联一个电阻。
【详解】(1)由图乙可以看出,随着压力F增大,压敏电阻Rx 的阻值减小。
(2)由图甲可知,R0与Rx串联,电流表测电路中的电流。当盘中放的物体时,,由欧姆定律可得①;当盘中放的物体时,,则有②。由①②解得,,。
(3)由电流表测量范围可知,电路中的最大电流,此时电路总电阻
压敏电阻阻值
由图乙知,此时,所以电子秤的量程为。电路最大功率
(4)略。
8.(1)后车追尾
(2)720J
(3)24W
(4)不合理
【详解】(1)当汽车突然刹车时,人由于惯性要保持原来的运动状态,身体会向前倾,这时安全带可以起到保护作用;当后车追尾时,坐在座椅上的人由于惯性要保持原来的运动状态,头会突然后仰,这时较软的头枕会保护头颈不被撞伤。
(2)座椅垫处于“高温”挡时,加热10s产生的热量
(3)开关接cd时,R2单独接入电路,为高温挡,根据得R2的阻值
开关接bc时,两电阻串联,为低温挡,额定功率为
(4)丙图开关接cd时,两电阻并联,电路总电流为
超过熔断器的电流,所以丙图电路不合理。
9.(1)开关
(2)电功率
(3) 变大 不变
(4)大
【详解】(1)指纹解锁的感应区相当于手机电路中的开关,因为它可以控制电路的通断,实现解锁功能。
(2)某国产手机宣传具备88W有线超级快充技术,说明要实现“超级快充”,需要提高充电功率来实现。
(3)[1]当触摸点向左移动时,的接入长度增加,材料和横截面积不变,所以的阻值变大。
[2]电路中和串联,电源电压保持不变,总电阻不变,由可知,电路中的电流不变。
(4)散热零件应选用导热快、比热容大的材料,因为比热容大的物质在质量相同,升高相同温度时吸收的热量多,能更好地散热。
10.(1) A B
(2),能
(3),
【详解】(1)电源电压保持不变,根据公式可知,电阻越大,电功率越小。当断开、接时,与串联,总电阻最大,功率最小,为低温挡;当闭合、接b时,与并联,总电阻最小,功率最大,为高温挡;当断开、接时,只有接入电路,则此时为中温挡。
(2)电火锅消耗的电能
若电流通过电热丝产生的热量全部被水吸收,水吸收的热量为
则理论上水升高的温度为
在1标准大气压下,水的沸点为100℃,
所以能将1 kg、初温为20℃的水煮沸。
(3)中温挡时,只有接入电路,则阻值为
低温挡时,与串联,总电阻为
则阻值为
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