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电能、电功率、电热相关计算题 高频考点预测练 2026年初中物理中考复习备考
1．商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座计费（如图甲所示），某摊位使用空气炸锅（如图乙所示）烹制食物，如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路，其额定电压为220V，定值电阻和为发热体，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，额定功率为400W。求：
(1)的电阻；
(2)高温挡正常工作时的功率；
(3)只有空气炸锅单独工作，表盘示数使用前后如图甲、丁所示，通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率（已知商用电费单价为0.75元/kW·h）。（请写出必要的文字说明和所根据的公式，只写出结果不给分）
2．立信中学物理兴趣小组的同学们一起设计了一种具有自动切换加热和保温功能的电热器，内部简化电路如图所示分为两个电路，为动触点，、、为静触点。其中为半导体制成的热敏电阻，当它的温度升高时，控制电路中的电流会增大。、、均为电热丝，且，电磁铁线圈的电阻不计，闭合开关、，电热器开始工作。则；
(1)在控制电路中，热敏电阻的温度越高，它的电阻值越______。
(2)加热时，动触点与上方静触点、接通，此时工作电路中的电流是多少？
(3)保温时，的功率为，则工作电路消耗的电能是多少？
3．一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态。已知R1=44Ω，R2=2156Ω。求：
(1)电热水器处于加热状态时工作电路的功率。
(2)将2.2kg的水从15℃加热到45℃，需要通电5min，电热水器的加热效率为多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)当温度达到50℃后，通电10min，R2产生的热量。
4．醉酒驾车者要负刑事责任。如图甲是一种酒精浓度检测仪，它的简化电路图如图乙，电源电压恒为12V，是阻值为20Ω的定值电阻，加热电阻丝R恒为12Ω。是酒精气敏电阻，在正常工作时，其阻值随酒精浓度K变化的关系如图丙。则：
(1)在交通勘查时，交警打开车门就闻到了浓浓的酒味，从物理学的角度分析，这属于___________现象；
(2)酒精检测仪在检测前，开关接1处，加热电阻丝R对气敏电阻加热10s，使气敏电阻达到正常工作的灵敏度，求这段时间内电热丝R产生的热量是多少？
(3)加热电阻丝R加热结束后，开关自动转至2处。检测时，电压表示数为4V，请计算出此时呼气酒精浓度K，并根据图丁判断司机属于酒驾还是醉驾？
5．如图所示，电源两端的电压恒定不变，灯泡L标有“6V，3W”的字样（电阻受温度影响），定值电阻R=10Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，闭合开关S。将开关S1拨至2，滑片P移至a端，灯泡正常发光。
(1)求灯泡正常发光时的电流和电源两端的电压；
(2)滑片P保持在a端，开关S1拨至1，求定值电阻R工作10min产生的热量；
(3)接着将开关S拨回2，滑片P移至b端，电流表示数为0.25A，求此时灯泡的功率。
6．人形机器人的内部配有距离传感器来调整动作。图甲是其简化电路图，其中电阻R2为距离传感器，其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示，已知电源电压为50V，只闭合开关S1，电流表示数为。求：
(1)电动机的功率
(2)闭合S1、S2，设定当电流表示数达到4.05A时，机器人就会停止运动，求此时机器人与障碍物的距离。
(3)工作人员搬离障碍物用时20s，在这段时间内，电阻R2产生的热量。
7．“围炉煮茶”是现代人喜爱的休闲方式。某款煮茶器简化电路如甲所示。和均为电热丝（阻值不随温度变化）。S拨1处时，煮茶器处于加热状态；S拨2处时，煮茶器处于保温状态。已知某次加热和保温全过程中的电功率随时间变化图像如图乙。求：
(1)加热过程中电路中的电流；
(2)加热10min煮茶器消耗的电能；
(3)①的阻值；②煮茶器保温状态的电功率。
8．图甲为某煮茶器的实物图，图乙为其电路原理图，表格中是该煮茶器的主要参数，和为电阻不变的电热丝，S为总开关，为温控开关，该煮茶器可以通过控制S、两个开关的通断实现加热、保温两个挡位的变化，将煮茶器接入电源电压为220V的电路中。求：
额定电压 加热功率 保温功率
220V 1210W 110W
(1)煮茶器处于加热挡时的电流；
(2)煮茶器处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量；
(3)的阻值。
9．如图甲是某实验小组设计的电热锅的简化电路原理图，、为加热电阻，其中为110Ω。当开关拨到1时，仅工作，为低加热挡位；当开关拨至2时，与并联，为高加热挡位，功率为1320W。求：
(1)低加热挡位时，通过的电流；
(2)的阻值；
(3)另一设计如图乙所示，根据甲、乙制成的两个电热锅，均高加热挡位加热，请通过计算说明哪个加热更快。
10．某型号家用电暖器具有高温和低温两挡加热功率，其简化电路如图所示。、均为电热丝，且，电源电压恒为220V。求：
(1)当开关闭合、断开时，此时电路中的电流；
(2)当开关、均闭合时，此时电路的总电功率；
(3)在高温挡加热状态下，使用该电暖器对一间房间进行取暖，工作5min，若电暖器的加热效率为80%，可使室内空气温度升高多少摄氏度？[室内空气质量约为40kg，取]
11．如图甲所示为一款两挡电火锅，其简化电路原理图如图乙所示，和均为发热电阻，S为电源开关，为温控开关，额定电压为220V，它的高温挡的额定功率为2200W，低温挡的额定功率为440W。[]求：
(1)电火锅将2kg水从20℃加热至100℃，水吸收的热量；
(2)电火锅高温挡正常工作5min消耗的电能；
(3)电阻的阻值。
12．如图甲所示为物理学习小组设计的电热水壶电路，它由工作电路和控制电路组成，具有加热和保温功能。其中工作电路电源电压为220V，R2、R3为电加热丝，加热功率为1210W，保温功率为100W。控制电路中的Rt为热敏电阻，其阻值随水温变化的关系如图乙所示，R1为滑动变阻器。电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下。求：
(1) R3的阻值是多少？
(2)将滑动变阻器R1的阻值调整到40Ω，可将电水壶的保温温度设定为40℃，则控制电路中的电源电压U多大？
(3)已知电热水壶的加热效率为80%，用加热档将2kg的水由25℃加热至65℃，用时7min，则工作电路的实际加热功率多大？[]
13．物理兴趣小组设计了如图所示电路，用于孵化鸡蛋。灯泡L的作用是通过光来检查鸡蛋的孵化情况，其标有“”字样；为孵化鸡蛋的加热电阻丝，总阻值为，当开关接2时，接入的阻值为。当只闭合开关时，灯泡L正常发光。求：
(1)灯泡L正常工作时的电流。
(2)当只闭合开关、接1时，在内产生的热量。
(3)该电路的最大功率。
14．如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L的铭牌标有“12V；6W”的字样，电流表允许通过的最大电流为3A。闭合开关，小灯泡恰好正常发光。求：
(1)小灯泡正常发光时的电流；
(2)小灯泡正常发光5min消耗的电能；
(3)为保障电路安全，不损坏电路元件，求滑动变阻器接入电路的最小电阻值。
15．小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图所示．其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源（加热器在恒温箱内，图中未画出）；R1处于恒温箱内，如图是小明通过实验测得R1的阻值随温度变化的关系曲线；电磁继电器的电源电压U＝6 V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为40 mA时，电磁继电器的衔铁被吸合、恒温箱内的加热器停止加热，此时可变电阻R2＝0 Ω，恒温箱可保持60 ℃恒温．
（1）当恒温箱保持恒温60 ℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？
（2）如果图中的“交流电源”的额定功率是1500 W，则它在正常工作情况下，每天加热50次，每次加热10min，则“交流电源”每天消耗电能多少千瓦时？
（3）如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R2的阻值应调为多少？
16．如图电路甲，电源电压保持3V不变，小灯泡上标有“2.5V”字样，它的电流随电压变化的曲线如图乙所示。求：
(1)小灯泡正常发光时电阻；
(2)电流表的示数为0.15A时，小灯泡的电功率；
(3)小灯泡正常工作时，滑动变阻器连入电路中的阻值多大？
(4)整个电路10s内消耗的电能是多少？
17．如图甲所示是一款多功能双层煮蛋器，其工作原理图如图乙所示。煮蛋器的额定电压为220V，R1、R2均为电阻丝（阻值不变），智能开关S1可自动切换加热挡、保温挡。图丙为该煮蛋器在正常工作17.5min时间内功率的变化情况。请解答：
(1)若煮蛋器正常工作17.5min，加热状态消耗的电能？
(2)正常加热状态下，此时电路中的电流为多大？
(3)保温状态，R2两端电压为多大？
参考答案
1．(1)121Ω
(2)521W
(3)320W
【详解】（1）只闭合S3时，只有R2接入电路，为中温挡，额定功率为400W，R2电阻为
（2）高温挡时，电路电阻小，R1 R2并联，应闭合S1S3，高温挡正常工作时的功率
（3）如图甲、丁所示，空气炸锅用时
电费0.06元，根据电费单价，耗电
空气炸锅消耗的电功率
2．(1)
小
(2)
(3)
【详解】（1）控制电路电源电压不变，温度升高时控制电路电流增大。根据欧姆定律，电压不变时电流越大，总电阻越小，电磁铁线圈电阻不计，因此温度越高，电阻值越小。
（2）加热时动触点与接通，工作电路中与并联，工作电路电源电压。 根据欧姆定律分别计算各支路电流，
并联电路总电流等于各支路电流之和，因此总电流
（3）保温时动触点与接通，工作电路为与串联。 已知功率，由公式可得，电路电流
串联电路电流处处相等，因此工作电路30s消耗的总电能
3．(1)1100W
(2)84%
(3)12936J
【详解】（1）开关S0和S都闭合时，B触点与A接通，工作电路中只有工作，电热水器处于加热状态
（2）水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2.2kg×(45℃-15℃)=2.772×105J
电热水消耗的电能W=Pt'=1100W×5×60s=3.3×105J
电热水器的加热效率为
（3）当温度达到后，电磁铁会把衔铁吸下，B触点与C接通，与串联，电路的总电阻
电路中的电流
当温度达到后，通电，产生的热量为Q2=I2R2t1=(0.1A)2×2156Ω×10×60s=12936J
4．(1)扩散
(2)120J
(3)见解析
【详解】（1）打开车门就闻到了浓浓的酒味，为扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
（2）开关接1处，电路为加热电热丝单独串联，则这段时间内电热丝R产生的热量是
（3）开关自动转至2处，电路为R0、R1串联，电压表测R0两端电压，电压表的示数为4V，此时电路中的电流为
电路中的总电阻为
此时气敏电阻R1的阻值为
据丙图可知，此时对应K在20×10-3mg/100mL，此时酒精浓度为M为
该司机属于酒驾。
5．(1)0.5A，6V
(2)
(3)0.25 W
【详解】（1）由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流为
闭合开关S，将开关S1拨至2，滑片P移至a端时，定值电阻R被短路，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路中只有灯泡L工作，由灯泡正常发光，可知电源两端的电压为
（2）滑片P保持在a端，开关S1拨至1，滑动变阻器接入电路的阻值为0，灯泡L被短路，只有电阻R工作，根据可得，定值电阻R工作10min产生的热量
（3）接着将开关S1拨回2，滑片P移至b端，滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω，灯泡L与滑动变阻器R1串联，电流表测量电路中的电流，由U=IR可得，滑动变阻器两端的电压为
由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的实际电压为
此时灯泡的功率为
6．(1)200W
(2)0.5m
(3)50J
【详解】（1）由图可知，只闭合S1，电路为电动机的简单电路，电源电压为，电路电流为，则电动机的功率为
（2）当闭合S1、S2时，电动机与电阻R2并联，电流表测量干路电流，通过电动机的电流仍是4A，由并联电路电流特点可知，通过R2的电流为
由并联电路电压特点可知，
由欧姆定律可知，R2的阻值为
由图乙可知，对应的距离是0.5m。
（3）由焦耳定律的变形公式可知，电阻R2产生的热量为
7．(1)4A
(2)
(3)55Ω，88W
【详解】（1）S拨1处时，煮茶器处于加热状态，此时单独工作；S拨2处时，煮茶器处于保温状态，此时和串联。由图乙可知，加热状态下，功率为880W，则加热过程中电路中的电流为
（2）加热10min煮茶器消耗的电能为
（3）R1的阻值
由图乙可知，保温状态下，功率为8.8W，根据，电路中的电流为
则煮茶器保温状态的电功率为
8．(1)5.5A
(2)
(3)400Ω
【详解】（1）由表可知，煮茶器处于加热挡时的电流
（2）煮茶器处于保温挡时，持续工作时间
煮茶器产生的热量等于消耗的电能
（3）由图乙可知，当S闭合、S1闭合时，R1被短路，只有R2接入电路；当S闭合、S1断开时，R1与R2串联，总电阻；电源电压不变，由可知，电路中的总电阻越大，功率越小。所以当S闭合、S1闭合时，煮茶器功率较大，为加热挡；当S闭合、S1断开时，煮茶器功率较小，为保温挡。当煮茶器处于加热挡时，只有R2接入电路，则R2的阻值
当煮茶器处于保温挡时，R1与R2串联，此时电路中的总电阻
则R1的阻值
9．(1)2A
(2)
(3)甲加热更快
【详解】（1）低加热挡位时，仅工作，通过的电流
（2）高加热挡位时，与并联，干路电流
根据并联电流规律，通过的电流
则的阻值
（3）分析图乙电路可知，当开关拨到1时，、串联，此时总电阻较大，根据，总功率较小，为低加热挡位；当开关拨至2时，仅工作，此时总电阻较小，根据，总功率较大，为高加热挡位，则高加热挡位功率
图甲设计中的高加热挡位功率较大，根据可知，产生相同的热量时，用时较短，加热更快。
10．(1)4A
(2)1760W
(3)8.8℃
【详解】（1）当S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，总电阻
电路电流
（2）当S1、S2都闭合时，R2被S2短路，电路只有R1接入，此时电路的总电功率
此时电阻更小、功率更大，为高温挡。
（3）高温挡工作时间
电暖器消耗的总电能
空气吸收的有效热量
温度变化
11．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）水吸收的热量为
（2）工作时间
电火锅高温挡正常工作5min消耗的电能为
（3）电源电压不变，根据，电阻越小功率越大。当S闭合、闭合时，被短路，只有接入电路，电阻最小，为高温挡；当S闭合、断开时，与串联，总电阻最大，为低温挡。
则的阻值为
低温挡的总电阻为
电阻的阻值为
12．(1)444Ω
(2)9V
(3)1000W
【详解】（1）由可知，当电压一定时，电阻越大，电功率越小，为保温挡；电阻越小，电功率越大，为加热挡。当开关S与下方触点连接，R2、R3串联接入工作电路，电阻大，为电热水壶的保温挡；当开关S与上方触点连接，只有电热丝R2接入工作电路，电阻小，为电热水壶的加热挡。由题意可知，加热挡功率为1210W，所以电阻R2的阻值为
保温挡功率为100W，电路中的总电阻为
故R3的阻值为R3=R总-R2=484Ω-40Ω=444Ω
（2）由图甲可知，控制电路中，热敏电阻Rt与滑动变阻器R1串联。由图乙可知，当温度为40℃时，热敏电阻Rt的阻值为Rt=50Ω，根据串联电路的电阻特点可知，此时控制电路的总电阻为R总'=R1 +Rt=40Ω+50Ω=90Ω
当F=3N时，衔铁恰好被吸下进入保温状态，由丙图可知，此时的电流为
控制电路电压为U=IR总′=0.1A×90Ω=9V
（3）水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·°C)×2kg×(65°C-25°C)=3.36×105J
电热水壶消耗的电能为
加热时间为t加热=7min=420s
工作电路的实际加热功率为
13．(1)0.5A
(2)500J
(3)15W
【详解】（1）根据公式，可得灯泡L正常工作的电流为
（2）当只闭合开关S、S1时，电路中只接入灯泡，灯泡L正常发光，说明电源电压
当只闭合开关、接1时，电路中只接入了R，且接入电路的阻值为
内产生的热量为
（3）当开关、都闭合，接2时，灯泡与的一半并联，此时电路总电阻最小，由可知，功率最大。
R接入一半的电功率为
电路总功率
14．(1)0.5A
(2)1800J
(3)4.8
【详解】（1）因为小灯泡的额定电压为，额定功率为
所以小灯泡正常发光时的电流为
（2）因为小灯泡正常发光时功率为
且工作时间为
所以小灯泡消耗的电能为
（3）由电路图可知，小灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表测量干路电流。
因为闭合开关后小灯泡恰好正常发光，所以电源电压等于小灯泡的额定电压，即
为保障电路安全，干路电流不能超过电流表允许通过的最大电流，即
所以根据并联电路的电流特点，通过滑动变阻器的最大电流为
又因为根据并联电路的电压特点可得，滑动变阻器两端的电压为
所以根据欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路的最小电阻值为
15．（1）150Ω；（2）12.5kw·h；（3）60Ω
【详解】（1）当恒温箱保持恒温60 ℃时，控制电路中电流为I=40mA=0.04A．因控制电路电源电压U=6V，所以控制电路中的总电阻为R总===150Ω．又因此时可变电阻R2＝0 Ω，根据串联电路电阻关系R总=R1+R2，可得热敏电阻R1=R总-R2=150Ω-0Ω=150Ω．
（2） “交流电源”每天加热的总时间为t=10min×50=600s×50=3×104s，则“交流电源”每天消耗电能为W=Pt=1500W×3×104s=4.5×107J=12.5kW·h．
（3）由题意可知，当恒温箱内温度达到100℃时，加热器停止加热、电磁继电器的衔铁被吸合，此时控制电路中电流为I=40mA=0.04A，即此时控制电路的总电阻仍然为R总=150Ω．由图像可知，当恒温箱内温度达到100℃时，热敏电阻R1阻值为90Ω，则可变电阻R2的阻值应调为R2=R总-R1=150Ω-90Ω=60Ω．
16．(1)
12.5Ω
(2)
0.225W
(3)
2.5Ω
(4)
6J
【详解】（1）由题意可知，小灯泡正常工作时电压为2.5V，由图乙可知，此时通过小灯泡的电流是0.2A，根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时电阻
（2）当电流表示数为0.15A时，由图乙可知，小灯泡两端的电压为1.5V，则小灯泡的电功率P=U'I'=1.5V×0.15A = 0.225W
（3）小灯泡正常工作时，小灯泡两端的电压为2.5V，电源电压为3V，则滑动变阻器分得电压U滑=U-UL=3V 2.5V=0.5V
小灯泡和滑动变阻器串联，串联电路中电流处处相等，则此时通过滑动变阻器的电流是0.2A，则滑动变阻器接入电路中的阻值
（4）整个电路正常工作时的总功率P总=UIL=3V×0.2A=0.6W
则在10 s内消耗的电能W=P总t=0.6W×10s=6J
17．(1)3.3×105J
(2)5A
(3)212V
【详解】（1）根据图丙可知，加热状态持续 5 min、功率为 1100 W。则消耗的电能
（2）在正常加热状态下，电压U= 220 V，功率，则电路中电流为
（3）由图丙可知，保温状态功率，又由图乙，当开关S，S1闭合时，电路中只有R1工作，当开关S闭合，S1断开时，电阻R1与R2串联，根据串联电路电阻规律只串联时总电阻为，在由，可知，在电压一定时，电阻越大，功率越小，即只有R1工作时是加热挡，两电阻串联时是保温挡；电阻R1的电阻为
保温时总电阻为
故
此时电路中电流
由欧姆定律可得
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