2022中考物理复习-电功率的计算难题专练（共14题，含答案）

这是一份2022中考物理复习-电功率的计算难题专练（共14题，含答案），共22页。试卷主要包含了图甲是某品牌身高、体重测量仪等内容，欢迎下载使用。
2022中考物理复习-电功率的计算难题专练（共14题，含答案）
1．中国气象局于2021年11月报道，根据最新海温监测数据显示，从2021年10月开始，赤道中东太平洋进入拉尼娜状态，预计冬季可能形成一次弱至中等强度的拉尼娜事件，即2021年将迎来罕见的寒冬，长沙甚至迎来了四场大雪，寒冬取暖一直是南方家庭的头疼难事。小明为此在网上寻找取暖设备，出现了大量如图甲所示的推荐，看着诱人的广告语，心动的小明赶紧购买了一台，但是小明对1度电暖全屋表示怀疑，他发现铭牌上面有如图乙所示的电路原理图，并能单独开启室温循环功能，在暖风机参数中只找到了电动机的功率为55W，电动机的电阻为22Ω。为了弄清楚取暖器的真实功率，他给自家电表拍了一张照片如图丙所示，找到电表参数为“3200imp/kW·h”，接着关掉家里所有的用电器，只开启暖风机取暖，并在电表旁计时20s，共计80次闪烁，请帮小明计算：
（1）单独开启室温循环功能时（仅电动机工作），电路中的电流是多少？
（2）求取暖器取暖时的实际功率；
（3）若每天开启10h，取暖一个月（30天）需要多少度电？

2．小明周末在帮妈妈收拾厨房时，发现家中的不锈钢内胆电热水壶有加热和保温功能，通过原理图发现主要电路由定值电阻R0和可变电阻R′（调温开关）串联而成，在额定电压220V下工作时，人通过调节R′连入电路的电阻，电热水壶的功率可以在40W～1210W之间变化。电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图甲所示（壶内水温跟壶表面温度一致），求：
（1）定值电阻R0的阻值为多少Ω；
（2）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有该电热水壶以最大功率加热时，如图乙所示的电能表指示灯1min内闪烁了多少次；
（3）在温度为20℃的房间正常使用该电热水壶，应将R′的阻值调为多大时，才能将水温保持在60℃？

3．为抗击新冠疫情，学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为6V，定值电阻R0标有“2.5Ω，0.4A”字样，过氧乙酸气体传感器R1的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图乙所示。电压表的量程为0～3V，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明：
（1）按要求，ρ＞0.1g/m3才能达到消毒要求。当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求？
（2）若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作，电路消耗的电功率是多少？
（3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，此时电压表的指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用哪种规格的定值电阻？

4．在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为某同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个档位，工作电路简化为图乙所示，其中S'为档位开关，R1、R2为定值电阻，A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时，红灯亮；处于文火档时，绿灯亮。额定电压为220V，猛火档的额定功率为2420W，R2=180Ω。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
（1）判断A灯是红灯还是绿灯；
（2）求电中药壶文火档的额定功率；
（3）某同学在电中药壶中加入2kg、20℃的水，将电中药壶接入照明电路中，用猛火档加热6min沸腾，求电中药壶的效率（保留整数）。

5．如图甲是某品牌智能体重秤，图乙是它的电路结构图，R0为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图丙所示。已知电源电压为6V保持不变。
（1）当秤盘为空时，R的阻值为多少；
（2）体重为400N的小勇站在体重秤上时，电压表示数为2V，则R0的阻值是多少；
（3）若小华站在体重秤上，5s内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的电能是0.36J，则小华的体重为多少。

6．如图是供电设备向居民楼用户输电的示意图。当输入电压U1＝220V时，居民楼消耗的功率为22kW，求：
（1）通过输电线的电流；
（2）若输电线的总电阻R0＝0.12Ω，供电设备的输出电压U；
（3）当居民的用电器的额定功率增加到55kW时，若供电设备输出电压和供电线路均不变的情况下，则居民楼用户端得到的实际电压U1'。

7．如图1所示是家里常用的电饭锅及铭牌。
额定电压
220V
额定功率
500W
容   量
2kg

（1）该电饭锅正常工作时的电流和电阻各是多少？（若不能除尽，结果保留一位小数）
（2）某同学利用标有1200r/kW•h的电能表和停表测量其煮饭时的实际电功率，发现当电能表转盘转动18r时，停表示数从图2甲变到乙。（操作和读数均正确）电饭锅的实际功率是多少？把测量结果和铭牌比较后，你有什么猜想？
（3）电饭锅有加热（煮饭）和保温两个档位，请你设计出一种能实现加热和保温两个档位的电路图，并分析说明哪种情况是加热（煮饭）档或保温档。


8．图甲是某品牌身高、体重测量仪。学校物理兴趣小组的同学根据该测量仪的工作情况，设计了其电路原理图，如图乙所示。电源UA的电压大小未知，电压表量程为0~15V，电流表A1量程为0~0.6A，滑动变阻器R2是竖直固定放置的电阻棒，其滑片P可以随身高的变化竖直上下移动；电源UB的电压为3V，脚踏板下方有一压敏电阻R3，其阻值随压力F大小变化规律如图丙所示。同时闭合开关S1、S2，身高h1=175cm的小明站在踏板上时，电流表A2的示数为0.25A，此时滑片恰好在R2中点，电压表示数为14.4V，电流表A1的示数为0.30A；身高h2=140cm的小红站在踏板上时，电压表示数为12V，电流表A1的示数为0.6A，求：
（1）小明的重力；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）电源UA的电压；
（4）小明测量身高时，乙图中电路（1）和电路（2）的电功率总共是多少？

9．科技社团的甲、乙两组同学，分别利用两个阻值均为44Ω的电加热丝（阻值不随温度改变）、一个扇形铜块旋转开关、若干导线和一个插头，制作电热饮水机的加热装置。完成后，接入家庭电路中，旋转扇形开关至1、2位置为“停”，至2、3位置为“慢速加热”，至3、4位置为“快速加热”。大家还发现，甲电热饮水机的“慢速加热”与乙电热饮水机的“快速加热”功率相同。
（1）请在图甲，乙虚线框内，按要求将两组同学设计的加热装置电路图补充完整；
（2）求甲电热饮水机“快速加热”时电路中的总电流；
（3）求乙电热饮水机“慢速加热”的总功率。

10．图甲是小明设计的车速提醒电路，电源电压为12V且保持不变，R为定值电阻，Rv的阻值随车速的变化而改变。当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速。图乙是R的阻值与车速的关系图像。图丙是车速从0加速到100km/h过程中，Rv的电功率随电流变化的关系图像。求：
（1）当车速为100km/h时，电压表的示数；
（2）当车速为100km/h时，电阻Rv的阻值；
（3）当电路中的电流为0.6A时，电阻Rv的电功率。

11．如图所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，灯泡L上标有“6V 3.6W”，将R2的滑片P移至b端，先闭合S、S2，电流表示数I=0.12A；再将R2的滑片P移至a端，L正常发光忽略温度对灯泡电阻的影响。
（1）求电源电压U；
（2）最后闭合S1，电流表示数变为I'=0.9A，求R1的阻值；
（3）若R2的滑片P的位置及各开关状态任意组合，求电路工作时的最小电功率。

12．如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯R1标有“6V   6W”的字样，且阻值不变。当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P置于a端时，灯R1的实际功率为1.5W，滑片P置于c点时，R3在1min内消耗的电能为20J。当只闭合开关S、S2时，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中，电路总功率P随滑动变阻器R3阻值变化的关系图象如图乙所示，且滑片P置于b端时，R2与R3的功率之比为1∶5。求：
（1）灯R1的阻值；
（2）滑片P置于c点时，滑动变阻器连入电路中的阻值；
（3）当只闭合开关S、S2时，电路消耗的最小功率。

13．如图甲所示，是通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像。将小灯泡连接到如图乙所示的电路中，已知电源电压保持3V不变，小灯泡的额定电流是0.3A，R1=20Ω， R2标有“30Ω、2A”字样。
（1）求小灯泡正常发光时的电阻；
（2）同时闭合开关 S、S2，断开 S1，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为1V，求此时滑动变阻器 R2的电阻；
（3）同时闭合开关 S、S1和 S2，当滑动变阻器的滑片调至最左端时，求此时整个电路工作 lmin消耗的电能；
（4）在电路通电的情况下，调整开关 S1、S2的开闭状态，并移动滑动变阻器的滑片，求整个电路消耗的最小电功率。

14．如图，已知灯泡L的额定电压为6V，灯泡电阻RL=10Ω，R1和R2均为定值电阻，假设电源电压和灯泡L的电阻保持不变。
（1）求灯泡L正常发光时的电流；
（2）当闭合开关S1，断开开关S2和S3时，灯泡L正常发光，求电源电压U；
（3）当闭合开关S1和S3，断开开关S2时，电流表的示数为1.1A，求电阻R2的阻值；
（4）当闭合开关S2，断开开关S1和S3时，灯泡L的实际功率为其额定功率的，求电阻R1的阻值。


参考答案：
1．（1）0.25A；（2）4.5kW；（3）1350度
【解析】
【详解】
解：（1）单独开启室温循环功能时，S1闭合，S2断开，仅电动机工作，电动机的功率为55W，电路中的电流为

（2）取暖器取暖时，只开启暖风机取暖，闪烁80次消耗的电能为

电表闪烁80次所用的时间为

取暖器取暖时的实际功率为

（3）若每天开启10h，取暖30天需要消耗的电能为
W=Pt=4.5kW×10×30h=1350kW·h=1350度
答：（1）单独开启室温循环功能时（仅电动机工作），电路中的电流是0.25A；
（2）取暖器取暖时的实际功率为4.5kW；
（3）若每天开启10h，取暖一个月（30天）需要1350度电。
2．（1）40；（2）40；（3）510Ω
【解析】
【详解】
解：（1）由题意知，电路由定值电阻R0和可变电阻R′（调温开关）串联而成，电路的总电阻

电热水壶的功率最大时根据得R′接入阻值为0Ω，即

（2）实际电压为200V，当电路中只有该电热水壶以最大功率加热 1min内消耗电能

电能表指示灯1min内闪烁的次数

（3）水温保持在60℃，在温度为20℃的房间使用，此时电热水壶表面温度与环境温度之差为

由图像知，电热水壶每秒钟散发的热量

则散热功率

要保持电热水壶的表面温度不变，则电热水器的电功率

此时电路中的总电阻

则R′的阻值

答：（1）定值电阻R0的阻值为40Ω；
（2）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有该电热水壶以最大功率加热时，如图乙所示的电能表指示灯1min内闪烁了40次；
（3）在温度为20℃的房间正常使用该电热水壶，应将R′的阻值调为510Ω时，才能将水温保持在60℃。
3．（1）能达到消毒要求；（2）2.4W；（3）“5Ω，0.6A”
【解析】
【详解】
解：（1）如图甲，过氧乙酸气体传感器和定值电阻串联在6V电源上，电压表测量定值电阻两端的电压，当电压表的示数为0.75V时，定值电阻中的电流
I0==0.3A
根据串联电路电流处处相等，则电路电流
I＝I0＝0.3A
根据串联电路电压特点得，过氧乙酸气体传感器两端的电压
U1＝U﹣U0＝6V﹣0.75V＝5.25V
由欧姆定律得，过氧乙酸气体传感器的电阻
R1==17.5Ω
由图像知，过氧乙酸气体传感器电阻随着过氧乙酸气体浓度的增大而逐渐减小，过氧乙酸气体传感器电阻等于17.5Ω时，对应的过氧乙酸气体浓度明显大于0.1g/m3，故教室内过氧乙酸气体的浓度能达到消毒要求。
（2）由图像知，检测仪处在所能测量的最大ρ值状态，过氧乙酸气体传感器的电阻最小，电路电流最大，定值电阻允许通过的最大电流是0.4A，当电路电流是0.4A时，定值电阻两端的电压
＝0.4A×2.5Ω＝1V
电压表的量程为0～3V，故电流是0.4A符合电路要求，则若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作，电路的总功率
P=UI0'＝6V×0.4A＝2.4W
（3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，过氧乙酸气体传感器的电阻为R1′＝5Ω，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，故电压表示数是U''0＝3V，根据串联电路电压特点，则过氧乙酸气体传感器两端的电压是
U''1＝U﹣U''0＝6V﹣3V＝3V
串联电路中各串联导体的电压比等于电阻比，则定值电阻的阻值是R'0＝5Ω，则定值电阻的电流

故重新选用的定值电阻的规格为“5Ω，0.6A”。
答：（1）当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度能达到消毒要求；
（2）若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作，电路消耗的电功率是2.4W；
（3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，重新选用的定值电阻的规格为“5Ω，0.6A”。
4．（1）红灯；（2）242W；（3）77%
【解析】
【详解】
解：（1）指示灯的阻值忽略不计，当开关S闭合，S'与触点M接触时，电路为两电阻和指示灯B的串联电路，此时电路中的总电阻较大，根据

可知，电路的总功率较小，电中药壶处于文火档；当开关S闭合，S'与触点N接触时，电路为R1和指示灯A的串联电路，此时电路中的总电阻较小，根据

可知，电路的总功率较大，电中药壶处于猛火档。
当开关S闭合，S'与触点N接触，电路中为R1和指示灯A的串联电路，电中药壶处于猛火档位，此时红灯亮，故A灯为红灯。
（2）猛火档的额定功率为2420W，根据公式

可知，R1的电阻为

当开关S闭合，S'与触点M接触时，电路为两电阻和指示灯B的串联电路，电中药壶处于文火档，故电中药壶文火档的额定功率为

（3）用猛火档加热6min沸腾，消耗的电能为
W=P猛火t=2420W×6×60s=8.712×105J
水吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
电中药壶的效率为

答：（1）A灯是红灯；
（2）电中药壶文火档的额定功率为242W；
（3）某同学在电中药壶中加入2kg、20℃的水，将电中药壶接入照明电路中，用猛火档加热6min沸腾，电中药壶的效率为77%。
5．（1）600Ω；（2）200Ω；（3）800N
【解析】
【详解】
解：（1）由图丙可知：当秤盘为空，F=0时，R的阻值为600Ω。
（2）串联电路电压的关系
U总=U+U0
压敏电阻R两端的电压
UR=U总-U0=6V-2V=4V
由图像可知压敏电阻的阻值为400Ω，电路中的电流

R0的阻值是

（3）电路的功率

由可得，电路中的总电阻为

压敏电阻的电阻值
R=R总-R0=500Ω-200Ω=300Ω
由图像丙可知小华的体重为600N。
答：（1）当秤盘为空时，R的阻值为600Ω；
（2）R0的阻值是200Ω；
（3）小华的体重为600N。
6．（1）100A；（2）232V；（3）204.16V
【解析】
【详解】
解：（1）根据得，通过输电线的电流

（2）根据欧姆定律得，输电线的电压

输电线的电阻与用电器串联，根据串联电路中电压特点得，供电设备的输出电压

（3）当居民的用电器的额定功率增加到55kW时，根据可得，用户家中用电器的总电阻

根据欧姆定律可知，此时电路中的电流通过输电线的电流

居民楼用户端得到的实际电压

答：（1）通过输电线的电流100A；
（2）若输电线的总电阻R0＝0.12Ω，供电设备的输出电压U=232V；
（3）当居民的用电器的额定功率增加到55kW时，若供电设备输出电压和供电线路均不变的情况下，则居民楼用户端得到的实际电压U1'=204.16V。
7．（1）2.3A，96.8Ω；（2）450W