15电功、电功率计算题（中档题）-上海市2022年中考物理模拟题高频考点分类汇编

15电功、电功率计算题（中档题）-上海市2022年中考物理模拟题高频考点分类汇编 一、计算题1．（2022·上海·校联考模拟预测）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，R1=10Ω，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”。（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.8A，求电源电压；（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为5V，求R3的阻值；（3）闭合开关S1、S2和S3，在保证各电路元件安全的情况下，求电路的最大电功率及此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。2．（2022·上海徐汇·统考模拟预测）图（a）（b）所示是家用电热煮茶壶的铭牌及电路原理图。通过开关 S 的闭合或断开实现“加热”和“保温”两种状态的转换，电阻 R1和 R2为保护电阻或加热电阻。 ① 该电热煮茶壶在“加热”状态下正常工作，将1kg的水温度从 20℃ 升高到 40℃，求水吸收的热量 Q吸。 [c水=4.2×103J/（kg·℃）］ ② 由铭牌可知，电热煮茶壶“加热”状态下正常工作时的额定功率为 880 W，求“加热”状态时电路中的电流 I。 ③ 小汇和小佳讨论保护电阻是电阻 R1还是电阻 R2时，有了两种不同的观点，小汇认为保护电阻为电阻 R1，小佳认为保护电阻为电阻 R2，请指出哪位同学观点是正确的并求出保护电阻的阻值。 3．（2022·上海静安·统考二模）在图（a）所示的电路中，电源电压为3伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，两电流表的表盘均如图（b）所示，闭合开关S，（1）求电流表A1的示数I1；（2） 求电阻R1的功率P1；（3）移动滑动变阻器的滑片P，使两电流表A、A1的指针偏转角度相同，求此时变阻器连入电路中的阻值R2。4．（2022·上海浦东新·统考二模）如图（a）所示，电源电压为16V且保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“ ”字样，所用电压表的表盘如图（b）所示。闭合开关S后，电路中的电流为0.4A。求：①电压表V1的示数U1。②通电10s，电流通过电阻R1所做的功W1。③在各电路元件均安全工作的条件下，移动变阻器的滑片，使电路中通过的电流的变化量为最大时，R1消耗的实际电功率的最大变化量最大。5．（2022·上海嘉定·统考二模）在图所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω  1A”字样。闭合开关S，电压表示数为5伏。求：（1）通过电阻R1的电流I1。（2）通电10秒，电流通过电阻R2所做的功W2。（3）移动滑动变阻器的滑片 P，在电路安全工作的情况下，求电路消耗的最大电功率P最大。6．（2022·上海杨浦·统考二模）小李同学做“测定小灯泡的电功率”实验，所用电源电压为6伏，且保持不变，小灯泡的额定电压为3.5伏。他正确连接电路，实验步骤正确，闭合开关时，电压表的示数为2伏，电流表的示数为0.2安。（1）画出小李实验时的电路图；（2）小李根据上述信息，进行了计算。他的计算过程如下：他利用这组数据计算出小灯的电阻欧；当小灯正常工作时，伏，瓦。 小李同学的这种做法正确吗？为什么？（3）小李同学继续移动滑动变阻器的滑片继续实验。当滑片移至滑动变阻器中点时，小灯正常发光。请根据相关信息，求出小灯的额定功率。7．（2022·上海·上海市延安初级中学校考模拟预测）在如图（a）的电路中，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器R标有“50Ω 1A”的字样，闭合开关S，电压表示数为4伏，电流表示数为0.4安。求：（1）滑动变阻器R2接入电路的阻值大小。（2）电阻R1消耗的电功率大小。（3）将滑动变阻器的滑片P由距离左端四分之一位置逐渐向右移动，当两个电表偏离零刻度线的角度相同时（电流表、电压表的表盘如图（b）所示），求电路消耗的电功率。8．（2022·上海宝山·统考二模）在如图电路中，电源电压为24V，滑动变阻器R2标有“50Ω  2A”字样，定值电阻R1的阻值为30Ω。求：（1）电流表示数的最小值Imin；（2）移动滑动变阻器滑片P，在不损坏电路元件的情况下，电流表示数变化量的最大值ΔImax；（3）在不损坏电路元件的情况下，该电路消耗的最大功率和最小功率的比值。9．（2022·上海·校联考三模）图甲是可自动调节亮度台灯的电路图。灯泡标有“24V 12W”字样，R1为光敏电阻。其阻值随光照强度的变化如图乙所示。滑动变阻器R2最大阻值为30Ω。当光照强度为E1、R2连入电路的则值为12Ω时。灯正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。求：（1）灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能；（2）电源电压；（3）光照强度在E1~E2之间，通过调节R2，灯泡实际功率的变化范围。（灯泡两端的电压不能超过额定电压）10．（2022·上海青浦·统考二模）在如图所示的电路中，电源电压为12伏，滑动变阻器R2标有“50Ω 1.5A”字样．电键S闭合后，电流表A的示数为0.6安。① 求电阻R1的阻值；② 移动变阻器R2的滑片，求通过干路中的最小电流Imin；③ 求电源消耗的最大功率Pmax； 
参考答案：1．（1）8V；（2）15Ω；（3）14.4W；8Ω【详解】解:（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3时，电路仅R1工作，电路中电流为I1=0.8A，电源电压（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电阻R2与R3串联，电压表测R2两端电压，R2=25Ω，U2=5V，则所以（3）闭合开关S1、S2和S3时，R3被短路，电阻R1、R2并联接入电路，当I2′=1A时，干路电流最大此时电路的电功率最大滑动变阻器接入的阻值为答：（1）求电源电压为8V；（2）R3的阻值为15Ω；（3）电路的最大电功率为14.4W；此时滑动变阻器R2连入电路的阻值8Ω。2．①J；②4A；③保护电阻为R1，阻值为1045欧，小汇观点正确【详解】解：①根据可得，水吸收的热量为②“加热”状态下正常工作，根据，可得“加热”状态时电路中的电流为③“保温”状态下正常工作，根据，可得“保温”状态时电路中的电流为                    此时电路中的总电阻为“加热”状态下正常工作时电路中的电阻为所以答：①水吸收的热量 Q吸为J；②“加热”状态时电路中的电流 I 是4A；③保护电阻为R1，阻值为1045欧，小汇观点正确。3．（1）0.3A；（2）0.9W；（3）2.5Ω【详解】解：（1）由图可知，开关闭合，电阻R1、R2并联，根据并联电路电压规律已经欧姆定律可得电流表A1的示数，即通过R1的电流I1为（2）电阻R1的功率P1（3）移动滑动变阻器的滑片P，使两电流表A、A1的指针偏转角度相同，则两电表示数关系为此时变阻器的电流为 则此时变阻器连入电路中的阻值R2答：（1）电流表A1的示数I1为0.3A；（2） 电阻R1的功率P1为0.9W；（3）移动滑动变阻器的滑片P，使两电流表A、A1的指针偏转角度相同，求此时变阻器连入电路中的阻值R2为2.5Ω。4．（1）4V；（2）16J；（3）20.9W【详解】解：①如图，两电阻串联，电压表V1测R1两端的电压， 由 可知，电压表V1的示数②通电10s，电流通过电阻R1所做的功③由图示电压表可知，最大量程为， 则R1两端最大电压为15V，电路最大电流当滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路电流最小电路中的最大功率电路中的最小功率R1消耗的实际电功率的最大变化量最大答：①电压表V1的示数U1为4V；②通电10s，电流通过电阻R1所做的功W1为16J；③在各电路元件均安全工作的条件下，移动变阻器的滑片，使电路中通过的电流的变化量为最大时，R1消耗的实际电功率的最大变化量最大为20.9W。5．① 0.5安；②35焦；③12瓦【详解】解：（1）由图可知，电阻R1，R2串联，电压表测量R1两端的电压，通过电阻R1的电流（2）R2两端的电压为U2=U-U1=12V-5V=7V通电10秒，电流通过电阻R2所做的功W2W2=U2I2t= 7V×0.5A×10s=35J（3）若滑片P移至最左端所以最大电流为1A，故最大功率为                          P最大=UI最大=12V×1A=12W答：（1）通过电阻R1的电流I1为0.5A；（2）通电10秒，电流通过电阻R2所做的功W2为35J；（3）移动滑动变阻器的滑片 P，在电路安全工作的情况下，求电路消耗的最大电功率P最大为12W。6．（1）；（2）见解析；（3）0.875W【详解】解：（1）伏安法测量小灯泡的电功率，由P=UI可知，需要测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，用滑动变阻器调节电路中的电流，所以电流表、变阻器与灯串联在电路中，电压表并联在灯的两端，电路图如图所示：（2）小李同学的这种做法不正确，因为灯丝电阻随温度变化而变化，在2V时灯丝的电阻不等于3.5V时灯丝的电阻，用10Ω计算额定功率是错误的。（3）闭合开关时，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A，此时变阻器处于阻值最大处，变阻器两端的电压UR=U-UL=6V-2V=4V变阻器的最大阻值 当滑片移至滑动变阻器中点时，小灯正常发光，此时变阻器两端的电压U' R=U-U额=6V-3.5V=2.5V由串联电路电流的规律和欧姆定律得到通过灯泡的电流 灯的额定功率P额=U额I额=3.5V×0.25A=0.875W答：（1）如上图所示；（2）见解析；（3）小灯的额定功率是0.875W。7．（1）10Ω；（2）3.2W；（3）3.2W【详解】解：（1）由电路图知道，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关S，电压表示数为4伏，电流表示数为0.4安，由知道，滑动变阻器R2接入电路的阻值（2）由串联电路的电压规律知道，R1两端的电压为U1=U-U2=12V-4V=8V由知道，R1的电阻由知道，电阻R1消耗的电功率大小（3）当滑片距左端处向右移动时，R2>10Ω，此时电路的电阻最小，由欧姆定律知道，此时电路的电流最大，为所以，电流表选用0～0.6A量程，分度值是0.02A，电压表选用0～15V，分度值是0.5V设两表指针均偏转n格，则滑动变阻器接入电路的阻值由欧姆定律知道，此时电路的电流由知道，电路消耗的电功率 答：（1）滑动变阻器R2接入电路的阻值大小10Ω；（2）电阻R1消耗的电功率大小是3.2W；（3）电路消耗的电功率是3.2W。8．（1）1.28A；（2）1.52A；（3）35∶16【详解】（1）由图可知，开关S闭合，两电阻并联在电路中，根据并联电路电流规律可知，干路电流等于各支路电流之和，流过电阻R1的电流滑动变阻器的最大阻值接入电路时，流过滑动变阻器的电流最小，最小电流为电路中的总电流Imin=I1+I2最小=0.8A+0.48A=1.28A（2）当流过滑动变阻器的电流最大时，电路中的总电流最大，最大总电流为电流表示数变化量的最大值（3）电源电压不变，该电路消耗的最大功率和最小功率的比值为答：（1）电流表示数的最小值为1.28A；（2）电流表示数变化量的最大值为1.52A；（3）该电路消耗的最大功率和最小功率的比值为35∶16。9．（1）3600J；（2）36V；（3）4.32W~12W【详解】解：（1）灯泡的电阻为灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能为（2）电路中的电流为电源电压为（3）光照强度在E1~E2之间，电路中的总电阻为电路中的最小电流为灯泡的最小功率为灯泡的最大功率为实际功率的取值范围为4.32W~12W。答：（1）灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能为3600J；；（2）电源电压为36V；（3）光照强度在E1~E2之间，通过调节R2，灯泡实际功率的变化范围为4.32W~12W。10．① 20Ω ；   ②0.84A；  ③ 25.2W【详解】解：①由电路图可知，R1 与R2 并联，电流表测通过R1 的电流；并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可得，电阻R1 的阻值②滑动变阻器接入电路中的电阻最大时干路电流最小，则通过R2 的最小电流因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路最小电流Imin =I1+I2小 =0.6A+0.24A=0.84A③由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流I2大 =1.5A，则干路的最大电流Imax =I1+I2大 =0.6A+1.5A=2.1A电源消耗的最大功率Pmax =UImax =12V×2.1A=25.2W答：① 电阻R1的阻值为20Ω；② 移动变阻器R2的滑片，通过干路中的最小电流为0.84A；③ 电源消耗的最大功率为25.2W。