2021年中考物理二轮专题计算题部分《电功率》精选练习(含答案)

这是一份2021年中考物理二轮专题计算题部分《电功率》精选练习(含答案)，共9页。


(1)S与触点2接触，温控开关S1________时，电炖锅处于高温加热状态．
(2)S与触点1接触，通过R1的电流是多大？
(3)定值电阻R0的阻值是多大？
(4)使用高温挡加热时，把3 L的水从25 ℃烧开(1标准大气压下)，至少需要多长时间？
下图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机,其电路图如图乙所示,S1为温控开关,额定电压为220 V,加热功率为500 W,保温功率为60 W,R1、R2均为加热电阻丝(假设电阻不变),请解答下列问题:
(1)电阻丝R1的阻值是多少?
(2)某一次小红家中只使用了该饮水机,在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5 min内闪烁了54次,她家电能表上标有“1600 imp/(kW·h)”的字样,此时,饮水机的实际功率和实际电压是多少?
用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点，在生产与生活中得到广泛应用．图甲中手电筒的发光元件就是LED灯．图乙是一个定值电阻R和手电筒中一个LED灯的电流与其两端电压关系的图像．
(1)观察图像可知，通过R的电流与R两端的电压成________，R的阻值为________Ω.
(2)当把LED灯与R串联按图丙接入电路时，R的电功率为0.08 W．求此时R中的电流和电路的总功率．
图示为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图，R1、R2为电热丝，其中R2=242 Ω.工作时，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服．
(1)电热丝是利用电流的________效应工作的．分析电路图，闭合S1，当S2________时，电熨斗处于高温挡．
(2)电熨斗处于低温挡时，正常工作功率为1 100 W．求：通过电路的电流是多大？R1的电阻是多大？通电3 min产生的热量是多少？
(3)若将该款电熨斗进行改造，使其正常工作时高温挡功率为1 000 W，要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？
如图1是一款电烧烤箱，其电路原理如图2所示．电热管R1在烤箱底部，R2、R3在烤箱顶部，且R2 =R3，S1、S2分别为控制时间和挡位的开关，该烧烤箱说明书如下．
请解答下列问题．
(1)烤箱正常工作时电路总电阻是多大？
(2)铁板烧正常工作时，30 min消耗的电能是多少？通过R3的电流是多大？
(3)烧烤箱电源插头的E插脚必须接烧烤箱的____________；
由说明书上的信息可得出保温挡的额定功率为____________W.
如图甲为小明家的电饼铛(chēnɡ)，主要用于食品的烤烙和烹制．它采用双控电路，额定电压为220 V，上、下盘同时加热时额定功率为1 000 W，工作的简化电路如图乙，S为总开关，S1和S2为两个温控开关，R1和R2为上、下两盘的加热电阻，R1=R2.
(1)R1正常工作时，R1消耗的电功率是________W.
(2)R1正常工作时，通过R1的电流是多少？(计算结果保留一位小数)
(3)小明妈妈总感觉做晚饭时，烙熟一个饼所用的时间比在其他时段要长．小明决定用家中的电能表和手表测量做晚饭时电饼铛的实际功率，于是，他关闭家中其他用电器，让电饼铛单独工作5 min，电能表转盘转过了225 r．(注：该电能表标有“3 000 r/(kW·h)”，表示电路中每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转3 000 r)
①电饼铛的实际功率是多大？
②烙熟一个饼所用时间变长的原因是：__________________________________.
如图所示的电路：电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω.闭合开关，当滑动变阻器的滑片P滑到a端时，小灯泡完全熄灭，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器的滑片P滑到b端时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.8A.求：
(1)电源电压；
(2)小灯泡的额定功率。
L1、L2是规格分别为“6 V 6 W”“3 V 2.7 W”的小灯泡,将它们连在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,当只闭合S时,L2正常发光。求:(不计温度对灯丝电阻的影响)
(1)电源电压。
(2)灯泡L1的电阻R1。
(3)当S、S1都闭合时,10 s内电流做的总功。
如图所示是小丽家厨房安装的一个小厨宝．小厨宝利用水箱储水，加热一段时间后，拧开水龙头就会有热水流出，其相关参数如下表所示．
(1)小厨宝正常工作时的电阻是多大？(计算结果保留一位小数)
(2)要把满箱水从15 ℃加热到38 ℃，需要吸收多少热量？小厨宝正常工作时至少需要加热多长时间？[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)小丽了解到有另一种速热式电热水器，额定功率为5 000 W，冷水流经速热式电热水器时，很快就可流出达到预设温度的热水．小丽家的电能表允许通过的最大电流为10 A，通过计算说明在她家的电路中能否安装这种电热水器．
图示为某种家用电热水器工作电路的简化图．表中为其三种加热模式的相关参数．
(1)该电热水器的插头应接入________孔插座．
(2)若该电热水器按“加热模式1”连续正常工作10 min，通过发热电阻的电流是多少？产生的热量是多少？(计算结果保留两位小数)
(3)若该电热水器连续正常工作15 min，消耗电能0.55 kW·h.通过计算说明该电热水器采用了哪种加热模式．
\s 0 参考答案
答案为：(1)闭合；
解析：由P=eq \f(U2,R)可得，在电源电压一定时，接入电路中的总电阻越小，电路的总功率越大，因此电炖锅处于高温加热状态时电路中的总电阻应该最小．当S与触点2接触时，如果开关S1断开，则R0与R2串联，电阻较大，如果S1闭合，则只有R2接入电路中，电阻较小，所以开关S1闭合时电炖锅处于高温加热状态．
解：(2)由P=UI得，通过R1的电流I1=eq \f(P1,U)=eq \f(44 W,220 V)=0.2 A；
(3)由I=eq \f(U,R)， P=UI得R2=eq \f(U2,P2)=eq \f(（220 V）2,320 W)=151.25 Ω
S与触点2接触，S1断开，R0与R2串联，R2的功率是100 W，
由P=I2R得，电路中的电流I2′=eq \r(\f(P2′,R2))=eq \r(\f(100 W,151.25 Ω))≈0.81 A；
此时电路的总电阻R总=eq \f(U,I2′)=eq \f(220 V,0.81 A)≈271.6 Ω
则R0=R总－R2=271.6 Ω－151.25 Ω=120.35 Ω
(4)由ρ=eq \f(m,V)得，水的质量m=ρV=1.0×103 kg/m3×3×10－3 m3=3 kg
水吸收的热量
Q=cm(t－t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃－25 ℃)=9.45×105 J
当电流做的功全部转化为水的内能时，Q=W，用高温挡加热至少需要的时间
t=eq \f(W,P)=eq \f(Q,P)=eq \f(9.45×105 J,320 W)≈2 953 s
解:
(1)R1的功率P1=P加热-P保湿=500 W-60 W=440 W,R1的阻值R1===110 Ω。
(2)5 min消耗的电能W==0.03375 kW·h=1.215×105 J。
加热状态的实际功率P实===405 W;
加热状态的总电阻R总===96.8 Ω;
实际电压U实===198 V。
答案为：(1)正比，50；
解析：由欧姆定律可知，电阻大小不变的导体，其电流与电压成正比；
根据R=eq \f(U,I)和R的图像可知电阻为R=eq \f(U,I)=eq \f(2 V,0.04 A)=50 Ω.
解：(2)由P=I2R得，IR=eq \r(\f(PR,R))=eq \r(\f(0.08 W,50 Ω))=0.04 A
LED灯与R串联，I=ILED=IR=0.04 A
由图像知 UR=2 V，ULED=4 V
U=UR＋ULED=2 V＋4 V=6 V
P=UI=6 V×0.04 A=0.24 W
答案为：(1)热，闭合；
解析：电热丝利用的是电能转化为内能，当S2闭合后，R1和R2并联，接入电路中的总电阻变小，电路中的总电流最大，根据Q=I2Rt可以知道，电熨斗此时产生的热量最多．
解：(2)低温挡工作时，电路中的电流I=eq \f(P,U)=eq \f(1 100 W,220 V)=5 A
接入电路的电阻只有R1，R1=eq \f(U,I)=eq \f(220 V,5 A)=44 Ω
通电3 min产生的热量Q=I2R1t=(5 A)2×44 Ω×3×60 s=1.98×105 J
或Q=W=Pt=1 100 W×3×60 s=1.98×105 J
(3)电熨斗正常工作时，R2的功率P2=eq \f(U2,R2)=eq \f(（220 V）2,242 Ω)=200 W
要使高温挡功率为1 000 W，改R1为R1′，R1′的功率
P1′=P高温－P2=1 000 W－200 W=800 W
R1′的电阻R1′=eq \f(U2,P1′)=eq \f(（220 V）2,800 W)=60.5 Ω
解：
(1)由P=UI，I=eq \f(U,R)得，电路的总电阻R总=eq \f(U2,P烤)=eq \f(（220 V）2,800 W)=60.5 Ω
(2)铁板烧正常工作30 min消耗的电能W=P烧t=0.88 kW×0.5 h=0.44 kW·h
解法一：
由P=UI得，铁板烧电路的总电流I总=eq \f(P烧,U)=eq \f(880 W,220 V)=4 A
铁板烧工作时R2、R3并联，且R2=R3，通过R3的电流I3=eq \f(I总,2)=eq \f(4 A,2)=2 A
解法二：
铁板烧工作时R2、R3并联，且R2=R3，R3消耗的功率P3=eq \f(P烧,2)=eq \f(1,2)×880 W=440 W
由P=eq \f(U2,R)得，R3的阻值R3=eq \f(U2,P3)=eq \f(（220 V）2,440 W)=110 Ω
通过R3的电流I3=eq \f(U,R3)=eq \f(220 V,110 Ω)=2 A
(3)金属外壳(或外壳) 360
答案为：(1)500；
解析：因为R1和R2的电阻相同，它们同时工作时又并联在电路中，
故它们两端的电压也相同，由P=eq \f(U2,R)可得它们消耗的功率相同，
所以单独工作时消耗的功率为：P1=eq \f(P总,2)=eq \f(1 000 W,2)=500 W.
解：(2)由P=UI得，通过R1的电流为I1=eq \f(P1,U)=eq \f(500 W,220 V)≈2.3 A
(3)①电饼铛消耗的电能为W=eq \f(225 r,3 000 r/（kW·h）)=0.075 kW·h
电饼铛的实际功率为P实=eq \f(W,t)=eq \f(0.075 kW·h,\f(5,60) h)=0.9 kW=900 W
②电饼铛的实际功率小于其额定功率(或电饼铛两端的实际电压小于其额定电压)
解析：②一般把电饼铛等用电器的电阻看成是定值，
由P=eq \f(U2,R)可得用电器实际功率比额定功率小的原因是实际电压小于额定电压．
解：
(1)电源电压：U=I1R1=0.3A×20Ω=6V
(2)通过灯泡的电流：IL=I2﹣I1=0.8A﹣0.3A=0.5A
小灯泡的额定功率：P=UI=6V×0.5A=3W
解:(1)当只闭合S时,电路中只有灯泡L2接入电路中且正常发光,
则电源电压U=U2额=3 V。
(2)灯泡L1的电阻R1=6 Ω。
(3)S、S1都闭合时,两灯泡并联,灯泡L1的实际功率P1=1.5 W,
电路的总功率P=P1+P2额=1.5 W+2.7 W=4.2 W,
10 s内电流做的总功W=Pt=4.2 W×10 s=42 J。
解：(1)由I=eq \f(U额,R)、P额=U额I得，
小厨宝正常工作时的电阻是：R=eq \f(Ueq \\al(2,额),P额)=eq \f(（220 V）2,1 200 W)≈40.3 Ω
(2)由ρ=eq \f(m,V)得，小厨宝满箱水的质量是：m=ρV=1.0×103 kg/m3×6×10－3 m3=6 kg
满箱水吸收的热量是：
Q吸=c水m(t－t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×6 kg×(38 ℃－15 ℃)=5.796×105 J
若电流做的功完全转化为水的内能，即Q吸=W，
由P=eq \f(W,t)得，小厨宝至少需要加热时间为：t=eq \f(W,P额)=eq \f(Q吸,P额)=eq \f(5.796×105 J,1 200 W)=483 s
(3)由P=UI得，速热式电热水箱正常工作时的电流是：
I加热=eq \f(P加热,U)=eq \f(5 000 W,220 V)≈22.7 A
因为I加热>10 A，所以在小丽家的电路中不能安装这种电热水器．

(1)三；
【解析】此题可以从两个角度进行分析，
①为了安全用电，②大功率用电器的金属外壳要接地，且题目中有“接热水器外壳”字样，
所以电热水器的插头要接三孔插座．
解：(2)按“加热模式1”正常工作时，由P=UI得，
通过R1的电流I1=eq \f(P1,U)=eq \f(2×103 W,220 V)≈9.09 A
因为电流通过电热丝所做的功全部转化为内能，
所以电阻R1产生的热量Q1=W1=P1t1=2×103 W×10×60 s=1.2×106 J
(3)P2=eq \f(W2,t2)=eq \f(0.55 kW·h,\f(15,60) h)=2.2 kW
因为2 kW