2023年中考物理总复习专项训练（计算题）：电功率.pdf
2023年中考物理总复习专项训练(计算题)：电功率一、计算题1.电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重等领域，其核心部分是一只可变电阻。小明同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的一些特性，图中Ro为定值电阻，R 为电阻式传感器。当控制其阻值从0 逐渐变为60 c时，小明测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示，已知电源电压恒定不变。求：(1)当电流为0.1A时，传感器的电阻；(2)功率P 的值；(3)电源电压和Ro的阻值。2.“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图甲是气体中酒精浓度测试仪的原理图，电源电压U=12V,Ri是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于20小于80mg/100mL为酒驾，大于或等于80mg/100mL为醉驾。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0 时.，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数Ui=10V,调零后R2的滑片位置保持不变。求：(1)调零后R2接入电路中的阻值；(2)当Ui=10V时，Ri消耗的电功率；(3)在某次检测中，电流表示数为0.3A,试通过计算分析，判断该司机属于酒驾还是醉驾？3.如图所示的电路中，电源两端电压U=6V,且保持不变，电 阻 R?的阻值为20C。当开关S 闭合后，电流表的示数为0.2Ao求:(1)请画出等效电路图；(2)电压表的示数为U2；(3)电阻R 消耗的电功率Pio4.如图甲所示电路，电源电压保持不变。灯 L 标有“4V 2W”字样，电流表的量程为0-0.6 4 ,电压表的量程为0 3V,滑动变阻器R i的最大阻值为20C。只闭合开关S、S,调节滑动变阻器滑片P,电流表的示数与电压表的示数变化关系图像如图乙所示。求：甲(1)灯 L 正常工作时的电阻;(2)电源电压及定值电阻R2的阻值;(3)只闭合开关S 和 S 2,移动滑动变阻器的滑片P,灯 L 的/-U图像如图丙所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器Ri允许的取值范围。5.新欣的妈妈买了一个电热水壶(如图所示)，其部分参数如表所示。新欣同学想测试一下电热水壶实际使用时的功率，于是她关闭了家中其他的用电器，只将电热水壶装满水后接入家庭电路中加热。发现将初温为20的水加热到100时。用时4m in,电能表的转盘转了 240转。已知新欣家的电能表参数是1800r/(kW-h)。水的密度p 水=1.0 xl()3kg/m3,水的比热容c 产4.2xl()3j/(kg,)o电热水壶的电热丝的阻值保持不变。额定电压(频率)电热水壶型号ZDH100B220V(50Hz)额定功率2 2 0 0 W(1)烧水过程中，水吸收的热量为多少？(2)该电热水壶烧水的效率为多少？(3)该电热水壶的实际功率是多少？电热水壶的电热丝的阻值是多少？6.如图所示是一款电蒸锅的简化电路图，它具有高温和低温两个挡位。高温挡加热功率为2 0 0 0 UZ。R i、R2均为加热电阻丝，R2的电阻为72.6。求：(1)电阻%的阻值是多少？(2)电蒸锅低温挡的功率是多少？(3)若不计热量损失，用电蒸锅高温挡将2.5 kg水从2 0加热到1()0,需要多长时间？(。次=4.2 x 103J/(kg-)7.如图所示电路，电源两端电压U不变，R是定值电阻，R 2 是滑动变阻器。当开关S闭合后，改变变阻器接入电路的电阻，其电流与电压的关系如图所示。(1)请依据题中提供的信息，指出变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流值;(2)请分析说明或求出电源电压的值是多少？(3)求电路消耗电功率的最大值。8.扬州地处南方，每年的梅雨季节对环境卫生和体感舒适度有着重要的影响。随着生活水平的提高,有的居住小区或家庭选择购买了除湿机，除湿机的铭牌上所标部分参数如下表，请解答下列有关问题。产品名称除湿机工作电压220V额定功率550W质量27kg外形尺寸600 x500 x 1000(mm)(1)除湿机正常竖放在水平地面上，其对地面的压强为多少Pa?(g=10N/kg)(2)除湿机正常工作时的电流是多大？(3)关闭其他用电器，仅将除湿机接入家庭电路使用12min,标有“3000imp/kW-h”电能表指示灯闪烁了 300下，此除湿机的实际功率为多少瓦？9.如图所示，是某家用两档位电炒锅的简化电路图，Ri和R2均为发热电阻，R2的阻值是60.5C,只闭合开关Si为低温档，电功率是500W。闭合开关吊和S2时为高温档，试求：-220V-Ri_(1)电阻Ri的阻值是多少？(2)高温挡电功率是多少？(3)高温挡时通过开关Si的电流是多少？(保留一位小数)10.小波班上有一台饮水机，它的铭牌如右表，工作电路如图所示，So是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态.问：拈水箱客立1.5L I 定电区220V加热功率55OW|(1)将1.5kg的水从20c加热到90,水吸收的热量是多少？c*=4.2xlO3J/(kg-)(2)饮水机在加热状态下正常工作15min,消耗的电能是多少？(3)若在保温状态下，饮水机消耗的功率是44W,则R2的阻值是多少？1 1 .电动机是现代生活和生产中一种重要的动力装置，它工作时主要把电能转化为机械能，还有一部分电能在线圈中转化为热能散失掉。(1)电动机输出的机械功率和消耗的电功率之比叫做电动机的效率。若电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,请推证：电动机正常工作时的效率n=i-与；(2)若一台额定电压为3 V 的小直流电动机正常工作时，通过线圈的电流为0.3 A,线圈的电阻为2 C。求电动机正常工作1 0s 时获取的机械能。1 2 .在这次新冠肺炎抗疫战中，中医药为诊疗发挥了积极作用，成为抗疫“中国方法”的重要组成部分。小明对家里的电中药壶进行观察，并用水替代中药进行了相关研究。收集和记录数据如下表。请你结合他的调查研究，完成下列问题。观察对象观察记录研究记录电中药壶成分：紫砂电源：2 2 0U/50H Z容积：2 L档位：高 温(1 1 001 V)低温水的质量m=2 k g，水的初温t =2 0 C用高温档加热5 m i n，水的末温t=50 C壶内加热体由两个相同的发热电阻组成 c 水=4.2 x l 03(k g。(1)请在虚线框内画出电中药壶内部的电路图；(2)求电中药壶内部一个发热电阻的阻值；(3)求高温加热时，电中药壶的加热效率。1 3 .小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示，R i 和 R 2 均为电热丝。220yRi220VX X牌电烤箱额定电压220V额定功率高温档1100W低温档440W电源频率50Hz求：若某种食物需要用该电烤箱高温档烘烤1 0 0 0 s,该电烤箱消耗的电能是多少?电路中Ri的阻值是多少？在低温档正常工作时，电路中的电流和Ri的功率分别是多少？14.小璇回到老家时，天很冷，她发现洗澡需要用一种“浴霸”如图1.该“浴霸”具有照明、吹风和加热三个功能，其中照明灯L 和吹风机（用包）,表示），均可以单独控制，加热灯L2只有在吹风机启动后才可以工作.如图所示“浴霸”的简化电路图（如图2）及铭牌.额定电压220V照明灯额定功率40W加热灯额定功率500W吹风机额定功率50W-O 22OV图1图2求：（1）照明灯Li正常工作时电阻为多少？（2）正常工作时通过加热灯L2的电流是多少？（3）通常在洗前lOmin只开启加热灯L2取暖给浴室预热，问在这lOmin内电路消耗的电能是多少？（4）小璇洗澡时不小心用水喷淋了浴霸，会出现什么危害？15.如图所示是某压力测力计的电路原理示意图.图中电源电压为7.5V并保持不变；定值电阻R。的规格是“400C15mA”，起保护电路的作用；G 是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器（电阻忽略不计）；R 是一种新型电子元件，在压力不超过600N的前提下，其阻值随压力大小的变化规律如表格中压力F/N05010()1S02l：(l250300电阻R/n3002 7)260240220200180.（1）Ro上允许消耗的最大功率是多少？（2）分析表格数据可知：电子元件的阻值R 随压力F 变化的关系式是R=.（3）该测力计的量程是多少？（4）若要增大该测力计的量程，请说出两种改进方法.16.如图是家庭常用的电热水壶，它的额定电压是220V,额定功率是2000W。求（1）电热水壶的电阻;（2）电热水壶正常工作3min消耗的电能。答案L 3)解：由电路图可知，R与 R o 串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。由题知，电阻式传感器的阻值从0 变为6 0 Q,传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示。由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1 A,由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为6 0 C。答：当电流为0.1 A 时，传感器的电阻为6 0 C。(2)解：当 1=0.1 A 时，P i 的值 P1=I2R=(0.1 4)2 *6 0 0 =0.6 I V答：功率P i 为0.6 W。(3)解：当电路中的电流I=0.1 A 时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以由/=，可知，电源电压为U=/(7?0+R)=0.U x(%+6 0 0)当R=0 C 时，电路为R o 的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I =0.5 A,则电源的电 压U=I R0=0.5 4 x Ro 因电源的电压不变，所 以 0.L 4 x(A。+6 0。)=0.5 4 x解得R o=1 5 QU=7.5 V答：电源电压为7.5 V ,R o 的阻值为1 5 Q。2.(1)解：由乙图可知，当气体中酒精的浓度为0 时，R i=1 0 0 C,此时电路中的电流/=*=需 =K-1 1UUJZ0 AAR 2 接入电路中的阻值/?2=牛=学=邦铲=2 0。L I/U.1/1答:调零后R 2 接入电路中的阻值是2 0。(2)解：R i 消耗的电功率 P i =U J =10 V X 0.1A=1W答：当U i=1 0 V 时，R i 消耗的电功率是U 1 2 V(3)解：当电流表示数为0.3 A 时，电路的总电阻R 怒=7=两=4 0 0气敏电阻的阻值R1 =R 总/?2 =4 0。-2 o n =2 0。分析乙图可知，当气敏电阻的阻值为2 0 0 时，气体中酒精浓度为8 0 m g/1 0 0 m L,对照相关标准可以判定，被测司机属于醉驾。答：司机属于醉驾。3.(1)由实物图知，两个电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测电阻R 2 的电压，所以电路图如下:(2)电压表的示数 U 2=I R 2=0.2 A x2 0 C=4 V(3)据串联电路的电压特点，电阻R i 的电压UI=U-U2=6V-4 V=2 V那么电阻R i 消耗的电功率P i=U i I=2 V x0.2 A=0.4 WI 72 24.(1)解：灯 L正常工作时的电阻&=-=喘-=8 0额答：灯 L正常工作时的电阻为8。；(2)解：只闭合开关S、S”定值电阻R 2 和滑动变阻器R i 串联，电压表测量滑动变阻器R i 两端的电压，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图乙所示。由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压U =%+IR2在图乙中取两组数据代入公式，可 得U=3.0 V+0.2 AX R2U=1.0 V+OAA X R2(2)联立解得U=5 VR2=ion答：电源电压为5 V,定值电阻R 2 的阻值为I O C(3)解：只闭合开关S和 S 2,灯泡L串联和滑动变阻器R i 串联，电压表测量滑动变阻器R i 两端的电压，电流表测电路中的电流，由串联电路的分压规律可知，当电压表示数最大为3 V 时，R接入电路的电阻最大，此时小灯泡两端电压为UL=U-U1 A=5V-3V =2V由图丙可知电路中最小电流/康小=0 4 4则 R i 接入电路的最大电阻%大=&=名=7.5 0最小灯泡L正常工作时电流/凄大=0.5 4 0.6 A灯泡L正常工作时的电压为4 V,此时滑动变阻器两端的电压U1 m A t=4.2xl03(kg-)x 1.5kg x f90-20；=4.41 x 105/(2)解：饮水机加热15min时消耗的电能：W=Pt=550W x 15 x 60s=4.95 x 105/(3)解：当S 断开时，电路中只有R 2,总功率较小，为保温状态，根 据 p=得，R2的阻值是：R氏 2=展需=1】。11.(1)解：电动机消耗的电功率P 怂=U I,电动机发热功率：PM=FR,电动机输出的机械功率 P 硒=P&-P=ui-PRp a电动机工作时的效率n=曹 包=U I-R=1_ iR 总 ui u电动机正常工作时的效率为1-号。(2)解：10s 内线圈产生的热量 Q=FRt=(O.3A)2x2Cxl0s=1.8J电动机消耗的电能W=UIt=3VxO.3AxlOs=9J电动机消耗的电能一部分转化为内能，一部分转化为机械能，因此电动机获取的机械能E=W-Q=9J-1.8J=7.2J电动机获取的机械能7.2J,答：电动机正常工作10s时获取的机械能为7.2J。1 2 .(1)解：根据并联电阻小于其中任一电阻，根据P M故两电阻并联时(两开关都闭合)，功率大，为高温档；只闭合S a 时，只 有R2电阻连入电路中，为低温档，如下所示:R i-1-b氐L/-o 2 2 0 V O-Sa 解：高温档时，两电阻并联，由公式_ U2 _(2 2 0 K)2,你R并一 一 1 1 0 0”一 4 4 1 2局由等值电阻的并联规律得R#=开 L所以 R1 =/?2 =8 8。答：求电中药壶内部发热电阻的阻值为8 8 0(3)解：用高温档加热5 min,将水加热到5 0 C，水吸收的热量Q=4.2 x 1。3/巾3 x2 kg x(5 0 C -2 0 C)=2.5 2 x 1 05/。用高温档加热5 m i n 消耗的电能W =Pt=1 1 0 0 U Z x 5 x 6 0 s =3.3 x 1 05/高温加热时，电中药壶的加热效率r/=空 凶 gx 1 0 0%7 5.4%。w 3.3 x1 0 7(其它方法合理即可)。答：高温加热时电中药壶的加热效率为7 5.4%o1 3 .解：(1)电烤箱在高温挡正常工作1 0 0 0 s 所消耗的电能W=P,f；l t=HO O Wx 1 0 0 0 s=l.l xl O6J.(2)由P 产UL 得1llOOw j由欧姆定律知，Ri 的阻值为nU 2 2 0 V4 4 2(3)设电烤箱在低温档正常工作时，电路中的电流为匕 则由 P =U I,_ P _ 4 4 0 勿 _ .1 U 120V 2 A所以，电烤箱在低温档正常工作时，Ri 的功率为Pi=产&=(2 4)2 *4 4 0 =1 7 6 1 V.2221 4.解：(1)由P=Z 可得，照明灯Li 正常工作时电阻：R=4=0 2=1 2 1 0。；(2)由P=U I 可得，正常工作时通过加热灯L2 的电流：1 2=%=需 缺 2.2 7 人；(3)只开启加热灯L2 取暖时，吹风机也会与加热灯L2 一起工作，由P邛可得，在这l O m i n 内电路消耗的电能：W=(P2+PM)t=(5 0 0 W+5 0 W)X1 0X6 0S=3.3X1 05J；(4)浴霸工作时用水喷淋会引发电源短路等危险.答：(1)照明灯Li 正常工作时电阻为1 2 1 0 C；(2)正常工作时通过加热灯L2 的电流是2.2 7 A；(3)在这l O m i n 内电路消耗的电能是3.3 X 1 0 5 J；(4)浴霸工作时用水喷淋会引发电源短路等危险.1 5.(1)解:Ro 的额定电压为 U o=I o Ro=0.0 1 5 Ax4 0 0 c=6 V；Ro 上允许消耗的最大功率是Po=U o I o=6 VxO.0 1 5 A=O.O 9W。答:Ro 上允许消耗的最大功率是0.0 9W；(2)解：设 R=a+b F,把表格中的两组数据代入，可得：a=3 0 0,b=-0.4,所以，电子元件的阻值R 随压力F 变化的关系式是R=3 0 0-0.4 Fo答：分析表格数据可知：电子元件的阻值R 随压力F 变化的关系式是R=3 0 0-0.4 F(3)解：串联电路的最小电阻为R.产U/I=7.5 V/0.0 1 5 A=5 0 0 C；电子元件的最小限值R=5 0 0 Q-4 0 0 Q=1 0 0 Q；因为电子元件的阻值R 随压力F 变化的关系式是R=3 0 0-0.4 F,该测力计的量程是F=(3 0 0-1 0 0)N/0.4=5 0 0 N o答：该测力计的量程是5 0 0 N；(4)解：若要增大该测力计的量程，就是电子元件接入电阻更小，在电路中的电流不变的情况下，可以增大R o 的阻值或减小电源电压。2 2的 解：电热水壶的电阻R=%=僦=2 4.2 0答：电热水壶的电阻为2 4.2 0；(2)解:电热水壶正常工作3 m i n 消耗的电能W=Pt=2 0 0 0 Wx1 8 0 s=3.6 xl()5 j或者 W=Pt=2 k Wx0.0 5 h=0.1 k W h答：电热水壶正常工作3 m i n 消耗的电能是3.6 X 1 QSJ。
