中考物理模拟计算题电功和电功率(十三)含答案与解析

中考物理模拟计算题电功和电功率（十三）含答案与解析

评卷人 得 分 一．计算题（共40小题）

1．小代家新买了储水式电热水器，其工作原理图如图。使用前，小代仔细阅读说明书知道电热水器的两根加热管电阻相同功率有高、中、低三档。当S1断开，S2接b时，其功率为低档大小为1000W。

（1）请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦。

（2）小代选用某档加热水箱里的50L水水温升高40℃用了40min，求此过程电热水器的效率。（水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃）

2．小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构（如图甲）、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭牌（如图丙），电路原理图可等效成图乙。下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态。请你帮小明解决下列问题：

工作时间（min） 工作状态 0～1 粉碎打浆 1～5 加热 5～6 粉碎打浆 6～10 加热 （1）豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？

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（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？

（3）小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2000r/kW?h”字样的电能表转盘在3min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响） 3．某型号的电加热器有高、低两挡调温功能，其额定电压为220V，内部电路由发热电阻R1、R2和开关S1组成，其中R1=55Ω．在不拆解电加热器内部电路的情况下，小华用图甲电路对其进行测试：先闭合开关S，电流表的示数为0.8A；再闭

合

S1

，

电

流

表

的

示

数

变

为

4A

．

则

：

（1）该电加热器低温挡的功率； （2）R2的阻值；

（3）小华增加了一个单刀双掷开关S2，利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装，使改装后的电路符合以下两点要求：a．具有高、中、低三挡调温功能；b．低温挡功率不变，中温挡功率与原高温挡功率相同。 ①图乙是改装后的电路图，请在图中的虚线框内分别填入R1和R2； ②通过计算说明，改装后的高温挡功率将为多少？

4．如图所示电路，电源电压不变，R1=12Ω，小灯泡标有“6V 12W”（电阻不变）。求：（画出下列每小题的等效电路图）

（1）只闭合S1时，灯泡L的功率为1.92W，则电源电压为多大？

（2）只闭合S2，移动滑片P使灯泡的功率最小，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当S1、S2、S3都闭合时，移动滑片P至距a点处时，滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1=P2．求P1

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5．如图甲所示电路中，R2为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象。（解本题需要简要解题过程） 求：（1）电源电压；

（2）滑动变阻器R1的最大电阻值；

（3）滑动变阻器R1的消耗最大电功率和此时变阻器的阻值。

6．如图所示，小灯泡L标有“8V4W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω1A”字样，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～3A，R0为定值电阻。当只闭合开关S时，灯泡L恰好正常发光，再闭合S1，电流表示数为0.9A，不计温度对灯丝电阻的影响。求： （1）小灯泡L的电阻；

（2）只闭合开关S时R0的电功率；

（3）当只闭合开关S2时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器R阻值的变化范围。

7．某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示，额定电压为220V、最大功率为484W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成，调温电阻R是可变电阻，其最大阻

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值为300Ω．电阻值均不受温度影响。 （1）定值电阻R0的阻值是多大？

（2）该电熨斗工作时的最小功率是多大？

（3）假设电熨斗的发热功率P跟电熨斗表面温度与环境温度的温差△t的关系如图乙所示，若在温度为20℃的房间使用该电熨斗，要求熨斗表面温度为220℃，在2min时间内，定值电阻R0上产生的热量是多少？

8．三根阻值不同的电阻丝R1、R2、R3，组成如图所示的电路，R3上标有“20V 100W”字样。当只闭合开关S时，电路中的电流为I1，电路消耗的总功率为48W：当再闭合开关S1时，电路中的电流为I2；电压表前后两次示数之比为10：9，R1前后两次功率之比为4：9．求： （1）R3的阻值； （2）I1与I2的比值；

（3）在图中所示的器材中选取合适的元件组成一个电热器的简化电路。电热器有高、低两挡，高温挡的电功率是低温挡电功率的4倍，请设计出合理的电路并计算其高挡位的电功率。

9．汽车尾气是造成雾霾指数PM2.5升高的原因之一，某物理实验小组的同学们设计了如图所示的有害尾气排放检测电路。有害气体浓度显示器是由电流表改装成（电阻不计）。气敏电阻R的阻值随有害尾气浓度C变化的关系为一次函数，部分数据如下表所示。已知电源电压7V恒定不变，定值电阻R0的规格为“5Ω 1A”。

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有害气体浓度C/%Vol 气敏电阻R/Ω 0 5 2.5 4.5 5 4 7.5 3.5 10 3 12.5 2.5 15 2 … … （1）R0上允许消耗的最大功率是多少？

（2）分析表格数据可知：气敏电阻R的数值随有害尾气浓度C的数值变化的关系式是R= 。

（3）该有害气体浓度显示器的量程是多少？

（4）若要增大该有害气体浓度显示器的量程，请说出两种改进方法。

10．如图是小明设计的探究电路特点的实验电路图，其中电源电压为4.5V，定值电阻R0的规格为“5Ω 1A”，变阻器上标有“20Ω 1A”，灯L上标有“2.5V 1W”，电流表选择量程“0﹣0.6A”，电压表选择量程为“0﹣3V”。S1闭合，S2接b，调节变阻器滑片位置使灯正常发光。不计灯丝电阻变化。求： （1）灯正常发光时，通过变阻器的电流；

（2）保持变阻器滑片位置不动，当S1闭合，S2接a时，定值电阻R0的功率； （3）当S1闭合，S2接a时，为保证电路中各元件的安全，变阻器允许接入电路的阻值范围。

11．为方便学生饮水，某学校在各个教室安装了饮水机。如图是饮水机的电路图，S是一个温控开关，R1为电加热管。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热；达到100℃后，S自动切换到保温状态，A、B是两种不同颜色的指示灯。 （1）若红色表示加热，绿色表示保温，则灯B应为 色。

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（2）若饮水机正常工作，加热时电加热管的功率为1100W，保温时电加热管的功率为44W，则电阻R2的阻值为多少？（不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）

（3）饮水机的最大容量为1L，装满初温为23℃的水后，发现过了7min后绿灯亮，则这台饮水机的热效率为多少？[c水=4.2×103J/（kg：℃）]

12．如图甲为岳池县各中学常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为880W，R1、R2均为电热丝，已知R1=2145Ω（R1、R2的电阻不随温度变化）。请问： （1）电热丝R2的阻值多大？

（2）当S断开时，饮水机处于 （选填“加热”或“保温”）状态，此时电路中总功率是多少？

（3）加热时，通电10min，利用焦耳定律，求电路产生多少焦耳的热量？

13．人造太阳是指像太阳一样通过核聚变，源源不断地产生巨大的能量。2017年7月4日晚中国科学院合肥物质科学研究院等离子物理研究所宣布，如图1，我国的全超导托卡马克核聚变实验装置（俗称“人造太阳”）在全球首次实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，创造了新的世界纪录，为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。若人造太阳成为现实，某城市构想将来在高空设置一个人造太阳（近似认为是一个点，其能量以该点为中心向四周传播），在夜晚利用人造太阳为城市提供能量。在地面距人造太阳500m处一用户利用一面积为2m2的接收装置垂直获取能量，为家中某加热器供电，其内

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部简化电路如图2所示、其正常工作时的功率如表所示。

S1 S2 功率 （1）求R2的阻值；

断开 闭合 P1=22W 闭合 闭合 P2=44W （2）在实际使用中，该用户接收装置获得能量并转化为电能，在使用高温档时给某材料加热，材料温度升高 4℃加热时间为40s。[设电热丝发热全部被材料吸收，材料的质量m=500g，材料的比热容c=0.66×103J/（kg?℃），已知半径为r的球其表面积为4πr2．不计传播过程中能量损耗，该接收装置能量转换为电能的效率为15%]

①该加热器的实际功率为多大？ ②该人造太阳的功率至少为多少？

（3）利用相同面积的接收装置，为了能从人造太阳中获得更多的能量，在安装人造太阳时应该适当的靠近还是远离地球一些？

14．如图所示电路，电源两端电压和小灯泡的电阻保持不变，灯L上标有“8V 6.4W” 字样。只闭合S1时，电流表的示数I1为0.6A，电阻R1消耗的功率为P1；若S1、S2、S3都闭合，R2的滑片移到B端，电流表的示数I2为2A，电阻R1消耗的功率为P2；

已知：P1：P2=1：9。

求：（1）小灯泡的电阻；

（2）电源电压U和变阻器的最大阻值R2；

（3）若只闭合S2时，电压表的量程选为0～3V，电流表量程选为0～3A，在保证电路正常工作的情况下，求该电路最大功率。

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15．如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡R1标有“4V1.6W”字样，R2=20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0﹣3V．请画出第（2）（3）小题的等效电路图 （1）求小灯泡R1的电阻值是多少？

（2）只闭合开关S2时，R2消耗的电功率是0.8W，求电压表的示数？

（3）在不损坏各电路元件的情况下，若只闭合开关S3，小灯泡R1消耗的电功率变化范围是0.225W～0.9W，若闭合所有开关，则滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为？

16．小明家购置了一台集加热和保温为一体的温热饮水机，其铭牌如下表所示。如图是饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R1是分压电阻，R2是供加热时的电阻丝。分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态，当S断开时处于保温状态。

（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大；

（2）正常工作时该饮水机将最大容积的水从20℃加热到100℃，用时4min．求水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率；[C水=4.2×103J/（kg?℃）] （3）如果要使R2在保温状态时的功率是550W，求R1的阻值。

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17．小东家有一台双层电烤箱其工作原理电路如图所示，S为总开关，S1和S2为两个温控开关，R1和R2为上，下两层的加热电阻，上、下层同时加热时额定功为 1600W，其中R1=3R2，U=220V。

（1）电烤箱上、下两层同时正常工作时，干路中的电流是多少？（计算结果保留一位小数）

（2）电烤箱上、下两层同时正常工作时，R1消耗的电功率是多少？

（3）小东在妈妈做晚饭时，关闭家中其他用电器，仅让电烤箱单独工作（上、下层同时加热） 30s，家中的电能表（如图） 转盘转过了32r。请你根据小东测量数据，计算电烤箱的实际功率。

18．如图，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R1=20Ω，滑动变阻器R3标有“40Ω0.5A”字样。只闭合开关S1，电流表的示数为1.2A；再闭合开关S2、S3，电流表的示数变为1.5A．求： （1）电源电压；

（2）开关S1、S2、S3都闭合时，R2在20s内产生的热量； （3）只闭合开关S3，移动变阻器滑片时，R1的电功率变化范围。

19．如图所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积2L，额定电压220V，加热时的功率484W，保温时的功率40W．求： （1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于 状态。 （2）R1和R2的电阻值各是多大？

（3）在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V，加热效率为80%，若

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将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？[c水=4.2×103J/（kg?℃），ρ水=1.0×103kg/m3，忽略温度对电阻的影响]。

20．王斌学了电磁继电器的知识以后，突发奇想：自己能不能制作一个像麦当劳那里的烘手器呢？他开始设计了一个电路，如图甲所示，R0为光敏电阻，M为用电动机做成的简易吹风机，试用以后，觉得干手的速度还有点慢，于是他又想，如果在不影响电动机正常工作的情况下加一个“220V 1000W”的电热丝，那效果也许会更好，请回答以下问题： （1）所加电热丝的电阻是多少？

（2）在图乙中画出接入电热丝后工作电路部分的电路图（电热丝可用电阻的符号表示）。

（3）若电热丝消耗的能量，有其中的50%被水吸收使其温度升高，那么它正常工作7min能使多少初温为10℃的水温度升高到30℃？（c水=4.2×103J/（kg?℃））

21．如图甲是某品牌电压力锅，图乙所示是它的简化电路图。R1、R2是定值电阻，闭合开关S1，开关S2与触点b接通，电压力锅处于加热状态，此时电压力锅的功率P1=1100W，通过R1的电流为I1，当锅内的气压达到设定值时，S2自动与触点b断开并与触电a接通，S1仍闭合。电压力锅处于保压状态，此时电压力锅的功率为P2，通过R2的电流为I2．图丙是表示做好某次饭的过程中，电压力锅从加热到保压消耗的电功率与时间的关系。已知I1=5I2．求：

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（1）电压力锅处于加热状态时，通过电阻R1的电流。 （2）电压力锅处于保压状态时的功率P2。 （3）做好这次饭总共消耗的电能。

（4）用电高峰期，电路的实际电压为198V，电压力锅做好同样一次饭，处于加热过程实际需要的时间。（不考虑能量损失，结果保留整数）

22．某型号的电饭锅有保温档和加热档，如图所示，电阻R1=44Ω．电饭锅保温档功率为加热档功率的0.02倍。求：

（1）当开关S断开时，电饭锅是处于保温档还是加热档。 （2）保温档的功率。

（3）电阻R2的阻值，利用此电饭锅加热1小时消耗的电能。

23．小金是一位科学爱好者，非常喜欢看用电器设备的参数。他绘制了电饭锅简化电路图并记录了电饭锅和电能表上标着如下数据：

项目 电源 加热功率 保温功率 电能表 记录数据 220V50Hz 1000W 330W 220V10（20）A50Hz800r/（kW?h） （1）当温控开关闭合后，电饭锅处于“高温烧煮”档还是“保温”档？此时电路工

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作时的电阻阻值是多少？

（2）已知电饭锅在额定电压下正常工作720s，恰好能将1标准大气压下1.8kg、20℃的水烧开。该电饭锅烧开这些水时的热效率是多少？[c水=4.2×103J/（kg?℃）]

（3）第（2）问中，电饭锅消耗的电能的过程中的电能表转了多少圈？

24．如图所示的部分电路中，电源电压为6V且保持不变，a、b、c为三个接线柱。现备有三个电阻：R1、R2、R3，且R1=3R3，R2=2R3。

（1）若只在a、c间接入R1，则闭合开关S后，在1min内R1上产生的热量是240J，求R1的电阻；

（2）若要从R1、R2、R3中选取两个电阻，连入图中的虚线框内，当开关S由闭合到断开时，电流表示数减小了2A．试在虚线框内画出电阻的一种可能的连接电路图，并在连入电阻的上方标出该电阻的阻值和符号；

（3）根据（2）中的连接电路，计算出S断开和闭合两种状态下电路的总功率。

25．自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示，电热丝电阻分别为R1、R2，请根据说明书提供的信息回答问题。（ρ水=1×103kg/m3，水的比热容C水=4.2×103 J/（kg?℃））

××饮水机参数 热水温度 热胆容积

≥90℃ 2L 第12页（共98页）

额定功率 保温功率 额定电压 频率 1000W 40W 220V 50Hz （1）开关断开时，饮水机处于 状态（填“加热”或“保温”）。

（2）如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量全部被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由20℃加热到70℃，需用多长时间？ （3）电热丝R1的电阻值。

26．某型号的电饭锅有两档，分别是高温烧煮和保温焖饭档，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）．已知R1=44Ω，R2=2156Ω。 （1）开关S置于 挡（选填“1”或“2”）时是高温烧煮档。 （2）高温烧煮时的功率是多少？保温焖饭时电路中电流是多少？

（3）某次做饭高温烧煮用时10分钟，保温焖饭用时5分钟，此次做饭消耗的电能是多少？

（4）若只要求高温烧煮挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施。

27．如图所示电路，电源电压为7.5V保持不变，滑动变阻器的最大阻值是20Ω，L1上标有2.5V 2.5W，L2上标有2.5V 5W，闭合开关S1和S2，当灯泡L1正常发光时。

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（1）电路中总电流是多少？ （2）电路消耗的总功率是多少？

（3）滑动变阻器接入电路中的电阻是多少？

（4）当滑片放在最左端时，电路消耗的总功率是多少？

28．图甲是某家用电暖器，图31乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1＞R2，铭牌参数见下表。在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证安全。电暖器有“高温档”、“中温档”和“低温档”三个档位，请完成下列问题：

额定电压 220V 功率选择 1350W/800W/550W三档可调 操作方式 手动 （1）计算电暖器在低温档时，正常工作的电流；

（2）计算电暖器在高温档时，正常工作0.5h消耗多少kW?h的电能； （3）当闭合开关S、S2时，电暖器消耗的电功率。

29．如图是一额定功率为1000W电饭煲及其能效标识，已知电热效率80%，保温能耗40W?h（保温1h消耗的电能）。家庭电路电压220V，某一次煮饭，电饭煲放一定质量的米，加适当比例的水，混合后总质量1000g[混合物比热容近似看作4.0×103J/（kg?℃）]，煮熟后的米饭大约800g。米和水初温20℃，加热到100℃开始沸腾。（水沸腾前，混合物质量近似认为不变，100℃时1g水汽化需吸

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热大约2400J）。

（1）饭熟至少需要吸收多少热量？

（2）根据已给出的相关数据，估算把生米煮成熟饭大约需要多少秒？

（3）饭熟后的保温工作通常有两种方式。一种是通过转换开关，串联一电阻R和加热盘电阻一起供热保温；另一种通过温控器让加热盘电阻间歇式工作来保温。

①若是第一种方式，求串联电阻R的阻值。

②若是第二种方式，求保温一小时，加热盘实际工作的时间。

30．电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能。某型号电压力锅的额定电压为220V，如图是其工作原理图，R1、R2分别是主加热器和保压加热器，R1的额定功率为800W；L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管，当通过它的电流小于40mA时，发红光，达到40mA时，开始发绿光，只要有电流通过L其两端电压就恒为2V；R0是特殊电阻，其阻值随锅内温度变化而改变；接通电路，开关S自动与触点a、b闭合，开始加热，当锅内水温达到105℃时，S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。

（1）电压力锅正常工作时，若指示灯L发绿光，求R0的最大阻值。

（2）当锅内气压为110千帕时，锅内气体对锅盖（400厘米2）的压力多大？ （3）在保压状态下，加热器正常工作1h耗电0.2kW?h，求R2的阻值。 （4）用该压力锅对5L、20℃的水加热，正常工作35min后，求水温升高到多少摄氏度？（已知消耗的电能有90%被有效利用，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）。

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31．电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），已知R1的阻值为121Ω，从说明书上收集到如下表的部分参数和如图所示的电路原理图。求：

热水箱容积 额定电压 加热时功率 保温时功率 （1）R1的功率； （2）R2的阻值；

（3）若将水箱内装满20℃的水，需要工作25min才能加热到86℃．求该电热饮水机的加热效率。[c水=4.2×103J/（kg?℃）]。

32．如图甲所一种电热水龙头，图乙是它的内部电路图，旋转手柄可使扇形开关S同时依次接触两个相邻触点，从而控制水龙头流出的水为冷水、温水或热水，已知R1、R2是电热丝，其中R2=55Ω，该电热水龙头的热效率为90%，已知水的比热容是4.2×103J（kg?℃），求：

（1）当开关S旋至与触点2、3相接触时，电热水龙头正常工作42s将0.33kg的水从20℃加热到50℃，则水吸收了多少热量？ （2）电热丝R1的阻值是多少？

（3）当S旋到热水档时，电路中的总电流是多少？

2L 220V 440W 第16页（共98页）

33．图甲是某电吹风机的工作原理图，开关可置于1、2、3三个档位。电吹风工作时，可以分别吹出热风和凉风。为了防止温度过高，用一个PTC电阻R0与电阻为100Ω的电热丝R串联，R0的阻值随温度的变化如图乙所示。

（1）当开关S置于图甲中的 档位，电吹风可以吹出凉风。 （2）该电热丝的最大发热功率是多少？

（3）假设电热丝在最大发热功率下工作1min，产生的热量是多少？

34．小明学习了家庭电路后，对熔丝的作用还不甚理解，于是王老师给她提供了关于某种规格熔丝的相关数据如下表所示请，根据计算，加深对熔丝作用的理解： 长度L 5cm 横截面积S 2mm2 电阻R 0.2Ω 密度ρ 比热容C 熔点t 11×103kg/m3 1.3×103J/（kg?℃） 327℃ （1）这段熔丝的质量。

（2）熔丝从27℃升高到327℃时所需要吸收的热量。 （3）当电路电流为20A时，熔丝熔断所需要的时间。

35．小明对家中的豆浆机收集了如下信息：如图甲是豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率P1=200W；R是加热电阻，额定功率P2=1100W．图乙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息，请你根据信息解答以下问题。

（1）豆浆机正常工作，打浆时的工作电流。（保留两位小数） （2）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能。

（3）一次妈妈做豆浆时，小明对豆浆机的实际电功率产生怀疑，他用所学的知识和妈妈进行如下实验：关掉家里的所有用电器，只让豆浆机单独工作，豆浆机

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在加热过程中，他观察到家中的电子式电能表“220V，10A（40A），1800imp/Kw?h”耗电指示灯1min闪烁了30imip（imip表示闪烁次数）．请你帮助小明计算豆浆机实际加热电功率，并分析产生这种情况的可能原因。

36．热带鱼需要在一定的温度范围才能正常的生长，如图甲是某同学家的水族箱工作原理图，水族箱内安装的电热丝 R1上标有“220V200W”的字样，Rx为热敏电阻，R2为滑动 变阻器，当水面到达图中所示的位置，接触开关S1就会导通，水温由22℃升高到设定值 28℃，开关S2断开，水温自然冷 却到 22℃时开关S2闭合，再次使水升温，水族箱循环工作 使箱内水温稳定在热带鱼正常的生长范围之内，水温随时间 变化图象如图乙所示求：

（1）热敏电阻 Rx 随温度的升高而 （选填“增大”或“减小”），理由是： （2）水族箱正常加热时，通过电热丝的电流是多少？ （3）该水族箱一天消耗的电能。

（4）若要将水族箱内的最高温度调至 30℃，滑动变阻器 R2的滑片应向 （选填“左”或“右”）移动

37．小明家新买了一个电热水壶，其铭牌如表所示，求： 额定电压 额定功率 容积 220V 1100W 2L （1）电热水壶正常工作时，发热板的电阻是多少？

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（2）小明家 安装的电能表如图所示，某次家中只有热水壶在工作，在2min内电能表的转盘转了90转，求此时该水壶的实际功率。

（3）用这个水壶将初温为20℃的满壶水煮沸，水吸收的热量是多少？[气压为1个标准大气压，水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃）]。

（4）若热水壶效率是80%，在额定电压下使用，要加热多长时间才能把水煮沸？

38．如图所示，电源电压保持不变，当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P滑至B端时，灯L的电功率为PL，电流表的示数为I1，电路中的总功率为P

总

；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为PL'，电流表的示数为I2，电路中

的总功率为P总'，已知PL：PL'=1：4（设灯丝电阻不随温度变化）。 求：（1）电流表的示数为I1与I2的比值； （2）P总：P总'；

（3）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P滑至C点时，变阻器接入电路的电阻为Rx，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2=3：4，Rx的电功率为8W．通过闭合或断开开关移动滑动变阻器的滑片P，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为8：1，求此电路消耗的最大功率。

39．小明家电热吹风机的铭牌如表格所示，其工作原理如图1所示。由于使用了多年，吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，而电动机性能仍保持不变。为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风，发现电能表的转盘6min内转过132圈，电能表规格如图2所示。问：

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（1）氧化电热丝的实际电阻值是多少？实际功率是多少？

（2）为恢复电热吹风机铭牌功率，通过计算说明应与氧化电热丝串联还是并联一段阻值多大的新电热丝？

（3）用改造后的电热吹风机吹热风3min，新电热丝消耗的电能是多少？

电热吹风机 额定电压/V 电热丝功率/W 电动机/W 220 480 40 40．如左图家庭厨房用的“小厨宝”电热水器，储水容积为5L，其工作原理电路图如右图所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管，当它处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另一位置使之处于保温状态。请回答下列问题：

（1）若“小厨宝”加热时加热管的功率为 550W，而保温时加热管的功率为88W，求电阻R2的阻值（不考虑温度对阻值的影响）。

（2）若将储水箱中5L的水从初温 20℃加热到50℃，加热管的热效率为90%，试计算出加热需要多少时间？【水的比热容为 4.2×103J/（kg?℃）】

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中考物理模拟计算题电功和电功率（十三）含答案与解

析

参考答案与试题解析

一．计算题（共40小题）

1．小代家新买了储水式电热水器，其工作原理图如图。使用前，小代仔细阅读说明书知道电热水器的两根加热管电阻相同功率有高、中、低三档。当S1断开，S2接b时，其功率为低档大小为1000W。

（1）请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦。

（2）小代选用某档加热水箱里的50L水水温升高40℃用了40min，求此过程电热水器的效率。（水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃）

【分析】（1）当S1断开，S2接b时，两加热管电阻串联；当S1闭合，S2接a时，加热管电阻并联；当S1闭合，S2接b时，电路为一根加热管电阻的简单电路；根据电阻的串并联和P=

求出电热水器的高、中档功率；

（2）知道水的体积，根据密度公式求出水的质量，根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量，根据W=Q吸=Pt求出不计热量损失时的加热功率然后确定加热档位，再根据W=Pt求出消耗的电能，利用η=【解答】解：

（1）由题知，当S1断开，S2接b时，电热水器处于低温档，此时两加热管电阻串联，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且两根加热管电阻相同，

×100%求出电热水器的效率。

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所以，低档功率：P低===1000W，则=2000W；

由图知，当S1闭合，S2接a时，两加热管电阻并联，总电阻最小，总功率最大，电热水器处于高温档，

因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和， 所以，电路中的总电阻为， 则高档功率：P高=

=2

=2×2000W=4000W；

当S1闭合，S2接b时，电路为一根加热管的简单电路，电热水器处于中温档， 则中档功率：P中=

=2000W；

（2）水的体积：V=50L=0.05m3， 由ρ=可得，水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg， 则水吸收的热量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×40℃=8.4×106J， 若消耗的电能W=Q吸=8.4×106J， 则电热水器的功率：P==

=3500W，

所以，加热档位应为高温档，实际消耗的电能： W′=P高t=4000W×40×60s=9.6×106J， 此过程电热水器的效率： η=

×100%=

×100%=87.5%。

答：（1）电热水器的高、中档功率分别是4000W、2000W； （2）此过程电热水器的效率为87.5%。

【点评】本题考查了电阻的串并联和电功率公式、吸热公式、密度公式的应用，关键是电热水器的开关处于不同位置时档位的判断。

2．小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构（如图甲）、使用方法及注意事项，并

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观察了豆浆机铭牌（如图丙），电路原理图可等效成图乙。下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态。请你帮小明解决下列问题：

工作时间（min） 工作状态 0～1 粉碎打浆 1～5 加热 5～6 粉碎打浆 6～10 加热 （1）豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？

（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？

（3）小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2000r/kW?h”字样的电能表转盘在3min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响） 【分析】（1）知道加热管的额定电压和加热功率，根据R=阻；

（2）已知电动机的功率和加热的功率，从表格中可以看出各自的各自时间，根据公式W=Pt可求产生的热量和电流做的总功。

（3）已知电能表每消耗1kW?h的电能转盘就转动2000r，可求转50转消耗的电能，已知工作时间，根据公式W=Pt可求豆浆机的实际功率，利用公式功率的变形公式可求出此时电路的实际电压。 【解答】解：（1）由P=R=

=

=80Ω；

得，电热丝的电阻：

求出电加热管的电

（2）由表中数据可以得出，豆浆机正常工作做一次豆浆，电热丝的工作时间t1=8min，电动机工作时间t2=2min， 豆浆机正常工作做一次豆浆， 电热丝产生的热量：

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Q=W1=PRt1=605W×8×60s=2.904×105J； 电流做功：

W=P电动机t2+Q=100W×2×60s+2.904×105J=3.024×105J。 （3）豆浆机3min内消耗的电能 W实=

kW?h×50=

kW?h=9×104J， ==

=500W，

=200V。

豆浆机实际功率：P实=电路实际电压：U实=

答：（1）豆浆机正常工作电热丝电阻是80Ω；

（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，电热丝产生的热量是2.904×105J；电流做功是3.024×105J；

（3）他家电路的实际电压是200V。

【点评】本题考查了电功率公式、电功公式和电热的计算，综合性较强。一是要熟练运用公式，二是要注意电动机和电热丝的工作是不连续的。

3．某型号的电加热器有高、低两挡调温功能，其额定电压为220V，内部电路由发热电阻R1、R2和开关S1组成，其中R1=55Ω．在不拆解电加热器内部电路的情况下，小华用图甲电路对其进行测试：先闭合开关S，电流表的示数为0.8A；再闭

合

S1

，

电

流

表

的

示

数

变

为

4A

．

则

：

（1）该电加热器低温挡的功率； （2）R2的阻值；

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（3）小华增加了一个单刀双掷开关S2，利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装，使改装后的电路符合以下两点要求：a．具有高、中、低三挡调温功能；b．低温挡功率不变，中温挡功率与原高温挡功率相同。 ①图乙是改装后的电路图，请在图中的虚线框内分别填入R1和R2； ②通过计算说明，改装后的高温挡功率将为多少？

【分析】（1）根据欧姆定律求出R1单独接入电路中时通过的电流，然后结合题意判断出低温档时电路中的电流，根据P=UI求出该电加热器低温挡的功率； （2）根据欧姆定律求出低温档时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R2的阻值；

（3）①根据P=UI=

可知，电压一定时，电路的总电阻最小时，电路的总功率

最大，电加热器处于高温档；电路的总电阻最大时，电加热器处于低温档；据此结合电路图判断出不同档位时电路的连接方式，然后结合题意判断两电阻的位置；

②改装后的高温挡时，两电阻并联，根据并联电路的电压特点和电功率公式求出高温档的功率。

【解答】解：（1）R1单独接入电路中时，通过的电流： I1=

=

=4A，

因先闭合开关S时电流表的示数为0.8A，再闭合S1时电流表的示数变为4A， 所以，低温档时，R1与R2串联，电路中的电流为0.8A，高温档时电路为R1的简单电路，

则该电加热器低温挡的功率P低=UI=220V×0.8A=176W； （2）低温档时电路中的总电阻： R==

=275Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，R2的阻值：

R2=R﹣R1=275Ω﹣55Ω=220Ω；

（3）①由电路图可知，开关S闭合、S1断开且S2接b时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，总功率最小，电加热器处于低温档；

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开关S、S1闭合且S2接a时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，电加热器处于高温档，

则开关S、S1闭合且S2接b时，应处于中温档，且中温挡功率与原高温挡功率相同，所以R1位于左下方虚线框内，如下图所示：

②因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和，

所以，改装后的高温挡功率： P高=

+

=

+

=1100W。

答：（1）该电加热器低温挡的功率为176W； （2）R2的阻值为220Ω；

（3）①如上图所示；②改装后的高温挡功率为1100W。

【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，正确的判断电加热器处于不同档位时电路的连接方式是关键。

4．如图所示电路，电源电压不变，R1=12Ω，小灯泡标有“6V 12W”（电阻不变）。求：（画出下列每小题的等效电路图）

（1）只闭合S1时，灯泡L的功率为1.92W，则电源电压为多大？

（2）只闭合S2，移动滑片P使灯泡的功率最小，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当S1、S2、S3都闭合时，移动滑片P至距a点处时，滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1=P2．求P1

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【分析】（1）只闭合S1时，灯泡L与R1串联，根据P=UI=

求出灯泡的电阻，

再根据串联电路的电流特点和P=I2R求出电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；

（2）只闭合S2时，灯泡L与R2串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=I2R表示出滑动变阻器的电功率；当S1、S2、S3都闭合时，R1与R2并联，移动滑片P至距a点处时，接入电路中的电阻为R2，根据P=UI=

表

示出滑动变阻器功率，利用P1=P2得出等式即可求出滑动变阻器的最大阻值，然后求出P1的大小。

【解答】解：（1）只闭合S1时，等效电路图如下图所示：

由P=UI=RL=

=

可得，灯泡的电阻： =3Ω，

因串联电路中各处的电流相等， 所以，由P=I2R可得，电路中的电流： I=

=

=0.8A，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，由I=可得，电源的电压： U=I（R1+RL）=0.8A×（12Ω+3Ω）=12V；

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（2）只闭合S2时，等效电路如图甲所示；当S1、S2、S3都闭合时，等效电路图如图乙所示：

图甲中，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，

此时电路中的电流I1=

，滑动变阻器的电功率P1=I12R2=（

）2R2，

图乙中，移动滑片P至距a点处时，接入电路中的电阻为R2， 则滑动变阻器功率P2=

，

由P1=P2可得：（

）2R2=×

，

解得：R2=2RL=2×3Ω=6Ω， 则P1=I12R2=（

）2R2=（

）2×6Ω≈10.67W。

答：（1）电源电压是12V。

（2）滑动变阻器的功率P1=10.67W。

【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式是关键。

5．如图甲所示电路中，R2为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象。（解本题需要简要解题过程） 求：（1）电源电压；

（2）滑动变阻器R1的最大电阻值；

（3）滑动变阻器R1的消耗最大电功率和此时变阻器的阻值。

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【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据图象读出滑动变阻器消耗的电功率，利用P=I2R求出滑动变阻器的最大阻值，利用电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；由图象读出电路中的电流为0.2A时R1的电功率，根据P=I2R求出R1接入电路的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式求出R0的阻值，进一步求出电源的电压；

（3）由电路图可知，当电路中的电流为0.3A时，滑动变阻器的电功率最大，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器的阻值，根据P=I2R求出滑动变阻器R1消耗的最大电功率。

【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小， 由图象可知，电路中的最小电流I=0.1A时，R1的电功率P1=1.0W， 由P=I2R可得，滑动变阻器的最大阻值： R1=

=

=100Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，由I=可得，电源的电压： U=I（R1+R2）=0.1A×（100Ω+R2），

由图象可知，当电路中的电流I′=0.2A时，R1的电功率P1′=1.6W， 此时R1接入电路的电阻： R1′=

==40Ω，

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则电源的电压：

U=I′（R1′+R2）=0.2A×（40Ω+R2）， 因电源的电压不变，

所以，0.1A×（100Ω+R2）=0.2A×（40Ω+R2）， 解得：R2=20Ω，

电源的电压U=I（R1+R2）=0.1A×（100Ω+20Ω）=12V；

（3）由电路图可知，当电路中的电流I″=0.3A时，滑动变阻器的电功率最大， 电路中的总电阻： R=

=

=40Ω，

滑动变阻器的阻值： R1″=R﹣R2=40Ω﹣20Ω=20Ω， 滑动变阻器R1消耗的最大电功率： P1大=（I″）2R1″=（0.3A）2×20Ω=1.8W。 答：（1）电源电压为12V；

（2）滑动变阻器R1的最大电阻值为100Ω；

（3）滑动变阻器R1的消耗最大电功率为1.8W，此时变阻器的阻值为20Ω。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是利用好电源的电压不变和从图象中读出电流对应的功率。

6．如图所示，小灯泡L标有“8V4W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω1A”字样，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～3A，R0为定值电阻。当只闭合开关S时，灯泡L恰好正常发光，再闭合S1，电流表示数为0.9A，不计温度对灯丝电阻的影响。求： （1）小灯泡L的电阻；

（2）只闭合开关S时R0的电功率；

（3）当只闭合开关S2时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器R阻值的变化范围。

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