2023年中考物理总复习专项训练(计算题)：电功率

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R0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60Ω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P1的值；（3）电源电压和R0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，R1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U1=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U1=10V时，R1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R2的阻值为20Ω。

当开关S 闭合后，电流表的示数为0.2A。

求：（1）请画出等效电路图；（2）电压表的示数为U2；（3）电阻R1消耗的电功率P1。

4．如图甲所示电路，电源电压保持不变。

灯L标有“4V2W”字样，电流表的量程为0∼0.6A，电压表的量程为0∼3V，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。

只闭合开关S、S1，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：（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S2，移动滑动变阻器的滑片P，灯L的I−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R1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4min，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ρ水=1.0×103kg/m3，水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃)。

电热水壶的电热丝的阻值保持不变。

（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2000W。

R1、R2均为加热电阻丝，R2的电阻为72.6Ω。

求：（1）电阻R1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2.5kg水从20℃加热到100℃，需要多长时间？（c水= 4.2×103J/(kg⋅℃)）7．如图所示电路，电源两端电压U不变，R1是定值电阻，R2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。

（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，R1和R2均为发热电阻，R2的阻值是60.5Ω，只闭合开关S1为低温档，电功率是500W。

闭合开关S1和S2时为高温档，试求：（1）电阻R1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S1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，S0是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态.问：（1）将1.5kg的水从20℃加热到90℃，水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/(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？11．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η=1- IR U；（2）若一台额定电压为3V的小直流电动机正常工作时，通过线圈的电流为0.3A，线圈的电阻为2Ω。

求电动机正常工作10s时获取的机械能。

12．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。

（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。

13．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，R1和R2均为电热丝。

求：⑴若某种食物需要用该电烤箱高温档烘烤1000s，该电烤箱消耗的电能是多少？⑵电路中R1的阻值是多少？⑶在低温档正常工作时，电路中的电流和R1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L1和吹风机（用表示），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．求：（1）照明灯L1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10min只开启加热灯L2取暖给浴室预热，问在这10min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Ro的规格是“400Ω15mA”，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数据所示．（1）R0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1．（1）解：由电路图可知，R与R0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60Ω，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0.1A，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60Ω。

答：当电流为0.1A时，传感器的电阻为60Ω。

（2）解：当I=0.1A时，P1的值P1=I2R=(0.1A)2×60Ω=0.6W答：功率P1为0.6W。

（3）解：当电路中的电流I=0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以由I=UR可知，电源电压为U=I(R0+R)=0.1A×(R0+60Ω)······①当R=0Ω时，电路为R0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'=0.5A，则电源的电压U=I′R0=0.5A×R0······②因电源的电压不变，所以0.1A×(R0+60Ω)=0.5A×R0解得R0=15ΩU=7.5V答：电源电压为7.5V ，R0的阻值为15Ω。

2．（1）解：由乙图可知，当气体中酒精的浓度为0时，R1=100Ω，此时电路中的电流I=U1R1=10V100Ω=0.1AR2接入电路中的阻值R2=U2I=U−U1I=12V−10V0.1A=20Ω答：调零后R2接入电路中的阻值是20Ω（2）解：R1消耗的电功率P1=U1I=10V×0.1A=1W 答：当U1=10V时，R1消耗的电功率是1W（3）解：当电流表示数为0.3A时，电路的总电阻R总=UI′=12V0.3A=40Ω气敏电阻的阻值R1′=R总−R2=40Ω−20Ω=20Ω分析乙图可知，当气敏电阻的阻值为20Ω时，气体中酒精浓度为80mg/100mL，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R2的电压，所以电路图如下：（2）电压表的示数U2=IR2=0.2A×20Ω=4V（3）据串联电路的电压特点，电阻R1的电压U1=U-U2=6V-4V=2V 那么电阻R1消耗的电功率P1=U1I=2V×0.2A=0.4W4．（1）解：灯L正常工作时的电阻R L=U额2P额=(4V)22W=8Ω答：灯L正常工作时的电阻为8Ω；（2）解：只闭合开关S、S1，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，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=U1+IR2在图乙中取两组数据代入公式，可得U=3.0V+0.2A×R2①U=1.0V+0.4A×R2②联立①②解得U=5VR2=10Ω答：电源电压为5V，定值电阻R2的阻值为10Ω（3）解：只闭合开关S和S2，灯泡L串联和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，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3V时，R1接入电路的电阻最大，此时小灯泡两端电压为U L=U−U1大=5V−3V=2V由图丙可知电路中最小电流I最小=0.4A则R1接入电路的最大电阻R1大=U1大I最小=3V0.4A=7.5Ω灯泡L正常工作时电流I最大=0.5A<0.6A灯泡L正常工作时的电压为4V，此时滑动变阻器两端的电压U1小=U−U L额=5V−4V=1V则R1接入电路的最小电阻R1=U1小I最大=1V0.5A=2Ω所以R1允许的取值范围是2Ω∼7.5Ω。