电功、电功率计算题(提升题)(含解析)-上海市2022年中考物理模拟题高频考点分类汇编

16电功、电功率计算题（提升题）(含解析)-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·上海普陀·统考二模）在图甲所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻1R 的阻值为20欧，滑动变阻器2R 标有“50欧2安”字样，电流表A 和1A 的表盘均如图乙所示，闭合开关S 。

①求通过1R 的电流1I ；②若两电流表指针偏离零刻度线角度相同。

求此时滑动变阻器2R 接入的电阻值； ③移动滑片P ，在电路安全工作的前提下，求电路消耗的最大电功率P 最大。

2．（2022·上海·上海市向明初级中学校考模拟预测）在如图（a ）所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，滑动变阻器R 2是规格为“20Ω 2A”和“50Ω 1.5A”中的一个。

（1）若电阻R 1的阻值10欧，求电键闭合后：①通过R 1的电流I 1；②电阻R 1消耗的电功率P 1。

（2）若在电路中正确串联两个电流表，闭合电键后，当变阻器连入电路的阻值为其最大阻值的一半时，电流表示数如图（b ）、（c ）所示。

请通过计算判断所用变阻器的规格，并求出R 1可能的阻值。

3．（2022·上海松江·统考二模）小明做“测定小灯泡的电功率”实验。

现有电压为6V 的电源、待测小灯（如图所示）、电流表、开关、若干阻值已知的定值电阻及导线。

小明连接电路进行实验，由于小灯上所标的额定电压模糊不清，他思考后将阻值不同的定值电阻与小灯串联，并记录相应的电流表示数，实验数据如下表所示。

（1）请画出小明连接的实验电路图；（2）请根据相关信息，通过计算说明小灯的额定电压U额，并求出小灯的额定功率P额。

物理定值电阻/Ω电流I/A量实验序号1 10 0.322 15 0.263 30 0.164．（2022·上海·校联考模拟预测）如图所示，电源电压不变，定值电阻R0＝30Ω，电流表量程为0~3A，小灯泡L标有“6V 3W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。

当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了24Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。

求：（1）小灯泡正常工作5min消耗的电能；（2）电源电压；（3）当开关S、S1、S2都闭合时，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的功率变化范围。

5．（2022·上海·校联考模拟预测）小南家有一电热茶壶，有加热档和动态保温档，工作电路图如图甲所示，其中仅R0是加热电阻丝，加热档功率为1210W。

R′是最小阻值不为0的可变电阻，通过调节R′的阻值，可以实现一定温度范围内的动态保温。

（1）在额定电压下工作时，该电热茶壶最大工作电流是多大；（2）用电高峰时实际电压为200V，此时电路中只有电热水壶在工作且处于加热档，如图丙所示的电能表在1min内会转动多少圈；（3）在额定电压下，茶壶在动态保温档工作时，装满水的茶壶每秒向外散失的热量Q 跟壶内水的温度与环境温度的温差关系如图乙所示。

小南打算在家泡绿茶，需要将装满水的茶壶水温保持在85℃，其房间温度如图丁所示，则应将R′的阻值调为多大。

6．（2022·上海·校考二模）在图（a）所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样，所用电表的表盘如图（b）所示。

求：①若电源电压为6伏，闭合电键S，移动滑片P到某一位置，电流表的示数为1安。

求电阻R1的电功率P1和此时滑动变阻器的阻值R2；②若电源电压可变，为使通过干路的电流最大且电路安全，求电源电压的最小值U最小和最大值U最大。

7．（2022·上海普陀·校考模拟预测）在图（a）所示的电路中，电源电压为12 伏。

闭合开关S，电流表A1、A 的示数分别为0.3 安、2.3 安。

①求通过电阻R2电流I2；②求电阻R1的阻值；③现用电阻R0替换电阻R1、R2 中的一个，替换后，发现两电流表指针的偏转角度相同，两电流表表盘如图（b）所示。

求电阻R0的阻值及电阻R0消耗的电功率P0。

8．（2022·上海·校联考模拟预测）在如图（a）所示电路中，电源电压为18V不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样，电压表与电流表的表盘如图（b）所示。

闭合开关S，电路元件均正常工作。

（1）若电流表示数为0.5A，电压表示数为12V。

（a）求R1的阻值。

（b）求R1消耗的电功率P1。

（2）现将电阻R0替换R1，闭合开关S后，移动滑动变阻器R2的滑片P，发现电压表示数最小值与最大值的比值为0.6，求R0的阻值。

（请写出所有可能的情况）参考答案：1．①0.3A ；②20Ω或4Ω；③13.8W【详解】解：①由图可知，R 1与R 2并联，A 1测流过R 1的电流，A 2测流过R 2的电流，闭合开关，由并联电路的电压规律可知U 1=U 2=U =6V则通过R 1的电流为11160.320V A U R I Ω=== ②由于流过R 1的电流为0.3A ，两电流表指针偏离零刻度线角度相同，由乙图可知，电流表A 2的示数可能为0.3A 或1.5A ，故当A 2的示数I 2=0.3A 时，滑动变阻器接入电路中的阻值为2226V 200.3AU R I ===Ω 当电流表A 2的示数I 2′=1.5A 时，滑动变阻器接入电路中的阻值为222641.5V A U R I Ω'===' 故两电流表指针偏离零刻度线角度相同。

滑动变阻器R 2接入的电阻值为20Ω或4Ω。

③R 1消耗的电功率为P 1=U 1I 1=6V×0.3A=1.8W由P =UI 可知，流过滑动变阻器R 2的电流最大时，滑动变阻器消耗的电功率最大。

电流表A 2能测的最大电流为3A ，滑动变阻器允许通过的最大电流为2A ，为了电流安全，综合分析可知，流过滑动变阻器R 2的最大电流I max =2A 。

故滑动变阻器消耗的最大电功率为P 2max =U 2I max =6V×2A=12W则电路消耗的最大电功率为P max =P 1+P 2max =1.8W+12W=13.8W答：①通过R 1的电流为0.3A ；②两电流表指针偏离零刻度线角度相同。

滑动变阻器R 2接入的电阻值20Ω或4Ω； ③在电路安全工作的前提下，电路消耗的最大电功率为13.8W 。

2．（1）①0.6A ；②3.6W ；（2）“20Ω 2A”； 20Ω、6.7Ω【详解】解：（1）①由电路图可知，R 1与R 2并联，因并联电路中各支路电流的电压相等，所以，通过R 1的电流为116V 0.6A 10U I R ===Ω ②电阻R 1消耗的电功率116V 0.6A 3.6W P UI ==⨯=（2）由图b 可知，电流表的量程为0～0.6A 时示数为0.18A ，电流表量程为0～3A 时示数为0.9A ；由图c 可知，电流表的量程为0～0.6A 时示数为0.3A ，电流表的量程为0～3A 时示数为1.5A 。

当变阻器连入电路的阻值为其最大阻值的一半时，通过两滑动变阻器的电流分别为226V 0.6A 20Ω22U I R ===或'2'26V 0.24A 50Ω22U I R === 据此可知，电流表不可能接在滑动变阻器支路上，应一个串联在R 1支路，另一个位于干路，①若R 2的规格为“20Ω 2A”，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流应大于0.6A ，则干路电流可能为0.9A 、1.5A ，a ．若干路电流为0.9A ，则通过R 1的电流为'120.9A 0.6A 0.3A I I I =-=-=与b 电流表的示数相符；此时R 1的阻值'116V 20Ω0.3AU R I === b ．若干路电流为1.5A ，则通过R 1的电流为''''12 1.5A 0.6A 0.9A I I I =-=-=与c 电流表的示数相符；此时R 1的阻值''1''16V 6.7Ω0.9AU R I === ②若R 2的规格为“50Ω 1.5A”，干路电流应大于0.24A ，可能为0.3A 、0.9A 、1.5A ， 答：（1）①通过R 1的电流为0.6A ；②电阻R 1消耗的电功率为3.6W ；（2）变阻器的规格为“20Ω2A”，R 1的阻值可能为20Ω、6.7Ω。

3．（1）；（2）2.5V ，0.75W【详解】（1）灯与电阻串联，实验中，依次更换定值电阻，电阻越大，电流越小。

如下所示：（2）由图可知，当定值电阻为10Ω时，电流为0.32A 时，根据欧姆定律U I R= 可得，此时定值电阻的电压U R =IR =0.32A×10Ω=3.2V此时灯泡的电压U L =U -U R =6V-3.2V=2.8V因为电路此时的电流大于小灯泡的额定电流，所以灯泡此时的电压大于额定电压，即灯泡额定电压小于2.8V ，故小灯泡的额定电压U 额为1.5V 或2.5V 。

若小灯泡的额定电压为1.5V ，则定值电阻两端电压U R ′=U -U L =6V-1.5V=4.5V此时电流为0.3A ，则此时定值电阻的阻值为4.5V =150.3AR R I U '==Ω 和表格数据相矛盾，故小灯泡额定电压不是1.5V ，为2.5V 。

小灯泡的额定功率为P 额=U 额I 额=2.5V×0.3A=0.75W答：小灯的额定电压U 额为2.5V ，小灯的额定功率P 额为0.75W 。

4．（1）900J ；（2）18V ；（3）3.75W~43.2W 【详解】解：由2U P R=可知灯泡的电阻为 ()226V 123W L L L U R P ===Ω （1）已知灯泡正常工作时的功率为：P L ＝3W ，则灯泡正常工作5min 消耗的电能为3W 560s 900J L W P t ⨯⨯＝＝＝（2）当开关S 闭合，S 1、S 2断开，该电路为R 和L 的串联电路；由题知滑片P 从b 滑至某一位置时，其接入电路的阻值变小；当滑片P 从b 端滑至某一位置时，灯泡正常发光，额定电流为3W 0.5A 6VL L L P I U === 则电源电压为6V 6V 0.5A 24L R L P U U U I R R +++⨯-Ω＝＝＝（）①当滑片P 在b 端时，电路中的电流为L 0.2A 0.5A 0.2A 0.3A I I '-＝＝﹣＝则电源电压为U ＝I ′（R L +RP ）＝0.3A×（12Ω+RP ）②联立①②可解得48P R Ω＝，18V U ＝（3）当开关S 、S 1、S 2都闭合时，L 被短路，该电路为R 和R 0的并联电路，电流表测干路的电流；通过R 0的电流为0018V 0.6A 30U I R ===Ω已知电流表量程为0~3A ，则干路电流最大I ＝3A ，由并联电路的电流特点可知通过R 的最大电流为03A 0.6A 2.4A R I I I --大大＝＝＝则滑动变阻器的最大功率为2.4A 18V 43.2W P I U ⨯大大＝＝＝当滑动变阻器接入电路阻值最大时，滑动变阻器接入电路的电阻的功率最小为()22P 18V 6.75W 48U P R ===Ω小 由上述分析可知滑动变阻器R 的功率变化范围是6.75W~43.2W 。