中考物理专题九中考电功率计算题解析策略.doc

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1、1专题九 中考电功率计算题解析策略全国各地中考试卷里涉及电功率计算的题型有选择题、填空题、综合应用题，有时在实验探究题里也涉及。各地中考每年都要出现 15 分左右的电功率计算题，电功率计算是中考难点，也是重点，更是必考点。加大这方面复习训练的力度，掌握考题类型，应用不同的规律各个突破。希望同学们认真学习本文。一、以电能表为素材，求解电功率的相关问题【例题 1】学习了电功率的知识后，小亮想利用家中的电能表（如图所示）测量电水壶的电功率和热效率他把质量为 1kg 温度是 20的冷水倒入电水壶中，然后把家中的用电器都与电源断开，仅让电水壶工作，在 5 分钟内将这壶水烧开（在标准器压下） ，他观察到电

2、能表转盘转了 70 转试求：（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是多少？（2）电水壶的电功率为多少？（3）电水壶的热效率为多少？答案：（1）3.3610 5J；（2）1400W；（3）80%解析：知道水的质量、初温、末温（在标准器压下水的沸点为 100）以及比热容，根据 Q 吸 =cm（t-t 0）求出水吸收的热量；600Revs/kWh 表示电路中每消耗 1kWh 的电能，电能表的转盘转 600r，据此求出转盘转 70r 消耗的电能，根据 P=W/t 求出电水壶的电功率；水吸收的热量和消耗电能的比值即为电水壶的热效率（1）在标准器压下水的沸点为 100，则水吸收热量：Q 吸 =cm（t-t 0）

3、=4.2103J/（kg）1kg（100-20）=3.3610 5J；（2）电能表转盘转了 70 转消耗电能：W=70600kWh=706003.6106J=4.210 5J，电水壶的电功率：P=W/t=1400W；（3）电水壶的热效率：=Q 吸 /W100%= 100%=80%J104.2365点拨：本题考查了吸热公式和电功率公式、效率公式的应用，明白电能表参数的含义是关键2【例题 2】为测量某电热杯的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路，观察电能表，发现在 1min 内电能表转盘转动 15 圈电能表的部分技术参数如表，该电热杯的电功率是 （ ）A300W B

4、 30W C150W D200W答案：A解析：电能表表盘上数据 3000revs/（kWh）的物理意义是每千瓦时的转数，换一句话就是指电能表表盘转 3000revs，电路消耗的电能为 1kWh.这样转盘转动 15 转消耗电能：W=(151)/3000kWh=0.005kWh=1.810 4J，需要的时间为 t=1min=60s，用电器的功率：P=W/t= 1.810 4J /60s =300W点评：本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法以及电功率的计算，关键是要将公式掌握好转盘转动 15 转消耗电能的求解是难点，要分析表格数据给出的有用信息。二、与滑动变阻器相关的电功率计算【例题 3】如图所

5、示电路，电源电压为 4.5V，定值电阻 R 的阻值为 10，电压表接入 03V 量程，电流表接入 00.6A 量程，滑动变阻器标有“20 1A”，闭合开关，在保证各元件安全的情况下，下列说法正确的是 （ ）A电流表示数变化范围 0.3A0.6A B电压表示数变化范围 1.5V3V C滑动变阻器阻值变化范围 520 D电路总功率最大值 2.7W 答案：BC解析：由电路图可知，定值电阻 R 与滑动变阻器串联，电压表测 R 两端的电压，电流表测电路中的电流（1）当电压表的示数 UR=3V 时，电路中的电流，3A3.01VRUI因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为 1A，电流表

6、的量程为 00.6A，所以，电路中的最大电流 I 大 =0.3A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，此时电路中的总电阻：R 总 =U/I 大 =4.5V/0.3A=15因串联电路中总电阻等于各分电阻之和所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R 滑 =R 总 -R=15-10=5则滑动变阻器阻值变化范围 520，故 C 正确；电路消耗的最大功率：P 大 =UI 大 =4.5V0.3A=1.35W，故 D 错误；（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，电压表的示数最小，则电路中的最小电流：I 小 =U/(R+R 滑大 )= =0.15A20+14.5V所

7、以，电流表示数变化范围 0.15A0.3A，故 A 错误；电压表的最小示数：U R=I 小 R=0.15A10=1.5V，所以，电压表示数变化范围 1.5V3V，故 B 正确点拨：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是电路中最大电流的确定，对于选择题只要有一处错误即可判断本选项错误三、与串并联电路特点及欧姆定律应用相关的电功率计算【例题 4】L 1灯规格为“6V 3W”，L 2灯规格为“3V 3W”，忽略灯丝电阻变化，则下列说法正确的是 （ ）A L1与 L2 灯丝电阻之比为 2：1B 两灯串联，当电路中电流为 0.5A 时，L 2灯两端电压为 3VC 两灯并联，当一个灯正常发光时，

8、通过另一个灯的电流为 1AD 两灯并联在 3V 电压下，L 1灯与 L2灯消耗的实际功率之比为 1：4答案：D解析：A根据 P= 得：R1= = =12，R 2= = =3，所以 R1：R 2=12：3=4：1，故 A 错误；B两灯串联，当电路中电流为 0.5A 时，I=I1=I2=0.5A，4由 I= ，U 2=I2R2=0.5A3=1.5V，故 B 错误；C两灯并联时，U=U 1=U2，为使一个灯正常发光，另一灯又不能烧坏，所以电源 U=U1=U 2=3V，即 L2可以正常发光，此时通过 L1的电流，I 1= = =0.25A，故 C 错误；D两灯并联在 3V 电压下，U 1=U 2P1

9、实 ：P 1 实 = ： =R2：R 1=1：4故 D 正确点拨：本题考查了串联和并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，灵活运用公式是解题的关键【例题 5】如图所示，电源电压为 12V，且保持不变。已知滑动变阻器的最大阻值为 24。定值电阻 R0为20，小灯泡上标有“8V 4W”字样，求：（1）灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少？（2）当 S 闭合，S 1、S 2都断开时，使灯泡正常发光，滑动变阻器连入电路中的阻值为多大？（3）当 S、S 1、S 2都闭合时，调节滑动变阻器滑片到何处时，整个电路消耗的总功率最小?这个最小功率是多少？答案：（1） RL16 IL0.5A（2）8（3）滑片

10、在最左端时，整个电路消耗的总功率最小为 13.2W解析：（1） RL 16 IL 0.5AU额 2P额 (8V)24W P额U额 4W8V（2）当 S 闭合，S 1、S 2都断开时，滑动变阻器与灯泡 L 串联，要使灯泡正常发光，则I IL0.5A R 串 24UI 12V0.5AR R 串 RL24168（3）当 S、S 1、S 2都闭合时，灯泡 L 被短路，滑动变阻器与 R0并联，在滑动变阻器接入电路的阻值最大时，及滑片在最左端时，整个电路消耗的总功率最小。I 滑 0.5A I0 0.6AUR最 大 12V24 UR0 12V205I 最小 I 滑 +I00.5A0.6A1.1AP 最小 U

11、I 最小 12Vl.1A13.2W点评：本题考查电键的作用和串并联电路特点，结合欧姆定律、电功率计算。是一道电学综合题，属于各地市中考重点复习训练范围的内容。四、考查与 I-U 图像相关的电功率计算【例题 6】如图所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为 12V，闭合开关 S 后，滑片 P 从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的 IU 关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是 （ ）A电源电压为 12VB滑动变阻器的最大阻值为 9C该电路总功率变化范围为 12W24WD小灯泡的额定功率为 12W答案：ABC解析：（1）由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为 0 时，电路为灯泡的简单电路，由

12、图象可知，电源的电压 U=UL=12V，电路中的电流 I=2A，故 A 正确；则灯泡的额定功率：PL=ULI=12V2A=24W，故 D 错误；（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，灯泡两端的电压 UL=3V，电路中的电流 I=1A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：UR=UU L=12V3V=9V，由 I= 可得，滑动变阻器的最大阻值：R= = =9，故 B 正确，当滑动变阻器接入电路中的电阻为 0 时，电路的功率最大，最大功率 P 大 =PL=24W，6当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的功率最小，最小功率 P 小 =U

13、I=12V1A=12W，则该电路总功率变化范围为 12W24W，故 C 正确点拨：由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为 0 时，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡两端的电压和额定电压相等也是电源的电压，根据 P=UI 求出灯泡的电功率即为额定功率；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，由图可知电表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路的总功率最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路的总功率最小，根据 P=UI 求出电路消耗的最小总功率，然后得出答案【例题 7】电路图如图甲所示，R

14、 为定值电阻，电源电压恒定，改变滑动变阻器滑片 P 的位置，电路的总功率和电阻 R 的功率随电流的变化关系如图乙所示，图线 1 为电路的总功率与电流的关系图线，图线 2 为电阻 R 的功率与电流的关系图线（1）求电源电压 U 恒 为多少？（2）当电路电流 I=0.5A 时，此时滑动变阻器的滑片 P 处于哪端？（选填“a 端”或“b 端” ） ，求定值电阻 R 的阻值为多少？（3）当滑动变阻器功率为 1/3W 时，求滑动变阻器接入电路的阻值为多少？答案：（1）求电源电压为 3V；（2）电路电流 I=0.5A 时，此时滑动变阻器的滑片 P 处于 a 端，定值电阻 R 的阻值为 6；（3）当滑动变阻

15、器功率为 1/3W 时，滑动变阻器接入电路的阻值为 12 或 3解析：（1）根据图象和电功率计算公式 P=UI 即可求出电源电压；（2）根据 P=UI 可知，当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，据此判断滑片的位置；并根据欧姆定律的变形公式求出定值电阻 R 的阻值；（3）根据欧姆定律 I=U/R 和 P=UI 表示出滑动变阻器的功率，然后可求出滑动变阻器接入电路的阻值点评：本题本题的突破口从图象中判断电路中的最大电流以及最大功率。结合欧姆定律及功率公式的应用是关键7五、与焦耳定律有关的电功、电功率计算题【例题 8】如图所示的 电路中，电源电压恒为 12V， R2的最大阻值为 40，

16、根据表中的操作及记录，求：（1） R1的阻值。 （2）在“S 闭合，S 1、S 2断开”情况下，电阻 R110min 产生的热量。 （3）若 S、S 1、S 2均闭合时灯 L 恰好正常发光，求小灯泡的额定功率。答案：（1）20；（2）1080J；（3）6W。解析：（1）S 闭合，S 1、S 2断开时， R1与 R2串联，滑片 P 位于中点， R2接入电路的阻值为 20。可求出总电阻 R 总 =40，所以 R1=R 总 R2=4020=20。 （2）根据焦耳定律得到 Q=I2R1t=（0.3A）220600s=1080J。 （3）当 S、S 1、S 2均闭合时，灯 L 与 R2并联，滑片 P 位

17、于最右端， R2接入电路的阻值为 40。根据欧姆定律流经 R2电流为 I2=0.3A， IL=I I2=0.8A0.3A=0.5A。所以，灯泡的额定功率为：PL=ULIL=12V0.5A=6W。点拨：根据电键情况判断电路连接，结合串并联特点、焦耳定律、欧姆定律和电功率计算式求解电学问题，这是一道应用电学规律最全的物理问题。六、以热力电综合为素材的电功率计算【例题 9】饮水机是一种常见的家用电器，具有加热、保温、制冷三项功能，加热和保温的工作电路，可简化为如图所示，其中 S 是一个温控开关，R 为发热板，当开关 S 接 a 时，饮水机处于加热状态，当水达到一定温度时，开关 S 自动切换到 b，饮

18、水机处于保温状态，其主要功能技术参数见表格，求：开关情况 滑片 P 的位置 电流表 A 的示数S 闭合，S 1、S 2断开位于中点 0.3AS、S 1、S 2均闭合 位于最右端 0.8A额定电压 220W 总功率 620W额定频率 50Hz 保险柜容积 16L加热功率 550W 环境温度 1038制冷功率 70W 环境温度 90%制热水能力 906L/h 耗电量 1.2kWh/24h8（1）该饮水机正常工作 1 个月（以 30 天计算）用电多少度？（2）若水的比热容 c=4.2103J/kg，水的密度 =1.010 3kg/m3，若该饮水机将 0.7L 的水从 35降至 15，则水释放多少焦耳

19、的热量？（3）若保温时功率为加热时功率的 0.2 倍，电阻 R1的阻值是多少？答案：（1）36 度；（2）58800J；（3）352解析：（1）由 P= 得该饮水机正常工作一个月所用电能为：W=Pt=1.2kWh30=36kWh=36 度；（2）由 = 可得水的质量为：m=V=1.010 3kg/m30.7103 m3=0.7kg水放出的热量为：Q=cmt=4.210 3J/（kg）0.7kg（3515）=58800J；（3）由电路图可知，当开关 S 接 a 时，电路中电阻最小，处于加热状态，则由 P= 可得：电阻 R= = =88，当开关接 b 时，两电阻串联，电路中电阻最大，处于保温状态，

20、则保温时的总电阻：R 总 = = =440，因此 R1=R 总 R=44088=352点拨：此题考查学生对于电功、密度、热量和电功率的理解和掌握，很综合，有一定难度（1）因为正常工作，利用 W=Pt 即可求出所用电能；制冷水能力 150.7L/h防触电类 1 类9（2）利用水的放热公式，求出水放出的热量；（3）根据 P= 分别求出加热电阻和保温总电阻，结合串联电阻特点求出 R1七、与电功率有关的和中考难度一致的精品训练试题（含答案）1如图所示，当开关 S 闭合，滑动变阻器的滑片 P 向左移动时，下列说法中正确的是（ ）A电流表的示数变小 B电压表的示数变大C灯泡 L 变暗 D电路中的总功率变大

21、答案：D2如图所示，电源电压 U 不变只闭合开关 S1，滑动变阻器接入电路中的电阻为 RA时，电压表的示数为U1，电流表的示数为 I1，电阻 RA的电功率为 PA，滑动变阻器接入电路中的电阻为 RB时，电压表的示数为U2=2V，同时闭合 S1、S 2，滑动变阻器接入电路中的电阻为 RB时，电压表的示数为 U3，电流表的示数为I3，电阻 RB的电功率 PB=0.675W，电路的总功率为 P3已知：RA=15，R B=30，P A：P B=8：9，U 1：U 3=2：1则下列计算结果正确的是（ ）AI 1：I 3=4：3 BR 1：R 2=2：1 CU=12V DP 3=0.9W答案：AD3如图电

22、路中，电源电压保持不变闭合开关 S，当滑片移到滑动变阻器的 b 端时，电压表的示数为 8 伏，10 秒内定值电阻 R1做功为 20 焦；当滑片 P 移到滑动变阻器的中点时，电压表的示数为 6 伏下列结果正确的是（ ）10A电源电压为 14 伏B滑动变阻器 R 的最大阻值为 8 欧C滑片在 b 端，电流表示数为 0.75 安D电路先后两次消耗的总电功率之比为 2：3答案：D4小明家电能表本月初的示数为 ，本月底的示数如图所示，小明家本月消耗的电能为 kwh，如果按 0.5 元/（kwh）的电价计费本月应付电费 元，该电能表的参数表明，小明家能同时使用的用电器总功率不得超过 W答案：130；65；

23、22005某款迷你电饭煲有加热和保温两档其电路如图所示，已知 R1=88，R 2=2112开关 S 置于 （选填“1”或“2” ）时是保温挡，保温 10min 产生的热量是 J答案：2；132006.如图所示电路，电源电压为 6V，R 1=10，R 2=20，当 S1、S 2、S 3闭合时，电路消耗的总功率为 W；当闭合 S1，断开 S2、S 3时，电压表示数为 3V，则 10s 内 R3产生的热量为 J，此时 R1 的功率与S1、S 2、S 3闭合时 R1的功率的比值为 答案：5.4；9；1：47一只电烙铁的铭牌上标着“220V 100W”的字样，它正常工作时，电压是 V，电阻是 11答案：

24、220；4848.在如图的电路中，电源电压恒为 12V，定值电阻 R0为 50，滑动变阻器的最大值为 50，小灯泡上标有“6V”字样，不考虑灯丝电阻变化若开关 S、S 1、S 2都闭合，当滑片 P 在 b 端时，电流表示数为 A若开关 S 闭合，S 1、S 2都断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为 20 时，电流表的示数为 0.4A，则小灯泡的额定电功率是 W答案：0.48；3.69如图是小灯泡 L 和定值电阻 R 的电流与电压关系的图象现将它们并联后接在电压为 2V 的电源两端，则干路中的电流是 A，小灯泡 L 的实际电功率是 W答案：0.8；1.210.如图所示，电源电压为 3V，小灯泡 L

25、 标有“2.5V 1W”字样闭合开关后，小灯泡 L 正常发光求：（1）通过小灯泡 L 的电流；（2）通电 60s，电阻 R 消耗的电能答案：（1）通过小灯泡 L 的电流为 0.25A；（2）通电 60s，电阻 R 消耗的电能为 12J11在如图所示的路中，电源电压保持不变，电阻 R1的阻值为 20 欧，闭合电键 S，两电流表的示数分别为 0.8 安和 0.3 安 求电源电压 U 求通过电阻 R2的电流 I2 现用电阻 R0替换电阻 R1、R 2中的一个，替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化，且电源的电功率变化了 0.6 瓦，求电阻 R0的阻值12答案：电源电压 U 为 6V； 通过电阻 R

26、2的电流 I2为 0.5A； 现用电阻 R0替换电阻 R1、R 2中的一个，替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化，且电源的电功率变化了 0.6 瓦，电阻 R0的阻值为 10 或 1512.用四个相同的灯泡 L1、L 2、L 3、L 4和定值电阻 R1、R 2，组成如图所示两个电路图中 U 甲 =12V，U 乙=6V闭合开关，四个灯泡均正常发光求：（1）通过 L1和 L2的电流之比为 ；（此项只需填写结果即可）（2）甲、乙两电路的总功率之比；（3）定值电阻 R1、R 2的阻值之比答案：（1）通过 L1和 L2的电流之比为 1：1；（2）甲、乙两电路的总功率之比为 1：1（3）定值电阻 R1、

27、R 2的阻值之比为 4：113如图所示的电路中，电源电压不变，电阻 R2的阻值为 10闭合开关 S，电流表 A1的示数为 2A，电流表 A2的示数为 0.8A求：（1）电源电压；（2）电阻 R1消耗的电功率答案：（1）电源电压为 8V；（2）电阻 R1消耗的电功率为 9.6W1314如表所示为某电烤箱的铭牌，高温档额定功率模糊不清如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图R 1和 R2均为电热丝，R 2=72.6电烤箱开关接 1 时是低温档，接 2 时是高温档求：（1）电烤箱在低温档正常工作 10min 电流做的功；（2）R 1的阻值；（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温档工作，发现

28、标有“3000imp/kWh”的电能表的指示灯闪烁 81 次共用时 2min，求此时家庭电路两端的实际电压牌电烤箱额定电压 220V高温档 W额定功率低温档 400W答案：（1）电烤箱在低温档正常工作 10min 电流做的功为 2.4105J；（2）R 1的阻值为 48.4；（3）此时家庭电路两端的实际电压为 198V15如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯 L 标有“12V 12W”的字样，R 2=12，当 S1、S 2都闭合时电流表示数为 1.2A这时灯 L 正常发光（忽略温度对灯丝电阻的影响） ，求：（1）电源电压；（2）电阻 R1的阻值；（3）若将开关 S1、S 2都断开此时灯 L 实际消耗的功率是多少？答案：（1）电源电压为 12V；（2）电阻 R1的阻值为 60；（3）若将开关 S1、S 2都断开此时灯 L 实际消耗的功率是 3W16如图所示，定值电阻 R0=10，滑动变阻器 R 的最大阻值为 20，灯泡 L 上标有“3V 0.6W”的字14样只闭合开关 S、S 1，并把 R 的滑片移到最右端，电流表的示数为 0.1A（1）电源电压为多少？（2）若三个开关都闭合，R 的滑片移到最左端，此时电路的总功率为多少？答案：（1）电源电压为 3V；（2）若三个开关都闭合，R 的滑片移到最左端，此时电路的总功率为 1.5W