专题九中考电功率计算题解析策略.docx

专题九中考电功率计算题解析策略.docx

《专题九中考电功率计算题解析策略.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题九中考电功率计算题解析策略.docx（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

专题九中考电功率计算题解析策略

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）3.36×105J；

（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-t0）求出水吸收的热量；600Revs/kW•h表示电路中每消耗1kW•h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-t0）

=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；

（2）电能表转盘转了70转消耗电能：

W=70600kW•h=70600×3.6×106J=4.2×105J，

电水壶的电功率：

P=W/t=1400W；

（3）电水壶的热效率：

η=Q吸/W×100%=

×100%=80%．

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．

【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（　）

A．300WB．30WC．150WD．200W

答案：

A．

解析：

电能表表盘上数据3000revs/（kW•h）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1kW•h.这样

转盘转动15转消耗电能：

W=（15×1）/3000kW•h=0.005kW•h=1.8×104J，

需要的时间为t=1min=60s，

用电器的功率：

P=W/t=1.8×104J/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】如图所示电路，电源电压为4.5V，定值电阻R的阻值为10Ω，电压表接入0～3V量程，电流表接入0～0.6A量程，滑动变阻器标有“20Ω1A”，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0.3A～0.6A

B．电压表示数变化范围1.5V～3V

C．滑动变阻器阻值变化范围5Ω～20Ω

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，

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，电流表的量程为0～0.6A，

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=15Ω

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=15Ω-10Ω=5Ω

则滑动变阻器阻值变化范围5Ω～20Ω，故C正确；

电路消耗的最大功率：

P大=UI大=4.5V×0.3A=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）=

=0.15A

所以，电流表示数变化范围0.15A～0.3A，故A错误；

电压表的最小示数：

UR′=I小R=0.15A×10Ω=1.5V，

所以，电压表示数变化范围1.5V～3V，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】L1灯规格为“6V3W”，L2灯规格为“3V3W”，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：

1

B．两灯串联，当电路中电流为0.5A时，L2灯两端电压为3V

C．两灯并联，当一个灯正常发光时，通过另一个灯的电流为1A

D．两灯并联在3V电压下，L1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=

=

=12Ω，R2=

=

=3Ω，

所以R1：

R2=12Ω：

3Ω=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，

由I=

，U2=I2R2=0.5A×3Ω=1.5V，故B错误；

C．两灯并联时，U=U1=U2，为使一个灯正常发光，另一灯又不能烧坏，

所以电源U=U1′=U2′=3V，即L2可以正常发光，

此时通过L1的电流，I1=

=

=0.25A，故C错误；

D．两灯并联在3V电压下，U1′=U2′

P1实：

P1实=

：

=R2：

R1=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24Ω。

定值电阻R0为20Ω，小灯泡上标有“8V4W”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，S1、S2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、S1、S2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）RL＝16ΩIL＝0.5A

（2）8Ω

（3）滑片在最左端时，整个电路消耗的总功率最小为13.2W

解析：

（1）RL＝

＝

＝16ΩIL＝

＝

＝0.5A

（2）当S闭合，S1、S2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＝IL＝0.5AR串＝

＝

＝24Ω

R＝R串－RL＝24Ω－16Ω＝8Ω

（3）当S、S1、S2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＝

＝

＝0.5AI0＝

＝

＝0.6A

I最小＝I滑+I0＝0.5A＋0.6A＝1.1A

P最小＝UI最小＝12V×l.1A＝13.2W

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I﹣U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（　　）

A．电源电压为12V

B．滑动变阻器的最大阻值为9Ω

C．该电路总功率变化范围为12W～24W

D．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=12V×2A=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=U﹣UL′=12V﹣3V=9V，

由I=

可得，滑动变阻器的最大阻值：

R=

=

=9Ω，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，

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=UI′=12V×1A=12W，

则该电路总功率变化范围为12W～24W，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6Ω；

（3）当滑动变阻器功率为1/3W时，滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω或3Ω．

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．

五、与焦耳定律有关的电功、电功率计算题

开关情况

滑片P的位置

电流表A的示数

S闭合，S1、S2断开

位于中点

0.3A

S、S1、S2均闭合

位于最右端

0.8A

【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40Ω，根据表中的操作及记录，求：

（1）R1的阻值。

（2）在“S闭合，S1、S2断开”情况下，电阻R110min产生的热量。

（3）若S、S1、S2均闭合时灯L恰好正常发光，求小灯泡的额定功率。

答案：

（1）20Ω；

（2）1080J；（3）6W。

解析：

（1）S闭合，S1、S2断开时，R1与R2串联，滑片P位于中点，R2接入电路的阻值为20Ω。

可求出总电阻R总=40Ω，所以R1=R总－R2=40Ω－20Ω=20Ω。

（2）根据焦耳定律得到Q=I2R1t=（0.3A）2×20Ω×600s=1080J。

（3）当S、S1、S2均闭合时，灯L与R2并联，滑片P位于最右端，R2接入电路的阻值为40Ω。

根据欧姆定律流经R2电流为I2=0.3A，IL=I－I2=0.8A－0.3A=0.5A。

所以，灯泡的额定功率为：

PL=ULIL=12V×0.5A=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，饮水机处于保温状态，其主要功能技术参数见表格，求：

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

10℃～38℃

制冷功率

70W

环境温度

≤90%

制热水能力

≥90℃6L/h

耗电量

1.2kW•h/24h

制冷水能力

≤15℃0.7L/h

防触电类

1类

（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=4.2×103J/kg•℃，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，若该饮水机将0.7L的水从35℃降至15℃，则水释放多少焦耳的热量？

（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）352Ω．

解析：

（1）由P=

得该饮水机正常工作一个月所用电能为：

W=Pt=1.2kW•h×30=36kW•h=36度；

（2）由ρ=

可得水的质量为：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.7×10﹣3m3=0.7kg

水放出的热量为：

Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×0.7kg×（35℃﹣15℃）=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=

=

=88Ω，

当开关接b时，两电阻串联，电路中电阻最大，处于保温状态，

则保温时的总电阻：

R总=

=

=440Ω，

因此R1=R总﹣R=440Ω﹣88Ω=352Ω．

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；

（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

答案：

D．

2．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、S2，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=15Ω，RB=30Ω，PA：

PB=8：

9，U1：

U3=2：

1．则下列计算结果正确的是（　　）

A．I1：

I3=4：

3B．R1：

R2=2：

1C．U=12VD．P3=0.9W

答案：

AD．

3．如图电路中，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（　　）

A．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：

D．

4．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　　kw•h，如果按0.5元/（kw•h）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；2200．

5．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=88Ω，R2=2112Ω．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；13200．

6.如图所示电路，电源电压为6V，R1=10Ω，R2=20Ω，当S1、S2、S3闭合时，电路消耗的总功率为　　W；当闭合S1，断开S2、S3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、S2、S3闭合时R1的功率的比值为　　．

答案：

5.4；9；1：

4．

7．一只电烙铁的铭牌上标着“220V100W”的字样，它正常工作时，电压是　　V，电阻是　　Ω．

答案：

220；484．

8.在如图的电路中，电源电压恒为12V，定值电阻R0为50Ω，滑动变阻器的最大值为50Ω，小灯泡上标有“6V”字样，不考虑灯丝电阻变化．若开关S、S1、S2都闭合，当滑片P在b端时，电流表示数为　　A．若开关S闭合，S1、S2都断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω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；3.6．

9．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；1.2．

10.如图所示，电源电压为3V，小灯泡L标有“2.5V1W”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12J．

11．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．

①求电源电压U．

②求通过电阻R2的电流I2．

③现用电阻R0替换电阻R1、R2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．

答案：

①电源电压U为6V；

②通过电阻R2的电流I2为0.5A；

③现用电阻R0替换电阻R1、R2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10Ω或15Ω．

12.用四个相同的灯泡L1、L2、L3、L4和定值电阻R1、R2，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、R2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、R2的阻值之比为4：

1．

13．如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为10Ω．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9.6W．

14．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．R1和R2均为电热丝，R2=72.6Ω．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）R1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，发现标有“3000imp/kW•h”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

额定功率

高温档

×××W

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2.4×105J；

（2）R1的阻值为48.4Ω；

（3）此时家庭电路两端的实际电压为198V．

15．如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L标有“12V12W”的字样，R2=12Ω，当S1、S2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、S2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60Ω；

（3）若将开关S1、S2都断开．此时灯L实际消耗的功率是3W．

16．如图所示，定值电阻R0=10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，灯泡L上标有“3V0.6W”的字样．只闭合开关S、S1，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．