中考物理《电功与电功率的计算》考点+训练.docx

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中考物理《电功与电功率的计算》考点+训练

《电功与电功率的计算》考点+训练

电功和电功率的计算是各省市中考必考的知识点，有关电功率的计算，要求对电压表、电流表、变阻器、用电器的连接和使用准确掌握，对欧姆定律、串并联电路电流电压规律、电功和电功率的公式能熟练掌握，并能灵活变形、推理，综合性很强。

1、电功和电功率的计算公式：

（1）与电能表有关的电能（功）、电功率的计算公式（电能表标有Nr/kW·h或Nimp/kW·h）：

①长时间消耗的电能：

W=W2-W1，短时间内电能表转过n转：

；

②功率计算：

选用

。

（2）利用导体的电压、电流、电阻计算电功和电功率的计算公式：

计算公式

说明

W=Pt

定义式

任何电路都适用

W＝UIt

P=UI

普适式

任何电路都适用

W＝I2Rt

P=I2R

适用式

适用于纯电阻电路

适用式

适用于纯电阻电路

运用公式计算的注意事项：

①计算电功、电功率时，各量必须是同一段导体上、同一时间段的物理量，单位必须统一用国际单位，但利用W=Pt、

计算时可以用两套单位，必须统一如下：

物理量

国际单位

常用单位

换算关系

W

J

kW·h

1kW·h=3.6×106J

1h=3600s

1kW=1000W

t

s

h

P

W

kW

②与电能表有关的电功、电功率的计算公式常常用常用单位计算更简单。

2、选用电功率公式的说明（计算电功也适用）：

（1）分析比较用电器的电功率，首先考虑公式P=UI分析，如果不好用，可以考虑：

①对于串联电路，因为电流到处相等，用P=I2R较为方便；

②对于并联电路，因为各并联电路两端电压相等，用

较为方便；

（2）计算用电器的电功率：

计算每个用电器的电功率，无论串联、并联电路，都可以用P=I2R计算，也都可以用

计算。

选用哪个公式就看题目已知的是哪些量。

解题过程要讲方法，重技巧，要灵活选用计算公式。

3、计算电路的总功率（计算电功也适用）：

方法一：

总功率等于各个用电器消耗的电功率之和，公式是P总=P1+P2+…+Pn； 

方法二：

总功率等于电源电压乘以电路中的总电流，公式是P总=U源I总。

4、实际功率与定额功率的接洽纽带——电阻

定额功率与实际功率是两个不同的概念，在实际生活中，用电器两端的的电压往往不是定额电压，当然实际的电流强度、电功率也就不再与其对应的额定电流、额定电压值一致了，但惟有电阻，在不考虑温度影响的环境下，可以认为是不变的的。

因此有：

，利用此式可以快速求出用电器的实际功率。

5、电功率的导出公式：

有关电流的计算:

；

有关电压的计算：

；

有关电阻的计算：

。

6、电路计算题的方法：

（1）弄清用电器的连接方式——即用电器串联还是并联；

（2）弄清各电表的测量对象——即电流表测量通过哪的电流，电压表测量哪两端的电压；

（3）画出电路图并在电路图中标出已知量的符号、数据和未知量的符号；

（4）利用同一性、同时性列式计算，用串并联电路的电压、电流规律寻找各个用电器电流、电压的关系列方程；注意不同时刻电路中的不变量，如：

电源电压恒定，定值电阻阻值不变等。

7、在解答电学综合计算题时，学生要注意以下几个问题：

（1）解题过程要规范，要有必要的文字说明、公式和演算步骤；

（2）导出公式前应有原公式，即由原公式推导得出导出公式；

（3）计算过程单位要统一，代入数据的过程同时要带各物理量的单位。

一、中考题型分析

中考中，电功和电功率的计算题涉及的知识点较多，综合性强，区分度比较大，是中考中拉分的题目。

主要以选择、填空、综合应用计算题的形式出现，常常结合考查欧姆定律、电功率、电能及其变形公式等内容。

分值在4—8分左右。

二、典例精析

★考点一：

电能和电功率的简单计算：

◆典例一：

（2019·宜昌）小明家的电能表标有300revs/（kW•h），一次实践活动中测得该

电能表的转盘在2min内转了40转，则2min内电流做的功为　　J，用电器的总功率为

　　W。

◆典例二：

（2018·扬州）如图所示的电路，电源电压恒为3V，闭合开关S，电流表A1示数为0.5A，A2示数为0.3A，则电阻R1是Ω，通过电阻R2的电流是A，电阻R1的电功率是W，在5min内整个电路消耗的电能是J。

★考点二：

复杂电能和电功率计算：

◆典例一：

（2019•孝感）（多选）如图所示，电源电压恒为3.0V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~50Ω，闭合开关，当滑片P处于某一位置时，电压表示数为2.0V，电流表的示数为0.1A，则（）

A.定值电阻R1=200Ω

B.当滑片P向右滑动时，电压表的示数变大

C.整个电路总功率的最小值为0.15W

D.当滑动变阻器的功率为0.2W时，R2=5Ω或R2=20Ω

◆典例二：

（2019·聊城）如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V3.6W”字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.8A。

求：

（1）定值电阻R1的阻值；

（2）滑动变阻器R2的最大阻值；

（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率。

1、（2019·镇江）小明发现家中图示电能表的转盘在40min内转动了3600圈，则他家中用电器实际消耗的电能为_________kW•h，实际功率为_______kW；若该电能表能正常工作的最大电流为10A，则小明家中还能接入额定功率为_______W的用电器。

2、（2019·西宁）若将分别标有“3V　3W”、“6V　3W”字样的两灯串联接入电路，在长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是____V，标有“3V　3W”字样的灯实际电功率是____W。

（假设灯丝电阻值不变）

3、（2019·南京）如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2=20Ω，灯泡L标有“6V3W”字样。

（1）当S、S1、S2都闭合时，灯泡L正常发光，电流表示数为A，电路消耗的总功率为

W；

（2）当S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为2V，则R1的阻值为Ω，通电1minR1产生的热量为J。

4、（2019·达州）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2、R3均为定值电阻，R1：

R2＝2：

3，S为单刀双掷开关。

当S接到1时，电流表的示数为0.4A，R1消耗的功率为P1，此时R3消耗的功率为1.6W；当S接到2时，R2消耗的功率为P2，已知P1：

P2＝32：

27。

则电源电压为_____V，R1为_____Ω，R3为_____Ω。

5、（2019•本溪）如图甲所示的电路中，灯泡的额定电压为4V、电动机线圈的阻值为4Ω,图乙是灯泡电流与电压关系的图象。

闭合开关S，断开S1、S2，将滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为2V，则电源电压为_V。

保持滑片的位置不变，再闭合开关S1、S2，电流表的示数为0.6A，此时电动机正常工作，它的额定功率为W，电动机线圈1min产生的热量为_J。

6、（2019•南充）（多选）如图，电源电压恒为9V，灯L标有“3V1.5W”（灯L电阻不受温度影响），滑动变阻器R的规格为“0~30Ω”，闭合开关S，当R的滑片移到M点时，灯L正常发光，此时下列分析正确的是（）

A.灯L的电阻为6ΩB.电压表V1示数为6V

C.R接入电路中的阻值为18ΩD.电路消耗的总功率为4.5W

7、（2019•青岛）（多选）如图甲是一个电加热器的工作原理图，其中R1和R2是阻值不变的发热电阻，图乙是它的部分参数。

当电加热器正常工作时，下列说法正确的是（）

A.只闭合开关S，加热器的功率为990W

B.开关S闭合，S1由断开到闭合，电路中电流变大，R2的功率变大

C.加热器在保温状态下工作5min，产生3.3×104J的热量

D.电阻R1与R2的阻值之比为1︰8

8、（2019•荆州）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻R1的功率为0.8W；当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，电压表的示数变化了1V。

下列结果正确的是（）

A.电源电压为8VB.R1的阻值为20Ω

C.电路前后电流之比为1：

3D.电路总功率变化了1.2W

9、（2019·成都））在如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变。

R1、R2为定值电阻，已知电灯L的伏安特性曲线（即电流随两端电压的变化图像）如图乙所示。

当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为0.26A；当开关S2、S3闭合，S1断开时，电流表的示数为1.25A；当开关S3闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.2A。

求:

（1）当开关S1、S3闭合,S2断开，5min内电路消耗的电能是多少？

（2）当开关S3闭合,S1、S2断开，R,2消耗的电功率是多大？

10、（2019•济宁）如图所示，电路中的电源电压不变。

只用一根导线连接b、c时，电阻R上的电压为9.6V，通过灯泡L的电流为0.2A；用一根导线连接a、b，一根导线连接c、d时，电阻R与灯泡L的电功率之比为1：

4，灯泡L正常发光。

求：

（1）电阻R的阻值；

（2）灯泡L的额定电压；

（3）只用一根导线连接c、d时，电路消耗的总功率。

11、（2019•丹东）如图所示，小灯泡标有“6V3W”字样（电阻不受温度影响），R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其最大阻值为40Ω。

（1）当开关S、S1、S2都闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.6A，电路工作50s，求R1的阻值和电流通过R1产生的热量。

（2）当电路中有元件工作时，求电路消耗的最小功率。

二、典例精析

★考点一：

电能和电功率的简单计算：

◆典例一：

（2019·宜昌）小明家的电能表标有300revs/（kW•h），一次实践活动中测得该

电能表的转盘在2min内转了40转，则2min内电流做的功为　　J，用电器的总功率为

　　W。

【答案】4.8×105J4000。

【解析】电能表的盘上标有“300revs/（kW•h）”，即N=300r/（kW•h），由题意可知n=40r，

所以2min内电流做的功

；

时间t＝2min=2×60s=120s，所以用电器的总功率

。

【考点】电功和电功率的计算。

◆典例二：

（2018·扬州）如图所示的电路，电源电压恒为3V，闭合开关S，电流表A1示数为0.5A，A2示数为0.3A，则电阻R1是Ω，通过电阻R2的电流是A，电阻R1的电功率是W，在5min内整个电路消耗的电能是J。

【答案】100.20.9450。

【解析】由电路图可知，R1、R2并联，A1表测干路电流，A2表测R1支路电流。

由于电源电压U=3V，A2表示数为0.3A，根据欧姆定律可得，R1的阻值

；由于并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A；电阻R1的电功率P=I12R1=（0.3A）2×10Ω=0.9W；5min内整个电路消耗的电能W=UIt=3V×0.5A×5×60s=450J。

【考点】电功和电功率的计算。

★考点二：

复杂电能和电功率计算：

◆典例一：

（2019•孝感）（多选）如图所示，电源电压恒为3.0V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~50Ω，闭合开关，当滑片P处于某一位置时，电压表示数为2.0V，电流表的示数为0.1A，则（）

A.定值电阻R1=200Ω

B.当滑片P向右滑动时，电压表的示数变大

C.整个电路总功率的最小值为0.15W

D.当滑动变阻器的功率为0.2W时，R2=5Ω或R2=20Ω

【答案】BCD。

【解析】由电路图可知，R1，R2串联，电压表测变阻器电压。

当滑片P处于某一位置时，电压表示数为2.0V，电流表的示数为0.1A，由串联电路分压可知，R1两端电压为3.0V-2.0V=1.0V，所以定值电阻

，A错误；当滑片P向右滑动时，R2电阻增大，因为串联电路电阻正比分压，所以滑动变阻器两端的电压变大，电压表的示数变大，B正确；由公式

可知，电压不变，总电阻越大功率越小，因此整个电路总功率的最小值为

，C正确；当滑动变阻器的功率为0.2W时，由公式

可得，R2的阻值

…………………………………………………①

因为串联电路电阻正比分压，所以

，即

………………………②联立①②式，解得R2=5Ω或R2=20Ω，D正确。

故选BCD。

【考点】电功和电功率的计算。

◆典例二：

（2019·聊城）如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V3.6W”字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.8A。

求：

（1）定值电阻R1的阻值；

（2）滑动变阻器R2的最大阻值；

（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率。

【答案】

（1）10Ω

（2）20Ω（3）1.6W。

【解析】

（1）由电路图可知，只闭合S、S1时，L与R1串联，小灯泡正常发光，所以

，由于串联电路电流特点可知，通过R1和L的电流相等，即I1=IL=

0.6A，由串联电路的电压特点可知，R1两端电压U1=U﹣U额=12V﹣6V=6V，所以R1的阻值

；

（2）当所有开关都闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路电压特点得，

U1′=U2′=U=12V；当滑片在最右端，其连入阻值最大，通过R1的电流

，通过R2的电流I2′=I′﹣I1′=1.8W﹣1.2A=0.6A，所以R2的最大阻值

；

（3）灯丝电阻不变，根据P=I2R可知，当电路在电流最小时，小灯泡通电时消耗的电功率最小。

由于R1＜R2，所以当S、S2闭合且滑片在右端时，灯泡和变阻器R2的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，灯泡消耗的电功率最小。

灯泡的电阻

，电路中的最小电流

，所以灯泡通电消耗的最小电功率Pmin=Imin2RL=（0.4A）2×10Ω=1.6W。

【考点】电功和电功率的计算。

1、（2019·镇江）小明发现家中图示电能表的转盘在40min内转动了3600圈，则他家中用电器实际消耗的电能为_________kW•h，实际功率为_______kW；若该电能表能正常工作的最大电流为10A，则小明家中还能接入额定功率为_______W的用电器。

【答案】1.21.8400

【解析】由图可知，N=3000r/k•Wh，n=3600r，则实际消耗的电能

；实际功率

；电路中接入的最大功率

P大=UI=220V×10A=2200W，小明家还能接入用电器的额定功率P′=P大-P=2200W-1800W=400W。

【考点】电功和电功率的计算。

2、（2019·西宁）若将分别标有“3V　3W”、“6V　3W”字样的两灯串联接入电路，在长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是____V，标有“3V　3W”字样的灯实际电功率是____W。

（假设灯丝电阻值不变）

【答案】7.50.75。

【解析】标有“3V　3W”的灯泡的额定电流

，标有“6V　3W”字样的灯泡的额定电流

，为了保证两灯的安全，电路中的最大电流I=

I额2=0.5A，此时“6V　3W”的灯泡能正常发光，此时它两端的电压U2=6V；“3V　3W”的灯泡的电阻

，它两端的电压U1=IR1=0.5A×3Ω=1.5V，所以允许加在它们两端的最高电压是U=U1+U2=6V+1.5V=7.5V。

标有“3V　3W”字样的灯实际电功率是P=U1I=1.5V×0.5A=0.75W。

【考点】电功率的计算。

3、（2019·南京）如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2=20Ω，灯泡L标有“6V3W”字样。

（1）当S、S1、S2都闭合时，灯泡L正常发光，电流表示数为A，电路消耗的总功率为

W；

（2）当S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为2V，则R1的阻值为Ω，通电1minR1产生的热量为J。

【答案】0.84.81024。

【解析】

（1）当S、S1、S2都闭合时，灯泡L与电阻R2并联，R1被短路，电流表测干路电流。

由于灯泡L正常发光，所以U=U2=UL=6V，通过灯泡L的电流IL=I额=

，通过R2的电流

，所以干路电流即电流表读数I=I2+IL=0.5A+0.3A=0.8A；电流消耗的总功率P总=PL+P2=3W+6V×0.3A=4.8W；

（2）当S闭合，S1、S2断开时，R1、R2串联，电压表测R1两端电压。

根据串联正比分压得，

，即

，解得R1=10Ω，通电1minR1产生的热量Q=I2Rt=

。

【考点】电功和电功率的计算。

4、（2019·达州）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2、R3均为定值电阻，R1：

R2＝2：

3，S为单刀双掷开关。

当S接到1时，电流表的示数为0.4A，R1消耗的功率为P1，此时R3消耗的功率为1.6W；当S接到2时，R2消耗的功率为P2，已知P1：

P2＝32：

27。

则电源电压为_____V，R1为_____Ω，R3为_____Ω。

【答案】122010。

【解析】由电路图可知，当S接到1时，R1与R3串联，电流表测电路的电流，电流表的示数为0.4A，R1消耗的功率P1=I12R1=（0.4A）2×R1……………………………………………①

R3消耗的功率P3=I12R3=（0.4A）2×R3=1.6W，解R3＝10Ω；

当S接到2时，R1与R2串联，电流表测电路的电流，R2消耗的功率为P2，则P2＝I22R2……②；

由于P1：

P2＝32：

27，联立①②得，

，又R1：

R2＝2：

3，解I2＝0.3A；由于在电压不变电阻的串联时，电流与电阻成反比，所以

，解R1=20Ω；由电阻的串联和欧姆定律可知，电源电压U=I1（R1+R3）=0.4A×（20Ω+10Ω）=12V。

【考点】电功率的计算。

5、（2019•本溪）如图甲所示的电路中，灯泡的额定电压为4V、电动机线圈的阻值为4Ω,图乙是灯泡电流与电压关系的图象。

闭合开关S，断开S1、S2，将滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为2V，则电源电压为_V。

保持滑片的位置不变，再闭合开关S1、S2，电流表的示数为0.6A，此时电动机正常工作，它的额定功率为W，电动机线圈1min产生的热量为_J。

【答案】40.42.4。

【解析】闭合开关S，断开S1、S2，滑动变阻器与灯泡串联，由乙图可知，电流表的示数为0.4A，灯泡两端的电压UL=2V，由于电压表测滑动变阻器两端电压，当电流表的示数为0.4A，电压表的示数U滑=2V，则电源电压U=UL+U滑=2V+2V=4V；保持滑片的位置不变，再闭合开关S1、S2，此时电动机与灯泡并联，UL’=UM=U=4V，根据乙图可知，当电流表的示数为0.6A时，通过灯泡的电流IL′=0.5A，通过电动机的电流IM=I-IL′=0.6A-0.5A=0.1A，所以电动机正常工作的额定功率P=UIM=4V×0.1A=0.4W；电动相线图1min产生的热量Q=I2Rt=（0.1A）2×4Ω×1×60s=2.4J。

6、（2019•南充）（多选）如图，电源电压恒为9V，灯L标有“3V1.5W”（灯L电阻不受温度影响），滑动变阻器R的规格为“0~30Ω”，闭合开关S，当R的滑片移到M点时，灯L正常发光，此时下列分析正确的是（）

A.灯L的电阻为6ΩB.电压表V1示数为6V

C.R接入电路中的阻值为18ΩD.电路消耗的总功率为4.5W

【答案】AD。

【解析】由电路图可知，灯和滑动变阻器是串联的，电压表V1测电源电压，电压表V2V2测量灯泡的电压。

当R的滑片移到M点时，灯泡正常发光，由P=UI可得，电路中的电流

，灯L的电阻

，A正确；电源电压恒为9V，V1测电源电压，所以V1的示数始终为9V，B错误；灯L正常发光时，滑动变阻器两端电压U′=U﹣UL=9V﹣3V=6V，滑动变阻器接入电路中的阻值

，C错误；电路消耗的功率P=UI=9V×0.5A＝4.5W，D正确。

故选AD。

【考点】电功率的计算。

7、（2019•青岛）（多选）如图甲是一个电加热器的工作原理图，其中R1和R2是阻值不变的发热电阻，图乙是它的部分参数。

当电加热器正常工作时，下列说法正确的是（）

A.只闭合开关S，加热器的功率为990W

B.开关S闭合，S1由断开到闭合，电路中电流变大，R2的功率变大

C.加热器在保温状态下工作5min，产生3.3×104J的热量

D.电阻R1与R2的阻值之比为1︰8

【答案】BC

【解析】电源电压不变，由

可知，电阻越大功率越小，保温挡，反之为加热挡。

所以只闭合开关S，R1、R2串联，电阻大，为保温挡，功率为110W，A错误；开关S闭合，S1由断开到闭合，总电阻变小，电流变大，为加热挡，R2功率变大，B正确；t=5min=300s，加热器在保温状态下工作5min，产生的热量

，C正确；当S、S1均闭合时，电路处于高温挡，仅R2工作，R2电阻

，仅闭合S时，低温挡时，电路中的总电阻

，故

，则

。

【考点】电功和电功率的计算。

8、（2019•荆州）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻R1的功率为0.8W；当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，电压表的示数变化了1V。

下列结果正确的是（）

A.电源电压为8VB.R1的阻值为20Ω

C.电路前后电流之比为1：

3D.电路总功率变化了1.2W

【答案】D。

【解析】由电路图可知，R1、R2串联，电压表测量R2两端额电压。

当滑片置于最右端时，设滑动变阻器最大阻值为R2，由串联分压可得

；

当滑动变阻器滑片移至中点时，电阻减小变为原来的一半，由于串联正比分压，则电压表示数变小，为3V，即

………………………………………………

，联立

，解得R1=5Ω，R2=10Ω，U=6V，A、B错误；当滑片置于最右端时，电流

，

，所以

，电流变化0.2A，总功率变化

，C错误，D正确。

故选D。

【考点】电功和电功率的计算。

9、（2019·成都））在如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变。

R1、R2为定值电阻，已知电灯L的伏安特性曲线（即电流随两端电压的变化图像）如图乙所示。

当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为0.26A；当开关S2、S3闭合，S1断开时，电流表的示数为1.25A；当开关S3闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.2A。

求:

（1）当开关S1、S3闭合,S2断开，5min内电路消耗的电能是多少？

（2）当开关S3闭合,S1、S2断开，R,2消耗的电功率是多大？

【答案】

（1）390J

（2）0.24W。

（1）当开关S1、S3闭合，S2断开时，R1和R2被短路，只有灯泡L和电流表接入电路

电流I1=0.26A，由乙图像可知，电源电压U=5V，所以5min内电路消耗的电能W=UIt=0.26A×5V