2023-2024學(xué)年蘇科版中考物理重難點匯編之電功與電功率的計算

電功與電功率的計算一、電功和電功率的計算公式：（1）與電能表有關(guān)的電能（功）、電功率的計算公式（電能表標有Nr/kW·h或Nimp/kW·h）：①長時間消耗的電能：W=W2-W1，短時間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)過n轉(zhuǎn)：；②功率計算：選用。（2）利用導(dǎo)體的電壓、電流、電阻計算電功和電功率的計算公式：計算公式說明W=Pt定義式任何電路都適用W＝UItP=UI普適式任何電路都適用W＝I2RtP=I2R適用式適用于純電阻電路適用式適用于純電阻電路運用公式計算的注意事項：①計算電功、電功率時，各量必須是同一段導(dǎo)體上、同一時間段的物理量，單位必須統(tǒng)一用國際單位，但利用W=Pt、計算時可以用兩套單位，必須統(tǒng)一如下：物理量國際單位常用單位換算關(guān)系WJkW·h1kW·h=3.6×106J1h=3600s1kW=1000WtshPWkW②與電能表有關(guān)的電功、電功率的計算公式常常用常用單位計算更簡單。二、選用電功率公式的說明（計算電功也適用）：（1）分析比較用電器的電功率，首先考慮公式P=UI分析，如果不好用，可以考慮：①對于串聯(lián)電路，因為電流到處相等，用P=I2R較為方便；②對于并聯(lián)電路，因為各并聯(lián)電路兩端電壓相等，用較為方便；（2）計算用電器的電功率：計算每個用電器的電功率，無論串聯(lián)、并聯(lián)電路，都可以用P=I2R計算，也都可以用計算。選用哪個公式就看題目已知的是哪些量。解題過程要講方法，重技巧，要靈活選用計算公式。三、中考題型分析中考中，電功和電功率的計算題涉及的知識點較多，綜合性強，區(qū)分度比較大，是中考中拉分的題目。主要以選擇、填空、綜合應(yīng)用計算題的形式出現(xiàn)，常常結(jié)合考查歐姆定律、電功率、電能及其變形公式等內(nèi)容。分值在4—8分左右。★考點一：電能和電功率的理解和簡單計算：（典例）1.電冰箱使用時外殼一定要______，以保證安全，夏天，為了節(jié)能，可將冰箱的設(shè)置溫度適當調(diào)______(高/低)，有一臺冰箱銘牌上標有“220V?150W”字樣，測得其一天消耗的電能為1.2kW?h.假設(shè)冰箱在壓縮機停止工作時不消耗電能，估算該冰箱壓縮機在一天內(nèi)工作的總時間為______h。（典例）2.電能表的表盤標有“5000?r/(kW·h)”的字樣，用它來測量某一家用電器的額定功率，把家中的其他用電器都斷開，只接入該用電器，用電器在額定電壓下工作半小時，電能表的轉(zhuǎn)盤恰好轉(zhuǎn)過300圈，若電路中沒有發(fā)生漏電現(xiàn)象，則該用電器的額定功率為

W，這半小時內(nèi)消耗的電能是

kW·h。（典例）3.華為某款手機鋰電池上面標明電壓為3.7?V，容量為3000?mA·h，則它充滿電后存儲的電能為

J；該手機的待機電流為15?mA，則該手機最長待機時間為

h.（典例）4.某國產(chǎn)新款智能手機，支持最新的超級快充技術(shù)。該手機在通過超級快充模式充電時，消耗的功率為40W，充電器輸出電壓為10V，則充電電流為(

)A.0.25A B.1A C.4A D.5A★考點二：復(fù)雜電能和電功率計算：（典例）5.一只電水壺的額定電壓為220V，正常工作1min消耗的電能為6.6×104J.求：

(1)電水壺的額定功率；

(2)（典例）6.某電熱取暖器的簡化電路如圖所示，R1、R2為發(fā)熱電阻，取暖器工作時，通過開關(guān)S1和S2實現(xiàn)低溫、高溫的擋位控制，已知高溫擋功率為1320?W，R1=55?Ω。求：

(1)取暖器工作時通過R1的電流；

(2)取暖器處于低溫擋時，工作1?min產(chǎn)生的熱量；

跟蹤訓(xùn)練7.關(guān)于電功，下列說法中正確的是(

)A.通電的時間越長，電流做的功越多 B.通過用電器的電流越大，電流做的功越多

C.用電器兩端的電壓越大，電流做的功越多 D.電流做功越多，消耗的電能就越多8.如圖所示電路中，電源電壓不變，只閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)為0.3A，再閉合開關(guān)S2，電流表示數(shù)變化了0.4A，則同時閉合S1、S2后，相同時間內(nèi)R1、RA.3：4 B.4：3 C.7：3 D.4：79.甲、乙二個普通白熾燈泡銘牌上分別標著“220V?40W”、“110V?40W”字樣，正常發(fā)光相同時間，它們消耗的電能(

)A.甲燈的多 B.乙燈的多 C.一樣多 D.不能確定10.有兩個電路元件A和B，流過元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖甲所示，把它們串聯(lián)在電路中，如圖乙所示。閉合開關(guān)S，這時電流表的示數(shù)為0.2A，則電源電壓和元件A的1min內(nèi)消耗的電能分別是(

)

A.2.0?V

0.8J B.4.5?V?0.5?J C.2.5?V

1.0?J D.4.5?V?24J11.如圖所示，電源電壓保持不變，開關(guān)S閉合后，燈L1、L2都能正常發(fā)光，甲、乙兩個電表的示數(shù)之比是3：4，則相同時間內(nèi)兩燈消耗的電能之比是(

)

A.1：2 B.2：1 C.1：3 D.3：212.近幾年，國產(chǎn)品牌手機快充技術(shù)發(fā)展迅速，手機充電功率已經(jīng)達到120W，遠遠領(lǐng)先國外同類型品牌。如圖所示，一塊手機用的鋰電池，工作時電池電壓約4V，容量為4000mA?h。關(guān)于此電池下列說法正確的是(

)A.電池放電時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.此電池充滿電大約儲存了57600J的電能

C.給電池充電時，這塊電池相當于電路中的電源

D.若采用120W的超快閃充充電器給這塊電池充電，理論上充滿電大約需要15分鐘13.如圖是某種電砂鍋的工作電路圖，S是溫控開關(guān)，當S閉合時，電砂鍋處于______(選填“加熱”或“保溫”)狀態(tài)；電砂鍋加熱時功率為1100W，保溫時功率為55W.則電阻R2為______Ω。

14.如圖甲所示電路，電源電壓不變。閉合開關(guān)后，滑片P由b端滑到a端，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的變化關(guān)系如圖乙所示，則可判斷電源電壓是______V.當滑片P由b端移動到中點，電路中消耗的電功率變化了______W。15.小亮家新買了一輛汽車，車上的座椅墊具有電加熱功能，如圖所示是該座椅墊加熱部分的電路簡圖。已知電源電壓為24?V，高溫擋功率為36?W，S為擋位切換開關(guān)。電熱絲阻值R2=3R1。則電熱絲R1的阻值是__________Ω，高溫擋和低溫擋功率之比為__________。

16.2020年我市空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)達293天，監(jiān)測大氣污染物濃度的電路如圖甲所示，R為氣敏電阻，其材料一般為______(填“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”)，氣敏電阻阻值R隨污染物濃度變化曲線如圖乙所示。污染物濃度增大時，監(jiān)測儀表讀數(shù)變大，該表應(yīng)為圖甲中______表，此過程中電路總功率______(填“變大”“變小”或“不變”)。

17.圖示電路中，電源電壓保持不變，電阻R1的阻值為20Ω.當開關(guān)S1閉合、S2斷開時，電流表示數(shù)為0.3A；當開關(guān)S1、S2均閉合時，電流表示數(shù)變?yōu)?.5A.求：

(1)電源電壓；

(2)電阻R2的阻值；

(3)當開關(guān)S1、S2均閉合時，電路消耗的總功率．

18.如圖所示為某用電器的內(nèi)部簡化電路，R1和R2為定值電阻，R1=?176Ω。現(xiàn)將該用電器接入電壓為220V的電路，當S1斷開、S2接(1)只閉合S1時，流過R1(2)電阻R2的阻值(3)該用電器的最大電功率。19.在抗擊新冠肺炎疫情期間，中醫(yī)為診療發(fā)揮了積極作用，成為世界矚目的“中國戰(zhàn)法”重要組成部分。如圖甲所示為小藝同學(xué)家的電中藥壺，有“猛火”和“文火”兩個擋位，工作電路簡化為圖乙所示，其中S′為擋位開關(guān)，R1、R2為定值電阻，A、B為阻值可忽略不計的指示燈。當電中藥壺處于猛火擋時，紅燈亮；處于文火擋時，綠燈亮。已知電中藥壺額定電壓為220V，猛火擋的額定功率為2420W，R2=180Ω。

(1)判斷A燈是紅燈還是綠燈；

(2)求電中藥壺文火擋的額定功率；

(3)暑假的一天晚上，小藝用電中藥壺幫奶奶熬藥，先用猛火擋加熱6min至沸騰后，再用文火擋慢熬30min，共消耗電能0.3kW20.在測量標有“3.8?V”的燈泡L的額定功率時，為了使電壓表讀數(shù)更精確，電路設(shè)計如圖所示。已知電源電壓恒為5?V，電壓表有“0～3?V”與“0～15?V”兩個量程，滑動變阻器最大阻值為20?Ω。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P使燈泡L正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)為0.3?A。(1)求燈泡L的額定功率。(2)當燈泡L正常發(fā)光時，求滑動變阻器在10?s內(nèi)消耗的電能。(3)若僅將燈泡L更換為5?Ω的定值電阻R，其余電路元件及連接均不變，閉合開關(guān)后，在保證電路安全的前提下，求電阻R的最小功率。

答案和解析1.【答案】接地；高；8

【解析】【分析】

本地考查安全用電知識、節(jié)能措施及電功公式的應(yīng)用。

金屬外殼的家用電器的外殼一定要接地，這樣可以避免觸電事故的發(fā)生；夏天，為了節(jié)能，可將冰箱的設(shè)置溫度適當調(diào)高些；

電冰箱工作時的功率和額定功率相等，知道消耗的電能，根據(jù)P=Wt求出電冰箱工作的時間

【解答】

電冰箱的外殼是金屬做的，家用電器的金屬外殼一定要接地，可防止因漏電使外殼帶電而造成觸電事故，以保證安全；

夏天，為了節(jié)能，可將冰箱的設(shè)置溫度適當調(diào)高些，減小冰箱的工作時間；

冰箱銘牌上標有“220V?150W”字樣，表示冰箱的額定電壓為220V，額定功率為150W，

電冰箱工作時的功率P=150W=0.15kW，一天消耗的電能W=1.2kW?h，

由P=Wt可得，電冰箱的壓縮機在一天內(nèi)工作的總時間：

2.【答案】120

0.06

【解析】

解析

轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動300圈消耗電能：W=3005000?kW?h=0.06?3.【答案】39960200

【解析】鋰電池充滿電后存儲的電能為W=UIt=3.7?V×3?A×3600?s=39960?J；該手機最長待機時間為t=4.【答案】C

【解析】【分析】

此題考查了電功率變形公式的應(yīng)用，計算過程簡單，是一道基礎(chǔ)題。

已知充電功率和輸出電壓，利用公式I=PU得到充電電流。

【解答】

因為P=UI，

所以充電電流為I=?P?U=?5.【答案】解：

(1)電熱水壺的實際功率：

P=Wt=6.6×104J60s=1100W，

因為電水壺正常工作，

所以其額定功率：P額=P=1100W；

(2)由P=UI可得，電水壺正常工作時的電流：

I=P【解析】(1)知道電水壺正常工作1min消耗的電能，利用P=Wt求其電功率，即額定功率；

(2)知道正常工作電壓，利用P=UI求電水壺正常工作時的電流。

本題考查了電功率定義式P=W6.【答案】解：(1)當閉合S1、S2時，R1、R2并聯(lián)，所以U=U1=U2=220?V，

取暖器工作時通過R1的電流：I1=U1R1=220V55Ω=4A；

(2)當只閉合S1時，只有R1工作，當閉合S1、S2時，R1、R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點可知，并聯(lián)的總電阻小于任一分電阻，電壓是一定的，根據(jù)P=U2R可知，當只閉合S1時，只有R1工作，電路中的電阻最大，電功率最小，電熱取暖器處于低溫擋，取暖器處于低溫擋時，工作1?min產(chǎn)生的熱量：

Q=I?2R1t=(4?A)2×55?Ω×1×60?s=5.28×104?J；

(3)低溫擋的額定功率：P低=U2R【解析】(1)根據(jù)歐姆定律求取暖器工作時通過R1的電流。

(2)S1閉合、S2斷開時，只有R1接入電路，此時為低溫擋，根據(jù)焦耳定律求取暖器處于低溫擋時，工作1?min產(chǎn)生的熱量。

(3)根據(jù)功率公式求出低溫擋的功率；根據(jù)并聯(lián)電路的特點求出R2的電功率，利用根據(jù)P=UI求出通過7.【答案】D

【解析】【分析】

電流做功的過程，實際上就是能量轉(zhuǎn)化的過程，電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化成其它形式的能；而電功的大小可以用W=UIt進行計算．

本題考查了學(xué)生對電功定義和公式的理解與掌握，是一道基礎(chǔ)題目．

【解答】

(1)電流做功的多少與用電器兩端的電壓U和通過用電器的電流I、通電時間t有關(guān)，其中一個因素變大時，不能說明電流所做的功越多，故ABC不正確；

(2)電流做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程，消耗多少電能，電流做功多少，轉(zhuǎn)化為多少其它形式的能，故D正確．

故選D．8.【答案】A

【解析】【分析】

此題考查了并聯(lián)電路的特點和電能計算公式的應(yīng)用，得到兩個支路電流大小是解答此題的關(guān)鍵。

當只閉合S1時，R1單獨接入電路；再閉合S2時，R1、R2并聯(lián)。

已知電流表前后兩次示數(shù)關(guān)系，可以得到通過兩只電阻的電流，利用公式W=UIt比較消耗的電能。

【解答】

由圖知，只閉合S1時，R1單獨接入電路，電流表測R1的電流，則I1=0.3A；

再閉合S2時，R1、R2并聯(lián)，電流表測干路中的電流，

兩只開關(guān)都閉合時，由于并聯(lián)電路中各電阻互不影響，所以通過R1的電流仍然為I1=0.3A，

電流表示數(shù)變化了0.4A，則說明通過R2的電流為9.【答案】C

【解析】【試題解析】

解：用電器在正常工作時的實際功率等于用電器的額定功率，

由燈泡的銘牌可知，兩個白熾燈的額定功率相等，

則它們正常發(fā)光時的實際功率P相等，

由W=Pt可知，在相等時間t內(nèi)它們消耗的電能相等。

故選：C。

用電器在正常工作時的實際功率等于額定功率，已知額定功率與時間，由W=Pt可以比較用電器消耗的電能。

本題考查了電能的計算，關(guān)鍵是知道用電器在正常工作時的實際功率等于額定功率。10.【答案】D

【解析】解：由電路圖可知，電路元件A和B串聯(lián)，電流表測電路中的電流，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，電流表的示數(shù)為0.2A時，IA=IB=I=0.2A，

由圖象可知，A和B兩端的電壓分別為：

UA=2.0V，UB=2.5V，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，電源的電壓：

U=UA+UB=2.0V+2.5V=4.5V；

元件A的1min內(nèi)消耗的電能W=UAIt=2V×0.2A×60s=24J。11.【答案】C

【解析】解：

由電路圖可知，開關(guān)S閉合后，如果乙為電流表將會造成電源短路；如果甲為電流表將會造成L2短路、L2不能工作；

因燈L1、L2都能正常發(fā)光，所以甲、乙都為電壓表，此時燈L1、L2串聯(lián)，電壓表甲測量L2兩端電壓，電壓表乙測量電源電壓；

已知甲、乙兩個電表的示數(shù)之比是3：4，設(shè)甲表示數(shù)為3k，乙表示數(shù)為4k，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，則L1的電壓為：U1=4k?3k=k，故燈L1、L2兩端的電壓之比為：U1U2=k3k=13；

根據(jù)W=UIt，在通電時間和電流相等的條件下，兩燈消耗的電能之比等于電壓之比，結(jié)合以上分析可知，相同時間內(nèi)兩燈消耗的電能之比是1：12.【答案】B

【解析】解：A.電池放電時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，提供給用電器，故A錯誤；

B.電池可以儲存的電能W=UIt=4V×4000mA?h=4V×4000×10?3A×3600s=5.76×104J，故B正確；

C.給電池充電時，這塊電池相當于電路中的用電器，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故C錯誤；

D.由公式P=Wt可知，若采用120W的超快閃充充電器給這塊電池充電，理論上充滿電的時間：t=WP=5.76×104J120W=480s=8min，故D錯誤。

故選：B13.【答案】加熱

836

【解析】【分析】

(1)電源電壓U不變，由P=U2R可知，電阻越大、電功率越小，電砂鍋處于保溫狀態(tài)；電阻越小、電功率越大，電砂鍋處于加熱狀態(tài)；

(2)根據(jù)公式P=U2R的變形可計算電阻的大小。

本題中，主要考查了對歐姆定律的熟練運用的電功率各個變形公式的掌握情況，計算量較大，公式較多，有一定難度。

【解答】

解：

(1)由圖知，當S閉合時，只有R1工作，電路中電阻小，電源電壓不變，由P=U2R可知，此時電功率大，為加熱狀態(tài)；

(2)當S閉合時，R1單獨工作，為加熱狀態(tài)，由P=U2R可得，R1的阻值：

R1=U2P加熱=(220V14.【答案】9

2.25

【解析】解：(1)當滑片在a端時，電路為R的簡單電路，電壓表的示數(shù)最大，電流表的示數(shù)最大，

由圖象可知，電源的電壓U=9V，電路中的電流I=1.5A，

由I=UR可知，電阻R的阻值：

R=UI=9V1.5A=6Ω；

(2)當滑片位于b端時，R與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，此時電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最小，

由圖象可知，R兩端的電壓UR=3V，電路中的最小電流I′=0.5A，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，滑動變阻器兩端的電壓：

U滑=U?UR=9V?3V=6V，

滑動變阻器的最大阻值：

R滑=U滑I′=6V0.5A=12Ω，

則電路消耗的總功率：

P=UI=9V×0.5A=4.5W；

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，當滑片位于中點時電路的總功率：

P′=U2R+R滑2=(9V)26Ω+12Ω2=6.75W，15.【答案】16；4:1；

【解析】【分析】

本題考查了電功率公式P=U2R的應(yīng)用，關(guān)鍵是弄清當開關(guān)處于不同的檔位，電路連接的方式不一樣，難度不大。

【解答】

當S接高溫檔時，電路為R1的簡單電路，根據(jù)P=U2R，可得R1=U2P16.【答案】半導(dǎo)體

電流

變大

【解析】解：氣敏電阻R是由半導(dǎo)體材料制成的；

由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流；

當污染物濃度增大時，根據(jù)圖乙可知，氣敏電阻的阻值減小，總電阻減小，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，即電流表示數(shù)變大；氣敏電阻的阻值減小，由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，氣敏電阻R兩端的電壓變小，即電壓表示數(shù)變小；

由題知，污染物濃度增大時，監(jiān)測儀表讀數(shù)變大，所以監(jiān)測儀表應(yīng)為電流表；

電源電壓不變，電路中的電流變大，根據(jù)P=UI可知，總功率變大。

故答案為：半導(dǎo)體；電流；變大。

氣敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成的；

由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流；由圖乙可知當污染物濃度增大時氣敏電阻R的阻值變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化，由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)的變化，據(jù)此結(jié)合題意判斷監(jiān)測儀表是電流表還是電壓表；

根據(jù)P=UI判定總功率的變化。17.【答案】解：(1)當開關(guān)S1閉合、S2斷開時，電路為R1的簡單電路，

電源的電壓U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；

(2)當開關(guān)S1、S2均閉合時，兩電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，通過電阻R2的電流

I2=I?I1=0.5A?0.3A=0.2A，

R2=UI2=6V0.2A=30Ω；

(3)當開關(guān)S1、S【解析】(1)當開關(guān)S1閉合、S2斷開時，電路為R1的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；

(2)當開關(guān)S1、S2均閉合時，兩電阻并聯(lián)，電流表測干路電流；根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過R2的電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻R2的阻值；

(3)根據(jù)P=UI18.【答案】(1)1.25A

(2)44Ω

(3)1375W

【解析】(1)由電路圖可知，只閉合S1時，電路為R1的簡單電路，此時流過R1的電流：I=UR1=220V176Ω=1.2