专题13 电功率（原卷版）

专题13 电功率 模型构建｜真题试炼｜模拟演练｜题组通关 高频模型 中考题型分布 分值占比 模型01 电能表的相关计算（高频考点） 选择题、填空题、计算题 2~4 分 模型02 电功率的计算（高频考点） 选择题、填空题、计算题 2~8 分 模型03 电功率的比值计算（高频考点） 选择题、填空题 2~4 分 模型04 电功率的极值问题（重难点、高频考点） 选择题、填空题、计算题 2~8 分 模型05 家用电器档位问题（高频考点） 填空题、计算题 2~8 分 中考·模型解读 识 总结·模型构建 善 模型01 电能表的相关计算 真题·思维剖析 解 （北京）股份有限公司 【变式1-1】（2024·天津静海·模拟预测）如图所示，对于电能表面板上的一些参数，某同学做了如下结论： 此表是测量电功率的仪器； 此时电能表的读数为 ① ② 5366k•；③“10（20） 中的 ” “20”是指这个电能表 中通过的电流是20；④“720r/（k•） 是指电路中每消耗 ” 1 千瓦时电能，转盘转过720 转。下列说法正确 的是（ ） ．①② B．①③ ．②③ D．②④ 【变式1-2】（2024·辽宁鞍山·模拟预测）某电能表的表盘上标有“1600mp/(k·)”的字样，将铭牌上标有 “220V，1210”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作6m，这段时间内电能表的指示灯闪烁了 160 次，该电路的实际电压为 V，若这些电能的84%全部被水吸收，可使36kg 的水从20℃升高到 ℃。 [水=42×103/(kg· )] ℃ 【变式1-3】（2024·江苏宿迁·模拟预测）如图所示是用来测量电能的仪表，这只电表此时的读数是 k·， 当电路中只有一个电饭煲接入电路，正常工作12m，发现此电能表的转盘转过了500 转，则这个电饭煲消 耗的电能是 k·，它的额定功率是 。 变式演练 （北京）股份有限公司 『模型解读』 串联 并联 图例 电功 电功率 比例关系 『核心提示』 【例2】（2023·青海西宁·中考真题）如图所示的电路中，电源电压恒定，电阻 ， ，当开 关 、 断开， 闭合时，电流表示数为02，则电源电压为 V；当开关 、 闭合， 断开时， 和 联，此时电路中的总功率为 。 模型02 电功率的相关计算 真题·思维剖析 解 （北京）股份有限公司 【变式2-1】（2024·黑龙江哈尔滨·一模）如图所示电路，忽略灯丝电阻的变化，当滑动变阻器的滑片置于 阻值最大端时，闭合开关，灯发光，电路消耗的总功率为6；当滑片移到中点时，电路消耗的总功率为9。 则滑片在中点时灯泡消耗的实际功率为 ，灯泡前后消耗功率之比 。 【变式2-2】（2024·湖南·一模）如图所示电路，电源电压保持12V 不变，R 为滑动变阻器，R1、R2为定值 电阻，且R1:R2=1:2 此电路的连接方式是 联。当R 的滑片置于中点时，此时电流表1、2的示数之比为 8:5，电路的总功率为264，则R 的最大阻值为 Ω。 【变式2-3】（23-24 九年级上·四川成都·期末）两个电路元件和B 中的电流与其两端电压的关系如图所示， 由图可知（ ） 变式演练 ．两个元件电阻的大小关系是：R>RB B．、B 并联接在25V 电源上时，干路电流为07 ．、B 并联连接时，若断路，则B 两端也没有电压 D．将、B 串联，若该电路中电流为03，则总功率是135 『模型解读』 串联 并联 图例 比例关系 模型03 电功率的比值计算 真题·思维剖析 解 （北京）股份有限公司 【例3】（2023·广东深圳·中考真题）已知 ， ，琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电 阻连接在一起，则（ ） ．图甲中R1与R2的电流比 B．图乙中R1与R2的电压比 ．图甲与图乙的总功率比 D．图甲与图乙的总功率比 【变式3-1】（多选）（2022·天津·中考真题）如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“6V，6”和“6V，3”字 样，电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ） ．只闭合S1时，甲、乙两灯的实际功率之比为2：1 B．只闭合S2、S3时，甲、乙两灯的实际功率之比为2：1 ．只闭合S1、S2时，电路的总功率为6 D．只闭合S1、S2时，电路的总功率为3 【变式3-2】（2024·河南周口·一模）如图所示，电源电压恒定， ，当S 闭合， 断开时，电流表 的示数为02，则电源电压U 为 V；当S、 都闭合时，电流表的示数为05，则 的阻值为 ；此时 变式演练 （北京）股份有限公司 与 的功率之比为 。 【变式3-3】（2024·安徽·一模）如图所示电路，电源电压保持不变，当开关S1、S2都闭合后，电流表示数 为03，如果此时断开开关S2，电流表示数较之前变化了02，则此时接入电路中的定值电阻R1与R2消耗的 电功率之比为 。 『模型解读』 如图，由 可知,电源电压一定时,当电路总电阻最大时(滑片移到最左端)，电路电流最小,电路消耗 的总功率最小,即 模型04 电功率的极值计算 （北京）股份有限公司 当电路总电阻最小时(滑片移到最右端),电路电流最大,电路消耗的总功率最大,即 滑动变阻器的功率与电流或电压的关系: 或 【例4】（2023·内蒙古呼和浩特·中考真题）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。R1为定值电阻。 闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P 从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完整图像 如图乙所示。求： （1）电源电压和定值电阻R1的阻值； （2）滑动变阻器R2的最大值和它消耗的最大功率。 真题·思维剖析 解 变式演练 （北京）股份有限公司 【变式4-1】（2024·陕西宝鸡·一模）如图甲所示，电源电压保持不变。电流表的量程为 ，电压表 、 的量程均为 ，滑动变阻器的规格为“ ，小灯泡的额定电压为 ” 。滑动变阻器的 滑片P 在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表 的示数为 。在保证电路各元件安全的最大范围内调 节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） ．图像反映的是电压表 与电流表示数的变化 B．电源电压为 ．滑动变阻器的取值范围是 D．电路的功率范围为 【变式4-2】（2024·重庆·一模）如图所示的电路中，R1为定值电阻，电源电压保持不变。闭合开关S 后， 滑动变阻器滑片P 从b 端移动到端的过程中，电压表示数U 与电流表示数的关系图像如图所示，下列判断 错误的是（ ） ．电源电压为6V B．R1的电阻为10Ω ．滑动变阻器的最大电阻为20Ω D．电路消耗的最小功率为08 【变式4-3】（2024·山东聊城·一模）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻 的阻值为 ，小灯 （北京）股份有限公司 泡L 标有“ （电阻不随温度而变化），滑动变阻器 ” R 标有“ ，电流表的量程为 ” 。 当S 闭合， 断开，滑片P 移到距R 最右端 处时，小灯泡正常发光。求： （1）小灯泡的电阻 ； （2）求电源电压和通电 电路消耗的电能； （3）在保证电路安全的前提下，任意调整开关S、 的开闭状态，并移动变阻器的滑片P，电路消耗 总功率的最小值与最大值之比。 『模型解读』 1 串联式加热保温问题 （1）当开关S 断开时，保温档，其保温功率: ； 模型05 家用电器档位问题 （北京）股份有限公司 （2）当开关S 闭合时（对R1短路），加热档，其加热功率： ； 2 并联式加热保温问题 （1）当开关S 断开时，保温档，其保温功率: ； （2）当开关S 闭合时，加热档，其加热功率： ； 『核心提示』 比较高低温档，实际上比较消耗的实际功率的大小问题。高温档表示消耗实际功率较大，保温档表示 消耗的实际功率较少的。 【例5】（2023·四川绵阳·中考真题）如图甲所示的空气炸锅能快捷烹制食物。如图乙是某型空气炸锅加热 部分的简化电路，有低温、中温、高温三挡，R1和R2是发热定值电阻，R2=110Ω，额定电压为220V。已知： 只闭合S3是中温挡，则中温挡的额定功率是 ；若只闭合开关S2，则是 （选填 高 或 低 ） “ ” “ ” 温挡。 真题·思维剖析 解 （北京）股份有限公司 【变式5-1】（2024·安徽合肥·一模）如图所示是一款电火锅简化电路图，额定电压为220V，通过挡位开 关实现高、中、低三挡控温功能，中温档功率为440，高温挡功率为1100。R1、R2、R3均为加热电阻（阻 值保持不变）。已知R1的阻值为176Ω，R2的阻值为66Ω。求： （1）电火锅在中温挡工作时的电流是多少？ （2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？ （3）某次使用时，用高温挡正常工作时，将1kg 水从20℃加热到100℃用时6m，该电火锅的加热效率是 多少？【水=42×103/（kg•℃）】 【变式5-2】（2024·河南商丘·一模）某电饭煲内部电路简图如图甲，S 为总开关， 为自动控制开关，某 同学用仪表测量出了该电饭煲煮饭和保温全过程的电流随时间变化的图像如图乙，电饭煲的工作电压恒为 变式演练 （北京）股份有限公司 ，当开关S、 均闭合时，电饭煲处于 （选填 加热 或 保温 ）挡，该挡位的电功率为 “ ” “ ” ， 定值电阻 的阻值为 。 【变式5-3】（2024·广东江门·一模）小明家新买了一个电热煎药壶。原本有高、中、低三挡功率。用了一 段时间后发现低温挡不能工作、高温挡和中温挡发热相同。小明翻阅说明书查到电热煎药壶工作电路如图 所示，小明想到造成故障的原因是 ，说明书上还写着 高温挡 “ 400、中温挡200，低温挡100”的字样。 那么小明应该找一个 Ω 的电阻丝来修复这个壶；此壶在高温挡工作 m 可使体积为1L，初温为20℃的 药液温度升高到100℃，（ 药液=42 103/（kg·℃， 药液=1 103kg/m3）不计热量损失。 题组1：电功率的计算 1．（2023·四川乐山·中考真题）如图所示的电路中，电源电压恒为6V，电流表量程为“0-06”，电压 表量程“0-3”，滑动变阻器R 的规格为“20Ω，1”，小灯泡L 标有“25V，125”字样（忽略温度对灯丝电阻 的影响）。在保证电路安全的情况下，灯泡两端电压不超过其额定电压。移动滑动变阻器的滑片，下列说 法中错误的是（ ） 好题·题组通关 练 （北京）股份有限公司 ．小灯泡正常发光时电阻是5Ω B．滑动变阻器滑片P 向左移动，小灯泡变亮 ．电路中通过的最小电流为024 D．整个电路的最大电功率是36 2．（2023·江苏淮安·中考真题）如图所示的电路中，电源电压恒定， 为定值电阻， 为电阻箱。 闭合开关，调节 的阻值，下列关于电流表示数 、电压表示数 、 的功率 及 的阻值之间的关系图 像正确的是（ ） ． B． ． D． 3．（2023·湖北襄阳·中考真题）将四个定值电阻 、 、、 分别接入不同电路中，测出各电阻两端 的电压 和通过的电流 ，把测得的数据描点在坐标系中如图所示。根据图中信息判断，下列说法正确的 是（ ） （北京）股份有限公司 ． 的阻值大于 的阻值 B． 的电功率大于 的电功率 ．通过的电流最小 D．两端电压最大的是 4．（多选）（2023·辽宁鞍山·中考真题）如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡 标有“ ， 字样（灯丝电阻不变）， ” 。闭合开关 ，断开开关 、 ，滑片P 从 端向右滑到某一位置 时（图中未标出），灯泡恰好正常发光；保持滑片P 的位置不变，同时闭合开关 、 和 ，滑片P 从 向左滑到 端。两次电流表 的示数 随滑动变阻器阻值 变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是（ ） ．灯泡的电阻为 B．电源电压为 ．滑动变阻器的最大电阻为 D．当 、 和 都闭合时，调节滑片P，电路消耗总功率的最小值为 5．（多选）（2023·辽宁朝阳·中考真题）如图甲所示，电源电压恒定，两块电压表的量程均为 ，电流表量程是为 。当开关 闭合后，滑动变阻器 的滑片 从最右端 移至最左端时， 灯 恰好正常发光，两块电压表和电流表示数的变化关系如图乙所示，下列说法中正确的是（ ） （北京）股份有限公司 ．电源电压为8V B．灯泡 的额定功率为 ．滑动变阻器 的最大阻值为 D．滑片位于 端时，通电1 分钟 产生的热量是 6．（2023·海南·中考真题）如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L 标有“6V03”，滑动变阻器R 标 有“20Ω 2”，电路工作时不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全。只闭合开关S 时电路的最小总功率为 ， 开关S、 均闭合时的最小总功率为 ，两种情况下，移动滑片，得到电流表示数随滑动变阻器阻值 R 变化的关系如图乙。则电源电压U= V， P1: P2= 。 7．（2023·江苏镇江·中考真题）物理综合实践小组调查了学校一周的用电情况，如图为两次记录的电 能表示数，学校这一周消耗的电能为 。调查得知，学校共有电功率为40 的日光灯600 盏，它们之间 是 联的，他们建议将这些灯更换为15 的节能护眼灯，若每盏灯每月工作90，更换后，学校因该项目 每月共节省电费 元。[电费单价为05 元/(k·)] （北京）股份有限公司 题组2：加热保温问题 8．（2023·辽宁大连·中考真题）如图是某品牌家用电炒锅的简化电路，电源电压为220V， 、 是 发热电阻， 的阻值为88Ω。开关S 接时为高温挡，高温挡功率为2200；开关S 接b 时为低温挡。试求： （1）电阻 的阻值是多少？ （2）低温挡工作时电路中的电流是多少？ （3）低温挡工作5m 电流做的功是多少？ 9．（2023·辽宁丹东·中考真题）如图所示是某品牌电热锅的简化电路，R1、R2均为发热电阻。电热锅 工作时，通过开关S1和S2实现低温、中温和高温的挡位控制，已知低温挡电阻R1=110Ω，中温挡功率为 880；求： （1）电热锅低温挡工作时的电功率； （2）电热锅中温挡工作时的电流； （3）使用电热锅高温挡将质量为2kg 的水从20℃加热到75℃所用的时间。[不计热量损失，水的比热容 =42×103/（kg•℃）] （北京）股份有限公司 10．（2023·内蒙古通辽·中考真题）小华家有一个标有“220V 2200”的即热式水龙头，在使用时发现 不能满足家人对冬夏两季水温的需求，于是他增加了两个相同的发热电阻R 和两个指示灯（指示灯电阻不 计），设计了如图甲所示的电路进行改进，其中 为改进前水龙头的发热电阻，开关 可以同时与、b 相 连或只与相连，使其具有两档工作状态（忽略发热电阻阻值的变化）。 （1）请求出 的阻值； （2）改进前，小华关闭家中其他电器，只让该水龙头工作，发下家中电能表（如图乙所示）1m 转20r， 请求出此时该水龙头的实际功率； （3）改进后，水龙头正常工作时两档电功率之比为4 1 ∶，请求出正常工作时高温档的电功率。 （北京）股份有限公司 11．（2023·辽宁本溪·中考真题）如图为某款水暖电热毯的简化电路图，其中R、 、 均为加热电 阻。该电热毯具有 调温 和 恒温 两挡，开关接 “ ” “ ” 1 为 调温 挡，功率变化范围为 “ ” 50~100，开关接2 为 恒温 挡，功率为 “ ” 33。电热毯内装有1kg 水。[ ]求： （1）电热毯在恒温挡时的电流； （2）可变电阻R 的最大阻值； （3）若用最大功率加热，不计热损失，电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间。 12．（2023·山东潍坊·中考真题）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱 的工作原理图。S 为电源开关，通过控制温控开关 可实现 保温 加热 两个挡位间的切换。电源电 “ ”“ ” （北京）股份有限公司 压 ， 、 是电热丝， ， 加热 时恒温箱的电功率 “ ” 。将恒温箱两气孔 封闭，闭合开关S， 置于 加热 挡位，箱内温度从 “ ” 升至设定的恒温温度，用时130s，该段时间内 的加热效率 。恒温箱的容积 ，箱内空气密度 ，箱内空气的比热容 。求： （1） 保温 时恒温箱的电功率； “ ” （2）电热丝 的阻值； （3）恒温箱的恒温温度。 13．（2023·山东东营·中考真题）小明家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有4kg 导热 油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换，图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值 相同。 （1）电暖器低温挡工作时，开关应处于 位置（选填“1”“2”或“3”）。 （2）已知中温挡额定功率为1000，求电阻R 的阻值和高温挡的额定功率。 、 （北京）股份有限公司 （3）使用高温挡正常工作5m，导热油温度由15℃升高到75℃，若消耗的电能有84%被导热油吸收，求 导热油的比热容。 （4）根据所学的电学知识，请你提出一条安全使用电暖器的建议。 14．（2023·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）如图甲所示是一款小型电火锅，通过挡位开关实现高、中、 低三挡控温功能。图乙是它的简化电路图，R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变）。已知R1的阻值为 176Ω，电火锅的部分参数如下表所示。求： 额定电压 220V 低温挡功率 中温挡功率 440 高温挡功率 1100 （1）R2的阻值是多少？ （2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？ （3）某次使用时，用高温挡将1kg 水从20℃加热到100℃用时56m，该电火锅的实际功率是多少？（不 计热损失） （北京）股份有限公司 15．（2023·湖北·中考真题）图甲是一款可调节功率的老式电热器简化电路图。电源电压为220V，定 值电阻 是加热部分， 是最大阻值为176Ω 的滑动变阻器。开关S 接1 时，电热器处于加热挡，通过调 节 接入电路的阻值来改变 的加热功率，其最大加热功率为1100。当电热器达到设定温度或加热到设 定时间，开关S 自动接2，电热器处于保温挡。 （1）求以最大功率工作时电路中电流大小； （2）如图乙，电能表上参数“R/k·”前面数值不清。让电热器以最大加热功率单独工作72s，与之相连的该 电能表铝盘转过66 圈。请求出该数值大小； （3）求电热器处于保温挡时，电路中电能的利用率。请从节能的角度对电热器提出改进建议。 （北京）股份有限公司 题组3：动态电路中的极值、范围问题 16．（2023·西藏·中考真题）如图所示，电源两端电压恒为 ，定值电阻 的阻值为 ，滑动变 阻器 的最大阻值为 ，开关 闭合后，滑动变阻器的滑片 从最右端滑至中点的过程中，下列选项正