电功率P=UI及推导式的简单计算综合计算题 归纳练 2025年中考物理二轮复习备考

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电功率P=UI及推导式的简单计算综合计算题
归纳练 2025年中考物理二轮复习备考
一、计算题
1．中国茶文化源远流长，如图是某款工夫茶保温碟。电路原理如图所示，电阻为发热体，它的额定电压为220V，额定电功率为44W，且电阻不变。电流通过发热体加热底板使茶汤保温，L为电功率忽略不计的电源指示灯。求：
(1)保温碟正常工作时的电流；
(2)保温碟正常工作时发热体电阻的阻值。
2．如图甲所示电路中，电源电压可调，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2标有“100Ω 1A”字样，灯泡L的规格为“6V 3W”，且灯丝电阻不随温度变化。
(1)求灯泡的电阻。
(2)将电源电压调为18V时，闭合S、S2，断开S1、S3，电压表的量程为“0~15V”，在电路安全的情况下，求R2连入电路的阻值范围。
(3)去掉电压表，将开关S、S1、S2、S3都闭合，调节电源电压，使R1消耗的功率为3.6W。然后将一电流表串联在该电路的某一处，移动滑片P至某一处，使电流表的示数为图乙所示。请确定电流表所有可能连接的位置，并计算出此时R2接入电路的阻值（除不尽时结果保留一位小数）。
3．如图所示的电路中电源电压保持不变，R1=R2=R3=30Ω，当S1、S2都断开，电流表示数是0.2A，求：
(1)电源电压；
(2)S1、S2都闭合时，整个电路的电功率。
4．如图是某小区向居民楼输电的示意图。供电设备提供输出的电压U保持恒定，通过输电线向较远处用户输电，输电线的电阻会造成一定的电压和能量损失，因此供电设备的输出电压一般会高于220V。若本图中输电线的总电阻等效为R0=0.02Ω，闭合开关S，用户用电器两端得到的电压U1=220V，用户用电器的总功率为110kW。求：
(1)通过输电线的电流；
(2)输电线R0的发热功率；
(3)供电设备提供的输出电压U。
5．学校开展了防溺水安全教育后，小明设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器，其简化电路如图甲所示。已知电源电压为6V，报警器由电压表改装，R0是定值电阻，RP是压敏电阻，图乙是RP的阻值随报警器浸入水下深度h变化的图像。报警器未浸入水中时，电流表示数是0.12A；h大于等于1m时，报警器报警。求：
(1)报警器未浸入水中时，RP两端的电压；
(2)R0的阻值；
(3)报警器浸入水下1m时，RP消耗的电功率。
6．小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆，如图所示．其内部由加热系统（加热电阻）和按摩系统（电动机）两部分组成，加热系统的额定电压为，额定功率为，小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入初温为20℃的水，加热系统正常工作将水加热到40℃，求：[]
(1)此过程，加热系统的热效率；
(2)电动机工作中因发热损失的功率。（已知按摩系统中电动机工作电压是工作电流为，其电阻为）
7．在图所示的电路中，电源电压不变，灯L上标有“6V3W”字样。当开关S闭合时，灯L正常发光，电流表的示数为0.6A。求：
(1)通过灯L的电流；
(2)的电功率。
8．如图所示，湾湾运用电学知识设计了一个电子身高测量仪。已知定值电阻R1＝5Ω，电源电压恒为4V，R2的规格为“20Ω，0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为。闭合开关S：
(1)当被测身高增加时，电压表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(2)当R2实际接入的电阻值为5Ω时，电流表的示数为 A；
(3)为保证各元件安全，定值电阻R1的功率范围是 。
9．如图甲所示的电路中，电源电压不变，定值电阻，滑动变阻器R最大阻值为10Ω，灯泡标有“6V 4.8W”，灯泡的信息图像如图乙所示。当只闭合开关S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，灯泡L的实际功率为1.2W。求：
(1)灯泡正常工作的电阻；
(2)电源电压；
(3)闭合开关S、S2，电路消耗的最小电功率。
10．电火锅是一种新型的家用电器，较传统的铜锅而言，集安全与环保于一身，受到越来越多家庭的青睐。如图是某款电火锅内部电路图，加热装置由电热丝和组成，通过控制两开关的闭合方式实现高、中、低温三挡的调节，，。求：
(1)断开，接a时，电路处于什么挡，此时电功率为多少？
(2)电火锅处于高温挡时，电火锅的电功率为多少？
(3)电火锅处于中温挡时，电火锅工作产生的热量为多少？
11．如图所示，电源电压不变，所选电流表量程为“”，电压表量程为“”，灯泡L标有“”字样，定值电阻阻值为，滑动变阻器的规格是“”，闭合开关S，移动滑片至某一位置时，灯泡正常发光，电压表的示数为11V，求：
(1)灯泡正常发光时的电阻；
(2)电源电压；
(3)若用定值电阻替换灯泡L，确保电路所有元件均安全使用的情况下，在移动变阻器滑片的过程中，电路的最大功率恰好是最小功率的3倍，求定值电阻的可能值。
12．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V；6W”字样。当开关S、S1、S2均闭合时，小灯泡L能正常发光，电流表的示数为；当开关S闭合，开关S1、S2均断开时，电流表的示数为。
(1)电阻的阻值是多少？
(2)当开关S、S1、S2均闭合时，消耗的电功率是；当开关S闭合，开关S1、S2均断开时，消耗的电功率是，则∶的值是多少？
参考答案
1．(1)
(2)
（1）保温碟正常工作时的电流为
（2）保温碟正常工作时发热体电阻的阻值为
2．(1)12Ω
(2)24Ω~60Ω
(3)见解析
（1）根据可知灯泡的电阻
（2）由P＝UI可得灯泡的额定电流
闭合S、S2，断开S1、S3时，灯泡L与变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，变阻器允许通过的最大电流为1A，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻
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
当电压表的示数U2＝15V时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，此时灯泡两端的电压
电路中的最小电流
滑动变阻器接入电路中的最大阻值
所以，在电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围为24Ω~60Ω。
（3）开关S、S1、S2、S3都闭合时，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可得，电源的电压
此时通过R1的电流
由图乙可知，电流表A的示数为0.3A或1.5A，则电流表不可能位于R1支路，可能在R2支路，也可能位于干路。
①由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流应大于0.6A，所以，电流表A位于干路时，其示数为 ，此时通过滑动变阻器的电流
则滑动变阻器接入电路中的电阻
②由滑动变阻器允许通过的最大电流为1A可知，电流表位于变阻器支路时其示数，则滑动变阻器接入电路中的电阻
3．(1)12V
(2)9.6W
（1）当S1、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电源的电压U=I(R1+R2)=0.2A×(30Ω+30Ω)=12V
（2）当S1、S2都闭合时，R1与R3并联，R2被短路，电流表测干路电流，整个电路的电功率
4．(1)500A
(2)5000W
(3)230V
（1）用户用电器的总功率为
由可得，通过输电线的电流
（2）输电线上损耗的热功率
（3）根据欧姆定律可知输电线上损失的电压
则供电设备输出电压
5．(1)4.8V
(2)10Ω
(3)0.675W
（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表测R0两端的电压。报警器未浸入水中时，电流表示数为0.12A；由图乙可知，报警器未浸入水中即h=0m时，RP的阻值为40Ω，由欧姆定律可得，RP两端的电压为UP=IRP=0.12A×40Ω=4.8V
（2）报警器未浸入水中时， 电路中的总电阻为
此时RP的阻值为40Ω，所以R0的阻值为R0=R总-RP=50Ω-40Ω=10Ω
（3）报警器浸入水下1m时,由图乙可知，此时RP的阻值为30Ω，电路中的电流为
此时RP消耗的电功率为P=I′2RP′=(0.15A)2×30Ω=0.675W
6．(1)87.5%
(2)8W
（1）水的质量为
加热过程中水吸收的热量为
加热系统正常工作消耗的电能为
加热系统的热效率为
（2）电动机工作中因发热损失的功率为
7．(1)0.5A
(2)0.6W
（1）当开关S闭合时，据图可知，电路为定值电阻和灯泡并联，电流表测干路电流，此时灯泡正常发光，说明灯泡两端电压为6V，电功率为3W，根据并联电压规律可知，电源电压为6V，则通过灯L的电流为
（2）根据并联电流规律可得，的电流为
的电功率为
8．(1)变大
(2)0.4A
(3)0.2W～1.25W
（1）由电路图可知，该电路是串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端电压，当被测身高增加时，变阻器接入电路中的阻值变大，串联电路中元件两端的电压和它的电阻成正比，即电压表的示数变大。
（2）当R2实际接入的电阻值为5Ω时，电流表的示数为
（3）R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0～3V，为了保证电路中各元件安全工作，电路中的最大电流为0.5A，此时定值电阻R1的最大功率为
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大，定值电阻R1两端电压最小为
则此时R2的功率为
所以定值电阻R1的功率范围是0.2W～1.25W。
9．(1)7.5Ω
(2)8V
(3)3.2W
（1）灯泡正常工作的电阻为
（2）当只闭合开关S、S1，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器滑片位于最右端时，此时滑动变阻器全部接入电路，灯泡L的实际功率为1.2W，由图乙可知，此时I=0.6A，UL=2V，所以电源电压为
（3）只闭合开关S、S2，此时R0与滑动变阻器串联，由可知，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路消耗的电功率将最小，最小电功率为
10．(1)220W
(2)1375W
(3)
（1）由图可知，断开，接a时，和串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，因为电源电压U不变，由可知，此时电路中总功率最小，电路处于低温挡；根据串联电路的电阻特点和可知，此时的电功率
（2）开关闭合，接b，和并联，根据并联电路的特点可知，此时电路中电阻最小，电源电压U不变，由可知，电路中的总功率最大，此时电火锅处于高温挡；电火锅高温挡的电功率
（3）断开，接b时，电路中只有接入电路中，电火锅处于中温挡；则电火锅处于中温挡时，电火锅工作产生的热量
11．(1)
(2)20V
(3)
（1）由题意，根据知，灯泡正常发光时的电阻
（2）由电路图可知，移动滑片至某一位置时，灯泡正常发光，此时R1与灯泡、滑动变阻器R2串联，且R1阻值为10Ω，电压表测R2两端电压，电流表测电流，灯泡的额定功率，根据，有
则时，灯泡正常发光，此时电压表的示数为11V，根据串联电路的特点知，电源电压
（3）用定值电阻替换灯泡L，确保电路所有元件均安全使用的情况下，由于滑动变阻器R2的规格是“ 80 Ω ； 0.6 A ”，则电路中的电流最大不超过；当电压表示数最大时，定值电阻的电流最小，有
根据电源电压不变，电路的最大功率恰好是最小功率的3倍，且，则最大电流为最小电流的3倍，故
解得，此时滑动变阻器的电阻
小于最大值，故可以满足要求。
12．(1)
(2)
（1）当开关S、S1、S2均闭合时，小灯泡L与电阻R1并联，电流表测干路电流，小灯泡能正常发光，根据并联电路的电压规律可知，电源电压为U=UL=6V
此时通过小灯泡L的电流为
根据并联电路的电流规律可知，通过R1的电流为I1=I-IL=1.5A-1A=0.5A
电阻R1的阻值为
（2）当开关S、S1、S2均闭合时，R1消耗的电功率为P1=UI1=6V×0.5A=3W
当开关S闭合，开关S1、S2均断开时，电阻R1、R2串联，电流表测电路中的电流，因为串联电路中电流处处相等，所以此时R1两端的电压为U1=I'R1=0.3A×12Ω=3.6V
根据串联电路的电压规律可知，此时R2两端的电压为U2=U-U1=6V-3.6V=2.4V
则R2消耗的电功率为P2=U2I'=2.4V×0.3A=0.72W
则
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