2023-2024学年苏科版中考物理重难点汇编之电功与电功率的计算

电功与电功率的计算一、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＝UItP=UI普适式任何电路都适用W＝I2RtP=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WJkW·h1kW·h=3.6×106J1h=3600s1kW=1000WtshPWkW②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。二、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。三、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。★考点一：电能和电功率的理解和简单计算：（典例）1.电冰箱使用时外壳一定要______，以保证安全，夏天，为了节能，可将冰箱的设置温度适当调______(高/低)，有一台冰箱铭牌上标有“220V 150W”字样，测得其一天消耗的电能为1.2kW⋅h.假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能，估算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为______h。（典例）2.电能表的表盘标有“5000 r/(kW·h)”的字样，用它来测量某一家用电器的额定功率，把家中的其他用电器都断开，只接入该用电器，用电器在额定电压下工作半小时，电能表的转盘恰好转过300圈，若电路中没有发生漏电现象，则该用电器的额定功率为

W，这半小时内消耗的电能是

kW·h。（典例）3.华为某款手机锂电池上面标明电压为3.7 V，容量为3000 mA·h，则它充满电后存储的电能为

J；该手机的待机电流为15 mA，则该手机最长待机时间为

h.（典例）4.某国产新款智能手机，支持最新的超级快充技术。该手机在通过超级快充模式充电时，消耗的功率为40W，充电器输出电压为10V，则充电电流为(

)A.0.25A B.1A C.4A D.5A★考点二：复杂电能和电功率计算：（典例）5.一只电水壶的额定电压为220V，正常工作1min消耗的电能为6.6×104J.求：

(1)电水壶的额定功率；

(2)（典例）6.某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻，取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制，已知高温挡功率为1320 W，R1=55 Ω。求：

(1)取暖器工作时通过R1的电流；

(2)取暖器处于低温挡时，工作1 min产生的热量；

跟踪训练7.关于电功，下列说法中正确的是(

)A.通电的时间越长，电流做的功越多 B.通过用电器的电流越大，电流做的功越多

C.用电器两端的电压越大，电流做的功越多 D.电流做功越多，消耗的电能就越多8.如图所示电路中，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表的示数为0.3A，再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A，则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、RA.3：4 B.4：3 C.7：3 D.4：79.甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220V 40W”、“110V 40W”字样，正常发光相同时间，它们消耗的电能(

)A.甲灯的多 B.乙灯的多 C.一样多 D.不能确定10.有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示，把它们串联在电路中，如图乙所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，则电源电压和元件A的1min内消耗的电能分别是(

)

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.如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1、L2都能正常发光，甲、乙两个电表的示数之比是3：4，则相同时间内两灯消耗的电能之比是(

)

A.1：2 B.2：1 C.1：3 D.3：212.近几年，国产品牌手机快充技术发展迅速，手机充电功率已经达到120W，远远领先国外同类型品牌。如图所示，一块手机用的锂电池，工作时电池电压约4V，容量为4000mA⋅h。关于此电池下列说法正确的是(

)A.电池放电时电能转化为化学能

B.此电池充满电大约储存了57600J的电能

C.给电池充电时，这块电池相当于电路中的电源

D.若采用120W的超快闪充充电器给这块电池充电，理论上充满电大约需要15分钟13.如图是某种电砂锅的工作电路图，S是温控开关，当S闭合时，电砂锅处于______(选填“加热”或“保温”)状态；电砂锅加热时功率为1100W，保温时功率为55W.则电阻R2为______Ω。

14.如图甲所示电路，电源电压不变。闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，则可判断电源电压是______V.当滑片P由b端移动到中点，电路中消耗的电功率变化了______W。15.小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图所示是该座椅垫加热部分的电路简图。已知电源电压为24 V，高温挡功率为36 W，S为挡位切换开关。电热丝阻值R2=3R1。则电热丝R1的阻值是__________Ω，高温挡和低温挡功率之比为__________。

16.2020年我市空气质量优良天数达293天，监测大气污染物浓度的电路如图甲所示，R为气敏电阻，其材料一般为______(填“半导体”或“超导体”)，气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示。污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，该表应为图甲中______表，此过程中电路总功率______(填“变大”“变小”或“不变”)。

17.图示电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω.当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数变为0.5A.求：

(1)电源电压；

(2)电阻R2的阻值；

(3)当开关S1、S2均闭合时，电路消耗的总功率．

18.如图所示为某用电器的内部简化电路，R1和R2为定值电阻，R1= 176Ω。现将该用电器接入电压为220V的电路，当S1断开、S2接(1)只闭合S1时，流过R1(2)电阻R2的阻值(3)该用电器的最大电功率。19.在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个挡位，工作电路简化为图乙所示，其中S′为挡位开关，R1、R2为定值电阻，A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时，红灯亮；处于文火挡时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火挡的额定功率为2420W，R2=180Ω。

(1)判断A灯是红灯还是绿灯；

(2)求电中药壶文火挡的额定功率；

(3)暑假的一天晚上，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，先用猛火挡加热6min至沸腾后，再用文火挡慢熬30min，共消耗电能0.3kW20.在测量标有“3.8 V”的灯泡L的额定功率时，为了使电压表读数更精确，电路设计如图所示。已知电源电压恒为5 V，电压表有“0～3 V”与“0～15 V”两个量程，滑动变阻器最大阻值为20 Ω。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯泡L正常发光，此时电流表示数为0.3 A。(1)求灯泡L的额定功率。(2)当灯泡L正常发光时，求滑动变阻器在10 s内消耗的电能。(3)若仅将灯泡L更换为5 Ω的定值电阻R，其余电路元件及连接均不变，闭合开关后，在保证电路安全的前提下，求电阻R的最小功率。

答案和解析1.【答案】接地；高；8

【解析】【分析】

本地考查安全用电知识、节能措施及电功公式的应用。

金属外壳的家用电器的外壳一定要接地，这样可以避免触电事故的发生；夏天，为了节能，可将冰箱的设置温度适当调高些；

电冰箱工作时的功率和额定功率相等，知道消耗的电能，根据P=Wt求出电冰箱工作的时间

【解答】

电冰箱的外壳是金属做的，家用电器的金属外壳一定要接地，可防止因漏电使外壳带电而造成触电事故，以保证安全；

夏天，为了节能，可将冰箱的设置温度适当调高些，减小冰箱的工作时间；

冰箱铭牌上标有“220V 150W”字样，表示冰箱的额定电压为220V，额定功率为150W，

电冰箱工作时的功率P=150W=0.15kW，一天消耗的电能W=1.2kW⋅h，

由P=Wt可得，电冰箱的压缩机在一天内工作的总时间：

2.【答案】120

0.06

【解析】

解析

转盘转动300圈消耗电能：W=3005000 kW⋅h=0.06 3.【答案】39960200

【解析】锂电池充满电后存储的电能为W=UIt=3.7 V×3 A×3600 s=39960 J；该手机最长待机时间为t=4.【答案】C

【解析】【分析】

此题考查了电功率变形公式的应用，计算过程简单，是一道基础题。

已知充电功率和输出电压，利用公式I=PU得到充电电流。

【解答】

因为P=UI，

所以充电电流为I= P U= 5.【答案】解：

(1)电热水壶的实际功率：

P=Wt=6.6×104J60s=1100W，

因为电水壶正常工作，

所以其额定功率：P额=P=1100W；

(2)由P=UI可得，电水壶正常工作时的电流：

I=P【解析】(1)知道电水壶正常工作1min消耗的电能，利用P=Wt求其电功率，即额定功率；

(2)知道正常工作电压，利用P=UI求电水壶正常工作时的电流。

本题考查了电功率定义式P=W6.【答案】解：(1)当闭合S1、S2时，R1、R2并联，所以U=U1=U2=220 V，

取暖器工作时通过R1的电流：I1=U1R1=220V55Ω=4A；

(2)当只闭合S1时，只有R1工作，当闭合S1、S2时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，并联的总电阻小于任一分电阻，电压是一定的，根据P=U2R可知，当只闭合S1时，只有R1工作，电路中的电阻最大，电功率最小，电热取暖器处于低温挡，取暖器处于低温挡时，工作1 min产生的热量：

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

(3)低温挡的额定功率：P低=U2R【解析】(1)根据欧姆定律求取暖器工作时通过R1的电流。

(2)S1闭合、S2断开时，只有R1接入电路，此时为低温挡，根据焦耳定律求取暖器处于低温挡时，工作1 min产生的热量。

(3)根据功率公式求出低温挡的功率；根据并联电路的特点求出R2的电功率，利用根据P=UI求出通过7.【答案】D

【解析】【分析】

电流做功的过程，实际上就是能量转化的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化成其它形式的能；而电功的大小可以用W=UIt进行计算．

本题考查了学生对电功定义和公式的理解与掌握，是一道基础题目．

【解答】

(1)电流做功的多少与用电器两端的电压U和通过用电器的电流I、通电时间t有关，其中一个因素变大时，不能说明电流所做的功越多，故ABC不正确；

(2)电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程，消耗多少电能，电流做功多少，转化为多少其它形式的能，故D正确．

故选D．8.【答案】A

【解析】【分析】

此题考查了并联电路的特点和电能计算公式的应用，得到两个支路电流大小是解答此题的关键。

当只闭合S1时，R1单独接入电路；再闭合S2时，R1、R2并联。

已知电流表前后两次示数关系，可以得到通过两只电阻的电流，利用公式W=UIt比较消耗的电能。

【解答】

由图知，只闭合S1时，R1单独接入电路，电流表测R1的电流，则I1=0.3A；

再闭合S2时，R1、R2并联，电流表测干路中的电流，

两只开关都闭合时，由于并联电路中各电阻互不影响，所以通过R1的电流仍然为I1=0.3A，

电流表示数变化了0.4A，则说明通过R2的电流为9.【答案】C

【解析】【试题解析】

解：用电器在正常工作时的实际功率等于用电器的额定功率，

由灯泡的铭牌可知，两个白炽灯的额定功率相等，

则它们正常发光时的实际功率P相等，

由W=Pt可知，在相等时间t内它们消耗的电能相等。

故选：C。

用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率，已知额定功率与时间，由W=Pt可以比较用电器消耗的电能。

本题考查了电能的计算，关键是知道用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率。10.【答案】D

【解析】解：由电路图可知，电路元件A和B串联，电流表测电路中的电流，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，电流表的示数为0.2A时，IA=IB=I=0.2A，

由图象可知，A和B两端的电压分别为：

UA=2.0V，UB=2.5V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源的电压：

U=UA+UB=2.0V+2.5V=4.5V；

元件A的1min内消耗的电能W=UAIt=2V×0.2A×60s=24J。11.【答案】C

【解析】解：

由电路图可知，开关S闭合后，如果乙为电流表将会造成电源短路；如果甲为电流表将会造成L2短路、L2不能工作；

因灯L1、L2都能正常发光，所以甲、乙都为电压表，此时灯L1、L2串联，电压表甲测量L2两端电压，电压表乙测量电源电压；

已知甲、乙两个电表的示数之比是3：4，设甲表示数为3k，乙表示数为4k，因串联电路中总电压等于各分电压之和，则L1的电压为：U1=4k−3k=k，故灯L1、L2两端的电压之比为：U1U2=k3k=13；

根据W=UIt，在通电时间和电流相等的条件下，两灯消耗的电能之比等于电压之比，结合以上分析可知，相同时间内两灯消耗的电能之比是1：12.【答案】B

【解析】解：A.电池放电时将化学能转化为电能，提供给用电器，故A错误；

B.电池可以储存的电能W=UIt=4V×4000mA⋅h=4V×4000×10−3A×3600s=5.76×104J，故B正确；

C.给电池充电时，这块电池相当于电路中的用电器，将电能转化为化学能，故C错误；

D.由公式P=Wt可知，若采用120W的超快闪充充电器给这块电池充电，理论上充满电的时间：t=WP=5.76×104J120W=480s=8min，故D错误。

故选：B13.【答案】加热

836

【解析】【分析】

(1)电源电压U不变，由P=U2R可知，电阻越大、电功率越小，电砂锅处于保温状态；电阻越小、电功率越大，电砂锅处于加热状态；

(2)根据公式P=U2R的变形可计算电阻的大小。

本题中，主要考查了对欧姆定律的熟练运用的电功率各个变形公式的掌握情况，计算量较大，公式较多，有一定难度。

【解答】

解：

(1)由图知，当S闭合时，只有R1工作，电路中电阻小，电源电压不变，由P=U2R可知，此时电功率大，为加热状态；

(2)当S闭合时，R1单独工作，为加热状态，由P=U2R可得，R1的阻值：

R1=U2P加热=(220V14.【答案】9

2.25

【解析】解：(1)当滑片在a端时，电路为R的简单电路，电压表的示数最大，电流表的示数最大，

由图象可知，电源的电压U=9V，电路中的电流I=1.5A，

由I=UR可知，电阻R的阻值：

R=UI=9V1.5A=6Ω；

(2)当滑片位于b端时，R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，电压表的示数最小，

由图象可知，R两端的电压UR=3V，电路中的最小电流I′=0.5A，

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：

U滑=U−UR=9V−3V=6V，

滑动变阻器的最大阻值：

R滑=U滑I′=6V0.5A=12Ω，

则电路消耗的总功率：

P=UI=9V×0.5A=4.5W；

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，当滑片位于中点时电路的总功率：

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

【解析】【分析】

本题考查了电功率公式P=U2R的应用，关键是弄清当开关处于不同的档位，电路连接的方式不一样，难度不大。

【解答】

当S接高温档时，电路为R1的简单电路，根据P=U2R，可得R1=U2P16.【答案】半导体

电流

变大

【解析】解：气敏电阻R是由半导体材料制成的；

由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；

当污染物浓度增大时，根据图乙可知，气敏电阻的阻值减小，总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；气敏电阻的阻值减小，由串联电路的分压规律可知，气敏电阻R两端的电压变小，即电压表示数变小；

由题知，污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，所以监测仪表应为电流表；

电源电压不变，电路中的电流变大，根据P=UI可知，总功率变大。

故答案为：半导体；电流；变大。

气敏电阻是由半导体材料制成的；

由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知当污染物浓度增大时气敏电阻R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，由串联电路的分压规律可知电压表示数的变化，据此结合题意判断监测仪表是电流表还是电压表；

根据P=UI判定总功率的变化。17.【答案】解：(1)当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，

电源的电压U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；

(2)当开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流规律可知，通过电阻R2的电流

I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A，

R2=UI2=6V0.2A=30Ω；

(3)当开关S1、S【解析】(1)当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；

(2)当开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流；根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，根据欧姆定律求出电阻R2的阻值；

(3)根据P=UI18.【答案】(1)1.25A

(2)44Ω

(3)1375W

【解析】(1)由电路图可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，此时流过R1的电流：I=UR1=220V176Ω=1.2