2023-2025年广东中考物理试题分类汇编：电功、电功率和电热（解析版）

专题09电功、电功率和电热

•*

1.(2025•广东深圳,中考真题)【新情境新科技】深圳大力推动无人机事业发展，已经将无人机用于运送急

救AED装置。

苏华同学发现无人机搭配北斗卫星导航，有四个旋翼，每个旋翼搭配独立的电动机驱动，相邻旋翼之

间旋转方向相反；无人机空载总质量(含电池，不含AED)为9kg,电池能量密度为2()OWh/kg,(质

量能量密度是指满电时电池能量与电池质量之比)<,

俊宇同学购买了一台无人机，无人机满电开始测试；飞行分为前往过程和返回过程，前往和返回过程

都分为竖直上升过程，水平匀速运动过程，竖直下降过程，且消耗能量相同；无人机前往过程中竖直

上升和竖直下降过程消耗的总能量为3.2xl04j,水平匀速移动过程飞行每秒消耗的能量为2500J,总用

时160s,无人机用于驱动匕行的电能转化效率为60%,无人机竖直卜降后电池剩余总容量的50%,测

试结束。

(1)璐璐同学指出：无人机的信号传输是通过传递；

(2)粤鹏同学说ADE电击时为什么不能碰人，因为人体:

(3)当俊宇购买的无人机空载时匀速向下降落2m,重力做功J：

(4)无人机螺旋桨飞行时向下，无人机向上飞，善于观察的苏华同学发现通过桨叶旋转空代提供升力，

这体现了力的作用是;

(5)顺顺同学经过观察，指出无人机各电动机之间是联的：

(6)满电时，无人机的电池质量占空载质量的百分比(保留一位小数)；

(7)为了更快运送急救AED装置，请你帮助璐璐同学对无人机设计提出条建议？;如

何去更改螺旋桨的旋转方向？o

【答案】(1)电磁波

(2)是导体

(3)180

(4)相互的

⑸并

（6）22.2%

（7）增大电动机的功率改变通过电动机的电流方向

【详解】（1）无人机的信号传输是通过电磁波传递的，因为电磁波可以在空气中传播，且传播速度快,

能实现远距离的信息传输。

（2）人体是导体，容易导电；当AED电击时，电流会通过人体，可能会对人体造成伤害。

（3）无人机空载总质量（含电池，不含AED）为9kg,空载时匀速向下降落2m,重力做功力=GA=

〃侬=9kgx10N/kgx2m=180J

（4）无人机螺旋桨飞行时向下，无人机向上飞，这是因为桨叶旋转时对空气施加向下的力，同时空气

对桨叶施加向上的反作用力，使无人机向上飞，这体现了力的作用是相互的。

（5）因为每个旋翼搭配独立的电动机驱动，且相邻旋翼之间旋转方向相反，各电动机之间互不影响，

所以无人机各电动机之间是并联的。

（6）无人机前往过程中竖直上升和竖直下降过程消耗的点、能量为3.2x104.1,水平匀速移动过程飞行每

秒消耗的能量为2500J,总用时160s,无人机用「驱动K行的电能转化效率为60%,则8行消耗的电能

是叫殳匕k=25（X）J/SX160S+3.2X104J=讨.goowh

n60%

此时此过程消耗了1-50%=5。％的电能，说明原来储存了400Wh电能；故电池的质量

故无人机的电池质量占空载质量的百分比为察XI00%R22.2%

9kg

（7）[1]为了更快运送急救AED装置，需要缩短做功的时间，而做功多少不变，根据功率尸=/可知,

增大电动机的功率可缩短运送时间，使急救AED装置能更快运送到指定地点。

⑵电动机的转动方向与电流方向有关，改变电流方向，电动机的转动方向就会改变。因此可以通过改

变电动机的电流方向来更改螺旋桨的旋转方向。

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考点一.电能电功

I.（2025•广东深圳・中考真题）某简易植物工厂，为了给植物提供光和热，君君、辉辉、阳阳共同设计了如

图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V,6W"。电源电E为12V,R为加热电阻，阻值大小为6C,

求:

(1)请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流;

(2)请帮助辉辉同学算出只闭合Si灯泡L的电阻；

(3)阳阳同学闭合S】、S2后,通电l()min,求R产生的热量和电路消耗的总电能。

【答案】(1)2A

(2)240

(3)1.44x104i.8xio4J

【详解】(1)只闭合S?,通过火的电流"=qU=g12V=2A

R612

(2)只闭合Si,灯泡L的电阻r=孕=01224。

(3)阳阳同学闭合Si、S2后，通电l()min,A产生的热最。=//用=(2A)?x6Qx10x60s=1.44x1(/J

灯泡支路的电流4==0.5A

412V

干路中的电流/=//.+及=0.5A+2A=2.5A

电路消耗的总电能Uft=12Vx2.5Ax10x60s=1.8x104J

2.(2023・广东•中考真题)阅读材料，回答问题

风力发电

风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标，风力发电机组主要由叶片、

齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如题图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，

另一面较弯曲。叶片在风的价用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。某风力发电

机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率尸与风速了的关系如

图丙所示。在的范围内5m/sWv^()m/s,2与,的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的

风速v与时间/的关系如图丁所示。(为方便计算，图丙和图丁数据己作简化处理。)

（1）完成下列风力发电的主要能量转化流程图：①,②

（2）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会___________（选填“顺时针”

或“逆时针”）转动；

（3）当风速为I2m/s时，风力发电机组工作lh输出的电能相当于kg的煤完仝燃烧放出的

热量；（＜7#3.Ox］（）7j/kg）

（4）当风速为13m/s时，发电机转子Imin转400圈，若发电机输出电能IkWh,叶片需要转动

圈；

（5）若14：00〜15：00和15：00-16：00两段时间内输出电能之比为1：3,则14：00-20：00的时间

段内风力发电机组的输出电能为kWho

【答案】机械能（或动能〉电能顺时针3641084.3

【详解】（I）口］［2］风吹动叶片转动，将风的风能转化为叶片的机械能（或动能），经过齿轮箱增速后，

发电机转子高速旋转，带动发电机工作，将机械能转化为电能。

（2）［3］叶片上平下凸，当风流过叶片时，下表面的风速大，压强小，上表面的风速小，压强大，叶片

上下表面压强差的作用下顺时针转动。

(3)[4]根据图丙可知，当风速为12m/s时，功率为3()0kW,根据尸=卜可得，风力发电机组工作lh

输出的电能为

W=Pi=300kWxlh=300kWh=1.08xl09J

由0=/的可得，这些电能相当于完全燃烧煤的质量为

加=2=匕」吗。!=36kg

q,闺2.0x101J/kg

(4)[5]若发电机输出电能lkW-h,当风速为I3m/s时，功率为300kW,需要的时间为

!L=ikw±=_Lh=imin=02min

P300kW3005

由于发电机转子1min转40()圈，当发电机输出电能IkWh,发动机需要转的圈数为80圈，又风力发

电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈：则叶片转4圈。

(5)[6]根据丁图可知，15:00-16：00这段时间风速12〜13m/s,由内图可知，此时间段的功率为300kW,

根据%=R可知，此段时间产生的电能为

%Pr=300kWx1h=300kWh

14：00-15：00和15：00-16:0()两段时间内输出电能之比为1：3,可知14：00-15：00这段时间产生

的电能为

%=1%'=1x300kWh=lOOkW-h

由于14：()014：3()这时间段，风速小于3m/s,由丙图可知，输出功率为0,输出电能为0：由于

14：00-15：00这段时间产生的电能为100kWh,所以14：30-15：00这时间段，风速等于10m/s,输

出电能为100kWh；16：00-17：00这段时间，风速大于12m/s,输出的电能为300kWh；17：00-17：30

这段时间，风速为10m/s,输出的电能为100kWh；17：3的18：00这段时间,风速为7m/s,满足

5m/s<v<10m/s,由题意可知尸与丫的三次方成正比，即P=Av\将速度力=10m/s、i，2=7m/s分别带入尸片

h力可得，眸34.3kWh；18：00〜19：00这段时间，风速小于3m/s,由丙图可知，输出电能为0：

19：00〜19：30这段时间，风速为lOin/s,输出的电能为100kWh；19：30〜20：00这段时间，风速大

于12m/s,输出的电能为

-x300kWh=150kWh

2

所以14:00-20:00的时间段内风力发电机组的输出电能为

100kWh+300kWh+300kWh+100kWh+34.3kWh+100kWh+150kWh=1084.3kWh

考点二.电功率

3.(2023•广东深圳•中考真题)已知飞=2Q,&=3C,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()

A.图甲中Q与&的电流比小，2=2：3B.图乙中以与&的电压比5：%=3：2

C.图甲与图乙的总功率比1：6=6:25D.图甲与图乙的总功率比+6=25:6

【答案】C

【详解】A.图甲中两电阻串联，根据串联电路中电流处处相等可知，通过4与用的电流相等，即

故A不符合题意；

B.图乙中两电阻并联，根据并联电路的电压规律可知，人与&两端的电压相等，则

q：q=i：i

故B不符合题意;

CD.根据电功率的公式

4+%

22

-U+—U

R\&

图甲与图乙的总功率比

U2U22Qx3Q

――十—=6:25

舄+&段与(a+&)?(2Q+3C)?

故C符合题意，D不符合题意。

故选C。

4.（2025・广东•中考真题）小明设计了可改变灯泡亮度的电路，如图电源电压U为6V,灯泡L标有“6V,

0.5A”,定值电阻二为12Q。

（1）S?拨到I处时，闭合开关S-求L的电功率;

（2）当拨到2处时，闭合开关S1,电流表示数为0.3A,求：

①R两端的电压；

②L工作100s消耗的电能。

【答案】（1）3W

（2）①3.6V,②72J

【详解】（1）“拨到1处时，闭合开关加，只有灯泡连入口路工作，此时灯泡两端电压等于电源电压

q=6v

灯泡电压刚好达到额定电压，此时灯泡的电流4=0・5A

灯泡的功率4=UJL=6VXO.5A=3W

（2）①S2拨到2处时，闭合开关灯泡L与定值电阻R吕联，电流表示数为0.3A,则/定=/J=0-3A

R两端的电压U定=/定R=03Ax12C=3.6V

②根据串联分压可知，灯泡分得的电压为UJ=。-。定=6V-3.6V=2.4V

L工作100s消耗的电能/=GZ）=2.4VXO.3Axl00s=72J

5.（2023・广东•中考真题）题图甲是用某款3。打印第进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝

发热使笔内绘画材料熔化；加热电路简化后如图所示，电源电压恒为6V,R/和&为发热电阻丝，只闭

合5时低温挡工作，Si、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为4：3,R/=4C,忽略电

阻丝阻值随温度变化，求

（1）低温挡工作时，通过凡的电流；

（2）低温挡的功率:

(3)处的电阻值。

【答案】(1)1.5A：(2)9W；(3)12Q

【详解】解：(1)由题意可知，电源电压恒为6V,只闭合Si时，电路中只有R/一个用电器，则R/两

端电压为6V,R/=4C,根据欧姆定律可得

R4二里"

1凡4Q

(2)只闭合Si时低温挡工作，电压为6V,则低温挡的电功率为

%=紧喏=9W

(3)Si、S2都闭合时高温挡工作，R/和后并联，高温挡和低温挡的功率比为4：3,即

殳J

43

则高温挡的功率为

心=12W

电路并联，总功率等于各支路功率之和，即

4=月低+尸&

则R?的电功率为

绦=&-%=12W-9W=3W

根据

R

可得，足的电阻值为

-P23W

答：(1)低温挡工作时，通过R/的电流为1.5A；

（2）低温挡的功率为9W；

（3）及的电阻值为12C。

6.（2025•广东广州•中考真题）图a所示的电热加湿器，其内部结构及电路简图如图b,通电后，发热电阻

R使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度。已知水的比热容为4.2xl03j/（kg℃）、密度为

l.OxlO^g/m^,沸点为100℃；

蒸气出口

进水阀门

蒸气阀门

220V

b

⑴加热仓中的水变成水蒸气属于（选填“液化”“汽化”）现象：

（2）已知火阻值为550C,求电热加湿器的功率；

（3）若消耗电能1.2x10」，可使加热仓内3.0x10-0?的水从20年加热至沸腾，求:

①加热仓内水吸收的热量;

②电热加湿器的加热效率3

【答案】（1）汽化

（2）88W

（3）1.008X104J84%

【详解】（1）水变成水蒸气属于汽化，从液态变为了气态。

（2）电热加湿器的功率P=（//=£=例»"=88\¥

R550c

（3）[1]加热仓内水吸收的热量

=c/nAr=4.2xl03J/（kg*C）xl.0xl03kg/m3x3.0xl0-5m3x（100*C-20,C）=1.008xl04J

l（）（）Sxl（）

[2]电热加湿器的加热效率〃=幺x100%=4-x100%=84%

WI.2X104J

7.（2024・广东•中考真题）某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，其简化电路如图所示。发热电阻

Ze-110Q,紫外灯L规格为“220V50W-O闭合开关§和0,消毒柜正常工作，求:

（1）通过R的电流；

（2）R的电功率；

（3）L工作100s消耗的电能。

【答案】(1)2A；(2)440W；(3)5000J

【详解】解：（1）由题意可得，灯泡L和电阻R并联在电路中，消毒柜正常工作，所以电路中的电源

电压为220V,通过〃的电流

/=£=220V=2A

R110Q

（2）R的电功率为

P=(//=220Vx2A=440W

（3）紫外灯L两端的电压为220V,正好处于额定电压工作状态，工作100s消耗的电能

jr=^/=50Wxl00s=5000J

答：（1）通过R的电流为2A；

（2）R的电功率为440W：

（3）灯泡L工作100s消耗的电能5000J-

8.（2024・广东广州•中考真题）某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化

电路图，仆、&、舄为加热电阻，其中«、鸟的阻值均为1100。，通过旋转开关可以实现挡位切换。

把电热敷腰带接入220V的家庭电路中。

（1）旋转开关转至（选填“打”、"儿”、“田或力”）时，电热敷腰带处于高温挡工作，理由是:

（2）电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为0.25A,求通电lOmin消耗的电能；

（3）旋转开关转至反时，电热敷腰带的功率为22W,求电路的总电流；

（4）旋转开关转至〃时，求电热敷腰带的功率。

甲乙

【答案】de旋转开关转至de时，电路电阻最小，电功率最大3.3xl()4j0.1A

44W

【详解】（1）⑴⑵由图乙可知，旋转开关转至历时，心、心自联，此时电路电阻最大，根据公式〃=—

R

可知，电功率最小，为低温挡；旋转开关转至cd时，只有&接入电路，为中温挡：旋转开关转至de

时，&与合并联，电路电阻最小，功率最大，为高温挡。

(2)[3]电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为0.25A,通电lOmin消耗的电能为

JT=C/7/=220VxO.25Ax10x60s=3.3xlO4J

(3)[4]旋转开关转至A时，电热敷腰带的功率为22W,电路的总电流为

/吟小A

(4)[5]旋转开关转至〃时，只有&工作，为中温挡，电热敷腰带的功率为

琮葺=四处J44W

1100Q

9.（2023・广东深圳•中考真题）阅读下列文字，回答下列问题:

滑轮

平衡重

混凝土基础

丙

（1）船闸的工作原理是,图乙中船相对于大坝是（填运动或静止）；

（2）图丙中定滑轮的作用是；

（3）琴琴同学在大坝上看到水面波光，是因为水面部分区域发生了反射，一触重2（）0（）吨的轮

船驶入河中，受到的浮力为

（4）图丙的电梯：船上升速度为ISm/min,则重物卜.降速度为m/s,若船与江水总重为1.5万吨,

则电梯功率为

（5）如图丁所示，已知：电梯中4个发电机的电能与机械能的转换比为10：6,在（4）条件下，已知

电源电压恒定为U,求4时通过每个发电机的电流为

【答案】连通器运动改变力的方向镜面2xUN0.34.5X107W

1.875X10?W

U

【详解】（1）[1]船闸利用连通器原理工作的。

⑵船在船闸内向左运动，相对于大坝位置发生改变，所以是运动的。

（2）[3]图中定滑轮的作用是可以改变力的方向。

（3）[4]在大坝上看到水面波光，是因为水面部分区域发生镜面发射，有大量的光反射进眼睛，使水面

看起来波光粼粼。

[5]一艘重2000吨的轮船驶入河中，船漂浮在水面，受到的浮力大小等于重力的大小

F.j=G=mg=2000x1000kgx1ON/kg=2x1（）N

（4）[6]重物下降的速度等于船的上升速度，则重物下降的速度

v=1=0.3m/s

[7]船与江水可以看做匀速上升，由二力平衡知识可知，电梯对船与江水的力等于船与江水受到的重力

F=G=/ng=1.5xl04xl（）00kgxl0N/kg=1.5xl0sN

电梯的功率

wFc.

P=—=—=Fv=1.5xl0xNx0.3m/s=4.5xl0W

tt

（5）乙时电梯的机械能功率为P,则4个发电机的电能与机械能的转换比为10：6,设每个发电机的

功率为则

4耳：尸=】0:6

则

P.=—P=—X4.5X107W=1.875X107W

1212

根据尸=U/可得

,R1.875x10^

I=—=-----------------

UU

考点三.焦耳定律及其应用

10.（2025•广东•中考真题）如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻4、%的电流

（选填“相等”或"不相等”）；观察U形管内液面高度差可知（选填“4”或“冬”）产生的热量较

多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向滑动。

RMl

【答案】相等R2右

【详解】口］由图可知，两个电阻串联，由串联电路电流的规律可知通过两个电阻的电流相等。

［2］由图可知，右侧U形管内液面高度差较大，说明&2产生的热量较多。

［3］要使液面高度差变化更快，可以增大两个电阻丝中的电流，应将滑动变阻器滑片P向右移动，减小

变阻器连入电路的电阻。

11.(2023・广东广州•中考真题)把--个某种类型的电阻R接在电压恒为12V的电源两端，通电后，同时记

录R的温度一时间图线、流过R的电流一时间图线如图所示；

温度QC

65

55

45：

35..................................................................................................................

251-^—_।-----------1--------------1-------------1-------------1-------------1-------------1-------------1-------------1-------------1------------1—>

0102030405060708090100110时间/s

电流/A

0.08

0.045

010―20—30—40—50—60—70—8090—100—110间/s

(1)根据图线，及的温度为50C时，流过H的电流为A；

(2)求在30s时R的阻值和电功率：

(3)30s70s,/?产生的热量为。/；90s〜l()()s,H产生的热量为。2,。/。2(选填

写出判断依据：。

【答案】0.08150；0.96>电压一定，在90s-100s阶段的电流小于30s-40s的电流

【详解】（1）[1]由上图可知R的温度为50℃时，对应的时间是40s,再根据下图可知在40s时，对应

的电流为0.08Ao

（2）[2]30s时电流为0.08A,电压为12V,故根据欧姆定律可得电阻为

U12V

RD=—=--------=15g