专题4.1 中考力电综合计算题(原卷版)

初中物理中考压轴题训练一力学综合题1.如图所示，一个质量为60 kg，底面积为0.1m2的物体，通过滑轮组在25N拉力作用下做匀速直线运动，已知物体受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍求：（1）在图上作出物体对水平地面的压力的示意图（2）物体所受的重力是多少？（3）物体静止时对水平地面的压强是多少？（4）该滑轮组的机械效率是多少？2.底面积为0.4m2的大木箱原放在水平地面上，现某人用小车将它从斜面底端匀速推上斜面顶端，整个过程用时10s，已知木箱重400N，人重600N，人对木箱的推力为75N，斜面长为4m，斜面高为0.5m，求：（1）木箱对水平地面的压力（2）木箱沿斜面向上的速度（3）人对木箱做的有用功（4）这种情况下的机械效率3.某公寓楼高40m，完成此建筑需要浇注钢筋混凝土10 4m3,还需要其它建筑材料 3.5×104t，（已知混凝土的密度为 2.5×103kg/m3）（1）要从地面向楼顶提供自来水，加压设备至少需要给水施加多大的压强？（2）若每天把120m3的水从地面送到楼顶，每天至少对水做多少功？（3）测量表明，该楼的地基所承受的压强不得超过 1.2×106pa，若房基与地面的接触面积为1×103m2，则此大楼另外添加的装饰材料，各种设备等物质及进出大楼的人员总质量不得超过多少？4.有一圆柱体浸入深度h(cm) 0 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0 3.6 4.2 4.8 6 个弹簧测力计示数F（N） 3 2.85 2.70 2.55 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 测力计挂着一个实心圆柱体，当圆柱体逐渐浸入装有水的圆柱形烧杯过程中（如图所示），观察弹簧测力计的示数变化如下表所示试根据表中所给条件求：（1）当圆柱体浸入深度为0.3m时其底部所受的压强（2）圆柱体的质量（3）圆柱体的密度5.汽车是我们熟悉的交通工具，一些单位为了降自重15t 低运营成本肆意超载，造成路面损坏。

一、初中物理电功率的综合计算问题1．如图甲所示电路，电源电压不变，R1 是定值电阻，R2 是滑动变阻器。

闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（）A．定值电阻R1的阻值为10ΩB．电源电压为 9VC．定值电阻R1消耗的电功率变化了 4.05W D．滑动变阻器消耗的最大功率为 1.8W【来源】2020年重庆市育才中学中考模拟物理试题【答案】D【解析】【分析】【详解】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。

AB．当R2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时电路为R1的简单电路，由图象可知，电路中的最大电流I最大=1.2A，由I=UR可得，电源的电压U=I最大R1=1.2A×R1 -------①当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图象可知，电路中的最小电流I最小=0.3A，电压表的最大示数U2=4.5V，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=I最小R1+U2=0.3A×R1+4.5V-------②因电源的电压不变，所以1.2A×R1=0.3A×R1+4.5V解得：R1=5Ω，则电源电压U=I大R1=1.2A×5Ω=6V故AB错误；C．由P=I2R可得定值电阻电功率的最小值P1最小=I最小2R1=（0.3A）2×5Ω=0.45W定值电阻电功率的最大值P1最大=I最大2R1=（1.2A）2×5Ω=7.2W所以定值电阻电功率的变化量ΔP1=P1最大-P1最小=7.2W-0.45W=6.75W故C 错误；D ．由图乙可知，滑动变阻器消耗的功率为P 2=I 2R =(12UR R +)2⨯R 2=()2225ΩU R ⨯+R 2=()22225ΩU R R +=()22225Ω20ΩU R R -+ 当R 2=5Ω时，P 2有最大值P 2max =220ΩU =()26V 20Ω=1.8W故D 正确。

中考物理总复习《电功和电功率的综合计算》专题训练(带有答案) 学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1．在图所示的电路中，电源电压恒定不变，R1的阻值为10欧．闭合电键S，电流表的示数为0.4安、电压表的示数为6伏．（1）求电源电压U．（2）求电阻R2的阻值．（3）现用R0替换电阻R1、R2中的一个，使图中的电压表的示数变为2伏．求电阻R0消耗的电功率P0．2．在如图甲所示的电路中，电源为可调压电源，定值电阻R0=4Ω，灯泡L1的额定功率为4W，开关S是单刀双掷开关．图乙所示的是灯泡L2的U－I图像．求：（1）当开关S接a时，调节电源电压使电流表示数为0.4A, 此时电阻R0消耗的功率．（2）当开关S接a时，调节电源电压，当电压表示数为2V，灯泡L1正常发光，电路消耗的总功率．（3）在（2）的基础上，当开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L1正常发光，灯泡L2消耗功率和电源电压的大小．3．某快速电热水壶的铭牌上标有“220 V 1 200 W”的字样．小莉同学将1．8 kg、25℃的水装入壶中，给电热水壶通电正常工作5min．设电热水壶消耗的电能有95％被水吸收，水的比热容为4．2×103J／(kg·℃)．(1)这5 min内电热水壶消耗的电能是多少焦?(2)5 min末，水的温度升高到多少摄氏度?4．饮水机是一种常见的家用电器，其工作原理可简化为如图所示的电路，其中S是一个温控开关，R1为发热板，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S自动切换到另一档，饮水机便处于保温状态．（1）试确定温控开关S接a和b时，饮水机分别对应的工作状态．（2）若饮水机加热时发热板的功率为550W，而保温时发热板的功率为88W，求电阻R2的阻值（不考虑温度对阻值的影响）．（3）保温时通电10min饮水机会消耗多少电能？5．如图所示是电热饮水机电路原理图，电热饮水机有加热和保温两种工作状态，加热时功率440W，保温时功率40W，求：（1）饮水机保温时2min消耗的电能；（2）饮水机加热时电路中的电流；（3）饮水机正常工作1h消耗电能是0.4kW h ，加热、保温时间之比。

热、电、力综合计算专题一、热学综合计算1.（2016.黔西南州）已知焦炭的热值为q＝3.0×107J/kg，0.14kg的焦炭完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的25%被温度为25℃的水吸收，则能使多少质量的水温度升高到75℃？（c水＝4.2×103J/（kg•℃）二、电、力、热综合计算1.（2011•泰州）如左图是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，如图是它的电路原理图，其中S是温控开关，R1是定值电阻，R2是加热电阻。

当S闭合时，饮水机处于加热（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃．需用时14min[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]．求此加热过程中：①水吸收的热量；②饮水机的加热效率。

（3）求电阻R1的阻值（保温功率是指整个电路消耗的功率）。

进行自动控制。

小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和如图所示的电路原理图。

3.（2015•毕节市）某微电脑电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点。

下表是该电热水壶的铭牌。

求：（1）如图所示，小电动机将1.2L的水从桶中提升了0.5m，电动机对水做的功至少是多少？（g取10N/kg）（2）电热水壶在额定电压下工作时的电流（保留一位小数）（3）电热水壶正常工作时，将1.2L水从20℃加热到100℃时，水吸收的热量是多少？[c水=4.2×103J/（kg•℃）]（4）若（3）中的加热时间为7min，求电热水壶的热效率。

4.（2011.黔东南州）五一假期间，江华家新买了一台电热淋浴器，如图21所示。

待工人师傅安装后，他妈妈急忙充满水就要插到电路中使用，江华发现后说：“别慌！”接着他先看了电热淋浴器的铭牌(如下表)和家中的电能表(如图22所示)，然后又观察家中此时正在工作的用电器有：60W灯六只、150W电冰箱一台、300W洗衣机一台。

（1）请你帮他计算说明，此时电热淋浴器还能接入电路中同时使用吗？（2）江华家电热淋浴器正常工作时的电阻是多大？（3）当江华给电热淋浴器通电1小时后，观察到淋浴器上温度计示数由30℃上升到55℃。

中考物理典型题力、热、电大综合的计算综合计算题综合多种物理过程，有的联系生活实际，常常立意于新的物理情境.解题过程运用多个物理概念和规律，分析多个研究对象，该类题型有：能量效率问题、电热结合、力热结合、电力结合等；要求学生在解题技巧上，仔细审题，对题目进行认真分析划分为子问题，划分步骤，逐层深入，建立有关方程，求解；要求学生关注生活中的物理，学会思考，学会知识迁移和建模，尝试用物理知识解决各类问题，逐步提高综合能力.题型之一力、电综合题该题型一般以发电机、电动机、压敏电阻、滑动变阻器、简单机械为载体，建立力与电之间的联系，或考查力电转换，或力与电并列设置问题进行考查.（2014·杭州）图甲是一个电子拉力计原理图.硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R1间的摩擦不计）.电压表量程为0～3 V，ab是一根长为6 cm的均匀电阻丝，阻值R1=30 Ω，电源电压U=6 V.（1）要保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为多少欧？（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a，闭合开关后电压表的读数为多少伏？（3）已知该弹簧伸长的长度Δl与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0=45 Ω，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针指在0.8 V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大? 此拉力计的量程是多少？点拨：为了保证电压表的正常工作，R0至少应分3 V的电压.当滑片P处于a端时，开关闭合后电压表被短路.当电压表的示数为0.8 V时，可先用欧姆定律求出电流中电流，进而求出R1的aP段阻值、滑片P移动的距离Δl，对比图像即可得出此时拉环上拉力的大小F.滑片P的最大移动距离Δl′=6 cm，对比图像即可得出此时拉环上拉力的大小F.1.重力灯是英国的里弗斯设计的一款概念环保灯，设计师为这款灯找到了“可再生能源”，它就是通过一定的装置将重力势能转化为电能.已知重物质量为20 kg，每次被举高2 m，LED灯的额定功率为1 W，g取10 N/kg.则：（1）重物每被举高一次，人至少对重物做了多少焦的功？（2）重物重力做的功有50% 转化为电能，每举高一次重物能使该灯正常照明多长时间？2.（2014·黄冈）当前城镇化建设进程中，在一些场馆和楼房建设工地上，常见一种“塔吊”的起重设备，其主要组成为电动机和机械两部分，如图所示.假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：额定电压380 V，额定功率38 kW，线圈电阻0.5 Ω.在一次起吊中，该“塔吊”电动机正常工作25 s，把质量为3 t的重物吊起22 m(g取10 N/kg).求：（1）电动机吊起重物的过程中消耗的电能.（2）电动机正常工作过程中线圈产生的热量.（3）该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率.3.（2014·荆州）建筑工地上常用电动机通过“龙门吊”提升重物，电动机带动绕有钢索的轮轴转动，与钢索相连的重物就被匀速提升，如图所示.如果轮轴的周长L=40 cm，电动机带动轮轴每秒钟转1圈，被提升的重物质量m=600 kg，电动机的电功率P=4 kW，g 取10 N/kg，求:(1)在1 min内重物被提升的高度.(2)在1 min内钢索对重物所做的功.(3)这套设备的机械效率为多少？4.小敏看到超载损坏的新闻报道.设计了一个称量车重的模拟电路，将载重量转化成电流表示数，如图甲.电路由电源，称重计（电流表，量程0～0.6 A）,定值电阻R0，滑动变阻器R1，弹簧和开关组成.已知电源电压8伏，滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧，且电阻的大小与其接入的长度成正比，弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙，当没有载物时，变阻器滑片指向上端，电流表示数是0.1 A.（1）定值电阻R0多大？（3）最大载重时，该模拟电路的电流表示数多大？（4）小华觉得最大称量时，该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半，则应选择定值电阻；R2=20欧，R3=5欧和R4=1欧中哪个替换R0，替换后，最大称量时，电流表示数多大？5.（2014·嘉兴）随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭.扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能.如图是某款扫地机器人和铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：（1）机器人吸尘的工作原理是通过电动机转动使内部压强_________，从而使杂物进入吸尘器.（2）电池容量“2 000 mAh”是指当工作电流为2 000 mA，能持续供电1小时.若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间？项目指标参数工作电压15 V功率30 W电池容量 2 000mAh（3）机械人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电.若返回过程中受到的阻力为20 N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米？（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）6.电动自行车是备受人们青睐的一种交通工具.电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力.下表是某型号电动自行车主要技术参数：（1）行驶过程中每个轮胎与地面的接触面积为50 cm２，当一个质量为50 kg的中学生骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强是多大？（g取10 N/kg）（2）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40 N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？（3）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点？（各举一条）7.为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”，餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如图所示，电源电压3 V不变，提示器的电阻R0恒为50 Ω，整车整车质量40 kg最高车速≤30km/h最大噪声≤62 dB 蓄电池蓄电容量0.576kW·h 电动机额定电压48 V额定功率240 W传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示，开关S闭合后，求：100110120130140150160…载盘台所载质量m/g传感器R1/100908070605040…Ω（1）根据表中数据，当载盘台所载质量是100 g时，R1的阻值是多少？电路中的电流是多少？（2）在第（1）问的基础上，通电5 s，电流通过R1产生的热量是多少？（3）当电路中的电流达到0.03 A时，提示器会发出提示音，若空餐盘质量为100 g，此时盘内剩余食物的质量是多少？8.如图甲是某工厂生产流水线产品输送计数装置示意图（俯视图），立方体产品在水平传送带上与传送带以相同速度v=1 m/s匀速运动，产品的质量m=0.8 kg.计数器由电流表和电路计数元件组成（电流表和电路计数元件的电阻不计），通过电路中电流的变化计数产品，a为激光源，R1为光敏电阻，R2为保护电阻.当激光射向R1时，R1的阻值变小，每当产品运动通过a与R1之间时，射向R1的光线会被产品挡住，R1阻值变大.闭合开关，电路中计数器中电流的示数I随时间t的变化图像如图乙所示.（g取10 N/kg）（1）不计空气阻力，求传送带匀速运送产品过程中对每一个产品的作用力大小和方向.（2）求每个产品的边长L1和产品的间隔L2.每个产品对传送带的压强大小.（3）已知电源电压U=3 V，R2=1 kΩ，求传送带匀速运输产品过程中1 min内光敏电阻R1消耗的电能.。

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例题1 （2013·云南)如图电路，电源电压和小灯泡电阻不变,小灯泡L标有“6 V 3 W"字样，滑动变阻器阻值变化范围为0～12 Ω.（1)当开关S1、S2、S3都闭合,小灯泡L正常发光，电流表的示数为0。

8 A，求R1的阻值和通电10 min电流通过R1做的功；（2)当S1闭合,S2、S3断开，求小灯泡功率的变化范围．［方法归纳]先辨别当开关组合断开或闭合时，电路的连接情况,若电路比较复杂时,可以画出简化的等效电路分析串联或并联，然后灵活掌握欧姆定律及电路中电流电压和电阻的特点，用公式W＝UIt、P＝W/t＝UI、Q＝错误!等进行计算．【针对训练】1．(2015·济南）把一个标有“10 V 3 W”小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12 V 的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作．通过计算回答：(1）通过小灯泡的电流是多少?(2）串联在电路中的定值电阻的阻值多大？（3)该电路工作10 s,定值电阻产生的热量是多少？2．（2015·遂宁）小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家,他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构（如图甲)、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭牌（如图丙)，电路原理图可等效成图乙．下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态．请你帮小明解决下列问题:工作时间（min)0～11~55～66～10工作状态粉碎打浆加热粉碎打浆加热(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是多少?(2)豆浆机正常工作做一次豆浆,电流做功多少焦？(3)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2 000 r/kW·h”字样的电能表转盘在3 min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响）3．(2015·滨州）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L2标有“24 V12 W”．开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为1 A，电压表的示数为12 V，灯泡L1正常发光，不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响．求:（1）灯泡L1的额定功率．(2）在10 s内，灯泡L2正常发光时消耗的电能．(3）灯泡L2的电阻．(4)当开关S1、S2都闭合时，求电流表的示数和灯泡L2的实际功率．4．(2015·福州)磁场的强弱可用磁感应强度B表示，单位为特斯拉（T)．小华设计了磁感应强度测量仪，图为其原理图．该仪器显示计由电流表改装，电源电压6 V，定值电阻R0为40 Ω,磁敏电阻R B在常温下的阻值随外加磁感应强度变化的对应关系如下表所示．求：磁感应强度B/T00。

2024年中考物理专题训练——电功和电功率的综合计算2．如图所示电路，电源电压恒为格为“30Ω 1A”，闭合开关S，（1）小灯泡正常工作时电阻；（2）小灯泡正常工作1分钟，电路消耗的电能；（3）整个电路的最小电功率。

3．如图是小明家新购买的可折叠电热水壶，相关参数如表（电热丝电阻不变）闭家中其他用电器，使用热水壶将一满壶7min，同时发现标有3600 imp/(kW·h)产品型号NSH0607（1）电热水壶正常工作时的电流；（2）电热水壶加热的效率；（3）上述烧水过程中热水壶的实际电压。

4．图甲是某品牌电热加湿器，图乙为其原理简化电路图。

加湿器的额定电压为220V，最大功率为20W，电热丝R1为定值电阻，气雾调节器R2的阻值范围为0～2420Ω。

当闭合开关S，R1将加热仓中的水加热到沸腾后变成水蒸气喷出，增加空气的湿度，当空气湿度达到标准值，气雾调节器R2自动将加热仓中的功率调至最小。

某次，加湿器在额定电压下工作，开机后，加热仓先以最大功率工作10 min，空气湿度达到标准值后，以最小功率继续工作50 min。

求：（1）电热丝R1的阻值；（2）加湿器工作时的最小功率；（3）在额定电压下，加湿器工作1h消耗的电能。

5．如图是某电热饮水机的电路。

其容量为1L，额定电压为220V，额定加热功率为968W。

将水箱装满，只将该饮水机接入家庭电路，闭合开关S，测得水温从25℃升高到100℃，所用时间为7.5min，同时家中标有“1200r/kW•h”字样的电能表转盘转过120转．不计温度对电阻的影响。

求：[c水=4.2×103J/（kg•℃）]（1）水箱中的水所吸收的热量；（2）饮水机在加热过程中的热效率；（3）饮水机加热时的实际电压。

7．在物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率。

他们关闭家中的其他用电器，只让电磁灶接入电路中烧水，水的质量为图），小亮负责用温度计测量水的温度。

计算题一、热学计算1．太阳能热水器是将太阳能转化为内能的设备之一。

某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，使热水器中100 L、初温为20 ℃的水温度升高至40 ℃。

已知水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，天然气的热值q＝3.2×107 J/m3。

求：(1)热水器中的水吸收的热量；(2)热水器的效率；(3)不计热量损失，用燃烧天然气来提供热量，需要完全燃烧天然气的体积。

2．某汽车在水平地面上以25 m/s的速度匀速行驶300 s，汽车发动机牵引力所做的功为1.5×107 J，消耗汽油0.75 kg。

(汽油热值取q＝5×107 J/kg, g取10 N/kg)求：(1)发动机的输出功率；(2)汽车受到的阻力；(3)汽车发动机的效率。

3．近年来，市区的天然气管道铺进乡村，小明同学家也用上了天然气灶。

小明同学用天然气给10 kg的水加热，并绘制出加热过程中水温随时间变化的图线，如图所示。

若天然气灶的热效率是50%，天然气的热值约为3.0×107 J/m3，水的比热容为c水＝4.2×103J/(kg·℃)。

当加热4 min时，求：(1)水吸收的热量；(2)天然气完全燃烧放出的热量；(3)完全燃烧的天然气体积。

二、力学计算4．电动车是人们便捷出行的交通工具。

某人骑着电动车在水平路面上沿直线行驶了800 m，已知他和电动车的总重为860 N，轮胎和地面的总接触面积为20 cm2。

假定骑行过程中电动车的牵引力恒为50 N，在此骑行过程中，求：(1)牵引力做的功。

(2)电动车对水平路面的压强。

5．为保障今年夏粮丰收增产，我市部分县区利用植保无人机对小麦开展“一喷三防”喷洒作业，如图所示。

某品牌植保无人机加满农药和汽油后总质量为20 kg，底部支架与水平地面的接触面积为50 cm2。

2022物理中考部分省市电学综合计算题1.（河北）如图1所示，电源电压为18V ，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器，电流表量程为“6.0~0A ”，电压表量程为“15~0V ”.闭合开关S ，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36A ，电压表的示数为3.6V（1）求R 0的阻值（2）求滑动变阻器的最大阻值（3）在保证电路安全的情况下，电路的最大功率为1P ；将电压表改接在R 两端，电路的最小功率为2P .求21:P P【分析解答】（1）Ω===1036.06.300AVI U R （2）滑片移至滑动变阻器中点时，电路的总电阻Ω===5036.018AVI U R 总 滑动变阻器连入电路的阻值Ω=Ω-Ω=-=4010500R R R 总中 则滑动变阻器的最大阻值Ω==802总R R（3）为保证电路安全，电路中的电流表示数和电压表示数均不能超过量程电压表改接前，当滑动变阻器左滑时，电路中电阻变小，电流变大，滑片移到最左端时，电路电流A V R U I 8.1101801=Ω==，超过电流表量程，电路不安全，故电路中电流最大时应为A I 6.0=大此时电压表示数为V V A 1566.010<=⨯Ω，电路安全 则电路的最大功率W A V UI P 8.106.0181=⨯==大将电压表改接在R 两端，当滑片滑到最右端时，滑动变阻器两端电压V VU R 1680801018=Ω⨯Ω+Ω=，超过电压表量程，电路不安全，故电压表示数最大应为15V ，此时滑动变阻器连入电路的阻值最大，电路中电流最小A VV I 3.0101518=Ω-=小 图1则电路的最小功率W A V UI P 4.53.0182=⨯==小1:24.5:8.10:21==W W P P2.（安徽）图2甲为某电火锅的铭牌，其内部简化电路如图2乙所示，R 1、R 2为阻值一定的电热丝，且21R R <通过控制开关S 1、S 2的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同挡位工作. （1）电火锅在低温挡工作时，开关S 1、S 2分别处于什么状态? （2）求R 1：R 2的值.（3）若家庭电路的电压是220V ，某插座的额定电流是5A ，用该插座仅给电火锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择哪个挡位？说明理由.【分析解答】（1）开关S 1闭合，S 2断开时，电功率121R U P =开关S 1断开，S 2闭合时，电功率222R U P =开关S 1、S 2均闭合时，电功率21P P P += 由21R R <可知，P P P <<12故电火锅在低温挡工作时，开关S 1断开，S 2闭合（2）由R U P 2=得PU R 2=则两电阻的比值2110005002221====W W P P P U P U R R 中低低中 （3）插座允许接入的用电器的最大功率max max UI P ==220V ×5A=1100W图2由于W P W 15001000max <<所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择中温挡.3.（北京）如图3所示的电路中，电源两端电压为6V 并保持不变，电阻R 的阻值为10Ω.闭合开关S 后，电压表的示数为2V.求：（1）电阻R 2的阻值. （2）电阻R 1的电功率.【分析解答】（1）电阻R 1两端的电压V 4V 2V 621=-=-=U U U 通过R 1的电流A 4.010V 4111=Ω==R U I 通过电阻R 2的电流2I =1I =0.4A 电阻Ω===5A4.0V2222I U R （2）电阻R 1的电功率W 6.1A 4.0V 4111=⨯==I U P4.（福建）（6分）如图4是一款摄像机自主启动装置的简化电路图，电源电压恒为l2V ，P R 是红外线探测电阻，R 是定值电阻，阻值为8Ω.当R 两端的电压达到8V 时，摄像机自主启动拍摄，求：（1）电路中的电流；（2）P R 的阻值.【分析解答】（1）根据R U I =得，电路中的电流A 18V81=Ω==R U I （2）P R 两端的电压V 4V 8V 1212=-=-=U U U图3图4P R 的阻值Ω===4A1V42I U R P 5.（福建）（7分）如图5是某晾衣机的工作电路图，电源电压U=220V ，其中R 是发热电阻.当开关S 1闭合、S 2断开时，晾衣机开启风干功能，其额定功率P 1=44W ；当开关S 1、S 2均闭合时，晾衣机开启烘干功能，通过R 的电流I 2=1A.求：（1）使用风干功能时通过电动机的电流；（2）使用烘干功能时电阻R 在1min 内产生的热量； （3）使用烘干功能1h 消耗的电能.【分析解答】 （1）使用风干功能时，电路中只有电动机工作根据UI P =得，A 2.0V220W4411===U P I（2）使用烘干功能时，电路中电动机和发热电阻R 并联，电动机和R 两端电压相同，均为UJ 1032.1s 60A 1V 2204122⨯=⨯⨯===t UI W Q（3）电阻R 的功率W 220A 1V 22022=⨯==UI P 电路的总功率W 264W 220W 4421=+=+=P P P电路消耗的总电能h 0.264kW 1h kW 1026432⋅=⨯⨯==-Pt W6.（广东）某电热取暖器的简化电路如图6所示，R 1、R 2为发热电阻.取暖器工作时，通过开关S 1和S 2实现低温、高温的挡位控制.已知高温挡功率为1320W ，R 1=55Ω.求：（1）取暖器工作时通过R 1的电流；（2）取暖器处于低温挡时，工作1min 产生的热量； （3）R 2的阻值【分析解答】（1）A V R U I 45522011=Ω==（2）J s A t R I Q 421211028.56055)4(⨯=⨯Ω⨯== （3）开关S 1、S 2均闭合时，处于高温挡图5图6W A V UI P 880422011=⨯== W W W P P P 440880132012=-=-=高Ω===110440)220(2222WV P U R7.（江西）如图7所示，已知电源电压恒为8V ，小灯泡上标有“6V 3W ” （1）求小灯泡正常发光时的电流和电阻；（2）闭合开关S ，移动滑片P ，使小灯泡正常发光，求此时滑动变阻器连入电路中的电阻和电路的总功率.【分析解答】（1）小灯泡正常发光时的电流A VWU P I 5.063===额额额 小灯泡正常发光时的电阻Ω===125.06AVI U R 额额灯[或Ω===123)6(22W V P U R 额额灯] （2）小灯泡正常发光时，电路的总电阻Ω===165.08AVI U R 额额总 滑动变阻器连入电路中的电阻Ω=Ω-Ω=-=41216灯总滑R R R 电路的总功率W A V I U P 45.08=⨯==总总总8.（山西）善于动手动脑的小明研究了汽车座椅加热原理后，计划自制具有加热和保温两挡功能且方便携带的加热坐垫送给爷爷，他在网上购买了电压为5V 的电源，两个阻值为2.5Ω的加热电阻片，若干导线和开关.（1）请你帮助小明设计电路，并画在虚线框内； （2）求自制加热坐垫的加热和保温功率.图7【分析解答】解法一： （1）如图8所示 （2分）（2）当开关S 、S 1都闭合，电路中只有一个电阻R 工作，处于加热挡；由RUI =，UIP =得，加热坐垫的加热功率W 105.2522=Ω==）（加V R U P （2分） 当开关S 闭合、S 1断开，电路中两个电阻R 串联工作，处于保温挡；加热坐垫的保温功率W 55.25.2522=Ω+Ω==）（总保V R U P （1分）解法二：（1）如图9所示 （2分）（2）当开关S 闭合、S 1断开，电路中只有电阻R 工作，处于保温挡；由RUI =，UI P =得，加热坐垫的保温功率W 105.2522=Ω==）（保V R U P （2分） 当开关S 、S 1都闭合，电路中两个电阻R 并联工作，处于加热挡；加热坐垫的加热功率W 20W 10222221=⨯==+=+=保加P RU R U P P P （1分） 9.（陕西）（7分）如图10是某家用电扇的铭牌.（1）电动机的工作原理是磁场对通电导体有 的作用；电扇正常工作时，电能主要转化为 能.（2）电扇底座与地面总接触面积为 2.4×10-3m ²，电扇静止时对水平地面的压强是多少？（g 取10N/kg ）（3）电扇使用事项中明确规定“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”，这是因为正常工作的电扇，如果叶片被卡住而不转动时，电能将全部转化为内能，很容易烧坏电动机线圈.已知额定电压 220V额定功率 66W 质 量 6kg图10图8图9线圈电阻为22Ω，正常工作的电扇叶片被卡住不转时，线圈中的电流为多少？若此状态持续1min ，则线圈中电流产生的热量是多少？ 【分析解答】（1）力 机械 （每空1分） （2）电扇对水平地面的压力mg G F ===6kg ×10N/kg=60N （1分） 电扇对水平地面的压强Pa mN S F P 423105.2104.260⨯=⨯==- （1分） （3）正常工作的电扇叶片被卡住时，线圈中的电流A VR U I 1022220=Ω== （2分）1min 线圈中电流产生的热量J s A Rt I Q 5221032.16022)10(⨯=⨯Ω⨯== （1分）或J s A V UIt W Q 51032.16010220⨯=⨯⨯===（其他答案合理均可得分）10.（重庆A ）商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图11甲所示）计费，某摊位使用空气炸锅（如图11乙所示）烹制食物，如图11丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V ，定值电阻R 1和R 2为发热体，其中R 1=40Ω.开关S 1、S 2、S 3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（S 1、S 2不会同时闭合），只闭合S 3时为中温挡，中温挡的额定功率为440W.求：（1）R 2的电阻；（2）高温挡正常工作100s ，电流通过R 1产生的电热；（3）只有空气炸锅工作，表盘示数使用前后如图11甲、丁所示，通过表盘显示的数据估算该空气炸锅的电功率[已知商用电费单价为0.75元/（kW ·h ）]【分析解答】（1）只闭合S 3时，电路中只有R 2工作，为中温挡R 2的电阻Ω===110440)220(222W V P U R 中温（2分）（2）闭合S 1、S 3时，R 1与R 2并联，为高温挡 通过R 1的电流A VR U I 5.54022011=Ω==（1分） 甲 乙 丙 丁图11R 1产生的电热J s A t R I Q 5212111021.110040)5.5(⨯=⨯Ω⨯==（2分）（3）只有空气炸锅工作15min ，产生的电费为0.06元则消耗的电能h kW h kW W ⋅=⋅=08.075.006.0（1分）该空气炸锅的电功率W kW h hkW t W P 32032.0601508.0==⋅==（2分）11.（重庆B ）如图12所示，是小钧为宠物小屋设计的既可发热供暖、又可照明的电路，电源电压恒定.R 1为电热丝，灯泡L 标有“12V 18W ”字样（R 1和L 电阻均恒定不变），滑动变阻器R 的最大阻值为40Ω.当只闭合开关S 和S 2，将滑片P 移到最右端时，灯泡正常发光，当所有开关都闭合，P 位于最右端时，电路中的总电流为2.1A.求：（1）电源电压；（2）当只闭合开关S 和S 2，滑片P 位于最左端时，通过灯泡的电流；（3）当只闭合开关S 和S 1，移动滑片P ，电热丝R 1工作1min 产生的最大热量.【分析解答】（1）当只闭合开关S 和S 2，滑片P 移到最右端时，电路为只有灯泡L 的简单电路，灯泡L 两端的电压为电源电压，L 正常发光，所以电源电压U=U L =12V （2分）（2）当只闭合开关S 和S 2，滑片P 位于最左端时，L 与R 串联，R=40ΩΩ===818)12(22W V P U R L L L通过灯泡L 的电流A VR R U I L 25.084012=Ω+Ω=+=（3分） （3）当所有开关都闭合，滑片P 在最右端时，灯泡L 与电热丝R 1并联，干路中的电流为2.1A此时灯泡L 中的电流A U P I LLL 5.1==通过R 1的电流I 1=2.1A-1.5A=0.6AΩ===206.01211AV I U R 只闭合S 和S 1时，滑动变阻器R 与电热丝R 1串联，R 接入电路的阻值最小（为0）时，R 1图12的功率最大R 1工作1min产生的最大热量JsVtRUQ4326020)12(212=⨯Ω==（3分）。

一、初中物理电功率的综合计算问题1．定值电阻 R 1、R 2 和滑动变阻器R 3接入如图电路中，电源电压不变。

当开关S 1闭合，S 2断开，滑片P 位于a 点时，电压表V 1和V 2的示数之比U 1∶U 2＝2∶1.电流表的示数 I 1＝1A ；滑片 P 位于最右端时，电压表 V 1 和 V 2 的示数之比 U 1′∶U 2’＝2∶5.当开关 S 1 断开，S 2闭合，两个电压表V 1 和 V 2的示数之比U 1’’ ∶U 2’’＝3∶l 。

当通过开关的闭合与 断开及调节滑动变阻器的滑片，可使电路消耗的功率最小为4.5W ，则下列说法 正确的是（ ）A ．电源的电压为 10VB ．滑动变阻器的最大阻值是 20ΩC ．当开关 S 1 断开，S 2 闭合，R 1 消耗的电功率为 4WD ．当开关 S 1 闭合，S 2 断开，R 1 消耗的最大功率为 4.5W 【来源】湖南长沙市广益实验中学2019-2020学年九年级3月月考物理试题【答案】B【解析】【分析】根据串联电路中电压与电阻成正比，电路最小功率时，就是电压不变时电阻最大解答。

【详解】A ．由上图可知，闭合S 1断开S 2时R 2被短路，电路为R 1与滑动变阻器的串联电路，V 1测R 1的电压，V 2测滑动变阻器的电压，根据串联电路中电压与电阻成正比，由题意可得11221aU R U R == 推出R 1=2R a -----------(1)112325U R U R '==' 推出5R 1=2R 3------------(2)1a1A +U R R =源 -----------(3) 当闭合S 2，断开S 1时，滑动变阻器被短路，为R 1与R 2的串联电路，V 1测R 1与R 2的总电压，V 2测R 2的电压，根据串联电路中电压与电阻成正比，由题意又可得1122231U R R U R ''+=='' 推出R 1=2R 2-------(4)电路最小功率时，就是电压不变时电阻最大则有21234.5W ++U R R R =源 --------(5) 联立(1) (2) (3) (4) (5)解之得12V U =源 ；18R =Ω ；24R =Ω ；320R =Ω ；a 4R =Ω故A 错误；B ．滑动变阻器的最大阻值是320R =Ω，故B 正确；C ．当开关 S 1 断开，S 2 闭合，滑动变阻器被短路，R １与R ２串联这时R １消耗功率2211212V ()()88W +8+4U P R R R =⨯=⨯Ω=ΩΩ源 不是4W ，故C 错误； D ．当开关 S 1 闭合，S 2 断开，R 2被短路，当滑动变阻器R 3=0时，R 1 消耗的功率最大为221(12V)8U P R '===Ω源18W 不是4.5W 所以D 错误。