2025中考物理一輪復(fù)習(xí)：電功率計(jì)算（解析版）

第十七講一電功率計(jì)算

一、思維導(dǎo)圖

電流的熱效應(yīng)

概念與實(shí)質(zhì)

電功公式：W=Pt=Ult推導(dǎo)式

純電阻電路Q=W=h2Rt=Ult=(5

2/R)t單位及換算

-----------------------------------------------K公式

非純電阻電路61A2Rt,Q〈W7---------

用途

影晌因素

電能表四個(gè)重要參數(shù)

電熱器

電功、電功率電延及功率的計(jì)算

選擇P=52/R

/概念及意義

并聯(lián)式多檔位電熱器/

公式：P=W/t=UI(定義式)

短路式

電功率推導(dǎo)式：P=IA2R=UA2/R

額定電壓與功率

電功率估算

二、考點(diǎn)題型分類預(yù)告

題型1概念辨析題型2電能表的計(jì)算

題型3電功率基礎(chǔ)題型4小燈泡亮暗程度

題型5極值問題題型6輸電問題

題型7常規(guī)電熱檔位問題題型8電池容量相關(guān)計(jì)算

三、知識梳理

考點(diǎn)1電功

1.概念：所做的功。

2.實(shí)質(zhì)：是能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.

3.單位：焦耳，符號為J。常用單位：千瓦時(shí)(kW-h),俗稱度。1焦=1伏.安.秒。

4,單位換算：

1度=1千瓦時(shí)(kWh)=焦耳(J)?

5.計(jì)算公式：W==。

6.推導(dǎo)公式：W=U=I2Rt,W=。

7.決定因素：某段電路兩端的、此段電路的電流I以及通電時(shí)間t.

【答案】電流;電;3.6x106；Ult；雪；電壓U

R

考點(diǎn)2電能表

1.用途：測量電能的儀表。

2.四個(gè)重要參數(shù)：

KW-h：電能

220V：該電能表上的數(shù)字以千瓦

表應(yīng)該接在220伏時(shí)為單位來顯示所

的電路上使用。消耗的電能。

600r/kW-h：10(20)A：該電

接在該電能表上的能表的額定電流為

用電器，每消耗1千10安，在短時(shí)間內(nèi)使

瓦時(shí)的電能，電能表用時(shí)電流可允許大一

的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)。些，但不能超過20安。

600r/kw-h：

600r-lkw?hf600r

如果出現(xiàn)其他的，按照相關(guān)的比例系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

I若數(shù)出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)的圈數(shù)為m,則此時(shí)消耗的電能W=4；kw-h。I

600

II

I若此時(shí)對應(yīng)的時(shí)間為tmin,則此時(shí)的電功率p二端kw二年％I

O-----------------------------二----二

考點(diǎn)3電功率

1.概念：電流在內(nèi)做的功。電功率用字母P表示。

2.物理意義：表示電流做功的

3.單位：瓦特，簡稱瓦，符號為W。

4.單位換算：1千瓦(kW)=瓦(W).

5.公式：

P表示電功率，單位是瓦特，符號是W

W表示電功，單位是焦耳，符號是J

t表示時(shí)間一版位星秒.符號層s

6.推導(dǎo)式：

①P=UI（定義式）,即用電器所消耗的電功率等于用電器兩端的電壓與通過用電器電流的乘積。

②根據(jù)歐姆定律I*可推導(dǎo)出：P=PR；P=—（適用型幽幽

7.額定電壓與額定功率

額定電壓用電器正常工作的電壓值

額定電流用電器正常工作的電流值

額定功率用電器在額定電流或額定電壓下工作時(shí)所對應(yīng)的功率

實(shí)際功率用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)所對應(yīng)的功率

U實(shí)二U額P實(shí)—P額，用電器正常工作（如：燈泡正常發(fā)光）

U實(shí)〉U額P賣—P額，用電器不能正常工作（如：燈泡超常亮），

有時(shí)會(huì)損壞用電器

U實(shí)<u額P實(shí)—P額，用電器不能正常工作（如：燈泡較暗）

8.電功率的估算

電器功率（瓦）電器功率（瓦）電器功率（瓦）

電子表0.001普通照明燈泡15-100電熨斗100—1500

半導(dǎo)體0.06—0.4家用電冰箱100—200電飯煲300—1500

收音機(jī)

21寸彩色90臺式電腦100—300家用空調(diào)950?2300

電視機(jī)

日光燈3?40吸塵器800家用電烤爐450?1500

【答案】單位時(shí)間；快慢；=;>;<

tR

考點(diǎn)4焦耳定律

1.電流的熱效應(yīng)

（1）概念：電流通過各種導(dǎo)體時(shí)，會(huì)使導(dǎo)體的溫度________的現(xiàn)象。

（2）實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化為的過程。

2.焦耳定律

（1）內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。

（2）公式：Q=（其中Q表示熱量，單位為J;t表示時(shí)間，單位為s）。

①若電路是純電阻電路：Q=W,可用公式：Q=FRt=UIt=^-t

②若電路是非純電阻電路：Q<W,可用公式：Q=PRt

(3)影響因素：

①當(dāng)電流、通電時(shí)間相同時(shí)，電阻，產(chǎn)生的熱量越多；

②當(dāng)電阻、通電時(shí)間相同時(shí)，電流越大，產(chǎn)生的熱量_____

3.電熱器

(1)原理：利用電流的工作。

⑵主要組成部分：發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點(diǎn)高的電阻絲繞在絕緣材料上制成的。

(3)應(yīng)用：電熨斗、電熱毯、電熱壺、電飯煲等。

【答案】升高；內(nèi)能；PRt;越大；越多；熱效應(yīng)

考點(diǎn)5多檔位電熱器計(jì)算

1.串聯(lián)電路的多檔問題

(1)短路式：兩個(gè)電阻串聯(lián)，把開關(guān)與其中一個(gè)電阻并聯(lián)，如下圖所示。當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，有一個(gè)電阻短

路，只有一個(gè)電阻工作，此時(shí)為高溫檔；當(dāng)斷開開關(guān)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電阻大一些，電熱

器的功率小一些，此時(shí)為低溫檔。

短路式單刀雙擲式

(2)單刀雙擲式：主要工作電阻放在干路上，一條支路用導(dǎo)線,一條支路連接附加電阻。

當(dāng)開關(guān)擲向附加電阻的支路時(shí)，兩電阻串聯(lián),為低溫檔；當(dāng)開關(guān)擲向?qū)Ь€支路時(shí)，只

有主要工作電阻工作，此時(shí)為高溫檔。

2

(3)公式計(jì)算：閉合S時(shí)，R短路，為高溫檔：PR=U/RO

閉合S斷開時(shí)，R、R。串聯(lián)，為低溫檔:

2

①R。是發(fā)熱電阻R是分壓電阻時(shí)，P(S=[U/(R+Ro)]RO

②R、R。都是發(fā)熱電阻時(shí)，P/(R1+R2)

2.并聯(lián)電路的多檔問題

①公式計(jì)算：只閉合$時(shí),低溫檔：P?m7Ri

只閉合Sz時(shí)，中溫檔：P『U7RZ

閉合SI、s2時(shí),高溫檔:pS=U7RI+U7R

【能力拓展】

當(dāng)電源電壓一定時(shí)，并聯(lián)電路中并聯(lián)的電阻越電阻越小，總功率越大，溫度擋位越大。

考點(diǎn)6電池容量計(jì)算

1.定義：電池容量是衡量電池性能的重要性能指標(biāo)之一，它表示在一定條件下電池放出的電量，即電池的

容量，通常以安培?小時(shí)為單位

2.計(jì)算：由W=UIt可知：電池?cái)y帶的功為：電容量乘以輸出電壓。

四、題型分類

題型1概念辨析

1.（2020?柯城區(qū)校級模擬）下列關(guān)于電能的說法正確的是（）

A.可以通過電流表把電能直接測量出來

B.電能的單位是“度。學(xué)名叫做千瓦

C.消耗電能越多的用電器，電功率就越大

D.消耗電能相同的用電器，產(chǎn)生的熱量不一定相同

【答案】D

【解答】解：A、電流表只能測量通過用電器的電流，電能表能夠測量用電器消耗電能的多少。故A錯(cuò)

誤；

B、電能的常用單位是“度”，學(xué)名是千瓦時(shí)。故B錯(cuò)誤；

C、由公式P=N知，用電器消耗電能較多，通電時(shí)間不確定，功率大小不能確定。故C錯(cuò)誤；

t

D、消耗電能相同的電風(fēng)扇和電烙鐵，電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)小于電烙鐵產(chǎn)生的熱量。故D正確。

故選：D

2.（2023秋?定海區(qū)月考）小舟說:微波爐很省電，用它加熱食物花不了多少電費(fèi)、小寧說:微波爐很費(fèi)電，他

家的微波爐一使用空氣開關(guān)就“跳閘”。上述爭論中，混淆的兩個(gè)概念是（

A.電壓和電流

B.電能和電功率

C.電能和電壓

D.電阻和電能.

【答案】B

【解答】解:小舟說微波爐很省電，是說微波爐的電功率大，但加熱食物用時(shí)很短。消耗的電能并不多，所

以“微波爐很省電。用它

加熱食品花不了多少電費(fèi)”，即小舟是從電能角度說的：

小寧是從電功率角度考慮的，因?yàn)槲⒉t屬于大功率用電器。工作時(shí)電路中電流很大，空氣開關(guān)會(huì)跳閘。

相同時(shí)間內(nèi)消耗

的電能多，所以認(rèn)為很“費(fèi)電

故選：Bo

3.（2023?北京昌平二模）有兩個(gè)額定電壓相同的空氣炸鍋甲和乙，甲的額定功率為1800W,乙的額定功率

為1200Wo兩個(gè)空氣炸鍋都正常工作時(shí)，下列說法正確的是（）

A.電流通過甲空氣炸鍋?zhàn)龉Ρ韧ㄟ^乙空氣炸鍋?zhàn)龉?/p>

B.甲空氣炸鍋兩端的電壓比乙空氣炸鍋兩端的電壓高

C.通過甲、乙兩個(gè)空氣炸鍋的電流相等

D.相同時(shí)間內(nèi)，甲和乙兩個(gè)空氣炸鍋消耗的電能一樣多

【答案】A

【解析】A.功率表示電流做功的快慢，功率越大，電流做功越快，由題意可知，甲的額定功率大于乙的額

定功率，所以電流通過甲做功比通過乙做功快，故A正確；

B.我國家庭電路中的電壓為220V,所以兩個(gè)空氣炸鍋正常工作時(shí)兩端的電壓相等，都是220V,故B錯(cuò)誤；

C.兩個(gè)空氣炸鍋的額定功率不相等，正常工作時(shí)兩空氣炸鍋兩端的電壓相等，根據(jù)R0可知，通過兩空

氣炸鍋的電流不相等，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)於無可知，正常工作時(shí)，兩個(gè)空氣炸鍋的功率不相等，兩個(gè)空氣炸鍋相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能不相

等，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

題型2電能表的計(jì)算

1.（2023?永嘉縣校級二模）小德利用某電能表（如圖）測量一家用電器的電功率。當(dāng)電路中只有這一個(gè)用

電器連續(xù)工作時(shí)，測得在6分鐘內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了250轉(zhuǎn)，那么這個(gè)用電器可能是（）

220V10(20)A50Hz

2500r/kW?h

A.臺燈B.家用電風(fēng)扇

C.筆記本電腦D.電熱水壺

【解答】解：

“2500r/kW?h”表示：當(dāng)用電器消耗lkWh的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn),

電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)250轉(zhuǎn)時(shí)，用電器消耗的電能：

250

W=^^kWh=0.1kWh：

時(shí)間t=6min=0.1h,

用電器消耗的功率：

臺燈的功率約為25W,電熱水壺的功率約為1000W,筆記本電腦的電功率大約為50W,家用電風(fēng)扇的功

率約為60W,所以這個(gè)用電器可能是電熱水壺。

故選：Do

2.（2023?西湖區(qū)二模）為了測量家中暖風(fēng)機(jī)的功率，小金關(guān)閉了家里的其他用電器只讓暖風(fēng)機(jī)正常工作，發(fā)

電能表的轉(zhuǎn)盤在1分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)過50圈，電能表的銘牌和暖風(fēng)機(jī)工作前電能表上的示數(shù)如圖所示。則該暖風(fēng)機(jī)

的電功率為kW,2小時(shí)后電能表的示數(shù)為kW-h?

【答案】1;1033.2,

【分析】（1）兩次電能表之差就是暖風(fēng)機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能：

（2）3000r/kw-h表示的是電路中每消耗lkw的電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000r.根據(jù)P=可求得其實(shí)際功率

題型3電功率基礎(chǔ)

1.（2022?拱墅區(qū)校級一模）已知Ri=10C,R2=20。，電源電壓為6V,求出下列物理量（寫出計(jì)算過程）：

（1）電阻R1消耗的電功率；

（2）電阻消耗的總電功率；

（3）電阻R1在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

R

【答案】(1)電阻R1消耗的電功率為3.6W；

(2)電阻消耗的總電功率為5.4W；

(3)電阻R1在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為216J。

【解答】解：

(1)由電路圖知，兩電阻并聯(lián)，

由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律知，UI=U2=U=6V,

通過R1的電流Ii=—=-^-=0.6A,

Rj10。

R1消耗的電功率Pi=UiIi=6VX0.6A=3.6W；

(2)通過R2的電流l2="=-^-=0.3A,

R2200

由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可得，電路的總電流I=11+12=0.6A+0.3A=0.9A,

電路的總功率P=UI=6VX0.9A=5.4W；

(3)Ri在在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量：

Qi=Il2Rit=(0.6A)2X10flX60s=216Jo

答：(1)電阻Ri消耗的電功率為3.6W；

(2)電阻消耗的總電功率為5.4W；

(3)電阻Ri在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為216J。

2.(2021?杭州)如圖電路中，電源電壓恒為4.5V,燈泡規(guī)格是"3V0.75W"”。

⑴燈泡正常工作時(shí)，電壓表V、V2示數(shù)分別為多少？滑動(dòng)變阻器接入的電阻為多少？

(2)燈泡正常工作4分鐘，整個(gè)電路消耗的電能是多少？

。2=U—q=4.5V—3V=1.5V

po75W

燈泡正常工作電流：/=，==------=0.25A

U[3V

1.5V

滑動(dòng)變阻器接入電阻：RU

I0.25A=6Q

⑵W=UIt=4.5Vx0.25Ax4x60s=270J

題型4小燈泡亮暗程度

1.（2023?杭州模擬）將燈Li（9V9W）和L2（6V6W）串聯(lián)接入電源電壓為15V電路中，閉合開關(guān)后，兩燈

都發(fā)光。下列關(guān)于Li、L2的說法正確的是（）

A.Li實(shí)際功率小于額定功率

B.1_2實(shí)際功率小于額定功率

C.Li、1_2實(shí)際功率相等

D.Li、L2都能正常發(fā)光

22222

【解答】解：由P=（可知，燈Li的電阻Ri=%=錨-=9Q,燈L2的電阻R2=^=嚅-=6。；

Kr-￡>vVr2oH/

將兩燈串聯(lián)在電路中，電路中的總電阻R=Ri+R2=9fl+6n=15n；

電路中的電流1='=德=1A；

根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過L1、1_2的電流h=l2=l=lA；

燈Li的實(shí)際功率Pi實(shí)=l，Ri=（IA）2x9Q=9W,燈1_2的實(shí)際功率P2實(shí)=l2?R2=（1A）2X6fl=6W；

所以，燈Li、L2的實(shí)際功率都等于其額定功率，所以都能正常發(fā)光，故ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選：Do

2.（2023?甌海區(qū)模擬）現(xiàn)有甲、乙、丙三個(gè)燈泡，分別標(biāo)有“220V25W”、“110V25W"、“36V25W”的

字樣，當(dāng)它們都是在各自額定電壓下工作時(shí)，它們的亮度情況是（）

A.甲燈較亮B.乙燈較亮C.一樣亮D.丙燈較亮

【解答】解：因三燈泡的額定功率相同，當(dāng)它們工作在額定電壓下，實(shí)際功率等于額定功率，即三燈泡

的實(shí)際功率相同，故三燈的亮度相同；

故選：Co

3.（2023?黑龍江中考真題）標(biāo)有“6V；3W”和“6V；6W”的燈L和L（假設(shè)兩燈燈絲電阻不變），若將它

們串聯(lián)在某電源上，使其中一個(gè)燈正常發(fā)光時(shí)，下列說法正確的是（）

A.通過燈J和L2的電流之比為1：2B.燈L和L2兩端的電壓之比為2：1

C.燈L?和L的發(fā)光亮度相同D.能夠正常發(fā)光的燈應(yīng)是燈L?

【答案】B

p3WP6W

【解析】A.兩個(gè)燈泡的額定電流分別為乙=于=L=0.5A/?=片==IA

Ux6VU[6V

=L==12Q

兩個(gè)燈泡的電阻77rrr凡=乎=黑=60

將它們串聯(lián)在某電源上，所以通過它們的電流相等，則通過燈L]和L2的電流之比為1：1,故A錯(cuò)誤；

U：IR,R,12Q2

B.燈Li和L2兩端的電壓之比為777=7^~=T-=-7r>_=T

U2/A2八21

故B正確；

CD.將它們串聯(lián)在某電源上，所以通過它們的電流相等，使其中一個(gè)燈正常發(fā)光，因?yàn)長i的額定電流小于

L,的額定電流，所以通過電路的電流是0.5A,L正常發(fā)光，L不能正常發(fā)光，兩個(gè)燈泡發(fā)光亮度不同，故

CD錯(cuò)誤。

題型5極值問題

1.（2023?江北區(qū)一模）如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定，滑動(dòng)變阻器的滑片P從b端移到a端，Ri兩

端的電壓隨滑動(dòng)變阻器R2連入電路電阻變化的圖象如圖乙。下列說法中正確的是（）

乙

A.Ri兩端電壓逐漸減小

B.電源電壓為7伏

C.當(dāng)R2=25Q時(shí)，R2的電功率最大

D.電路中的最大電功率為3.6瓦

【解答】解：由電路圖可知，定值電阻Ri與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測Ri兩端電壓。

A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從b端移到a端時(shí)，變阻器接入電路中的電阻變小，電路的總電阻變小,

由仁,可知，電路中的電流變大，Ri兩端的電壓變大，故A錯(cuò)誤；

B.滑片在a端時(shí)，電路為Ri的簡單電路，此時(shí)電壓表測電源兩端的電壓，其示數(shù)最大，

由圖乙所示圖象可知，電源電壓U=6V,故B錯(cuò)誤；

C.滑片P在b端時(shí)，R2的阻值最大為50。，由圖乙可知此時(shí)電壓表的示數(shù)Ui=lV,

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,

所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U2=U-U1=6V-1V=5V,

因串聯(lián)電路中各處的電流相等,

所以，電路中的電流：I小=*-=U^=0.1A,

50/2

R2大

則R1的阻值：Ri=獸==100,

1,U.J./1

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,

UU

所以，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為R2時(shí)電路中的電流：1=丁正瑯'

UU2U2U2

2-------------)2R2=

R2的電功率：P2=lR2=22~I22~Z2~=

R1+R2R]+27?]/?2+氏2R]-2R]R?+R2+4R]/?2

?2g-

U2

29

先”+圾

當(dāng)R2=R1=1OC時(shí)，R2的電功率最大，故c錯(cuò)誤;

D.當(dāng)滑片在a端時(shí)，電路為Ri的簡單電路，此時(shí)電路的總功率最大,

22

則最大電功率：P大=夫=華暮=3.6W,故D正確。

汽11UJZ

故選：Do

2.（2023?寧波模擬）如圖甲，Ri為定值電阻，Rp為滑動(dòng)變阻器，閉合開關(guān)，Rp的滑片從一端移動(dòng)到另一端,

得到電壓與電流圖象如圖乙，下列說法正確的是（）

A.Ri阻值為1.8Q

B.電路消耗的最小功率為0.2W

C.當(dāng)Rp總阻值的1接入電路時(shí)，它與定值電阻消耗的功率之比為5：6

D.當(dāng)電流為0.4A時(shí)，Ri與Rp連入電路的阻值之比為2：1

【解答】解：

由電路圖可知，定值電阻Ri和滑動(dòng)變阻器RP串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測Ri兩端的電壓。

（1）當(dāng)滑片位于左端時(shí)，接入電路中的電阻為0,此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)最大，

由圖乙可知，電源的電壓U=3V,電路中的電流l=0.6A,

由仁,可得，Ri的阻值：

R1=y==511,故A錯(cuò)誤；

（2）當(dāng)滑片位于右端時(shí)，接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最小，

由圖乙可知，電路中的最小電流I'=0.2A,Ri兩端的電壓Ui=lV,

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：

Up=U-U1=3V-1V=2V,

則滑動(dòng)變阻器的最大阻值：

3—Up—2"

Rp-T~02A-lon,

電路消耗的最小功率：

P小=UI'=3VX0.2A=0.6W,故B錯(cuò)誤；

（3）因串聯(lián)電路中各處的電流相等,

3、PRh2RpfRpi^Rp^xlO。

-

所以，當(dāng)Rp總阻值的E接入電路時(shí)，Rp與定值電阻消耗的功率:丁=2D=T==―77—

故c錯(cuò)誤；

(4)當(dāng)電流為0.4A時(shí)，電路的總電阻：

cU3Ur”c

R總=%=兩=7-5。'

Rp連入電路的阻值：

Rp"=R總-Ri=7.5H-5Q=2.5。，

所以，Ri與Rp連入電路的阻值之比Ri：RP"=5。：2.50=2：1,故D正確。

故選：Do

題型6輸電問題

1.(2021?路橋區(qū)模擬)有一個(gè)瀑布，每分鐘有50m3的水從40m高處落下，政府想利用它建設(shè)一個(gè)小型水

電站為附近的一個(gè)居民樓供電，如圖是供電設(shè)備向居民樓用戶輸電的示意圖。若水流做功有48%須保證

為220V,居民樓內(nèi)消耗的總功率為88kW(g=10N/kg)

(1)供電設(shè)備的輸出電壓是多少伏？

(2)輸電線的總電阻是多少？

供電---------~居民

設(shè)備用戶

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】解：(1)由可得，每分鐘落下水的質(zhì)量：

V

m=pV=lX103kg/m3X50m3=5X104kg,

1分鐘水流做的功：

Wi=Gh=mgh=5X104kgX10N/kgX40m=2X107J,

水流做功獲得的電能：

W2=Wir)=2X107JX48%=9.6X106J,

輸電功率：

p="=9。6X1°叮=1.6X105W,

t60s

由P=UI可得，輸電電流：

P用戶88X103V

=400A,

U用戶220V

則輸電電壓:

u輸

(2)輸電線上損失的功率:

P損=P-P用戶=1.6義l()5w-8.8X104W=7.2X104W

由P=12R可得，輸電線的電阻：

R=￡ii=7.2X10”=045。。

I2(400A)2

答：(1)供電設(shè)備的輸出電壓是400V；

(2)輸電線的總電阻是0.45。。

2.(2022秋?游仙區(qū)期末)一變壓器向某商場供電，變壓器距離商場5km,在變壓器與商場之間有兩條輸電

線，每條輸電線每千米的電阻為0.40,變壓器加在輸電線兩端的電壓是U,商場端得到的電壓是220V。

在某一時(shí)間段，商場內(nèi)有88盞標(biāo)有“220V40W”的白熾燈和一臺標(biāo)有“220V2420W”的電烤箱在工作，

不考慮溫度對電阻的影響。求：

(1)電烤箱的電阻是多少。？

(2)變壓器加在輸電線兩端的電壓U是多少V時(shí)，商場里的88盞白熾燈和電烤箱才能正常工作？

(3)為了節(jié)約用電，商場用100盞“220V10W”的節(jié)能燈代替100盞“220V40W”的白熾燈，每天正

常工作10h,一年(360天)可以節(jié)約用電多少度？

【答案】(1)電烤箱的電阻是20。；

(2)變壓器加在輸電線兩端的電壓U是108V時(shí)，商場里的88盞白熾燈和電烤箱才能正常工作；

(3)為了節(jié)約用電，商場用100盞“220V10W”的節(jié)能燈代替100盞“220V40W”的白熾燈，每天正

常工作10h,一年(360天)可以節(jié)約用電10800度。

JJ22

【解答】解：(1)電烤箱的電阻R箱=-^=0以==20。；

P箱2420W

(2)輸電線電阻R線=0.4O/kmX2X5km=4Q；

商場里的88盞白熾燈和電烤箱的總功率P=88X40W+2420W=5940W,

總電流I=」一=5940W=27A,

U商220V

變壓器加在輸電線兩端的電壓U=IR線=27AX4C=108V；

（3）為了節(jié)約用電，商場用100盞“220V10W”的節(jié)能燈代替100盞“220V40W”的白熾燈，每天正常

4010

工作10h,一年（360天）可以節(jié)約用電W=APt=：100><（1000kW-1000kW）X360X10h=10800kWh

=10800度。

答：（1）電烤箱的電阻是20。；

（2）變壓器加在輸電線兩端的電壓U是108V時(shí)，商場里的88盞白熾燈和電烤箱才能正常工作；

（3）為了節(jié)約用電，商場用100盞“220V10W”的節(jié)能燈代替100盞“220V40W”的白熾燈，每天正

常工作10h,一年（360天）可以節(jié)約用電10800度。

題型7常規(guī)電熱檔位問題

1.（2023?上城區(qū)模擬）電飯鍋已經(jīng)成為每個(gè)家庭必不可少的家用電器。如圖是電飯鍋的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖，

已知電飯鍋的部分參數(shù)：額定電壓220V,Ri=88Q,保溫功率為88W,Si為手動(dòng)開關(guān)，S2為雙金屬片

開關(guān)（右端固定）。

（1）求電飯鍋的加熱功率；

（2）求R2的阻值；

（3）考慮到能量的有效利用應(yīng)該選用R1和R2都（選填“僅R1”或“R1和R2都”）與鋁制內(nèi)膽（裝

米飯的部位）緊貼。

（4）與鐵相比，銅升高相同溫度熱膨脹較明顯。已知雙金屬片兩層的材料分別為鐵和銅，上層應(yīng)該選用

【答案】（1）電飯鍋的加熱功率為550W；

（2）R2的阻值為462。；

（3）R1和R2都；

（4）鐵。

【解答】解：（1）由圖當(dāng)Si和Si都閉合時(shí)，電路只有R1接入電路，電阻較小，根據(jù)P=U：知功率較

大，為加熱擋;

當(dāng)只閉合開關(guān)si時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電阻較大，根據(jù)p=u!_知功率較小，為保溫?fù)?

R

電飯鍋的加熱功率為：

P加熱=止=絲史止=550W；

Rl88V

(2)根據(jù)P=LL知保溫時(shí)的總電阻為:

R

_U2_(220V)2

R=550。,

保溫時(shí)，兩電阻串聯(lián)，而串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

R2的阻值：R2=R-RI=550。-880=462。；

(3)由于Ri、R2都是加熱電阻，為了減少能量損耗，應(yīng)該R1和R2都與鋁制內(nèi)膽緊貼；

(4)雙金屬片下層應(yīng)該選用熱膨脹較明顯的材料，這樣自動(dòng)開關(guān)的控制才更靈敏，所以金屬片的上層應(yīng)

該選用鐵。

答：(1)電飯鍋的加熱功率為550W；

(2)R2的阻值為462C；

(3)Ri和R2都；

(4)鐵。

2.(2023?上城區(qū)二模)如圖是家里電熱鍋的工作原理圖，電熱鍋有高中低三擋功率。則下列判斷正確的是

()

A.開關(guān)Si接a,S2閉合，電熱鍋處于低溫?fù)?/p>

B.開關(guān)Si接b,S2斷開，電熱鍋處于高溫?fù)?/p>

C.開關(guān)Si接b,S2閉合，電熱鍋中溫?fù)?/p>

D.開關(guān)Si接a,S2斷開，電熱鍋處于高溫?fù)?/p>

【解答】解：

[]2

電源的電壓一定時(shí)，由P=/可知：

當(dāng)開關(guān)S1接a,S2斷開，電路未接通，故D錯(cuò)誤；

當(dāng)開關(guān)Si接b,S2斷開，兩電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)的電阻規(guī)律，總電阻最大，電功率最小，處于低溫?fù)酰?/p>

當(dāng)開關(guān)加接b,S2閉合，電路中只有一根電阻絲，此時(shí)處于中溫?fù)酰?/p>

當(dāng)開關(guān)同接a,S2閉合，兩電阻并聯(lián)，根據(jù)電阻的并聯(lián)規(guī)律，總電阻最小，電功率最大，處于高溫?fù)酰?/p>

故C正確、AB錯(cuò)誤；

故選：Co

3.(2023?杭州一模)取暖器是人們常用的一種家電，如圖所示為某取暖器的等效電路圖，它是利用電流熱

效應(yīng)工作的。己知該取暖器有高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)酰琑i、尺是完全相同的兩個(gè)電阻。只閉合S,通過R2的電流是

2Ao

(1)R,電阻是多少？

(2)只閉合S,電路的功率是多少？

(3)高溫?fù)跽９ぷ?00秒，整個(gè)電路消耗的電能是多少？

【解答】解：(1)由歐姆定律可知，Rz電阻：比=二=鬻=110。；

I22A

(2)只閉合S,電路為R2的簡單電路，電路的功率：P=UI=220VX2A=440W；

(3)由電路圖可知，當(dāng)兩只開關(guān)都閉合時(shí)，Ri、Rz并聯(lián)，由并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)電路的總電

阻最小，由P=UI='可知，當(dāng)電源電壓一定時(shí)，電路電阻越小，功率越大，因此兩開關(guān)都閉合時(shí)，取

暖器處于高溫?fù)酰?/p>

由題意可知，兩電阻的阻值相同，由并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)電路中的總電阻：R=|R2=|X110

Q=55Q,

則高溫?fù)跽９ぷ?00秒，整個(gè)電路消耗的電能：W=UIt=^t=xl00s=8.8X104Jo

R55Q

答：(1)Rz電阻是110Q；

(2)只閉合S,電路的功率是440肌

(3)高溫?fù)跽９ぷ?00秒，整個(gè)電路消耗的電能是8.8X104J。

題型8電池容量相關(guān)計(jì)算

1.(2023?杭州中考)用兩種不同充電樁，對同一輛純電動(dòng)汽車充滿電的相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示，不計(jì)充電過

程中的能量損失。

充滿電的時(shí)間

充電樁電池初始狀態(tài)充電電壓/V充電電流/A

/h

普通充電樁2203010

相同

快充充電樁600100待填

(1)用普通充電樁充滿電，消耗的電能為多少千瓦時(shí)？

(2)用快充充電樁充滿電，需要多少小時(shí)？

(3)目前存在普通充電樁充電時(shí)間長，充電樁緊缺等問題。為解決此問題，除用快充充電樁充電外，再提

出一種設(shè)想。

【答案】(1)6.6kWh；(2)0.llh；(3)見解析

【解析】

【詳解】解：(1)用普通充電樁充滿電時(shí)，消耗的電能為

7

W=U日G日&日=220Vx3OAxlOx3600s=2.376x10J=6.6kW-h

(2)當(dāng)用快充充電時(shí)，需要的時(shí)間為

W_2.376xlO7J

=396s=0.11h

一?？?快―600V>1OOA

(3)除用快充充電樁充電外，可以增加充電樁量或給車輛增加太陽能電池板協(xié)助充電。

答：(1)用普通充電樁充滿電，消耗的電能為6.6kW-h；

(2)用快充充電樁充滿電，需要O.llh；

(3)除用快充充電樁充電外，可以增加充電樁量或給車輛增加太陽能電池板協(xié)助充電。

2.(2023?定海區(qū)三模)如圖是某種鋰電池的部分參數(shù)，小舟同學(xué)將電池安裝到遙控車上，進(jìn)行花樣賽車訓(xùn)

練。已知小車質(zhì)量為0.5千克，行駛時(shí)功率為2W,電動(dòng)機(jī)效率為80%(表中“Ah”讀作“安時(shí)”，2Ah

表示該電池在4V電壓下能以2A的電流放電1小時(shí))。(取g=10N/kg)求。

名稱：充電式鋰電池容量：2Ah

標(biāo)稱電壓：4V

充電模式：恒流/恒壓

（1）該電池充電一次可以儲存的最大能量是28800Jo

（2）造成電動(dòng)機(jī)效率不能達(dá)到100%的原因可能是電動(dòng)機(jī)線圈有電阻，消耗電能產(chǎn)生熱能，故會(huì)有能

量損失。

（3）充滿電一次，可供小亮同學(xué)訓(xùn)練多少小時(shí)？

（4）鋰電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為Li+MnO2=LiMnO2,求3.5gLi（鋰）參加反應(yīng)所消耗的MnO2質(zhì)

量是43.5克。

【答案】（1）28800J；（2）電動(dòng)機(jī)線圈有電阻，消耗電能產(chǎn)生熱能，故會(huì)有能量損失；（3）3.2h；（4）

43.5。

【解答】解：（1）該電池在4V電壓下能以2A的電流放電時(shí)間：t=lh=3600s；

充電一次可以儲存的最大能量是：W=Ult=4VX2Ax3600s=28800J；

（2）電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，電動(dòng)機(jī)的效率為機(jī)械功與總功的比值，電動(dòng)機(jī)因線圈存在的

電阻，所以電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，效率不可能達(dá)到100%；

（3）電能轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能W有用=T]W=80%X28800J=230401；

車行駛的功率P=2W,可供小亮訓(xùn)練時(shí)間：/3040J=]152Os=3.2h；

P2W

（4）設(shè)消耗的二氧化鋅質(zhì)量為x,

MnO2+Li=LiMnO2

877

x3.5g

87二7

x3.5g

x=43.5g

答：參加反應(yīng)所消耗的MnO2質(zhì)量是43.5g。

故答案為：（1）28800J；（2）電動(dòng)機(jī)線圈有電阻，消耗電能產(chǎn)生熱能，故會(huì)有能量損失；（3）3.2h；（4）

43.5o

3.如圖所示為一充電寶，其輸出電壓和輸入電壓都是5V,電池容量為lOOOmAh,關(guān)于充電寶下列說法正確

的是（)

A.當(dāng)給充電寶充電時(shí)，電能主要轉(zhuǎn)化為了化學(xué)能B.當(dāng)充電寶充滿電時(shí)，儲存了0.5kW?h的電能

C.當(dāng)充電寶給手機(jī)充電時(shí)，手機(jī)電池相當(dāng)于電源D.充電寶的兩個(gè)插孔是串聯(lián)的連接關(guān)系

【答案】A

【解析】A.當(dāng)給充電寶充電時(shí)，消耗了電能，獲得了化學(xué)能，所以電能主要轉(zhuǎn)化為了化學(xué)能，故A正確;

B.電池容量為lOOOmAh,當(dāng)充電寶充滿電時(shí)，儲存了的電能W=Uft=5VxlAx3600s=18000J=0.005kW-h

C.當(dāng)充電寶給手機(jī)充電時(shí)，在電路中手機(jī)電池消耗電能相當(dāng)于用電器，而充電寶提供了電能相當(dāng)于電源,

故C錯(cuò)誤；

D.充電寶的兩個(gè)插孔之間互不影響，是并聯(lián)關(guān)系，故D錯(cuò)誤。

五、課后鞏固

1.額定電壓相同的甲、乙兩燈并聯(lián)在電路中時(shí)，甲燈比乙燈亮，那么（）

A.甲燈的額定功率比乙燈的大

B.甲燈的電阻比乙燈的大

C.通過甲燈的電流強(qiáng)度比通過乙燈的小

D.甲燈兩端的電壓比乙燈兩端的電壓大

【答案】A

2.下列關(guān)于電功、電功率說法中哪個(gè)是正確的（）

A.電流做功.其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能B.電流做功，電流減小

C.電流做功越多，電功率就越大D.在相同時(shí)間里，電流所做的功越多，電功率就越大

【答案】D

【解析】A.電流做功時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故A錯(cuò)誤；

B.電流做功時(shí)，消耗電能，但電流大小不變，故B錯(cuò)誤；

C.電功率是指電流做功的快慢，電流做功越多，電功率不一定大，故C錯(cuò)誤；

D.在相同時(shí)間里，電流所做的功越多，則電流做功越快，所以電功率就越大，故D正確。

故選Do

3.（2022?杭州模擬）如表為小明家安裝的某品牌自動(dòng)電熱馬桶蓋的詳細(xì)參數(shù)（在小明家的電能表上標(biāo)著

3600r/kW?h）,說法正確的是（）

品牌OJM待機(jī)功率Wiow

材質(zhì)ABS工作功率1800W

額定電壓220V每次加熱時(shí)間2分鐘

溫度范圍0℃-40℃每天耗電量約0.3kW?h

A.每次加熱時(shí)，電能表轉(zhuǎn)過216圈

B.加熱絲的電阻為2420歐

C.待機(jī)1小時(shí)消耗電能不高于O.lkWh

D.工作電流為5A

【解答】解:

A、P加熱=1800W=1.8kW,t=2min=^h=#，由P=?可得，馬桶蓋每次加熱消耗的電能：W=P加熱

t=1.8kWx4h=0.06kW?h,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為：

0.06kW?hX3600r/kWh=216r,故A正確；

B、由P=