中考物理好题必刷专题训练20 电功率计算题专版（解析版）

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专题训练 20 电功率计算专版
1、小明家电热水器铭牌标识为“220 V　1 000 W”。由于使用了多年，该电热水器中
的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小
明在家中把该电热水器单独接入 220 V 的家庭电路中工作 5 min，发现电能表的转盘转
了225 转，电能表规格如图所示。问：
(1)“220 V　1 000 W”新热水器电热丝的电阻值；
(2)小明测得该电热水器的实际电功率；
(3)该电热水器氧化电热丝的实际电阻值(结果保留整数)。
解析：(1)由P＝UI＝可得，新电热水器电热丝的阻值：R＝＝＝48.4 Ω。
(2)表盘上 3 000 r/(kW·h)表示每消耗 1 kW·h 的电能，转盘转 3 000 转，
所以，电能表转盘转了 225 转消耗的电能：
W
＝＝×3.6×106 J＝2.7×105 J，
该电热水器的实际电功率：
P
实＝＝＝900 W。
(3)该电热水器氧化电热丝的实际电阻值：
R
实＝＝≈54 Ω。
2、如图所示的电路中，电源电压 U＝10 V 保持不变，R1是滑动变阻器，可调范围 0～
8 Ω；灯泡 L上标有“6 V　6 W”字样；AB 段是由某种材料制成的粗细均匀的导体棒，
其总长 x0＝0.12 m，导体棒的电阻与长度满足 R＝kx，k是常量；滑片 P与导体棒 AB
接触良好，忽略灯丝电阻随温度变化的影响。
（1） 求灯泡的电阻 RL。
（2） 闭合开关 S，将滑片 P 滑至 B 端，调节 R1使灯泡正常发光，此时电流表示数 I＝
2 A，求 k。
（3） 将滑片 P 移到 A 端，调节 R1使其消耗的功率为 4 W，求电流表的示数。
1
解析：(1) 已知灯泡 L 上标有“6 V　6 W”，由 P＝可得灯泡的电阻 RL＝＝＝6 Ω　
(2) 闭合开关 S，将滑片 P 滑至 B 端，灯泡 L 与 R 最大值并联，再与 R1串联，调节 R1使
灯泡正常发光，由 P＝UI 可得，灯泡正常发光的电流 IL 额＝＝＝1 A，电流表测量干路
的电流，示数 I＝2 A，根据并联电路的电流特点，R 的电流 IR＝I－IL 额＝2 A－1 A＝1
A，由 I＝和并联电路的电压特点，可得 R 的电阻 R＝＝＝＝6 Ω，已知 R＝kx，k 是常
量，滑片 P 滑至 B 端，总长 x0＝0.12 m，代入数据，6 Ω＝k×0.12 m，解得 k＝50
Ω/m　
(3) 将滑片 P 移到 A 端，L 被短路，R 最大值与 R1串联，调节 R1使其消耗的功率为 4
W，由 P＝UI 可得，R1的电流 I′＝＝ 　①，已知电源电压和 R 的电阻，根据欧姆定律
即串联电路的电压特点，可得 R 电流 IR′＝＝＝ 　②，根据串联电路的电流特点，I
′＝IR′，＝，解得 U1＝6 V 或 4 V，代入①可得，电流表的示数 I′＝A≈0.67 A 或 1
A
3、如图所示，闭合开关，当滑动变阻器滑片 P调至中点时，电流表示数为 1 A。两电
压表示数之比 U1U∶2＝3 4∶ 。已知电热丝（6 V　7.2 W）电阻恒定不变。求：
（1） 电热丝的电阻 R，以及电流表示数为 1 A 时，电热丝在一分钟内产生的热量 Q。
（2） 当滑动变阻器阻值调至最大时，两个电压表示数之比为 U1′ U∶2′＝5 6∶ ，求 R2
阻值和电源电压 U。
解析：(1) 由 P＝可得，电热丝电阻 R＝＝＝5 Ω；由图知，闭合开关时，三个电阻串
2
联，电流相等，则电热丝在一分钟内产生的热量 Q＝I2Rt＝(1 A)2×5 Ω×60 s＝300 J
(2) 由图知，三个电阻串联，电压表 V1测量 R 和 R1串联后的总电压，电压表 V2测量 R1
和 R2串联后的总电压，根据串联电路的分压特点(即分得的电压和对应的电阻成正比)
可知，滑动变阻器滑片 P 调至中点时，两电压表示数之比＝＝，滑动变阻器阻值调至
最大时，两电压表示数之比＝＝，解得 R2＝2R＝2×5 Ω＝10 Ω；R1＝20 Ω，滑片 P
调至中点时，电流表示数为 1 A，由 I＝得电源电压 U＝I＝1 A×＝25 V
4、如图是探究“电流通过导体时产生热量与电流的关系”的实验装置。烧瓶中煤油的
质量为 200 g，电阻丝 R的阻值为 20 Ω。电路中电源电压 12 V 保持不变，滑动变阻器
规格为“50 Ω　1 A”。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表示数为 0.5 A 时，
通电 5 min 观察到烧瓶中煤油的温度从25 ℃升高了3 ℃。[c煤油＝2.1×103 J/( kg·℃)]求：
(1)滑动变阻器连入电路的阻值；
(2)煤油吸收的热量；
(3)电阻丝的加热效率。
解析：(1)电路中的总电阻：R总＝＝＝24 Ω，
所以滑动变阻器接入电路的阻值：
R
滑＝
R
总－
R
＝24 Ω－20 Ω＝4 Ω。
(2)煤油吸收的热量：
Q
＝
c
煤油
m
Δ
t
＝2.1×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×3 ℃＝1.26×103 J。
(3)电流对电阻丝做的功：
W
＝
I
2
Rt
＝(0.5 A)2×20 Ω×5×60 s＝1 500 J，
电阻丝的加热效率：
η
＝×100%＝×100%＝84%。
3
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