浙江省各地区2022-2023上学期九年级期末科学试题高频考点分类汇编-02电功率的计算

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浙江省各地区2022-2023上学期九年级期末科学试题高频考点分类汇编-02电功率的计算
一．选择题（共3小题）
1．（2022秋•滨江区期末）如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“6V，6W”和“6V，3W”字样，电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　）

A．只闭合S1时，甲、乙两灯的实际功率之比为2：1
B．闭合S1、S2时，甲、乙两灯的实际功率之比为1：2
C．只闭合S1时，电路的总功率为9W
D．闭合S1、S2时，电路的总功率为3W
2．（2022秋•拱墅区期末）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“6V4W”和“3V1W”字样，将它们串联后接在电压可在3～6V之间调节的电源上，闭合开关S，若两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（　　）

A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
B．当电源电压调节到6V时，灯L1正常发光
C．在调节电源电压的过程中，灯L1始终比灯L2亮
D．在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相等
3．（2022秋•上城区期末）如图是四种家用电器的铭牌，下列相关说法正确的是（　　）
54cm彩色电视机
工作电压220V
工作频率50Hz
额定功率85W
BC﹣65B电冰箱
额定电压220V
工作频率50Hz
额定功率70W
耗电量0.5KW•h/24h
FS﹣69电风扇
额定电压220V
规格400mm
工作频率50Hz
额定功率65W
K﹣33GW空调机
额定电压220V
工作频率50Hz
制冷/制热电流6.2A/6.2A
A．彩色电视机在220 V电压下工作时的实际功率为85 W
B．电冰箱连续工作30天需要消耗电能30度
C．使用电风扇比使用空调消耗电能更少
D．空调机制冷和制热两种工作状态下电流做功快慢不同
二．填空题（共2小题）
4．（2022秋•滨江区期末）在如图所示的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表接入电路的量程为“0～0.6A”，电压表接入电路的量程为“0～15V”，灯泡上标有“6V 3W”字样（灯丝电阻变化忽略不计）。滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，则灯泡正常发光时的电流为 　 　A，此时电路消耗的总功率为 　 　W。

5．（2022秋•上城区期末）小徐家新换了一种电子式电能表，它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘，发光二极管闪烁一次相当于转盘转动一周，电能表的参数如图。小徐利用该表测量家中微波炉的最大电功率。
（1）先关闭家里其他用电器，只让微波炉以“高火挡”工作。从电能表红灯闪烁开始计时，当电能表的二极管闪烁360次时，所用的时间为6min，则微波炉的电功率为 　 　W；
（2）若上月底抄表读数如图所示，本月（按30天计）每天使用该微波炉“高火档”18min，则本月底抄表读数至少为 　 　；
（3）该电能表 　 　（选填“能”或“不能”）承载两台上述微波炉同时工作。

三．计算题（共4小题）
6．（2022秋•上城区期末）冬季严寒小周家购置了电热桌垫，如图甲，其工作原理如图乙，查看说明书后发现该电热桌垫由12V电源供电。发热部分由R1、R2两条电热丝组成，阻值分别为6Ω、4Ω，可通过调温开关高低不同的两挡温度。调温挡有：关、高温、低温，若不考虑温度的变化对电阻的影响，请分析和计算：

（1）当电热桌垫处于高温挡时，开关位于 　 　（选填“ab”或“bc”或“cd”）；
（2）当电热桌垫处于高温挡时，5min内消耗的电能为多少？
7．（2022秋•杭州期末）音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。图甲、乙是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。求：

（1）第10s时红灯两端的电压为100V，求此时通过红灯的电流；
（2）请计算25～30s内红灯和绿灯消耗的总电能。

8．（2022秋•滨江区期末）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V。闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率。
（2）灯泡正常工作5分钟消耗的电能。
（3）滑动变阻器的最大阻值。

9．（2022秋•滨江区期末）如图所示，是一款电饭煲的工作原理图，R1＝48.4Ω，R2＝605Ω，当开关S1、S2都闭合时，电饭煲进入加热模式；当S1断开、S2闭合时，电饭煲进入保温模式。：
（1）这款电饭煲加热时的电功率；
（2）这款电饭煲保温1小时消耗的电能。

四．解答题（共3小题）
10．（2022秋•西湖区期末）如图甲所示为家用棉花糖机，使用时插上电源，按动开关发热丝发热，糖盘转动。往糖盘槽口加入蔗糖，待温度升高蔗糖熔化，随着糖盘的转动熔化的蔗糖被甩出，遇到空气固成固态的细丝，再用竹棒在承接盘内慢慢转动，就可以得到可口的棉花糖了。如表为棉花糖机部分参数，图乙为电路图。棉花糖机正常工作时：
（1）电热丝的电阻是多少？
（2）通过电动机的电流为多少安？
（3）棉花糖机工作1分钟，消耗电能为多少焦耳？
产品名称
棉花糖机
额定电压
220V
发热丝功率
440W
电动机功率
44W
11．（2022秋•杭州期末）如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水的切换。
（1）冷水挡开关S处于接触 　 　触点；
（2）水龙头在温水挡正常工作时的电流？
（3）水龙头在热水挡正常工作时的功率？

12．（2022秋•拱墅区期末）如图甲所示为某家用电暖器，如图乙所示为其简化电路。已知R1＝55Ω，R2＝44Ω，在220V的额定电压下工作，通过控制开关可实现低、中、高三种不同的功率。求：
（1）在对外供热时的最低功率P低；
（2）中挡功率正常工作10分钟，电流产生的热量Q中；
（3）在对外供热时的最高功率P高。


浙江省各地区2022-2023上学期九年级期末科学试题高频考点分类汇编-02电功率的计算
参考答案与试题解析
一．选择题（共3小题）
1．（2022秋•滨江区期末）如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“6V，6W”和“6V，3W”字样，电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　）

A．只闭合S1时，甲、乙两灯的实际功率之比为2：1
B．闭合S1、S2时，甲、乙两灯的实际功率之比为1：2
C．只闭合S1时，电路的总功率为9W
D．闭合S1、S2时，电路的总功率为3W
【答案】D
【解答】解：由甲、乙两灯分别标有“6V，6W”和“6V，3W”字样，可知甲、乙灯的额定电压：U额甲＝U额乙＝6V，甲灯的额定电功率：P额甲＝6W，乙灯的额定电功率：P额乙＝3W，
根据P＝UI＝可得甲、乙两灯的电阻：R甲＝＝＝6Ω，R乙＝＝＝12Ω；
AC、只闭合S1时，甲、乙两灯串联，根据串联电路的电阻规律可知，电路的总电阻：R总＝R甲+R乙＝6Ω+12Ω＝18Ω，
电源电压U＝6V，所以电路中的电流：I＝＝＝A，
由串联电路的电流规律可知，甲、乙两灯泡中的电流：I甲＝I乙＝I＝A，
由P＝UI＝I2R可知甲、乙两灯的实际功率：P甲＝R甲＝（A）2×6Ω＝W，P乙＝R乙＝（A）2×12Ω＝W，
甲、乙两灯的实际功率之比：＝＝，故A错误；
此时电路的总功率：P总＝P甲+P乙＝W+W＝2W，故C错误；
BD、闭合S1、S2时，甲灯被短路，电路为乙灯的简单电路，此时乙灯泡的电压和额定电压相等，所以乙灯泡的功率是其额定功率3W，甲灯泡的实际功率为零，故B错误；
电路的总功率等于乙灯泡的额定功率3W，故D正确。
故选：D。
2．（2022秋•拱墅区期末）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“6V4W”和“3V1W”字样，将它们串联后接在电压可在3～6V之间调节的电源上，闭合开关S，若两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（　　）

A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
B．当电源电压调节到6V时，灯L1正常发光
C．在调节电源电压的过程中，灯L1始终比灯L2亮
D．在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相等
【答案】D
【解答】解：由P＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R1＝＝＝9Ω，R2＝＝＝9Ω；
A、两灯泡串联，通过灯L1的电流等于通过灯L2的电流，故A错误；
BC、在调节电源电压的过程中，由P＝I2R可知，两灯泡的实际功率相等，两灯泡一样亮，故BC错误；
D、两灯泡串联，在调节电源电压的过程中，通过两灯泡的电流变化相同，两灯泡电阻相同，由P＝I2R可知，灯泡功率的变化相同，故D错误。
故选：D。
3．（2022秋•上城区期末）如图是四种家用电器的铭牌，下列相关说法正确的是（　　）
54cm彩色电视机
工作电压220V
工作频率50Hz
额定功率85W
BC﹣65B电冰箱
额定电压220V
工作频率50Hz
额定功率70W
耗电量0.5KW•h/24h
FS﹣69电风扇
额定电压220V
规格400mm
工作频率50Hz
额定功率65W
K﹣33GW空调机
额定电压220V
工作频率50Hz
制冷/制热电流6.2A/6.2A
A．彩色电视机在220 V电压下工作时的实际功率为85 W
B．电冰箱连续工作30天需要消耗电能30度
C．使用电风扇比使用空调消耗电能更少
D．空调机制冷和制热两种工作状态下电流做功快慢不同
【答案】A
【解答】解：A、彩色电视机在220 V电压下正常工作，实际功率等于85 W，故A正确；
B、电冰箱连续工作30天需要消耗电能为：W＝Pt＝0.5kW•h/24h×30天＝0.5kW•h/天×30天＝15kW•h，故B错误；
C、由W＝Pt可知，用电器消耗的电能与功率P和时间t有关，空调功率大，电风扇功率小，但由于不知道空调和电风扇工作时间，所以无法比较消耗电能多少，故C错误；
D、正常工作状态下的空调机的制冷和制热时的电压与电流相同，由P＝UI可知，正常工作状态下的空调机的制冷功率等于制热功率，电流做功快慢相同，故D错误。
故选：A。
二．填空题（共2小题）
4．（2022秋•滨江区期末）在如图所示的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表接入电路的量程为“0～0.6A”，电压表接入电路的量程为“0～15V”，灯泡上标有“6V 3W”字样（灯丝电阻变化忽略不计）。滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，则灯泡正常发光时的电流为 　0.5　A，此时电路消耗的总功率为 　4.5　W。

【答案】0.5，4.5。
【解答】解：由灯泡标有的参数可知，灯泡的额定电压：U额＝6V，灯泡的额定电功率：P额＝3W，
由电功率计算公式P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：I额＝＝＝0.5A；
由串联电路的电流规律可知，电路中的电流：I＝I额＝0.5A，
由电功率计算公式P＝UI可得，电路消耗的总功率：P总＝UI＝9V×0.5A＝4.5W。
故答案为：0.5，4.5。
5．（2022秋•上城区期末）小徐家新换了一种电子式电能表，它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘，发光二极管闪烁一次相当于转盘转动一周，电能表的参数如图。小徐利用该表测量家中微波炉的最大电功率。
（1）先关闭家里其他用电器，只让微波炉以“高火挡”工作。从电能表红灯闪烁开始计时，当电能表的二极管闪烁360次时，所用的时间为6min，则微波炉的电功率为 　1000　W；
（2）若上月底抄表读数如图所示，本月（按30天计）每天使用该微波炉“高火档”18min，则本月底抄表读数至少为 　2517.6kW•h　；
（3）该电能表 　能　（选填“能”或“不能”）承载两台上述微波炉同时工作。

【答案】1000，2517.6kW•h，能。
【解答】解：（1）当电能表的指示灯闪烁360次时，微波炉消耗的电能W＝＝＝0.1kW•h，
所用的时间为：t＝6min，
微波炉的电功率：P＝＝＝＝1kW＝1000W。
（2）微波炉以“高火挡”工作6min消耗的电能为W＝0.1kW•h，
则30天每天使用该微波炉“高火档”18min，消耗的电能：W总＝30××0.1kW•h＝9kW•h；
上月底电能表示数为2508.6kW•h，本月底抄表读数：2508.6kW•h+9kW•h＝2517.6kW•h；
（3）由图中铭牌可知，该电能表允许通过的最大电流是20A，允许接入的最大电功率是P大＝UI大＝220V×20A＝4400W，
微波炉的电功率为：P＝1000W，两台微波炉同时工作时的电功率为：2P＝2000W，因为2000W＜4400W，所以电能表能承载两台上述微波炉同时工作。
故答案为：1000，2517.6kW•h，能。
三．计算题（共4小题）
6．（2022秋•上城区期末）冬季严寒小周家购置了电热桌垫，如图甲，其工作原理如图乙，查看说明书后发现该电热桌垫由12V电源供电。发热部分由R1、R2两条电热丝组成，阻值分别为6Ω、4Ω，可通过调温开关高低不同的两挡温度。调温挡有：关、高温、低温，若不考虑温度的变化对电阻的影响，请分析和计算：

（1）当电热桌垫处于高温挡时，开关位于 　cd　（选填“ab”或“bc”或“cd”）；
（2）当电热桌垫处于高温挡时，5min内消耗的电能为多少？
【答案】（1）cd；
（2）5min内消耗的电能18000J。
【解答】解：（1）图甲中，当开关S在a、b位置时没有电阻接入电路，处于关状态；
当开关S在b、c位置，只有R2工作，电阻较大，根据P＝可知电路消耗的功率较小，电热桌垫处于低温挡；
当S在c、d位置时，两电阻并联，电阻较小，根据P＝可知电路消耗的功率较大，电热桌垫处于高温挡；
（2）电热桌垫处于高温挡的功率是：
P高温＝P1+P1＝＝＝60W；
当电热桌垫处于高温挡时，5min内消耗的电能W＝Pt＝60W×5×60s＝18000J。
答：（1）cd；
（2）5min内消耗的电能18000J。
7．（2022秋•杭州期末）音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。图甲、乙是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。求：

（1）第10s时红灯两端的电压为100V，求此时通过红灯的电流；
（2）请计算25～30s内红灯和绿灯消耗的总电能。

【答案】（1）此时通过红灯的电流2A；
（2）25～30s内红灯和绿灯消耗的总电能2000J。
【解答】解：（1）第10s红灯两端的电压为100V，红灯的功率为P红＝200W，
由P＝UI可得，
此时通过红灯的电流为：I红＝＝＝2A，
（2）由图甲可知，红灯和绿灯在25～30秒内的功率都为200W，则总功率为：P总＝200W+200W＝400W，
红灯和绿灯消耗的总电能为：W总＝P总t＝400W×5s＝2000J。
答：（1）此时通过红灯的电流2A；
（2）25～30s内红灯和绿灯消耗的总电能2000J。
8．（2022秋•滨江区期末）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V。闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率。
（2）灯泡正常工作5分钟消耗的电能。
（3）滑动变阻器的最大阻值。

【答案】（1）小灯泡的额定功率为24W。
（2）灯泡正常工作5分钟消耗的电能为7200J。
（3）滑动变阻器的最大阻值为9Ω。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为12V，从图中可知小灯泡的额定电流为2A，小灯泡的额定功率PL＝ULIL＝12V×2A＝24W；
（2）灯泡正常工作5分钟消耗的电能W＝PLt＝24W×5×60s＝7200J；
（3）灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端的电压。当滑片滑到最左端时，变阻器接入电路的阻值为零，电路为灯泡的简单电路，电源的电压等于此时灯两端的电压，
即电源的电压U＝UL＝12V；
当滑片滑到最右端时，变阻器接入电路的阻值最大，电路总电阻最大，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中电流最小，
由图象可知，此时灯泡两端的最小电压为：UL′＝3V，通过电路的最小电流Imin＝IL′＝1.0A，
滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣UL′＝12V﹣3V＝9V，
由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值：R＝＝＝9Ω。
答：（1）小灯泡的额定功率为24W。
（2）灯泡正常工作5分钟消耗的电能为7200J。
（3）滑动变阻器的最大阻值为9Ω。
9．（2022秋•滨江区期末）如图所示，是一款电饭煲的工作原理图，R1＝48.4Ω，R2＝605Ω，当开关S1、S2都闭合时，电饭煲进入加热模式；当S1断开、S2闭合时，电饭煲进入保温模式。：
（1）这款电饭煲加热时的电功率；
（2）这款电饭煲保温1小时消耗的电能。

【答案】（1）这款电饭煲加热时的电功率是1080W；
（2）这款电饭煲保温1小时消耗的电能为2.88×105J。
【解答】解：由图可知，当开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联接入电路，电饭煲进入加热模式；当S1断开、S2闭合时，只有R2接入电路，电饭煲进入保温模式；
（1）当开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联接入电路，电饭煲进入加热模式，
由并联电路的电压规律可得，R1、R2两端电压等于电源电压：U1＝U2＝U＝220V，
根据I＝，P＝UI可得：
R1的电功率：P1＝＝＝1000W，
R2的电功率：P2＝＝＝80W，
根据并联电路电功率的规律可知，电饭煲加热时的电功率：
P加热＝P1+P2＝1000W+80W＝1080W；
（2）当S1断开、S2闭合时，只有R2接入电路，电饭煲进入保温模式，R2两端的电压U2＝U＝220V，
R2的电功率：P2＝80W，
电饭煲保温时间：t＝1h＝3600s，
由P＝可得，电饭煲保温1小时消耗的电能：W保温＝Pt＝80W×3600s＝2.88×105J。
答：（1）这款电饭煲加热时的电功率是1080W；
（2）这款电饭煲保温1小时消耗的电能为2.88×105J。
四．解答题（共3小题）
10．（2022秋•西湖区期末）如图甲所示为家用棉花糖机，使用时插上电源，按动开关发热丝发热，糖盘转动。往糖盘槽口加入蔗糖，待温度升高蔗糖熔化，随着糖盘的转动熔化的蔗糖被甩出，遇到空气固成固态的细丝，再用竹棒在承接盘内慢慢转动，就可以得到可口的棉花糖了。如表为棉花糖机部分参数，图乙为电路图。棉花糖机正常工作时：
（1）电热丝的电阻是多少？
（2）通过电动机的电流为多少安？
（3）棉花糖机工作1分钟，消耗电能为多少焦耳？
产品名称
棉花糖机
额定电压
220V
发热丝功率
440W
电动机功率
44W
【答案】（1）110Ω；
（2）0.2A；
（3）2.904×104J。
【解答】解：（1）由图可知，发热丝和电动机并联，所以U发＝U电＝U＝220V；由图乙可知，P发＝440W，由P＝UI变形可知发热丝正常工作电流：I发＝＝＝2A；所以电热丝电阻R＝＝＝110Ω；
（2）由图乙可知，P电＝44W，通过电动机电流，I电＝＝＝0.2A；
（3）棉花糖机工作时的总功率：P＝P发+P电＝440W+44W＝484W，t＝1min＝60s，消耗的电能W＝Pt＝484W×60s＝2.904×104J。
故答案为：
（1）110Ω；
（2）0.2A；
（3）2.904×104J。
11．（2022秋•杭州期末）如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水的切换。
（1）冷水挡开关S处于接触 　1、2　触点；
（2）水龙头在温水挡正常工作时的电流？
（3）水龙头在热水挡正常工作时的功率？

【答案】（1）1、2；
（2）水龙头在温水挡正常工作时的电流为5A；
（3）水龙头在热水挡正常工作时的功率为3300W。
【解答】解：（1）当开关S接触1、2触点时，电路不通电，电热丝不工作，水龙头放出的是冷水；
当开关S接触2、3触点时，电路中只有R2电热丝工作，此时的电功率较小，水龙头处于温水挡，
水龙头在温水挡正常工作时的电流：I＝＝＝5A；
当开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2并联接入电路，并联电路总电阻小于任一分电阻，根据P＝可知此时的电功率最大，水龙头处于热水挡，
并联电路各支路两端电压相等，水龙头在热水挡正常工作时的功率：P′＝＝＝3300W。
答：（1）1、2；
（2）水龙头在温水挡正常工作时的电流为5A；
（3）水龙头在热水挡正常工作时的功率为3300W。
12．（2022秋•拱墅区期末）如图甲所示为某家用电暖器，如图乙所示为其简化电路。已知R1＝55Ω，R2＝44Ω，在220V的额定电压下工作，通过控制开关可实现低、中、高三种不同的功率。求：
（1）在对外供热时的最低功率P低；
（2）中挡功率正常工作10分钟，电流产生的热量Q中；
（3）在对外供热时的最高功率P高。

【答案】（1）在对外供热时的最低功率P低为880W；
（2）中挡功率正常工作10分钟，电流产生的热量Q中为6.6×105J；
（3）在对外供热时的最高功率P高为1980W。
【解答】解：当开关S1闭合时，只有R1工作，当开关S2闭合时，只有R2工作，当开关S1、S2同时闭合时，R1、R2并联；
根据并联电路的电阻特点可知，当开关S1、S2同时闭合时，R1、R2并联，此时电路中的电阻最小，根据P＝可知，电路中的总功率最大，电暖器处于高挡；
根据题意可知，R1＞R2，所以当开关S1闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电功率最小，电暖器处于最低挡，
当开关S2闭合时，只有R2工作，电暖器处于中挡；
（1）在对外供热时的最低功率：P低＝＝＝880W；
（2）在对外供热时的中挡功率：P中＝＝＝1100W，
中挡功率正常工作10分钟，电流产生的热量Q中＝W＝P中t＝1100W×10×60＝6.6×105J；
（3）在对外供热时的最高功率：P高＝P低+P中＝880W+1100W＝1980W。
答：（1）在对外供热时的最低功率P低为880W；
（2）中挡功率正常工作10分钟，电流产生的热量Q中为6.6×105J；
（3）在对外供热时的最高功率P高为1980W。