2022中考物理復(fù)習(xí)-電能計算（含答案）

2022中考物理復(fù)習(xí)電能計算專題

計算題（共10小題）

1.（2017?湘潭）硫化鎘（CdS）是一種光敏材料，其電阻值R隨光照強度E（E越大表示光

照越強，其國際單位為cd）的變化如圖2所示。某展覽廳（如圖1所示）為保護展品。

采用這種材料設(shè)置了調(diào)光天窗。當(dāng)外界光照較強時，啟動電動卷簾適時調(diào)整進光量；當(dāng)

外界光照較弱時，自動啟動節(jié)能燈給予補光。調(diào)光天窗的電路原理如圖3所示，%為定

值電阻，R為CdS電阻，P為電磁鐵，其線圈電阻Ro為10Q,當(dāng)電流達到0.06A時能吸

合銜鐵。已知電源電壓5=12V,U2=220V,則：

調(diào)光天窗

圖2

（1）圖2中R隨光照強度E變大而（選填“增大”或“減小

（2）圖3中的L代表的是并聯(lián)安裝在展廳內(nèi)的10盞“220V10W”節(jié)能燈，這些節(jié)能燈

同時正常工作4小時，共消耗電能kW?ho

（3）若要縮短節(jié)能燈點亮的時間，可換用阻值較（選填“大”或“小”）的R。。

（4）當(dāng)外界光照強度達到1cd時，電動卷簾便開始工作，求Ro的阻值。

2.（2017*杭州一模）黑夜看不見開關(guān)位置，為此小明設(shè)計了如圖所示的電路。當(dāng)單刀雙擲

開關(guān)S合向b時，照明燈亮、指示燈滅，避免指示燈費電；S合向a時，照明燈滅、指示

燈亮，顯示開關(guān)位置（S只能處于這兩種狀態(tài)）。他在如圖所示方框中完成指示燈和電阻

絲的連接電路，指示燈規(guī)格為“10V,1W”。

（1）若照明燈正常工作20h,這段時間內(nèi)照明燈需消耗多少電能？

（2）為使指示燈正常發(fā)光，需接上多大電阻的電阻絲？

<j>bL_______J

------------0-

770V100W

3.（2019?河南）我國從今年4月15日起，正式實施電動自行車新國標。李強購置了一輛

符合新國標的電動車，其整車質(zhì)量為50kg,最高速度為25km/h。g取10N/kg。試問：

（1）對蓄電池充電時，電能轉(zhuǎn)化為能；行駛時，電動機提供動力，其工作原理

是.

（2）當(dāng)蓄電池的電全部耗完后，若充電功率為100W,充滿電需要5h,不計能量損失,

則充滿電后蓄電池儲存的電能為多少？

(3)蓄電池充滿電后，其儲存電能的75%用于車克服阻力做功，當(dāng)質(zhì)量為70kg的李強在

水平路面上騎著車，以最高速度勻速電動行駛時，所受阻力為總重的」則車最多能行

40

駛多少小時？

(4)新國標對電動車的整車質(zhì)量、最高速度都進行了限制，這樣做主要是為了防止車的

較大，以減小行車危險。

4.(2021-日照二模)日照市某實驗學(xué)校科技小組的同學(xué)小柯對家中的一臺變頻空調(diào)進行研

究，空調(diào)部分參數(shù)如下表所示，當(dāng)室溫和空調(diào)的設(shè)定溫度相差較大時，變頻空調(diào)一開機，

即以最大功率工作，使室溫迅速達到設(shè)定溫度；當(dāng)室溫達到設(shè)定溫度后，空調(diào)的制冷(熱)

功率隨之減小，以維持室溫基本不變。該空調(diào)另設(shè)電輔熱功能，可以輔助制熱，以彌補

單靠空調(diào)壓縮機工作制熱不足的問題。

(1)電熱絲的電阻是多少？

(2)假設(shè)該空調(diào)開機后以最大制冷功率工作0.5h,使室溫降至設(shè)定溫度。然后，空調(diào)又

以某一恒定的功率工作了2.5h,全過程空調(diào)消耗的電能為1.9kW?ho求

①前0.5h空調(diào)消耗的電能，

②后2.5h通過空調(diào)的電流。

(3)夏天在使用空調(diào)制冷時，工作電壓正常，小柯同學(xué)把家中其它用電器都關(guān)閉，發(fā)現(xiàn)

表盤在20min內(nèi)轉(zhuǎn)動了440revs,制冷功率是多少；壓縮機(相當(dāng)于電動機)線圈的內(nèi)阻

是1Q,線圈的發(fā)熱功率是多少。

型號XXX

功能冷暖(輔助電加熱)

制冷功率Pvw變化范圍180--1600

制熱功率P熱/W變化范圍200--1900

電輔熱功率P轉(zhuǎn)熱/W1000

電源電壓/V220

5.(2020?紹興)小敏家住某5層公寓樓中的4樓，當(dāng)他在1樓按下樓道燈開關(guān)，5盞“220V

12W”的樓道燈全部點亮，然后延時60秒均自動關(guān)閉。他正常每登一層樓所需時間為12

秒。小敏意識到樓道燈這樣的工作方式有些浪費電能，對樓道電路進行設(shè)計，改進電路

如圖，K為啟動延時開關(guān)，S為感應(yīng)跳轉(zhuǎn)開關(guān)，K按下時S按通觸點1、2,S感應(yīng)到人到

2樓，跳轉(zhuǎn)至觸點2、3,感應(yīng)到人到3樓，跳轉(zhuǎn)至觸點3、4……跳轉(zhuǎn)后若20秒后感應(yīng)不

至U人，則K斷開。

(1)按照原先樓道燈的工作方式，小敏正常上樓回家一次，樓道燈一共消耗多少電能？

(2)改進后的方案中，S跳轉(zhuǎn)前后，通過啟動延時開關(guān)的電流大小(選填“增大”、

“減小”或"不變”)，小敏正常上樓回家一次，比原來節(jié)約多少電能？

6.(2019*寧夏)小明家里電熱水壺壞了，他在網(wǎng)上查到兩種外形基本相同的電熱水壺的銘

牌如表所示:

品牌1品牌2

產(chǎn)品型號：EL-852產(chǎn)品型號產(chǎn)品型號：MK-12S0

額定電壓：220V額定電壓：220V

頻率：50HZ頻率：50HZ

額定功率：1200W額定功率：2000W

容量：1.5L容量：1.5L

(1)用品牌2的電熱水壺?zé)_一壺水用時6分鐘，則電熱水壺消耗了多少電能？

(2)小明認為“品牌1”這款電熱水壺功率小，更省電。從節(jié)能的角度考慮，你認為他

的這種想法合理嗎？為什么？

7.(2021秋?雞西期末)甲、乙兩個導(dǎo)體并聯(lián)在電路中，如圖所示，若甲導(dǎo)體的電阻為12

Q,電源的電壓是6V,且電路中的總電流為0.9A,求：

(1)通過導(dǎo)體甲的電流；

(2)導(dǎo)體乙的電阻；

(3)導(dǎo)體甲的電功率；

(4)通電5分鐘電路消耗的總電能是多少？

R號

8.(2021秋?舟山期末)為實現(xiàn)“碳達峰”“碳中和”目標，風(fēng)能、太陽能和生物質(zhì)能將成

為未來的主要能源。某小區(qū)路燈利用與太陽能電池板相連的蓄電池作電源，已知蓄電池

電壓為12V、容量為24A?h(安?小時)。若路燈的規(guī)格為“12V、24W”，充滿電的蓄電

池可供路燈連續(xù)工作多少小時？

9.圖甲是帶烘干功能的滾桶洗衣機，額定電壓為220V.洗衣機中的電動機在不同工作環(huán)節(jié)

的電功率由電腦芯片控制。圖乙為某次正常洗衣過程中電動機和電熱絲的電功率隨時間

的變化情況。若該次洗衣過程共消耗電能0.745kW?h,求:

(1)此次洗衣過程中電動機共消耗的電能；

(2)烘干用電熱絲的電阻。

10.(2019秋?順義區(qū)期末)新型電飯鍋煮飯時采用高溫和低溫量兩種方式交替加熱，其內(nèi)

部的電路可簡化成如圖所示的電路，Ri和R2均為電熱絲，S是溫度自動控制開關(guān)，高、

低溫擋的額定電功率如下表所示。求：

額定電壓220V

額定電功率低溫擋110W

高溫擋660W

(1)低溫煮飯時通過R的電流；

(2)高溫嫻煮10min消耗的電能;

(3)電熱絲R?的阻值。

SSi

220VRi治

參考答案與試題解析

計算題(共10小題)

1.(2017?湘潭)硫化鎘(CdS)是一種光敏材料，其電阻值R隨光照強度E(E越大表示光

照越強，其國際單位為cd)的變化如圖2所示。某展覽廳(如圖1所示)為保護展品。

采用這種材料設(shè)置了調(diào)光天窗。當(dāng)外界光照較強時，啟動電動卷簾適時調(diào)整進光量；當(dāng)

外界光照較弱時，自動啟動節(jié)能燈給予補光。調(diào)光天窗的電路原理如圖3所示，Ro為定

值電阻，R為CdS電阻，P為電磁鐵，其線圈電阻RP為10Q,當(dāng)電流達到0.06A時能吸

合銜鐵。已知電源電壓U】=12V,U2=220V,則：

(1)圖2中R隨光照強度E變大而減小(選填“增大”或“減小”)。

(2)圖3中的L代表的是并聯(lián)安裝在展廳內(nèi)的10盞“220V10W”節(jié)能燈，這些節(jié)能燈

同時正常工作4小時，共消耗電能0.4kW?ho

(3)若要縮短節(jié)能燈點亮的時間，可換用阻值較小(選填“大”或“小”)的Ro。

(4)當(dāng)外界光照強度達到1cd時，電動卷簾便開始工作，求％的阻值。

【解答】解：

(1)由圖2可知，R隨光照強度E變大而減小。

(2)10盞節(jié)能燈的總功率：

P=10P1=10X10W=100W=0.1kW,

則這些節(jié)能燈同時正常工作4小時消耗的電能：

W=Pt=0.1kWX4h=0.4kW?h。

(3)若要縮短節(jié)能燈點亮的時間，即當(dāng)外界光照更弱時，電磁鐵才能吸合銜鐵，節(jié)能燈

才能工作；

由圖2可知，當(dāng)光照強度E減小時，R的阻值變大，而電磁鐵能吸合銜鐵的電流不變，電

源電壓不變，則電路總電阻不變，故應(yīng)換用阻值較小的R。。

(4)當(dāng)外界光照強度達到1cd時，由圖2可知，R=120Q,

當(dāng)電動卷簾便開始工作，電磁鐵能吸合銜鐵的電流1=0.06A,

由l=U得，電路總電阻：

R

R.,.=-^-=12V=2000,

-I0.06A

根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知，Ro的阻值：

Ro=R.s.-R-Rp=2OOQ-120Q-10Q=70Qo

故答案為：(1)減?。?2)0.4：(3)??；(4)Ro的阻值為70Q。

2.(2017*杭州一模)黑夜看不見開關(guān)位置，為此小明設(shè)計了如圖所示的電路。當(dāng)單刀雙擲

開關(guān)S合向b時，照明燈亮、指示燈滅，避免指示燈費電；S合向a時，照明燈滅、指示

燈亮，顯示開關(guān)位置(S只能處于這兩種狀態(tài))。他在如圖所示方框中完成指示燈和電阻

絲的連接電路，指示燈規(guī)格為“10V,1WKo

(1)若照明燈正常工作20h,這段時間內(nèi)照明燈需消耗多少電能？

(2)為使指示燈正常發(fā)光，需接上多大電阻的電阻絲？

<?bL______j

------------0-

770V100W

【解答】解：(1)由P=也可得，照明燈正常工作20h消耗的電能：

t

W=PLt=0.1kWX20h=2kW?h；

(2)指示燈正常發(fā)光時，指示燈與電阻絲串聯(lián)，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，由P=UI可得，電路中的電流：

PT1W

l=—t—=_A1_=O.1A,

y

UL10V

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，電阻絲R兩端的電壓：

,

UR=U-UL=220V-10V=210V,

由I=U可得，電阻絲的電阻：

R

R=?l=皂里=21000。

I0.1A

答：(1)若照明燈正常工作20h,這段時間內(nèi)照明燈需消耗2kW?h的電能：

(2)為使指示燈正常發(fā)光，需接上電阻為2100Q的電阻絲。

3.(2019*河南)我國從今年4月15日起，正式實施電動自行車新國標。李強購置了一輛

符合新國標的電動車，其整車質(zhì)量為50kg,最高速度為25km/h。g取10N/kg。試問：

(1)對蓄電池充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能:行駛時，電動機提供動力，其工作原理

是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動。

(2)當(dāng)蓄電池的電全部耗完后，若充電功率為100W,充滿電需要5h,不計能量損失，

則充滿電后蓄電池儲存的電能為多少？

(3)蓄電池充滿電后，其儲存電能的75%用于車克服阻力做功，當(dāng)質(zhì)量為70kg的李強在

水平路面上騎著車，以最高速度勻速電動行駛時，所受阻力為總重的工，則車最多能行

40

駛多少小時？

(4)新國標對電動車的整車質(zhì)量、最高速度都進行了限制，這樣做主要是為了防止車的

動能較大,以減小行車危險。

【解答】解：(1)對電池充電時，消耗了電能，獲得了化學(xué)能，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

電動機的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動。

(2)充滿電需要的時間t=5h=1.8X104s,

充滿電后蓄電池儲存的電能：

wtuptnoowxi.gxio,sn.gxioh。

(3)由題意知，克服阻力做的功：

66

W=T]Wt=75%X1.8X10J=1.35X10J(>

人和車的總重力：

G4=(m*+m人)g=(50kg+70kg)X1ON/kg=1200N,

電動車在水平路面行駛受的阻力：f=」_GK=」-X1200N=30N,

40-40

由7?=￡$得，電動車行駛的路程：

s/=1.35X106j=45xi0"m=45km,

f30N

由丫=且得，電動車最多能行駛的時間：

t

t'=旦=45km=i.8h。

v25km/h

(4)由于物體的質(zhì)量越大，速度越大，具有的動能越大，因此，新國標對電動車的整車

質(zhì)量、最高速度進行限制，主要是為了防止車的動能較大，以減小行車危險。

故答案為：(1)化學(xué)；通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動；

(2)充滿電后蓄電池儲存的電能為1.8X10/；

(3)車最多能行駛1.8小時；

(4)動能。

4.(2021.日照二模)日照市某實驗學(xué)?？萍夹〗M的同學(xué)小柯對家中的一臺變頻空調(diào)進行研

究，空調(diào)部分參數(shù)如下表所示，當(dāng)室溫和空調(diào)的設(shè)定溫度相差較大時，變頻空調(diào)一開機，

即以最大功率工作，使室溫迅速達到設(shè)定溫度；當(dāng)室溫達到設(shè)定溫度后，空調(diào)的制冷(熱)

功率隨之減小，以維持室溫基本不變。該空調(diào)另設(shè)電輔熱功能，可以輔助制熱，以彌補

單靠空調(diào)壓縮機工作制熱不足的問題。

(1)電熱絲的電阻是多少？

(2)假設(shè)該空調(diào)開機后以最大制冷功率工作0.5h,使室溫降至設(shè)定溫度。然后，空調(diào)又

以某一恒定的功率工作了2.5h,全過程空調(diào)消耗的電能為1.9kW?h?求

①前0.5h空調(diào)消耗的電能，

②后2.5h通過空調(diào)的電流。

(3)夏天在使用空調(diào)制冷時，工作電壓正常，小柯同學(xué)把家中其它用電器都關(guān)閉，發(fā)現(xiàn)

表盤在20min內(nèi)轉(zhuǎn)動了440revs,制冷功率是多少；壓縮機(相當(dāng)于電動機)線圈的內(nèi)阻

是1Q,線圈的發(fā)熱功率是多少。

型號XXX

功能冷暖(輔助電加熱)

制冷功率P冷/W變化范圍180--1600

制熱功率P?/w變化范圍200--1900

電輔熱功率Pw/W1000

電源電壓/V220

【解答】解：(1)電熱絲的電阻為：R=-^-=(220V)2=4&4Q；

P熱100ow

(2)①前0.5h空調(diào)消耗的電能為：W=P^.t=1600WX0.5X3600s=2.88X106J：

666

②后2.5h消耗的電能為：W'=W0-W=1.9X3.6X10J-2.88X10J=3.96X10J,

,6

后2.5h通過空調(diào)的電流為：I=—......=----3二9」X10_J-------2A.

Ut’220Vx2.5x3600s

(3)電能表20min內(nèi)轉(zhuǎn)過了440轉(zhuǎn)，所以空調(diào)消耗的電能：W=1kW?hX440=旦kW

300075

65

?h=llX3.6X10J=5.28X10J,

75

則空調(diào)的制冷功率為：P=!1_=2_&￡L23L=44OW,

tt20X60s

此時通過電路的電流為：II=E=.4401L=2A,

U220V

壓縮機(相當(dāng)于電動機)線圈的內(nèi)阻是1Q,線圈的發(fā)熱功率是：P=ijR,=(2A)2X1

Q=4W。

答：(1)電熱絲的電阻是48.4Q；

(2)①前0.5h空調(diào)消耗的電能為2.88X106J;

②后2.5h通過空調(diào)的電流為2A;

(3)空調(diào)制冷時的制冷功率是440W;線圈的發(fā)熱功率是4W。

5.(2020?紹興)小敏家住某5層公寓樓中的4樓，當(dāng)他在1樓按下樓道燈開關(guān)，5盞“220V

12W”的樓道燈全部點亮，然后延時60秒均自動關(guān)閉。他正常每登一層樓所需時間為12

秒。小敏意識到樓道燈這樣的工作方式有些浪費電能，對樓道電路進行設(shè)計，改進電路

如圖，K為啟動延時開關(guān)，S為感應(yīng)跳轉(zhuǎn)開關(guān)，K按下時S按通觸點1、2,S感應(yīng)至I人至||

2樓，跳轉(zhuǎn)至觸點2、3,感應(yīng)到人到3樓，跳轉(zhuǎn)至觸點3、4……跳轉(zhuǎn)后若20秒后感應(yīng)不

到人，則K斷開。

(1)按照原先樓道燈的工作方式，小敏正常上樓回家一次，樓道燈一共消耗多少電能？

(2)改進后的方案中，S跳轉(zhuǎn)前后，通過啟動延時開關(guān)的電流大小不變(選填“增

大”、“減小”或“不變”)，小敏正常上樓回家一次，比原來節(jié)約多少電能？

(1)按照原先樓道燈的工作方式，小敏正常上樓回家一次，樓道燈一共消耗的電能為：

W=Pt=5X12WX60s=3600J：

(2)由題意可知，每盞燈的規(guī)格相同，它們都能各自獨立工作，工作時的電流是相同的；

一樓燈消耗的電能為:Wi=Pti=12WX12s=144J;

二樓燈消耗的電能為:Wz=Pt2=12WX24s=288J：

三樓燈消耗的電能為:W3=Pt3=12WX24s=288J；

四樓燈消耗的電能為:W4=Pt4=12WX(12s+20s)=384J;

五樓燈消耗的電能為:W5=Pt5=12WX20s=240J；

消耗的總電能為：W'=W1+W2+W3+W4+W5=144J+288J+288J+384J+240J=1344J；

節(jié)約的電能為：-W=3600J-1344J=2256J。

故答案為：(1)消耗的電能為3600J：(2)不變；節(jié)約的電能為2256J。

6.(2019?寧夏)小明家里電熱水壺壞了，他在網(wǎng)上查到兩種外形基本相同的電熱水壺的銘

牌如表所示：

品牌1品牌2

產(chǎn)品型號：EL-852產(chǎn)品型號產(chǎn)品型號：MK-12S0

額定電壓：220V額定電壓：220V

頻率：50HZ頻率：50HZ

額定功率：1200W額定功率：2000W

容量：1.5L容量：1.5L

(1)用品牌2的電熱水壺?zé)_一壺水用時6分鐘，則電熱水壺消耗了多少電能？

(2)小明認為“品牌1”這款電熱水壺功率小，更省電。從節(jié)能的角度考慮，你認為他

的這種想法合理嗎？為什么？

口

【解答】解：

(1)根據(jù)P=學(xué)得，用品牌2的電熱水壺?zé)_一壺水消耗的電能：

t

W=Pt=2000WX6X60s=7.2X105J：

(2)小明的想法不合理。

因為用電熱水壺?zé)_同樣一壺水，水吸收的熱量相同，根據(jù)公式Q=W=Ult=Pt可知,

電熱水壺的功率越大，水達到沸騰的時間越短，散失掉的熱量越少，消耗的電能越少,

越省電。

答：(1)用品牌2的電熱水壺?zé)_一壺水用時6分鐘，則電熱水壺消耗了7.2X10、的

電能；

(2)小明的想法不合理，因為用電熱水壺?zé)_同樣一壺水，水吸收的熱量相同，根據(jù)公

式Q=W=Ult=Pt可知，電熱水壺的功率越大，水達到沸騰的時間越短，散失掉的熱量

越少，消耗的電能越少，越省電。

7.(2021秋?雞西期末)甲、乙兩個導(dǎo)體并聯(lián)在電路中，如圖所示，若甲導(dǎo)體的電阻為12

Q,電源的電壓是6V,且電路中的總電流為0.9A,求：

(1)通過導(dǎo)體甲的電流；

(2)導(dǎo)體乙的電阻；

(3)導(dǎo)體甲的電功率；

(4)通電5分鐘電路消耗的總電能是多少？

【解答】解：由電路圖可知，甲、乙兩個導(dǎo)體并聯(lián)，電流表測干路電流；

(1)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，

所以，通過導(dǎo)體中的電流：I葉=—y―=—^―=0.5A：

R甲12Q

(2)因并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，

所以，通過導(dǎo)體乙的電流：I匕=1-I甲=0.9A-0.5A=0.4A,

則導(dǎo)體乙的電阻：Rc=-^-=6V=15Q;

I乙0.4A

(3)導(dǎo)體甲的電功率：P,=UI甲=6VX0.5A=3W；

(4)通電5分鐘電路消耗的總電能：W=Ult=6VX0.9AX5X60s=1620Jo

答：(1)通過導(dǎo)體甲的電流為0.5A；

(2)導(dǎo)體乙的電阻為15Q;

(3)導(dǎo)體甲的電功率為3W；

(4)通電5分鐘電路消耗的總電能是1620J。

8.(2021秋?舟山期末)為實現(xiàn)“碳達峰”“碳中和”目標，風(fēng)能、太陽能和生物質(zhì)能將成

為未來的主要能源。某小區(qū)路燈利用與太陽能電池板相連的蓄電池作電源，已知蓄電池

電壓為12V、容量為24A?h(安?小時)。若路燈的規(guī)格為“12V、24W”，充滿電的蓄電

池可供路燈連續(xù)工作多少小時？

【解答】解：正常工作時通過路燈的電流：l=E=2邂=2A,

U12V

電池容量為Q=24A?h,充滿電的蓄電池可供路燈連續(xù)工作的時間:t=@=2姑"L=12h。

I2A

答：充滿電的蓄電池可供路燈連續(xù)12h。

9.圖甲是帶烘干功能的滾桶洗衣機，額定電壓為220V.洗衣機中的電動機在不同工作環(huán)節(jié)

的電功率由電腦芯片控制。圖乙為某次正常洗衣過程中電動機和電熱絲的電功率隨時間

的變化情況。若該次洗衣過程共消耗電能0.745kW?h,求:

(1)此次洗衣過程中電動機共消耗的電能；

(2)烘干用電熱絲的電阻。

【解答】解：(1)根據(jù)圖乙可知，烘干功率為1000W,工作時間為30min=1800s,

由p=$_可得，烘干產(chǎn)生的熱量：

t

Q=W=Pt=1000WX1800s