初中物理电功、电功率经典例题(专题训练)

《电功、电功率》专题训练

例1一盏灯标有“36V40W”字样，将这盏灯接到某电路中，通过它的电流是1A，此时，这盏灯的电功率是________W．

例2某导体接到6V电压下，它消耗的功率是6W；将改接到3V的电压下，这个导体的功率是________W．

例3（天津市中考试题）电能表是测量________的仪表．1 kWh的电能可供标有“220V 40W”的灯泡正常工作________h．

例4一个“12V6W”的小灯泡，如果接在36V电源上，为使其正常发光，需串联一个________Ω的电阻，该电阻消耗的功率是________W．

例5（北京市中考试题）电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中，R＝10Ω，电路接通后，100s内电阻R上电流做的功为10J，已知灯L的额定功率为10W，灯的电阻不变．求：灯的额定电压．

例6（广州市中考试题）有两个灯泡，L1标有“6V3W”字样，L2没有标记，测得L2的电阻为6Ω，把它们串联起来接入某一电路，两个灯泡均能正常发光，那么该电路两端的电压和L2的电功率分别是（）

A．12 V3W B．12 V 1.5W

C．9 V3W D．9 V 1.5W

例7有一盏小灯泡，当它与5Ω电阻串联后接15V电源上，灯恰好正常发光，这时灯的功率是10W．求：小灯泡正常发光时的电阻和小灯泡的额定电压的可能值．例8（北京市朝阳区中考试题）将分别标有“6V9W”和“6 V3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12 V电源上，则（）

A．两灯都能正常发光B．灯L2可能被烧毁

C．两灯都比正常发光时暗D．灯L1比灯L2亮

例9（北京市东城区中考试题）家庭电路中正在使用的两白炽灯，若甲灯比乙灯亮，则（）

A．甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大

B．甲灯两端的电压一定比乙灯的大

C．通过甲灯的电量一定比乙灯的多

D．甲灯的实际功率一定比乙灯的大

例10如图，电源电压和电灯L的电阻均保持不变．当开关S闭合后，在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中，下列说法正确的是（）

A．电压表的示数变大B．电灯L的亮度变暗

C．电流表A1的示数不变D．电流表A2的示数变小

例11如图，电源电压不变，开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比为2∶7，则电阻R1∶R2＝________，电功率P1∶P2，电功率P1∶P1′＝________，电功率P1∶P1＝________．

例12如图，当变阻器滑片从A点滑到B点时，R1两端的电压比为2∶3，变阻器两端电压比U A∶U B＝4∶3．（电源电压不变）

求：I A∶I B，R A∶R B，P1∶P1′，P A∶P B，R1∶R A

例13如图，已知R1∶R2＝2∶3，当S2闭合，S1、S3断开时，R1的功率为P1，电路中总电流为I；当S1、S3闭合，S2断开时，R1的功率为P1′，电路中总电流为I∶I′．（电源电压不变）

求：（1）第一种情况中U1∶U2

（2）P1∶P1′，

（3）I ∶I ′

例14 如果将两个定值电阻R 1和R 2以某种形式连接起来，接入电路中，则电阻R 1消耗的电功率为12W ．如果将这两个电阻以另一种形式连接起来接入原电路中，测得该电路的总电流为9A ，此时电阻R 1上消耗的电功率为108W ．（电源电压不变） 求：（1）电阻R 1和R 2的阻值；

（2）电阻R 2上两次电功率的比值．

例15 甲灯标有9V ，乙灯标有3W ，已知电阻R 甲＞R 乙，若把两灯以某种方式连接到某电源上，两灯均正常发光，若把两灯以另一种方式连接到另一电源上．．．．．，乙灯仍能正常发光，甲灯的实际功率与它的额定功率比P 甲′∶P 甲＝4∶9 求：（1）甲灯的额定功率P 甲； （2）乙灯的额定电压U 乙；

（3）两灯电阻R 甲和R 乙．

例16．如图所示电路中，灯L 1的电阻R 1是灯L 2的电阻R 2的2

1

（不考虑灯丝随温度的变化）．电源电压为10V ，并保持不变．S 1、S 2为开关．当闭合S 1，断开S 2时，灯L 1正常发光，电阻

R 3消耗的电功率为2W ，电压表示数U 1；当闭合S 2，断开S 1时，电阻R 4消耗的电功率为4

1

W ，

电压表示数为2

1

U 1．

求（1）灯L 1的额定功率；（2）电阻R 4的阻值．

例17 如图所示，电路两端电压保持不变，当只闭合开关S 1时，通过电阻R 1的电流是I 1，消耗的电功率为P1；当只闭合开关S 2时，通过电阻R 2的电流是I 2,，电阻R 1消耗的功率为P 1’，电阻R 2消耗的功率是20W ，I 1∶I 2＝3∶2；当只闭合开关S 3时，电阻R 3消耗的功率是15W ，电阻R 1消耗的电功率为P1’’．

求：（1）只闭合S1时，R1消耗的功率P1；

（2）只闭合S3时，R1消耗的功率P1’’．

例18．小明设计了一个电加热器，有加热状态和保温状态，如图2—3—14，发热体AB是一根阻值500Ω的电阻丝，C、D是电阻丝AB上的两点，S′是一个温度控制控制开关．当开关S′闭合，开关S接通C点时，电阻丝每分钟放出的热量是Q1；当S′闭合，S接通D点时，电阻丝每分钟放出的热量是Q2；当S′断开时，电阻丝每分钟放出的热量是Q3，此时测得C、D两点间的电压是33V．

图2—3—14

（1）按大小排列出Q1、Q2和Q3的顺序是:

________ ＞________ ＞________．

（2）将上述热量由大到小的顺序排列，其比值是20∶10∶3，求电源电压U和电热器处于保温状态时，每分钟放出的热量．

例19如图是一个电热毯示意电路图．R0是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯与电阻丝串联的电阻．电热毯上标有“220V 100W”字样，S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关．

（1）用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态？

（2）若要求在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有60J的电能转化为内能，电阻R的阻值是多大？

例20如图是供电设备向居民楼用户输电的示意图，为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作，居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V，当居民楼内消耗的功率为44 kW 的时候

（1）通过输电线的电流为多少安?

（2）若输电线的总电阻为0.1Ω，供电设备的输出电压是多少伏？

（3）居民楼内由于家用电器的增加，将向供电部分申请“增容”，即增加用电功率．当居民的用电器的额定功率由44 kW增加到88kW，所有用电器均在正常工作时，输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少?

（4）若要求减小输电线损失的功率，用学过的公式及知识说明应采取的措施．

例21将标有“6V 3W”的灯泡L1和标“4V 4W”的灯泡L2串联起来接入电路，欲使其中一盏灯能够正常发光，电源电压应是（）

A．12V B．8V C．10V D．16V

例22将一个阻值是4 Ω的电热器放进质量是0.5k g的冷水中，通过电热器的电流是5A，且电热器放出的热量全部被水吸收，则7 mi n可使水温升高多少度？

例23某电热饮水器上有A、B两根电热丝，将两根电热丝串联接在电源上，20 mi n可将饮水器中的水加热至沸腾；若将A单独接到同一电源上，同样使初温和质量相同的水加热至沸腾，需要8 mi n；若将B单独接在同样电源上，使初温和质量相同的水加热至沸腾，需要多长时间?（不计热损失）

例24. 如图所示的电路中，当开关S1闭合，S2、S3断开时，R1消耗的功率为6瓦；再把开关S2闭合后，电路和消耗的总功率为9w，且电流表的示数增加了0.5A。求S1、S2断开，S3闭合时，电路上消耗的总功率。

例25. 如图所示的电路中，电阻R 1、R 2、R 3的阻值都是10千欧，电源电压保持不变。求(1)当S 1、S 2闭合时，电流表的示数是0.6毫安，则电源电压、R 2和R 3消耗的电功率之比分别多少？(2) S 1、S 2都断开时，R 3消耗的电功率与S 1、S 2都闭合时R 3消耗的电功率之比。

例26. 如图灯泡L 标有“12V 、2W ”，R 1=36欧，(1)开关S 断开，滑至b 端时，灯泡L 的实际功率P P 实额

1

4

，求变阻器的最大电阻。(3)闭合开关S 移动滑片P ，求灯泡L 消耗功率最大变化范围。

例27. 图如所示的电路，电源电压保持不变，灯的电阻不随温度变化，当开关S 闭合，滑片P 位于变阻器的B 端时，电路消耗的总功率为6瓦。当开关S 断开，滑片P 位于变阻器的A 端时，灯E 正常发光，电路消耗的总功率为7.2瓦。当开关S 断开，滑片P 位于变阻器的B 端时，电压表的示数为4.5伏，且电阻R 1、R 2两端的电压之比为2∶3。求：(1)电源电压。(2)灯E 的额定功率。

（难题）例28.将电阻R与用电器A串联联接到电源两极，若电源电压恰好等于用电器A 的额定电压，A消耗的功率是25瓦；若把用电器A换成用电器B，B消耗的功率是32瓦。已知用电器B的额定电压与A相同，额定功率是A的两倍，求用电器A的额定功率。

《电功、电功率》同步检测

1. 一同学设计了如图所示的调光电路，若电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P 从b 端滑向a 端的过程中，小灯泡的亮度变化是(

)

A.逐渐变亮

B.逐步变暗，直至熄灭

C.光变暗，然后变亮

D.光变亮，后变暗直至熄灭

2. 两个定值电阻R 1和R 2(R 1＞R 2)，串联后接入电压为U 的电源上，功率分别是P 1和P 2；将R 1和R 2并联后仍接在电压为U 的电源上，功率分别是P 1'和P 2'，则( ) A.P 1+P 2 = P 1'+P 2' B.P 1+P 2＞ P 1' C.P 1＜P 1'， P 2＜P 2'

D.P 1＞P 2， P 1'＞P 2'

3. 如图所示的电路中，滑动变阻器的滑动触点P 把滑动变阻器分为R A P 和R P B 两部分并联，已知滑动变阻器的总电阻R =16欧，电源电压U=6伏，安培表的最大量程为2安。求：(1)当滑动变阻器的滑动触点P 置于中点时，安培表的读数是多少？滑动变阻器所消耗的总功率是多少？(2)为了使安培表所通过的电流不超过其量程，滑动变阻器的滑动触片P 在AB 间滑动的最大阻值范围是多少欧？

4. 如果将两定值电阻R 1和R 2以某种形式连接，接入某电路上，R 1消耗的功率为12瓦，如果以另一种形式连接，接入原电路得该电路的总电流为9安，此时R 1消耗的功率为108瓦，试求R 1、R 2的阻值。

5. 如图所示，电源电压保持不变，灯L 额定电压为8伏，当闭合开关S

，滑动变阻器

的滑片P滑到变阻器的中点c时，小灯泡正常发光，此时灯的电功率为P L；当滑片P滑到变阻器的最右端b时，灯的实际电功率为P L'，此时变阻器的功率为4.5瓦，已知P L∶P L'=16∶9。求：(1)电源电压。(2)滑动变阻器的最大阻值。

6. 如图所示电路，电源电压保持不变，且不大于6伏，定值电阻R1=15欧，滑动变阻器R2的最大值为20欧。当开关S断开，滑动变阻器的滑片P在变阻器的b端时，电流表的示数为I；当开关S闭合，滑片P移到a端时，电流表的示数为I'，且I∶I'=1∶5，此时电路消耗的总功率为6瓦，求：此时电阻R0的电功率。

7. 如图所示电路，电源电压一定，当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器R W的滑片P 从A处移到B处时，电压表先后示数之比为2∶1，电阻R1先后消耗的电功率之比为1∶4。若滑片P在B处不变，将S1断开、S2闭合，则R2和R W的总功率

为12瓦，再将滑片P移至A处，R2的电功率为2瓦。求此时R W

的电功率。

同步练习答案：

参考答案

例1：灯的功率为32.4W

例2：功率是1.5W:

例3：电功，25

例4: 48Ω，12W

例5：灯额定电压为30V

例6 D

例7.

例8：B

例9：精析考查家庭电路中灯的连接方式，并由灯的亮度判断电阻的大小．分析家庭电路，灯的连接方式是并联．甲、乙两灯两端电压相同．甲灯比乙灯亮，说明甲灯实际功率比乙灯大．D选项正确．甲灯比乙灯亮，在并联电路中，R甲＜R乙．U相同，I甲＞I乙

电量Q＝It，若两灯同时使用，因为t相同，I甲＞I乙，则Q甲＞Q乙，C选项正确．答案C、D

例10： D

11. 5:2, 2:5 1:1 2:7

例12：I A∶I B＝2∶3，R A∶R B＝2∶1，P1∶P1′＝4∶9，P A∶P B＝8∶9，

例13. 2:3 4:25 6:25

例14：

解画出分析电路图2—3—9（a）（b）

（a）（b）

图2—3—9

U2

同一电阻R1，根据P＝

R

有'11P P ＝2

12

1)('U U ＝221U U ＝W 108W 12＝91

（U 1′＝U ）

∴

U

U 1＝31 如图（a ）U 1＋U 2＝U

21U U ＝2

1

∵ R 1、R 2串

21R R ＝21U U ＝2

1 如图（b ）R 1、R 2并联，

'

'2

1

I I ＝

1

2R R ＝12 ∵ I 1′＋I 2′＝I ′＝9A ∴ I 1′＝6A I 2′＝3A R 1＝

211)

('I P ＝2)A 6(W

108＝3Ω R 2＝2 R 1＝6Ω （2）求

'2

2P P 关键求出R 2两端电压比 从图（a ）可知：

21U U ＝2

1 ∴

U

U 2＝32

由图（a ）和（b ）

同一电阻R 2：'22P P ＝2

121)('U U ＝22

2U U ＝（32）2＝94

答案 R 1＝3Ω，R 2＝6Ω， P 2∶P 2′＝4∶9

15题精析 注意两次电路总电压不同，所以不能像例4那样判断电路连接方式 已知：U 甲＝9V ，P 乙＝3W ，R 甲＞R 乙，P 甲′∶P 甲＝4∶9

求：P 甲、U 乙、R 甲、R 乙

设第一次R甲、R乙并联，此时两灯均能正常发光，说明：U乙＝U甲＝9V

R乙＝＝＝27Ω

第二次R甲、R乙串联，乙灯仍正常发光，说明U乙′＝U乙＝9V

而R甲不变时，＝＝

∴U′＝U甲＝×9V＝6V

R甲、R乙串联＝＝＝

得R甲＜R乙，与题意不符．

由上判定：电路第一次串联，第二次并联，画出分析示意图2—3—10（a）和（b）．

解由图（a）和（b）得：

R甲不变＝＝＝

U′＝U甲＝×9V＝6V

U乙′＝U乙＝6V

由图（b）乙灯正常发光

R乙＝＝12Ω

由图（a）R甲、R乙串

I甲＝I乙＝＝＝0.5A

R甲＝＝＝18Ω

P甲＝I甲U甲＝0.5A×9V＝4.5W

答案甲灯额定功率4.5W，乙灯额定电压6V，甲灯电阻10Ω，乙灯电阻6Ω

16. L1额定功率为3W，R4为4Ω

17. 90W, 10W

18. （1）Q2＞Q1＞Q3，电源电压220V，保温：Q3＝5808J

19. （1）闭合S，电热毯处于加热状态（2）R＝4356Ω

20. （1）220A （2）240V （3）12000 W （4）分析：在U0，P0一定时，I不能减少，使P线＝I2R线减小的方法，应减小R线．

∵导线电阻与材料、长度、横截面积有关

∴长度一定，可换用电阻率小的导线或适当增加线的横截面积，这样可以减小电阻．

21. D

22 .2 0c

23. 720s

24.2W

25.1：4

26 . (1) 滑片置于a端时，电源电压U=U额=12伏，灯泡电阻R

U

P

L

=额

额

2

=

(12V)2/2W=72Ω(2)滑片置于b端时，变阻器全部电阻R ab接入电路，根据P=U2/R

灯泡的实际电压U L=PR=1

4

2

?W?=

726

ΩV，根据串联电路规律：

U

U R

R

L

ab

L

ab =

R U R

U

ab ab L

L

=?=6V?726

Ω/V=72Ω。(3)闭合开关S，滑动变阻器R与电阻R1并联，再与灯泡串联。当滑片滑至a端，变阻器电阻为0欧，则U L=U=12伏，灯泡正常发光。P L=P额=2W为灯泡消耗功率最大值。当滑片滑至b端，变阻器

电阻为72欧，则R R R R R ab ab 并=?+=11/()

7236723624ΩΩΩΩΩ?+=/()，R R R L 总并=+=+=722496ΩΩΩ

灯泡电压

U R U R V V L L '/.==?=总总7212969ΩΩ灯泡功率R U P

U

V L L ''()=

=?2229总

212112W V W /().=，∴灯泡L 的功率变化范围是2瓦～1.1瓦。 27.

(1)根据题意，S 闭合，P 在B 端时，E 与R AB 串联，此时，

P U R R E 总=+2

2()=6瓦……①S 断开，P 在A 端，E 与R 1串联，此时P

总

=U 2/(R E +R 1)=

7.2瓦……② S 断开，P 在B 端，E 与R 1、R 2串联，U E =4.5V ，U 1/U 2=2/3，所以R 1/R 2=U 1/U 2=2/3……③ ①/②得(R E +R 1)/(R E +R 2)=5/6……④将③式代入④式得R 1/R E =2/3，R 2=R E 那么U 2=U E =4.5V 又因为U 1/U 2=3/2，U 1=2

3

U 2=3V ，U=U 1+U 2+U 3=3V+4.5V+4.5V

=12V .(2)当E 与R 1串联时，P E /P 1=R E /R 1=3/2…… ⑤P 1+P E =7.2W ……⑥由⑤⑥两式解得P E =4.32W 。 28.

解析：根据题意画出电路图如图6所示。设A 、B 的额定电压为U A 、U B ，额定功率为P A 、P B ，电源电压为U 。因U B +U A ，P B =2P A ，由R =U 2/P 可得：

R R U P U P P P A B A A B B B A

==2

2 =

21又P U R R R U R R

R P U

R R

R A A A B B B B B

'()()'(

)=+?=+?=+?22222

∴=+?+?=++=P P U

R R R U R R

R R R R R A B B B

B B B B ''(

)()()()222225322222

即()()R R R R R R R R B B B B ++=∴++=22225

64258

得R R R P U R R U R P B A A A A A A =

==??????

?

???

?==2313

439169162

2 P P W W A A =

=?=16916

9

25444'. 同步检测答案

1. C

2. C

3. (1)1.5A, 9W (2)4Ω≤R A P ≤12Ω

4.R 1=3Ω, R 2=6Ω

5. (1)U=12V (2)R ab =8Ω

6.P 0=3.6W

7. P A =4W