初中物理专题讲义-电功率计算题

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中考物理复习《电功率计算题》专项训练(附带参考答案)

中考物理复习《电功率计算题》专项训练(附带参考答案)

中考物理复习《电功率计算题》专项训练(附带参考答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图甲所示,电源电压保持不变,灯泡的额定电压为3V滑动变阻器R可调范围0~20Ω,电流表、电压表均使用小量程(0~0.6A,0~3V)。

第一次只闭合开关2S将滑动变阻器R 的滑片从最下端往上滑动,滑到最上端时,小灯泡正常发光,此实验过程中,电路的总功率记为1P;第二次只闭合1S、3S将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端,此实验过程中,电路的总功率记为2P。

图乙是两次实验中电流表A与电压表1V、2V示数关系图像。

求:(1)电源电压;(2)小灯泡的额定功率;(3)两次实验过程中,调节滑动变阻器R,12PP的最大值。

2.如图所示电路,电源电压018VU=恒定不变,小灯泡上标有“12V”的字样滑动变阻器R P的规格为“200Ω,1A”,电流表量程“00.6A”,电压表量程“0~15V”,定值电阻12R=Ω,26R=Ω不考虑温度对电阻的影响,电表均视为理想电表。

(1)闭合开关S0和S1,调节滑动变阻器R P滑片至某一位置时,小灯泡L恰好正常发光,此时电流2s内对小灯泡L做功12J。

求此时滑动变阻器R P接入电路的阻值。

(2)闭合S0和S2,为保护电路元件不被烧坏,求滑动变阻器R P接入电路的阻值的取值范围。

(3)闭合S0、S1、S2,从中间位置开始上下调节滑动变阻器R P滑片,求电路中电流的最小值。

(4)闭合S0、S1、S2,当小灯泡L两端电压为何值时,R1、R2和滑动变阻器R P消耗的总功率最大,最大功率是多少?3.如图是新新做课外实验的实物图,他闭合开关后,当把滑动变阻器的滑片置于A点时,电流表示数为I1,电压表示数为3U0,电阻R1的功率为P1,当滑动变阻器的滑片移到某个端点B时,电流表示数为I2,电压表示数为5U0,电阻R1的功率为P2滑动变阻器的功率不变,电路总功率减小了5.4W。

24道中考物理电功电功率典型例题解析

24道中考物理电功电功率典型例题解析

典型例题解析例1 一盏灯标有“36V 40W ”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 .精析 考查额定电压,额定功率的概念.已知:灯的额定电压U E =36,额定功率P E =40W ,实际电流I L =1A . 求:P L (实际电功率)解 先判定灯是否正常发光 灯正常发光时:I E =E E U P =V36W 40≈1.1A 因为灯的实际电流I L <I E ,所以灯不能正常发光,且P L 应<P E .先求出灯的电阻R =EE P U 2=0W 4)V 36(2=32.4ΩR 不变灯的实际功率:P L =I L 2R =(1A )2×32.4Ω=32.4W答案 灯的功率为32.4W思考 有的同学求实际功率,采用下面做法: P L =UI L =36V ×1V =36W 你能看出其中的问题吗?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 . 已知 U E =6V P E =6W 实际U L =3V 求:实际P L分析 一个导体,在额定电压下,电阻为R ,同样一个导体,电压改变,电阻仍为R . 同样一个导体,电压改变,电阻仍为R . ∴ 电功率的习题,往往从求解电阻入手.解法1 导体电阻R =EE P U 2=W 6)V 6(2=6Ω.电压变了,导体消耗的功率改变R L =R U L 2=Ω6)V 3(2=1.5W解法2 导体电阻不变根据:R =PU 2E E P U 2=LLP U 2⇒E L P P =22E L U UP L =22EL U U ·P E =(V6V 3)2×6W =1.5W 小结 从解法2看出,电阻一定时,电压是原来的“n ”倍,功率是原来的“n 2”倍.因为P =UI ,U 是原来的“n ”倍,I 也是原来的“n ”倍,所以P 是原来的“n 2”倍.答案 功率是1.5W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 .精析 电能表是日常生活中常用的仪表.考查能否灵活利用W =Pt 进行计算. 正确选择合适的单位,可以简化计算.解 电能表是测量电功的仪表.题目给出:W =1kWh P =40W =0.04kW 时间:t =P W =kW04.0kWh 1=25h 如果选用国际单位,则计算要麻烦得多. 答案 电功,25例4 (哈尔滨市中考试题)一个“12V 6W ”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 .精析 在串联电路中,利用电流、电压等特点,计算电阻和电功率. 已知:额定P E =6W ,U E =12V ,总电压U =36V 求:R ,P R解 灯的额定电压是12V ,直接将其接在36V 的电源上,灯将烧毁:这时应将一个电阻和灯串联;—使灯正常发光.画出灯与R 串联的电路草图2—3—1.并标出已知量和未知量.图2—3—1只要求出通过R 的电流和R 两端的电压.就可以求出未知量. 流过灯的电流和流过R 的电流相等: 答案 48Ω,12W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. 解 画出灯L 和电阻只串联的电路草图2—3—2,并标明已知量和未知量. 串联电路,通过L 和R 电流相等,设为I . 则W R =I 2Rt图2—3—2I =Rt W R =100s 10Ω10J ⨯=101A =0.1A R 两端电压:U R =IR =0.1A ×10Ω=1V灯L ′两端电压:U L =U -U R =10V -1V =9V 灯电阻:R =I U L =A1.0V9=0.9Ω 灯额定电压:U E =R P E =Ω⨯9010W =30V误解 有的同学在算完电流后,直接用:U E =I P E =A1.0W 10=100V ,是错误的.因为此时灯并不是正常发光,电路中的电流不是I E .当然,有的同学把U L =9V 算为灯的额定电压,也是错误的. 答案 灯额定电压为30V例6 (广州市中考试题)有两个灯泡,L 1标有“6V 3W ”字样,L 2没有标记,测得L 2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L 2的电功率分别是 ( ) A .12 V 3W B .12 V 1.5W C .9 V 3W D .9 V 1.5W解 画出L 1和L 2串联的电路草图2—3—3,标明已知量和未知量. L 1正常发光时,U 1=6V ,P 1=3W 电路中电流: I =11U P =V6W 3=0.5A图2—3—3此时L 2也正常发光,L 2两端电压:U 2=IR 2=0.5A ×6Ω=3V P 2=IU 2=0.5A ×3V =1.5W U =U 1+U 2=6V +3V =9V 答案 D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. 已知:R =5Ω P E =10W U =15V 求:R L ,U E (额定)分析 画出分析电路图2—3—4.图2—3—4从图中看,所给物理量无对应关系,可以采用方程求解. 解法1R E 和R 串联,设灯两端电压为U E∵ I E =I R∴E E U P =RU U E-E U W 10=Ω-5V 15E U 整理得U E 2-15U E +50=0 (U E -10)(U E -5)=0U E =10V 或U E =5V灯电阻R L =E E P U 2=W 10)V 10(2=10Ω或R L =EE P U 2=W 10)V 5(2=2.5Ω解法2 R L 和R 串联:U =U E +U R U =IP E+IR 15V =IW10+I ×5Ω 5I 2-15I +10=0 I 2-3I +2=0(I -2)(I -1)=0 解得:I =2A 或I =1A R L =2IP E =2)A 2(W 10=2.5Ω 或R L =2I P E =2)A 1(W 10=10Ω 答案 灯正常发光,当U E =10V 时,灯电阻为10Ω;当U E =5V 时,灯电阻为2.5Ω例8 (北京市朝阳区中考试题)将分别标有“6V 9W ”和“6 V 3W ”的两个灯泡L 1、L 2串联接在12 V 电源上,则 ( )A .两灯都能正常发光B .灯L 2可能被烧毁C .两灯都比正常发光时暗D .灯L 1比灯L 2亮精析 考查学生能否根据实际电压和额定电压的关系,判断灯的发光情况. 解 先求出两盏灯的电阻灯L 1的电阻: R 1=121P U =W 9)V 6(2=4Ω灯L 2的电阻: R 2=222P U =W 3)V 6(2=12Ω求出灯两端的实际电压U 1′∵ R 1、R 2串联UU '1=211R R R +=Ω+ΩΩ1244=41U 1′=41U =41×12V =3VL 2两端电压U 2′=U -U 1′=12V -3V =9V比较实际电压和额定电压 U 1′<U 1,U 2′<U 2两灯都不能正常发光;灯L 2可能会被烧毁答案 B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如图2—3—5,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的示数变小图2—3—5精析考查学生识别电路的能力.能否根据欧姆定律分析电路中电流变化,灯的亮度变化.分析电路是由灯和变阻器并联而成.测的是干路电流测的是流过变阻器的电流测的是电路两端电压当变阻器的滑片P由中点向b端移动时,变阻器的电阻增大,通过变阻器电流减小,示数变小,D选项正确.并联电路,U一定,灯电阻不变,则流过灯的电流不变,灯的亮度不变.示数变小.答案D例11如图2—3—6,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=________.精析分析S闭合前后,电路中电阻的连接关系.写出P、I、U、R之间的关系,利用公式求解.解S断开,只有R1,示数为I1,R1两端电压为U,流过R1的电流为I1.S闭合,R1、R2并联,示数为I1+12,R1两端电压不变为U,流过R1的电流不变为I1,R1功率为P1′.图2—3—6∵211I I I +=72∴21I I =52并联:21I I =12R R =52∴21R R =2511P P '=U I U I 11=11PP 1=U I I U I )(211+=72 答案 R 1∶R 2=5∶2,P 1∶P 2=2∶5,P 1∶P 1′=1∶1,P 1∶P =2∶7例12 如图2—3—7(a ),当变阻器滑片从A 点滑到B 点时,R 1两端的电压比为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 ,P 1∶P 1′,P A ∶P B ,R 1∶R A(a )(b ) (c )图2—3—7精析 画出电路变化前后对应的两个电路:如图2—3—7(b )(c )所示. 已知:'11U U =32,B A U U =34解 B A I I =1111R U R U '='11U U =32B A R R =BB A AI U I U =B A U U ×A B I I =34×23=1211P P '=1212R I R I B A =22B A I I =(32)2=94B A P P =B B A A R I R I 22=94×12=98图(b ):U =I A (R 1+R A )图(c ):U =I B (R 1+R B ) U 相等:R B =21R A ,B A I I =32代入I A (R 1+R A )=I B (R 1+21R A ) 2(R 1+R A )=3(R 1+21R A )A R R 1=21 另解:图(b )U =U 1+U A 图(c )U =U 1′+U B∴ U 1′=23U 1,U B =43U A ,U 不变 ∴ U 1+U A =23U 1+43U A21U 1=41U AA U U 1=21∵ R 1、R A 串 ∴A R R 1=A U U 1=21 答案 I A ∶I B =2∶3,R A ∶R B =2∶1,P 1∶P 1′=4∶9,P A ∶P B =8∶9,R 1∶R A =1∶2 例13 如2—3—8(a ),已知R 1∶R 2=2∶3,当S 2闭合,S 1、S 3断开时,R 1的功率为P 1,电路中电流为I ;当S 1、S 3闭合,S 2断开时,R 1的功率为P 1′,电路中电流为I ∶I ′.(电源电压不变) 求:U 1∶U 2,P 1∶P 1′,I ∶I ′精析 画出变化前后电路图(b )和(c )(a )(b )(c )图2—3—8已知:21R R =32 求:21U U ,'11P P ,'I I解 图(b )中R 1、R 2串,21U U =21R R =32'11P P =12121R U R U =221U U =(52)2=254图(c )中R 1两端电压为U 图(b ):U =I (R 1+R 2)图(c ):U =I ′(2121R R R R +)U 不变 I (R 1+R 2)=I ′(2121R R R R +)I (2+3)=I ′(3232+⨯)I I '=256 答案 U 1∶U 2=2∶3,P 1∶P 1′=4∶25,I ∶I ′=6∶25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.精析 先判断电阻R 1、R 2的两次连接方式.因为总电压不变,由P 1<P 1′和R 1一定,判断出:U 1<U 1′所以第一次R 1、R 2串联,第二次并联. 求:R 1、R 2 P 2、P 2′解 画出分析电路图2—3—9(a )(b )(a )(b )图2—3—9同一电阻R 1,根据P =RU 2有'11P P =2121)('U U =221U U =W 108W 12=91(U 1′=U )∴U U 1=31 如图(a )U 1+U 2=U21U U =21∵ R 1、R 2串21R R =21U U =21 如图(b )R 1、R 2并联,''21I I =12R R =12∵ I 1′+I 2′=I ′=9A∴ I 1′=6A I 2′=3AR 1=211)('I P =2)A 6(W108=3Ω R 2=2 R 1=6Ω (2)求'22P P 关键求出R 2两端电压比 从图(a )可知:21U U =21 ∴U U 2=32由图(a )和(b )同一电阻R 2:'22P P =2121)('U U =222U U =(32)2=94答案 R 1=3Ω,R 2=6Ω, P 2∶P 2′=4∶9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.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=9VR 乙=乙乙P U 2=W 3)V 9(2=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,甲甲P P '=甲甲U U '=94 ∴ U ′=32U 甲=32×9V =6V R 甲、R 乙串联 乙甲R R =''乙甲U U =V 9V 6=32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 ).(a )(b )图2—3—10解 由图(a )和(b )得: R 甲不变甲甲P P '=22甲甲U U '=22甲U U'=94U ′=32U 甲=32×9V =6V U 乙′=U 乙=6V由图(b )乙灯正常发光R 乙=乙乙P U 2=W 3)V 6(212Ω由图(a )R 甲、R 乙串 I 甲=I 乙=乙乙U P =V6W 3=0.5A R 甲=甲甲I U =A5.0V9=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例16 (北京市1997年中考试题)如图2—3—11(a )所示电路中,灯L 1的电阻R 2的21(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41W ,电压表示数为21U 1. 求(1)灯L 1的额定功率;(2)电阻R 4的阻值.(a )(b )(c )图2—3—11已知:R 1=21R 2,U =10V P 3=2W U 1′= 21U 1 P 4=41W 求:(1)P 1(L 1额定功率);(2)R 4解 画出变化前后电路分析图2—3—11(b )和(c ). 先求出两次电路(b )和(c )中电流比I ∶I ′ ∵ R 1不变I I '=11U U '=1121U U =1243R R =2423I P I P '=43P P ×22II '=W41W 2×(21)2=12由图(b ) U =I (R 1+R 3)由图(c ) U =I ′(R 1+R 2+R 4) U 不变,将R 2=2 R 1和R 3=2 R 4代入I (R 1+2R 4)=I ′(R 1+2R 1+R 4) 2(R 1+2R 4)=(3R 1+R 4)41R R =13 得R 1∶R 2∶R 4=3∶6∶1由图(c )R 1、R 2、R 4串,且U =U 1′+U 2′+U 4=10V U 1′∶U 2′∶U 4=R 1∶R 2∶R 4=3∶6∶1 U 4=101U =101×10V =1V R 4=424P U =W 41)V 1(2=4Ω由图(b )R 1、R 3串31P P =31R R =23 P 1=23×2W =3W 答案 L 1额定功率为3W ,R 4为4Ω例17 (北京市1998年中考试题) 如图2—3—12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;当只闭合开关S 2时,通过电阻R 2的电流是I 2;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 .图2—3—12求:(1)只闭合S 1时,R 1消耗的功率;(2)只闭合S 3时,R 1消耗的功率. 已知:I 1∶I 2=3∶2,P 2=20W ,P 3=15W 求:P 1、P 1″精析 只闭合开关S 1,只有R 1,如图2—3—13(a )当只闭合S 2时,R 1、R 2 串,如图2—3—13(b );当只闭合S 3时,R 1、R 2 、R 3串,如图2—3—13(c ).(a )(b )(c )图2—3—13解 图(a )U =I 1R 1 图(b )U =I 2(R 1+R 2) U 不变,21I I =23 3R 1=2(R 1+R 2)21R R =12图(b )R 1、R 2串 21P P '=21R R =12P 1′=2P 2=2×20W =40W如图(a )和(b )同一电阻R 1·'11P P =2221I I =(32)2=94P 1=94×40W =90W 如图(b )P 2=I 22R 2=(21R R U+)2R 2(1)如图(c )P 3=I 32R 3=(321R R R U++)2R 3(2)(1)÷(2) W 15W 20=322122321)()(R R R R R R R +++将R 1=2R 2代入R 32-6R 2R 3+9R 22=0 (R 3-3 R 2)2=0 R 3=3 R 2,又∵ R 1=2 R 2 ∴31R R =32如图(c ),串联电路31P P "=31R R =32 ∴ P 1″=32×15W =10W答案 图(a )中,R 1功率为90W ,图(c )中,R 1功率为10W例18 (北京市东城区中考试题)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Q 1;当S ′闭合,S 接通D 点时,电阻丝每分钟放出的热量是Q 2;当S ′断开时,电阻丝每分钟放出的热量是Q 3,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Q 1、Q 2和Q 3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.精析 对于联系实际的问题,首先把它和所学的物理知识对应起来,本题用到的是焦耳定律的知识.从图中看出,不论使用哪一段电阻丝,电压均为U .电热丝放热公式:Q =RU 2t .(1)可以将AB 段电阻分成三部分:第一次,S ′闭合,S 接C ,使用的是电阻丝CB 段,电阻为R CB ,电阻丝1min 放热Q 1=CB R U 2t第一次,S ′闭合,S 接D ,使用的是电阻丝DB 段,电阻为R DB ,电阻丝1min 放热Q 2=DB R U 2t第三次,S ′断开,电阻丝1min 放热Q 3=ABR U 2t∵ R DB < R CB < R AB ∴ Q 1>Q 2>>Q 3开关位于D ,是加热状态,断开S ′,电阻为R AB ,是保温状态.(2)已知R AB =500Ω U CD =33V ,Q 2∶Q 1∶Q 3=20∶10∶3t 一定,32Q Q =ABDB R UR U 22=DB AB R P =320 ∴R DB =203×R AB =203×500Ω=75Ω t 一定,U 一定,31Q Q =CB AB R R =310 ∴ R CB =103R AB =103×500Ω=150Ω R CD =150Ω-75Ω=75Ω I =CD CD R U =Ω75V 33=0.44A . U =IR AB =0.44×500Ω=220V保温时,电阻为R AB ,t =1 min =60sQ 3=ABR U 2×t =Ω500)V 220(2×60s =5808J答案 (1)Q 2>Q 1>Q 3,电源电压220V ,保温:Q 3=5808J例19 (北京市海滨区中考试题)图2—3—15是一个电热毯示意电路图.R 0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.图2—3—15(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R 0每分钟有60J 的电能转化为内能,电阻R 的阻值是多大? 解 (1)根据公式P =I 2RR 0一定,t 一定时,电热毯功率大时,处于加热状态.S 闭合时,R 0发热功率:P 0=I 2R 0=(R U )2R 0 ①S 断开时,R ′0=I 2R 0=(R R U+)2R 0②比较①②两式得P 0>P 0′.∴ S 闭合,电热毯处于加热状态. S 断开,电热毯处于保温状态. (2)R 0=额额P U 2=W100)V 220(2=484Ω保温时:电阻R 0两端电压为U 0.Q 0=020R Ut已知:Q 0=60J t =1 min =60 s Q 0=t R Q 00=s60484J 60Ω⨯=22V . 电路中电流:I =00R U =Ω484V 22=221A . R =IU R =I U U 0-A 221V22220-V =4356Ω答案 (1)闭合S ,电热毯处于加热状态(2)R =4356Ω例20 (北京市中考试题)图2—3—16,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 的时候图2—3—16(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. 精析 将实际问题转化为电路图. 画出图2—3—17图2—3—17解 (1)已知U 0=220V P 0=44Kw =4.4×104WI =00U P =220VW104.44⨯=220(2)U =U 线+U 0=IR 线+U 0=220A ×0.1Ω+220V =240V(3)I ′=0U P '=220VW108.84⨯=400P 线′=I ′2R 线=(400A )2×0.1Ω=16000W 增容前:P 线=I ′2R 线=(200A )2×0.1Ω=4000W △P 线=P 线′-P 线=16000W -4000W =12000W(4)分析:在U 0,P 0一定时,I 不能减少,使P 线=I 2R 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. 答案 (1)220A (2)240V (3)12000 W例21 已知两个小灯泡L 1、L 2的额定电压均为U 额,在额定电压下通过L 1的电流I 1是通过L 2电流I 2的2倍,若把灯L 1、L 2串联后接到电压为U 的电源上,则 ( )图2—3—18∴21R R =21I U I U 额额=21 串联电路:21U U =21R R =21 选项A :U =23U 额 U 1=21U 额,U 2=U 额,L 2正常发光 选项B :U 1≠U 额,U 2≠U 额,所以L 1、L 2都不能正常发光 选项C :U 1=U 额,U 2=U 额,L 2烧毁,导致L 1不能正常发光 选项D :只要U 1=U 额,U 2就要烧毁,所以L 1总不能正常发光 答案 A 、D例22 将标有“6V 3W ”的灯泡L 1和标“4V 4W ”的灯泡L 2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 精析 求出两盏灯的电阻,分析加在灯上的实际电压是“大于”“等于”还是“小于”U E 、(U 额为额定电压) 画出电路示意图2—3—19,并标出灯的电阻.图2—3—19解灯L 1和L 2电阻:R 1=121P U =W 3)V 6(2=12ΩR 2=222P U =W 4)V 4(2=4ΩR 1、R 2串联 ''21U U =21R R =ΩΩ412=13若L 1正常发光, U 1′应=U 1=6V 则U 2′应=31U 1′=2V ,L 2比正常发光暗 U =U 1′+U 2′=6V +2V =8V .B 选项符合题意 若L 2正常发光,U 2′应=U 2=4V .若L 1上电压,U 1′=3 U 2′=12V , ∵ U 1′=2U 1 ∴ 灯L 1烧毁,因此电源电压不能取12V +4V =16V . 答案 B .例23 将一个阻值是4 Ω的电热器放进质量是0.5kg 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 min 可使水温升高多少度?精析 利用焦耳定律和热学中物体吸放热的公式求解. 已知:R =4Ω I =5A t =7 min =420s , m =0.5kg 求:(t -t 0) 解 Q 放=I2Rt =(5A )2×4Ω×420S =4.2×104J Q 吸=Q 放(t -t 0)=cm Q 吸=0.5kgC)J/(kg 102.4J 102.434⨯︒⋅⨯⨯=20℃ 答案 20℃例24 (广东省中考试题)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 min 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 min ;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)精析 电热丝串联或单独使用,都接在同样电源上,放出的热量可用Q =RU 2t 计算三种情况水吸热相同,Q 放=Q吸,三次电热丝放出的热量相等.解 Q 串=BA R R U +2=t 1Q A =AR U 2t 2 Q 串=Q A21t t =A B A R R R +=min 8min 20=25 ∴B A R R =32又∵ Q B =Q A∴ B R U 2=AR U 2t 2t 3=A B R R ×t 2=23×8mm =12min 答案 12 min。

初中物理专题复习——电学计算题(含答案)

初中物理专题复习——电学计算题(含答案)

中考专题复习-—电学计算题1.如图10所示电路中,小灯泡L标有“6V 6W”字样,R2=3Ω,当S1、S2都闭合时,电流表示数为1.2A,这时小灯泡L正常发光,求:(1)电源电压U(2)电阻R1的阻值(3)当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率2.如图19甲所示的电路中,电源电压为3Ⅴ,小灯泡上标有“2。

5Ⅴ0.25A”字样.当滑动变阻器的滑片P从最右端移到a点时,小灯泡正常发光;再移动滑片到某点b时,电压表的读数如图19乙所示(电源电压和小灯泡的电阻保持不变).请回答:(1)当滑片P移到b点时,电压表的读数为__ V.小灯泡的电阻为Ω。

b点在a点的____边(选填“左”或“右").(2)滑片在b处时,求滑动变阻器接人电路的阻值是多少?(3)滑片在b处时,求滑动变阻器消耗的功率是多少?3。

某保温电热水壶电路如图21,S是温控开关,R1为加热器.当开关S接到a时,电热水壶处于加热状态,此时通过电热水壶的电流是5A;当水烧开时,开关S自动切换到b,电热水壶处于保温状态,此时电热水壶的电功率为165W。

(不考虑温度对电阻阻值的影响),求:(1)加热电阻R1的阻值是多大?(2)在保温状态下,通过电阻R2的电流是多少?4.小明学习了电功率的知识后,想利用家里的电能表(如图21)和手表,测出一些家用电器的有关数据。

(1)当家里只有一台电冰箱在正常工作时,他测出电能表1分钟转了3圈,求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳?(2)当电冰箱和电热水壶同时工作时,他测出电能表1分钟转33圈,求此时电热水壶的电功率是多少瓦?(3)如果用此电热水壶把1Kg的水由20℃加热至沸腾需要的时间是多少秒?[不考虑热量的损失,气压为一个标准大气压,水的比热容为4。

2X103J/(Kg℃)]5。

家庭电路的电压是220V ,某空调器处于投冷状态时的功率P1是2。

2Kw,送风状态时的功率P2是 0。

22Kw ,它们是交替运行的,现测得此空调器在某时 段内的电功率随时间变化的关系如图16所示。

电功率计算题(含答案)课件

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目录
• 电功率基础知识 • 电功率计算题解析 • 电功率计算题答案及解析 • 电功率计算题解题技巧 •电功率基础知识
定义与单位
总结词
电功率是描述电流在单位时间内 所做的功,单位是瓦特(W)。
详细描述
电功率是电流在单位时间内所做 的功,常用符号P表示,单位是瓦 特(W)。它反映了电器设备在 单位时间内转换或消耗的电能。
台发电机的功率为 2000W。其中电动机 的数量是发电机数量的 3倍。求这个工厂的总
功率和总电流?
题目3
一个实验室有若干实验 仪器,每个仪器的功率 在50W到500W之间。 实验室的总功率不超过 20KW。如果实验室每 天工作8小时,一个月 工作25天,求实验室 一个月的最大用电量是
多少?
THANK YOU
题目
一个灯泡的电阻为10欧姆,通过它的电流 为0.5安培,那么它的电功率是多少瓦特?
解析
根据电功率公式$P = I^2R$,代入电流 $I=0.5$安培和电阻$R=10$欧姆,计算得 出$P = 0.5^2 times 10 = 25$瓦特。
串联电阻电路答案及解析
总结词
串联电阻电路中,各电阻的电流相同 ,通过应用欧姆定律和电功率公式可 以求出各个电阻的电功率。
P = I²R = (0.5A)² × 10Ω = 2.5W
串联电阻电路
总结词
串联电阻电路是指电路中电阻串联连 接的电路,总电阻等于各个电阻之和 。
01
答案
P = I²(R1+R2) = (2A)² × (5Ω + 10Ω) = 60W
05
02
公式
P = I²(R1+R2+...)

初中应用物理知识竞赛专题讲义-专题18 电功率

初中应用物理知识竞赛专题讲义-专题18 电功率

初中应用物理知识竞赛专题讲座18专题十八电功率【重点知识解读】1.电功率电功率P=UI,用电器的额定功率等于额定电压与额定电流的乘积,用电器的实际功率等于实际电压与通过的实际电流的乘积。

2. 焦耳定律电流具有热效应,电流通过电阻时要产生焦耳热,由焦耳定律可得,产生的热量Q=I2Rt。

3.电能的计算若用电器以恒定功率P工作,则t时间消耗电能为W=Pt。

【竞赛知识拓展】初中应用物理知识竞赛关于电功率拓展的知识点主要有:1.用电器串联所允许加的最大电压用电器串联是实际中经常遇到的问题。

几个用电器串联,其电流相等。

可根据用电器的铭牌确定各个用电器的额定电流,取各个用电器中额定电流最小的值乘以串联用电器的总电阻即得用电器串联所允许加的最大电压。

2.电热功率。

电流具有热效应,电流通过电阻时要产生焦耳热,由焦耳定律可得,产生的热量Q=I2Rt,单位时间产生的热量称为热功率,P热=I2R。

3.电动机电路。

电动机的输入功率P入=UI,电动机内阻R发热消耗功率P热=I2R,电动机输出的机械功率P=P2R。

对于电动机电路,U>IR,欧姆定律不成立。

入- P热=UI- I4.电功率随时间变化的图线与横轴所围面积表示消耗的电能。

【经典竞赛题分析】例1.(上海物理竞赛)直径d1=0.3mm的细铅丝通过1.5A的电流将被熔断,而直径d2=0.6mm的粗铅丝通过4A的电流将被熔断假设这两种铅丝的长度和电阻率相同,选取上述20根细铅丝和1根粗铅丝并联接入电路,运行通过的最大电流为()。

A.36A B.34A C.30A D.24A【参考答案】D例2.(上海物理竞赛)在如图(a)所示的电路中,电源电压U0保持不变,R0为定值电阻。

移动滑动变阻器R的滑片P,电压表和电流表的示数的部分U—I关系图象如图(b)所示。

则A.电源电压为9VB.滑动变阻器的总阻值为10ΩC.电压表示数为2.5V时,R消耗的总功率最大D.电压表示数为2.5V和2.0V时,R消耗的总功率相等【参考答案】BD例3.(上海市初中物理竞赛初赛试题)将某灯泡接到电压不变的电源两端,灯泡的电功率为16W。

中考物理压轴题专题电功率的综合计算问题的经典综合题及答案

中考物理压轴题专题电功率的综合计算问题的经典综合题及答案

一、初中物理电功率的综合计算问题1.两个定值电阻,甲标有“10Ω 2A ”,乙标有“20Ω 0. 5A ”。

如将它们并联起来,电路中的最大总功率及将它们串联起来电路两端允许加的最大电压为( ) A .30W 30V B .15W 10V C .15W 15V D .30W 60V 【来源】2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题(三) 【答案】C 【解析】 【分析】根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压,根据并联电路的电压特点可知,两电阻并联时,并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个,再根据欧姆定律和并联电路电流的特点求出干路电流,利用P UI =求出电路中的最大总功率;已知两电阻允许通过的最大电流,根据串联电路的电流特点可知,两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值,再根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路的最大电压。

【详解】 AD .根据UI R=可得,两电阻两端允许所加的最大电压 2A 10Ω20V U I R ==⨯=甲甲甲,0.5A 20Ω10V U I R ==⨯=乙乙乙因并联电路中各支路两端的电压相等,则两只电阻并联时,电路中的最大电压10V U U ==乙通过乙电阻的电流110V 1A 10ΩU I R ===甲 则并联电路中的最大总功率1()10V (1A 0.5A)15W P UI U I I ==+=⨯+=乙故AD 错误;BC .因串联电路中各处的电流相等,则两只电阻串联时,电路中的最大电流0.5A I I '==乙根据UI R=可得,串联电路两端允许加的最大电压 ()0.5A ()15V 10Ω20ΩI R U R I R '+'''==+=⨯=乙甲故B 错误、C 正确。

故选C 。

2.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离,电压表V 1、V 2示数的变化量分别为1U ∆、2U ∆,电流表示数的变化量为I ∆,阻值相同的定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为1P ∆、2P ∆,则下列判断正确的是()A .12U U ∆>∆B .12U U ∆=∆C .1212U U R R I I∆∆+=+∆∆ D .21212P P I R R ∆+∆∆+=() 【来源】2020年天津市和平区中考一模物理试题【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】由电路图可知,R 1与R 0、R 2串联,电压表V 1测R 0与R 2两端的电压之和,电压表V 2测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流。

初中物理电功率经典计算题

初中物理电功率经典计算题

电功率计算题:1.R 1=6Ω,R 2=12Ω,串联后接到12V 的电源上。

求:(1)1min 电流通过R 1做的功。

(2)电源的总电功率2.在电路中有一用电器,两端的电压是6V ,通过的电流是200mA , (1)求5min 内电流做的功是多少?(2)功率是多少?3.有一只灯泡接在220V 的家庭电路中,正常使用10小时,消耗了1度电,这只灯泡工作时的电流多大?功率多大?4.如图1所示的电路,电源电压为12V ,R 1的阻值为40Ω,开关S 闭合后,电流表的示数为0.8A , 求:(1)1min 内R 2消耗的电能(2)R 1,, R 2 功率多大? 5..有一用电器接在220V 的电路中,工作了2小时,用了1.1度电,通过用电器的电流是多少?,用电器的功率是多少?6.电阻R 1=100Ω,R 2=300Ω,把它们并联在同一电路中,在通电时间相同的情况下,通过两电阻的电流之比是多少?两电阻消耗的电能之比是多少?7.一只电能表上标有“220V 10A ”和“3000R/kWh ”的字样。

若该电能表的转盘转过30圈,求这段时间内电路上消耗了几度电,电流做了多少功。

8.标有“220V 100W ”字样的灯泡,接在家庭电路上正常工作时,通过灯丝的电流是多少?灯丝的电阻是多少?该灯正常工作40h ,耗电多少kWh ?9.标有“36V 40W ”的灯泡,正常发光时通过它的电流多大?灯丝的电阻多大?若接到40V 的电路上时,实际功率多大?10.一只小灯泡的额定电压是 4.5V ,正常发光时的电阻为12.5Ω,这个小灯泡的额定功率多大?把它接在3.5V 的电源上,它的实际功率是多大?图111.要使标有“9V 9W ”字样的灯泡的实际功率为0.75W ,它两端的实际电压应为多大?12.标有“220V 100W ”字样的灯泡接在110V 的电路上实际功率是多大?13.标有“3V 3W ”字样的灯泡,通过0.2A 的电流时,电功率多大?14.一定值电阻,当通过0.4A 的电流时,实际功率为16.4W ,当通过的电流为0.3A 时,实际功率多大?15.把R 1=2Ω的电阻和R 2=4Ω的电阻,串联后接在电源上,已知R 1两端的电压是1V 。

初中物理:电功率计算题(答案)

初中物理:电功率计算题(答案)

1.如图所示的电路中。

电源电压恒为4.5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1.5A”,小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样(小灯泡的电阻值随温度变化忽略不计)。

求:(1)小灯泡正常发光60s消耗的电能;(2)小灯泡正常发光时的电阻;(3)在两电表的示数均不能超过所选量程、灯泡两端电压不超过额定电压和不损坏其它元件的情况下,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围。

2.如图所示电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,灯泡L的额定电压U L=6V.断开S1,闭合S2、S3,移动滑动变阻器的滑片,当电流表示数I1=0.2A时,电压表的示数U1=4.8V.闭合S1、S2、S3,滑片滑至最右端时,灯泡L正常发光,电流表的示数I2=0.75A.断开S3,闭合S1、S2,在移动滑片的过程中,当电流表示数分别为I、2I时,滑动变阻器的电功率均为P同.忽略灯泡电阻随温度的变化.求:(1)定值电阻R0的阻值;(2)灯泡L的额定电流I L;(3)滑动变阻器的电功率P同.3.如图所示,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为0﹣0.6A,电压表量程为0﹣15V,变阻器R 的最大电阻为120Ω.只闭合S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为R a,且R a:R0=6:5,灯L 正常发光,电流表示数为I a.只闭合S2,移动滑片,当滑片置于b点时,电流表示数为I b.此时电压表示数与滑片置于a点时相等,I a:I b=5:3.(灯丝电阻不随温度变化)求:(1)小灯泡的电阻;(2)定值电阻R0和电源电压U;(3)在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,只闭合S 1时,变阻器连入电路的最小电阻为多少?在电表的示数不超过量程,只闭合S 2时,电路消耗的最小功率为多少?4.如图甲所示是一款超市用的透明玻璃门冷饮展示冰柜,该冰柜的玻璃门采用的是防雾玻璃,玻璃夹层中有电热丝用来加热玻璃,可以有效防止水蒸气凝结在玻璃上,电热丝与冰柜中的电动压缩机连接的简化电路如图乙所示,其相关参数如表所示.求:(1)冰柜的电动压缩机正常工作时的电流为多少?(2)冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻为多少?(3)该冰柜的玻璃门的质量是5kg ,若不计热量损失,电热丝正常工作使门玻璃升高20℃需要多长时间?【玻璃的比热容为0.84×103J/(kg•℃)】5.如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L 标有“12V 12W”的字样,R 2=12Ω.当开关S 1、S 2都闭合时,电流表示数为1.2A ,这时灯L 正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响).求:(1)电源电压:(2)电阻R 1的阻值:(3)若将开关S 1、S 2都断开,此时灯L 实际消耗的功率是多少?冰柜总质量 160kg 额定电压 220V 电动压缩机的额定功率 110W 防雾电热丝的额定功率 100W6.如图所示1是电阻R1与滑动变阻器R的电路图,电源电压为12V,电阻R1的I-U图像如图2所示。

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专题十七电功率计算题计算题是物理中考的主要内容,在中考试卷中占有很大比例.计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主,它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平,同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观.解答计算题应该首先明确它的特点,避免盲目和无从下手的尴尬,同时明确题目涉及的物理现象和物理知识,明确要解决的问题是什么,找准关系,有的放矢的按要求进行合理的计算.计算题常以填空题、选择题和计算过程题型出现.尤其是计算过程题是考查学生分析问题、解决问题和计算能力的题型,要求较高,分值较高,并要求有计算过程和步骤,每一步骤都有相应分值.计算题在中考题中常被列为压轴题目.计算题的特点是:(1)结果合理性:这类题能反映学生对自然界或生产、生活中若干事物的观察和关心程度.它要求学生用生活实践,社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断,留取合理的,舍弃不合理的.(2)知识综合性:这类题往往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起,利用各个过程或各种现象之间的相切点,解答要解决的问题.它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力.(3)应用性:这类题是把物理知识浸透到社会实际操作和应用到生活体验中,它能够反映学生对所学物理知识的理解和情感,同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平.1.计算题解题步骤第一步:认真审题.明确现象和过程,确定给出的条件或题目中隐含的条件.第二步:找关系.也就是针对题目内容分析综合,确定解决问题的方向,选择适合的规律和公式,找准相关物理量之间的关系.第三步:列出表达式.这一步是在明确了各个已知量、未知量及某个物理量在题目中叙述的物理现象或物理过程变化时存在的关系,根据公式或规律列出相应的表达式,并推导出待求物理量的计算式.第四步:代人数据求解.这一步是把所用到的已知物理量的单位统一后,把已知量的数据代人计算式中,通过正确运算,得出答案.同时对答案进行合理化验证,最后确定正确答案.2.解答方法(1)简化法:这种方法是把题目中的复杂情境或复杂现象进行梳理,找出题目中的相关环节或相关点,使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点.这样使复杂得到简化,可以在计算解答的过程中减少一些混淆和混乱,把要解答的问题解决.(2)隐含条件法:这种方法是通过审题,从题目中所叙述的物理现象或给出的物理情境及元件设备等各个环节中,挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件,这种挖掘隐含条件能使计算环节减少,而且所得到的答案误差也小.(3)探索法:这种方法是在题目所给的实际问题或情境中抽象出来的.判断出所涉及或应用的物理模型,然后运用相对应的物理概念、物理规律和物理公式,通过计算得出要求解的正确答案.(4)极值法:这种方法也叫端点法.它对不定值问题和变化范围问题的解答有重要的实用价值.用这种方法解答问题时,应改弄清要研究的是哪个变化的物理量的值或者是哪个物理量的变化范围,然后确定变化的规律或方向,最后用相对应的物理规律或物理概念,一个对应点一个对应点地计算取值.(5)应用类分析法:运用数学工具解决物理问题,是物理解题的重要手段.许多设计、推理的应用题,都是建立在计算的基础上.主要考查学生运用物理公式、规律进行解题的能力.例如有两个未知物理量,我们可以根据题目的数据建立两个方程,然后求解未知量.一、电功1.电功:电流通过某段电路所做的功叫电功.2.电流做功的实质:电流做功过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,也就消耗了多少电能.3.电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现.4.规定电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间的乘积.5.电功公式:Pt UIt W ==(适用于所有电路);对于纯电阻电路可推导出:Rt I t RU UIt W 22=== (1)串联电路:2121R R W W =; (2)并联电路:1221R R W W =; (3)在任何情况下,在一定时间所做的总功n W W W W ⋅⋅⋅++=21.6.电功单位:在国际单位制中,电功单位是焦耳(J );常用单位还有度(kwh ), 1度=1千瓦时=1kWh=3.6×106J;“1度”的规定:1kw 的用电器工作1h 消耗的电能.7.电功的测量⑴电能表:是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器.⑵电能表上“220V 、5A 、3000R/kW ·h ”等字样,分别表示:电能表额定电压是220V;允许通过的最大电流是5A;每消耗一度电电能表转盘转3000转.⑶读数时:①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位;②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数.二、电功率1.电功率:电流在单位时间内所做的功.2.电功率物理意义:表示电流做功快慢的物理量.3.电功率公式:tW UI P ==(适用于所有电路),推导公式:R U R I P 22==(适用于纯电阻电路). (1)①串联电路中2121R R P P =; (2)并联电路中:1221R R P P =; (3)无论用电器串联或并联,计算总功率常用公式P=P 1+P 2+…P n .4.功率单位:在国际单位制中,功率单位是瓦特(W ),常用单位:千瓦(kW ).5.额定功率(1)某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示:普通照明,额定电压(用电器正常工作时的电压)220V,额定功率(用电器在额定电压下的功率)25W 的灯泡.(2)已知U 额、P 额,①可根据公式I 额=P 额/U 额计算出该灯的额定电流;②可根据公式额额P U R 2=计算出该灯的电阻. (3)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小:①当U 实=U 额时,P 实=P 额灯正常发光;②当U 实<U 额 时,P 实<P 额灯光暗淡;③当U 实> U 额时,P 实>P 额灯发光强烈.(4)已知U 额、P 额、U 实,可根据公式额额实实P U U P 2)(=,由该式可知,当实际电压变为额定电压的1/n 时,实际功率就变为额定功率的1/n 2. (5)灯L 1“220V 、100W ”,灯L 2“220V 、25W ”相比较而言,L 1灯丝粗短,L 2灯丝细长.三、电热1.焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比.3.计算公式:Q=I 2Rt (适用于所有电路),对于纯电阻电路可推导出:t R U UIt Pt Q 2===.一、填空题【典例1】 (威海)如图所示,R 1的阻值为5Ω,滑动变阻器R 2的最大阻值为40Ω,电源电压保持4.5V 不变,电流表量程为“0-0.6A ”,电压表量程为“0-3V ”.为保证电路安全,R 2接入电路中的最小阻值为_____Ω,R 1清耗的最小功率为 W.【解析】如图电路,两电阻串联,电压表测量R 2两端的电压,电流表测量电路中的电流.R 2接入电路中的电阻越小时,电流越大,根据电流表的量程可知,电流为0.6A 时,电阻最小,此时电路中的总电阻为:,根据串联电路的电阻特点可得R 2接入电路中的最小阻值为:; R 2接入电路中的电阻越大时,电流越小,R 1的功率越小,根据电压表的量程可知,电压表的示数为3V 时,电流最小,此时R 1两端的电压为:,R 1清耗的最小功率为:.【答案】(1)2.5;(2)0.45.二、选择题【典例2】(威海) (多选题)如图甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中,R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图4乙所示,下列说法正确的是().A.R1的阻值为20Ω;B.R2的最大阻值为50Ω;C.电源电压为6V;D.该电路消耗的最大电功率为0.9W【解析】如图两电阻串联,电压表测量滑动变阻器R2的电压,电流表测量电路中的电流;由乙图知,R 2的电压2V时,功率为0.8W,根据得:此时电流为:,当R2的电压5V时,功率为0.5W,电流又为:;根据电源电压不变得:,解得:,故A错误;电源电压为:,故C正确;R2的最大阻值为,,故B正确;当滑动变阻器滑片位于最左端时,只有R1接入电路工作,此时功率最大,所以该电路消耗的最大电功率为:,故D错误;故选BC.三、综合计算题【典例3】(潍坊)某科技活动小组设计了如图所示的电路.电源电压不变,当S1闭合、S2断开,变阻器R2的滑片P滑到a端时,电流表的示数为0.8A,定值电阻R1消耗的功率为6.4W;变阻器R2的滑片P滑到b端时,电流表的示数变为0.2A;当S1和S2都闭合,变阻器R2的滑片P滑到某点时,电流表的示数为0.6A,小灯泡L消耗的功率为0.9W.求:(1)电源电压;(2)变阻器R2的最大阻值;(3)小灯泡两端电压及此时变阻器R2连入电路的阻值.【解析】(1)当S1闭合、S2断开,变阻器R2的滑片P滑到a端时,电路中只有R1连入电路,电流表测R1的电流,根据P=UI可得电源电压:U===8V;(2)由欧姆定律可得R1的阻值:R1===10Ω,当S1闭合、S2断开,变阻器R2的滑片P滑到b端时,R1与R2的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,由欧姆定律可得此时的总电阻值:R总===40Ω;根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得:R2=R总﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω;(3)当S1和S2都闭合,变阻器R2的滑片P滑到某点时,R1与灯泡并联后与R2串联,电流表测干路电流,设灯泡两端的电压为U L,则根据串联电路的电流特点可得:I′=I1′+I L,根据I=和P=UI可得:I′=+,所以,0.6A=+,解得:U L=3V,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得:U2=U﹣U L=8V﹣3V=5V,由欧姆定律可得R2连入电路的阻值:R2连入==≈8.3Ω.答:(1)电源电压为8V;(2)变阻器R2的最大阻值为30Ω;(3)小灯泡两端电压为3V,此时变阻器R2连入电路的阻值为8.3Ω.一、填空题1.(烟台)常温常压下,一台标有“220V 2000W“的电热水壶正常工作时,将质量为1kg、初温为20℃的水烧开,需要的时间是[假设该热水壶产生的热量完全被水吸收,c水=4.2×103J/(kg•℃)].【解析】在1个标准大气压下水的沸点为100℃,又知道水的初温、质量、比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量,不计热损失,根据W=Q吸=Pt求出需要的加热时间.【解答】在1个标准大气压下水的沸点为100℃,则水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J,不计热损失,由W=Q吸=Pt可得,需要的加热时间:t′====168s.故答案为:168s.2.(枣庄)如图所示,是某种电热器的电路图,电源电压220V,R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、中、低三个档位的转换,电热器在低温工作时的电功率是W,在高温档工作1min产生的热量是J.【解析】(1)根据P=,当电阻最大时,电功率最小,为低温档,分析此时电路的连接,根据P=求出电热器在低温工作时的电功率;(2)当两电阻并联时,旋转扇形开关S接触c、d时电阻最小,由并联电阻的规律求出并联电阻,根据Q高=t求出在高温档工作1min产生的热量.【解答】根据P=,当电阻最大时,电功率最小,旋转扇形开关S接触c,即只有R2连入电路时为低温档,P小===2200W当两电阻并联时,旋转扇形开关S接触c、d时电阻最小,R并===,在高温档工作1min产生的热量是:Q高=t=×60s=3.96×105J.故答案为:6600;3.96×105.3.(东营)物理科技小组用标有“1600imp/(kW·h)”(表示每消耗1kW·h的电能,电能表上的指示灯闪烁1600次)的电能表测量电视机的功率:他们把电视机单独接入电路且使其正常工作6min,指示灯闪烁16次,该电视机的功率为_________kW.【解析】因为1600imp/(kWh)表示每消耗1kWh的电能,电能表的指示灯闪烁1600次,指示灯闪烁16次消耗的电能:W=kWh=0.01kWh,t=6min=0.1h,电视机的电功率:P===0.1kW.故答案为:0.1.4.(黔南)一学生按照图甲所示电路图做实验.此时两表示数如图乙所示,电压表的示数为 V,则电热丝电阻R x的阻值为Ω.已知电热丝R x和滑动变阻器的最大阻值相等,滑片P在b端时,电热丝的发热功率为P b,滑片P在a端时,电热丝的发热功率为P a,那么P a:P b= .(不考虑电热丝阻值随温度的变化)【解析】(1)由图知,电压表使用的是0﹣3V量程,分度值为0.1V,示数为2V;电流表使用的是0﹣0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,由欧姆定律可得电热丝电阻R x的阻值:R x===5Ω;(2)由题知,电热丝R x和滑动变阻器的最大阻值相等,当滑片P在b端时,滑动变阻器的电阻全连入,则电路的总电阻R b=2R x,电路中电流I b==,电热丝的发热功率:P b=I b2R x=()2×R x=×﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当滑片P在a端时,滑动变阻器连入电阻为0,电路中电阻R a=R x,电热丝的发热功率:P a=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;由①②可得:P a:P b=:×=4:1.故答案为:2; 5; 4:1.5.(龙东)小明家的电能表如图所示,当小明家只有一盏电灯工作时,15min内转盘正好转过25圈,则该灯泡消耗的电能是kWh,它的电功率为W.【解析】2500r/kWh表示每消耗1kWh的电能,电能表的转盘转2500r,转25r消耗的电能为:W=kWh=0.01kWh;电灯的电功率:P===0.04kW=40W.故答案为:0.01;40.6.(岳阳)标有“6V 3W”的小灯泡,它的电流——电压图像如图所示,则它正常工作10s消耗的电能是_______J;将它与一个10Ω的定值电阻串联在8V的电路中,则电路消耗的总功率为_______W.【考点】电功率、欧姆定律、串并联电路的计算.【解析】灯泡正常工作,实际电压等于额定电压,实际电功率等于额定电功率.消耗的电能W=Pt=3W ×10s=30J;根据串联电路的电流、电压规律,当通过定值电阻的电流为0.4A 时,由图可知,灯泡两端的电压为4V,定值电阻两端的电压为4V,灯泡此时电阻灯灯U 4V 灯I 0.4A R 10===Ω;电路消耗的总电功率P 总=U 总I 总=8V ×0.4A=3.2W.故答案为:30、3.2.7.(广安)如图,灯泡L 上标有“6V 3W “字样,电源电压6V 且保持不变,定值电阻R=80Ω(不计灯丝电阻的变化).只闭合S 1和S 3,电阻R 在100s 产生的热量是 J,电路在工作状态下,整个电路消耗的最小功率是 W.【解析】(1)已知灯泡L 上标有“6V 3W ”字样,根据P=UI 、I=可求得灯泡L 的电阻值;(2)只闭合S 1和S 3,电阻R 与灯泡并联,利用Q=W=t 可求电阻R 在100s 产生的热量;(3)闭合开关S 2,断开开关S 1、S 3,电阻R 和灯泡L 串联,使其接入电路的阻值最大,则整个电路消耗的电功率最小.根据P=可求得最小电功率. 【解答】(1)由P=UI 可得,I 额===0.5A,由I=可得灯泡L的电阻值R L===12Ω;(2)只闭合S1和S3,电阻R与灯泡并联,电阻R两端的电压为电源电压6V,电阻R在100s产生的热量:Q=W=t=100s=450J;(3)闭合开关S2,断开开关S1、S3,电阻R和灯泡L串联,使其接入电路的阻值最大,则整个电路消耗的电功率最小.最小电功率:P最小===1.8W.故答案为:450;1.8.二、选择题1.(滨州)如图甲电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻.当开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片P由a 端移动到b端,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是().A.电源电压为14V;B.R2的最大阻值是30Ω;C.滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25W;D.滑片P在a端时,2分钟内R2消耗的电能是144J【解析】A、由图甲知,当滑片在b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω,电路为R的简单电路,电路中的电阻最小,电流最大,由图象乙知,电源的电压:U=U1=10V,故A错误;此时电路中的电流:I=0.5A,根据欧姆定律可得,R1的阻值:R1===20Ω;B、当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电压表V的示数最小,电路中的电流最小,由图象知,此时U1'=4V,电路中电流I'=0.2A,由串联电路特点和欧姆定律可得,R2的最大阻值:R2====30Ω,故B正确;C、P由a向b恰好移动三分之一长度时,则R2的接入电路中,此时电路中电流:I″==0.25A,所以R1的电功率:P1=I″2R1=(0.25A)2×20Ω=1.25W,故C正确;D、P在a端时,由B项解答可知电路中电流I'=0.2A,此时U1'=4V,则2分钟内R2消耗的电能:W2=U2I't=(10V﹣4V)×0.2A×120s=144J,故D正确.故选BCD.2.(临沂)如图所示的电路中,电源电压恒为3V,灯泡L的电阻为10Ω且保持不变.闭合开关S后,滑片P由b端向a端滑动的过程中,下列判断正确的是().A.灯泡L亮度变暗;B.电压表示数变大,电流表示数变小;C.电压表与电流表示数的比值变小;D.灯泡L的最大功率为0.9W【解析】AB、灯泡与变阻器串联,电压表测灯泡的电压,电流表测电路的电流;根据滑片P由b端向a端滑动的过程中变阻器连入电路的电阻变化,根据电阻的串联分析总电阻变小,由欧姆定律分析电路中的电流变化;根据P=I2R,分析灯的实际功率变大,确定亮度变化;C、由欧姆定律,电压表与电流表示数的比值即灯的电阻分析;D、根据P=,当变阻器连入电路中的电阻为0时,灯的电压为电源电压3V,并求出此时灯的最大功率.【解答】AB、由图知,灯泡与变阻器串联,电压表测灯泡的电压,电流表测电路的电流;滑片P由b端向a端滑动的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,根据电阻的串联,总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故B错误;根据P=I2R可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,故A错误;C、由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值等于灯泡的电阻(且灯泡电阻不变),则该比值不变,故C错误;D、当变阻器连入电路中的电阻为0时,灯泡的电压最大(等于电源电压3V),灯泡L的最大功率:P L大===0.9W,故D正确.故选D.3. (济宁)根据额定电压为2.5V小灯泡的I-U图像(如图所示)分析,下列结论正确的是( ).A.当小灯泡的电压为OV时,其电阻为0;B.当小灯泡的电流为0.1A时, 其实际功率为0.1W;C.通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比;D.小灯泡的额定功率为0.625W【解析】电阻是导体的属性,跟电压无关;由图分析,可得实际功率;分析图象可得灯泡的电流与其两端的电压的关系;根据可求.A、电阻是导体本身的一种属性,跟导体的材料、长度、横截面积有关,跟导体两端的电压通过的电流无关,故A错误;B、由图可知,小灯泡的电流为时,其实际电压小于1V,根据可知,实际功率小于,故B错误;C、由图可知,灯泡的电流与其两端的电压图象,不是正比例函数,故不成正比,故C错误;D、由图可知,小灯泡在额定电压为时,电流为,额定功率,,故D正确.故选D.4.(德州)图是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为8V,R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小.当酒精浓度为0时,R2=60Ω,此时电压表示数为2V.以下说法错误的是().A.若酒精气体浓度越大,电压表和电流表示数都越大;B.定值电阻R1的阻值为20Ω;C.酒精浓度为0时,电路消耗的总功率为0.6W;D.若电流表示数达到0.2A时,表示酒驾,此时R2消耗的电功率为0.8W【解析】A.由电路图可知,电阻R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,若酒精气体浓度越大,则R2减小,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知,电流变大,根据U=IR,电压表示数变大,故A正确.BC.当酒精浓度为0时,R2=60Ω,此时电压表示数为2V.根据串联电路的电压关系,R2的电压U2=U-U1=8V-2V=6V,电压表示数为R2电压的倍,根据串联分压原理,定值电阻R1的阻值为,故B正确.此时,串联电路的总电阻R=R1+R2=20Ω+60Ω=80Ω,电路消耗的总功率为,故C错误.D.若电流表示数达到0.2A时,酒精气体传感器的电阻,此时R2消耗的电功率为,故D正确.答案为C.5.(玉林)如图所示,电源电压U为10V并保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”.闭合开关S,当滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.5A;当滑片P移至中点时,电流表示数为0.4A.则().A.电路消耗的最小功率为2.5W;B.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为2.4W;C.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为3.2W;D.滑片P在最左端时,2min内电流通过灯泡所做的功为10J【解析】(1)当滑片P移至最左端时,电路为灯泡的简单电路,电流表测电路中的电流,此时灯泡正常发光,根据欧姆定律求出灯丝电阻;当滑动变阻器连入电路的电阻最大时电路消耗的功率最小,利用串联电路的特点和P=即可求出假设灯泡电阻不变时的最小功率;然后即可比较判断;(2)滑片P在中点时,根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据P=UI求出灯泡的实际功率;(3)滑片P在最左端时,根据W=UIt求出5min内电流通过灯泡做的功.【解答】(1)当滑片P移至最左端时,电路为灯泡的简单电路,电流表测电路中的电流,此时灯泡正常发光,由I=可得,灯泡正常发光时的电阻:R L===20Ω;当滑动变阻器连入电路的电阻最大时,电路消耗的功率最小,若不考虑灯泡电阻随温度的变化,根据串联电路的电阻特点可得,最小总功率:P最小===2.5W;由于灯泡不正常工作时的电阻低于正常工作时的电阻,所以,电路消耗的最小功率不是2.5W;故A错误;(2)滑片P在中点时,电流表示数为0.4A,根据I=可得,此时滑动变阻器两端的电压:U滑=IR滑=0.4A××20Ω=4V,因串联电路中总电压等于各电压之和,所以,此时灯泡两端的电压:U L′=U﹣U滑=10V﹣4V=6V,灯泡的实际功率:P L=U L′I=6V×0.4A=2.4W;故B正确,C错误;(3)滑片P在最左端时,2min内电流通过灯泡做的功:W L=UI L t=10V×0.5A×2×60s=600J,故D错误.故选B.6.(龙东)(多选题)如图甲所示,电源两端电压不变,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻.当开关S闭合后,逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值,根据电压表与电流表的示数,绘制的图象如图乙所示.下列判断正确的是().A.电源两端电压为10V;B.定值电阻R2的电阻值为40Ω;C.变阻器R1接入电路的最大阻值为100Ω;D.电路消耗电功率的最大值为7.2W【解析】当滑片位于最左端时电路为R2的简单电路,此时电路中的电流最大,由乙图可知I大=0.6A, 由I=可得,电源的电压:U=I大R2=0.6A×R2﹣﹣﹣﹣﹣①当滑片位于最右端时,滑动变阻器的最大阻值R1与电阻R2串联,电压表测R1两端的电压,此时电路中的电流最小,由乙图可知,U1=10V,I小=0.1A,变阻器R1接入电路的最大阻值:R1===100Ω,故C正确;串联电路中总电压等于各分电压之和,电源的电压U=U1+I小R2=10V+0.1A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得:0.6A×R2=10V+0.1A×R2,解得:R2=20Ω,故B错误;电源的电压U=0.6A ×R 2=0.6A ×20Ω=12V,故A 错误;电路消耗的最大电功率:P 大=I 大U=0.6A ×12V=7.2W,故D 正确. 故选CD.7.(岳阳)如图,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A ”,电压表的量程为“0~3V ”,灯泡上标有“2.5V1.25W ”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R 的规格为“20Ω1A ”.闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P 的过程中( ).A .电流表的示数最大为0.6A;B .灯泡消耗的最小功率为0.12W;C .电路消耗的最大电功率为2.7W;D .滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω【考点】电压、电流和电阻.通过实验,探究电流与电压、电阻的关系. 【解析】当小灯泡正常发光的功率为1.25W 时,通过灯泡的最大电流额额P 1.25W 额U 2.5VI 0.5A ===,电路消耗的最大总功率P 总=U 总I 总=4.5V ╳0.5A=2.25W.灯泡的电阻灯灯U 2.5V 灯I 0.5AR 5===Ω.电路中最小电阻总最大U 4.5V 总I 0.5AR 9===Ω;灯泡与变阻器串联,变阻器接入电路的最小电阻R 变=R 总—R灯=9Ω-5Ω=4Ω.变阻器接入电路最大电阻为20Ω,电路中最大电阻为R 总ˊ=R 灯+R 变ˊ=5Ω+20Ω=25Ω,电路中最小电流总最大U 4.5V 小R 25I 0.18A Ω===;灯泡消耗的最小电功率P 灯小=I 小2R 灯=(0.18A )2×5Ω=0.162W.A .电流表的示数最大为0.6A,错误;B .灯泡消耗的最小功率为0.12W,错误,C.电路消耗的最大电功率为2.7W,错误;D.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω,正确.故选D.三、综合计算题1.(玉林)如图所示,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R为滑动变阻器,灯泡上标有“4V 2W“字样,且小灯泡的阻值始终保持不变.当断开S2,闭合S、S1时,灯泡恰好正常发光,电压表示数为U1;断开S1,闭合S、S2,将滑动变阻器的滑片P置于中点时,电压表数为U2,已知U2与U1相差1V,求:(1)灯泡的额定电流;(2)电源的电压;(3)滑动变阻器最大阻值;(4)该电路消耗的最小电功率.【解析】(1)根据P=UI求出灯泡的额定电流;(2)当断开S2,闭合S、S1时,R0和灯泡串联,电压表测量R0两端的电压,此时灯泡正常发光,求出两端的电压,再求出电源电压;(3)闭合S、S2,R和灯泡串联,电压表测量R0两端的电压,且U2与U1相差1V,求滑动变阻器的最大阻值,所以它两端的电压应该最大,所以U2应比U1大1V,据此求解滑动变阻器的最大阻值;(4)根据P=可知,要求电路消耗的最小电功率,就要电路总电阻最大,即断开S1,闭合S、S2,将滑动变阻器的滑片P置于最大电阻位置时.【解答】(1)由P=UI得:灯泡的额定电流I===0.5A;(2)当断开S2,闭合S、S1时,R0和灯泡串联,灯泡正常发光,根据欧姆定律可得,两端的电压U1=IR0=0.5A×10Ω=5V,电源电压U=U额+U1=4V+5V=9V;。

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