欧姆定律与电功率的相关题型分析

专题5 欧姆定律 电功率

【知识补充】

1.欧姆定律(I=U/R)是电路中最基本最重要的电路规律。理解掌握欧姆定律要注意同一性（定律中的电流I、电压U和电阻R一定都是对于同一导体的）、同时性（定律中的电流I、电压U和电阻R一定都是对于同一导体同一时刻的量）和条件性（欧姆定律只适用于纯电阻用电器）。欧姆定律对含有电动机等的电路不适用。

2．电路的化简

. 电路的化简方法：根据电流的分支与汇合判断各个电阻的串联与并联关系。若电流通过各个电阻时没有分支，则这些电阻是串联关系；若电流有分支，则从分流点到汇合点之间的各个支路为并联关系。如果电路中没有电源，可以假设一个电流方向去判断。

3．直流电路的动态分析.

直流电路的动态分析方法是：首先确定电路中某个电阻是增大还是减小，相应确定电路总电阻R总是增大还是减小；其次应用欧姆定律I=U/R总确定干路电流的变化；根据串联电路和并联电路知识判断相关支路的电流电压变化。

4.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。

5. 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。

6．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。

7.用电器串联时的最大电压

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。可以用电器铭牌确定各个用电器的额定电流，取各个用电器额定电流中的最小值乘以各个用电器的总电阻即得用电器串联所能施加的最大电压。

8.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=P入-P热= UI- I2R。对于电动机电路，U>IR。欧姆定律不成立。

【例题】

1.（2008河南初中物理竞赛题）灯L1标有“8V、16W”的字样，灯L2标有“12V、36W”的字样，两灯串联后接在电压为U的电路中，要保证两灯不损坏，电压U的最大值为( )

1 电学中欧姆定律电功率计算几个典型例题解析

【例题1】电路图如图甲所示，R为定值电阻，电源电压恒定，改变滑动变阻器滑片P的位置，电路的总功率和电阻R的功率随电流的变化关系如图乙所示，图线1为电路的总功率与电流的关系图线，图线2为电阻R的功率与电流的关系图线．

（1）求电源电压U为多少？

（2）当电路电流I=0.5A时，此时滑动变阻器的滑片P处于哪端？（选填“a端”或“b端”），

求定值电阻R的阻值为多少？

（3）当滑动变阻器功率为1/3W时，求滑动变阻器接入电路的阻值为多少？

【解析】（1）根据图1可知，当电路中的电流为0.5A时，电路中的总功率为1.5W；

由P=UI可知，电源电压：U===3V；

（2）根据图象可知，电路中最大电流为0.5A，因此滑动变阻器接入电路的阻值为零，即滑片P在a端；

由I=可知，定值电阻：R===6Ω；

（3）由I=和P=I2R可得，W=（）2RP

即W=（）2RP

化简可得：（RP﹣12）（RP﹣3）=0；

即滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω或3Ω．

【答案】（1）求电源电压U为3V；

（2）档电路电流I=0.5A时，此时滑动变阻器的滑片P处于a端，定值电阻R的阻值为6Ω；

（3）当滑动变阻器功率为1/3W时，滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω或3Ω．

【点评】本题考查欧姆定律及功率公式的应用，能从图象中判断电路中的最大电流以及最大功率是本题的突破口，灵活选用公式计算是关键．

2

【例题2】如图是“测量小灯泡额定功率”的实验，其中灯泡的额定电压为3.8V，电源电压未知，请你将实验过程补充完整．

（1）如图甲是实验电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整，并使滑动变阻器连入电路的阻值最大（导线不允许交叉）．

（2）实验过程中的某时刻，电压表的示数如图乙所示，为了测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 左

（选填“左”或“右”）端滑动．灯泡正常发光时电流表的示数如图丙为 0.3 A，则灯泡的额定功率为 1.14 W．

1 图2 专题五. 欧姆定律 电能和电功率的综合运用

第一部分：基础计算

1、如图26-1所示的电路中，电阻R1 等于20Ω开关K闭合时电流表的示数是0.8A，开关K断开时,电流表的示数是0.2A，则电阻R2是多少？电源电压是多少？

2、一个小灯泡的电阻是8欧，正常工作时的电压是3.6伏，现在要把这盏灯直接接在4.5伏的电源上能行吗？怎样做才能使这盏灯正常发光？

3、如图所示的电路，R1＝30Ω，R2＝10Ω，开关S闭合后，电流表A的示数为0.4A，求：（1）电源电压，（2）通过R2的电流，（3）电路中的总电阻，（4）干路中的电流。

4、如图5，电源电压是18V，R1=60Ω，R2=10Ω，I1=0．2A．求：I2和I分别是多大？

5、某同学连接的电路如图14所示，他所用的电源电压为12 V，电阻R2的阻值为40 Ω，闭合开关后，电流表的示数为0．5 A，请你 帮他算出：（1）R1的阻值；

（2）当他将开关S断开后，电流表的示数是多少？

6、如图2所示的电路中，电源电压是12V且保持不变，R1=R3=4Ω, R2＝6Ω.试求：

（1）当开关S1、S2断开时，电流表和电压表示数各是多少？

（2）当开关S1、S2均闭合时，电流表和电压表示数各是多少？

7、如右图所示开关S闭合后，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为3.6V，灯L2的电阻为6Ω，求：

①通过灯泡L2中的电流；②灯L1两端的电压； 图5

图14 2 ③灯泡L1的电阻。

8、电源电压不变，闭合开关S移动滑片P，当电压表示数为4V时，电流表示数为0.5A；当电压表示数为5V时，电流表示数为0.4A，求电阻R1和电源电压各是多少？

9．如图所示，电源电压为6V，R1=12Ω，R2为0-20Ω的滑动变阻器，○A的量程为3A，合上S。求：①○A最小示数？②为保证○A的安全，变阻器接入电路的阻值范围？

高中物理部分电路欧姆定律试题经典含解析

一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律

1．如图所示，电源两端电压U保持不变．当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，电阻R1的电功率为P1，电阻RA的电功率为PA；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表的示数U2为2V，电流表的示数为I2，电阻RB的电功率为PB；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P位于最右端时，电阻R2的电功率为8W．已知：R1:R2=2:1，P1:PB=1:10，U1:U2=3:2．求：

(1)电源两端的电压U；

(2)电阻R2的阻值；

(3)电阻RA的电功率PA．

【答案】(1)U=12V (2)R2=2Ω (3)4.5W

【解析】

(1)已知： U1∶U2=3∶2

R1∶R2=2∶1

由图甲、乙得：U1=I1(R1 + R2 )

U2=I2 R2

解得：12II=12

已知：P1∶PB=1∶10

由图甲、乙得：P1 = I12R1

PB = I22RB

解得：R1 =25RB

由电源两端电压U不变 I1(R1+R2+RA) = I2(R2+RB)

解得：RA =9R2

由图乙得：2UU=22BRRR U2=2V

解得：U=12V

(2)由图丙得：2UU=212RRR 解得：U2 = 4V

P2=8W

R2 =222UP=2(4V)8W= 2

(3)由U1∶U2=3∶2

解得：U1=3V

UA =U－U1=9V

RA=9R2=18PA=2AAUR=4.5W

【点睛】本题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目．在解题过程中，注意电路的分析，根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图，同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系，结合题目中给出的已知条件进行解决．

2．在如图所示的电路中，电源内阻r=0.5Ω，当开关S闭合后电路正常工作，电压表的读数U=2.8V，电流表的读数I=0.4A。若所使用的电压表和电流表均为理想电表。求：