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中学考试物理电功电功率专题复习典型例题

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电功、电功率22道典题精析例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 （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 （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 （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 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 ＝A1.0W10＝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 （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 3WD ．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 ＝5ΩP E ＝10WU ＝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）＝0 U 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(W10＝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 （市区中考试题）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 ＝3V L 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 （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R 1∶R 2＝________，电功率P 1∶P 2，电功率P 1∶P 1′＝________，电功率P 1∶P 1＝________．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R 1，示数为I 1，R 1两端电压为U ，流过R 1的电流为I 1．S 闭合，R 1、R 2并联，示数为I 1＋12，R 1两端电压不变为U ，流过R 1的电流不变为I 1，R 1功率为P 1′．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，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（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：'11UU＝32，BAUU＝34解BAII＝1111RURU'＝'11UU＝32BARR＝BBAAIUIU＝BAUU×ABII＝34×23＝1211PP'＝1212RIRIBA＝22BAII＝（32）2＝94BAPP＝BBAARIRI22＝94×12＝98图（b）：U＝I A（R1＋R A）图（c）：U＝I B（R1＋R B）U相等：R B＝21RA，BAII＝32代入I A（R1＋R A）＝I B（R1＋21RA）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：R1、R2P2、P2′解画出分析电路图2—3—9（a）（b）（a）（b）图2—3—9同一电阻R1，根据P＝RU2有'11PP＝2121)('UU＝221UU＝W108W12＝91（U1′＝U）∴UU1＝31如图（a）U1＋U2＝U21UU＝21∵R1、R2串21RR＝21UU＝21如图（b）R1、R2并联，''21II＝12RR＝12∵I1′＋I2′＝I′＝9A∴I1′＝6A I2′＝3AR1＝211)('IP＝2)A6(W108＝3ΩR2＝2R1＝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（市1997年中考试题）如图2—3—11（a）所示电路中，灯L1的电阻R2的21（不考虑灯丝随温度的变化）．电源电压为10V，并保持不变．S1、S2为开关．当闭合S1，断开S2时，灯L1正常发光，电阻R3消耗的电功率为2W，电压表示数U1；当闭合S2，断开S1时，电阻R4消耗的电功率为41W，电压表示数为21U1．求（1）灯L1的额定功率；（2）电阻R4的阻值．（a）（b）（c）图2—3—11已知：R1＝21R2，U＝10V P3＝2W U1′＝21U1P4＝41W 求：（1）P1（L1额定功率）；（2）R4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′∵R1不变II'＝11UU'＝1121UU＝1243RR＝2423IPIP'＝43PP×22II'＝W41W2×（21）2＝12由图（b）U＝I（R1＋R3）由图（c）U＝I′（R1＋R2＋R4）U不变，将R2＝2R1和R3＝2R4代入I（R1＋2R4）＝I′（R1＋2R1＋R4）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 （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S1，只有R1，如图2—3—13（a）当只闭合S2时，R1、R2串，如图2—3—13（b）；当只闭合S3时，R1、R2、R3串，如图2—3—13（c）．（a）（b）（c）图2—3—13解图（a）U＝I1R1图（b）U＝I2（R1＋R2）U不变，21II＝233R1＝2（R1＋R2）21RR＝12图（b）R1、R2串21PP'＝21RR＝12P1′＝2P2＝2×20W＝40W如图（a）和（b）同一电阻R1·'11PP＝2221II＝（32）2＝94P1＝94×40W＝90W如图（b）P2＝I22R2＝（21RRU+）2R2（1）如图（c）P3＝I32R3＝（321RRRU++）2R3（2）（1）÷（2）W15W20＝322122321)()(RRRRRRR+++将R1＝2R2代入R32－6R2R3＋9R22＝0（R 3－3 R 2）2＝0R 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 （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1mi n 放热Q 1＝CBR 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1mi n 放热Q 2＝DBR U 2t第三次，S ′断开，电阻丝1mi n 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 U R 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 ＝75V 33＝0.44A ． U ＝IR AB ＝0.44×500Ω＝220V保温时，电阻为R AB ，t ＝1 mi n ＝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 （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 的电能转化为能，电阻R 的阻值是多大？解 （1）根据公式P ＝I 2R R 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＝（0R U ）2R 0 ① S 断开时，R ′0＝I 2R 0＝（0R R U +）2R 0 ②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 U t 已知：Q 0＝60J t ＝1 mi n ＝60 sQ 0＝t R Q 00＝s60484J 60Ω⨯＝22V ． 电路中电流：I ＝00R U ＝Ω484V 22＝221A ． R ＝I U R ＝I U U 0-A 221V 22220-V ＝4356Ω 答案 （1）闭合S ，电热毯处于加热状态（2）R ＝4356Ω例20 （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＝220VP 0＝44Kw ＝4.4×104W I ＝00U P ＝220VW 104.44⨯＝220 （2）U ＝U 线＋U 0＝IR 线＋U 0＝220A ×0.1Ω＋220V ＝240V（3）I ′＝0U P '＝220VW 108.84⨯＝400 P 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∴21RR＝21IUIU额额＝21串联电路：21UU＝21RR＝21选项A：U＝23U额U1＝21U额，U2＝U额，L2正常发光选项B：U1≠U额，U2≠U额，所以L1、L2都不能正常发光选项C：U1＝U额，U2＝U额，L2烧毁，导致L1不能正常发光选项D：只要U1＝U额，U2就要烧毁，所以L1总不能正常发光答案A、D例22将标有“6V3W”的灯泡L1和标“4V4W”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L1和L2电阻：R 1＝121P U ＝W3)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 ．。

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2024年中考物理二轮专题复习-电功和电功率的计算(含答案)

2024年中考物理二轮专题复习-电功和电功率的计算(含答案)

2024年中考物理二轮专题复习-电功和电功率的计算1．在图所示的电路中，电源电压不变，灯L上标有“6V 3W”字样．当电键K闭合时，灯L正常发光，电流表的示数为0.6安．求：（1）通过灯L的电流．（2）电阻R2的阻值．（3）在10秒内，电流通过电阻R2所做的电功．2．为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。

控制电路中，电压U1＝3V，定值电阻R0＝50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压U2＝220V，R1＝836Ω，R2＝44Ω。

已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。

[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]（1）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流；（2）求工作电路在保温状态下的电功率；（3）当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。

3．火锅是人们比较喜欢的一种饮食，如图所示，这是小明家使用的一款电火锅工作电路的简化原理图，它有高、中、低三个加热挡位，R1、R2均为加热电阻（温度对电阻的影响忽略不计）。

已知R1=60.5Ω，电火锅处于低温挡时的功率为160W，电源电压为220V。

［水的比热容为4.2×103J/（kg∙℃）］求：(1)电阻R 2的阻值。

(2)电火锅处于高温挡时的电功率。

(3)若加热电阻所产生热量的84%被水吸收，用该电火锅的高温档把2kg 、20℃的水加热到100℃，需加热的时间。

4．如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S 可根据水温自动切换到加热和保温两种状态，R 1、R 2是发热电阻，热水器主要参数如表。

热水器正常加热35min ，可使满箱水的温度从25℃升高到55℃，水的比热容为34.210J /(kg C)︒⨯，求：（1）开关S 跳至哪个触点位置时，热水器会进入保温状态，请说明理由；（2）R 1的阻值；（3）在上述加热任务中，水吸收的热量是多少？热水器的加热效率是多少？5．如图所示，电源电压为18V 且保持不变，电阻R 1为定值电阻，灯泡标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R 2上标有“30Ω 1A”字样，电流表量程为“0～0.6A”和“0～3A“，电压表量程为“0～3V”和“0～15V”．（1）只闭合开关S 和S 1，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光，求此时电路消耗的总功率．（2）只闭合开关S 和S 2，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为12V 时，电流表的示数为0.4A ，求电阻R 1的阻值．（3）只闭合S 和S 2，调节滑动变阻器的滑片，发现电流表和电压表偏转角度相同（可能重新选择了电表量程），且整个电路能够安全工作，讨论并计算此时电流表示数的可能值．6．在如图甲的电路中，电源电压为15V 且保持不变，滑动变阻器上标有“30Ω 2A”字样，小灯泡额定电压是6V ，灯泡电流随电压变化关系如图乙所示。

中考物理总复习《电功和电功率的综合计算》专题训练(带有答案)

中考物理总复习《电功和电功率的综合计算》专题训练(带有答案)

中考物理总复习《电功和电功率的综合计算》专题训练(带有答案) 学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1．在图所示的电路中，电源电压恒定不变，R1的阻值为10欧．闭合电键S，电流表的示数为0.4安、电压表的示数为6伏．（1）求电源电压U．（2）求电阻R2的阻值．（3）现用R0替换电阻R1、R2中的一个，使图中的电压表的示数变为2伏．求电阻R0消耗的电功率P0．2．在如图甲所示的电路中，电源为可调压电源，定值电阻R0=4Ω，灯泡L1的额定功率为4W，开关S是单刀双掷开关．图乙所示的是灯泡L2的U－I图像．求：（1）当开关S接a时，调节电源电压使电流表示数为0.4A, 此时电阻R0消耗的功率．（2）当开关S接a时，调节电源电压，当电压表示数为2V，灯泡L1正常发光，电路消耗的总功率．（3）在（2）的基础上，当开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L1正常发光，灯泡L2消耗功率和电源电压的大小．3．某快速电热水壶的铭牌上标有“220 V 1 200 W”的字样．小莉同学将1．8 kg、25℃的水装入壶中，给电热水壶通电正常工作5min．设电热水壶消耗的电能有95％被水吸收，水的比热容为4．2×103J／(kg·℃)．(1)这5 min内电热水壶消耗的电能是多少焦?(2)5 min末，水的温度升高到多少摄氏度?4．饮水机是一种常见的家用电器，其工作原理可简化为如图所示的电路，其中S是一个温控开关，R1为发热板，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S自动切换到另一档，饮水机便处于保温状态．（1）试确定温控开关S接a和b时，饮水机分别对应的工作状态．（2）若饮水机加热时发热板的功率为550W，而保温时发热板的功率为88W，求电阻R2的阻值（不考虑温度对阻值的影响）．（3）保温时通电10min饮水机会消耗多少电能？5．如图所示是电热饮水机电路原理图，电热饮水机有加热和保温两种工作状态，加热时功率440W，保温时功率40W，求：（1）饮水机保温时2min消耗的电能；（2）饮水机加热时电路中的电流；（3）饮水机正常工作1h消耗电能是0.4kW h ，加热、保温时间之比。

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。

初三物理关于电功率10道综合典型题(含答案和解析)

初三物理关于电功率10道综合典型题(含答案和解析)

初三物理关于电功率10道典型题（含答案和解析）一、单项选择题：1、下列家用电器中，将电流热效应作为工作原理的是（）.A. 电视机B. 电热水器C. 抽油烟机D. 电冰箱答案：B.解析：A.电视机主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应工作的，故A 错误.B.电热水器主要是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故B正确.C.抽油烟机是利用电动机带动工作的，不是利用电流的热效应，故C错误.D.电冰箱利用电动机带动工作，不是利用电流的热效应，故D错误.故选B.考点：电学——电功和电功率——焦耳定律.2、图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，R2为滑动变阻器．闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，下列四个选项中，判断正确的是（）.A. 电压表、电流表示数均变大B. 电压表、电流表示数均变小C. 电压表示数变大，电流表示数变小D. 电压表示数变小，电流表示数变大答案：C.解析：由电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大.可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故AD错误.由I=UR由U=IR可知，R2两端的电压变小.因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B错误、C正确.故选C.考点：电学——欧姆定律——欧姆定律在串、并联电路中的应用.二、实验选择题：3、中国科技馆有一个“会发电的衣服”的展台，在展台中可以做模拟“发电纤维发电”的实验．实验过程及现象如下：踩动踏步机踏板，带动压电薄膜振动，使得一些与压电薄膜相连的小灯发光；增大踩动踏板的频率，压电薄膜振动得更剧烈，发光小灯的数量增加．则下列四个选项中，判断正确的是（）.A. 压电薄膜振动时可以产生电压.B. 小灯发光说明振动的压电薄膜中产生了电流.C. 发光小灯的数量与踩动踏板的频率有关.D. 增大踩动踏板的频率，压电薄膜发电的总功率变小.答案：ABC.解析：踩动踏步机踏板，带动压电薄膜振动，使得一些与压电薄膜相连的小灯发光，说明有感应电流产生；增大踩动踏板的频率，压电薄膜振动得更剧烈，发光小灯的数量增加，说明产生的电能越多，发电的总功率越大；故ABC正确，D错误.故选ABC．考点：科学——电学——电流与电路——电流和电路.4、小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V，实验电路如图甲所示．实验中，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示．根据实验过程及现象，下列四个选项中，判断正确的是（）.A. 为使小灯泡正常发光，电压表示数应为2.5V.B. 图乙中的电流表示数为2.5A.C. 小灯泡正常发光时的电阻为5Ω.D. 小灯泡的额定功率为5W.答案：AC.解析：A．在额定电压下灯泡正常发光，为使小灯泡正常发光，电压表示数应为2.5V，故A正确.B．图乙中，电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，故B错误.C．由I=UR可得，灯泡正常发光时的电阻R=UI =2.5V0.5A=5Ω，故C正确.D．小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W，故D错误.故选AC.考点：电学——电功和电功率——测量小灯炮的功率.5、如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，实验时，干电池两端电压会随电路中电阻的变化而改变．在不拆改电路的情况下，下列选项中的探究问题，利用这个电路进行实验能完成的（）.A. 电路中的电流一定时，电阻两端的电压与电阻成正比吗？B. 电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比吗？C. 电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比吗？D. 电阻一定时，电阻消耗的电功率与电阻两端的电压的平方成正比吗？答案：BD.解析：A．探究“电路中的电流一定时，电阻两端的电压与电阻关系”时，应保持电路中的电流不变，测出不同电阻两端的电压，在不拆改电路的情况下，图中R1两端的电压无法测量，故A不能完成.B．探究“电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压关系”时，应控制电阻的阻值不变，通过移动滑片改变R2两端的电压和通过的电流，故B能完成.C．探究“电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻的关系”时，应控制电阻两端的电压不变，改变电阻的阻值并测出电流，而图中R2的阻值不变，故C不能完成.D．探究“电阻一定时，电阻消耗的电功率与电阻两端的电压关系”时，应控制电阻的阻值不变，通过移动滑片改变R2两端的电压，且根据P=UI可测出R2的功率，可以研究电阻消耗的电功率与电阻两端的电压关系，故D能完成.故选BD.考点：电学欧姆定律——电流与电压和电阻的关系.电功和电功率——电功率.6、如图所示是小成测量未知电阻RX的实验电路，电源两端电压不变，其中RO为阻值已知的定值电阻．当开关S、S1闭合，开关S2断开时，电流表示数为I1；当开关S、S2闭合，开关S1断开时，电流表示数为I2.则下列四个选项中，RX的表达式正确的是（）.A.R X=I2−I1I2R0 B.R X=I2I1R0 C.R X=I1I2R0 D.R X=I1I2−I1R0答案：D解析：根据并联分流由电路图可知，当开关S、S1闭合，开关S2断开时，R0与R X并联，电流表测R0支路的电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I=UR可得，电源的电压：U=I1R0.当开关S、S2闭合，开关S1断开时，R0与R X并联，电流表测干路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R X的电流：I X=I2−I1，则R X的阻值：R X=UI X =I1R0I2−I1．故选D．考点：电学——欧姆定律——电阻的测量.三、实验解答题：7、如图所示的电阻箱的示数是Ω．答案：2098Ω.解析：电阻箱的示数：2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+8×1Ω=2098Ω．故答案为：2098Ω.考点：电学——电压和电阻——变阻器.8、有一种用新型材料制成的电阻，小明通过实验探究电阻大小与某个预想的因素是否有关．他将该电阻、电流表和开关串联起来，接在电源两端．先用冷风使电阻降温，闭合开关，观测电流表示数为I1，并记录，断开开关．再用热风使电阻升温，闭合开关，观测电流表示数为I2，并记录．他发现I1＜I2．则小明所探究问题的自变量是：．答案：电阻的温度.解析：根据题意通过改变电阻的温度来改变电阻，从而改变电流，使得I1＜I2．故小明所探究问题的自变量是：电阻的温度.故答案为：电阻的温度.考点：科学——电学——电压和电阻——电阻.9、在串联电路中，探究部分电路两端的电压U跟该电路中某个可变电阻R的关系时，记录的实验数据如下表所示．请根据表中数据判断：当电阻R=5Ω 时，电压U= V．答案：4.5V.解析：由表格数据可知，U与R成一次函数关系，可设为U=kR+b.把R=2Ω，U=3V和R=6Ω，U=5V代入可得：3V=k×2Ω+b，5V=k×6Ω+b.联立等式可得： k=0.5V/Ω ，b=2V.则U=0.5V/Ω×R+2V.所以，当电阻R=5Ω时，电压U=0.5V/Ω×5Ω+2V=4.5V．故答案为：4.5V.考点：电学——欧姆定律——电流与电压和电阻的关系.四、计算题：10、如图所示，电源两端电压U保持不变，电阻R1的阻值为6Ω，电阻R2的阻值为18Ω．当开关S闭合时，电压表示数为3V．求：（1）电流表的示数I．（2）电源两端的电压U．答案: （1）0.5A.（2）12V.解析: （1）开关S闭合时，两电阻串联，电压表测量的是电阻R1两端的电压，电路中的电流 I=U1R1=3V6Ω=0.5A.即电流表示数为0.5A.故答案为：0.5A.（2）电源两端的电压U=I(R1+R2)=0.5A×(6Ω+18Ω)=0.5A×24Ω=12V．故答案为：12V.考点：电学——欧姆定律——欧姆定律在串、并联电路中的应用.。