电功率计算题分类讲解.doc

电功率计算题分类讲解
电学专题:电功率试题分类点拨和变式训练
电功电功率复习
一、电功和电功率的区别和联系

电功
电功率
概念

意义

公式

单位

测量方法

联系

串联电路 并联电路
电流

电压

电阻

分流

电功率

电流

电压

电阻

分压

电 功
率

3.基本公式：
⑴欧姆定律及其变形公式：I=_______，U=_______，R=________。
⑵电功率及其变形公式： ①P=_______，W=_______，t=_______。
②P=_______，I=_______，U=_______。
⑵电功率和欧姆定律结合及其变形公式：
①P=_______= ， ② I=_______，R=_______。
注意：利用公式P＝W/t计算时要灵活选择单位，使计算简单。

一、单个电阻问题
【例1】一段导体两端电压是2V时，导体中的电流是0.5 A ？它的电阻是多少欧姆？电功率是多少瓦？如果电压增大到3V，导体中的电流变为多大？它的电功率又是多大？
点拨：解电学题的关键是画出电路图，并在图中标出已知量和未知量的符号；从结论入手，根据相关公式或电路特点，反推出已知量。
解：

变式训练
1.一段导体两端电压是3V时，导体中的电流是0.5 A，它的电阻是多少？电功率是多少？如果电压增大到6V，导体中的电流是多大？它的电功率又是多大？如果电压减小到1.5 V时，电流又是多大？它的电功率又是多大？
2.导体两端加3V的电压时，通过它的电流是200mA，该导体的电阻是_____，电功率是______；如果将导体两端的电压增至4V，应选0~0.6 A、0~3 A的电流表的______量程来测量电路中的电流强度，这时导体的电功率为_______W，导体的电阻是_____Ω。
3.一段导体两端的电压为6V时，导体中的电流为0.2 A ，它的电功率是_____，电阻是_____；如果要使通过该导体的电流变为0.5 A , 那么加在它两端的电压应为______V，电功率是_______。
4.导体两端加6V电压时，通过导体的电流是3A , 导体的电阻是多少？电功率是多大？若导体两端加12V电压时，导体中的电流多大？电功率是多大？若导体两端不加电压，导体的电阻是多大？电功率是多大？

5.将一个导体接到12 V的电源上，通过它的电流是0.3 A，如果将它接到4V的电源上，通过它的电流是多少？它的电阻是多大？电功率是多大？10min消耗的电能是多少？

6.有一根导线，如果在它两端加上12V电压，通过它的电流是0.4 A，那么它的电阻是____Ω，它消耗的电功率是______，10min消耗的电能是______焦耳。如果这根导线两端电压为零，则通过它的电流为_____A , 它的电阻是_____Ω。

二、电阻串联问题
【例2】把5Ω的电阻R1跟15Ω的电阻R2串联起来，接在电压是6V的电源上，求这个串联电路中的电流，R1和R2两端的电压？R1和R2消耗的电功率是多少？5min内，R1和R2内，消耗的电功是多少？
点拨：解决两个电阻串联问题的关键是明确串联电路的规律，电流___________，电压______电阻______________，比例关系________________；再结合欧姆定律、电功率和电功的知识。涉及的电路图如下。
解：R1、R2串联

变式训练
1.如图A的示数为 0.3A ，的示数为 9V，灯RL＝10Ω，求
⑴灯L两端的电压和电功率？
⑵R的阻值和电功率？
⑶整个电路的总电阻和电功率？
⑷L和R的总功率以及它们在3min内各自消耗的电能？

2.电阻R1及R2串联接入电压为24V的电路中，如果R1＝80Ω，通过R2的电流为0.2 A，求
⑴R1、R2两端的电压和各自的电功率？
⑵整个电路在15min内消耗的电能？

3.灯泡L1和L2串联在电路中，加在它们两端的总电压为12V，L1的电阻是8Ω，L2两端的电压是4 V, 求
⑴L1中的电流和R2的电阻？
⑵L1和L2 的电功率分别是多少？
⑶2min内各自消耗的电能是多少？

4.如图R1 = 6Ω R2 = 4Ω，电源电压为6V，求
⑴A、V1、V2 的示数各为多大？
⑵R1 和R2 的电功率各是多少？
⑶在1min内整个电路中，电流所做的功是多少？

5.电阻R1及R2串联后的总电阻为12Ω, 如果它们两端的总电压为6V ，R1两端的电压为4V ，求
⑴R1及R2?
⑵R1及R2的电功率是多少？
⑶电流通过R1在10min内所做的功？

三、利用串联电阻解决多余电压的问题
【例3】现有一只工作电压为2.5V，工作电流为0.1A的灯泡，若改接在6V的电源上，为使它正常工作，则必须及灯泡_____联一只_____Ω的电阻，串联电阻的电功率是______W。
点拨：解决电路电压高于用电器正常工作电压这类问题。每一个用电器都有一个正常工作的电压，叫做_________。如果用电器两端的实际电压超过这个电压值，用电器就有可能被损坏。根据串联分压的作用，可以考虑在电路中串联一个适当阻值的电阻，分去一部分电压，让用电器两端的电压为额定电压，使其正常工作。用电器和电阻串联的问题，就可以转化为两个电阻串联的问题了。涉及的电路图如下。
解：

变式训练
1.把“4V 4W”的电灯接入12V的电路中使其正常工作，必须及电灯____联多大的电阻？该电阻的电功率是多少？整个电路的电功率是多少？

2.“6V 3W”的电灯要接在9V的电路中，需要串联一个多大的电阻才能使电灯正常工作？串联电阻的电功率是多少瓦？它在4min内消耗的电能是多少？

3.“6V 18W ”灯，要把它接在9V的电源上，需串联一个多大的电阻？若要使灯的实际功率为4.5W , 需串联一个多大的电阻？

四利用开关的断开、闭合改变电路状态问题
【例4】如图所示，电源电压U＝6V。求：
⑴当S2闭合S1断开时，的示数为0.3A，求R1 的电阻和电功率以及R1 在1min内消耗的电能？
⑵当S1闭合S2断开时，的示数为0.15A，求R2 的电阻和电功率以及R2 在10min内消耗的电能？
⑶当S1、S2均断开时，示数为多大？整个电路在10min内消耗的电能是多大？

变式训练
1.如图R1 = 20Ω 、R2 = 40Ω，当S断开时，通过R2的电流为0.1A， 求：
⑴电源电压
⑵S断开后，R1、R2 消耗的电功率？
⑶S闭合后，电流在3min内通过R1 所做的功？

2.如图R1 = 10Ω、 R2 =20Ω、 R3 =30Ω ，当S1闭合，S2断开时A 示数为0.3A ，求：
⑴电源电压？
⑵当S1、 S2均断开时，R1 和R2各自消耗的电功率是多大？
⑶当S1、 S2均闭合时，整个电路的电功率？电流在5min内通过R1所做的功？

3.如图，电源电压10V，R1 = 5Ω、R 2 = 15Ω，求：
⑴当S闭合时，电流表的示数和整个电路在2min内消耗的电能？
⑵当S断开时，R1 和R 2 的电功率各是多少？

4.如图所示的电路，电源的电压12V且保持不变，
R1＝R3＝4Ω, R2 = 6Ω，求：
⑴当开关S1、S2都断开时，电流表和电压表的
示数各是多少？R1 和R2各自消耗的电功率
是多少？整个电路的总功率是多少？10min
内电路消耗的电能是多少？
⑵当开关S1、S2均闭合时，电流表和电压表的
示数各是多少？R1 和R3各自消耗的电功率是
多少？电流通过R1在5 min内消耗的电能？

5.如图所示，电源的电压为6V保持不变，闭合开关S2 ，断开开关S1 ，电流表的示数为0.2 A ，电压表的示数为4V ，再闭合S1 ，这时电流表的示数为______A ，电压表的示数为_____V ，R1前后两种状态下消耗的电功率之比为_______。
五.滑动变阻器改变电路状态的问题
【例5】在如图所示的电路中，电池的电压为12 V，滑动变阻器R2的最大阻值是50Ω,电阻R1的阻值为10Ω。当变阻器的滑片P从a端滑向b 端时，R1电功率的变化范围是多少？
点拨：解题中，要注意公式中各物理量的同时性。
解：P位于a端时，R2 = 0 ，电路中只有R1
（按单个电阻问题去处理）

P位于b端时，R2 = 50Ω， R1和R2串联（按两个电阻串联问题去处理）

变式训练
1.如图，电源电压为6V，R1 = 10Ω，滑动变阻器最大阻值为
R2 = 20Ω，求
⑴R1电功率变化范围是多少？
⑵整个电路消耗的电功率变化范围是多少？

2.如图，R1 ＝60Ω, 滑动变阻器最大阻值为100Ω，电源电压为32V，当滑片P从左至右滑动时，、的示数范围是多大？此时R1电功率的变化范围是多少？

3.如图所示，电源电压恒为5V，小灯泡规格为“2.5V 1W”，当滑动变阻器滑片 P从最右端 b向左滑动到中点时，小灯泡恰能正常发光（灯泡电阻视为不变）求：
⑴滑动变阻器的总电阻是多少？
⑵调节滑动变阻器，使小灯泡两端所加的电压超过其额定电压的10%，此时电路的总功率为多少？

六.综合应用问题
【例6】图是某种家用电器的电路图，R1是“220 V ,1100 V”的电热丝，L是指示灯，R2是0～500Ω的变阻器，S是双联转换开关，电源电压不变（不计温度对电阻的影响）。
⑴当S放置1、2位置时，R1正常工作，若L电阻为1210Ω，求整个电路消耗的电功率？
⑵当S放置3、4位置时，调节R2 ，使整个电路消耗功率为110 W，求此时R2连入电路中的阻值．

电学专题:电功率试题分类点拨和变式训练
电功电功率复习
一、电功和电功率的区别和联系

电功
电功率
概念

意义

公式

单位

测量方法

联系

串联电路 并联电路
电流

电压

电阻

分流

电功率

电流

电压

电阻

分压

电 功
率

3.基本公式：
⑴欧姆定律及其变形公式：I=_______，U=_______，R=________。
⑵电功率及其变形公式： ①P=_______，W=_______，t=_______。
②P=_______，I=_______，U=_______。
⑵电功率和欧姆定律结合及其变形公式：
①P=_______= ， ② I=_______，R=_______。
注意：利用公式P＝W/t计算时要灵活选择单位，使计算简单。

变式训练
R
R0
S
220V
1.如图是一条电热毯电路的示意图，R0是发热电阻丝，R是串联在电路中的电阻，S是控温开关。电热毯标牌上标有“220V 40W”字样。问（不考虑温度对电阻值的影响）：
⑴要使电热毯处于低温挡时，开关S应处于什么状态？
⑵发热电阻丝R0的阻值是多大？
⑶当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A，则在10s内电阻丝R0产生的热量是多少？

××牌电烤箱
额定电压
220V

额定
功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
电源频率
50Hz
2.下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，
R1和R2均为电热丝．
求：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能；
（2）电路中R1的阻值；
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率．

3．如图所示的电饭煲，内部有两条电阻丝，每条电阻丝的阻值都为110欧(电阻丝的阻值恒定不变)。电饭煲的额定功率从大到小有高、中、低三档，额定电压是220伏。把电饭煲接在220伏的电源上，求：
(1)把电饭煲的额定功率打到中档时，内部是一条电阻丝接入电路，通过它的电流多大?
(2)把电饭煲的额定功率打到低档时，内部是两条电阻丝串联接入电路，电饭堡的电功率多大?

4.如图所示电路，灯泡L上标有“4V 2W”字样，R0=5Ω，R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器，其滑片P起初处于中点，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V。则：⑴只闭合S1，灯泡L恰好正常发光，求电源电压；
⑵只闭合S2，当变阻器接入电路中的电阻为其最大阻值的一半时，求电路消耗的总功率；⑶只闭合S2，求滑动变阻器允许接入电路的阻值范围。

5.黑夜看不见开关位置，为此小亮设计了如图所示的电路。当单刀双掷开关合向b时，照明灯亮，指示灯灭避免指示灯费电；合向a时，照明灯灭，指示灯亮，显示开关位置(S只能处于这两种状态)。指示灯电路是由一个“10V 1W”的小灯泡和一个定值电阻R0组成．求：
⑴指示灯正常工作时通过灯丝的电流是多少？
⑵为保证指示灯正常发光，定值电阻R0的阻值应为多大？
⑶若照明灯一天使用6h，则指示灯电路一天消耗的电能是多少kW·h?

6.如图所示的电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 2W”，定值电阻R1的阻值为12Ω，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，允许通过的最大电流为1A，电压表接入电路的量程是0～15V。当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P移到某位置时，电压表读数为8V，此时灯泡恰好正常发光（忽略温度变化对灯泡电阻的影响）。求：
⑴灯泡电阻的大小；
⑵电源电压；
⑶当滑动变阻器连入电路的电阻为30Ω时，灯泡的实际
功率；
⑷在保证电路元件不烧坏的情况下，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是多少？

7.在如图所示的电路中，电源两端电压和标有“6V 3W”字样的小灯泡灯丝电阻均保持不变。当开关S闭合、滑动变阻器R2的滑片P滑到a端时，电流表的示数为0.75A，小灯泡正常发光。求：
⑴定值电阻R1；
⑵当开关S断开，电压表的示数为1.2V时，滑动变阻器R2的电阻值；
⑶当开关S断开，电压表的示数为3.6V时，电路消耗的总电功率P总。

8．(2007扬州市)在图26的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表的规格为“0～0．6A”，电压表的规格为“0～15V”，灯泡上标有“6V 6W”字样，灯泡电流随电压变化关系如图27所示，求：
(1)灯泡正常发光时的电流。
(2)当电流表示数为0．4A时，电压表的示数。
(3)为了保证电路安全，滑动变阻器接人电路中
的最小阻值及此时电路消耗的总功率。

9.2007年3月欧盟峰会通过了一项协议：在2009年之前，欧洲各国将彻底终结“白炽灯时代”，推广使用节能灯。如图16所示，一只“220V 11 W”的节能灯及一只“220 V 60W”的白炽灯发光效果相当。
(1)兰兰的台灯用的是“220V 60W”的白炽灯，它正常发光时的电流是多少?
(2)兰兰用一只11W的节能灯取代了台灯上的白炽灯，一年中台灯工作的时间2000h算，可节约多少度电?
(3)兰兰了解到白炽灯的发光效率大约只有8％，图17表示了它工作时的能量转化情况，请计算这尽60w的白炽灯一年工作2000h，会白白浪费掉多少电能?

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