初中物理电功、电功率经典例题(专题训练).pdf

1电功、电功率电功、电功率专题训练专题训练例例 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“220V40W”的灯泡正常工作_h例例 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_ 的电阻，该电阻消耗的功率是_W例例 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，R10，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：灯的额定电压例例 6（广州市中考试题）有两个灯泡，L1标有“6V 3W”字样，L2没有标记，测得L2的电阻为 6，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（）A12 V3WB12 V 1.5WC9 V 3WD9 V1.5W例例 7有一盏小灯泡，当它与 5 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2例例 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 27，则电阻R1R2_，电功率P1P2，电功率P1P1_，电功率P1P1_例例 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 23，变阻器两端电压比UAUB43（电源电压不变）求：IAIB，RARB，P1P1，PAPB，R1RA例例 13如图，已知R1R223，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II（电源电压不变）求：（1）第一种情况中U1U2（2）P1P1，3（3）II 例例 14如果将两个定值电阻R1和R2以某种形式连接起来，接入电路中，则电阻R1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R1上消耗的电功率为 108W（电源电压不变）求：（1）电阻R1和R2的阻值；（2）电阻R2上两次电功率的比值例例 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49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乙例例 16如图所示电路中，灯L1的电阻 R1是灯 L2的电阻R2的（不考虑灯丝随温度的变21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W，电压表示数为U14121求（1）灯L1的额定功率；（2）电阻R4的阻值例例 17如图所示，电路两端电压保持不变，当只闭合开关S1时，通过电阻R1的电流是I1，消耗的电功率为 P1；当只闭合开关S2时，通过电阻R2的电流是I2,，电阻 R1消耗的功率为 P1，电阻R2消耗的功率是 20W，I1I232；当只闭合开关S3时，电阻R3消耗的功率是 15W，电阻 R1消耗的电功率为 P14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 2314，发热体AB是一根阻值 500 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 2314（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 20103，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？5例例 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 0.1，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（）A12VB8VC10VD16V例例 22将一个阻值是 4 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？例例 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 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）例例 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。6例例 25.如图所示的电路中，电阻 R1、R2、R3的阻值都是 10 千欧，电源电压保持不变。求(1)当 S1、S2闭合时，电流表的示数是 0.6 毫安，则电源电压、R2和 R3消耗的电功率之比分别多少？(2)S1、S2都断开时，R3消耗的电功率与 S1、S2都闭合时 R3消耗的电功率之比。例例 26.如图灯泡 L 标有“12V、2W”，R1=36 欧，(1)开关 S 断开，滑至 b 端时，灯泡 L 的实际功率，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PP实额14率最大变化范围。例例 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 R1、R2两端的电压之比为 23。求：(1)电源电压。(2)灯 E 的额定功率。7（难题）例（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。8电功、电功率电功、电功率同步检测同步检测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 R1和 R2(R1R2)，串联后接入电压为 U 的电源上，功率分别是 P1和P2；将 R1和 R2并联后仍接在电压为 U 的电源上，功率分别是 P1和 P2，则()A.P1+P2=P1+P2B.P1+P2 P1 C.P1P1，P2P2D.P1P2，P1P23.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 RAP和 RPB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 R1和 R2以某种形式连接，接入某电路上，R1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 R1消耗的功率为 108瓦，试求 R1、R2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9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 PL；当滑片 P 滑到变阻器的最右端 b 时，灯的实际电功率为 PL，此时变阻器的功率为 4.5 瓦，已知PLPL=169。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 II=15，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 RW的滑片 P从 A 处移到 B 处时，电压表先后示数之比为 21，电阻 R1先后消耗的电功率之比为14。若滑片 P 在 B 处不变，将 S1断开、S2闭合，则 R2和 RW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 RW的电功率。同步练习答案：10参考答案参考答案例例 1：灯的功率为 32.4W例例 2：功率是 1.5W:例例 3：电功，25例例 4:4:48，12W例例 5 5：灯额定电压为 30V例例 6 6 D例例 7.例例 8 8：B 例例 9 9：精析：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QIt，若两灯同时使用，因为t相同，I甲I乙，则Q甲Q乙，C选项正确答案答案C、D例例 1010：D11.5:2,2:5 1:1 2:7例例 1212：IAIB23，RARB21，P1P149，PAPB89，例 13.2:3 4:25 6:25例例 1414：解解画出分析电路图 239（a）（b）（a）（b）图 239同一电阻R1，根据PRU211有（U1U）11PP2121)(UU221UUW108W1291UU131如图（a）U1U2U21UU21R1、R2串21RR21UU21如图（b）R1、R2并联，21II12RR12I1I2I9AI16A I23AR13211)(IP2)A6(W108R22 R16（2）求22PP关键求出R2两端电压比从图（a）可知：21UU21UU232由图（a）和（b）同一电阻R2：（）222PP2121)(UU222UU3294答案答案R13，R26，P2P24915 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49求：P甲、U乙、R甲、R乙12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27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，UU甲9V6VR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 2310（a）和（b）解由图（a）和（b）得：R甲不变 UU甲9V6VU乙U乙6V由图（b）乙灯正常发光R乙12由图（a）R甲、R乙串13I甲I乙0.5AR甲18P甲I甲U甲0.5A9V4.5W答案甲灯额定功率 4.5W，乙灯额定电压 6V，甲灯电阻 10，乙灯电阻 616.L1额定功率为 3W，R4为 417.90W,10W18.（1）Q2Q1Q3，电源电压 220V，保温：Q35808J19.（1）闭合 S，电热毯处于加热状态（2）R435620.（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.D22.2 0c23.720s24.2W25.1：426.(1)滑片置于 a 端时，电源电压 U=U额=12 伏，灯泡电阻=RUPL额额2(12V)2/2W=72(2)滑片置于 b 端时，变阻器全部电阻 Rab接入电路，根据P=U2/R 灯泡的实际电压 UL=PR=，根据串联电路规律：142 W726VUURRLabLab。(3)闭合开关 S，滑动变阻器 R 与电阻RURUababLL6V 726/V 72R1并联，再与灯泡串联。当滑片滑至 a 端，变阻器电阻为 0 欧，则 UL=U=12 伏，灯泡正常发光。PL=P额=2W 为灯泡消耗功率最大值。当滑片滑至 b 端，变阻器14电阻为 72 欧，则RRRRRabab并11/()，灯泡电压7236723624/()RRRL总并722496灯泡功率UR URVVLL/.总总7212969RUPUVLL()2229总，灯泡 L 的功率变化范围是 2 瓦1.1 瓦。212112WVW/().27.27.(1)根据题意，S 闭合，P 在 B 端时，E 与 RAB串联，此时，S 断开，P 在 A 端，E 与 R1串联，此时 P总PURRE总22()6瓦=U2/(RE+R1)=7.2 瓦 S 断开，P 在 B 端，E 与 R1、R2串联，UE=4.5V，U1/U2=2/3，所以 R1/R2=U1/U2=2/3 /得(RE+R1)/(RE+R2)=5/6将式代入式得 R1/RE=2/3，R2=RE那么 U2=UE=4.5V 又因为U1/U2=3/2，U1=U2=3V，U=U1+U2+U3=3V+4.5V+4.5V23=12V.(2)当 E 与 R1串联时，PE/P1=RE/R1=3/2P1+PE=7.2W由两式解得 PE=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 UA、UB，额定功率为 PA、PB，电源电压为 U。因 UB+UA，PB=2PA，由 R=U2/P 可得：RRUPUPPPABAABBBA22又21PURRRURRRPURRRAAABBBBB()()()22222 PPURRRURRRRRRRABBBBBBB()()()()222225322222 即()()RRRRRRRRBBBB222256425815 得RRRPURRURPBAAAAAA23134391691622PPWWAA1691692544 4.同步检测答案1.C 2.C 3.(1)1.5A,9W (2)4RAP12 4.R1=3,R2=6 5.(1)U=12V (2)Rab=8 6.P0=3.6W 7.PA=4W