電功率習(xí)題(競賽).()

1、本單元重點(diǎn)內(nèi)容及對重點(diǎn)內(nèi)容的理解：1 .電功率公式及選擇：電功率的計(jì)算公式有定義式P=W ；決定式P = U ,I ；導(dǎo)出式P = U/和P=I 2R。在選擇公式 時，要注意利用不變量：電源電壓不變，定值電阻阻值不變，燈絲電阻不隨溫度變化及一聯(lián)電路 中電流相等，并聯(lián)電路兩端電壓相等選擇公式 ，列出關(guān)系式，例如串聯(lián)電路中可選用 P=I2R,并聯(lián) 電路可選用p=u24。當(dāng)u一定時，%=74。當(dāng)i 一定時，%2=R/R 0當(dāng)電阻一定時， Pi/ _Ui2/FP =力2 °2 .解電功率問題步驟，首先要認(rèn)清電路。搞清原始電路的連接方式，當(dāng)開關(guān)斷開與閉合或滑動 變阻器的滑片移動時，電路發(fā)生了什

2、么變化，確定不同的電路狀態(tài)。其次是由同一電路狀態(tài)或不同 電路狀態(tài)的已知條件確定所用公式，列方程組，解方程組求解?！窘忸}點(diǎn)要】例1.如圖1所示的電路中，當(dāng)開關(guān) &閉合，S、S3斷開時，R消耗的功率為6瓦；再把開關(guān)S閉 合后，電路和消耗的總功率為 9w,且電流表的示數(shù)增加了 0.5A。求S、S斷開，與閉合時，電路 上消耗的總功率。例2.如圖2所示的電路中，電阻R、R、R的阻值都是10千歐，電源電壓保持不變。求（1）當(dāng)S、 S2閉合時，電流表的示數(shù)是0.6毫安，則電源電壓、R和R消耗的電功率之比分別多少？ （2） S、 S2都斷開時，R消耗的電功率與&、S都閉合時R消耗的電功率之比。

3、例3.如圖3燈泡L標(biāo)有“12V、2W , R=36歐，（1）開關(guān)S斷開，滑至b端時，燈泡L的實(shí)際功率1P實(shí)=P額，求變阻器的最大電阻。（3）閉合開關(guān)S移動滑片P,求燈泡L消耗功率最大變化范圍。例4.圖4所示的電路，電源電壓保持不變，及T的電阻不隨溫度變化，當(dāng)開關(guān) S閉合，滑片P位于 變阻器的B端時，電路消耗的總功率為6瓦。當(dāng)開關(guān)S斷開，滑片P位于變阻器的A端時，燈E 正常發(fā)光，電路消耗的總功率為 7.2瓦。當(dāng)開關(guān)S斷開，滑片P位于變阻器的B端時，電壓表的示 數(shù)為4.5伏，且電阻R、R兩端的電壓之比為2： 3。求：（1）電源電壓。（2）燈E的額定功率。例5.如圖5所示電路，電路兩端電壓保持不變。

4、當(dāng)只閉合開關(guān)S時，通過電阻R的電流是I”當(dāng) 只閉合開關(guān)S2時，通過R的電流是I2,電阻R消耗的功率是20瓦，I-I2=3：2,當(dāng)只閉合開關(guān) S3時，電阻R消耗的功率是15瓦。求：（1）只閉合S時，R消耗的功率。（2）只閉合S3時，R消耗 的功率。消耗的功率是 32 是A的兩倍，求用例6.將電阻R與用電器A串聯(lián)聯(lián)接到電源兩極，若電源電壓恰好等于用電器 A的額定電壓，A消 耗的功率是25瓦；若把用電器A換成用電器B, B 瓦。已知用電器B的額定電壓與A相同，額定功率 電器A的額定功率。S1,滑動 數(shù)為U1, 當(dāng)只閉合例7.如圖所示，電源兩端電壓不變。當(dāng)閉合開關(guān)S、 變阻器接入電路的阻值為Rm時，電

5、壓表V1的示 電阻R1的電功率P1=10W,電流表的示數(shù)為I1； 開關(guān)S,滑動變阻器接入電路的阻值為 Rn時，電 表V2的示數(shù)為U2,電阻R1與滑動變阻器的總功 P2=5W,電流表的示數(shù)為I2；當(dāng)只閉合開關(guān)S, 動變阻器的滑片P移到B端時，電阻R2的功率A=15P3,電流表的示數(shù)為13。已知：耳斗 ,qI。（1）電流I1與I2之比；（2）電阻Rm與Rn之比;（3）電功率P3。（請畫出相關(guān)電路狀態(tài)的等效電路圖） 【同步練習(xí)】1. 一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖7所示的調(diào)光電路，若電源電壓不變，當(dāng)滑動變阻器的滑片P從b端滑向 a端的過程中，小燈泡的亮度變化是（）A.逐漸變亮B.逐步變暗，直至熄滅C.光變暗，然后

6、變亮D.光變亮，后變暗直至熄滅2.兩個定值電阻R和R（R>R）,串聯(lián)后接入電壓為 U的電源上，功率分別是Pi和P2；將R和R 并聯(lián)后仍接在電壓為U的電源上，功率分別是 卬和B則（）A. Pi+R= P1+P2B.Pi+B> PiC. Pi<Pi； B<P2'D.Pi>P2, PJ> 火3.如圖8所示的電路中，滑動變阻器的滑動觸點(diǎn) P把滑動變阻器分為FAp和Rb兩部分并聯(lián)，已知滑 動變阻器的總電阻R=16歐，電源電壓U=6伏，安培表的最大量程為2安。求：（1）當(dāng)滑動變阻器的 滑動觸點(diǎn)P置于中點(diǎn)時，安培表的讀數(shù)是多少？滑動變阻器所消耗的總功率是多少？（2

7、）為了使安培表所通過的電流不超過其量程，滑動變阻器的滑動觸片P在AB間滑動的最大阻值范圍是多少歐？ 4.如果將兩定值電阻R和R以某種形式連接，接入某電路上，R消耗的功率為12瓦，如果以另一 種形式連接，接入原電路得該電路的總電流為9安，此時R消耗的功率為108瓦，試求R、R的阻5 .如圖9所示，電源電壓彳持不變，燈 L額定電壓為8伏，當(dāng)閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片P 滑到變阻器的中點(diǎn)c時，小燈泡正常發(fā)光，此時燈的電功率為 Pl；當(dāng)滑片P滑到變阻器的最右端b 時，燈的實(shí)際電功率為 Pl',此時變阻器的功率為4.5瓦，已知Pl： Pl =16： 9。求：（1）電源電壓。 （2）滑動變阻器的

8、最大阻值。6 .如圖10所示電路，電源電壓保持不變，且不大于 6伏，定值電阻R=15歐，滑動變阻器R的最 大值為20歐。當(dāng)開關(guān)S斷開，滑動變阻器的滑片P在變阻器的b端時，電流表的示數(shù)為I ;當(dāng)開 關(guān)S閉合，滑片P移到a端時，電流表的示數(shù)為I 且I ： I '=1 ： 5,此時電路消耗的總功率為 6 瓦，求：此時電阻R的電功率。7 .如圖11所示電路，電源電壓一定，當(dāng)開關(guān) S閉合，S2斷開，滑動變阻器FW勺滑片P從A處（右 端）移到B處（左端）時，電壓表先后示數(shù)之比為 4： 3,電阻R先后消耗的電功率之比為4： 9。若 滑片P在B處不變，將S斷開、&閉合，則F2和FW的總功率為9

9、瓦，再將滑片P移至A處，R的 電功率為2瓦。求此時 后的電功率。8 .燈L上標(biāo)有“6V3W字樣，閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑動變阻器的滑片P滑到某一位置M時，電壓 表的示數(shù)為,滑動變阻器的功率為 鳥，燈L與電阻用的電功率之比為1 ： 2;當(dāng)滑動變阻器的滑r 口q， 一寫舄鳥't片P滑到另一位置N時，電壓表的示數(shù)為上，滑動變阻器的功率為* ,且''、2.求: 滑動變阻器滑片P在M、N之間滑動時滑動變阻器的阻值變化范圍.9 .如圖21所示，電源兩端電壓U保持不變。當(dāng)開關(guān)S、Si、S2都閉合，滑動變阻器的滑片P移 到A端時，電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)I;當(dāng)開關(guān)S、Si閉合，S2斷開

10、，滑動變阻器的滑片P移到B端時，電路消耗的總電功率為 Pi,電壓表的示數(shù)為Ui,電流表的示數(shù)Ii;當(dāng)開關(guān)S、S2 閉合，Si斷開，滑動變阻器的滑片P移到中點(diǎn)時，R2消耗的電功率為P2,電壓表的示數(shù)為U2, 電流表的示數(shù)為已知 Ui：U2=2:5, U2：U=i:2, I=i.8A, Pi=2.88W。求：(i)電流Ii與I2之比；(2) R2消耗的電功率為P2；(3)電源兩端電壓U。i0.如圖22所示的電路中，電源兩端電壓U保 變。當(dāng)只閉合開關(guān)Si時，電流表的示數(shù)為Ii, 表的示數(shù)為Ui,電阻R3消耗的電功率P3為 電阻Ri消耗的電功率為Pi。當(dāng)開關(guān)SiS2都閉 電流表的示數(shù)I2為i.5A,電

11、壓表的示數(shù)為U2, Ri消耗的電功率為Pi o已知Pi： Pi =4: 9, U2=8: 3。求：(i)電流表的示數(shù)Ii;(2)電源兩端的電壓U;(3)當(dāng)開關(guān)SiS2都閉合時，通電8min,電 量。5弋段AiIIUEIIll圖22持不 電壓 5W, 合時, 電阻 Ui：阻Ri放出的熱初三物理總復(fù)習(xí) 電功率習(xí)題分析本單元重點(diǎn)內(nèi)容及對重點(diǎn)內(nèi)容的理解：i.電功率公式及選擇：電功率的計(jì)算公式有定義式 p=% ；決定式p = u 1 ；導(dǎo)出式p = u)R和p=i 2r。在選擇公式 時，要注意利用不變量： 電源電壓不變，定值電阻阻值不變 ，燈絲電阻不隨溫度變化及一聯(lián)電路 中電流相等，并聯(lián)電路兩端電壓相等

12、選擇公式 ，列出關(guān)系式，例如串聯(lián)電路中可選用 p=i2r,并聯(lián) 電路可選用P=U24。當(dāng)u 一定時，P/P = R2/R。當(dāng) 一定時，/:/； 0當(dāng)電阻一定時， PiUi2./P2 - /u； 02.解電功率問題步驟，首先要認(rèn)清電路。搞清原始電路的連接方式，當(dāng)開關(guān)斷開與閉合或滑動 變阻器的滑片移動時，電路發(fā)生了什么變化，確定不同的電路狀態(tài)。其次是由同一電路狀態(tài)或不同 電路狀態(tài)的已知條件確定所用公式，列方程組，解方程組求解?！窘忸}點(diǎn)要】例i.如圖i所示的電路中，當(dāng)開關(guān) s閉合，S2、&斷開時，Ri消耗的功率為6瓦；再把開關(guān) S2閉合后，電路和消耗的總功率為 9w,且電流表的示數(shù)增加了 0

13、.5A。求Si、S2斷開，S3閉合時， 電路上消耗的總功率。解析：S閉合S2、S3斷開時，僅R1中有電流，且R消耗功率P1=6w閉合S、S,斷開S3時R 與R并聯(lián)，對R原有的物理量無影響，所以 R消耗的功率P2=3w, R中電流I2=0.5A。設(shè)電源電壓 為 U,則 P2=U2, U =% =3W05A = 6V, R =%2 =6V05A =儂又 P =消耗總功率P=U九U2R(6V).?。?-12）=2W26W = 6夏當(dāng)S、&斷開，S閉合時，R與R2串聯(lián),例2.如圖2所示的電路中，電阻 R、R、R的阻值都是10千歐，電源電壓保持不變。求（1） 當(dāng)S、S2閉合時，電流表的示數(shù)是0

14、.6毫安，則電源電壓、R和R消耗的電功率之比分別多少？ （2） Si、S2都斷開時，R消耗的電功率與S、&都閉合時R消耗的電功率之比。解析：（1）當(dāng)Si、&都閉合時，Ri被短路，R2和R并聯(lián)。電阻R、即電源電壓U源=Ur3 =1R3父R3 =0.6父10/父10父10飛=6V , R、R上的電壓等于電源電壓，R消耗的電功率之比P0：Pr3 =Ur/R：UR/R =r：R2 =1:1,電阻 R消耗的電功率URR3 =R/R =36V，04G =36M10、W（2）當(dāng) Si、S2都斷開時，R斷路,R和R串聯(lián)，R消耗的電功10W率 PR3, = I2 R3=(6V20 103r)2

15、10 103,°9 i0j3= 1:4。例3.如圖3燈泡L標(biāo)有“12V、2W , R=36歐，（1）開關(guān)S斷開，滑至b端時，燈泡L的實(shí)際-1，、一，一 ，.、，、,，功率P實(shí)=-P額,求變阻器的最大電阻。（3）閉合開關(guān)S移動滑片P,求燈泡L消耗功率最大變化范 4圍。解析：這類題目的特點(diǎn)在于已知滑動變阻器的取值， 電路中沒有安置電流表和電壓表， 那么只 要分別求出滑動變阻器的取最大值和最小值時該物理量的值即可得出答案。（1）滑片置于a端時，電源電壓U=U»=12伏，燈泡電阻Rl=U （12V）2/2W=72Q滑片置于b端時，變阻器全部電阻接入電路，根據(jù)P=U/ R燈泡的實(shí)際電

16、壓UL=PR=4 X2W M 72c =6V ,根據(jù)申聯(lián)電路規(guī)律：U/ = R/RRb =Uab 父 RU =6V m 72Q/6V =72C。（3）閉合開關(guān)S,滑動變阻器R與電阻R并聯(lián)，再與燈泡串聯(lián)。當(dāng)滑片滑至 a端，變阻器電阻為0 歐，則U=U=12伏，燈泡正常發(fā)光。Pl=P額=2W為燈泡消耗功率最大值。當(dāng)滑片滑至 b端，變阻器電 阻為72歐，則R并=Rb B/（%+«） =72建 36建/ （72建 +36。）=24建，R總=RL + R并=72建 +24Q =960 燈泡電壓U, '2 P2Ul'=RlU 總/R總=72G M12V.96Q =9V 燈泡功率

17、Rl'= l /j=（9V）工/ U總22W/（12V） =1.1W , .燈泡L的功率變化范圍是 2瓦1.1瓦。例4.圖4所示的電路，電源電壓保持不變，燈的電阻不隨溫度變化，當(dāng)開關(guān) S閉合，滑片P 位于變阻器的B端時，電路消耗的總功率為6瓦。當(dāng)開關(guān)S斷開，滑片P位于變阻器的A端時，燈 E正常發(fā)光，電路消耗的總功率為 7.2瓦。當(dāng)開關(guān)S斷開，滑片P位于變阻器的B端時，電壓表的 示數(shù)為4.5伏，且電阻R、R兩端的電壓之比為2： 3。求：（1）電源電壓。（2）燈E的額定功率。解析：（1）根據(jù)題意，S閉合，P在B端時，E與Rb串聯(lián)，此時，=U17+R）=6瓦S斷開，P在A端，E與R串聯(lián)，此時

18、PmU/（ R+R）=7.2瓦 S斷開，P在B端，E與R、R串聯(lián)，LE=4.5V, U/U2=2/3,所以R/R=U/U2=2/3 /得(R+R)/( R+R)=5/6將式代入式得 R/R=2/3, R=R那么U=LE=4.5V又因?yàn)?U/U2=3/2, U=2U=3V, U=U+L2+U=3V+4.5V+4.5V 3=i2V.(2)當(dāng)E與R串聯(lián)時，Pe/P尸R/Ri=3/2 Pi+Pe=7.2W由兩式解得 Pe=4.32W例5.如圖5所示電路，電路兩端電壓保持不變。當(dāng)只閉合開關(guān) S時，通過電阻R的電流是Ii;當(dāng)只閉合開關(guān)S2時，通過R的電流是 S3時，電阻R消耗的功率是i5瓦。 的功率。解析

19、：只閉合Si時，ii =U/R1 2,求：電阻R消耗的功率是20瓦，I i ： 12=3 ： 2,當(dāng)只閉合開關(guān)(1)只閉合S時，Ri消耗的功率。(2)只閉合S3時，R消耗,當(dāng)只閉合開關(guān)S2時，R1、R2串聯(lián):I(Ri R2) li|2-(RiP1.R =2R29Pi =7 P224(U (Ri R2)2 R2,士9時，R、R、R 申= -x20W=90W 只閉合 B2P2 =聯(lián),P3 =(U/Ri +R2 +R)2 R3 =i5W , /p3 =(3R2)2= 20W/15W = 4/3 整理后得:222R 6RR+9R =0 - R=2R- R=2R= R322Pi' =- P3 =

20、- i5W =i0W 。3 33例6.將電阻R與用電器A串聯(lián)聯(lián)接到電源兩極，若電源電壓恰好等于用電器 A的額定電壓，A 消耗的功率是25瓦；若把用電器A換成用電器B, B消耗的功率是32瓦。已知用電器B的額定電 壓與A相同，額定功率是A的兩倍，求用電器A的額定功率。解析：根據(jù)題意畫出電路圖如圖 6所示。設(shè)A B的額定電壓為U、UB,額定功率為Pa、Pb,電2源電壓為Uo因UB+Us Pb=2FA,由R=U7P可得： 0 =-AA=Rb UB Pb Pa2U 2=一又 PA' = () MRA=(i ARA R 2_即 ZV25(2Rb R)2 64U2Rb R)Rb R22Rb2RBR

21、 8U 2PB=()RBB RB R_ _ 2 _ i _行 R = RbRa33PaU4FRaRa9U29=二-Pa16Ra i6滑動數(shù)電的表(1)電流Ii與I2之比;例7.如圖所示，電源兩端電壓不變。當(dāng)閉合開關(guān) S、Si,滑動變阻器接入電路的阻值為 Rm時,電壓表Vi的示數(shù)為Ui,電阻Ri的電功率Pi=i0W, 變阻器接入電路的阻值為Rn時，電壓表V2的示 為U2,電阻Ri與滑動變阻器的總功率P2=5W, 流表的示數(shù)為I2；當(dāng)只閉合開關(guān)S,滑動變阻器 滑片P移到B端時，電阻R2的功率為P3,電流Ii;當(dāng)只閉合開關(guān)電流表的示數(shù)為S,弱的示數(shù)為L已知：鳥4,4 2。求：(2)電阻Rm與Rn之比

22、;(3)電功率P3(請畫出相關(guān)電路狀態(tài)的等效電路圖)試題分析：閉合開關(guān)S、Si,滑動變阻器接入電路的電 阻為R m,簡化電路如圖甲 所示；只閉合 開關(guān)S,滑動變阻器接入電路的電阻為 Rn,簡化電路如圖乙所示；只閉合開關(guān) S,滑動變阻器的 滑片P移到B端，簡化電路如圖內(nèi)所示。(1)由圖甲、乙得：Pl=UlIl = 10W , P2=U2l2=5W410W £ 4小巴="5W X，= T (2)由圖甲、乙得：Ui=IiRi,U2 = |2 (Ri+Rn)則:Rn=7Ri 電源電壓一定:Ii (Ri+Rm) =I2 (R1+RN+R2) 4Rm=Ri+Rn 將代入得:(3)由圖甲

23、、R廿& M+4及5 舄+3=M +=k,3636P3= 25Pi= 25 xiow=i4.4W【同步練習(xí)】i. 一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖7所示的調(diào)光電路，若電源電壓不變，當(dāng)滑動變阻器的滑片P從b端滑向 a端的過程中，小燈泡的亮度變化是()A.逐漸變亮B.逐步變暗，直至熄滅C.光變暗，然后變亮D.光變亮，后變暗直至熄滅2.兩個定值電阻Ri和R(R>R),串聯(lián)后接入電壓為U的電源上，功率分別是 Pi和將R 和R并聯(lián)后仍接在電壓為U的電源上，功率分別是PJ和P2，則()A. Pi+R= Pi+P2B.Pi+B> PiC. Pi<Pi', B<P2'D.Pi&

24、gt;P2, Pi'>R'3 .如圖8所示的電路中，滑動變阻器的滑動觸點(diǎn) P把滑動變阻器分為Rp和小兩部分并聯(lián)，已 知滑動變阻器的總電阻 R=i6歐，電源電壓U=6伏，安培表的最大量程為2安。求：(i)當(dāng)滑動變阻 器的滑動觸點(diǎn)P置于中點(diǎn)時，安培表的讀數(shù)是多少？滑動變阻器所消耗的總功率是多少？(2)為了使安培表所通過的電流不超過其量程，滑動變阻器的滑動觸片P在AB間滑動的最大阻值范圍是多少歐？4 .如果將兩定值電阻R和R以某種形式連接，接入某電路上，R消耗的功率為12瓦，如果以 另一種形式連接，接入原電路得該電路的總電流為 9安，此時R消耗的功率為108瓦，試求R、 R的阻

25、值。5 .如圖9所示，電源電壓保持不變，燈L額定電壓為8伏，當(dāng)閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片 P滑到變阻器的中點(diǎn)c時，小燈泡正常發(fā)光，此時燈的電功率為 Pl；當(dāng)滑片P滑到變阻器的最右端 b時，燈的實(shí)際電功率為P，此時變阻器的功率為4.5瓦，已知FL： Pl=16： 9。求：（1）電源電壓。 （2）滑動變阻器的最大阻值。6 .如圖10所示電路，電源電壓保持不變，且不大于 6伏，定值電阻R=15歐，滑動變阻器R2 的最大值為20歐。當(dāng)開關(guān)S斷開，滑動變阻器的滑片P在變阻器的b端時，電流表的示數(shù)為I; 當(dāng)開關(guān)S閉合，滑片P移到a端時，電流表的示數(shù)為I 且I ：二1 ： 5,此時電路消耗的總功率為 6瓦

26、，求：此時電阻R的電功率。7 .如圖11所示電路，電源電壓一定，當(dāng)開關(guān) S閉合，S2斷開，滑動變阻器FW的滑片P從A處 移到B處時，電壓表先后示數(shù)之比為 2 ： 1,電阻R先后消耗的電功率之比為1 : 4。若滑片P在B 處不變，將&斷開、與閉合，則R和R的總功率為12瓦，再將滑片P移至A處，R的電功率為2 瓦。求此時Rv的電功率。8 .燈L上標(biāo)有“6V3W字樣，閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑動變阻器的滑片P滑到某一位置M時，電壓 表的示數(shù)為明，滑動變阻器的功率為 鳥，燈L與電阻用的電功率之比為1 ： 2;當(dāng)滑動變阻器的滑ff尸，舄=L馬,片P滑到另一位置N時，電壓表的示數(shù)為 上，滑動變阻器的功率為

27、* ,且%、2.求: 滑動變阻器滑片P在M、N之間滑動時滑動變阻器的阻值變化范圍.8 .P滑至ij M時，燈L和用串聯(lián)，有：依題意，片不變，有：產(chǎn)犯 馬£7"區(qū)=口2P滑到M時，有：=匕叫+&+凡）p滑到n時，有："=】式34+孔）/與 一/凡=60& =48G變化答：P在M、N之間滑動時滑動變阻器的阻值范圍是6-48 .9 .如圖21所示，電源兩端電壓U保持不變。關(guān)S、S1、S2都閉合，滑動變阻器的滑片 P A端時，電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)I;關(guān)S、S1閉合，S2斷開，滑動變阻器的滑片P B端時，電路消耗的總電功率為P1,電壓表的 為U1,電流表的示數(shù)k;當(dāng)開關(guān)S、S2閉合， 開，滑動變阻器的滑片P移到中點(diǎn)時，R2消 電功率為P2,電壓表的示數(shù)為U2,電流表的為 12。已知 Ui:U2=2:5, U2：U=1:2, I=1.8A, Pi =2.88W。求:(1)電流Il與I2之比；(2) R2消耗的電功率為P2；(3)電源兩端電壓U解:開關(guān)S、Si、S2都閉合，滑動變阻器的滑片 P移到A端時，如圖1所示；開關(guān)