專題20　電功和電功率綜合類計算（原卷版）

第3章能量的轉(zhuǎn)化與守恒

專題20電功和電功率綜合類計算

類型一銘牌型..................................................................................................................................................2

【訓(xùn)練1數(shù)據(jù)型】......................................................................................................................................2

【訓(xùn)練2表格型】......................................................................................................................................3

類型二圖象型..................................................................................................................................................3

【訓(xùn)練1串聯(lián)電路】..................................................................................................................................3

【訓(xùn)練2并聯(lián)電路】..................................................................................................................................4

【訓(xùn)練3轉(zhuǎn)換型電路】..............................................................................................................................5

類型三動態(tài)電路型..........................................................................................................................................6

【訓(xùn)練1滑動變阻器型】..........................................................................................................................6

【訓(xùn)練2開關(guān)型】......................................................................................................................................7

【訓(xùn)練3滑動變阻器、開關(guān)綜合型】......................................................................................................7

類型四極值型..................................................................................................................................................8

【訓(xùn)練1串聯(lián)型】......................................................................................................................................8

【訓(xùn)練2綜合型】......................................................................................................................................9

【方法歸納】

電功、電功率的計算題電路復(fù)雜，類型眾多，公式繁雜，解答較難。對于初學(xué)者，應(yīng)針對各種類型的

試題，多加練習(xí)，熟練掌握。

解題步驟：

（1）在分析題意的基礎(chǔ)上畫出不同情況下的等效電路圖，并在該電路圖上注明已知條件及要求的物理

量；

（2）運用串、并聯(lián)電路的特點及求電功率的公式（可直接使用導(dǎo)出式）列出方程或方程組；

（3）求解方程。

基本技巧：電學(xué)計算有訣竅，畫圖標(biāo)量不可少，量的關(guān)系仔細(xì)找，列式計算答寫好。

常用公式：

電流電壓電阻

串聯(lián)電路I＝I1＝I2U＝U1＋U2R＝R1＋R2

并聯(lián)電路I＝I1＋I2U＝U1＝U21/R＝1/R1＋1/R2

電功W＝Pt＝UIt，純電阻電路還有W＝U2t/R＝I2Rt

電功率P＝W/t＝UI，純電阻電路還有P＝U2/R＝I2R

U1W1P1Q1R1I1W1P1Q1R2

比例關(guān)系：串聯(lián)電路：＝＝＝＝，并聯(lián)電路：＝＝＝＝。

U2W2P2Q2R2I2W2P2Q2R1

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【?？碱}型】

類型一銘牌型

【訓(xùn)練1數(shù)據(jù)型】

1．如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”的字樣，其電阻不隨溫度變

化，R為定值電阻。當(dāng)開關(guān)S閉合時，小燈泡L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖乙所示。求：

(1)小燈泡L的電阻。

(2)電阻R的阻值。

(3)電阻R消耗的電功率。

2．如圖為某同學(xué)設(shè)計的調(diào)光燈電路，S為選擇開關(guān)，當(dāng)S接觸a點時，小燈泡正常發(fā)光但不能調(diào)光；

當(dāng)S接觸b點時，電路斷開；當(dāng)S接觸c點時，電路可連續(xù)調(diào)光。已知變阻器R1的規(guī)格為“10Ω1A”，小

燈泡L上標(biāo)有“6V3.6W”字樣，電源電壓恒為9V。

(1)求小燈泡的額定電流。

(2)求定值電阻R0的阻值。

(3)當(dāng)S接觸c點時，調(diào)節(jié)R1滑片至中點位置，電路中的電流為0.5A，求此時小燈泡的實際功率。

【訓(xùn)練2表格型】

3．我國首創(chuàng)的30s級閃充電車采用超級電容作為電能存儲設(shè)備(電源)，這種超級電容具有安全環(huán)保，

反復(fù)充放電，使用壽命長等特點。充電樁給電動汽車充電和電容存儲設(shè)備工作時的有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表所

示。則：

電容存儲設(shè)備電容存儲設(shè)備每次充滿電

充電時的每次充滿時每次充滿的

的額定輸出電的額定輸出功正常行駛的

輸入電壓的能量時間

壓率距離

380V700V92kW1.8×107J30s5km

(1)充電樁為電動汽車充電時的輸出功率是多少？

(2)電容存儲設(shè)備正常工作時的電流多大？

(3)如果電價按0.4元/(kW·h)計費，那么，電動汽車每行駛1km需要花費多少錢？

類型二圖象型

類型概述：電功率的計算題常用圖象來提供信息，解題時，應(yīng)善于根據(jù)題中要求的問題，順藤摸瓜，

在圖象中找到有用的解題信息。

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【訓(xùn)練1串聯(lián)電路】

1．【中考·自貢】如圖甲所示的電路，在滑動變阻器R2的滑片P從B向A滑動的過程中，電壓表與電

流表示數(shù)的變化關(guān)系如圖乙所示。試問：

(1)滑動變阻器的最大阻值是多少？

(2)開關(guān)S閉合時，該電路消耗的最小電功率是多少？

2．電阻式傳感器被廣泛應(yīng)用于測力、測壓、稱重，它的核心部分是一只可變電阻，一同學(xué)用如圖甲所

示電路研究某電阻式傳感器的特性。圖中R0為定值電阻，R為電阻式傳感器，當(dāng)控制其阻值從0變到60

Ω，測得傳感器消耗的電功率與通過它的電流關(guān)系圖象如圖乙所示。已知電源電壓恒定不變。

(1)當(dāng)通過傳感器的電流為0.1A時，傳感器的電阻為________Ω；

(2)求P1的值；

(3)求R0的阻值。

【訓(xùn)練2并聯(lián)電路】

3．【中考·成都】現(xiàn)有一個小燈泡和兩個相同的定值電阻，小燈泡的額定電壓為2.5V，額定電流為0.35

A，小燈泡和定值電阻的I-U圖象如圖所示。求：

(1)將小燈泡接入電路，電路中電流為0.2A，小燈泡實際功率為多少？

(2)將兩個定值電阻并聯(lián)后接在電壓為2.5V的電源兩端，工作0.5h，共消耗多少電能？

【訓(xùn)練3轉(zhuǎn)換型電路】

4．如圖甲所示電路，電源電壓保持不變。小燈泡L標(biāo)有“4V1.6W”字樣，滑動變阻器R1的最大阻

值為20Ω，定值電阻R2＝20Ω，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V。求：

(1)小燈泡正常工作時的電阻是多少？

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(2)只閉合開關(guān)S、S2和S3，移動滑動變阻器R1的滑片P使電流表示數(shù)為0.5A，此時R2消耗的電功率

為1.25W。此時滑動變阻器R1接入電路中的阻值是多少？

(3)只閉合開關(guān)S和S1，移動滑動變阻器R1的滑片P，小燈泡L的I-U圖象如圖乙所示。在保證各元件

安全工作的情況下，滑動變阻器R1允許接入電路的電阻的取值范圍是多少？

類型三動態(tài)電路型

類型概述：滑動變阻器的移動，或開關(guān)的開合，會帶來電路連接方式和用電器工作狀態(tài)的變化，這是

兩種最常見的動態(tài)電路，解題時，應(yīng)分別畫出各種情況下的電路圖，再進行分析解題。

【訓(xùn)練1滑動變阻器型】

1．【中考·蘇州】如圖所示，電源電壓U為6V并保持不變，滑動變阻器規(guī)格為“24Ω1A”。當(dāng)滑片

P移至最左端時，燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.5A；當(dāng)滑片P移至中點時，電流表示數(shù)為0.3A。則：

(1)燈泡正常發(fā)光時燈絲電阻多大？

(2)滑片P在最左端時，5min內(nèi)電流通過燈泡做功多少？

(3)滑片P在中點時，燈泡的實際功率多大？

2．圖甲是智能懷舊燈，與燈串聯(lián)的調(diào)光旋鈕實質(zhì)是滑動變阻器，圖乙是簡化的電路原理圖。燈L標(biāo)有

“12V3W”字樣，當(dāng)滑動變阻器的滑片P在最左端a時，燈L正常發(fā)光，電源電壓不變，不考慮溫度對

燈絲電阻的影響。問：

(1)電源電壓U是多少？

(2)當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻是12Ω時，燈L消耗的實際功率是多少？

(3)當(dāng)滑片P位于中點b和最右端c時，燈兩端電壓之比是3?2，則滑動變阻器的最大值是多少？

【訓(xùn)練2開關(guān)型】

3．【中考·哈爾濱】小明家的浴室新安裝了一臺可供取暖和照明的新型家用電器——浴霸。該浴霸的部

分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示，其簡化電路圖如圖所示，圖中L為照明燈，L1、L2是兩盞紅外線取暖燈。求：(小數(shù)點后

保留兩位小數(shù))

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(1)該浴霸照明燈正常工作時，通過照明燈的電流是多少？

(2)斷開開關(guān)S，閉合開關(guān)S1和S2，該浴霸取暖燈正常工作時，該電路的總電阻是多少？

(3)當(dāng)L、L1、L2都同時正常工作時，10min內(nèi)浴霸消耗的電能是多少？

額定功率

額定電壓頻率

取暖照明

L1L2L

220V50Hz

300W300W60W

【訓(xùn)練3滑動變阻器、開關(guān)綜合型】

4．【中考·荊州】如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，小燈泡標(biāo)有“9V9W”的字樣。當(dāng)閉合S、

S1、S2，斷開S3時，燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)為I。(假設(shè)小燈泡的電阻始終保持不變)。求：

(1)閉合S、S2，斷開S1、S3時，電流表的示數(shù)與I相比變化了0.4A，則此時小燈泡的實際功率為多

大？

(2)同時閉合四個開關(guān)，并將滑動變阻器的滑片P移到中點時，電流表的示數(shù)與I相比變化了0.6A，則

滑動變阻器的最大阻值為多少？

(3)閉合S、S3，斷開S1、S2，把滑動變阻器的滑片P分別移到a端和b端時，R1上消耗的電功率之

比是多少？

類型四極值型

類型概述：極值型電功率的計算題要求綜合考慮電路中用電器的規(guī)格、電表的量程，計算用電器的最

大功率或最小功率。

【訓(xùn)練1串聯(lián)型】

1．【中考·衡陽】如圖是某同學(xué)探究的一個調(diào)光電路，已知元件的規(guī)格分別為：燈L“6V6W”(不考

慮燈絲電阻變化)，滑動變阻器的阻值范圍為0～12Ω，電源電壓恒為6V。

(1)求燈的電阻；

(2)當(dāng)S閉合，把滑動變阻器的滑片移至中點位置時，求通過燈泡的電流；

(3)將滑片從最左端移到最右端過程中，求燈的最小功率。

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