电功率计算题分类

1电学专题:电功率试题分类点拨和变式训练1.串联电路特点：⑴串联电路中的电流_______________________________，即________________；⑵串联电路两端的总电压等于_______________________，即________________；⑶串联电路的总电阻等于___________________________，即________________；⑷串联分压_______________________________________，即________________。⑸比例关系：_____________________________________。2.并联电路的特点：⑴并联电路中的电流_______________________________，即________________；⑵并联电路各支路两端的电压_______________________，即________________；⑶并联电路的总电阻等于___________________________，即________________；⑷并联分流_______________________________________，即________________；⑸比例关系：_____________________________________。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=_______。注意：利用公式P＝W/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0.5A？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。解单个电阻类问题涉及的知识是：欧姆定律I=U/R及其推导公式R=U/I、U=IR，电功率的计算公式P=W/P=UI或电功的计算公式W=Pt=UIt。涉及的电路图如下。在此类问题中，把电阻视为定值电阻，电压发生变化时，电路中的电流、用电器的电功率都发生改变而电阻不变。解：变式训练1.一段导体两端电压是3V时，导体中的电流是0.5A，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1.5V时，电流又是多大？它的电功率又是多大？22.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0~0.6A、0~3A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0.2A，它的电功率是_____，电阻是_____；如果要使通过该导体的电流变为0.5A,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12V的电源上，通过它的电流是0.3A，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0.4A，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3变式训练1.如图A的示数为0.3A，○V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与R2串联接入电压为24V的电路中，如果R1＝80Ω，通过R2的电流为0.2A，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4V,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=6ΩR2=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？45.电阻R1与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与R2?⑵R1与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，则必须与灯泡_____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“4V4W”的电灯接入12V的电路中使其正常工作，必须与电灯____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.“6V3W”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？53.“6V18W”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，○A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，○A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，○A示数为多大？整个电路在10min内消耗的电能是多大？点拨：解决这类问题的关键是：开关断开、闭合后电路的连接方式。例如“当S1闭合S2断开”，对R1短路，电路中只有一个电阻，可以根据第一类问题的方法处理。“当S1、S2均断开”，R1和R2串联，可以用第二类问题的方法处理。在解题的过程中，最好画出开关断开或闭合后，原电路的等效电路，以帮助理解，提高解题的正确率。解:当S2闭合S1断开时，对R2短路，电路中只有R1R2=U/I=6V/0.3A=20Ω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？6⑵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、R2=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R2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5min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0.2A，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_______。7五.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12V，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：解答有关滑动变阻器的试题，首先要确定变阻器连入电路中的部分，再确定滑片在滑动过程中，电阻大小的变化。如上图，连入电路中的电阻线是Pa部分，当滑片P向b端移动，变阻器连入电路中电阻增大。而这类问题经常是：滑片P位于变阻器某处，电路处于一种状态；滑片P位于变阻器另一处，电路又处于一种状态；在两种不同的状态下电路中的电流和部分电路两端的电压是不同的。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，○A、○V的示数范围是多大？此时R1电功率的变化范围是多少？8RR0S220V3.如图所示，电源电压恒为5V，小灯泡规格为“2.5V1W”，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“220V,1100V”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110W，求此时R2连入电路中的阻值．变式训练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“220V40W”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？92.如图所示电路，灯泡L上标有“4V2W”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。3.黑