人教版九年级下册物理-电功率的计算--重点专题练习课件

阶段类型专训专训电功率的计算1．【2018•锦州】如图所示的是某款电热水壶，表中是水壶的部分参数，请回答下列问题：额定电压220V额定功率1210W额定容量1.5L水壶净重1kg(1)该电热水壶正常工作时发热体的电阻是多大？解：电热水壶的额定电流I＝PU＝1210W220V＝5.5A，电热水壶的电阻R＝UI＝220V5.5A＝40Ω。(2)该电热水壶的效率是80%，在1个标准大气压下，把1L水从20℃烧开需要7min，此时电热水壶的实际电压是多大？已知水的比热容为c水＝4.2×103J/(kg·℃)，水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3。1L水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×10－3m3＝1kg，1个标准大气压下水的沸点是100℃，水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－20℃)＝3.36×105J，消耗的电能W＝Q吸η＝3.36×105J80%＝4.2×105J，由公式W＝U2tR可得实际电压U实＝WRt＝4.2×105J×40Ω7×60S＝200V。2．【2018·重庆】小峻家中有一个足浴盆，其部分铭牌信息如图甲所示，图乙为足浴盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，足浴盆的挡位不同。求：(1)额定加热电流。(2)R1和R2的阻值各为多少欧？解：额定加热电流I加热＝P加热U＝880W220V＝4A。分析电路图可知，当开关S接a时，电阻R1、R2串联，此时电路为保温挡，当开关S接b时，电路中只有R2工作，电路为加热挡，故R2＝U2P加热＝（220V）2880W＝55Ω；R串＝U2P保温＝（220V）2100W＝484Ω；R1＝R串－R2＝484Ω－55Ω＝429Ω。1min消耗的电能W＝30r3000r/（kW·h）＝0.01kW·h，通电时间t＝1min＝160h，电功率P＝Wt＝0.01kW·h160h＝0.6kW＝600W。(3)在用电高峰期，小峻关闭家中其他用电器，只让足浴盆通电使其处于加热状态，1min电能表(如图丙所示)的转盘转了30转，则足浴盆加热的实际电功率为多少瓦？1．【2018·大庆】在中学生创新大赛中，我市某初中参赛小组设计了一种测定风力的装置(如图甲)，迎风板与压敏电阻Rx连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化，其阻值Rx与风力F关系如图乙所示。已知电源电压恒为5V，定值电阻R＝3Ω。(1)开关闭合后，风力增加时，电压表的示数是增大还是减小？(不用说明理由)增大(2)求无风时，压敏电阻的功率？由图象可知，当无风时，电阻Rx＝7Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流I＝UR＋Rx＝5V3Ω＋7Ω＝0.5A，压敏电阻Rx消耗的电功率Px＝I2Rx＝(0.5A)2×7Ω＝1.75W。(3)如果电压表的量程为0～3V，求该装置所能测量的最大风力？由图象可知Rx与F图线为一次函数，Rx＝aF＋b，当F＝0时，Rx＝7Ω，所以7Ω＝a×0＋b，可得：b＝7Ω；当F＝600N时，Rx＝1Ω，所以1Ω＝a×600N＋7Ω，可得：a＝－0.01Ω/N，则：Rx＝－0.01Ω/N×F＋7Ω，当所测风力最大时，Rx的阻值最小，电路中电流最大，则电压表的示数最大，即UR＝3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以Rx两端的电压Ux＝U－UR＝5V－3V＝2V，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流I′＝URR＝3V3Ω＝1A，则压敏电阻的阻值Rx′＝UxI′＝2V1A＝2Ω，所以2Ω＝－0.01Ω/N×F＋7Ω，解得F＝500N。2．【2018·盐城】在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示。R1和R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“低挡”、“高挡”之间的转换。饮水机工作时功率随时间变化的关系图象如图乙所示。求：(1)30min内电路消耗的总电能。解：由图乙可知，饮水机前10min处于“高挡”，功率为660W；后20min处于“低挡”，功率为220W，则30min内电路消耗的电能W＝W1＋W2＝P1t1＋P2t2＝660W×600S＋220W×1200S＝6.6×105J。(2)饮水机工作时，通过电阻R1的电流。当S1闭合，S2断开时，饮水机处于“低挡”，即只有R1接入电路，所以R1＝U2P2＝（220V）2220W＝220Ω，故饮水机工作时，通过R1的电流I1＝UR1＝220V220Ω＝1A。(3)电阻R2的阻值。当S1、S2闭合时，饮水机处于“高挡”，则R2的功率P′＝P1－P2＝660W－220W＝440W，R2的阻值R2＝U2P′＝（220V）2440W＝110Ω。3．【2017·连云港】小灯泡作为中学最常使用的电学元件之一，通常认为其电阻不随温度而发生变化，但在实际应用中其电阻并非定值，现设计一个测量某种型号小灯泡I-U图象的电路如图甲，电源电压恒为6V，滑动变阻器最大电阻为30Ω。则：(1)当开关S1、S2均闭合，滑片处于a端时，求电流表A1的示数。解：(1)当开关S1、S2均闭合，滑片处于a端时，电路为滑动变阻器接入最大阻值的简单电路，电流表A1的示数I1＝UR＝6V30Ω＝0.2A。(2)当开关S1闭合、S2断开，滑片离a端13处时，电流表A2的示数为0.2A，求此时小灯泡的电阻。当开关S1闭合、S2断开，滑片离a端13处时，灯泡与滑动变阻器串联，电流表A2测电路中的电流，电路中的总电阻R总＝UI2＝6V0.2A＝30Ω。此时滑动变阻器接入电路中的电阻R′＝1－13R＝23×30Ω＝20Ω。则小灯泡的电阻RL＝R总－R′＝30Ω－20Ω＝10Ω。(3)在开关S1闭合、S2断开的情况下，某同学描绘出小灯泡I­U图象如图乙所示，求图中c点对应的电路中滑动变阻器接入电路的阻值大小和滑动变阻器消耗的功率。在开关S1闭合、S2断开的情况下，由图乙可知，图中c点灯泡两端的电压UL＝3.9V，通过灯泡的电流IL＝0.3A，则滑动变阻器两端的电压UR＝U－UL＝6V－3.9V＝2.1V。滑动变阻器接入电路中的电阻R″＝URIR＝URIL＝2.1V0.3A＝7Ω。此时滑动变阻器消耗的功率PR＝URIR＝URIL＝2.1V×0.3A＝0.63W。1．【2018·柳州】如图所示，电源电压为9V，小灯泡标有“3V1.5W”(不考虑灯丝电阻的变化)，滑动变阻器标有“30Ω1A”，电流表量程为0～0.6A，在保证电路安全工作的前提下：(1)电路消耗的最大功率为多少？解：(1)小灯泡的额定电流IL额＝PL额UL额＝1.5W3V＝0.5A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，则电路中最大电流为I大＝IL额＝0.5A，则电路消耗的最大功率P大＝UI大＝9V×0.5A＝4.5W。(2)滑动变阻器两端的最大电压为多大？小灯泡的电阻RL＝UL额IL额＝3V0.5A＝6Ω，滑动变阻器连入电路的电阻最大时，其分担的电压最大，有U滑U＝R滑RL＋R滑，即U滑9V＝30Ω6Ω＋30Ω，解得U滑＝7.5V。2．【2018·自贡】如图所示的电路中，电源电压为6V并保持不变，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，灯泡标有“5V2.5W”字样。闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置，这时通过灯泡的电流为多少？若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则该电路能消耗的最大功率为多少？(不考虑灯丝电阻的变化)解：滑动变阻器的滑片移到最左端，其接入电路的阻值最大，即R＝20Ω，且滑动变阻器与灯泡串联，灯泡的电阻RL＝UL2PL＝（5V）22.5W＝10Ω。通过灯泡的电流I＝UR＋RL＝6V20Ω＋10Ω＝0.2A。由公式P＝UI知，要使电路消耗的总功率最大，电流应该最大，当灯泡两端电压达到电压表量程允许的最大值，即UL′＝3V时，电路中电流最大，功率最大，则最大电流I最大＝UL′RL＝3V10Ω＝0.3A，电路能消耗的最大功率P总＝UI最大＝6V×0.3A＝1.8W。3．【2018·乐山】如图所示电路中，灯泡L标有“6V3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)，当开关S1闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，灯泡L正常发光；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数是0.2A。求：(1)电源电压。解：由题意可知，电源电压U＝U额＝6V。(2)滑动变阻器R的最大阻值。当S1闭合、S2断开时，设滑动变阻器的滑片P在中点时，接入电路的电阻为R1，灯泡电阻RL＝U额2P额＝（6V）23W＝12Ω。则R1＝UI－RL＝6V0.2A－12Ω＝18Ω。滑动变阻器的最大阻值R＝2R1＝36Ω。当灯泡L与滑动变阻器的全部阻值串联时，电路的电功率最小：P小＝U2R＋RL＝（6V）236Ω＋12Ω＝0.75W。当灯泡L与滑动变阻器的全部阻值并联时，电路的电功率最大：P大＝U2R＋U2RL＝（6V）236Ω＋（6V）212Ω＝4W。(3)整个电路的最小功率和最大功率。4．【2017·荆州】如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡标有“9V9W”的字样。当闭合S、S1、S2，断开S3时，灯泡正常发光，此时电流表示数为I(假设小灯泡的电阻始终保持不变)。求：(1)闭合S、S2，断开S1、S3时，电流表的示数与I相比变化了0.4A，则此时小灯泡的实际功率为多大？解：(1)当闭合S、S1、S2，断开S3时，电路为小灯泡的简单电路，小灯泡正常发光，电源电压U＝UL＝9V，I＝IL＝PLUL＝9W9V＝1A，RL＝ULIL＝9V1A＝9Ω；闭合S、S2，断开S1、S3时，R1与小灯泡L串联，I′＝I－0.4A＝1A－0.4A＝0.6A，此时小灯泡的实际功率：PL′＝I′2RL＝(0.6A)2×9Ω＝3.24W。(2)同时闭合四个开关，并将滑动变阻器的滑片P移到中点时，电流表的示数与I相比变化了0.6A，则滑动变阻器的最大阻值为多少？同时闭合四个开关，小灯泡与滑动变阻器并联，电流变化了0.6A，即流过滑动变阻器的电流为0.6A，这时滑动变阻器接入电路的电阻：12R滑＝UI滑＝9V0.6A＝15Ω，滑动变阻器的最大阻值：R滑＝15Ω×2＝30Ω。(3)闭合S、S3，断开S1、S2，把滑动变阻器的滑片P分别移到a端和b端时，R1消耗的电功率之比是多少？小灯泡与R1串联时总电阻R＝UI′＝9V0.6A＝15Ω，则R1＝R－RL＝15Ω－9Ω＝6Ω。闭合S、S3，断开S1、S2，把滑动变阻器的滑片P移到a端时，电路为R1的简单电路，则R1消耗的最大功率：P1＝U2R1＝（9V）26Ω＝13.5W；当滑片位于b端时，滑动变阻器的最大阻值和R1串联，I″＝UR1＋R滑＝9V6Ω＋30Ω＝0.25A，R1消耗的最小功率：P1′＝I″2R1＝(0.25A)2×6Ω＝0.375W，R1消耗的电功率之比P1:P1′＝13.5W:0.375W＝36:1。1．【2018·泰州】如图甲是“电子技师”学生社团所使用的迷你电烙铁，铭牌标有“6V12W”。社团小组对其改造，使电烙铁温度可调，图乙为小组设计的电路简图。闭合开关S，当滑动变阻器(铭牌标有“15Ω2A”)接入电路的电阻为6Ω时，电烙铁刚好正常工作。不考虑温度对电阻的影响，求：(1)当电烙铁正常工作时，通过电烙铁的电流和电烙铁的电阻。解：(1)电烙铁正常工作时的电流I额＝P额U额＝12W6V＝2A。电烙铁的电阻R1＝U额2P额＝（6V）212W＝3Ω。(2)该电路两端的电源电压。电烙铁正常工作时，两端的电压U1＝U额＝6V。滑动变阻器两端的电压U2＝I额R2′＝2A×6Ω＝12V。电源电压U＝U1＋U2＝6V＋12V＝18V。(3)该电路中电烙铁的最小实际功率。当滑片P移到最右端时R2＝15Ω，电路中的电流I＝UR1＋R2＝18V3Ω＋15Ω＝1A，此时电烙铁的电功率最小，为Pmin＝I2R1＝(1A)2×3Ω＝3W。2．【2018·深圳】在深圳某科技节上，某同学