电功率 典型例题解析
电学中欧姆定律电功率计算几个典型例题解析
电学中欧姆定律电功率计算几个典型例题解析【例题1】电路图如图甲所示,R为定值电阻,电源电压恒定,改变滑动变阻器滑片P的位置,电路的总功率和电阻R的功率随电流的变化关系如图乙所示,图线1为电路的总功率与电流的关系图线,图线2为电阻R的功率与电流的关系图线.(1)求电源电压U为多少?(2)当电路电流I=0.5A时,此时滑动变阻器的滑片P处于哪端?(选填“a端”或“b端”),求定值电阻R的阻值为多少?(3)当滑动变阻器功率为1/3W时,求滑动变阻器接入电路的阻值为多少?【解析】(1)根据图1可知,当电路中的电流为0.5A时,电路中的总功率为1.5W;由P=UI可知,电源电压:U===3V;(2)根据图象可知,电路中最大电流为0.5A,因此滑动变阻器接入电路的阻值为零,即滑片P在a端;由I=可知,定值电阻:R===6Ω;(3)由I=和P=I2R可得,W=()2R P即W=()2R P化简可得:(R P﹣12)(R P﹣3)=0;即滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω或3Ω.【答案】(1)求电源电压U为3V;(2)档电路电流I=0.5A时,此时滑动变阻器的滑片P处于a端,定值电阻R的阻值为6Ω;(3)当滑动变阻器功率为1/3W时,滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω或3Ω.【点评】本题考查欧姆定律及功率公式的应用,能从图象中判断电路中的最大电流以及最大功率是本题的突破口,灵活选用公式计算是关键.【例题2】如图是“测量小灯泡额定功率”的实验,其中灯泡的额定电压为3.8V,电源电压未知,请你将实验过程补充完整.(1)如图甲是实验电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整,并使滑动变阻器连入电路的阻值最大(导线不允许交叉).(2)实验过程中的某时刻,电压表的示数如图乙所示,为了测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向左(选填“左”或“右”)端滑动.灯泡正常发光时电流表的示数如图丙为0.3A,则灯泡的额定功率为 1.14W.(3)为了考察同学们的能力,老师拿来了一个已知额定电流为0.2A,但额定电压未知的小灯泡,一个已知阻值为R的电阻和两个开关S1、S2,利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率,请你将下列实验步骤补充完整;①闭合开关S、S1(填开关S、S1、S2的通断情况),调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为0.2R;②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片不动(选填“适当调节滑动变阻器的滑片”“保持滑动变阻器的滑片不动”),读出电压表的示数为U;③灯泡额定功率的表达式为:P=0.2A×(U﹣0.2R).【解析】(1)灯泡额定电压为3.8V,电压表选0~15V量程,把滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,实物电路图如图所示:(2)电压表量程为0~15V,由图乙所示电压表可知,其分度值为0.5V,所示为2.5V,小于灯泡额定电压3.8V,为了测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向左端滑动.由图丙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所示为:0.3A,灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W.(3)①闭合开关S、S1,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为0.2R;②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表的示数为U;③灯泡额定功率的表达式为:P=0.2A×(U﹣0.2R).【答案】(1)电路图如图所示;(2)左;0.3;1.14;(3)①闭合开关S、S1;0.2R;②保持滑动变阻器的滑片不动;③0.2A×(U﹣0.2R).【点评】本题考查了连接实物电路图、滑动变阻器调节、电表读数、求灯泡额定功率、完善实验步骤等问题,对电表读数时,要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直.【例题3】如图为“探究产生感应电流的条件”的实验装置,让导体ab在磁场中水平方向左右(选填“水平方向左右”或“竖直方向上下”)运动从而产生感应电流;在这种现象中,机械能转化为电能;根据这种现象人们发明了发电机.【解析】(1)导体只有做切割磁感线运动时才会产生感应电流,因此应该水平方向左右运动;(2)在电磁感应现象中,机械能转化成电能,发电机就是根据这个原理制成的.【答案】水平方向左右;机械;电;发电机。
【物理】初中物理电功率解题技巧分析及练习题(含答案)及解析
【物理】初中物理电功率解题技巧分析及练习题(含答案)及解析一、电功率选择题1.如图甲所示电路中,电源电压可调,灯L1、L2的额定电压均为6V,L1、L2的I﹣U图象如图乙所示,闭合开关S,逐步调大电源电压至电路允许的最大值,此时()A. L1正常发光B. 电源电压为12VC. 电路总电阻为30ΩD. 电路总功率为2.4W【答案】D【解析】【解答】解:由图乙可知,两灯泡两端的电压为6V时,通过两灯泡的电流I1=0.6A、I2=0.3A,由电路图可知,两灯泡串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中允许通过的最大电流I=I2=0.3A,则L2正常发光,故A错误;由图乙可知,L1两端的电压U1′=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=U1′+U2=2V+6V=8V,故B错误;由I= 可得,电路总电阻:R= = ≈26.7Ω,故C错误;电路的总功率:P=UI=8V×0.3A=2.4W,故D正确.故选D.【分析】由图乙可知两灯泡额定电流下的电流,根据串联电路的特点可知电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的,即额定电流较小的灯泡能正常发光,根据图象读出两灯泡两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出电路的总功率.2.如图,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”。
闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中()A. 电流表的示数最大为0.6AB. 灯泡消耗的最小功率为0.12WC. 电路消耗的最大电功率为2.7WD. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω。
【答案】D【解析】【解答】由电路图知道,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;由于灯泡上标有“2.5V1.25W”,所以由P=UI知道,灯泡的额定电流是:I L =P L/U L=1.25W2.5V=0.5A,即电路的最大电流是0.5A,A不符合题意;因为串联电路中各处的电流相等,当电路中的最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,且电路消耗的最大总功率是:P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W,C不符合题意;由I=U/R知道,灯泡的电阻和滑动变阻器接入电路中的最小阻值分别是:R L =U L/I L=2.5V/0.5A=5Ω,R总=(U-U L)/I大=(4.5V-2.5V)/0.5A=4Ω,D符合题意;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的最小电流:I小=U/(R L+R大)=4.5V/(5Ω+20Ω)=0.18A,则灯泡消耗的最小功率:P L小 =I小2 R L =(0.18A)2×5Ω=0.162W,B不符合题意,故答案为:D。
【物理】初中物理电功率解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析
【物理】初中物理电功率解题技巧及经典题型及练习题 ( 含答案 ) 及分析一、电功率选择题1.如图甲,电源电压恒定,R0为定值电阻,电阻R 的阻值随环境温度变化而改变.改变环境温度,定值电阻R0两头的电压 U0随温度 t 变化的关系如图乙所示.则以下描绘R 两端的电压 U、电路耗费的总功率 P 随温度 t 变化的关系图线中,可能正确的选项是()A. B. C. D.【答案】 B【分析】【解答】由图甲知道, R0与 R 串连,电压表丈量的是0R 的电压;由图乙知道,随着温度的高升, R0两头的电压降低,说明跟着温度的高升电阻R 两头的电压增添,由串连分压知道,跟着温度的高升R 的阻值的阻值增添,R 两头的电压增大, A 不切合题意, B 符合题意;跟着 R 的阻值的阻值增添,电路的总电阻增添,由欧姆定律知道,电路的总电流减小,由 P=UI 知道,电源电源不变,总电流减小,所以电路的总功率减小, D 不切合题意,由图乙知道,电路的电流与温度呈线性变化,所以总功率与温度也呈线性变化, C 不切合题意,故答案为: B。
【剖析】联合电路图理清电路的连结方式及电表的丈量对象,因为电阻R 的阻值随环境温度的变化而变化,由图乙可知,当温度高升时电阻R0两头的电压线性变小,定值电阻的电流线性变小;依据串连电路电压的特色,判断出电阻R 两头的电压的变化;因为电源电压保持不变,依据P=UI 判断出电路耗费的总功率的变化.2.小明利用电能表丈量某个家用电器的电功率,当电路中只有这个电器连续工作时,测得在 1h 内,耗费的电能为 1.2kW?h ,那么用这个电器是()A. 液晶电视机B. 台式计算机C. 家用空调D. 电冰箱【答案】C【分析】【解答】解:用电器在t=1h内耗费的电能为W=1.2kW?h ,用电器的电功率:P= ==1.2kW=1200W ,液晶电视机的电功率约为100W ,台式计算机的电功率约为200W ,空调的电功率约为1000W ,电冰箱的功率约为100W ,所以电功率是1200W 的用电器是空调.应选 C.【剖析】依据用电器在1h内耗费的电能,联合公式P=,求出电功率,再与题目中给出的用电器的功率比较即可.3.有两个额定电压同样的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W ,乙的额定功率为1200W.两个电热水壶都正常工作时,以下说法中正确的选项是()A. 甲电热水壶两头的电压较高B. 电流经过甲电热水壶做功较快C. 经过两个电热水壶的电流相等D相.同时间内,两个电热水壶耗费的电能同样多【答案】 B【分析】【解答】 A. 因为两个电热水壶的额定电压同样,且两个电热水壶都正常工作,即在额定电压下工作,所以甲、乙电热水壶两头的电压相等, A 不切合题意;B. 都正常工作时,甲的额定功率大,所以电流经过甲电热水壶做功较快, B 切合题意;C. 都正常工作时,甲的额定功率大,依据,经过甲电热水壶的电流大, C 不切合题意;D. 都正常工作时,甲的额定功率大,依据可知,同样时间内,甲电热水壶耗费的电能多, D 不切合题意;故答案为: B。
24道中考物理电功电功率典型例题解析
典型例题解析例1 一盏灯标有“36V 40W ”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 .精析 考查额定电压,额定功率的概念.已知:灯的额定电压U E =36,额定功率P E =40W ,实际电流I L =1A . 求:P L (实际电功率)解 先判定灯是否正常发光 灯正常发光时:I E =E E U P =V36W 40≈1.1A 因为灯的实际电流I L <I E ,所以灯不能正常发光,且P L 应<P E .先求出灯的电阻R =EE P U 2=0W 4)V 36(2=32.4ΩR 不变灯的实际功率:P L =I L 2R =(1A )2×32.4Ω=32.4W答案 灯的功率为32.4W思考 有的同学求实际功率,采用下面做法: P L =UI L =36V ×1V =36W 你能看出其中的问题吗?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 . 已知 U E =6V P E =6W 实际U L =3V 求:实际P L分析 一个导体,在额定电压下,电阻为R ,同样一个导体,电压改变,电阻仍为R . 同样一个导体,电压改变,电阻仍为R . ∴ 电功率的习题,往往从求解电阻入手.解法1 导体电阻R =EE P U 2=W 6)V 6(2=6Ω.电压变了,导体消耗的功率改变R L =R U L 2=Ω6)V 3(2=1.5W解法2 导体电阻不变根据:R =PU 2E E P U 2=LLP U 2⇒E L P P =22E L U UP L =22EL U U ·P E =(V6V 3)2×6W =1.5W 小结 从解法2看出,电阻一定时,电压是原来的“n ”倍,功率是原来的“n 2”倍.因为P =UI ,U 是原来的“n ”倍,I 也是原来的“n ”倍,所以P 是原来的“n 2”倍.答案 功率是1.5W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“220V 40W ”的灯泡正常工作________h .精析 电能表是日常生活中常用的仪表.考查能否灵活利用W =Pt 进行计算. 正确选择合适的单位,可以简化计算.解 电能表是测量电功的仪表.题目给出:W =1kWh P =40W =0.04kW 时间:t =P W =kW04.0kWh 1=25h 如果选用国际单位,则计算要麻烦得多. 答案 电功,25例4 (哈尔滨市中考试题)一个“12V 6W ”的小灯泡,如果接在36V 电源上,为使其正常发光,需串联一个________Ω的电阻,该电阻消耗的功率是________W .精析 在串联电路中,利用电流、电压等特点,计算电阻和电功率. 已知:额定P E =6W ,U E =12V ,总电压U =36V 求:R ,P R解 灯的额定电压是12V ,直接将其接在36V 的电源上,灯将烧毁:这时应将一个电阻和灯串联;—使灯正常发光.画出灯与R 串联的电路草图2—3—1.并标出已知量和未知量.图2—3—1只要求出通过R 的电流和R 两端的电压.就可以求出未知量. 流过灯的电流和流过R 的电流相等: 答案 48Ω,12W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,R =10Ω,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. 解 画出灯L 和电阻只串联的电路草图2—3—2,并标明已知量和未知量. 串联电路,通过L 和R 电流相等,设为I . 则W R =I 2Rt图2—3—2I =Rt W R =100s 10Ω10J ⨯=101A =0.1A R 两端电压:U R =IR =0.1A ×10Ω=1V灯L ′两端电压:U L =U -U R =10V -1V =9V 灯电阻:R =I U L =A1.0V9=0.9Ω 灯额定电压:U E =R P E =Ω⨯9010W =30V误解 有的同学在算完电流后,直接用:U E =I P E =A1.0W 10=100V ,是错误的.因为此时灯并不是正常发光,电路中的电流不是I E .当然,有的同学把U L =9V 算为灯的额定电压,也是错误的. 答案 灯额定电压为30V例6 (广州市中考试题)有两个灯泡,L 1标有“6V 3W ”字样,L 2没有标记,测得L 2的电阻为6Ω,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L 2的电功率分别是 ( ) A .12 V 3W B .12 V 1.5W C .9 V 3W D .9 V 1.5W解 画出L 1和L 2串联的电路草图2—3—3,标明已知量和未知量. L 1正常发光时,U 1=6V ,P 1=3W 电路中电流: I =11U P =V6W 3=0.5A图2—3—3此时L 2也正常发光,L 2两端电压:U 2=IR 2=0.5A ×6Ω=3V P 2=IU 2=0.5A ×3V =1.5W U =U 1+U 2=6V +3V =9V 答案 D例7 有一盏小灯泡,当它与5Ω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. 已知:R =5Ω P E =10W U =15V 求:R L ,U E (额定)分析 画出分析电路图2—3—4.图2—3—4从图中看,所给物理量无对应关系,可以采用方程求解. 解法1R E 和R 串联,设灯两端电压为U E∵ I E =I R∴E E U P =RU U E-E U W 10=Ω-5V 15E U 整理得U E 2-15U E +50=0 (U E -10)(U E -5)=0U E =10V 或U E =5V灯电阻R L =E E P U 2=W 10)V 10(2=10Ω或R L =EE P U 2=W 10)V 5(2=2.5Ω解法2 R L 和R 串联:U =U E +U R U =IP E+IR 15V =IW10+I ×5Ω 5I 2-15I +10=0 I 2-3I +2=0(I -2)(I -1)=0 解得:I =2A 或I =1A R L =2IP E =2)A 2(W 10=2.5Ω 或R L =2I P E =2)A 1(W 10=10Ω 答案 灯正常发光,当U E =10V 时,灯电阻为10Ω;当U E =5V 时,灯电阻为2.5Ω例8 (北京市朝阳区中考试题)将分别标有“6V 9W ”和“6 V 3W ”的两个灯泡L 1、L 2串联接在12 V 电源上,则 ( )A .两灯都能正常发光B .灯L 2可能被烧毁C .两灯都比正常发光时暗D .灯L 1比灯L 2亮精析 考查学生能否根据实际电压和额定电压的关系,判断灯的发光情况. 解 先求出两盏灯的电阻灯L 1的电阻: R 1=121P U =W 9)V 6(2=4Ω灯L 2的电阻: R 2=222P U =W 3)V 6(2=12Ω求出灯两端的实际电压U 1′∵ R 1、R 2串联UU '1=211R R R +=Ω+ΩΩ1244=41U 1′=41U =41×12V =3VL 2两端电压U 2′=U -U 1′=12V -3V =9V比较实际电压和额定电压 U 1′<U 1,U 2′<U 2两灯都不能正常发光;灯L 2可能会被烧毁答案 B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Q=It,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C、D例10如图2—3—5,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的示数变小图2—3—5精析考查学生识别电路的能力.能否根据欧姆定律分析电路中电流变化,灯的亮度变化.分析电路是由灯和变阻器并联而成.测的是干路电流测的是流过变阻器的电流测的是电路两端电压当变阻器的滑片P由中点向b端移动时,变阻器的电阻增大,通过变阻器电流减小,示数变小,D选项正确.并联电路,U一定,灯电阻不变,则流过灯的电流不变,灯的亮度不变.示数变小.答案D例11如图2—3—6,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2∶7,则电阻R1∶R2=________,电功率P1∶P2,电功率P1∶P1′=________,电功率P1∶P1=________.精析分析S闭合前后,电路中电阻的连接关系.写出P、I、U、R之间的关系,利用公式求解.解S断开,只有R1,示数为I1,R1两端电压为U,流过R1的电流为I1.S闭合,R1、R2并联,示数为I1+12,R1两端电压不变为U,流过R1的电流不变为I1,R1功率为P1′.图2—3—6∵211I I I +=72∴21I I =52并联:21I I =12R R =52∴21R R =2511P P '=U I U I 11=11PP 1=U I I U I )(211+=72 答案 R 1∶R 2=5∶2,P 1∶P 2=2∶5,P 1∶P 1′=1∶1,P 1∶P =2∶7例12 如图2—3—7(a ),当变阻器滑片从A 点滑到B 点时,R 1两端的电压比为2∶3,变阻器两端电压比U A ∶U B =4∶3.(电源电压不变)求:I A ∶I B ,R A ∶R B ,P 1∶P 1′,P A ∶P B ,R 1∶R A(a )(b ) (c )图2—3—7精析 画出电路变化前后对应的两个电路:如图2—3—7(b )(c )所示. 已知:'11U U =32,B A U U =34解 B A I I =1111R U R U '='11U U =32B A R R =BB A AI U I U =B A U U ×A B I I =34×23=1211P P '=1212R I R I B A =22B A I I =(32)2=94B A P P =B B A A R I R I 22=94×12=98图(b ):U =I A (R 1+R A )图(c ):U =I B (R 1+R B ) U 相等:R B =21R A ,B A I I =32代入I A (R 1+R A )=I B (R 1+21R A ) 2(R 1+R A )=3(R 1+21R A )A R R 1=21 另解:图(b )U =U 1+U A 图(c )U =U 1′+U B∴ U 1′=23U 1,U B =43U A ,U 不变 ∴ U 1+U A =23U 1+43U A21U 1=41U AA U U 1=21∵ R 1、R A 串 ∴A R R 1=A U U 1=21 答案 I A ∶I B =2∶3,R A ∶R B =2∶1,P 1∶P 1′=4∶9,P A ∶P B =8∶9,R 1∶R A =1∶2 例13 如2—3—8(a ),已知R 1∶R 2=2∶3,当S 2闭合,S 1、S 3断开时,R 1的功率为P 1,电路中电流为I ;当S 1、S 3闭合,S 2断开时,R 1的功率为P 1′,电路中电流为I ∶I ′.(电源电压不变) 求:U 1∶U 2,P 1∶P 1′,I ∶I ′精析 画出变化前后电路图(b )和(c )(a )(b )(c )图2—3—8已知:21R R =32 求:21U U ,'11P P ,'I I解 图(b )中R 1、R 2串,21U U =21R R =32'11P P =12121R U R U =221U U =(52)2=254图(c )中R 1两端电压为U 图(b ):U =I (R 1+R 2)图(c ):U =I ′(2121R R R R +)U 不变 I (R 1+R 2)=I ′(2121R R R R +)I (2+3)=I ′(3232+⨯)I I '=256 答案 U 1∶U 2=2∶3,P 1∶P 1′=4∶25,I ∶I ′=6∶25例14 如果将两个定值电阻R 1和R 2以某种形式连接起来,接入电路中,则电阻R 1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R 1上消耗的电功率为108W .(电源电压不变) 求:(1)电阻R 1和R 2的阻值;(2)电阻R 2上两次电功率的比值.精析 先判断电阻R 1、R 2的两次连接方式.因为总电压不变,由P 1<P 1′和R 1一定,判断出:U 1<U 1′所以第一次R 1、R 2串联,第二次并联. 求:R 1、R 2 P 2、P 2′解 画出分析电路图2—3—9(a )(b )(a )(b )图2—3—9同一电阻R 1,根据P =RU 2有'11P P =2121)('U U =221U U =W 108W 12=91(U 1′=U )∴U U 1=31 如图(a )U 1+U 2=U21U U =21∵ R 1、R 2串21R R =21U U =21 如图(b )R 1、R 2并联,''21I I =12R R =12∵ I 1′+I 2′=I ′=9A∴ I 1′=6A I 2′=3AR 1=211)('I P =2)A 6(W108=3Ω R 2=2 R 1=6Ω (2)求'22P P 关键求出R 2两端电压比 从图(a )可知:21U U =21 ∴U U 2=32由图(a )和(b )同一电阻R 2:'22P P =2121)('U U =222U U =(32)2=94答案 R 1=3Ω,R 2=6Ω, P 2∶P 2′=4∶9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=4∶9 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.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=4∶9 求:P 甲、U 乙、R 甲、R 乙设第一次R 甲、R 乙并联,此时两灯均能正常发光,说明:U 乙=U 甲=9VR 乙=乙乙P U 2=W 3)V 9(2=27Ω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,甲甲P P '=甲甲U U '=94 ∴ U ′=32U 甲=32×9V =6V R 甲、R 乙串联 乙甲R R =''乙甲U U =V 9V 6=32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2—3—10(a )和(b ).(a )(b )图2—3—10解 由图(a )和(b )得: R 甲不变甲甲P P '=22甲甲U U '=22甲U U'=94U ′=32U 甲=32×9V =6V U 乙′=U 乙=6V由图(b )乙灯正常发光R 乙=乙乙P U 2=W 3)V 6(212Ω由图(a )R 甲、R 乙串 I 甲=I 乙=乙乙U P =V6W 3=0.5A R 甲=甲甲I U =A5.0V9=18Ω P 甲=I 甲U 甲=0.5A ×9V =4.5W答案 甲灯额定功率4.5W ,乙灯额定电压6V ,甲灯电阻10Ω,乙灯电阻6Ω例16 (北京市1997年中考试题)如图2—3—11(a )所示电路中,灯L 1的电阻R 2的21(不考虑灯丝随温度的变化).电源电压为10V ,并保持不变.S 1、S 2为开关.当闭合S 1,断开S 2时,灯L 1正常发光,电阻R 3消耗的电功率为2W ,电压表示数U 1;当闭合S 2,断开S 1时,电阻R 4消耗的电功率为41W ,电压表示数为21U 1. 求(1)灯L 1的额定功率;(2)电阻R 4的阻值.(a )(b )(c )图2—3—11已知:R 1=21R 2,U =10V P 3=2W U 1′= 21U 1 P 4=41W 求:(1)P 1(L 1额定功率);(2)R 4解 画出变化前后电路分析图2—3—11(b )和(c ). 先求出两次电路(b )和(c )中电流比I ∶I ′ ∵ R 1不变I I '=11U U '=1121U U =1243R R =2423I P I P '=43P P ×22II '=W41W 2×(21)2=12由图(b ) U =I (R 1+R 3)由图(c ) U =I ′(R 1+R 2+R 4) U 不变,将R 2=2 R 1和R 3=2 R 4代入I (R 1+2R 4)=I ′(R 1+2R 1+R 4) 2(R 1+2R 4)=(3R 1+R 4)41R R =13 得R 1∶R 2∶R 4=3∶6∶1由图(c )R 1、R 2、R 4串,且U =U 1′+U 2′+U 4=10V U 1′∶U 2′∶U 4=R 1∶R 2∶R 4=3∶6∶1 U 4=101U =101×10V =1V R 4=424P U =W 41)V 1(2=4Ω由图(b )R 1、R 3串31P P =31R R =23 P 1=23×2W =3W 答案 L 1额定功率为3W ,R 4为4Ω例17 (北京市1998年中考试题) 如图2—3—12所示,电路两端电压保持不变,当只闭合开关S 1时,通过电阻R 1的电流是I 1;当只闭合开关S 2时,通过电阻R 2的电流是I 2;电阻R 2消耗的功率是20W ,I 1∶I 2=3∶2,当只闭合开关S 3时,电阻R 3消耗的功率是15W .图2—3—12求:(1)只闭合S 1时,R 1消耗的功率;(2)只闭合S 3时,R 1消耗的功率. 已知:I 1∶I 2=3∶2,P 2=20W ,P 3=15W 求:P 1、P 1″精析 只闭合开关S 1,只有R 1,如图2—3—13(a )当只闭合S 2时,R 1、R 2 串,如图2—3—13(b );当只闭合S 3时,R 1、R 2 、R 3串,如图2—3—13(c ).(a )(b )(c )图2—3—13解 图(a )U =I 1R 1 图(b )U =I 2(R 1+R 2) U 不变,21I I =23 3R 1=2(R 1+R 2)21R R =12图(b )R 1、R 2串 21P P '=21R R =12P 1′=2P 2=2×20W =40W如图(a )和(b )同一电阻R 1·'11P P =2221I I =(32)2=94P 1=94×40W =90W 如图(b )P 2=I 22R 2=(21R R U+)2R 2(1)如图(c )P 3=I 32R 3=(321R R R U++)2R 3(2)(1)÷(2) W 15W 20=322122321)()(R R R R R R R +++将R 1=2R 2代入R 32-6R 2R 3+9R 22=0 (R 3-3 R 2)2=0 R 3=3 R 2,又∵ R 1=2 R 2 ∴31R R =32如图(c ),串联电路31P P "=31R R =32 ∴ P 1″=32×15W =10W答案 图(a )中,R 1功率为90W ,图(c )中,R 1功率为10W例18 (北京市东城区中考试题)小明设计了一个电加热器,有加热状态和保温状态,如图2—3—14,发热体AB 是一根阻值500Ω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Q 1;当S ′闭合,S 接通D 点时,电阻丝每分钟放出的热量是Q 2;当S ′断开时,电阻丝每分钟放出的热量是Q 3,此时测得C 、D 两点间的电压是33V .图2—3—14(1)按大小排列出Q 1、Q 2和Q 3的顺序是: ________ > ________ > ________.(2)将上述热量由大到小的顺序排列,其比值是20∶10∶3,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.精析 对于联系实际的问题,首先把它和所学的物理知识对应起来,本题用到的是焦耳定律的知识.从图中看出,不论使用哪一段电阻丝,电压均为U .电热丝放热公式:Q =RU 2t .(1)可以将AB 段电阻分成三部分:第一次,S ′闭合,S 接C ,使用的是电阻丝CB 段,电阻为R CB ,电阻丝1min 放热Q 1=CB R U 2t第一次,S ′闭合,S 接D ,使用的是电阻丝DB 段,电阻为R DB ,电阻丝1min 放热Q 2=DB R U 2t第三次,S ′断开,电阻丝1min 放热Q 3=ABR U 2t∵ R DB < R CB < R AB ∴ Q 1>Q 2>>Q 3开关位于D ,是加热状态,断开S ′,电阻为R AB ,是保温状态.(2)已知R AB =500Ω U CD =33V ,Q 2∶Q 1∶Q 3=20∶10∶3t 一定,32Q Q =ABDB R UR U 22=DB AB R P =320 ∴R DB =203×R AB =203×500Ω=75Ω t 一定,U 一定,31Q Q =CB AB R R =310 ∴ R CB =103R AB =103×500Ω=150Ω R CD =150Ω-75Ω=75Ω I =CD CD R U =Ω75V 33=0.44A . U =IR AB =0.44×500Ω=220V保温时,电阻为R AB ,t =1 min =60sQ 3=ABR U 2×t =Ω500)V 220(2×60s =5808J答案 (1)Q 2>Q 1>Q 3,电源电压220V ,保温:Q 3=5808J例19 (北京市海滨区中考试题)图2—3—15是一个电热毯示意电路图.R 0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.图2—3—15(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R 0每分钟有60J 的电能转化为内能,电阻R 的阻值是多大? 解 (1)根据公式P =I 2RR 0一定,t 一定时,电热毯功率大时,处于加热状态.S 闭合时,R 0发热功率:P 0=I 2R 0=(R U )2R 0 ①S 断开时,R ′0=I 2R 0=(R R U+)2R 0②比较①②两式得P 0>P 0′.∴ S 闭合,电热毯处于加热状态. S 断开,电热毯处于保温状态. (2)R 0=额额P U 2=W100)V 220(2=484Ω保温时:电阻R 0两端电压为U 0.Q 0=020R Ut已知:Q 0=60J t =1 min =60 s Q 0=t R Q 00=s60484J 60Ω⨯=22V . 电路中电流:I =00R U =Ω484V 22=221A . R =IU R =I U U 0-A 221V22220-V =4356Ω答案 (1)闭合S ,电热毯处于加热状态(2)R =4356Ω例20 (北京市中考试题)图2—3—16,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 的时候图2—3—16(1)通过输电线的电流为多少安?(2)若输电线的总电阻为0.1Ω,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. 精析 将实际问题转化为电路图. 画出图2—3—17图2—3—17解 (1)已知U 0=220V P 0=44Kw =4.4×104WI =00U P =220VW104.44⨯=220(2)U =U 线+U 0=IR 线+U 0=220A ×0.1Ω+220V =240V(3)I ′=0U P '=220VW108.84⨯=400P 线′=I ′2R 线=(400A )2×0.1Ω=16000W 增容前:P 线=I ′2R 线=(200A )2×0.1Ω=4000W △P 线=P 线′-P 线=16000W -4000W =12000W(4)分析:在U 0,P 0一定时,I 不能减少,使P 线=I 2R 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. 答案 (1)220A (2)240V (3)12000 W例21 已知两个小灯泡L 1、L 2的额定电压均为U 额,在额定电压下通过L 1的电流I 1是通过L 2电流I 2的2倍,若把灯L 1、L 2串联后接到电压为U 的电源上,则 ( )图2—3—18∴21R R =21I U I U 额额=21 串联电路:21U U =21R R =21 选项A :U =23U 额 U 1=21U 额,U 2=U 额,L 2正常发光 选项B :U 1≠U 额,U 2≠U 额,所以L 1、L 2都不能正常发光 选项C :U 1=U 额,U 2=U 额,L 2烧毁,导致L 1不能正常发光 选项D :只要U 1=U 额,U 2就要烧毁,所以L 1总不能正常发光 答案 A 、D例22 将标有“6V 3W ”的灯泡L 1和标“4V 4W ”的灯泡L 2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 ( ) A .12V B .8V C .10V D .16V 精析 求出两盏灯的电阻,分析加在灯上的实际电压是“大于”“等于”还是“小于”U E 、(U 额为额定电压) 画出电路示意图2—3—19,并标出灯的电阻.图2—3—19解灯L 1和L 2电阻:R 1=121P U =W 3)V 6(2=12ΩR 2=222P U =W 4)V 4(2=4ΩR 1、R 2串联 ''21U U =21R R =ΩΩ412=13若L 1正常发光, U 1′应=U 1=6V 则U 2′应=31U 1′=2V ,L 2比正常发光暗 U =U 1′+U 2′=6V +2V =8V .B 选项符合题意 若L 2正常发光,U 2′应=U 2=4V .若L 1上电压,U 1′=3 U 2′=12V , ∵ U 1′=2U 1 ∴ 灯L 1烧毁,因此电源电压不能取12V +4V =16V . 答案 B .例23 将一个阻值是4 Ω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?精析 利用焦耳定律和热学中物体吸放热的公式求解. 已知:R =4Ω I =5A t =7 min =420s , m =0.5kg 求:(t -t 0) 解 Q 放=I2Rt =(5A )2×4Ω×420S =4.2×104J Q 吸=Q 放(t -t 0)=cm Q 吸=0.5kgC)J/(kg 102.4J 102.434⨯︒⋅⨯⨯=20℃ 答案 20℃例24 (广东省中考试题)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)精析 电热丝串联或单独使用,都接在同样电源上,放出的热量可用Q =RU 2t 计算三种情况水吸热相同,Q 放=Q吸,三次电热丝放出的热量相等.解 Q 串=BA R R U +2=t 1Q A =AR U 2t 2 Q 串=Q A21t t =A B A R R R +=min 8min 20=25 ∴B A R R =32又∵ Q B =Q A∴ B R U 2=AR U 2t 2t 3=A B R R ×t 2=23×8mm =12min 答案 12 min。
电功率典型例题解析
电功率典型例题解析之三例1 如图2—3—12所示,电路两端电压保持不变,当只闭合开关S 1时,通过电阻R 1的电流是I 1;当只闭合开关S 2时,通过电阻R 2的电流是I 2;电阻R 2消耗的功率是20W ,I 1∶I 2=3∶2,当只闭合开关S 3时,电阻R 3消耗的功率是15W .图2—3—12求:(1)只闭合S 1时,R 1消耗的功率;(2)只闭合S 3时,R 1消耗的功率. 已知:I 1∶I 2=3∶2,P 2=20W ,P 3=15W 求:P 1、P 1″精析 只闭合开关S 1,只有R 1,如图2—3—13(a )当只闭合S 2时,R 1、R 2 串,如图2—3—13(b );当只闭合S 3时,R 1、R 2 、R 3串,如图2—3—13(c ).(a )(b )(c )图2—3—13解 图(a )U =I 1R 1图(b )U =I 2(R 1+R 2) U 不变,21I I =23 3R 1=2(R 1+R 2)21R R =12图(b )R 1、R 2串 21P P '=21R R =12P 1′=2P 2=2×20W =40W如图(a )和(b )同一电阻R 1·'11P P =2221I I =(32)2=94P 1=94×40W =90W 如图(b )P 2=I 22R 2=(21R R U+)2R 2(1)如图(c )P 3=I 32R 3=(321R R R U++)2R 3(2)(1)÷(2) W 15W 20=322122321)()(R R R R R R R +++将R 1=2R 2代入R 32-6R 2R 3+9R 22=0 (R 3-3 R 2)2=0 R 3=3 R 2,又∵ R 1=2 R 2 ∴31R R =32如图(c ),串联电路31P P "=31R R =32 ∴ P 1″=32×15W =10W答案 图(a )中,R 1功率为90W ,图(c )中,R 1功率为10W例2 小明设计了一个电加热器,有加热状态和保温状态,如图2—3—14,发热体AB 是一根阻值500Ω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Q 1;当S ′闭合,S 接通D 点时,电阻丝每分钟放出的热量是Q 2;当S ′断开时,电阻丝每分钟放出的热量是Q 3,此时测得C 、D 两点间的电压是33V .图2—3—14(1)按大小排列出Q 1、Q 2和Q 3的顺序是: ________ > ________ > ________.(2)将上述热量由大到小的顺序排列,其比值是20∶10∶3,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. 精析 对于联系实际的问题,首先把它和所学的物理知识对应起来,本题用到的是焦耳定律的知识.从图中看出,不论使用哪一段电阻丝,电压均为U .电热丝放热公式:Q =RU 2t .(1)可以将AB 段电阻分成三部分:第一次,S ′闭合,S 接C ,使用的是电阻丝CB 段,电阻为R CB ,电阻丝1mi n 放热Q 1=CBR U 2t第一次,S ′闭合,S 接D ,使用的是电阻丝DB 段,电阻为R DB ,电阻丝1mi n 放热Q 2=DBR U 2t第三次,S ′断开,电阻丝1mi n 放热Q 3=ABR U 2t∵ R DB < R CB < R AB ∴ Q 1>Q 2>>Q 3开关位于D ,是加热状态,断开S ′,电阻为R AB ,是保温状态.(2)已知R AB =500Ω U CD =33V ,Q 2∶Q 1∶Q 3=20∶10∶3t 一定,32Q Q =ABDB R U R U 22=DB AB R P =320∴R DB =203×R AB =203×500Ω=75Ω t 一定,U 一定,31Q Q =CBAB R R =310∴ R CB =103R AB =103×500Ω=150Ω R CD =150Ω-75Ω=75Ω I =CDCD R U =Ω75V 33=0.44A . U =IR AB =0.44×500Ω=220V保温时,电阻为R AB ,t =1 mi n =60sQ 3=ABR U 2×t =Ω500)V 220(2×60s =5808J答案 (1)Q 2>Q 1>Q 3,电源电压220V ,保温:Q 3=5808J例3 图2—3—15是一个电热毯示意电路图.R 0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.图2—3—15(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R 0每分钟有60J 的电能转化为内能,电阻R 的阻值是多大?解 (1)根据公式P =I 2RR 0一定,t 一定时,电热毯功率大时,处于加热状态. S 闭合时,R 0发热功率:P 0=I 2R 0=(R U )2R 0 ①S 断开时,R ′0=I 2R 0=(R R U+)2R 0②比较①②两式得P 0>P 0′.∴ S 闭合,电热毯处于加热状态. S 断开,电热毯处于保温状态. (2)R 0=额额P U 2=W100)V 220(2=484Ω保温时:电阻R 0两端电压为U 0.Q 0=020R Ut已知:Q 0=60J t =1 mi n =60 s Q 0=t R Q 00=s60484J 60Ω⨯=22V . 电路中电流:I =0R U =Ω484V 22=221A . R =IU R =I U U 0-A 221V22220-V =4356Ω答案 (1)闭合S ,电热毯处于加热状态(2)R =4356Ω例4 图2—3—16,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 的时候图2—3—16(1)通过输电线的电流为多少安?(2)若输电线的总电阻为0.1Ω,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. 精析 将实际问题转化为电路图. 画出图2—3—17图2—3—17解 (1)已知U 0=220V P 0=44Kw =4.4×104WI =00U P =220V W104.44⨯=220(2)U =U 线+U 0=IR 线+U 0=220A ×0.1Ω+220V =240V(3)I ′=0U P '=220V W108.84⨯=400P 线′=I ′2R 线=(400A )2×0.1Ω=16000W 增容前:P 线=I ′2R 线=(200A )2×0.1Ω=4000W △P 线=P 线′-P 线=16000W -4000W =12000W(4)分析:在U 0,P 0一定时,I 不能减少,使P 线=I 2R 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. 答案 (1)220A (2)240V (3)12000 W例5 已知两个小灯泡L 1、L 2的额定电压均为U 额,在额定电压下通过L 1的电流I 1是通过L 2电流I 2的2倍,若把灯L 1、L 2串联后接到电压为U 的电源上,则 ( )图2—3—18∴21R R =21I U I U 额额=21串联电路:21U U =21R R =21选项A :U =23U 额 U 1=21U 额,U 2=U 额,L 2正常发光选项B :U 1≠U 额,U 2≠U 额,所以L 1、L 2都不能正常发光 选项C :U 1=U 额,U 2=U 额,L 2烧毁,导致L 1不能正常发光 选项D :只要U 1=U 额,U 2就要烧毁,所以L 1总不能正常发光答案 A 、D例6 将标有“6V 3W ”的灯泡L 1和标“4V 4W ”的灯泡L 2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 ( ) A .12V B .8V C .10V D .16V 精析 求出两盏灯的电阻,分析加在灯上的实际电压是“大于”“等于”还是“小于”U E 、(U 额为额定电压)画出电路示意图2—3—19,并标出灯的电阻.图2—3—19解灯L 1和L 2电阻:R 1=121P U =W 3)V 6(2=12ΩR 2=222P U =W 4)V 4(2=4ΩR 1、R 2串联 ''21U U =21R R =ΩΩ412=13若L 1正常发光, U 1′应=U 1=6V则U 2′应=31U 1′=2V ,L 2比正常发光暗 U =U 1′+U 2′=6V +2V =8V .B 选项符合题意 若L 2正常发光,U 2′应=U 2=4V .若L 1上电压,U 1′=3 U 2′=12V , ∵ U 1′=2U 1 ∴ 灯L 1烧毁,因此电源电压不能取12V +4V =16V .答案 B .例7 将一个阻值是4 Ω的电热器放进质量是0.5k g 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 mi n 可使水温升高多少度? 精析 利用焦耳定律和热学中物体吸放热的公式求解. 已知:R =4Ω I =5A t =7 mi n =420s , m =0.5k g 求:(t -t 0) 解 Q 放=I 2Rt =(5A )2×4Ω×420S =4.2×104J Q 吸=Q 放(t -t 0)=cm Q 吸=0.5kgC)J/(kg 102.4J 102.434⨯︒⋅⨯⨯=20℃ 答案 20℃例8 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 mi n 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 mi n ;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)精析 电热丝串联或单独使用,都接在同样电源上,放出的热量可用Q =RU 2t 计算三种情况水吸热相同,Q 放=Q 吸,三次电热丝放出的热量相等. 解 Q 串=BA R R U +2=t 1Q A =AR U 2t 2 Q 串=Q A21t t =AB A R R R +=min 8min 20=25∴BA R R =32又∵ Q B =Q A∴ B R U 2=AR U 2t 2t 3=AB R R ×t 2=23×8mm =12mi n答案 12 mi n。
电功率经典计算40例(含问题详解)
1、小明学了家庭电路知识后,利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。
他的做法是:打开标有“220V 1210W”的热水器,关掉家里的其他用电器,测得电能表(标有“1800r/kW·h”)的铝盘转过200转所用的时间是400s。
(热水器电热丝的阻值不变)求:(1)热水器消耗的电能(2)热水器的实际功率。
(3)通过热水器的电流。
2、PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它的发热效率较高.PTC有一个人为设定的温度,当它的温度低于设定温度时,其电阻值会随它的温度升高而变小;当它的温度高于设定温度时,其电阻值随它的温度升高而变大.如图(a)所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料.它的工作电路如图(b)所示,R0是定值电阻,其阻值不受温度的影响.RT是PTC的电阻,RT的电阻值与温度的关系如图(c)所示.该电热水壶在RT设定温度状态工作时,电路中的电流为5A.(1)电热水壶RT的设定温度是多少?(2)R0的阻值为多少?(3)当RT的温度为130℃时,电路中RT的实际功率为多少?3、如右图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路,其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风,且电动机的额定功率为120W。
(1)要送冷风,选择开关应放在______位置;要送热风,选择开关应放在_______位置。
(填“A”、“B”或“C”)(2)若电吹风在额定电压下工作,送冷风时,通电8min电流所做的功是多少?(3)若电吹风在额定电压下工作,送热风时电路消耗的总功率为560W,则电热丝R的阻值应为多大?4、如图9所示,电源电压保持不变,滑动变阻器最大值为R1=40Ω,小灯泡的电阻为10Ω且保持不变。
当S1、S2 均闭合且滑片P 滑到b 端时,电流表 A1 、 A2的示数之比为3:2;当S1 、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器中点时,小灯泡 L的功率为10W。
求:(1)电阻R2 的阻值;(2)当S1S2 均闭合且滑片P 在b 端时,电压表的示数;(3)整个电路消耗的最小电功率。
初三物理关于电功率10道综合典型题(含答案和解析)
初三物理关于电功率10道典型题(含答案和解析)一、单项选择题:1、下列家用电器中,将电流热效应作为工作原理的是().A. 电视机B. 电热水器C. 抽油烟机D. 电冰箱答案:B.解析:A.电视机主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应工作的,故A 错误.B.电热水器主要是把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故B正确.C.抽油烟机是利用电动机带动工作的,不是利用电流的热效应,故C错误.D.电冰箱利用电动机带动工作,不是利用电流的热效应,故D错误.故选B.考点:电学——电功和电功率——焦耳定律.2、图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,R2为滑动变阻器.闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,下列四个选项中,判断正确的是().A. 电压表、电流表示数均变大B. 电压表、电流表示数均变小C. 电压表示数变大,电流表示数变小D. 电压表示数变小,电流表示数变大答案:C.解析:由电路图可知,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大.可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AD错误.由I=UR由U=IR可知,R2两端的电压变小.因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B错误、C正确.故选C.考点:电学——欧姆定律——欧姆定律在串、并联电路中的应用.二、实验选择题:3、中国科技馆有一个“会发电的衣服”的展台,在展台中可以做模拟“发电纤维发电”的实验.实验过程及现象如下:踩动踏步机踏板,带动压电薄膜振动,使得一些与压电薄膜相连的小灯发光;增大踩动踏板的频率,压电薄膜振动得更剧烈,发光小灯的数量增加.则下列四个选项中,判断正确的是().A. 压电薄膜振动时可以产生电压.B. 小灯发光说明振动的压电薄膜中产生了电流.C. 发光小灯的数量与踩动踏板的频率有关.D. 增大踩动踏板的频率,压电薄膜发电的总功率变小.答案:ABC.解析:踩动踏步机踏板,带动压电薄膜振动,使得一些与压电薄膜相连的小灯发光,说明有感应电流产生;增大踩动踏板的频率,压电薄膜振动得更剧烈,发光小灯的数量增加,说明产生的电能越多,发电的总功率越大;故ABC正确,D错误.故选ABC.考点:科学——电学——电流与电路——电流和电路.4、小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,实验电路如图甲所示.实验中,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示.根据实验过程及现象,下列四个选项中,判断正确的是().A. 为使小灯泡正常发光,电压表示数应为2.5V.B. 图乙中的电流表示数为2.5A.C. 小灯泡正常发光时的电阻为5Ω.D. 小灯泡的额定功率为5W.答案:AC.解析:A.在额定电压下灯泡正常发光,为使小灯泡正常发光,电压表示数应为2.5V,故A正确.B.图乙中,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,故B错误.C.由I=UR可得,灯泡正常发光时的电阻R=UI =2.5V0.5A=5Ω,故C正确.D.小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W,故D错误.故选AC.考点:电学——电功和电功率——测量小灯炮的功率.5、如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,实验时,干电池两端电压会随电路中电阻的变化而改变.在不拆改电路的情况下,下列选项中的探究问题,利用这个电路进行实验能完成的().A. 电路中的电流一定时,电阻两端的电压与电阻成正比吗?B. 电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比吗?C. 电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比吗?D. 电阻一定时,电阻消耗的电功率与电阻两端的电压的平方成正比吗?答案:BD.解析:A.探究“电路中的电流一定时,电阻两端的电压与电阻关系”时,应保持电路中的电流不变,测出不同电阻两端的电压,在不拆改电路的情况下,图中R1两端的电压无法测量,故A不能完成.B.探究“电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压关系”时,应控制电阻的阻值不变,通过移动滑片改变R2两端的电压和通过的电流,故B能完成.C.探究“电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻的关系”时,应控制电阻两端的电压不变,改变电阻的阻值并测出电流,而图中R2的阻值不变,故C不能完成.D.探究“电阻一定时,电阻消耗的电功率与电阻两端的电压关系”时,应控制电阻的阻值不变,通过移动滑片改变R2两端的电压,且根据P=UI可测出R2的功率,可以研究电阻消耗的电功率与电阻两端的电压关系,故D能完成.故选BD.考点:电学欧姆定律——电流与电压和电阻的关系.电功和电功率——电功率.6、如图所示是小成测量未知电阻RX的实验电路,电源两端电压不变,其中RO为阻值已知的定值电阻.当开关S、S1闭合,开关S2断开时,电流表示数为I1;当开关S、S2闭合,开关S1断开时,电流表示数为I2.则下列四个选项中,RX的表达式正确的是().A.R X=I2−I1I2R0 B.R X=I2I1R0 C.R X=I1I2R0 D.R X=I1I2−I1R0答案:D解析:根据并联分流由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与R X并联,电流表测R0支路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=UR可得,电源的电压:U=I1R0.当开关S、S2闭合,开关S1断开时,R0与R X并联,电流表测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R X的电流:I X=I2−I1,则R X的阻值:R X=UI X =I1R0I2−I1.故选D.考点:电学——欧姆定律——电阻的测量.三、实验解答题:7、如图所示的电阻箱的示数是Ω.答案:2098Ω.解析:电阻箱的示数:2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+8×1Ω=2098Ω.故答案为:2098Ω.考点:电学——电压和电阻——变阻器.8、有一种用新型材料制成的电阻,小明通过实验探究电阻大小与某个预想的因素是否有关.他将该电阻、电流表和开关串联起来,接在电源两端.先用冷风使电阻降温,闭合开关,观测电流表示数为I1,并记录,断开开关.再用热风使电阻升温,闭合开关,观测电流表示数为I2,并记录.他发现I1<I2.则小明所探究问题的自变量是:.答案:电阻的温度.解析:根据题意通过改变电阻的温度来改变电阻,从而改变电流,使得I1<I2.故小明所探究问题的自变量是:电阻的温度.故答案为:电阻的温度.考点:科学——电学——电压和电阻——电阻.9、在串联电路中,探究部分电路两端的电压U跟该电路中某个可变电阻R的关系时,记录的实验数据如下表所示.请根据表中数据判断:当电阻R=5Ω 时,电压U= V.答案:4.5V.解析:由表格数据可知,U与R成一次函数关系,可设为U=kR+b.把R=2Ω,U=3V和R=6Ω,U=5V代入可得:3V=k×2Ω+b,5V=k×6Ω+b.联立等式可得: k=0.5V/Ω ,b=2V.则U=0.5V/Ω×R+2V.所以,当电阻R=5Ω时,电压U=0.5V/Ω×5Ω+2V=4.5V.故答案为:4.5V.考点:电学——欧姆定律——电流与电压和电阻的关系.四、计算题:10、如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为18Ω.当开关S闭合时,电压表示数为3V.求:(1)电流表的示数I.(2)电源两端的电压U.答案: (1)0.5A.(2)12V.解析: (1)开关S闭合时,两电阻串联,电压表测量的是电阻R1两端的电压,电路中的电流 I=U1R1=3V6Ω=0.5A.即电流表示数为0.5A.故答案为:0.5A.(2)电源两端的电压U=I(R1+R2)=0.5A×(6Ω+18Ω)=0.5A×24Ω=12V.故答案为:12V.考点:电学——欧姆定律——欧姆定律在串、并联电路中的应用.。
电功率知识点的例题及其解析
电功率知识点的例题及其解析【例题1】如图甲所示的电路中,电源两端的电压恒为6V。
闭合开关后,电流表A1的示数如图乙所示,电流表A2的示数为0.3A。
求:(1)灯泡L2消耗的功率;(2)灯泡L1的电阻。
答案:(1)灯泡L2消耗的功率为1.8W.(2)灯泡L1的电阻为20Ω.解析:已知电流与电压,应用P=UI可以求出灯泡消耗的功率.由图示电流表确定其量程与分度值,读出其示数,应用并联电路特点求出通过灯泡的电流,然后应用欧姆定律求出灯泡电阻.由图示电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流;(1)灯泡L2消耗的功率:P2=UI2=6V×0.3A=1.8W;(2)由图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,通过灯泡L1的电流:I1=I﹣I2=0.5A﹣0.3A=0.2A,由I=可知,灯泡L1的电阻:R1===30Ω;点评:本题考查了求灯泡功率与电阻,分析清楚电路结构,应用并联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题,要掌握电流表的读数方法.【例题2】如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯泡L1、L2都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之比为3:5,则L1、L2的额定功率之比是()A.2:3 B.3:2 C.5:3 D.3:5答案:A解析:由电路图可知,开关S闭合后,如果乙为电流表,将会造成电源短路;如果甲为电流表,则L2被短路、不能工作;所以,甲、乙均为电压表,此时灯L1、L2串联连接,电压表甲测L2两端电压,电压表乙测电源电压;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两灯泡两端的电压之比:===,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡L1、L2都能正常发光,所以,由P=UI可得,两灯泡的额定功率之比:===。
【例题3】将一只“220V 100W”的灯泡(设灯丝电阻不变)接在照明电路中,正常发光时,通电30min灯泡消耗的电能为kW•h;若用输电线把该灯泡由电源处引到学校运动场时,发现灯泡亮度较暗,测得灯泡实际功率只有81W,则输电线上消耗的功率为W。
关于电功率的计算 典型例题解析
关于电功率的计算 典型例题解析【例1】如图9-10所示电路中,电压表示数是12V ,电阻R 的阻值为8Ω,电流每分钟在R 上做的功是480J ,如果灯泡的额定电压是8V ,则灯泡的额定功率是多少?解析:U =12V ,R =8Ω,W =480J ,t =1min =60s ,U 额=8VR P 8WP U 8V I 1A2的功率:===由=得==×Ω===Ω=W tJ sU R PR W URV 480608888222U 1=U -U 2=12V -8V =4VR 41===ΩU I V A141灯的额定功率:PUI16W额额额额===Ω=UR V 21284()答:灯的额定功率是16W .点拨:求出灯泡的电阻是解决本题的关键.【例2】(1999年扬州市)在走廊上装有一盏“220V ,40W ”的电灯,为了节约用电,电工师傅给电灯串联了一只定值电阻,使这盏灯的实际功率为额定功率的25%,求:(1)电灯两端的实际电压;(2)这只定值电阻的阻值;(3)定值电阻的功率(电源电压为220V).解析:如图9-11所示:U =220V(1)电灯实际功率为P 实=40W ×25%=10W , 对于灯泡因其电阻不变∵∴===实额实额实额实实额额P P U R U RU U P P U W WV ==2222221040220U 110V()(2)R 1210I A 0.09A1===Ω==Ω=≈额额实实U P V WU R V 221220401*********()U 2=U -U 1=220V -110V =110VR 1210(3)P U I 100V A 10W2222===Ω==×≈实U IV A2110111111答:(1)电灯两端的实际电压为110V ; (2)定值电阻阻值为1210W ; (3)定值电阻的功率为10W .点拨:弄清灯泡的实际功率与额定功率的关系以求出灯泡的实际电压是解题的前提.当然该题还有其他解法,同学们可以试一试.【例3】 R 1与R 2并联起来接在某电路时消耗的功率分别为P 1和P R R P 212,将与串联起来接在同一电路上消耗的总功率为.证明=+.11112P P P点拨:运用电功率公式=依据电源电压不变即可求证.P UR2【例4】 定值电阻R 0与滑动变阻器串联,滑动变阻器的最大阻值为20Ω.当滑片从一端移动到另一端时,R 0消耗的功率增大为原来的4倍,试求定值电阻R 0的阻值.点拨:根据电功率公式P =I 2R 推出电路在不同情况下的电流情况得解.参考答案例.证明:∵,,=∴例.(Ω)·,=Ω3P =U P =UP =R U +R U=1P +1P 4=4R R 201222122212200R R UR R P UR UR 1221220120++跟踪反馈1.一台电动机,它的功率是3kW ,用它带动抽水机工作5h ,一共做了________J 的电功,一共消耗________kWh 的电能,将这些电能用来供100W 的电灯正常发光,可用________h .2.一只灯泡上标有“220V ,100W ”字样,在正常工作时通过灯丝的电流是多少?该灯泡的灯丝电阻是多少?若将此灯接在110V 的电路中,它的实际功率是多少?参考答案1.5.4×107,15,150 2.0.45A ,484Ω,25W。
物理电功率题20套(带答案)及解析
物理电功率题20套(带答案)及解析一、电功率选择题1.如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片滑片从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。
电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙。
下列说法中正确的是()A. 电源电压为9VB. 滑动变阻器的最大阻值为14ΩC. 小灯泡的额定功率为8WD. 电路总功率的变化范围为8W~12W【答案】 B【解析】【解答】由电路图可知,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,电压表V1测L与R0两端的电压之和,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压,由图乙可知,电路中的最大电流I大=1.0A,电压表V2的示数U0=6V,电压表V1的示数为12V,即电源的电压U=12V,A不符合题意;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时灯泡两端的电压:U L=U﹣U0=12V﹣6V=6V,因此时小灯泡恰好正常发光,所以,灯泡的额定功率:P L=U L I大=6V×1.0A=6W,C不符合题意;电路的最大总功率:P大=UI大=12V×1.0A=12W;(2)当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,由图象可知,电路中的最小电流I小=0.5A,电压表V1的示数U V1=5V,此时滑动变阻器两端的电压:U R=U﹣U V1=12V﹣5V=7V,由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:R===14Ω,B符合题意;电路的最小总功率:P小=UI小=12V×0.5A=6W,则电路总功率的变化范围是6W~12W,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合电路图,李强元件的连接方式及电表的测量对象,当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V;测电源两端的电压,根据图象读出电表的示数,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用P=UI求出灯泡的电功率即为额定功率,利用P=UI求出电路的最大总功率;同理,当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据图象读出V1的示数和电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R两端电压,利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值,利用P=UI求出电路的最小总功率,然后得出电路总功率的变化范围.2.如图所示,电路中电源电压保持不变,小灯泡标有“3V1.5W字样,不考虑灯泡电阻随温度的变化,滑动变阻器R的最大阻值为24Ω,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V.当开关S闭合后,滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时小灯泡正常发光。
(完整版)电功率--计算题100题含答案及解析3
评卷人得分七、计算题(题型注释)1.如图所示的电路中,电源电压为3V,R为阻值未知的定值电阻,小灯泡L的规格为“6 V 3W”,若小灯泡的阻值不随温度变化,闭合开关S后,电流表的示数为0.55A。
求:(1)小灯泡的电阻;(2)小灯泡的实际功率;(3)定值电阻R的阻值。
【答案】(1)12 Ω(2)0.75 W(3)10 Ω【解析】解:(1)R L =2LUP=2(6V)3W= 12 Ω;(2)I实=LRU实=312VΩ= 0.25 A;P实= U实×I实= 3V × 0.25A = 0.75 W;(3)R=RUI实=3(0.55V0.25A)V-= 10 Ω。
答:小灯泡的电阻为12Ω;小灯泡的实际功率是0.75W;定值电阻R的阻值为10Ω。
(1)由灯泡的标号,根据公式P=RU2的变形式即可计算出小灯泡的电阻;(2)由于小灯泡的两端实际电压为3V,其电阻又是不变的,可先求出实际电流来,再通过电功率的计算公式计算出灯泡的实际电功率;(3)先计算出通过小灯泡的电流,然后根据电流表的示数再求出通过电阻R的电流,再根据欧姆定律的变形式求出定值电阻R的大小。
2.(6分)如图甲是电热水龙头,“即开即热、冷热兼用”。
如图乙是它的电路原理图,R1、R2为电热丝,通过旋转手柄带动开关S在1、2、3之间接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间的切换。
它的有关技术参数如下表。
请回答下列问题:(1)开关处于位置2时,它放出的是热水还是温水,请简要说明理由。
(2)开关置于温水档时,每分钟可将14℃的冷水加热至32℃;开关置于热水档时,每分钟可将相同质量的水从14℃加热至50℃,求这两档水龙头的电热效率之比。
(3)根据题中获得的信息,请你从物理学角度就该水龙头“温”、“热”两档的使用进RLSA行对比评价。
【答案】(1)开关处于位置2时,只有R1工作,此时水龙头的电功率小于R1、R2并联时的电功率,因此,它放出的是温水。
关于电功率的计算 例题解析
关于电功率的计算 例题解析例1 标有“PZ220-100”和“PZ220-40”的两个灯泡,(1)串联在220伏的电路中,哪盏灯亮?(2)并联在220伏的电路中,哪盏灯亮?策略 R 先由=判断出两灯电阻的大小,然后比较在串、并联电额额U P 2路中实际功率的大小.解答 R R 12==额额额额U P U P 121222∵U 额1=U 额2 P 额1>P 额2 ∴R 1<R 2(1)串联在220伏电路中: 由P =I 2R ∵I 一定,R 1<R 2 ∴P 1<P 2 故40瓦灯较亮 (2)并联在220伏电路中:由=P U R2∵U 一定,R 1<R 2 ∴P 1>P 2 故100瓦灯较亮总结 1.易错分析:求解第一问时,由于受生活用电暗示作用心理干扰,误认为瓦数大的灯泡亮.2.同类变式:能不能将“110 V 40 W ”和“110 V 100 W ”的灯泡串联接入220伏电路中,为什么?解答 R =110=6052()R 121()122=欧==欧额额额额U P U P 121222240110100方法一:如果串联接入220伏电路中: U 1+U 2=220①U R 11=U R 22②联立①、②式,将R 1、R 2的值代入解得 U 1=157(伏)∵U 1>U 额1 ∴“110 V 40 W ”灯会被烧坏,所以不能串联接入220伏电路中.方法二:==安==安额额额额额额I 0.36()I 0.9()12P U P U 112240110100110==如果串联接入220伏电路中:电路中电流==安I 0.51()U R R 122206052121+=+∵I >I 额1.∴“110V 40 W ”灯会被烧坏,所以不能串联接入220伏电路中.3.思维延伸:两个定值电阻R 1和R 2,阻值分别为10欧、30欧,允许通过的最大电流分别为1安、0.5安,串联在电路中,下列说法正确的是[ ]A .加在它们两端的电压最大值为25伏B .它们的总电阻为40欧C .通过电路的电流不允许大于0.5安D .它们的总功率最大值为10瓦(辽宁省中考题) (答案:B 、C 、D)例2 如图9-22所示的电路中,电源的电压恒定,滑动变阻器的滑片P 从a 到b 滑动过程中[ ]A .表示数增大,表示数减小 B.表示数减小,表示数增大C .R 2消耗的电功率变小D .R 2消耗的电功率变大策略 对混联电路,运用化繁为简法,将混联电路等效为基本电路,然后分段分析.解答 设滑动变阻器的电阻为R 3,R 1、R 3的等效电阻R 1、3=R R R R R R R RR 1313113131·,一定,变小,变大,则变小.、+=+R R R 1313 由=,一定,一定,变小,则变大,即电流表、、I U R R I 213UR R 132+示数变大.U 2=IR 2,R 2一定,I 变大,则U 2变大U 1、3=U -U 2,U 一定,U 2变大,则U 1、3变小,即电压表示数减小.故A 项正确.P 2=I 2R 2,R 2一定,I 变大,则P 2变大.答案 A 、D总结 1.易错分析:错在直接判断电压表的示数 2.同类变式:如图9-23所示,小灯泡标有“6 V 3.6 W ”,滑动变阻器R 的最大阻值为10欧,当滑动变阻器的滑片滑到a 端时,闭合开关S ,小灯泡正常发光.试求:(1)电源电压和小灯泡的电阻.(2)当变阻器的滑片滑到b 端时,闭合开关S ,你还能求出哪些物理量.(黑龙江省中考题)解答:(1)U 源=U 额=6伏R 10=伏×伏瓦=欧额额U P 26636=.(2)还能算出下列物理量电路中电流=伏欧欧=安源I =610+10 0.3U R RL +小灯泡两端的电压 U L =IR L =0.3安×10欧=3伏 变阻器两端的电压U =U 源-U L =6伏-3伏=3伏小灯泡消耗的功率=伏伏欧=瓦变阻器消耗的功率=伏伏欧=瓦电路消耗的总功率=伏伏欧欧=瓦总总P 0.9P 0.9P 1.8L U R U R U R RL L L 22233103310661010=⨯=⨯+=⨯+3.思维延伸:如图9-24所示,R 1是定值电阻,R 2是滑动变阻器,电源电压不变,温度对电阻阻值的影响不计.当滑动变阻器滑片 P 滑到a 端时, R 1消耗的电功率为 4瓦,当滑片 P 滑到 b 端时, R 1消耗的电功率为0.16瓦.求:(1)滑动变阻器最大电阻R 2跟R 1的比值 (2)滑动变阻器能够获得的最大功率?(贵阳市中考题)解答:(1)滑片P 在a 端时,两端电压为电源电压,则P 4P b R R R I P I R R 0.16 11212121==瓦①滑片在端时,=+,=则′=·=·=瓦②总总总U R U R R UR R 211212++()联立①、②解得R 2=4R 1,即R 2∶R 1=4∶1 (2)解法一:设变阻器获得最大功率时,有效电阻为′,则R 2P I R R P P 2222122=′=′·′′′′′′′′′当′=时,取得最大值,这时=()()()U R R R U R R R R R U R R R R R U R R R R R U R 12222212122222122122122212212444+=++=-+=-+将①式代入得P 2=1瓦 解法二:由=′′得′+-′+=P (U R )R P R (2P R U )R P R 021*******221+R 222 在Δ≥0时,方程有解,因此,(2P 2R 1-U 2)2-4P 22R 12≥0即≤=为滑动变阻器能够获得的最大功率P P 22U R U R 212144将①式代入得P 2=1瓦例3 黑夜摸开关很不方便,某同学设计了一种带有指示灯的开关,如图9-25所示是其内部连线.请把开关、指示灯(内阻很大)和照明灯泡填入图上相应位置.使开关断开时照明灯泡熄灭,指示灯亮;而开关闭合时照明灯亮,指示灯熄灭.(湖北省黄冈市中考题)策略 从生活出发,根据题意分析作图.解答 开关断开时,指示灯亮,室内照明灯不亮;当开关闭合时,指示灯熄灭,可见指示灯被短路,那么开关与指示灯并联,而照明灯正常发光,可见照明灯在干路上.综合推断作图,如图9-26所示.再检验,设指示灯的电阻为R 1,照明灯的电阻为R 2,当开关断开时,由=,由于很大,则很小.很小的电流通过照明灯,I R I 1UR R 12+照明灯不发光.由于指示灯的内阻很大,而很小的电流通过指示灯,指示灯能发光.所以上述作图正确.总结 1.易错分析:错在不明白由于指示灯的电阻很大,很小的电流通过指示灯,指示灯能发光,而很小的电流通过照明灯,照明灯不发光.2.同类变式:某同学在房间里安装了一个“220 V 、100 W ”顶灯和一个 220 V 、3 W 的台灯,他打算把这两盏灯并联用一个普通的拉线开关S 来控制,结果因粗心大意接错了,接完后合上闸刀,发现台灯亮,顶灯不亮,他拉了一下开关,结果不亮的灯亮了,而原来亮的灯不亮了,再拉一下开关,又恢复了原状,他画了几幅电路图经过分析才明白了,你也分析一下他是怎样接错的?要求:(1)他接的电路可能是图9-27中哪个图? (2)从理论上分析亮与不亮的原因所在. 解答:(1)B 图.(2)R 16133() R 484()12==Ω==Ω额额额额U P U P 12122222203220100==当开关S 断开:电路中电流==I 0.013(A)U R R 1222016133484+=+由于“220 V 、3 W ”台灯电阻很大,很小的电流通过它,它能发光,而很小的电流通过“220 V 、100 W ”顶灯,则其不发光.当 S 闭合,“220 V 、3 W ”台灯被短路,“220 V 、100 W ”顶灯承受的电压等于额定电压,所以正常发光.。
【物理】九年级物理电功率题20套(带答案)及解析
【物理】九年级物理电功率题20套(带答案)及解析一、电功率选择题1.下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近1.2kW•h的是()A. 空调B. 电冰箱C. 电视机D. 台灯【答案】A【解析】【解答】此用电器的功率为P= =1.2kW,四个选项中,电冰箱的功率约120W,电视机的功率约120W,台灯的功率约40W,故额定功率接近1.2kW的用电器是空调机.故答案为:A.【分析】根据功率的公式计算出此用电器的功率,再与选项中各用电器大约的功率比较,得出正确选项 .2.即将告别母校的你,认为校园生活中的物理量最符合实际的是()A. 运动会比赛中100m冠军的成绩约为8sB. 教室电脑的功率约为1200WC. 教室门高约为200cmD. 上课时教室内的温度一般在45°C左右【答案】C【解析】【解答】解:A、男子百米世界纪录略小于10s,学校运动会比赛中100m冠军的成绩约为12s,故A不符合实际;B、教室电脑的功率约为200W,故B不符合实际;C、中学生的身高在160cm左右,教室门高于中学生身高,约为2m=200cm,故C符合实际;D、夏天,室外温度可能超过35℃,教室内温度要低于35℃,不可能达到45℃.故D不符合实际.故选C.【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个.3.如图所示,电源电压U为10V并保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
闭合开关S,当滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.5A;当滑片P移至中点时,电流表示数为0.4A.则()A. 电路消耗的最小功率为2.5WB. 滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为2.4WC. 滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为3.2WD. 滑片P在最左端时,2min内电流通过灯泡所做的功为10J【答案】B【解析】【解答】解:滑片P在最左端时,电路中只有灯泡,灯泡正常发光,由I=得,灯泡正常发光时的电阻:R L==20Ω;滑动变阻器连入电路的电阻最大时,电路消耗的功率最小,假设灯泡电阻不随温度的变化,则P最小==2.5W;而实际上灯泡不正常工作时的电阻小于正常工作时的电阻,所以,电路消耗的最小功率不是2.5W;A不符合题意;(2)滑片P在中点时,电流表示数为0.4A,根据I=可得,此时滑动变阻器两端的电压:U滑=IR滑=0.4A× ×20Ω=4V,因串联电路电压规律可得此时灯泡两端的电压:U L′=U﹣U滑=10V﹣4V=6V,灯泡的实际功率:P L=U L′I=6V×0.4A=2.4W;B符合题意,C不符合题意;滑片P在最左端时,2min内电流通过灯泡做的功:W L =UI L t=10V×0.5A×2×60s=600J,D不符合题意。
【物理】九年级物理电功率真题汇编(含答案)及解析
【物理】九年级物理电功率直题汇编( 含答案 ) 及分析一、电功率选择题1.将 A、 B 两个灯泡,按图一、图二两种方式连结,已知R A=4Ω、 R B=6Ω,电源电压相同,下边剖析正确的选项是()A.图一中 A 灯比 B 灯亮B.图二中 A 灯比 B 灯亮C. 图一中 A 灯比图二中 A 灯亮D. 图一中的总功率比图二中的总功率要大【答案】 B【分析】【解答】 A.图一中,两灯泡串连,串连电路中各处的电流相等, A 灯泡的电阻较小,由可知, A 灯泡的实质功率较小,即 A 灯比 B 灯暗, A 不切合题意;B.图二中,两灯泡并联,并联电路中各支路两头的电压相等,依据可知,A灯泡的电阻较小,其实质功率较大, A 灯比 B 灯亮, B 切合题意;C.因为图一中两灯串连, A 灯泡两头的电压小于电源电压,图二中两灯并联, A 灯泡两头的电压等于电源的电压,依据可知,图一中 A 灯泡的实质功率较小,灯泡较暗,即图一中 A 灯比图二中 A 灯暗, C 不切合题意;D.因串连电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,即图一中的总电阻大于图二中的总电阻;由可知,图一中的总功率比图二中的总功率要小, D 不切合题意。
故答案为: B。
【剖析】依据P=UI=I2R=比较两灯泡的实质功率关系,实质功率大的灯泡较亮.2.如下图电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片向左挪动时,以下判断正确的选项是()A. 电路总功率变小B. 电压表示数变大C. 电压表与电流表示数的比值不变D. 电流表示数变大【答案】A【分析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻R 与滑动变阻器并联,电压表测电源两头的电压,电流表测干路电流,因电源电压保持不变,所以,滑片挪动时,电压表的示数不变, B 不切合题意;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片挪动时,经过R 的电流不变,当滑动变阻器滑片向左挪动时,接入电路中的电阻变大,由 I=可知,经过滑动变阻器的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表 A 的示数变小, D 不切合题意;电压表的示数不变、电流表 A 的示数变小,则电压表与电流表示数的比值变大, C 不切合题意;电源电压保持不变,干路电流变小,由P=UI 可知,电路总功率变小, A 切合题意。
初中物理电功率专题及详细解析
初中物理电功率专题及详细解析【典型例题】类型一、基础知识 1、(多选)如图所示,电源电压U=12V 且保持不变,电阻R 为定值电阻。
当开关S 闭合后,如果要使电路消耗的总功率稍稍变化一些,则可行的办法是( )A .给R 串联一个较小的电阻B .给R 并联一个较小的电阻C .给R 串联一个较大的电阻D .给R 并联一个较大的电阻【思路点拨】由电功率的计算公式RU P 2=可知:电压不变,当总电阻减小时,电路的总功率增大;当总电阻增大时,电路的总功率减小。
【答案】AD【解析】根据串、并联电路的特点可知:总电阻变小,需要并联一个电阻,电路消耗的总功率稍稍变化,所以需要并联一个较大的电阻;总电阻变大,需要串联一个电阻,电路消耗的总功率稍稍变化,所以需要串联一个较小的电阻。
【总结升华】本题综合考查电路中总电功率和总电阻的关系以及串、并联电路电阻的特点,熟练掌握串、并联电路电阻变化的规律即可轻松解题。
举一反三【变式】有一个“6V 3W ”的小电灯,用8伏的电源做实验,测定小电灯的额定功率,所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少欧? 【答案】4Ω2、一台“220V 、1000W ”的电炉,想把它改装后接到110伏的电源上,但功率保持不变,以下哪个措施是正确的( )A 、将电炉丝截掉一半后接入电路B 、将电炉丝截掉四分之三接入电路C 、将电炉丝分成等长的两段,然后并联接入电路D 、将电炉丝截掉四分之一后接入电路【思路点拨】由公式RU P 2=可知:当实际电压变为额定电压的一半时,实际电压的平方就变为额定电压平方的1/4,要想电功率不变化,电阻阻值就要减小为原来阻值的1/4。
【答案】C【解析】根据题意要求额实U U 21=时,P 实=P 额。
由R U P 2=可知要满足题设条件,只有改变电阻R ,才能满足要求。
由222222441R U R UR U P 额额实实===若时1241R R =,P 实才能等于P 额。
电功率-典型例题
电功率-典型例题
【例1】
一个用电器的电阻为484Ω,将接在220V的电路上,它消耗的电功率是多少瓦?
分析根据电功率公式,这道题有三种解法:
思路一:直接根据公式P=U2/R求出电功率。
思路二:先根据欧姆定律求出通过用电器的电流,再根据公式P=UI求出电功率.
思路三:求出通过用电器电流,利用公式P=I2R求出电功率.
解法一:根据电功率公式得:
P=U2/R=(220V)2/484Ω=100W
解法二:根据欧姆定律得
I=U/R=220V/484Ω=5/11A
P=UI=220V×5/11A=100W
解法三:根据欧姆定律得:
I=U/R=220V/484Ω=5/11A
根据电功率公式得
P=I2R=(5/11A)2/484Ω=100W
【例2】
一盏标有“220V、40W”字样的电灯,将它接到110V的电路中,其电功率为()
A.40WB.20WC.10WD.无法确定
分析在很多电学题中,要先想办法求出用电器的电阻,然后利用有关条件解题.知道用电器的额定电压U额和用电器的额定功率P额时,常用R=U额2/P额求出其电阻.
本题电灯发光时,电阻认为是不变的,因此,先根据R=U额2/P额求出灯泡的电阻,然后利用R=U实2/P实求出电灯的实际功率.
另一条思路是:先根据U额和P实求出灯泡的电阻R=U额2/P额,然后利用欧姆定律求出其在实际电压下通过灯泡的电流I=U/R,再根据电功率公式P=UI求出实际电功率.
第三条思路是利用比例关系,P额=U额2/R,P=U2/R,将两式相比得,P额/P实=U额2/U实2,所以P=(U2/U额2)P额,这样也可以求出灯泡在110V电压下的电功率.
答案C。
九年级物理电功率试题经典及解析
九年级物理电功率试题经典及解析一、电功率选择题1.下列说法中正确的是()A. 折射角一定小于入射角B. 电能表是测量电功的仪表C. 导体的横截面积越大,电阻越大D. 声音不能传递能量【答案】 B【解析】【解答】解:A、题中没有说光在哪两种介质中传播,所以折射角和入射角的大小不能比较,A不符合题意。
B、电能表是测量电功的仪表,B符合题意。
C、在材料、长度和温度一定时,横截面积越大,电阻越小;没有前提条件,不能说导体电阻和横截面积的关系,C不符合题意。
D、声音可以传递能量,也可以传递信息,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】光从空气斜射入水或其他介质时,折射角小于入射角.电能表是测量电功的仪表.决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度.(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)声音可以传递能量,也可以传递信息.2.现有一个电压不变的电源,两个定值电R1、R2.先将这两个电阻以某种形式连接到电源上,R1消耗功率为P0;再将它们以另一种形式连接到该电源上,R1消耗功率为9P0.两种连接形式中均有电流通过R2,则先后两种连接形式中()A. 两端的电压比为1:2B. 两端的电压比为1:3C. 消耗的功率比为1:9D. 消耗的功率比为2:9【答案】 B【解析】【解答】(1)将这两个电阻以某种形式连接到电源上,R1消耗功率为:P0= --------------①另一种形式连接到该电源上R1消耗功率为:9P0= --------------②由①②可得:=9× ,解得R1两端的电压比为:U1:U1′=1:3,A不符合题意、B符合题意;⑵因为R1、R2接到同一电源上,且第2次R1两端的电压更大,所以,第一种以串联方式连接;第2次以并联方式连接,如下图:则由并联电路的特点和前面的解答可得,电源电压U=U1′=3U1;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以,串联时,R2两端的电压U2=U-U1=3U1-U1=2U1,并联时,R2两端的电压U2′=U=3U1;则第一种连接时,R2消耗的功率:P2= ;第二种连接时,R2消耗的功率:P2′= ;则 = =()2=()2= ,C、D不符合题意。
电功率公式及典型例题分析
电功率公式及典型例题分析电功率公式:常用于并联电路(电压不变时)常用于串联电路(电流不变时)【例1】一把电烙铁接在220V的电路中,通过的电流是350mA,问通电1h消耗了多少电能?【分析】只需求出在1h的电功,就可知道所消耗的电能。
【解答】由电功的公式得W = UIt = 220V×0.35A×3600s = 2.8×105J答:电烙铁1h消耗电能2.8×105J。
【例2】一定阻值的电阻,接在电压为3V的电路上,消耗的功率为0.6W,求这个电阻的阻值,5min电流做功多少?【分析】:可用P = U2/R求电阻,由W = Pt求出电功。
【解答】因为P=UI 和I=U/R 所以P = U2/R所以 R = U2/P = (3V)2/0.6W = 15Ω因为P=W/t 所以W = Pt = 0.6W×5×60s = 180J答:这个电阻的阻值是15Ω,5min电流做的功是180J。
对于此题:你还能用什么办法?【例3】1kwh的电能能使一只“220V 40W”的灯泡正常工作几小时?【分析】由公式P = W/t得t =W/P,即可求解。
若W 取kW·h ,P 取kW,则t 的单位即为h.【解答】由P = W/t 得t = W/P = 1kW·h/0.04kW = 25h[答]使电灯工作25h。
不这样算还可以怎么算?【例4】某校教学大楼有教室24间,每间教室装有“PZ220-40”白炽灯6只。
(1)求引入大楼照明线中的电流;(2)若平均每日用电3h,每月以30日计,每月耗电多少度?【分析】可由P=UI及并联电路中I=I1+I2+……求出大楼照明线中的电流I可由W=Pt求耗电量。
【解答】(1)每个教室用电的功率是P = 40 ×6W = 240W全楼用电的总功率P总= P ×24 = 5.76 ×103W所以I总= P总/U = 5.76 ×103W/220V = 26.2A(2)全楼月耗电量5.76 ×103W=5.76 kWW = P总t = 5.76kW×3×30h = 518.4kW·h = 518.4度[答](1)照明线中电流是26.2A;(2)每月耗电518.4度。
电功率例题讲解含答案
免费视频学习369学习网/369学习网非清电功率及答案一. 控制变量法真正反映电功、电功率决定因素的关系式是tRUW 2=、R UP 2=由tRUW 2=可知,电流做的功与电路电压(用电器两端电压)、电路电阻(用电器工作时电阻)和通电时间有关;由R UP 2=可知,电路功率(用电器实际功率)由电路电压(用电器实际电压)和电路电阻(用电器工作时电阻)有关。
它们与电流不存在根本关系,因为从实质讲,电流也由电压和电阻决定。
又因为在分析比较电功时,一般是在供电时间相同条件下,实质仍是分析比较电功率。
由R UP 2=可知,若电路电阻保持不变(被控制),则电功率与电压的平方成正比;若电路实际工作电压不变(被控制),则电功率与电阻成反比。
用控制变量法解题时,先要明确被控制的变量,再确定电功率与另外变量的关系,从而比较分析。
[例1] 工人师傅在改装电炉时,为了使电功率减小到原来的一半,下列措施中可行的是( )A. 截去一半电炉丝B. 串联一条相同的电炉丝C. 并联一条相同的电炉丝D. 把连接电炉和电源的导线长度增加一倍分析:很显然电炉一般在实际家庭电路中工作,因此改装前后实际工作电压相同,则由R UP 2=可知,电炉电功率与电炉丝电阻成反比,要使电功率减小到原来的一半,电炉丝的电阻必增大为原来的两倍,四个选项的措施只有选项B 能达到此目的。
答案:B[例2] 有一灯泡,额定功率为P ,如不考虑灯丝电阻随温度的变化,当实际电压在%10±范围内波动时,灯泡实际功率的变化范围是 。
分析:在不考虑灯丝电阻随温度变化的情况下,由R UP 2=知,灯泡实际功率与灯泡实际电压的平方成正比,由电压关系即可求出对应电功率数值,确定电功率的变化范围。
解:因灯丝电阻可认为不变,则由R UP 2=有22U U P P '='设灯泡额定电压为U ,则当实际电压U U U U 1.1%10=+='时121.1)1.1(2222=='='UU U U PP ∴ P P 21.1='当实际电压U U U 9.0%10=-=''时 181.0)9.0(2222==''=''UU UU P P免费视频学习369学习网/369学习网非清∴ P P 81.0=''故当实际电压在%10±范围波动时,灯泡实际功率的变化范围是P P 21.1~81.0。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电功率 典型例题解析
【例1】一只灯泡接在220V 的电路上,通电5min 灯丝消耗的电能是3300J ,求:(1)该灯的电功率为多大?(2)通过该灯的电流为多大?
解析:U =220V ,W =3300J ,t =5min =300s
(1)P 11W
(2)P UI
I 0.05A
=
=由=得=
=W t
P U
答:(1)该灯的电功率为11W ;(2)通过该灯的电流为0.05A 点拨:(1)问直接用电功率的定义式求解;
(2)P UI I 问由电功率的常用公式=的变形式=
求解.
P U
【例2】一导体两端电压为10V 时,电功率为20W .当导体中电流为1A 时,电功率应为多大?
解析:由==
得=
=Ω
P U I R 5111U R
U P 12
12
1
则P 2=U 2I 2=I 22R =5W 答:电功率应为5W .
点拨:知道电功率的两个推导式=
,=以及电阻不变的P P I R 2
U
R
2
特性是解决本题的关键.
【例3】(2001年甘肃省)如图9-1所示的电路中,R 1=4Ω,R 2=6Ω,R 3=8Ω,电源电压8V ,求:
(1)只接通S 1时电路消耗的功率多大? (2)只接通S 2时电路消耗的功率多大?
(3)同时接通S 1、S 2、S 3时,R 1、R 2、R 3各消耗多少功率?
点拨:根据开关通断状态识别电路,然后运用电功率有关公式解题.
参考答案
例.()只接通,有电流通过=Ω
()只
接通,、串联,有电流通过ΩΩ
;
31S R P =
(8V )=8W 2S R R P =
U
=
(8V )
=6.4W 1332
212122
2
U
R R R 2
3
12
846++
()同时接通、、时被短路,、并联,=,=Ω
,Ω
3S S S R R R P 0P =(8V )=10.67W P =
U
=
(8V )=8W
123123122
32
2
U
R R 2
2
3
68
【例4】一灯与滑动变阻器串联接在电压为U 的电源上,电流表示数为I ,如图9-2所示.现改变电源电压,变为原来的2倍,同时移动滑片使电流表示数变为原来的2/3,则灯消耗的功率变为原来的
[
]
A .4倍
B .4/3倍
C .4/9倍
D .2/3倍
点拨:由灯丝电阻不变,依据P =I 2R 公式求解. 参考答案
例4.由于灯与电阻串联,电流表示数变化即为灯的电流变化,
即′,可认为灯丝电阻不变,则灯丝功率:′′′,即′,应选.I =2/3I =I =(
I I
)
=(23)=4
9
P =4/9P C 2
2
2P P
R I R
2
跟踪反馈
1.一电炉接在220V 的电路上正常发热,其电功率为1kW ,则通过电炉丝的电流为________A ,工作5h 消耗电能________J ,合________kWh .
2.一盏电灯正常发光5min ,消耗电能30000J ,则该灯的电功率多大?1kW h 的电能供该灯正常发光多少h ?
3.两个电阻R 1∶R 2=2∶3,串联后接在电源上,它们消耗的电功率之比P 1∶P 2=________,若将它们并联起来接到电源上,它们消耗的
电功率之比为________.
4.一根电阻丝两端的电压为U时,消耗的电功率是P.如将电阻丝两端的电压增大为2U,则电阻丝消耗的电功率应为
[ ] A.P
B.2P
C.4P
D.P/4
参考答案
1.4.5,1.8×107,5 2.100W,10 3.2∶3,3∶2 4.C。