专题三电功率家庭电路

专题三 电功率 家庭电路

中考真题再现( ☞学用见P97~98 )探究规律

对接中考

命题点1电能、电功的计算( 必考 )

1.( 2019·安徽第9题 )图示电路中,U =12 V,R 1=6 Ω,R 2=3 Ω,R 3=4 Ω。当S 2断开、S 1闭合时,电阻R 1消耗的电功率为 8.64 W;当S 1、S 2都闭合时,6 s 内电流通过R 2产生的热量是 32 J 。

【解析】当S 2断开、S 1闭合时,R 1和R 3串联,此时电路中的电流I=U

R

1+R 3

=12 V

6 Ω+4 Ω=1.2 A,电阻

R 1消耗的电功率P 1=I 2R 1=( ( A )2×6 Ω=8.64 W 。当S 1、S 2都闭合时,为R 1和R 2并联后与R 3串联的电路。R 1和R 2并联的总电阻R 12=R 1×R 2

R 1+R 2

=

6 Ω×3 Ω

6 Ω+3 Ω

=2 Ω,电路中的总电阻R 总=R 12+R 3=2 Ω+4 Ω=6 Ω,电路中电流I'=U

R 总

=

12 V

6 Ω

=2 A,R 1和R 2并联的电压U 12=I'×R 12=2 A×2 Ω=4 V ,所以

6 s 内电流通过R 2产生的热量

Q=W=U 12

2R 2×t =( 4 V )23 Ω

×6 s=32 J 。

2.( 2018·安徽第5题 )图中R 1=4 Ω、R 2=6 Ω,把它们并联在U =3 V 的电路中,则R 1和R 2并联后的总电阻为 2.4 Ω;通电30 s,电阻R 1消耗的电能为 67.5 J 。

3.( 2018·安徽第8题 )某导体的电阻为20 Ω,当通过它的电流为2 A 时,则其1 min 产生的热量为 4800 J 。

4.( 2016·安徽第9题 )某电视机电功率为100 W,若每天使用4 h,则每月消耗的电能为 12 kW·h( 按30天计算 )。

5.( 2016·安徽第10题 )图中电源电压保持不变,灯泡标有“6 V 3 W ”字样,当开关S 闭合时,灯泡L 正常发光,电流表的示数为0.8 A,则电阻R = 20 Ω。通电10 s,R 产生的热量为 18 J 。

【解析】由题图可知,灯泡和电阻并联,电流表测的是总电流。当闭合开关S 时,灯泡L 正常发光,说明电源电压为灯泡的额定电压,即U =6 V,由P=UI 可知,灯泡中的电流I L =

P 额U 额

=0.5 A,根据

并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知,电阻中的电流I R =I-I L =0.8 A-0.5 A=0.3 A,所以电阻R 的阻值是R=

6V

0.3A

=20 Ω;通电10 s 电阻R 产生的热量Q =UI R t =6 V×0.3 A×10 s=18 J 。

6.( 2015·安徽第7题 )当天空中空气的湿度很大、两块云之间的电压很高时,原先不导电的空气就会变成导体,强大的电流可在瞬间通过天空,形成闪电。某次闪电的放电电流约1×104 A,电压约1.8×108 V,放电时间约0.01 s,则这次闪电释放的电能约 1.8×1010 J,合 5×103 kW·h 。

命题点2电功率的计算( 常考 )

7.( 2018·安徽第22题 )一般家用电饭锅工作时有两种状态,分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温状态。图示为该种电饭锅的电路原理图,图中R 1是一个电阻,R 2是加热用的电阻丝,U 为电源电压( R 1和R 2的阻值不随温度变化 )。

( 1 )请分析论证:当开关S 闭合时,电饭锅处于加热状态; ( 2 )要使R 2在保温状态时的功率是加热状态时的19,求R

1R 2

的值。

解:( 1 )S 闭合时,有

P=U 2R 2

S 断开时,有P'=(

U

R 1+R 2

)2R 2 由P P '

=

(R 1+R 2R 2

)2

>1

可知,P>P'

所以开关S 闭合时,电饭锅处于加热状态。 ( 说明:若写成

P'=U 2

R 1+R 2

,通过相应的比较并得出正确的结论也可

)

( 2 )由题意可知,P'=19

P

则(U R 1+R 2)2R 2=19×U 2

R 2

可得R

1R 2

=2

8.( 2017·安徽第10题 )车床照明灯的额定电压是36 V,它正常工作时灯丝的电阻是24 Ω,则该照明灯正常工作时,消耗的电功率是 54 W,工作30 min,电流通过灯丝产生的热量是 9.72×104 J 。

9.( 2016·安徽第17题 )图中电源电压保持6 V 不变,灯泡L 标有“6 V 6 W ”字样,开关S 闭合后,在滑片P 从b 端向a 端滑动的过程中,下列说法正确的是( A )

A.灯泡两端的电压不断增大

B.通过灯泡的电流不断减小

C.灯泡消耗的电功率不断减小

D.灯泡消耗的电功率恒定不变

【解析】由题图可知,灯泡与bP 部分并联后再与aP 部分串联,开关S 闭合后,滑片P 从b 端向a 端滑动的过程中,由于aP 部分的电阻越来越小,bP 部分的电阻越来越大,因此灯泡与bP 部分并联后的总电阻越来越大,此部分分得的电压越来越大,即灯泡两端电压越来越大,A 项正确;因为灯泡两端电压越来越大,所以灯泡中的电流越来越大,B 项错误;因为灯泡两端的电压增大、通过灯泡的电流增大,故灯泡消耗的电功率不断增大,C 、D 项错误。