2020年沪科版电功率计算专题解析

电功率计算专题精选

临沂地区九年级沪科版专用

题型一：串联电路档位

（2016．临沂）容量为5.0L的某品牌电热水壶如图甲所示，其加热功率为2kW，保温功率为121W。简化电路图如图乙所示，s是保温和加热的自动转换开关，在1个标准大气压下，让该壶正常工作，将一满壶初温为20℃的水烧开。求：

【水的比热容为4.2×103J/（k g·℃）】

（1）水吸收的热量。

（2）加热时间（不计热量损失）。

（3）电阻R2的阻值。

解析：思路，两电阻串联起来，根据电阻越串越大，功率变小，当开关S断开时，低温档，S闭合，R1短路，电阻变小，高温档

拓展提升

1.容量为5.0L的某品牌电热水壶如图甲所示，其加热功率为2kW，保温功率为121W，简化电路图如图乙所示，s是保温和加热的自动转换开关，在1个标准大气压下，让该壶正常工作，将一满壶初温为20℃的水烧开。（水的比热容为3

4.210J/(kg)

⨯⋅℃）求：

(1)水吸收的热量。

(2)加热时间（不计热量损失）。

(3)电阻R1和R2的阻值。

甲

乙

2.如图是某家用电热水器的简化电路图，开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，其主要参数见下表。[水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃）]

(1)求R2的阻值是多少？

(2)若把热水器中的水从20℃加热到50℃，水吸收热量是多少？

(3)如果实际电压是198V，则热水器的实际功率是多少？

题型二：并联电路档位

1.（2019临沂）.图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两档加热功能，低温

档功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝。某次小眀用高温档淋浴时，水的初温是20℃，淋浴头的出水温度为40°C，淋浴20min共用水100L．假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收【c水＝4.2×103J/（kg•°C）】求：（1）电热丝R1的阻值。

（2）该热水器高温档功率。

解析：解：

（1）由图知，两开关同时闭合时，两电阻并联，只闭合S1时，为R1的

简单电路；

因为并联的总电阻小于其中任一分电阻，根据P＝可知，只闭合S1

时，电阻较大，功率较小，为低温档，

电热丝R1的阻值：R1＝＝＝8.8Ω；

（2）用高温档淋浴时，淋浴20min共用水100L，

水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×100×10﹣3m3＝100kg；

水从初温20℃升高到40°C吸收的热量：

Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•°C）×100kg×（40°C﹣20°C）＝8.4×106J；

由题知，假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收，

则消耗的电能：W＝Q＝8.4×106J；

该热水器高温档功率：

P高＝＝＝7000W。

答：（1）电热丝R1的阻值为8.8Ω；

（2）该热水器高温档功率为7000W。

【知识点】电功与热量的综合计算、电功率的计算，在考察并联档位问题时，功率可以直接进行加减

并联电路高低温当判断，支路用电器工作的数量越多，功率越大拓展提升

1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为40 Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.3 A,电流表A的示数为0.5 A．求:

(1)电源电压U;

(2)通过R 2的电流,R 2的电阻;

(3)电阻R 2消耗的功率．

（1（12V（（2（0.2A（ 60Ω（（3（2.4W（

【解析】

由电路图可知，两电阻并联，电流表A 1 测R 1 支路的电流，电流表A 测干路电流．

（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I=U/R 可得，电源的电压： U=U 2 =U 1 =I 1 R 1 =0.3A×40Ω=12V；

（2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R 2 的电流： I 2 =I-I 1 =0.5A-0.3A=0.2A ，R 2 的电阻：R 2 =U 2/I 2=12V/0.2A=60Ω；

（3）电阻R 2 消耗的功率：P 2 =U 2 I 2 =12V×0.2A=2.4W．

2. 容积为1L 的电热水壶如图甲所示，其加热功率为1000W ，保温时功率为121W ，简化电

路如图乙所示，S 为加热和保温自动转换开关，在一个标准大气压下，该电热水壶正常工作，

将一壶初温为50（的水烧开，此过程中电热壶的效率70%[()3

4.210J/kg c ⋅=⨯水℃，331.010kg/m ρ=⨯水]，求：

(1)在此过程中水吸收的热量；

(2)电阻R 2的阻值；

(3)烧开一壶水的加热时间。

题型三：滑动变阻器相关的功率问题

1. 如图所示电路，电源电压恒为8V ，小灯泡标有“6V 3W ”字样．若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关S ，求：

（1）小灯泡的额定电流；

（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R 接入电路的阻值．

（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V 时，小灯泡的实际功率．

【详解】

（1）．小灯泡标有“6V 3W”字样，说明灯泡的额定电压是6V ，额定功率是3W ，由P=UI 知道，灯泡的额定电流是：

3W 0.5A 6V

L P I U ===， 由欧姆定律，灯泡的电阻是：

6V 12Ω0.5A

L U R I === ； （2）．根据题意知道，灯泡正常工作时电路中的电流是：

I =I L =0.5A ，

由串联电路的分压特点知道，此时滑动变阻器两端的电压是：

U 滑=U 总-U =8V-6V=2V ，

此时滑动变阻器R 接入电路的阻值是：

2V =4Ω0.5A

U R I ===滑滑 ； （3）．当电压表示数为3V 时，即灯泡两端的实际电压是3V ，此时灯泡的实际功率是： ()()223V =0.75W 12L L U P R ==Ω实

．