培优电功率的综合计算问题辅导专题训练含详细答案

一、初中物理电功率的综合计算问题

1．如图所示，电源电压不变，定值电阻R 的阻值为18Ω，有四只白炽灯L 1、L 2、L 3、L 4，它们的规格分别为“3V ，2W ”、“6V ，2W ”、“12V ，2W ”、“24V ，2W ”，当把它们分别接在电路中的M 、N 两端时，实际功率最大的是

A ．L 1

B ．L 2

C ．L 3

D ．L 4

【来源】人教版九年级物理第18章 电功率 经典练习题

【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 灯泡L 1的电阻

R 1=211

U P =()232V W =4.5Ω

同理灯泡L 2的电阻R 2=18Ω；灯泡L 3的电阻R 3=72Ω；灯泡L 4的电阻R 4=288Ω；通过灯泡L 1的电流

I 1=1U R R +=18 4.5U Ω+Ω

同理通过灯泡L 2的电流

I 2=

1818U

Ω+Ω

通过灯泡L 3的电流

I 3=

1872U

Ω+Ω

通过灯泡L 4的电流

I 4=

18288U

Ω+Ω

灯泡L 1的实际功率

P 1=I 12R 1=(

18 4.5U

Ω+Ω

)2⨯4.5Ω=0.009U 2

同理灯泡L 2的实际功率

P 2=I 22R 2=0.013U 2

灯泡L 3的实际功率

P 3=I 32R 3=0.009U 2

灯泡L4的实际功率

P4=I42R4=0.003U2

所以实际功率最大的是灯泡灯泡L2，故选B。

2．小明设计了一个多档位电加热器，电路如图所示，其中R1、R2、R3为发热电阻，三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其消耗的电功率可忽略不计。小明设想通过开关的组合，使电加热器具有多档功率。当只S1闭合时，测得功率为200W；当只S2闭合时，测得功率为100W；此电热器最大发热功率为800W，则（）

A．当只S3闭合时，电热器功率为500W

B．此电热器共有六档不同的功率

C．电阻R1、R2、R3的阻值之比为5∶10∶2

D．正确使用此电热器，在连续用电1min内可能耗电24000J

【来源】2019年河北省唐山市丰润区中考一模物理试题

【答案】AC

【解析】

【分析】

(1)由电路图可知，三个发热电阻并联，由并联电路特点可以求出各电阻的功率，求出只有S3闭合时的功率；

(2)三个开关的通断组合成不同的连接方式，其发热功率不同；

(3)由电功率的变形公式求出三个发热电阻的比值；

(4)由电功公式W Pt

=分析电热器消耗的电能。

【详解】

A．三个开关都闭合时，三个发热体并联，功率等于三个功率之和，最大为800W，所以当只S3闭合时，电热器功率为

312800W200W100W500W

P P P P

=--=--=

故A正确；

B．三个开关的通断组合成的连接方式有：只S1闭合；只S2闭合；只S3闭合；只S1、S2闭合；只S1、S3闭合；S2、S3闭合；只S1、S2、S3都闭合；共七种组合方式，即为七个档位，故B错误；

C．由

2

U

P

R

=可得，三个发热电阻的阻值之比

222

123

123

111

::::::5:10:2

200W100W500W

U U U

R R R

P P P

===

故C正确；

D ．只S 1闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能

4

11200W 60s 1.210J W Pt ==⨯=⨯

只S 2闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能

322100W 60s 610J W P t ==⨯=⨯

只S 3闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能

433500W 60s 310J W Pt ==⨯=⨯

只S 1、S 2闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能

4

412()(200W 100W)60s 1.810J W P P t =+=+⨯=⨯

只S 2、S 3闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能

4523()(100W 500W)60s 3.610J W P P t =+=+⨯=⨯

只S 1、S 3闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能

4613

()(200W 500W)60s 4.210J W P P t =+=+⨯=⨯ 开关全部闭合时，工作1分钟，该电加热器消耗的电能

4

7123()(200W 100W 500W)60s 4.810J W P P P t =++=++⨯=⨯

故D 错误。 故选AC 。

3．如图所示的电路中，电源电压12V 且保持不变，灯丝电阻不随温度变化，灯泡L 的额定功率为7.2W 。当开关S 1、S 2都闭合时，通过灯泡的电流为I 1，灯泡正常发光；当开关S 1闭合S 2断开时，通过灯泡的电流为I 2，灯泡的功率是3.2W ，则下列计算结果不正确的是（ ）

A ．灯泡电阻是20Ω

B ．电阻R 的阻值是20Ω

C ．当开关S 1闭合S 2断开时，电阻R 的功率是1.6W

D ．I 1∶I 2=9∶4

【来源】四川省成都南开为明学校2019-2020学年九年级4月月考物理试题（在线考试) 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】

A ．当开关S 1、S 2都闭合时，电路为灯泡的简单电路，灯泡正常工作，电源的电压为12V ，电路中的电流