电功率综合计算
高频物理专题突破--电功率的综合计算 含答案
2023年高频物理专题突破--电功率的综合计算1．母亲节到了，小宁为妈妈买了一个电热足浴盆如图，它的内部由加热系统和按摩系统两部分组成，加热系统正常工作时的电压为220V，电功率600W，求：（1）加热系统正常工作15min消耗的电能是多少？正常工作时的电流是多少？发热电阻的阻值多少？（后两问答案保留一位小数）（2）小宁帮妈妈泡脚时，向足浴盆中加入5kg初温为20℃的水，加热系统正常工作15min将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少？水的比热容（c＝4.2×103J/(kg·℃)）（3）按摩系统中的电动机工作电压是12V，工作电流为4A，内部线圈电阻是0.5Ω，该电动机工作10s线圈所产生的热量是多少？2．如图所示电路，R1＝20Ω，R2＝10Ω，电源电压保持不变，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A。
（1）求电源电压；（2）当S2断开，S1、S3闭合时，求电流表的示数；（3）电路如何连接时，电路消耗的电功率最小？并求出该最小值。
3．图甲为一款家庭手动调节温度的电暧气，额定电压为220V，其内部的电路简化图如图乙所示，R1、R2均为发热电阻。
当它接入家庭电路中，只闭合开关S1时，电暖气处于低温档，正常工作时其功率为440W；当关掉家中其他用电器只让该电暖气工作，只闭合开关S2，正常工作60s时，图丙所示电能表的转盘转了30r。
请你计算：（1）电暖气在低温档位工作时，通过它的电流；（2）中温档和高温档的功率。
4．在如图所示的电路中，已知电阻R1=5Ω，电流表A1的示数为1A，电流表A的示数为1.5A，求：（1）R l两端的电压U l；（2）通过R2的电流I2；（3）R2的阻值．（4）通电20s，整个电路消耗的电能．5．如图甲所示，一款利用高温水蒸气熨烫衣服的挂烫机，它的额定电压为220V。
其内部电路如图乙所示，它有大小两个加热档位，只闭合开关S1时为小功率挡，同时闭合S1、S2时为大功率挡，电热丝电阻R1=R2=88Ω。
初中物理之电功和电功率和热量的综合计算
W Pt P2t 1200W5 60s 3.6105 J Q W PRt 1167W5 60s 3.501105 J
电功、电功率和热量的综合计算
例2.（2018•兰州）一款电热水壶工作时有两挡，分别是加热挡和保温挡。其工作原理如 图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位），已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω，外界气压为 一个标准大气压，g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），求：
电功、电功率和热量 的综合计算
电功、电功率和热量的综合计算 电功：表示电流做功的多少
电功率：表示电流做功的快慢
焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电 阻成正比，跟通电时间成正比
电功、电功率和热量的综合计算
例1：如图所示，是一种电吹风的工作原理图，有“冷风”和“热风”两个档位。
（1）当开关S置于
（选填“1”或“2”）时电热水壶处于加热挡，这个时候它的功率是多大？
（2）保温状态下电路中的电流是多少？
（3）若将体积为1L，初温为20℃的水烧开需要7分钟，求电水壶的加热效率 η．（结果保留一位小数）
电功、电功率和热量的综合计算
（1）当开关S置于 2 （选填“1”或“2”）时电热水壶处于加热挡，这个时候它的 功率是多大？
（2）保温状态下电路中的电流是多少？
电功、电功率和热量的综合计算
（3）若将体积为1L，初温为20℃的水烧开需要7分钟，求电水壶的加热效率 η．（结果 保留一位小数 1 （填序号）。 （2）表中是电吹风的部分参数，求吹冷风时电路中的电流。 （3）求电热丝 R 的电阻。 （4）某次使用该电吹风，吹热风5分钟，求消耗的电能和产生的热量各是多少？
人教版初三物理9年级全一册 第18章(电功率)综合计算(有答案)
第十八章 专题训练 电功率综合计算1.小泽家有一新型的电热足浴器．其铭牌上的部分信息如下．（1）求电热足浴器正常工作时的电阻．（2）用这个足浴器将5 kg 的水从20℃加热到40℃，求水吸收的热量．[水的比热容为4.2×103 J /(kg ·℃)]（3）若此足浴器在额定电压下使用，需500 s 才能将（2）问中的水从20℃加热到40℃，求这个电热足浴器的加热效率．（计算结果精确到0.1%）（4）小泽家安装的电能表如图所示．某次小泽断开家中的其他用电器，让电热足浴器单独工作，在1 min 内电能表的转盘转过50 r ，求此时该足浴器两端的实际电压．（电热足浴器阻值不随温度变化而变化）2.图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220 V ，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感．图乙为其电路原理图，R 1和R 2为电阻不变的电热丝，S 是自动控制开关．将电饭煲接入220 V 电路中，在电饭煲工作的30 min内，它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示．求：额定电压220 V 额定功率1210 W 容积7 L（1）5～10 min，电饭煲的功率．（2）20～30 min，电饭煲产生的总热量．3.有一台热水器有高温、中温、低温三个挡位，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．R1＝88 Ω，R2＝22 Ω．（1）如何控制S1和S2，使热水器处于高温挡．（2）求低温挡正常工作5 min电热丝产生的热量．（3）求中温挡正常工作时热水器的功率．4.如图甲所示为小强家的多功能烘干机，该机有干衣、烘物等功能，图乙为主机内部简化电路图，R1R2为电热丝。
其主要参数如表丙所示。
（1）闭合S1，当S2拨至______时（选填“1、2”或“2、3”或“3、4”），该烘干机处于低热风挡。
（2）求电阻R2的阻值。
（3）小强发现家里的电能表上的一个参数上有污点看不清，某次他只让该烘干机单独工作时，发现高热风挡工作2min内电能表（图丁）的转盘正好转过72圈，则这个参数是多少？这2min内，电热丝R1产生的热量是多少？5.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，其中R2=48.4Ω，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，不考虑温度对电阻丝的影响，已知该水龙头正常工作放温水时的电功率为1000W。
电功、电功率、电热的综合计算
电功、电功率、电热的综合计算【公式回顾】1.普遍适用的公式：W= = ,P= = 。
2.只适用于纯电阻电路的公式：由欧姆定律 推导得W= = , P= = 。
3.总功和总功率(适用于任何串联和并联电路)：W 总=W1+W2+W3+… P 总=P1+P2+P3+…4.利用电能表测电功和电功率：(1)利用电能表计算电能：在时间t 内,消耗电能W=W 2-W 1(W 1、W 2是前后两次电能表的示数),则P= ;(2)在时间t 内,转盘转n 转,W= kW·h(n 是实际的转数,N 是电能表标定转数),则P=5.单位的对应性：电功kW·h ——电功率kW 、时间h 电功J ——电功率W 、时间s 。
6.电能与电热的关系：电能(电功)(W) 电热(Q) 计算公式W=UIt Q=I 2Rt 快慢程度P 电=UI P 热=I 2R关 系 在纯电阻电路中,W=Q,P 电=P 热在非纯电阻电路中,W>Q,P 电>P 热 7.电能、电功率、电热在计算时的公式比较：【示范题】1、某电吹风的主要技术参数如下表所示。
(1)电吹风的电路是由电动机和电热丝 联组成的。
电动机工作时将电能转化为 能,电热丝工作时将电能转化为 能。
(2)该电吹风正常工作时分为两种状态：①吹冷风时,只有电动机工作,通过它的电流约为 A;②吹热风时,电动机和电热丝同时工作,通过电吹风的电流为 A 。
(3)电热丝的电阻为 Ω。
(4)该电吹风正常工作时,若吹热风5min,则产生的热量是 J,消耗的电能是 J 。
2、(2014·福州)如图所示是家庭电子式电能表的表盘,其示数是 kW·h 。
表盘上标有“3 200 imp/kW·h ”,表示每消耗1 kW·h 的电能,指示灯闪烁3 200次。
若家庭电路中只有一台电热水器在工作,该电能表的指示灯在4 min 内闪烁320次,则该热水器的实际功率是 W 。
人教版初三物理9年级全一册 第18章(电功率)专题训练 电功率综合计算(含答案)
第十八章专题训练电功率综合计算1．如图，电路中电源电压恒定，小灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R1标有“200Ω1A”，电压表量程为0～5V。
只闭合开关S2，当R1的滑片P移至最左端时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数为0.5A；再闭合S1，电流表的示数变为0.8A。
求：（1）灯泡的额定功率；（2）电阻R2的阻值；（3）只闭合S1，当电路总功率最小时R1接入电路的阻值。
2．图甲是可自动调节亮度台灯的电路图。
灯泡标有“24V 12W”字样，R1为光敏电阻。
其阻值随光照强度的变化如图乙所示。
滑动变阻器R2最大阻值为30Ω。
当光照强度为E1、R2连入电路的则值为12Ω时。
灯正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。
求：（1）灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能；（2）电源电压；（3）光照强度在E1~E2之间，通过调节R2，灯泡实际功率的变化范围。
（灯泡两端的电压不能超过额定电压）3．图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。
电源电压为220V ，、为发热体。
熨斗两挡功率分别为100W 和500W ，通过开关S 实现温度控制，S 闭合时为高温档。
（1）求的阻值；（2）在使用过程中，若电熨斗10min 消耗电能，请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间；（3）为了适应不同室温和更多衣料，小明对电路做了改进，将换成滑动变阻器，如图丙所示，、均为发热体。
假定电熨斗每秒钟散失的热量Q 跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差关系如图丁所示。
在一个20℃的房间，要求电熨斗表面保持220℃不变，应将的阻值调为多大？4．如图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，R 0为定值电阻，R 1为滑动变阻器。
图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。
求：（1）该滑动变阻器的最大阻值；（2）定值电阻R 0的阻值；（3）电源电压。
1R 2R 1R 51.3210J ⨯2R 3R 1R 3R t ∆3R5．如图甲所示，实验小组的同学设计了一种测量温度的电路，已知电源电压为且保持不变，是定值电阻，是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，电路中允许通过最大电流为。
电功、电功率和电能的综合计算
详细描述
记录设备的运行时间，根据生产计划和实际生产情况来 确定。
根据工业用电的电价政策和电费单价，计算工业用电的 费用。
结合电功、电功率和电能的基本公式，综合分析工业生 产的能耗效率和节能潜力。
新能源发电的电功、电功率和电能计算
总结词：新能源发电是当前能源领域的研究热点，计算 新能源发电的电功、电功率和电能需要考虑发电设备的 功率、发电效率和能量存储等因素。
详细描述
根据国际单位制，电能的单位是焦耳 （J），而在日常生活中，人们更常用 千瓦时（kWh）或度作为电能的计量 单位。1千瓦时表示功率为1千瓦的电 器工作1小时所消耗的电能，即 3.6×10^6焦耳。
电能的计算公式
总结词
电能可以通过电功率与时间的乘积来计 算。
VS
详细描述
电能的计算公式是 W = P × t，其中 W 表示电能，P 表示电功率，t 表示时间。 这个公式表明，电能等于电功率与时间的 乘积，即单位时间内所做的功。通过这个 公式，可以计算出在不同电功率下，电器 工作一定时间所消耗的电能。
根据当地电费单价和电价政策，计算电费账单。
结合电功、电功率和电能的基本公式，综合计算家庭用 电的能耗情况。
工业用电的电功、电功率和电能计算
总结词：工业用电是工业生产过程中必不可少的能源， 计算工业用电的电功、电功率和电能需要考虑生产设备 的功率、运行时间和生产任务等因素。
统计工厂内各种生产设备的功率，通常在设备的铭牌上 标明。
了解新能源发电设备的功率，如太阳能电池板、风力发 电机等。
详细描述
评估发电设备的发电效率，根据实际运行情况和环境因 素来计算。
分析能量存储设备的容量和充放电效率，如电池储能系 统。
结合电功、电功率和电能的基本公式，综合评估新能源 发电的经济效益和社会效益。
初中物理 电功率综合计算(超难版)
电功率综合计算(超难版)模块一串联电路中滑动变阻器的最大功率问题例题精讲【例1】★★★如图所示电路，滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表的示数变化范围在0.2A至0.6A，电压表的示数变化范围在2V至6V．当滑动变阻器的滑片在这两点间移动过程中，滑动变阻器消耗的最大电功率是_______W．考点：电功率的计算．解析：分析电路可知，R与R′串联，电压表测的是滑动变阻器两端的电压；当电路中电流为0.2A时，根据U′＝U－U R可知，电压表对应的电压为6V；同理，当电流为0.6A时，电压表示数为2V，则有：R＝2V6V0.6A0.2AU U－－＝，解得：U＝8V，R＝10Ω．设滑动变阻器阻值为R x时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则有：P＝I2R x＝(XUR R＋)2•R x＝(X8V10ΩR＋)2•R x高y＝P，x＝R x，由上式可变为：y＝(810x＋)2•x＝2264646464100100100201020204040x x x xxx xx x⎛⎫⎪⎝⎭＝＝＝＋＋＋＋＋－＋－＋当(10xx－)2＝0时，y值最大，则y最大＝6440＝1.6，所以滑动变阻器消耗的最大功率为：P＝1.6W．答案：1.6【测试题】如图，滑动变阻器的最大阻值为R，定值电阻为R0，已知R＞R0，在滑动变阻器的滑片缓慢地从左端向右端移动的过程中，滑动变阻器消耗的电功率变化情况是()A．先变大后变小B．逐渐变大C．逐渐变小D．先变小后变大考点：欧姆定律的应用；滑动变阻器的使用．解析：当滑片P在最左端的时候，滑动变阻器接入电路的阻值为0，功率为零．随着滑动变阻器向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻增加，功率不再为零，所以功率增加．因为R＞R0，因此可以取R为无限大即相当于开路，此时通过滑动变阻器的电流为零，所以其功率为零．由此知道，当滑片P从最左端移动到最右端的过程中，滑动变阻器的功率从零到不是零，再变到零的过程．即功率是先变大后变小．答案：A模块二单刀双掷开关的电功率计算例题精讲【例2】★★★如图所示，电源电压保持不变R1＝R3，当S接a点时，R1消耗的功率P1＝0.75W，R2消耗的功率P2；当S接b时，R1消耗的功率P1′＝3W，R3消耗的功率为P3，下列判断正确的是()A．P1＋P2＜P1′＋P3B．P3＝3W C．P2＝2.25W D．P1＋P2＝P1′＋P3考点：电功率的计算．解析：当S接a点时，R1、R2串联，电路中的电流为I a＝12UR R＋，R1消耗的功率为P1＝I a2R1＝(12UR R＋)2R1＝0.75W－－－①R2消耗的功率：P2＝(12UR R＋)2R2－－－－－－－－－－②当S接b时，R1、R3串联，R1＝R3，电路中的电流为：I b＝13UR R＋＝12UR，此时R1消耗的功率为P1′＝I b2R1＝(12UR)2R1＝3W－－－③R3消耗的功率为P3＝(12UR)2R3－－－－－－－－－－－④由①③可得：R2＝3R1，由①②可得：P2＝2.25W，由③④可得：P3＝3W；所以P1＋P2＝0.75W＋2.25W＝3W，P1′＋P3＝3W＋3W．即P1＋P2＜P1′＋P3答案：A BC【测试题】如图所示，电源电压保持不变电阻R1：R2＝1；2，当开关S接a时，电流表的示数为0.3A，R1消耗的功率为P1，当开关S接触b时，R0消耗的功率为0.8W，R2消耗的功率为P2，且P1：P2＝9：8，则R1＝______Ω，电源电压U＝______V．考点：电功率的计算；欧姆定律的应用；电阻的串联．解析：⑴当开关S接a时，等效电路图如图1所示；当开关S接触b时，等效电路图如图2所示．由图1可得：P1＝(0.3A)2×R1－－－－－①电源的电压：U＝0.3A×(R0＋R1)－－－－②⑵当开关S接b时，等效电路图如图2所示，由图2可得：I2R0＝0.8W－－－－－－－③P2＝I2R2＝0.8WR×R2－－－－④∵R1：R2＝1：2和P1：P2＝9：8，∴由①④可得：()()2212000.3A0.3A190.8W0.8W28RRR R⨯⨯⨯＝＝，解得：R0＝20Ω；代入③式可得I＝0.8W20Ω＝0.2A，电源的电压U＝0.2A×(R0＋R2)－－－－－⑤代入②⑤两式可得U＝12V，R1＝20Ω，R2＝40Ω．答案：20；12．模块三电压表、电流表互换位置的电功率计算例题精讲【例3】★★★如图所示电路中，电源电压不变，当开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.2A，电压表示数为6V；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，电流表示数为0.3A，则下列说法中错误的是()A．电压表的示数仍为6V B．R2的阻值为10ΩC．电路中的总电阻为7.5ΩD．R2消耗的电功率为3.6W考点：电阻的串联；欧姆定律的应用；电阻的并联；电功率．解析：按题意可知，第一次两个电阻是串联的，电压表测的是两个电阻的总电压即电源电压，电流表测的是两个电阻的电流；第二次两个电阻是并联的，电流表测得是R1的电流，电压表测得是电源电压；A、第二次两个电阻是并联的，电压表测得是电源电压，所以示数仍为6V，说法正确，不符合题意；B、第一次两个电阻是串联的，总阻值R＝6V0.2AUI＝＝30Ω，第二次可以知道R1＝6V0.3AUI＝＝20Ω，所以R2的阻值为10Ω，说法正确，不符合题意；C、电路中的总电阻为R＝6V0.2AUI＝＝30Ω，说法错误，符合题意；D、R2消耗的电功率P＝22UR＝3.6W，说法正确，不符合题意．答案：C【测试题】如图所示的电路中，电源电压不变，当开关S2闭合S1断开时，电流表示数为0.3A，电压表示数为9V；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2，电流表示数为0.5A，则下列说法中错误的是()A．电压表示数仍为9V B．R1的电阻为18欧C．R2的电阻45欧D．R2消耗的电功率6.75W考点：欧姆定律的应用；并联电路的电压规律；电阻的串联．解析：当开关S2闭合，断开S1时，等效电路图如图1所示；当将两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，等效电路图如图2所示；由图1可得，电源的电压U＝9V，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴根据欧姆定律可得，电源的电压：U＝I(R1＋R2)＝0.3A×(R1＋R2)＝9V－－－－①由图2可得：电压表的示数仍为9V，故A正确，不符合题意；R1＝19V0.5AUI＝＝18Ω，故B正确，不符合题意；代入①式可得：R2＝12Ω，故C不正确，符合题意；R2消耗的电功率为P2＝()2229V12ΩUR＝＝6.75W，故D正确，不符合题意．答案：C模块四安全电路中的电功率计算例题精讲【例4】★★★小华用如图所示的电路测小灯泡功率．电路中电源电压恒为4.5V，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“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样．若闭合开关，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，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是()A．电流表示数的变化范围是0～0.5AB．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～20ΩC．灯泡的最小功率是0.162WD．该电路的最大功率是2.25W考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功率的计算．解析：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．⑴根据P＝UI可得，灯的额定电流：IL额＝LL 1.25W2.5VP U 额额＝＝0.5A，∵串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，∴电路中的最大电流为I max＝0.5A，∵I＝UR，∴灯泡的电阻R L＝LL 2.5V 0.5AU I 额额＝＝5Ω，电路中的总电阻R＝max4.5V0.5AUI＝＝9Ω，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑＝R－R L＝9Ω－5Ω＝4Ω，故B不正确；该电路的最大功率：P max＝UI max＝4.5V×0.5A＝2.25W，故D正确；⑵当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：I min＝L max4.5V 5Ω20ΩU R R滑＝＋＋＝0.18A，则电流表示数的变化范围是0.18A～0.5A，故A不正确；灯泡的最小功率：P L＝(I min)2R L＝(0.18A)2×5Ω＝0.162W，故C正确．答案：C D【测试题】如图所示电路，电源两端电压为9V，且保持不变．R为保护电阻，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，L为标有“6V 3W”的小灯泡，灯丝电阻不变．电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S后，要求灯L两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为R′．下列判断中正确的是()A．R′＝9ΩB．电流表的示数变化范围为0.3A～0.6AC．R＝5ΩD．电压表的示数变化范围为0V～1.5V考点：欧姆定律的应用；滑动变阻器的使用．解析：∵P＝UI，∴I额＝3W6VPU额额＝＝0.5A，灯泡的电阻：R L＝6V0.5AUI额额＝＝12Ω；由图可知，R总＝R＋R L＋R滑动当滑动变阻器的连入电阻为零时，灯正常发光，即：R L＝L9V12ΩRUR R＝＋＋＝0.5A，∴R＝6Ω；又∵电压表量程为0～3V，∴滑动变阻器两端的最大电压为3V，当电压表示数为U2＝3V时，灯泡及保护电阻上的电压：U1＝U－U2＝9V－3V＝6V；此时电路中的电阻最大，由欧姆定律可知，电路中的电流最小，I小＝L3V9V3V1A12Ω6Ω3UR R－－＝＝＋＋；此时滑动变阻器的最大接入电阻：R′＝3V1A3UI滑小＝＝9Ω；由以上分析可知：电流表的示数变化范围为0.33A～0.5A，电压表的示数变化范围为0V～3V．答案：A模块五四接线端问题中的电功率计算例题精讲【例5】★★★图中的电阻R1＝R2．现有一个两端电压恒为10V的电源，当把该电源接在A、B两个接线端时，电压表的示数为7.5V，电阻R1、R3消耗的电功率分别为P1、P3，电路总电功率为P AB．当把该电源改接在C、D两个接线端时，电压表的示数为5V，电阻R2、R4消耗的电功率分别为P2、P4，电路总电功率为P CD．下列关系不正确的是()A．R4＝2R1＋3R3B．P1：P2＝9：4C．P AB：P CD＝2：3 D．(P1＋P3)：(P2＋P4)＝3：4考点：电功率的计算；欧姆定律的应用．解析：A、电源接在AB之间，电阻R1、R3、R5串联在电路中，电压表都测R5的电压，R5两端的电压是7.5V，电源电压是10V，所以R1和R3两端的总电压是10V－7.5V＝2.5V，所以(R1＋R3)：R5＝2.5V：7.5V＝1：3，即R1＋R3＝13R5－－－－①电源接在CD之间，电阻R2、R4、R5串联在电路中，电压表都测R5的电压，R5两端的电压是5V，电源电压是10V，所以R2和R4两端的总电压是10V－5V＝5V，所以(R1＋R3)：R5＝5V：5V＝1：1，即R2＋R4＝R5－－－－②又因为，R1＝R2，由①②得，R4＝R4＝2R1＋3R3，选项正确，不符合题意．B、电源接在AB之间和接在CD之间，电路在两种状态下电流之比为5ABCD57.5V35V2RIIR＝＝．()()2AB1122CD2I RPP I R＝，因为R1＝R2，所以()()22AB122CD3924IPP I⎛⎫⎪⎝⎭＝＝＝，选项正确，不符合题意．C、AB AB ABCD CD CD32P UI IP UI I＝＝＝，选项错误，符合题意．D、由①②得，R2＋R4＝3(R1＋R3)，又因为，R1＝R2，()()2AB1313224CD24I R RP PP P I R R＋＋＝＋＋，所以，()()()222AB131313AB224CD24CD133133234I R RP P R RIP P I R R I R R⎛⎫⎛⎫⨯⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭g＋＋＋＝＝＝＝＋＋＋．选项正确，不符合题意．答案：C【测试题】如图所示，电阻R1与R3相等，电阻R2与R4相等．现有一个两端电压为10V的电源，当把该电源接在A、B两个接线端时，电压表的示数为7.5V，电阻R1两端的电压为U1．当把该电源接在C、D两个接线端时，电压表的示数为5V，电阻R2两端的电压为U2．则．U1：U2＝________，R1：R2＝_________．考点：欧姆定律的应用．解析：根据串联电路电压特点电阻R1与R3相等，则R1与R3两端的电压相等，同理电阻R2与R4两端的电压相等．1210V7.5V1210V5V22UU－＝＝－，11510V7.5V127.5V6R UR U－＝＝＝，22510V5V12'5V2R U R U －＝＝＝，15 12 251 3RRRRRR＝＝．答案：1：2；1：3．模块六多开关带滑动变阻器的电功率计算例题精讲【例6】★★★如图所示，电源两端电压U保持不变．当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为R A时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，电阻R1的电功率为P1，电阻R A的电功率为P A；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为R B时，电压表的示数U2为2V，电流表的示数为I2，电阻R B的电功率为P B；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P位于最右端时，电阻R2的电功率为8W．已知：R1：R2＝2：1，P1：P B＝1：10，U1：U2＝3：2．求：⑴电源两端的电压U；⑵电阻R2的阻值；⑶电阻R A的电功率P A．考点：欧姆定律的应用；等效电路；电路的动态分析；电功率的计算．解析：当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为R A时，等效电路如图甲所示；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为R B时，等效电路如图乙所示；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P位于最右端时，等效电路如图丙所示．⑴已知：U1：U2＝3：2，R1：R2＝2：1，由图甲、乙得：U1＝I1(R1＋R2)，U2＝I2R2解得：121 2II＝已知：P1：P B＝1：10由图甲、乙得：P1＝I12R1，P B＝I22R B解得：R1＝25R B由电源两端电压U不变得：I1(R1＋R2＋R A)＝I2(R2＋R B)解得：R A＝9R2由图乙得：222BU RU R R＝＋；U2＝2V电源两端的电压为U＝12V；⑵由图丙得：2212'U RU R R＝＋解得：U2′＝4V，P2＝8W，R2＝()22224V'8WUP＝＝2Ω；⑶由U1：U2＝3：2解得：U1＝3VU A＝U－U1＝12V－3V＝9VR A＝9R2＝9×2Ω＝18ΩP A＝()22AA9V4.5W18ΩUR＝＝答案：⑴U＝12V；⑵电阻R2的阻值为2Ω；⑶电阻R A的电功率P A是4.5W．【测试题】如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1、S2闭合，滑动变阻器R的滑片在a端时，灯L正常发光，电压表V1的示数为U1，滑动变阻器R消耗的电功率为8W；当开关S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R的滑片P至中点，此时滑动变阻器消耗的电功率为1W，电压表V2的示数为U2，且U2＝U1．则滑动变阻器滑片P至中点时灯L的实际功率为_____W．考点：电功率的计算；串联电路的电压规律．解析：滑动变阻器在甲、乙两图中．22222221'2a a a ac c ccP I R I R IP I R II R＝＝＝＝8W1W所以，21acII＝，即甲、乙两电路电流之比为2：1．。
2024年中考物理专题训练——电功率的综合计算(含答案)
2024年中考物理专题训练——电功率的综合计算1．如图所示的电路中电源电压为6V，且电源电压不变，当S1、S2断开，S3闭合时，4．如图所示，是家用保温式电饭锅的电路原理图，S 是手动、温控一体开关，必须用外力按下才能闭合，但当锅底温度达到大约103℃以上时，会自动弹起断开进入保温状态．已知R 2=495Ω，电饭锅的额定加热功率为880W ．（1）请计算说明为什么不按下开关S ，电饭锅就不能煮熟饭？（2）当电饭锅处于正常加热状态时，电路中的电流是多大？（3）当电饭锅处于保温状态时，保温功率是多大？5．两只灯泡1L 、2L 分别标有“6V 6W ”、“6V 3W ”字样，其I U 图像如图甲。
(1)1L 正常发光1min 消耗的电能是多少？(2)如图乙电路，2L 恰好正常发光，此时1L 的电阻是多少？(3)如图丙电路，电源电源为6V ，调节滑动变阻器R 使R 的功率和2L 灯功率相等，则R 的功率是多少？6．如图1为王老师家新购的一个电烤火炉，外观设计美观大方，内部简化电路如图2所示，通过调节开关S 2，可以实现高温、中温、低温三个档位，R 1和R 2均为电热丝。
查阅说明书可知，R 1=88Ω，正常工作时高温档功率为中温档功率的5倍。
（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3]的字样，电流表A1的量程为0~0.6A，电流表A2的量程为0~3A，灯泡L标有“5V 1W”的字样。
（1）灯泡L正常工作时的电流是多大；（2）当闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好正常工作，求R1的实际电功率；（3）当S、S1、S2均闭合，求滑动变阻器R2连入电路的阻值为多大时，电路的电功率功率最大，最大功率是多少？9．如图所示电路，灯泡L规格为“12V 12W”，灯丝电阻不变。
当只S1闭合时，电阻箱R1接入电路阻值为8Ω，电流表A1示数是0.4A；R1接入电路阻值为18Ω时，电压表示数是3.6V。
求：（1）灯泡电阻；（2）电源电压和R2的阻值；（3）若将电阻箱R1更换为阻值为15Ω的定值电阻R3，此电路的最大电功率。
电功率综合计算
1、某宾馆对物品进行消毒时使用高温高压蒸气消毒锅(如图甲)．图乙为自动测定锅内温度的电路原理图．其中R0为定值电阻，阻值为5Ω．A为温度指示表(实质是一只量程为0～0．6A 的电流表)，R x(测温探头)为热敏电阻(其电阻值随锅内温度的变化而变化)．关于热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示：
锅内的温度值／℃25 37.5 50 62.5 75 87.5 100 112.5 125
R x对应的电阻值／Ω150 80 50 30 20 15 10 7
(1)若锅内温度为75℃时电流表的示数为0．24A，求电源的电压U；
(2)若锅内温度为125℃时电流表的示数为0．6A，求此时热敏电阻R x的阻值及其功率．
答案：解：（1）当锅内温度75℃时，查表得
R x = 20Ω
故R x两端电压U1
U1 = I R x = 0.24A×20Ω= 4.8V
R0两端电压U2
U2 = I R0 = 0.24A×5Ω= 1.2V
电源电压
U = U1＋U2 = 4.8V＋1.2V = 6 V
（2）锅内温度为125℃时电流表的示数为0．6A
R0两端电压U2
U2 = I R0 = 0.6A×5Ω= 3V
故R x两端电压U1
U1 = U－U2 = 6V －3V = 3V
Ω
=
=
=5
0.6A
3V
1
I
U
R
x
R x的功率
w
A
R
I
P
x
8.1
5
)
6.0(2
2=
Ω
⨯
=
=。
电功率的公式推导
注意：2、当在纯电阻电路中遇到只有电压、电阻和像“电 压保持不变”的情况时适用于公式 U2 U2 P＝—— 和W＝—— t R R
3、当在纯电阻电路中遇到只有电流、电阻和像“电流保持 不变”的情况时适用于公式
P＝I2R 和 W＝I2Rt
1、电路中的总功率 （1）电路中的总功率等于各用电器功率只和。
例9、如图所示，电源电压为12V，且保持不变， R1＝4Ω，R2＝8Ω，当开关S1、S2都断开时，电流 表的示数为0.5A，求：（1）当S1闭合，S2断开时， 电路消耗的功率；（2）当S1断开，S2闭合时，电 流表的示数；（3）当S1、S2都闭合时，电流表的 示数及电路消耗的功率。 解：U＝12V R1＝4Ω R2＝8Ω I1＝0.5A
（3）当S1、S2都闭合时，R1、R3短路，此时电路中电流表的示数为 I3＝U／R2＝12V／8Ω＝1.5A
电路消耗的电功率为 P2＝U 2／R2＝（12V）2／8Ω＝18W
1、电路中的总功率
Sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电路中的总功率等于各用电器功率 只和。
例如在如图所示的电路中，其电路的总 功率为 P总＝P1＋P2＋P3
P1 R1 R3 P3
P2 R2
或者是 电路中的总功率等于电路中消耗的总电能（总电功） 除以时间（或等于总电压乘以总电流）。
即 P总＝W总／t＝U总I总
2、推导公式
我们知道，电功的计算公式W＝Pt＝UIt和电功率的 公式P＝UI，那么结合以前学过的欧姆定律I＝U／R 再经过一些变形就可以得出以下公式（推导式）：
解：U1＝4V U2＝12V P1＝8W 由题意可得 （1）灯泡的电阻为 R1＝U12／P1＝（4V）2／8W＝2Ω （2）串联的电阻分得的电压为U阻＝U2－U1＝12V－4V＝8V, 由分压原理得 U1／U阻＝R1／R阻，所以R阻＝4Ω （3）灯泡正常发光时，电阻的功率为 P阻＝U阻2／R阻＝（8V）2／4Ω＝16W
电功率+专项1++电功率综合计算中的常用技巧+课件+2024-2025学年人教版物理九年级全一册
(1)加热鼎最大功率时电路中的电流。 解：由 P＝UI 可得，加热鼎最大功率时电路中的电流 I 最大＝PU最大＝1212000VW＝5 A。
(2)滑动变阻器R1的最大阻值。 解：滑动变阻器 R1 接入电路的阻值最大时，加热鼎处于保 温挡，R1、R2 串联。由 P＝UR2得，此时电路总电阻 R＝ PU保2＝(222705 VW)2＝176 Ω，加热鼎处于加热挡时，滑动变阻器 接入电路的阻值为零，电路只有 R2，电流最大为 5 A， R2 的阻值为 R2＝IU最大＝2250AV＝44 Ω，滑动变阻器 R1 的最 大阻值 R1＝R－R2＝176 Ω－44 Ω＝132 Ω。
(2)如果饮水机把蓄水箱中的水从75 ℃加热到95 ℃用了210 s， 求此饮水机的加热效率。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 解：水吸收的热量 Q 吸＝c 水 m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)× 1 kg×(95 ℃－75 ℃)＝8.4×104 J， 消耗的电能为 W＝P 加 t′＝500 W×210 s＝1.05×105 J， 饮水机的加热效率为 η＝QW吸×100%＝18.0.45××110045JJ×100%＝ 80%。
(3)不计热量损失，加热鼎用最大功率对1 kg果汁加热2 min， 果汁升高的温度。 解：用最大功率对果汁加热 2 min，消耗的电能 W ＝ 最大 P 最大 t＝1 100 W×2×60 s＝1.32×105 J，不计热量损失，果汁 吸收的热量 Q 吸＝W 最大＝1.32×105 J，由 Q 吸＝cmΔt 得，果 汁升高的温度 Δt＝Qcm吸＝4.0×1013.J3/2(×k1g0·℃5 J)×1 kg＝33 ℃。
(2)电阻R1的阻值是多少？ 解：当开关 S 接 1 时，电路为 R1 的简单电路，电炖锅
小专题(九)电功率的综合计算
小专题(九) 电功率的综合计算01 专题概述)电功率的计算中往往会伴随着电路组成形式的改变．这种改变常见的有两种类型，一种是因为开关的通断使电路在串、并联之间发生转换，另一种是通过滑动变阻器的调节，使接入电路的电阻数量或阻值发生改变．在这类题目中，做题时先注意对电路进行分析，看开关或变阻器调节时，接入电路的元件是那些？是串联还是并联？然后画出对应的电路图．最后根据不同电路的电流、电压的相关电阻、规律进行相应的电功率计算．计算中，涉及的公式有P ＝I 2R 、P ＝U 2R 、P ＝UI 及对应的变形式．计算时注意物理量的对应，即公式中的物理量要在同一电路中，是同一导体的．另外，不管是串联还是并联，始终满足：P 总＝P 1＋P 2.02 专题训练)类型1 开关类1．如图所示，电源电压恒定，R 1＝30 Ω，闭合开关S ，断开开关S 1，电流表示数是0.3 A ．当闭合S 、S 1时，发现电流表示数变化了0.2 A ，求：(1)电源电压；(2)R 2的阻值是多少？(3)当闭合S 、S 1时，电路消耗的总功率．解：(1)闭合开关S ，断开开关S 1时，电路为R 1的简单电路，电流表测通过R 1的电流．由I ＝U R可得，电源电压： U ＝I 1R 1＝0.3 A ×30 Ω＝9 V(2)当闭合S 、S 1时，R 1与R 2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R 1的电流不变，电流表示数的变化量即通过R 2的电流，则I 2＝0.2 A因并联电路中各支路两端电压相等，所以，R 2的阻值：R 2＝U I 2＝9 V 0.2 A＝45 Ω (3)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，当闭合S 、S 1时，干路电流：I ＝I 1＋I 2＝0.3 A ＋0.2 A ＝0.5 A电路消耗的总功率：P ＝UI ＝9 V ×0.5 A ＝4.5 W2．(2017·六盘水)如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L 标有“12 V 12 W ”的字样，R 2＝12 Ω，当S 1、S 2都闭合时．电流表示数为1.2 A ．这时灯L 正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响)，求：(1)电源电压；(2)电阻R 1的阻值；(3)若将开关S 1、S 2都断开，此时灯L 实际消耗的功率是多少？解：(1)当S 1、S 2都闭合时，L 与R 1并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源电压U ＝U L ＝12 V(2)当S 1、S 2都闭合时，由P ＝UI 可得，通过灯泡的电流：I L ＝12 W 12 V ＝1 A 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过R 1的电流：I 1＝I －I L ＝1.2 A －1 A ＝0.2 A由I ＝U R 可得，R 1的阻值：R 1＝U I 1＝12 V 0.2 A＝60 Ω (3)灯泡的电阻：R L ＝U L I L ＝12 V 1 A ＝12 Ω 将开关S 1、S 2都断开时，L 与R 2串联， 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 ′＝U R L ＋R 2＝12 V 12 Ω＋12 Ω＝0.5 A 则灯L 实际消耗的功率：P L ＝(I ′)2R L ＝(0.5 A)2×12 Ω＝3 W类型2 变阻器类3．(2018·怀化)某电熨斗的电路如图所示，额定电压为220 V ，最大功率为440 W ，发热部分由调温电阻R 和定值电阻R 0组成，调温电阻R 是可变电阻，其最大阻值为110 Ω，温度对电阻值的影响忽略不计，则：(1)该电熨斗以最大功率工作10 min 消耗多少电能？(2)定值电阻R 0的阻值为多大？(3)该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率是多大？此时通过电熨斗的电流是多大？解：(1)t ＝10 min ＝600 s消耗电能：W ＝P max t ＝440 W ×600 s ＝2.64×105 J(2)R 的滑片在最左端时，电路的总功率最大，此时为R 0的简单电路方法一：由P ＝U 2R 得R 0的阻值：R 0＝U 2P max ＝（220 V ）2440 W＝110 Ω 方法二：此时电路中电流：I max ＝P max U ＝440 W 220 V＝2 A 则R 0的阻值：R 0＝U I max ＝220 V 2 A＝110 Ω (3)R 的滑片在最右端时，电路的总功率最小此时电路的总电阻：R 总＝R ＋R 0＝110 Ω＋110 Ω＝220 Ω方法一：电路的最小功率：P min ＝U 2R 总＝（220 V ）2220 Ω＝220 W 通过电熨斗的电流：I min ＝U R 总＝220 V 220 Ω＝1 A 方法二：通过电熨斗的电流：Imin ＝U R 总＝220 V 220 Ω＝1 A 电路的最小功率：P min ＝UImin ＝220 V ×1 A ＝220 W4．(2017·枣庄)图甲是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，图乙是其简化电路原理图．灯L 标有“12 V 3 W ”字样，当滑动变阻器的滑片P 在最左端a 点时，灯L 正常发光．电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响，问：(1)电源电压U 是多少？(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12 Ω时，灯L 消耗的实际功率是多少？(3)当滑片P 位于中点b 和最右端c 点时，灯L 两端电压之比为3∶2，则滑动变阻器的最大阻值是多少？ 解：(1)滑片P 在最左端a 点时，电路是灯L 的简单电路，灯泡正常发光，所以电源电压U ＝U 额＝12 V(2)灯泡的电阻：R L ＝U 2额P 额＝（12 V ）23 W ＝48 Ω 灯L 与滑动变阻器串联，电路中的电流：I ＝U R L ＋R 1＝12 V 48 Ω＋12 Ω＝0.2 A 所以灯泡的实际功率：P ＝I 2R L ＝(0.2 A)2×48 Ω＝1.92 W(3)滑片P 在中点b 时，灯两端电压：U b ＝I b R L ＝U R L ＋R 2×R L 滑片在最右端c 点时，灯两端电压：U c ＝I c R L ＝U R L ＋R×R L 依题意可知，U R L ＋R 2×R L ∶U R L ＋R ×R L ＝3∶2 带入数据，解得R ＝96 Ω即滑动变阻器的最大阻值为96 Ω类型3 综合提升5．(2018·聊城)如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R 1＝20 Ω，R 2＝10 Ω，R 是滑动变阻器．当滑动变阻器滑片P 移动到最右端，开关S 1闭合，开关S 2断开时，电流表的示数为0.3 A ；当滑动变阻器滑片P 移动到中点，开关S 1闭合、S 2断开时，电压表的示数为U 1，保持滑动变阻器滑片P 位置不变，开关S 2闭合、S 1断开时，电压表的示数为U 2，且U 1∶U 2＝2∶3，求：(1)电源电压；(2)滑动变阻器的最大阻值；(3)要使整个电路消耗的电功率最小，请写出：开关S 1、S 2的开闭状态，滑动变阻器滑片P 移动到的位置，并计算出最小电功率是多少？解：(1)当滑动变阻器滑片P 移动到最右端，开关S 1闭合，开关S 2断开时，只有R 1连入电路，由I ＝U R可得电源电压：U ＝IR 1＝0.3 A ×20 Ω＝6 V(2)当滑动变阻器滑片P 移动到中点，开关S 1闭合、S 2断开时，电路为滑动变阻器R 和R 1串联，电压表测R 两端电压，此时电路电流I 1＝UR 1＋R 2； 保持滑动变阻器滑片P 位置不变，当开关S 2闭合、S 1断开时，电路为滑动变阻器R 和R 2串联，电压表测R 两端电压，此时电路电流I 2＝UR 2＋R 2；由两电路R 两端电压表示数比U 1∶U 2＝2∶3可得，两电路电流比I 1∶I 2＝2∶3所以(U R 1＋R 2)∶(U R 2＋R 2)＝2∶3，解得R ＝20 Ω (3)当电路电功率最小时：开关S 1闭合、S 2断开，滑动变阻器滑片P 移动到最左端(移动到电阻最大处)，R 1与滑动变阻器最大阻值串联．最小电功率：P 小＝U 2R 总＝U 2R 1＋R ＝（6 V ）220 Ω＋20 Ω＝0.9 W。
电功率的公式和变形公式电热综合
电功率的公式和变形公式电热综合
电热综合可以说是一种能源机械化综合利用系统，它将电力、电能耗散转换为
热能，可以进行补热、存储热、输出热以及热网联系调配。
它采用了电解电阻法、电磁作用法和可燃气体运用法三种物理方法，通过电功率的公式及变形公式来计算最终热量产生效果。
根据电动机得出的电功率的公式有：P = U \times I \times cosφ，其中P
表示功率；U表示电压；I表示电流；φ表示电压当量。
它表示功率即电压、电流
和欧姆斯夹角cosφ的函数，又称为功率公式。
变形公式则有：P = U^2 \times R \times cosφ，其中U为有效电压；R为等效电阻。
参加电热综合时，将电解电阻、电磁作用以及可燃气体的阻200667，均加进等效电阻，即可计算出电热综合的总
功率。
电热综合是运用电功率公式和变形公式计算出最终热量产生效果，从而实现补热、存储热、输出热以及热网联系调配的一种技术方案。
由于可将电能耗散转换为热能，因此在船舶发电厂机械补热、工业转移热和热负荷分散调节、物联网场景物理机械能源补充等方面，均有着广泛的运用前景。
总之，电热综合是一种实现机械能源的能源利用系统，可以很好地满足众多领
域的热需求，是开展节能环保、提高各项能源节约效益的重要手段。
中考物理讲义课件 第27课时 电功率的综合计算
8．(2019·岳阳)如图所示，电源电压恒定不变。闭合开关后，滑动变阻器的 滑片 P 由 b 端移到某点 c 的过程中，电压表的示数由 4V 变为 3V，电流表 的示数由 0.2A 变为 0.3A，由此可知( C ) A．电源电压为 7V B．R1 的阻值为 20Ω C．电路消耗的最小功率为 1.2W D．滑片 P 在 b 端时，10 秒内 R1 产生的热量为 12J
联立②④⑤解得：U0＝0.5V， 将 U0＝0.5V、R1＝15Ω、RL＝5Ω 代入①式，有电源电压：U＝6V； 根据 P＝UR2可知，要使电路总功率最小，电路的总电压不变，则需要电路总 电阻最大，即滑动变阻器的滑片滑到端点 B 点时电阻最大， 此时电路最小总功率： Pmin＝R1＋RU22＋RL＝15Ω（＋61V0Ω）＋2 5Ω＝1.2W。
串联的总电压：U＝U1＋UL＝9U0＋9RU10RL①， 此时 R1 和 R2 的功率之和：PA＝P1＝RU112＝（9RU10）2②； 当滑片处于端点 B 时，R2两端的电压：UR2＝U′2－U′1＝10U0－6U0＝4U0， 此时串联电路的电流：I′＝UR′1 1＝6RU10， 灯泡两端的电压：U′L＝I′RL＝6RU10RL， 串联的总电压：U′总＝U′2＋U′L＝10U0＋6RU10RL③，
(3)滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大电 功率。
解：当滑动变阻器接入电路的电阻为 0 时，由 I＝UR可得，电源电压： U＝IR0＝0.6A×R0①， 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，由串联电路特点和 I＝UR可得，电源 电压：U＝UR＋I′R0＝5V＋0.1A×R0②，
(3)只闭合开关 S、S1 时，R1 的电功率为灯泡 L 的 2 倍，则 R1 的电功率是多大？
电功与电功率综合计算
一、电功率应用公式提醒1．电功率计算公式为：W P U It==2．对于纯电阻电路有：22UP I R R==3．在实际计算电功率时，用电器的阻值认为是不变的，故可利用此式解题：22P U P U =实实额额4．串、并联电路的功率关系．串联电路中，各电阻消耗的功率与电阻成正比，即1122P R P R =． 并联电路中，各电阻消耗的功率与电阻成反比，即1221P R P R =．【例1】 如图所示，标有“6V 3W ”字样的小灯泡L 和最大电阻为20Ω的滑动变阻器R 串联，接到电压为U 的电源上，则下列判断正确的是（ ）A ．若6V U =，无论怎样移动滑片P ，电路的总功率都不会超过3WB ．若6V U ＞，且不损坏灯泡和变阻器，无论怎样移动滑片P ，电路中的电流一定大于0.5AC ．若6V U ＜，无论怎样移动滑片P ，L 均不能正常发光D ．当滑片P 移至某个位置时，L 和R 的电功率可以相等【例2】 如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P 滑到c 位置时，电压表示数为4V ，灯L 正常发光；当滑片P 滑到b 端时，电压表示数为8V ．已知灯丝的电阻为4Ω，且不随温度变化，滑动变阻器先后两次接入电路中的电阻阻值大小的关系为14ac abRR =，则灯L 的额定功率为_______W ．【例3】 如图所示电路中，电源两端电压保持18V 不变，小灯泡L 上标有“6V 13W ”字样，定值电阻110R =Ω，滑动变阻器最大电阻值250R =Ω．不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（ ） A ．开关S 断开时，电压表的示数为18VB ．电路接通后，小灯泡L 的最小实际电功率为0.75WC ．电压表的示数减少1V ，电阻1R 两端的电压就增加1VD ．小灯泡L 正常发光时，变阻器R 消耗的电功率为3.5W例题精讲知识点睛电功和电功率综合计算【例4】 如图所示，电源电压不变，只闭合1S 与只闭合3S 电流表的示数之比为3:2，下列说法正确的是（ ） A ．12R R 、之比为1:2B ．只闭合1S 与只闭合2S 电流表的示数之比为2:1C ．只闭合2S 与只闭合3S 电阻2R 消耗的功率之比为9:1D ．闭合12S S 、与只闭合3S 整个电路的功率之比为9:2【例5】 如图所示电路电源两端电压不变．当只闭合开关1S 且滑动变阻器3R 接入电路电阻值最大时，电压表的示数为3.6V ，滑动变阻器消耗的电功率为1.44W ，电阻1R 消耗的电功率为1P ．当只闭合开关2S 且滑动变阻器3R 的滑片P 在中点时，电压表示数为4.5V ，电阻2R 消耗的电功率为2P ．若12:8:15P P =．则电阻2____R =Ω．【例6】 图所示电路中电源两端电压不变．当①和②均为电压表时，开关S 闭合后，电压表12V V 、的示数之比为7:12，电阻1R 消耗的电功率为1P ．当①和②均为电流表时，开关S 闭合后，电流表12A A 、的示数之比为16:21，此时电阻2R 消耗的电功率为2P '．则12:P P '等于（ ） A ．1:12B ．1:16C ．3:64D ．9:16【例7】 小敏同学在做电学实验时按照如图所示的电路将电学器材连接，她使用的电流表量程为00.6A ，电压表的量程为0~3V ，电源两端的电压为6V 且保持不变，电阻R 的阻值为10Ω，允许消耗的最大电功率为0.9W ．滑动变阻器0R 的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A ．将开关S 闭合后，要保证电路中各个元件正常工作，以下说法正确的是（ ） A ．通过电阻R 的电流最大值为0.4A B ．滑动变阻器接入电路的最小值为5Ω C ．电压表示数最大的变化量为1VD ．滑动变阻器0R 消耗的最大功率为1.2W【例8】 如图所示电路，滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表的示数变化范围在0.2A 至0.6A ，电压表的示数变化范围在2V 至6V ．当滑动变阻器的滑片在这两点间移动过程中，滑动变阻器消耗的最大电功率是 W ．【例9】 把标有“6V 3W ”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V 的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后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（灯丝电阻不变）．下列说法正确的是（ ）A ．在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变大B ．电路的总功率最大值为10.8WC ．小灯泡的电功率最小值为0.75W【例10】 如图所示电路，电源两端的电压为7.5V ，且保持不变．小灯泡L 上标有“6V 3W ”的字样，滑动变阻器的铭牌上标有“101A Ω”的字样，电流表量程为0~0.6A ，电压表量程为0~3V ．不考虑灯丝电阻随温度的变化．闭合开关S 后，要求灯L 两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，则（ ） A ．电路中允许通过的最大电流是0.6A B ．小灯泡电功率的最大变化量是2.4W C ．电压表的示数变化范围是0~3VD ．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是3~8ΩΩ【例11】 某传感器上标有“3V 0.9W ”的字样（传感器可看作一个电阻）．据技术资料可知，如果传感器的实际电阻与标准值相比变化超过1.2Ω，则该传感器就失去了作用．为了检测传感器是否完好无损，学校课外活动小组设计了如图所示的电路．滑动变阻器R 0上标有“15Ω 1A”的字样，电流表量程为0.6A ，电压表量程为3V ．实际检测时，将一个电压恒定的电源加在图中a 、b 之间（在此电压下电路安全），闭合开关S ，通过调节R 0来改变电路的电流和R 0两端的电压，记录了两组数据（假设传感器在两次检测中阻值相同），则（ ）A ．若传感器完好无损，当传感器正常工作时，滑动变阻器的阻值不能超过8ΩB ．第1次检测时滑动变阻器消耗的实际电功率为0.27WC ．第2次检测时传感器消耗的实际电功率为0.81WD ．检测结果表明此传感器已经不能继续使用了【例12】 如图所示，电源电压恒为24V ，小灯泡的规格为“6V 3W”，滑动变阻器R 1的最大阻值为60Ω，定值电阻R 2的阻值为12Ω．电压表使用的量程为0～15V ，电流表使用的量程为00.6A ．要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，灯泡正常工作（设灯丝电阻不变）．下列说法正确的是（ ）A ．滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是24Ω～60ΩB ．滑动变阻器的滑片在移动的过程中，电压表与电流表示数变化量的绝对值的比值始终为24ΩC ．定值电阻2R 消耗电功率的最大值为4.32WD ．电路总功率的变化范围是9W~12W【例13】 如图所示电路电源两端电压保持不变．当开关S 1闭合，S 2断开时，电阻R 1消耗的电功率为P 1，电路消耗的总电功率13P P =总；当开关S 1断开，S 2闭合时，电阻R 2消耗的电功率为P 2，电路消耗的总电功率为P '总．若:3:2P P '=总总，下列关系正确的是（ ） A ．12:5:2R R = B ．23:5:4R R = C ．12:9:10P P = D ．2:27:10P P =总【例14】 如图所示电路电源两端电压不变，R 1是电阻箱，R 2是定值电阻．当开关S 闭合后，逐步改变电阻箱接入电路的电阻值，根据记录到的电压表与电流表的示数，绘制的图像如图所示．由此可知（ ） A ．电源两端电压为10VB ．定值电阻R 2的电阻值为20ΩC ．电路消耗电功率的最大值为7.2W【例15】 晓岚同学在科技月制作了一个多档位电热器模型．为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响，他将电表接入电路中，其电路如图所示．电源两端电压不变，R 1的阻值为20Ω，滑动变阻器的最大阻值为R 2．当开关S 闭合，S 1、S 2断开时，将滑动变阻器的滑片置于b 端，此时电压表示数为U 1，R 3消耗的功率P 3为6.4W ；当开关S 、S 2闭合，S 1断开时，电流表的示数为I 1，电压表的示数为U 2；当开关S 、S 1、S 2都闭合时，将滑动变阻器的滑片置于中点，电流表的示数为I 2．已知12:3:7I I =，12:2:9U U =．则下列说法中正确的是（ ）A ．2R 的阻值为30ΩB ．电源电压为36VC ．3R 的阻值为20ΩD ．当开关S 、S 1、S 2都闭合，将滑动变阻器的滑片置于b 端时，多档位电热器消耗的电功率为104.4W【例16】 在如图所示的电路中，电源电压不变．闭合开关S ，电压表V 1与V 2示数之比为3:4，电流表A 1的示数为1A ，电阻R 1的功率是4W ．若将电压表V 2换成电流表A 2，电流表A 2的示数为3A ．则下列计算结果正确的是（ ） A ．电阻R 1与R 2之比是3:4 B ．电源电压是12V C ．电阻R 3的阻值是2ΩD ．在如图所示的电路中，若通电1min ，电阻R 2消耗的电能是120J【例17】 有三只白炽灯灯泡，灯丝电阻不随温度变化．L 1标有“6V 3W ”，L 2标有“12V 6W ”，L 3标有“12V 12W ”．电压为18V 和24V 且保持不变的电源各一个．将不同的两个灯泡串联起来接在电源两端时，下列说法正确的是（ ）A ．将L 1与L 2串联起来接在18V 的电源两端，两灯都正常发光B ．将L 1与L 3串联起来接在18V 的电源两端，两灯都正常发光C ．将L 1与L 3串联起来接在24V 的电源两端，两灯都正常发光D ．将L 2与L 3串联起来接在18V 电源两端，L 2正常发光【例18】 如图所示电路，电路接通后，移动滑动变阻器的滑片，电压表的最大值为6V ，电流表的最大值为3A 、最小值为1A ，由此可以确定（ ）A ．定值电阻的阻值为3ΩB ．滑动变阻器的最大阻值为2ΩC ．电源电压为9VD ．滑动变阻器的最大功率为6.75W【例19】 如图所示电路，电源电压为12V 且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为25Ω，若电路中连接“6V 3W”的灯泡，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P 在A 点的位置，可使其正常发光．若在电路中改接一个“4V 2W”的灯泡，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P 在B 点的位置，也可以使该灯泡正常发光，在这一过程中，下列说法正确的是（ ）C ．电流表在两种情况下示数均为0.5AD ．两种状态下电路的总功率相等【例20】 如图所示为保温电饭锅的电路示意图，R1和R 2为两发热体电阻丝，S 为温控开关，A 、B 两点接在稳压电源上，12:10:1R R =，加热状态时电路的功率为1100W ，则下列说法正确的是（ ） A ．S 闭合时，电饭锅处于加热状态 B ．S 断开时，电饭锅处于加热状态 C ．保温状态时电路的功率为100W D ．保温状态时电路的功率为110W【例21】 如图所示，电源电压为12V 且保持不变，小灯泡L 的规格为“6V 3W ”，滑动变阻器的最大阻值为12Ω，电流表的量程为0～3A ．当开关S1、S 2都断开时，小灯泡L 恰能正常发光，则下列说法正确的是（ ） A ．R 1的阻值为24ΩB ．当开关S 1、S 2都断开时，在10min 内电流通过R 1所产生的热量是31.810J ⨯C ．当开关S 1、S 2都闭合时，要使电流表能安全使用，变阻器接入电路的阻值不得小于6ΩD ．当开关S 1、S 2都闭合时，R 2消耗的电功率的变化范围是12W ～24W【例22】 某校师生自制了一台电烘箱．电烘箱的电阻丝通过5A 的电流时，每分钟可产生46.610J ⨯的热量．求：（1）此时电阻丝的电功率； （2）此时电阻丝的电阻；（3）此时电阻丝的工作电压．【例23】 如图所示的电路中，当ab 两点间接入4Ω的电阻时，其消耗的功率为16W ．当ab 两点间接入9Ω的电阻时，其消耗的功率仍为16W ．求：（1）ab 两点间接入4Ω和9Ω的电阻时，电路中的电流； （2）电源的电压．【例24】 如图所示电路图，电源电压U =6V 且保持不变，闭合开关后，电流表A 1的示数为0.2A ，A 的示数为0.5A ． 求：（1）电阻R 1的阻值．（2）电阻R 2的电功率．【例25】 如图所示，灯L 1、L 2分别标有“6V 6W”、“6V 3W”的字样，电源电压为9V （两只灯的电阻值不变）．当开关S 闭合时，灯都能发光，则： （1）灯L 1、L 2的电阻各是多少？（2）灯L 1、L 2是否能正常发光，请通过计算说明．【例26】 如图所示的电路中，电源电压保持不变，110ΩR =，220ΩR =，灯L 标有“6V 1.8W ”的字样．当S 1、S 2闭合时，灯L 正常发光，求：（1）通过电阻R 1的电流；（2）当S 1、S 2断开时，灯L 两端的电压．【例27】 如图所示电路，电源电压不变，R1的电阻为20Ω，只闭合开关S 1时，电流表的读数为0.3A ；S 1、S 2都闭合时，电流表的读数为0.5A ，求：（1）电源电压；（2）S 1、S 2都闭合时R 2的电功率．【例28】 如图所示，U =6V ，电阻R1的阻值为20Ω，干路电流I 为0.5A ．求：（1）通过电阻R 1的电流I 1； （2）电阻R 2的电功率．【例29】 将一盏灯L 接到某电源上，它的功率为40W ；如果将该灯和电阻R 串联后接到原电路中，则电阻R消耗的电功率为3.6W ．设电源电压不变，灯的电阻不随温度而改变且灯的电阻大于R ，此时灯的电功率是多少?【例30】 如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L 标有“12V 12W ”字样，212ΩR =，当开关S 1、S 2、S 3都闭合时，电流表示数为1.4A ，这时灯L 正常发光，求： （1）电源电压；（2）电阻R 1的阻值；（3）当开关S 3闭合，S 1、S 2都断开时，若不计温度对灯丝电阻的影响，问灯L 实际消耗的电功率是多少？【例31】 如图所示，电热水器有加热和保温两种状态（由机内温控开关S 2自动控制），其铭牌技术参数如表中所示．（1）开关S 1、S 2均闭合时，热水器处于哪种工作状态?电阻R 1、R 2的阻值分别是多少?（2）利用原有电路元件，设计出另一种能够实现加热和保温两种工作状态的实用电路（由机内温控开关S 2自动控制）．画出设计的电路图，算出加热时的总功率．【例32】如图所示，电源电压为12V，当滑动变阻器的滑动片P移至中点时，额定电压为6V的小灯泡L正常发光；当滑动片P移至最左端时，小灯泡的实际功率为4W，求小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大值．【例33】小明的奶奶住在徐闻农村，她家的楼道灯泡在深夜时很容易烧坏．为解决这一问题，小明设计了如图所示的电路，L1和L2都是“220V 40W”．请回答下列问题：（设灯泡的电阻不变化，电源电压变化忽略不计）（1）乙灯泡的电阻是多少?闭合开关S和S1，L1正常发光，工作5h消耗的电能是多少?（2）断开S1，闭合S，让两灯泡都发光，深夜灯泡就不容易烧掉了，请计算此时L1两端的电压．（3）请计算两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率是多少?【例34】小华家买了一个家用电吹风，如图甲所示．其简化电路如图乙所示，主要技术参数如右表．请解答如下问题：（1）当电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是多少？（2）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率最大？此时电路中的总电流是多大？（3）当电路供电电压为200V时，电吹风电热丝的实际电功率为多大？（计算结果保留一位小数）【例35】如图所示，灯泡L标有“6V3W”字样，滑动变阻器的最大值为12Ω，当开关S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，小灯泡恰好正常发光．求：（1）灯泡的电阻；（2）电源电压；（3）当开关S1闭合、S2断开时，滑片移到变阻器的最左端，求灯泡的功率．【例36】2010年，环渤海经济开发区经济建设上升为国家战略高度，我们潍坊为响应国家号召，发展低碳经济，在沿海地区建造了风力发电厂，如图所示．下表给出了不同风速（16m/s1小时，产生的电能可供小明家的空调（220V 5A）、电热锅（220V 40Ω）同时工作多少小时?（2）若潍坊沿海年平均风速为8m/s，50台这样的风力发电机工作一天，获得的电能相当于完全燃烧多少吨煤?（煤的热值为3）310J/kg【例37】 如图所示的是某型号电热水壶铭牌，壶中装有1.8L 温度为20C ︒的水，求：（1）将水烧开，水吸收的热量是多少？（一个标准大气压下，34.210J/(kg C )c =⨯⋅︒水）（2）若在电热水壶工作时，标有“3000r/kW h ⋅”的电能表在1min 内转了50转，电路的实际电压是多少？（3）不计热损失，此时烧开一壶水大约需要多少时间？【例38】 2009年10月1日的国庆联欢晚会上，有一个漂亮的“光立方”，它是由4028棵“发光树”组成的．如图所示，每棵“发光树”上有168个LED 灯（发光二极管），在得到同样亮度的情况下，其耗电量不到白炽灯的十分之一． （1）若每个LED 灯的功率为0.1W ，则一棵“发光树”正常工作100min消耗了多少电能？ （2）若一棵这样的“发光树”正常工作100min 消耗的电能全部用来给水加热，在一标准大气压下可以把质量为多少千克20C ︒的水烧开？【例39】 小华家要购买一台即热式电热水器（俗称“过水热”），替换原来的箱式电热水器，它能使水温在数秒内就达到适宜温度．（1）这种“过水热”的铭牌上注明：“220V 6000W”．当它正常工作时，通过它的电流是多少？（2）鸡西市生活用电的电费为0.5元/kW h ⋅，当地澡票价格是4元，如果他使用这种“过水热”洗澡，每次累计通电时间是10分钟．请你计算一下，他每次洗澡可节省多少元？（用水发生的费用按0.1元计算）（3）因为“过水热”工作环境潮湿且功率大，那么在安装、使用过程中，应当注意什么呢？（已知他家的空气开关上标有的最大额定电流是20A ）（4）最近，小华发现许多邻居在使用“太阳能”热水器．如果你是小华，那么，你是选择“太阳能”呢，还是选择“过水热”呢？说出选择的依据．【例40】 电水壶能在较短的时间内提供沸水，正好与现代人的生活节奏合拍，是现代家庭中必备的电器．右表是某品牌电水壶的铭牌．（1）从安全方面考虑，电水壶的插座应选用图中的 ； （2）电水壶的额定电流是多少？（3）该电水壶装满水后正常工作，则将20C ︒的水加热至沸腾至少需要多长时间?（不计热量损失，水的比热容是34.210J/(kg C)⨯⋅︒，水的密度是331.010kg/m ⨯，外界气压为1标准大气压）【例41】 如图是测量高于湖水警戒水位装置的原理图．长方柱形绝缘容器A 内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接，底部有一小孔与湖水相通，且容器底面与警戒水位相平．已知电源电压恒为6V ，小灯泡标有“2V 2W”字样（灯丝电阻不变）．两金属板间的湖水电阻R 与x 的关系如图所示（x 为容器内水柱高度h 的倒数，即1x h=）．求：（1）小灯泡的电阻．（2）湖水水位高于警戒水位多少米时，灯泡正常工作．（3）将电流表改为水位计，水位计的刻度是否均匀，说明理由．【例42】如图所示是小李家的部分电路，灯L上标有“220V 40W”．他将电阻丝电阻为40Ω的电热水壶插入插座，发现烧开满壶水需要5min，电热水壶的电阻丝产生的热量为5．若灯丝和电阻310J丝的电阻均不随温度变化，求：（1）火线与零线间的实际电压为多少?（2）开关S闭合时，灯L的实际功率是多少?【例43】如图甲电路所示，电源电压为9V且保持不变，小灯炮标有“6V6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙．求：（1）小灯炮正常发光时电阻为多少欧?（2）当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率为多少瓦?（3）当电压表的示数为2V时，整个电路10s内消耗的电能是多少焦？【例44】现有两个电路元件定值电阻R1和热敏电阻R2（电阻随温度改变而改变，且对温度很敏感），它们各自的电流与两端电压的关系如图甲所示．将这两个电路元件接入图乙所示的电路中，电源电压为6V．当电流表读数为70mA时，求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）通过热敏电阻R2的电流；（3）R2的电阻；（4）电源的总功率．【例45】太阳能电动车，它由太阳能电池提供动力，右图是它的电路简化图，光能转化为电能储存在太阳能电池中，提供电动机转动需要的动力，可通过改变调速电阻来调节电动机转速．已知太阳能电池电压为600V．请回答以下问题：（1）当调速电阻的滑片P在最右端时，调速电阻接入电路的阻值为10Ω，闭合开关S，电压表示数为500V，此时电动机的电功率是多少？（2）当调速电阻的滑片P滑到最左端时，电动机电功率达到18kW，此时电流表示数多大？【例46】 在工业生产中，经常用热敏电阻来探测温度．如图甲所示的电路，将热敏电阻0R 放置在热源内，其余部分都置于热源外，这样就可以通过电流表的示数来表示热源温度．已知电源电压是9V ，定值电阻R 的阻值是100Ω，热敏电阻0R 的阻值随温度变化的关系如图乙所示．求： （1）当热源的温度升高时，热敏电阻阻值_________________，电流表的示数_______________；（两空都选填“增大”、“减小”或“不变”）（2）当热源的温度为30C 时，电流表的示数是多少？ （3）已知电流表的量程是0.03A ，此电路能够测量的最高温度是多少？此时该电路在100s 内电流做了多少功？【例47】 如图所示电路，电源电压和定值电阻x R 都未知，1R 是调节范围足够大的电阻箱，2R 和3R 的电阻值分别是3R和6R ，闭合开关S 后，当电阻箱电阻值调节为R 时电流表读数为0I ，当电阻箱电阻值再调节为6R 时电流表读数为034I ．求：（1）计算电阻箱电阻值调节为R 时3R 的电功率； （2）电源电压和定值电阻x R 的阻值；（3）如果在电路中A 、B 两点间接入一个电压表，不断改变电阻箱的阻值，将会得到一系列电压表和电流表的读数，请在乙图的坐标系U —I 中定性地画出电压表和电流表的读数所反映的图线．【例48】 为创建全国“环保节能模范城市”，新建的小区将普遍安装太阳能路灯．如图甲所示是某型号太阳能甲 乙 丙（1）太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关如图乙中的S ．晚的情况下均会缩短使用寿命，为了避免铅酸蓄电池过充或过放，控制开关S与触点接触即可．（2）铅酸蓄电池最多能储存多少千瓦时的电能?（3）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为2⋅（每一秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J/(s m)1000J），太阳能电池光电转换率为8%，则太阳能电池板的面积为多大？【例49】为进一步推广使用高效节能空调，自2009年6月1日，财政部、国家发改委采取补贴方式推广高效“220V 40A”、“220V 20A”、“220V 20A”．若将空调直接接入电路，请通过计算说明在使用时可能会出现什么危险？如何解决？（2）若小明家夏天空调制冷共正常工作200h，耗电多少度？（3）夏天空调工作时，小明发现室外机旁在滴水，请问这些水是在哪里形成的？解释它的形成过程．【例50】在如图所示的电路中，电源电压恒为12V，R1=12Ω，灯泡L上标有“12V 6W”的字样，假如灯泡的电阻不随温度而变化．计算结果保留到小数点后两位数字．（1）只闭合开关S1时，电压表的示数为4V，求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值和灯泡的实际电功率；（2）再闭合开关S2、S3，求此时电流表A的示数．【例51】如图所示，电源电压为12V，且保持不变，当只闭合开关S1时，电流表A的示数是1A，开关S1、S2同时闭合时，电流表的示数为1.5A．求：（1）R1电阻的大小（2）R2消耗的电功率是多少？（3）S1、S2同时闭合时，通电10s电路中产生的热量是多少？【例52】L ED灯是一种新型的环保节能灯（如图）．某款LED灯的额定电压为24V．额定功率为12W，它与“PZ220—100”的白炽灯正常发光时的亮度相当．（1）该LED灯正常工作时电流是多少安？（2）每天正常工作5h，使用上述一盏LED灯比一盏白炽灯可节约电能多少千瓦时?（3）某个家庭原来全部用白炽灯来照明，平均每月照明用电40kW h⋅，现全部改用LED灯．相同情况下可节能约70％．已知每节约1度电就能减排约1kg的二氧化碳，则改用LED灯后，这个家庭平均每月能减排二氧化碳约多少千克?【例53】半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大．如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像．根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一空间的温度，使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表（00.6A）、开关、定值电阻R（10Ω）、导线若干．（1）当环境温度为20C︒时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压．（2）电流表的读数为0.4A时，求当时环境温度和半导体电阻的电功率分别是多少？【例54】如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置．R是滑动变阻器，它的金属片是杠杆的一端，R'是阻值为12Ω的定值电阻，电流表量程为00.6A，电源电压为6V，由油量表（用电流表改装）的指针指示的刻度就可知油箱内油的多少．求：（1）定值电阻R'的主要作用．（2）当油量表的指针指在刻度盘中央时，滑动变阻器消耗的功率是多少？（3）能否将电压表接入这个电路？为什么？【例55】如图是某用电器设备内的一部分电路其中R0的阻值为2Ω，电源电压保持不变，现进行以下测试，请根据测试数据解答问题：（1）闭合S，断开S1，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表示数为2V，电流表示数为0.3A，求电源电压及滑动变阻器接入电路的阻值．（2）当S1，S2都闭合时，把滑动变阻器的滑片P移动到最左端，电流表的示数为0.5A，小灯泡恰好正常发光，求此时小灯泡的电阻额定功率．【例56】如图所示，将滑动变阻器滑片P从某一位置移到另一位置，电压表的示数由8V变为6V，电流表示数相应由0.4A变为0.6A，求在此过程中：（不计温度对电阻的影响，电源电压保持不变）（1）定值电阻R0两端电压的变化量是多少?（2）定值电阻R0电功率的变化量是多少？【例57】研究表明，在汽车中听音乐有助于减轻驾驶途中的疲劳，使驾驶者、乘坐者身心感到轻松愉快，某品牌汽车上的收音机的基本结构可以简化成如图所示的电路，其中R1代表机体电阻，R2为音量控制电阻，R2的最大电阻为750，R3为扬声器的等效电阻，电源电压为4.5V，问：（1）当滑片P滑到a端时，流过电源的电流为0.015A，此时电路中的总电阻为多少？机体电阻R1消耗的电功率为多少？（2）当滑片P滑到什么位置时，扬声器音量最大？为什么？。
中考物理易错题精选-电功率的综合计算问题练习题含答案
一、初中物理电功率的综合计算问题1．定值电阻 R 1、R 2 和滑动变阻器R 3接入如图电路中，电源电压不变。
当开关S 1闭合，S 2断开，滑片P 位于a 点时，电压表V 1和V 2的示数之比U 1∶U 2＝2∶1.电流表的示数 I 1＝1A ；滑片 P 位于最右端时，电压表 V 1 和 V 2 的示数之比 U 1′∶U 2’＝2∶5.当开关 S 1 断开，S 2闭合，两个电压表V 1 和 V 2的示数之比U 1’’ ∶U 2’’＝3∶l 。
当通过开关的闭合与 断开及调节滑动变阻器的滑片，可使电路消耗的功率最小为4.5W ，则下列说法 正确的是（ ）A ．电源的电压为 10VB ．滑动变阻器的最大阻值是 20ΩC ．当开关 S 1 断开，S 2 闭合，R 1 消耗的电功率为 4WD ．当开关 S 1 闭合，S 2 断开，R 1 消耗的最大功率为 4.5W【来源】湖南长沙市广益实验中学2019-2020学年九年级3月月考物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】根据串联电路中电压与电阻成正比，电路最小功率时，就是电压不变时电阻最大解答。
【详解】A ．由上图可知，闭合S 1断开S 2时R 2被短路，电路为R 1与滑动变阻器的串联电路，V 1测R 1的电压，V 2测滑动变阻器的电压，根据串联电路中电压与电阻成正比，由题意可得11221aU R U R == 推出R 1=2R a -----------(1)112325U R U R '==' 推出5R 1=2R 3------------(2)1a1A +U R R =源-----------(3) 当闭合S 2，断开S 1时，滑动变阻器被短路，为R 1与R 2的串联电路，V 1测R 1与R 2的总电压，V 2测R 2的电压，根据串联电路中电压与电阻成正比，由题意又可得1122231U R R U R ''+=='' 推出R 1=2R 2-------(4)电路最小功率时，就是电压不变时电阻最大则有21234.5W ++U R R R =源--------(5)联立(1) (2) (3) (4) (5)解之得12V U =源 ；18R =Ω ；24R =Ω ；320R =Ω ；a 4R =Ω故A 错误；B ．滑动变阻器的最大阻值是320R =Ω，故B 正确；C ．当开关 S 1 断开，S 2 闭合，滑动变阻器被短路，R １与R ２串联这时R １消耗功率2211212V ()()88W +8+4U P R R R =⨯=⨯Ω=ΩΩ源 不是4W ，故C 错误；D ．当开关 S 1 闭合，S 2 断开，R 2被短路，当滑动变阻器R 3=0时，R 1 消耗的功率最大为221(12V)8U P R '===Ω源18W不是4.5W 所以D 错误。
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电功率综合计算
电功率是指单位时间内电路中各元件消耗或释放的电能大小，是电路
运行状态的重要指标之一、动态电路中的电功率计算比较复杂，需要综合
考虑电流、电压和时间的变化。
一、直流电路的电功率计算
在直流电路中，电功率可以通过欧姆定律来计算。
根据欧姆定律，电
功率可以表示为P=I×V，其中P表示功率，I表示电流，V表示电压。
对于一个简单的直流电路，如果已知电阻为R，电流为I，电压为V，则电功率可以表示为P=I×V=I^2×R=V^2/R。
如果电流和电压是随时间发生变化的，那么可以通过对时间取平均值
来计算电功率。
例如，如果已知电流为I(t)，电压为V(t)，则在时间间
隔Δt内的平均功率可以表示为：
P_avg = (1/Δt) ∫[I(t) × V(t)] dt
二、交流电路的电功率计算
在交流电路中，电压和电流是以正弦波形式随时间变化的。
为了准确
计算电功率，需要考虑电流和电压之间的相位差。
对于一个交流电路，电压和电流的波形可以表示为：
V(t) = Vm sin(ωt + θv)
I(t) = Im sin(ωt + θi)
其中，Vm表示电压峰值，Im表示电流峰值，ω表示角频率，θv和
θi分别表示电压和电流的相位角。
交流电路中的电功率可以表示为：
P(t)=V(t)×I(t)
= (Vm sin(ωt + θv)) × (Im sin(ωt + θi))
= (Vm Im/2) [cos(θv - θi) - cos(2ωt + θv + θi)]
可以看出，交流电路的电功率是随时间变化的，包含了两个部分：平均功率和交流功率。
平均功率是指在一个周期内电路吸收或释放的平均电能大小；交流功率是指电路在一个周期内往返传输的电能大小。
为了计算交流电路的平均功率，需要对上式进行时间平均，即：
P_avg = (1/T) ∫[P(t)] dt
其中，T表示一个周期的时间。
三、电功率计算的实例分析
假设有一个简单的直流电路，包含一个电阻为10Ω的电阻器，电流为5A，电压为50V。
则直流电路的电功率可以计算为：
P=I×V=5A×50V=250W
假设有一个交流电路，电压波形为Vm sin(ωt + θv)，电流波形为Im sin(ωt + θi)，电压峰值为100V，电流峰值为10A，角频率为100 rad/s，电压相位角为0°，电流相位角为30°。
则交流电路的电功率可以计算为：
P(t) = Vm Im/2 [cos(θv - θi) - cos(2ωt + θv + θi)]
P_avg = (1/T) ∫[P(t)] dt
由于交流电路的功率是随时间变化的，计算平均功率需要对上式进行时间平均。
以上是电功率在动态电路中的综合计算方法，通过电流、电压以及时间变化等因素的综合分析，可以得到电路中不同时间段的功率大小，为电路设计和优化提供重要参考。