欧姆定律电功率精选计算题

1.饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图3-4-1所示的电路，其中S是一个温控开关，当开关S接a时，饮水机正常工作，将水迅速加热；当水达到一定温度时，

开关S自动换到b，饮水机处于保温状态，若饮水机正常工

作时发热板的电功率为550 W ，而保温时的发热板的功率是正常工作时电热板功率的0.1倍，求电阻R

的阻值.

1

图3-4-1

2.在如图3-4-2的电路中，已知滑动变阻器的最大阻值为18 Ω，电流电压恒为6 V ，灯泡上 有“6 V3 W ”的字样.

图3-4-2

(1)闭合S 1、S 2滑片P 滑到b 端时，电流表示数为1 A ，求电阻R 1的值.

(2)闭合S 1断开S 2，滑片P 滑到a 端时，电压表的示数为多少?电阻R 上 消耗的电功率是多大?

【答案】(1)12 Ω (2)2.4 V ，0.48 W

【例1】如图3-4-3所示的电路中，滑动变阻器R3的最大阻值是20 Ω ，电源电压为8 V 且保持不变，当滑动变阻器的滑片P 移至a 端时，将S 1闭合，S 2断开，电流表的示数为0.8 A ，当滑动变阻器滑片P 移至b 端时，将S 1、S 2都 闭合，电流表的示数为2A ，求：R 1、R 2的阻值.

图3-4-3

解：(1)当滑片P 移至a 端，闭合S 1，

断开S 2时，R 3连入电路的阻值

为0，R 1短路，只有R 2连入电路，

其等效电路为3-4-3(a)所示

(2)当滑片P 移至b 端，闭合S 1、S 2时，

R 2短路，R 1与R 3并 联，且R 3=20 Ω，

其等效电路如图3-4-4(b)所示

I 3=8 / 20 A=0.4 A

I 2=2A-0.4 A=1.6 A

R 3=U / I 3=8 / 1.6 Ω=5 Ω

图3-4-4

ΩΩ108.08则2===I U R

【例2】如图3-4-5所示电路，电源电压U=4.5 V 且保持不变，R 1=5 Ω，变阻器R 2的最大阻值为20 Ω，电流表量程为0～0.6 A ，电压表量程为0～3 V ，通过分析计算：说明变阻器R 2允许的取值范围

图3-4-5

(1)当滑片P 向左端移动时，R 2减小，电路中电流增大，R 2两端的电压减小 ，电流表的量程为0～0.6 A ，即电路中的电流最大值为0.6 A ，那么此时R 2接入电 路中的值为最小值、R 2min U 1=I 1·R 1=0.6×5 V=3 V

U 2=4.5 V-3V=1.5 V

∴R 2min =U 2 / I 2=1.5 / 0.6 Ω=2.5 Ω

(2)当滑片P 向右端移动时，R 2增大，R 2两端的电压增大，电压表的量程为 0～3 V ，即R 2两端的电压最大值为3 V ，此时R 2接入电路中的阻值为最大值 R 2max U′1=4.5 V-3 V=1.5 V

I′1=1.5 / 5 A=0.3 A

∴R 2max =U′/ I ′2=3 / 0.3 Ω=10 Ω

综上所述R 2的取值范围为2.5 Ω≤R 2≤10 Ω.

【例3】如图3-4-6所示电路，电源电压U 恒定且小于10 V ，R 1=1 5 Ω，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，小灯泡L 的电阻小于15 Ω，当开关S 断开，滑动变阻 器的滑片位于b 端时，○表示数为0.2 A ，当开关S 闭合，滑动变阻器的滑 片位于

a 端时，○表示数为1 A ，且小灯泡正常发光，求小灯泡的

额定 功率(忽略温度对灯丝电阻的影响).

图3-4-6

A A

【例4】如图3-4-7所示是一个电热毯示意图，R

是电热毯

中的电阻丝，R是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.

(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

每1分钟有60 J的电能

转化为内能，电阻R 的阻值为多大?

图3-4-7

【例5】如图3-4-8所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，已知当滑片P分别滑至a端和b端时，电阻R

1

消耗

的电功率之比为P

1∶P

2

=9∶4，当滑片在a端时，电流表示

数为3 A，滑片P在b端时电压表示数为6 V，求：(1)R

1

的阻值

和滑动变阻器的最大阻值R

2

；(2)电源电压是多少伏?

图3-4-8

1.如图3-4-9所示的电路中，电源电压为12 V且保持不变，

，闭合开关S后，当滑动变阻器滑动变阻器最大值为R

2

的滑片P由a端向b端滑动时，○表示数由1.5 A变为0.5 A，

A

求：

图3-4-9

(1)滑动变阻器的最大阻值.

(2)电压表的示数的变化范围.

(3)滑动变阻器的滑片P滑到b端时，

通电2minR1产生的热量.

【答案】(1)16 Ω (2)0～8 V (3)240 J

2.如图3-4-10所示，灯L 1标有“6V3W”灯L 2标有“12V4W”，将开关闭合后L 1恰 好正常发光，求：

图3-4-10

(1)电压表示数.

(2)电流表A 2的示数.

(3)灯L 2的实际功率和L 2通电1min 产生的热量.

【答案】(1)6 V (2)0.17 A (3)60 J