初三科学--电功率综合计算讲义 (2)

学员编号： 年 级： 九年级 课 时 数：3 学员姓名： 辅导科目： 科学 学科教师： 授课主题 授课日期及时段 C （专题名称） 电功与电功率综合计算 教学内容 一、专题检测 1.如右图所示，电源电压恒为12V不变，RL、R1及滑动变阻器的最大阻值分别是10Ω、40Ω、50Ω，灯的额定电压为12V，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（ ） A.当S闭合，S1断开，滑片P在b端时，灯泡的功率为0.4J B.当S闭合，S1断开，滑片P在b端时，电流表的示数为0.2A C.当S闭合，S1断开，滑片P在a端时，灯每秒钟消耗的电能为14.4W D.当S、S1均闭合，滑片P在a端时，电路总功率为14.4W 答案：B 2.如右图所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6V 3W”字样。当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0A，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移至b端时，电源电压U和灯L消耗的电功率P为 A． 6V 1.5W B. 6V 0.75W C. 3V 1.5W D. 3V 0.75W 答案：B 3.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如右图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析正确的是 A．乙消耗的电功率为3．6 W B．甲消耗的电功率为3.6W C．甲中的电流小于乙中的电流 D．甲的电阻值小于乙的电阻值 1

答案：A 4.某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是( ) ．．A．闭合开关前，滑片P应滑到B端 B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率 D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮 答案：B 5.某同学设计了如图所示的双向开关电路，电源电压保持不变，灯Ll标有“3V 3W”字样，灯L2标有“9V 4.5W”字样.当开关拨至2位置且滑片滑到A端时，灯L2恰好正常发光．下列说法正确的是（不计灯丝电阻随温度的变化）( ） A．电源电压为12V B．L2正常发光时，电路中的电流为2A C．要使L1正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值应为6Ω D．当灯L1、L2分别正常发光时，两次电路的总功率之比为2:3 答案：C 二、题型突破 题型一:用电器要正常工作问题 例1：标有“6V 6W”、“3V 3W”的灯L1和L2（假设灯丝电阻不变），若将它们并联接在某电源上，两灯都发光，下列说法正确的是（ ） A.灯L1比灯L2亮 B.灯L1、L2的实际功率之比为2﹕1 C.电源电压为3V时，灯L2正常发光 答案：C 例2：将一个标有“3V、3W”字样的灯泡接到9V的电源上，若要让它正常工作，应串联一个 Ω的电阻。 答案：6 题型二：功率变化问题 例1:如图所示的电路，电源电压为3V且保持不变，滑动变阻器R1标有“1A 10Ω”的字样。当滑动变阻错的滑片P在最右端时闭合开关S，通过灯泡L的电流为0.5A，移动滑动变阻器的滑片P，在电路安全工作的情况下，下列说法正确的是 A．向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮

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D.电源电压为9V时，灯L1 、L2都正常发光 B．滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9A C．R1消耗的电功率范围是1.5W-3W D．电路消耗的总功率范围是2.4w～4.5w 答案：D 例2：如图4所示电路，电源电压保持不变，闭合开关后，滑动变阻器滑片从左向右移动的过程中，下列说法正确的是 A．电流表示数逐渐变大 B．电压表示数逐渐变小 C．电灯的亮度逐渐增强 D．电路总功率逐渐变大 答案：B 练习1：如图所示的电路中，电源的电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，滑片P向右移动时，则（ ） A ． 电流表A的示数变大 C ． 电路消耗的总功率增大 B． 电压表V的示数不变 D． R1消耗的电功率减小 答案：D 练习2：如图所示电路，电阻R1=10Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.5A．下列说法正确的是（ ） A．通过电阻R2的电流为0.5A B．电阻R2的阻值为15Ω C．电源电压为4.5V D．电阻R1消耗的电功率为3W 答案：B 题型三、灯泡亮度问题 例1：小明观察到傍晚时候家里的白炽灯比较暗，而在早晨时较亮，他进一步观察发现：傍晚电能表转盘转动比 3

早晨还快一些，这是什么原因呢？ A．傍晚时家里的同盏白炽灯的额定功率比早晨时的小 B．傍晚时家里的同盏白炽灯电阻比早晨的大，实际功率小 C．傍晚时家里的同盏白炽灯实际电压比早晨的小 D．傍晚时家里的用电器总功率比早晨的小 答案：C 例2：对于L1、 L2（额定电压相同，电阻R1议： 甲认为：电功率与电阻成正比，因为R1较大，所以，灯泡L1更亮； 乙认为：电功率与电阻成反比，因为R2较小，所以，灯泡L2更亮. （1）你认为甲乙两位同学观点各自成立的条件是什么？ (2)请你画出电路图，分别对两位同学的观点做出正确的解释（要有必要的文字说明、公式推证）。 答案：（1）甲同学观点成立的条件： ①甲同学观点成立的条件是：I1=I2（流过两只小灯泡的电流相同） ②乙同学观点成立的条件是：U1=U2（加在小灯泡两端的电压相等） （2）方法一：①针对甲同学的观点，设计如图A所示的电路 推证如下：根据 P =IU I=U／R 22 可得： P1实= I1 (I1 R1)= I1 R1 P2实= I2 (I2 R2)= I2 R ∵ R1﹥R2 I1=I2 ∴ P1实﹥P2实 灯泡的实际功率越大灯泡越亮 由此得出：通过两只灯泡的电流相同时，电功率与电阻成正比，因R1较大，所以灯泡L1更亮。 ②针对的乙同学观点，设计如图B所示的电路： 推证如下：根据 P =IU I=U／R 22可得： P1实=( U1／R1) U1= U1／ R1 P2实=( U2／R2) U2= U2／ R2 ∵ R1﹥R2 U1=U2 ∴ P1实﹤P2实 由此得出：两只灯泡两端的电压相同时，电功率与电阻成反比，因R1较大，所以灯泡泡R2更亮； 题型四、电功率与串并联电路问题 例1：如图所示，电源电压保持不变，电阻R1:R2=1：2,当开关S接触a时，电流表的示数为0.3A，R2消耗的功率为P1；当开关S接触b时，R0消耗的功率是0.8w，R2消耗的功率为P2。且P1:P2=9:8,则R1= Ω，电源电压U= V。 R2）两个小灯泡连接到电路中谁更亮的问题，两位同学产生了争 答案：20,12 例2：在图所示电路中，电源电压6V保持不变。只闭合开关S1，电流表示数为0.2A；再闭合开关S2，电流表示数变化了0.4A。则R2的阻值为 Ω，S2闭合前后R1消耗的电功率相差 W。 4

答案：20；3.2 练习1：如图所示，电源电压不变，小灯泡上标有“6V 3W”的字样（小灯泡电阻不变），当开关S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器R2的滑片P滑到a时，小灯泡正常发光，电流表的示数为1.5A，则电源电压为 V，R1的电阻为 Ω；当S1、S3闭合，S2断开，滑动变阻器滑片P滑到b端时，电压表示数3V，电流表的示数为 A。 答案：6；6；0.25； 题型五、发热档位问题 例1：电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制〕，从说明书上收集到如下数据及如图10所示的电路原理图当温控开关况断开时，饮水机处于 工作状态；电热饮水机在加热状态下的工作电流为 A。 答案：保温，2 例2：一种有冷风和热风两个档位的电吹风，其电路如图所示，铭牌上的主要参数如下表。 额定电压U / V 电源频率f / Hz 冷风功率P1 / W 热风功率P2 / W （1）电吹风正常工作时，通过电动机的电流是多少？ （2）电热丝正常工作时的电阻多大？（结果保留一位小数） （3）电吹风在热风档正常工作1min，电吹风消耗的电能是多少？ 答案:解:（1）流过电动机的电流I1220 50 33 1200 P133W0.15A U220V（2）电热丝正常工作时的功率P3 = P2错误！未找到引用源。P1 = 1167W 电热丝正常工作时的电流I3P31167W5.3A U220VU220V41.5 I35.3A

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电热丝正常工作时的电阻R（3）电吹风消耗的电能W=P2t=1200W×60s=7.2×10J 题型六、与图像结合问题 例1：如图13所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V。闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I—U关系图像如图14所示。则小灯泡的额定功率为 W，电源电压为 V，滑动变阻器的最大阻值为 Ω。 4 答案：24 12 9 例2：如图甲所示电路，电源电压恒为1.5V，闭合开关后，把滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动．由于滑动变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后，电流表才有读数，此时电压表的示数为1.35V．且电流表读数I与滑片P移动的距离x的关系如图乙所示．求： （1）当电流表开始有读数时，滑片P移动的距离x的值和R2接入电路的阻值； （2）电阻R1的阻值； （3）当滑片P移到x等于10cm处时，R2消耗的电功率． 答案：解：（1）由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压； 2由图乙当电流表开始有读数即I=0.15A时，滑片P移动的距离x=5cm；R2接入电路的阻值：R2=U/I=1.35V/0.15A=9Ω． （2）R1两端的电压：U1=U-U2=1.5V-1.35V=0.15A， R1=U2/I=0.15V/0.15A=1Ω． （3）由乙图可知，当滑片P移到x等于10cm处时，电路中的电流I′=0.3A；R1两端的电压： U1′=I′R1=0.3A×1Ω=0.3V，R2两端的电压：U2′=U-U1′=1.5V-0.3V=1.2V， R2消耗的电功率：P2=U2′I′=1.2V×0.3A=0.36W． 答：（1）当电流表开始有读数时，滑片P移动的距离x的值为5cm，R2接入电路的阻值为9Ω； （2）电阻R1的阻值为1Ω； （3）当滑片P移到x等于10cm处时，R2消耗的电功率为0.36W． 三、专题过关 专题一：用电器要正常工作问题 1.小明家电热吹风机的铭牌如表格（甲）所示，其工作原理如图（乙）所示．由于使用了多年，吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，电动机性能仍保持不变．为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风，发现电能表的转盘6min内转过132圈，电能表规格如图（丙）所示．问：

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（1）氧化电热丝的实际电阻值是多少？ （2）为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝？ （3）新电热丝的阻值是多少？ 解：（1）氧化后吹热风时，6min内消耗的电能： W==0.044KW， 此时吹热风时电路的实际功率： P===0.44KW=440W， 此时电热丝的实际功率P热′=P﹣P电动机=440W﹣40W=400W， 氧化电热丝的实际电阻值R′===121Ω． （2）吹风机正常工作时，P热=480W， 电阻丝的阻值R===≈100.8Ω＜121Ω； 因并联电路电阻越并越小、小于任何一个分电阻，串联电路电阻越串越大、大于任何一个分电阻； 所以为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝并联一段新电热丝． （3）因并联电路中=+可得：=+， 解得：R新=605Ω． 答：（1）氧化电热丝的实际电阻值为121Ω； （2）为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝并联一段新电热丝； （3）新电热丝的阻值是605Ω． 2.如图所示，某同学把标有“6V 2W”和“6V 3W”字样的两个小灯泡L1、L2串联在电源电压为10V的电路中进行探究实验，下列结果中正确的是（ ） A.灯L1能正常发光 B.灯L2能正常发光 D.灯L2的灯丝会被烧断 C.灯L1发光比灯L2暗 答案：A 3.某小区最近一段时间由于楼道灯的供电系统电压偏高，所用的路灯“220V 40W”灯丝经常熔断，在电压暂时无

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法改变的情况下，为了延长楼道灯的使用寿命，小明所采取的下列方法切实可行的是（ ） A．换用一颗“220V 60W”的灯泡替换原来的灯泡接入原电路中使用 B．换用一颗“220V 15W”的灯泡替换原来的灯泡接入原电路中使用 C．换用两颗“220V 40W”的灯泡并联后替换原来的灯泡接入原电路中使用 D．换用两颗“220V 40W”的灯泡串联后替换原来的灯泡接入原电路中使用 答案：D 4.小翔的爸爸出差带回一个“快热式电热水器”，准备安装在家里的电路中，如图是其标牌上的部分内容和电能表照片的截图。则： （1）假如该热水器正常工作，通过的电流为多大？（结果均可保留一位小数） （2）如果该热水器直接安装到家里原来的电路中行吗？写出一种可能出现的问题？ （3）若经过专业人员的处理后，热水器能够在家里使用了。可是每次启动热水器时，与它相邻的电灯都会变暗。小翔分析发现，这是因为导线有电阻会消耗电能，导致电器两端的电压降低。设他家导线电阻共为2Ω，当只有热水器工作时，求： ①热水器两端的实际电压。 ②在此情况下，电路1h共消耗多少电能？（热水器的电阻变化忽略不计） 答案：（1）通过的电流I0= P0/U0= 8000W/220V≈36.4A。 （2）不能直接连入原电路中。可能出现的问题有：（只需写出一种）烧坏导线、烧坏熔丝、烧坏电能表、引起火灾或者空气开关跳闸等。 （3） ① 热水器电阻R2= U0/P0 =（220V）/8000W≈6Ω，导线电阻R1=2Ω，工作电路如图所示，此时电路电流I= U/（R1+R2）=220V/（2Ω+6Ω）＝27.5A，实际电压U2=IR2= 27.5A×6Ω＝165 V。 22 8

②电路1h共消耗电能W=UIt= 220V×27.5A×3600s =2.178×10J≈6.1kW·h 或者P= UI = 220V×27.5A=6.05×10W= 6.05kW，W=Pt= 6.05kW×1h = 6.05kW·h≈6.1kW·h 专题二：功率变化问题 1.如图10所示电路中，电源电压恒定，R 为定值电阻，R 为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器滑片P自a向b移动的过程中，电压表V1的示数____，电压表V2的示数与电流表A的示数之比____，电路消耗的总功率____。（填“变大”、“变小”或“不变”） 37 答案：变小 变大 变小 2.小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能，可由机内温控开关S0进行自动控制。小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和图19所示的电路原理图。 额定电压 220V 频率 50Hz 额定加热功率 920W 图19 请解答如下问题：（计算结果若不能整除，保留一位小数） （1）这个电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约是多大？ （2）若电阻R2的阻值为1210Ω，则电阻R1的阻值为多少？ （3）在傍晚用电高峰期，供电电压可能会下降。当实际电压只有198V时，这个电热饮水机加热的实际功率是多大？ 答案：解：⑴由 P＝UI 可得 正常加热状态下的电流：I= P／U = 920W/220V ≈ 4.2A ⑵当开关S闭合、S0断开时，电热饮水机只有R2工作，处于保温状态。 由 P＝UI I＝U／R 可得 电阻R2消耗的功率：P2＝U／R2＝（220V）／1210Ω＝40W 当开关S、S0闭合时，电热饮水机处于加热状态。此时R1消耗的电功率为： 22P1 ＝P总－ P2＝920 W－ 40W＝880 W 22则有：R1＝U／P1＝（220V）／880 W＝55Ω ⑶方法一：电热饮水机处于加热状态时的总电阻为： R总＝U2／P总＝（220V）2／920W＝1210/23Ω≈ 52.6Ω 22实际加热功率：P实＝U实/R总＝（198V）/（1210/23）Ω＝745.2W 22［或P实＝U实／R总＝（198V）／52.6Ω≈745.3 W ］

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方法二：电路电阻不变，可得： R总＝U2／P总＝U实2／P实 222实际加热功率：P实＝P额×U实 /U＝920 ×（198/220）＝745.2 W 22方法三：实际加热功率：P实＝P1实＋P2实＝U实／R1＋U实／R2 ＝（198V）／55Ω＋（198V）／1210Ω＝745.2 W 3.如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V，通过该电阻的电流变化了0.1 A，则该电阻的电功率变化了（ ） A．1.6W B．4.0W C．0.4W D．3.4W 22U10V-6VU2U12U2-U12(10V)2-(6V)2 答案：定值电阻R40Ω，P-1.6W。 I0.1ARRR40Ω224.将标有“220V 100W”的灯泡接在电压为110V的电路中，灯泡的实际功率是（不考虑温度对电阻的影响）（ ） A.100W B .50W C. 25W D.20W 答案：C 5.小林家住农村，他家的厕所离房子有一段距离，为了方便和节能，他用“220V，40W”的灯泡，阻值为1210Ω的电阻和开关Sl、S2设计了一个电路，电路图如图所示．天黑后，Sl处于闭合状态，当无人上厕所时，开关S2断开，灯光较暗，但能起到指示作用，此时灯泡消耗的电功率为 W；当有人上厕所时，闭合开关S2，灯泡正常发光，起到照明作用，此时灯泡消耗的电功率为 W． 答案：66.10；40 解析：灯泡的电阻RL===1210Ω，此时电路电流I===A，此时灯泡消耗的电功率为P=IRL=40W． 2×1210Ω=10W，灯泡正常发光时消耗的电功率等于额定功率为专题三、灯泡亮度问题 1.把标有“220V 60W”的甲灯和标有“220V 100W”的乙灯串联后接在220V的电路中，则： A．因为甲灯的电阻较大，所以甲灯较亮 B．因为通过它们的电流相等，所以一样亮 C．因为乙灯额定功率较大，所以乙灯较亮 D．因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮 答案：A

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2.两盏白炽灯，甲标有“PZ220V 40W”，乙标有“PZ220V 25W”，比较它们的亮度，下列说法正确的是 （ ） A．甲一定比乙亮 B．乙一定比甲亮 C．都正常工作时，甲比乙亮 D．都正常工作时，乙比甲亮 答案：C 专题四、电功率与串并联电路问题 1.在如图所示的电路中，设电源电压不变，灯泡L上标有“6V, 3W”字样，当K1闭合，单刀双掷开关K2接a时，灯泡L正常发光；当K1断开，单刀双掷开关K2接b时，电压表示数为3V。（设灯丝的电阻不变）求： （1）电源电压是多少V？ （2）电阻R 的阻值是多少Ω？ （3）K1断开，K2接b 时，该灯泡L在1分钟内消耗的电能为多少J？ 2.如图所示，灯L上标有“6V 3W”字样（不考虑温度对灯泡电阻的影响），电阻R1=20Ω。求： （1）灯泡的电阻； （2）当开关S1闭合，S2、S3都断开时，灯L正常发光，电源电压；

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（3）开关S1、S2、S3都闭合，且滑片P在b端时，电流表的示数为2.4A，滑动变阻器R2的最大阻值； （4）当开关S1断开，S2、S3都闭合，且滑片P在a、b间中点时，在1min内滑动变阻器产生的热量。 U2答案：（1）当灯泡正常发光时，灯泡两端电压UL=6V，灯泡的功率PL=3W，根据P可得，灯泡的电阻R22（UL）（6V）RL12。 PL3W（2）当开关S1闭合，S2、S3都断开时，灯L和电阻R1串联在电路中，灯L正常发光，电路中的电流I=IL=PL3W0.5A，电源电压U=IR总=I（RL+R1）=0.5A×（12Ω+20Ω）=16V。 UL6V（3）开关S1、S2、S3都闭合，且滑片P在b端时，灯L被短路，电阻R1和滑动变阻器R2并联在电路中，并且滑动变阻器R2接入电路的阻值最大，流过电阻R1的电流为I1=U/R1=16V/20Ω=0.8A；流过变阻器R2的电流为I2=I-I1=2.4A-0.8A=1.6A，所以滑动变阻器R2的最大阻值为R2=U/I2=16V/1.6A=10Ω。 （4）当开关S1断开，S2、S3都闭合，且滑片P在a、b间中点时，灯L被短路，滑动变阻器接入电路的电阻2U2（16V）R2｀=R2/2=5Ω，在1min内滑动变阻器产生的热量为Q=t60s3072J. R253.在如图所示的电路中，电流表的量程为0～0.6A，电压表的最程为0～3V，R3＝4Ω。求（画出相应的等效电路图）： （1）只闭合开关S1时，电路消耗的功率为4W，则电源电压U=? （2）只闭合开关S2时，灯泡R,1正常发光，R3消耗的功率为0.W，则灯泡的电阻R1=?（写出该小题的解题思路后再求解） （3）只闭合开S3时，在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下，则变阻器R2的取值范围是多少? 答案：（1）等效电路如图1所示，电源电压U=4V。 （2）等效电路如图2所示，灯泡的电阻R1=6Ω。 （3）等效电路如图3所示，变阻器R2的取值范围是4～18Ω。 A R3 A 图1 图2 图3 解析：（1）只闭合开关Sl时，等效电路如图1所示，根据P=U/R可知，电源电压 2 12

U=P3R34W44V （2）只闭合开关S2时，等效电路如图2所示。根据P=IR可知，电路电流I=I3=解法1：电路总电阻为R总=U/I=4V/0.4A=10Ω，灯泡的电阻R1=R总-R3=6Ω。 解法2：电阻R3两端的电压U3=I3R3=0.4A×4Ω=1.6V，灯泡两端的电压U1=U-U3=4V-1.6V=2.4V，灯泡的电阻2P3R30.W0.4A。 4R1=U1/I=2.4V/0.4A=6Ω。 （3）只闭合开关S3时，等效电路如图3所示。 ①当滑片左移时，在不损坏电流表和电灯的情况下有：IA≤0.6A，I1≤0.4A，所以I≤0.4A，电路总电阻R总=U/I≥4V/0.4A=10Ω，所以R2=R总-R1≥10Ω-6Ω=4Ω。 /R1≥1V/6②当滑片右移时，在不损坏电压表的情况下有：U2≤3V，U1UU2≥4V-3V=1V，电路电流I=I1=U1Ω=A，滑动变阻器R2的电阻R2=U2/I≤3V/A=18Ω。 ∴变阻器R2的阻值范围是4～18Ω。 4.如图所示电路，电源电压为6V，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝5Ω，当闭合开关S1后，下列说法不正确的是（ ） 1616 A．闭合开关S2、S3，通过R2的电流是0.24A B．断开S2、S3，电路消耗的功率是2.4W C．断开S2、闭合S3，R1两端的电压是6V D．在相等的时间内，闭合S2、S3时和断开S2、S3时，电流通过R1产生的热量之比是9：4 答案：A 专题五、发热档位问题 1.崇左市努力调整农业产业结构，增加农民收入，农村家庭电气化普及程度越来越高。小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求： （1）若某种食物需要用该电烤箱高温档烘烤1000s，则该电烤箱消耗的电能是多少？（2分）

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（2）电路中R1的阻值是多少？（3分） （3）该电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率分别是多少？（4分） 答案：（1）1.1×10J （2）44Ω （3）2 A；176 W U2解析：根据电功率公式P可知，当电压一定时，电阻越小，功率越大，所以本题中，当S1、S2均闭合时，R6只有电热丝R1接入电路，电路的阻值最小，热功率最大，此时对应着高温挡；当S1闭合，S2断开时，电热丝R1和R2串联在电路中，电路的电阻最大，热功率最小，此时对应着低温挡。 （1）根据该品牌电烤箱铭牌可知，其高温挡的电功率为1100W，该电烤箱在高温挡正常工作1000s所消耗的电能W=P高t=1100W×1000s=1.1×10J （2）当S1、S2均闭合时，只有电热丝R1接入电路，电路的阻值最小，热功率最大，此时对应着高温挡，由P高6=UI，得流过R1的电流为I =U220VP高1100W=44Ω。 5A，由欧姆定律知，R1的阻值为R1==5AU220VIP低440W2A，所以电烤箱在低温挡正常工作时，R1的功率U220V（3）当S1闭合，S2断开时，电热丝R1和R2串联在电路中，电路的电阻最大，热功率最小，此时对应着低温挡。设此时电路中的电流为I，由P低=UI，得I=为P1=（I）R1=（2 A）×44Ω=176 W。 2.小华家买了一个家用电吹风，如图甲所示。其中电动机通电后可以送风，电热丝通电后可以发热。其简化电路如图乙所示，主要技术参数如右表。 /22/// 请回答如下问题： （1）当开关旋至 、 触点时，电吹风处于吹热风状态。 （2）当电吹风吹冷风状态时，正常工作5min消耗的电能是多少焦？ （3）当实际电压为220V时，电吹风电热丝的实际功率为多大？ （4）为了使电吹风吹出的热风温度更高些，你可以采用爰措施？（可用文字可作图说明） 。 答案：（1）A；B （2）2.4×10J （3）1000W （4）并联一根电阻丝（改进后能达到减小电阻的目的均给分） 3.如图是某家用电热器内部电路结构图，其中R1、R2为加热电阻丝（R1>R2）。下列关于电阻丝的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，其中大小说法正确的是（ ） 4 14

A.甲的连接方式发热功率最小 B.乙的连接方式发热功率最小 C.丙的连接方式发热功率最大 D.丁的连接方式发热功率最大 答案：BD 专题六、与图像结合问题 1.标有“6V 3W”的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示。若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中，则整个电路消耗的功率为（ ） A．3W B．3.3W C．3.6 W D．5W 答案：C 2.小明的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图甲所示。图乙所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸。下表是这个豆浆机的主要技术参数；图丙所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P-t”图像。 请解答下列问题： （1）豆浆机正常工作时的最大电流是多大？ （2）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？ （3）在一次豆浆机工作的时候，小明将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热管工作时，家里标有“1200r/kW·h”字样的电能表转盘在1min内转过了20转。此时电路的实际电压是多大？ 答案：（1）I1=P1／U =1210W/220V =5.5A。

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（2）W=P1 t1+P2 t2=1210W×9×60s+120W×2×60s=667800J （3）豆浆机1min内实际消耗的电能W实=（20／1200）kW·h=（1／60）kW·h=6×10 J，豆浆机的实际功率：P实4=W实／t=6×10 J／60s=1000W。由P=UI，I=U／R可得电热管电阻：R=U／P=（220V）／1210W=40Ω，电路实际422电压：U实=P实R100040=200V。 3.如图甲所示，电源电压恒为9伏，滑动变阻器的最大阻值为100欧，电流在0.1安~0.4安之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，则下列判断正确的是（ ） P A．电子元件工作时，电阻保持不变 B．电子元件处于正常工作状态时，电路消耗的最小功率为3.6瓦 C．当P在中点时，电子元件与滑动变阻器的电压之比为1:1 D．为使电子元件处于正常工作状态，滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧～70欧 答案：D 4.有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示，把它们串联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关S，这时电路中的电流为0.2A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ） A．3V，0.4W C．2V，0.4W 答案：A B．3V，0.8W D．2V，0.8W 四、课后作业 1、（多选）两只电炉，其电阻值分别为R1和R2(R 1>R2)。将两只电炉 串联后接入电压为U的电源上，两只电炉消耗的功率分别为P1和P2，电路消耗的总功率为P；将两只电炉并联后，仍接入电压为U的电源上，两只电炉消耗 16

//的功率分别为P1和P2电路消耗的总功率为P。则（ ） ////A．P1＞P2 , P＜ B．PP1+P2＜P+P 1212/C．P1+P2=P D．答案：ABC 111 ///PP2P12、小灯泡L上标有“2.5V”字样，它的电阻随它两端电压变化的图像如图甲所示。将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中，电源电压为6V，且保持不变。当开关S闭合时，小灯泡L恰好能正常发光。下列说法不正确的是（ ） A．开关S断开时，小灯泡L的电阻为0Ω B．开关S闭合时，小灯泡L的电阻为10Ω C．小灯泡L的额定功率为0.625W D．电阻R0的阻值为14Ω 答案：A 3、如图电路，电源电压和小灯泡电阻不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器阻值变化范围为0～12Ω。 （1）当开关S1、S2、S3都闭合，小灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8A，求R1的阻值和通电10min电流通过R1做的功； （2）当S1闭合，S2、S3断开，求小灯泡功率的变化范围。 答案：（1）当开关S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器被短路，灯泡L与电阻R1并联在电源两端，电流表测量干路电流，因为小灯泡L正常发光，所以灯泡两端电压等于6V，电阻R1两端电压和电源电压都是6V，根据P=UI可求得，流过灯泡的电流为I灯=P/U=3W/6V=0.5A，已知电流表示数即为干路电流，即I=0.8A，所以流过电阻R1的电流I1=I-I灯=0.3A，所以电阻R1的阻值R1=U1/I1=6V/0.3A=20Ω；通电10min电流通过R1做的功为W=U1I1t=6V×0.3A×10×60s=1080J。

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（2）根据P=U/R可得，灯泡电阻R灯=U额/P额=（6V）/3W=12Ω。 当S1闭合，S2、S3断开，灯泡与滑动变阻器串联在电路中，当滑动变阻器滑到最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路电阻最小，电流最大，小灯泡的功率最大，Pmax=P额=3W； 当滑动变阻器滑到最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大为12Ω，电路电阻也最大为Rmax=24Ω，电流最小Imin=U/Rmax=6V/24Ω=0.25A，小灯泡的功率最小Pmin=IminR灯=（0.25A）×12Ω=0.75W； 综上可知，小灯泡的功率范围是0.75W～3W。 4、PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大。如左图所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如中图所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响。22222RT是PTC的电阻，它的电阻值与温度的关系如右图所示。该电热水壶在RT设定温度状态工作时，电路消耗的总功率1100W。 （1）R0的阻值为多少? （2）当RT的温度为130℃时，电路中RT的实际功率为多少? U2答案：（1）当在设定温度状态工作时，连入电路的电阻RT ＝34Ω，R0、RT串联，由P＝得电路总电阻RU2220V2R总＝44Ω，R0的阻值：R0＝R总－RT＝44Ω－34Ω＝10Ω。 P1100W (2) 当RT的温度为130℃时，由图像可知，此时RT的阻值为100Ω，电路中的总电阻： R0RT10100110，电路中的电流：IR总U220V2A，RT两端的电压：R总1102A100200V，RT的实际功率： PUTI200V2A400W。 UIRT答：R0的阻值为10Ω，当RT的温度为130℃时，其实际电功率为400W。 5、家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉，工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器，下图是该用电器的工作原理图。先在室温下把液体乙烯材料放入容器中，温控旋转开关接ab开始加热，发光二极管正常发光，当液体温度达到70℃；温控旋转开关自动接cd，发光二极管熄灭，电动机起动，再倒入三混粉在容器中保温搅

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拌，搅拌均匀后，涂抹到墙壁上使之更加平滑牢固。旋转开关接ab时电路消耗功率为1522W，旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W，电动机正常工作的功率为1100W，发光二极管L规格为“2V 0.2W”，R1是加热电热丝，R2是保温电热丝，R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻。(忽略温度对电阻的影响) （1）用电器正常工作时，求保温电热丝R0的电阻值。 （2）液体乙烯材料质量为6kg，初温为20℃，求温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，液体乙烯材料吸收了多少热量【C液=1.8×10J／(kg℃)】 （3）温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，电路正常工作了6分40秒，该过程中加热电热丝产生的热量为多少? 答案：（1）保温电热丝消耗的功率：P保=Pcd－P动=1200W-1100W=100W，保温电热丝阻值：R2=U/P保=（220V）/100W=484Ω。 （2）液体乙烯材料吸收热量： Q=C液mΔt=1.8×10J/(kg C) ×6kg×(70C-20C)=5.4×10J （3）发光二极管正常工作的电流：IL=PL/UL=0.2W/2V=0.1A，发光二极管支路消耗的功率：P支=U×IL=220V×0.1A=22W，加热电热丝消耗的功率：P加=Pab－P支=1522W-22W=1500W，加热电热丝产生的热量：Q加= W加=P加t=1500W×400s=6×10J。 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RA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RA的电功率为PA；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表的示数U2为2V，电流表的示数为I2，电阻RB的电功率为PB；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:PB=1:10，U1:U2=3:2。求： 530005223

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（1）电源两端的电压U；（2）电阻R2的阻值；（3）电阻RA的电功率PA。 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RA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RB时，等效电路乙所示；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。 答案：（1）已知：U1∶U2=3∶2，R1∶R2=2∶1，由图甲、乙得：U1=I1（R1 + R2），U2=I2 R2，解得：I11=， I22已知：P1∶PB=1∶10，由图甲、乙得：P1 = I1R1，PB = I2RB，解得：R1 =222RB，由电源两端电压U不变 I1（R1+R2+RA） 5= I2（R2+RB），解得：RA =9R2，由图乙得：R2U2=，U2=2V，解得：U=12V。 UR2RB2(4V)2U2R2U2（2）由图丙得：=，解得：U2 = 4V，P2=8W，R2 === 2。 P28WUR1R2U（3）由U1∶U2=3∶2，解得：U1=3V，UA =U－U1=9V，RA=9R2=18，PA=A=4.5W。 RA（其他解法正确的，均可相应得分） 2压轴难题 1.如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W。则输电导线AC、BD上消耗的功率为 （ ） A．1W B．2W C．4W D．9 W 答案：C 2.在图24所示的电路中，电源两端的电压不变。闭合开关S，当滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表示数为4V，电流表示数为I1，电阻R1与滑动变阻器消耗的电功率之和为P1；当滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表示数为8V，电流表示数为I2，电阻R1与滑动变阻器消耗的电功率之和为P2。已知：P1=P2，电阻R1:R2=1：5。求： 20

（1）电阻RA与RB的比值；（2）电源两端的电压U。（6分） 答案：闭合开关S，当滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，等效电路如图3甲所示；当滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，等效电路如图3乙所示。 （1）由图3甲、乙得：P1=U1I1，P2=U2I2 ∵P1P2 ∴ ∵U1I1(R1RA)，U2I2(R1RB) ∴ U1I1(R1RA)2(R1RA)1 U2I2(R1RB)1(R1RB)2∴ 3R14RARB ∵电源两端电压不变，∴I1RRBR2R3R14RA5R1211 I2R1RAR2R1RA5R11∴2RA3R1 将②式代入①式解得：（2）由图3甲得： RA1 RB6U1R1RA1， 解得：U12V UR1RAR23说明：其他解法，只要正确，可参照本标准酌情给分。 3.如图是一个暗箱，盒内有一个电压为18伏电池组、二个电阻和若干根导线组成的电路。盒内电路分别跟盒外A、B、C、D四个接线端，若用电流表测量各接线端之间的电流，结果发现：当把电流表接在AC两端时，它的示数为0.6安；当把电流表接在AB两端时，它的示数为0.9安；当把电流表接在CD、BC、BD两端时，它的示数为0。根据上述测量结果，完成下列要求： （1）在图上画出能表示盒内电路连接情况的电路图，并求出两个电阻的阻值；（2）如果AB在之间连接一个小灯泡L，则5分钟内电流通过灯泡做的功是1215焦，则此灯泡连接到AC之间时，灯泡L消耗的电功率是多少；（3）如果在AC之间连接一个最大阻值为20欧的滑动变阻器，移动滑动变阻器滑片使变阻器上消耗的电功率为最大，求此时变阻器接入电路的电阻值和最大电功率。 答案：解：（1）RAC=U18V30 IAC0.6A RABU18V20 根据题意电路连接图如右 IAB0.9A 21

（2）AB接L，如图 PLW1215焦4.05瓦 IPLUUL t560秒ULR 即 4.05瓦18VUL 得 UL9V,I0.45A RLUL9V20 I0.45AU220U18V AC接L，则 PL/R202.592瓦 LRR20301L22（3）IU R1R2222UU218V18V2 PIRp当Rp=20Ω时，RRRpRR2Rp30R2Rp9002211ppRp60Rp功率最大P=2.592瓦 4.现有电源一个（电压不变），电压表、电流表、定值电阻和开关各一个导线若干，两小灯炮L1（额定电压为1.2伏）和L2（额定电压为6伏）。现在利用这些仪器组成电路：若组成如图甲电路，电压表读数为5.4伏，L1实际功率为其额定功率的1/4，若组成如图乙电路，L2两端电压为3伏，若组成如图丙电路，电流表读数为0.6安。忽略灯泡的电阻随温度的变化，求L2的额定功率。 / 答案：设电源电压为U，图甲中两端电压为U1，电流为I1；图乙中两端电压为U2，电流为I2 由p=U/R得甲图；U12P11U1额1.2伏0.6伏 P额4UU15.4伏0.6伏5.4伏6伏 由甲、乙两图可得：I1R1U1IRU2 ，22 I1RUU1I2RUU2得：R1UU2U16伏3伏0.6伏1 R2UU1U26伏0.6伏3伏9由丙图得：R1R2U6伏10欧 I0.6安2U2额26伏4瓦 得：R29欧， P2额R29欧5.如图所示，把两个相同的电灯，分别接成甲、乙两种电路，甲电路总电压为8伏，乙电路总电压为16伏，调节变阻器使两灯都正常发光。此时，两电路消耗的总功率分别为P甲、P乙，则下列关系中正确的是

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A．P甲＞ P乙 B. P甲＜P乙 C. P甲= P乙 D. 无法确定 答案：C 6.如图所示，开关S断开时，电灯正常发光，消耗的功率为P；若把电源电压提高到原来的两倍，同时闭合开关S，使电灯的功率变为1P，则电流表示数为原来的 4 A．2倍 B．4倍 C．答案：C 7.将一盏灯L接到某电源上，它的功率为40瓦；如果将该灯和电阻R串联后接到原电路中，则电阻只消耗的电功率为3.6瓦，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（ ） A、30.4瓦 B、32.4瓦 C、36瓦 D、30.6瓦 答案：B 8.一幢居民楼里住着生活水平各不相同的居民，停电时测得A、B间的电阻为R；供电后，测得A、B间电压为U，进线电流为I，如图所示，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是 22A．P=IR B．P=U/R C．P=UI D．前三式均可以 11倍 D．倍 24 答案：C 9.如图所示电路，已知电源电压为U并保持不变，阻值为R0的定值电阻，滑动变阻器的最大电阻为R，变阻器的总匝数为N。则： （1）变阻器允许通过的最大电流不得小于多少？ （2）要使变阻器滑片P移动过程中电路的电流最小变化值I不大于电路电流的得小于多少？

1，则变阻器的匝数N不100第9题图 23

答案：（1）变阻器允许通过的最大电流应大于 IU R0（2）设变阻器连入电路的电阻为R，则电路中的电流为 IU， R0R电流最小变化值I对应于滑片P移过1匝，若变阻器滑片向右移过1匝，变阻器每匝的电阻为R，则电路中的电流为 IIU R0RRIUUUR= R0RR0RR(R0RR)(R0R)RI (R0RR)I当R0时，I有最大值 IR1R，而R (R0R)100N得N99R R0五、专题总结

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