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1、九年級上學(xué)期寒假電學(xué)復(fù)習(xí)培訓(xùn):電功率計算專題練習(xí)1. 如下圖,電源電壓保持不變, L是標有“ 6V 3W的小燈泡,定值電阻 R=10Q。當S S2閉合斷開, 且P位于a端時,電路消耗的功率為 3.6W, P位于b端時,電路消耗的功率為 0.72W。(設(shè)燈泡電阻不隨溫度 變化)(1) 求電源電壓;(2) 滑動變阻器 Ro的最大阻值;(3) 要使電路的總功率最小且電流表的示數(shù)不為0,請指出開關(guān) S S、S的斷開、閉合情況和滑片 P的位置,并求出此時的最小功率。(保存兩位小數(shù))答案:S S閉合,Si斷開,且P位于a端時,電路中只有電阻R,由 P= Ul= U/R 得 U=-;? PR =6VS、S2
2、閉合,S斷開,且P位于b端時,R與Ro串聯(lián),由 P'=UI'得l'= P'/U=0.72W/6V=0.12A由歐姆定律有:l'=U/ ( R+R) =0.12A 即有:6V/ (10Q + Ro) =0.12A解得:Rd=40 Q Rl=U 額 /P 額=(6V)/3W=12 Q當S S1閉合,S2斷開,且P位于b端時,電路功率最小組2 2P最小=U/R'總=(6V)/ (40Q +12Q ) =0.69W2. 如下圖,電源電壓保持不變,小燈泡L標有“ 6V 3W的字樣,其電阻不隨溫,滑片P從b端向a端滑過三分之一時,小燈泡恰好正常發(fā)光。保持滑片
3、p的位置不變,閉合 s、s、s,發(fā)現(xiàn)電路消耗的總功率變化了 12W。求:0L*SiJ-i |一 Yt rs(1) 小燈泡正常工作的電流。(2 )小燈泡的電阻。(3) 電源電壓。(4) 當開關(guān)S Si、&都閉合時,電路消耗總功率的最小值。答案:(1 )小燈泡正常工作的電流:Il=Pl/Ul=3/6=0.5(A)小燈泡的電阻:Rl=Ul /Pl=6 /3=12( Q )或 Rl=Ul/Il=6/0.5=12( Q )電源電壓保持不變,滑片P從b端向a端滑過三分之一時,Rl與2/3R串聯(lián),由于燈正常發(fā)光,所以電源電壓 U=Il( Rl+2/3R) =0.5X( 12+2/3 X 18) =1
4、2(V)(4)Rl與2/3R串聯(lián)時的功率為:P串=UIl=12VX 0.5A=6W當開關(guān)S、S、S,都閉合時,R0與2/3R并聯(lián),此時2 2 2 2P 并=U /R0+U /(2/3R)=12 /R0+12/(2/3 X 18) =12+6=24所以,R0=24(Q )當開關(guān)S、Sp $都閉合時,電路消耗總功率的最小值為:2 2 2 2P 最小=U /R0+U /R=12 /24+12 /18=6+8=14(W)R1=20Q。當Sr Sz均閉合0、S2均斷開且滑片P置3. 如圖甲所示電路,電源電壓及燈泡 L的電阻均不變,滑動變阻器的最大阻值為 且滑片P滑到b端時,電流表 幾、A2的指針恰好指到
5、同一位置,如圖乙所示;當 于滑動變阻器的中點時,電流表 A1的示數(shù)為0.4A,求:(1) 電源電壓;(2) R2的電阻;整個電路消耗的最小電功率。答案:(1) S1、S2均閉合,滑片P滑到b端時,R2短路,燈L與R1并聯(lián)由題圖可得:l=1A ,Il=0.2AI1=I-Il=1A-0.2A=0.8AU=l1R1=0.8AX 20 Q =16V15V由i=尺得R總=i I=O*4A(2) Sv S 2均斷開,滑片P置于滑動變阻器的中點時,R2與Rap串聯(lián)R=R總-RaP=40 Q -10 Q =30 Q=40 Q(3 )由P=可知:U 定,當R總最大時,電路功率 P最小當S、S2均斷開且滑片P滑到
6、b端時,R1與R串聯(lián),此時R總最大R總=30 Q +20 Q =50QP最小=1=(1.6V)i2WR50 Q4. 如圖電路, R1=10 0, R2=20 Q.閉合開關(guān) S,電壓表的示數(shù)為 4V.求:(1) 通過R2的電流;答案:由電路圖可知,開關(guān)閉合時,兩電阻串聯(lián),電壓表測(1)通過R2的電流:(2) 電阻R1消耗的電功率;R2兩端的電壓.4V ,R?20012 =(2) 因串聯(lián)電路中各處的電流相等, 所以,電阻Ri消耗的電功率:2 2, 、 2Pi=Ii Ri=l2 R1= (0.2A) X 10 0 =0.4W(3) imin內(nèi)通過R,的電流產(chǎn)生的熱量:2 2Q2=l2 R2t= (
7、0.2A) X 20 0X 60s=48J5. 如圖,電源電壓恒定不變,Ri=30 0,滑動變阻器的最大阻值為20 0,燈泡額定電壓為 3V (忽略燈泡電阻的變化),電壓表量程為03V.當S、Si、S2都閉合,滑動變阻器滑片移到最右端時,電流表示數(shù)為0.5A;當閉合S,斷開Si、S2,滑片p位于中點時,小燈泡恰好正常發(fā)光.求:(1) 電源電壓;(2) 小燈泡的額定功率;(3) S閉合,S、&都斷開時,電路消耗總功率的最大值.答案:(1) S、Sp 5都閉合,滑動變阻器滑片移到最右端時,R與R2并聯(lián),等效電路如下列圖 1 , U U那么 li=, I2,根據(jù)1 = 1計12可得:u u
8、|U Uif 兀T 即:WQ=0.5A,電源電壓U=6V.(2)閉合S,斷開Sp S2,燈泡L與R2串聯(lián)接入電路,(或等效電路如上圖 2) 小燈泡正常發(fā)光,此時 R2兩端電壓U2=U - Ul=6V- 3V=3V,滑片p位于中點時,接入電路的阻值R' =10p滑動變阻器接入的阻值最小,電流最大電路中的電流 Il=I2= = '=0.3A;卍 10燈泡的額定功率 Pl=UlIl=3VX 0.3A=0.9W(3) 小燈泡的電阻 &=比=少匚=10 Q,IL 0. 3AS閉合,Si、S2都斷開時,燈泡L與R2串聯(lián)接入電路,電壓表測燈泡兩端電壓, 假設(shè)當滑動變阻器接入的阻值為0
9、時,那么電壓表示數(shù)為 U=6V,.電壓表量程為 03V.電壓表示數(shù)應(yīng)不大于 3V,劌=10那么電路中的最大電流I電路消耗的總功率的最大值P總=UI=6VX 0.3A=1.8W6. 如下圖電路中,電源電壓恒定不變,R為定值電阻,小燈泡 L上標有“6V 3w字樣(不考慮小燈泡阻值的變化).(1 )當S、S3閉合,S2斷開時,小燈泡 L正常發(fā)光,電流表示數(shù)為 0.6A,求電源電壓和電阻 R的阻值;(2)當&閉合,Si、S3斷開時求小燈泡 L工作1min所消耗的電能.答案:(1 )當Sp S3閉合,S2斷開時,燈泡和定值電阻并聯(lián), 燈泡正常發(fā)光,所以電源電壓為U=U額=6V;/ P=UI,燈泡
10、正常發(fā)光的電流為 I額=0.5A, 6V通過定值電阻的電流為I=I 總I 額=0.6A 0.5A=0.1A;定值電阻的阻值為(2)當S閉合,S1>R=60 Q;0.1AS3斷開時,燈泡和定值電阻串聯(lián),/ P=燈泡電阻為(6V) $ 研 3W=12Q,A) 2X 12 QX 60s=5J12串聯(lián)電路總電阻為 R串=R+R額=60Q +12Q =72Q串=U=f串艮串72 |12a串聯(lián)電路電流為I小燈泡L工作1min所消耗的電能為 W=I串2r額t=(7. 如圖,電阻Ri和只2的電阻值分別為5Q和10Q.當開關(guān)閉合時,電壓表 W的示數(shù)為3V求 (1 )電壓表V2的示數(shù);(2)整個電路在10s
11、內(nèi)產(chǎn)生的熱量.答案:由電路圖可知,兩電阻串聯(lián),電壓表Vi測Ri兩端的電壓,電壓表 V2測R2兩端的電壓.(1)因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流:比5Q =那么電壓表V2的示數(shù):U2=IR2=0.6A X 10 Q =6V(2)因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和, 所以,整個電路在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量:Q=I ( R1+R2) t= (0.6A) X (5 Q +10 Q X 10s=54J答:(1)電壓表V2的示數(shù)為6V;(2)整個電路在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為54J.8. 如圖,電源電壓為 12V, L是“12V 6W的燈泡,R1為滑動變阻器,R2為定值電阻.(1) 滑動變阻器的滑片
12、在最左端,當三個開關(guān)都閉合時的電流表示數(shù)比斷開S2、閉合S、S1時變化了 1A,求R2的電阻.(2) 改變電流表量程,滑動變阻器的滑片在最右端,閉合S S2,斷開S1,電流表示數(shù)為0.2A,求滑動變 阻器的最大電阻.(3) 滑動變阻器的滑片在中點,閉合S S1,燈泡電阻按不變計算,求燈泡的實際電功率.答案:(1)滑動變阻器的滑片在最左端,當三個開關(guān)都閉合時的電流表示數(shù)比斷開S2、閉合S S1時變化了 1A,U衛(wèi)那么通過電阻R2的電流為1A,由匸丨:可知,電阻阻值 R2=' =12Q.(2) 滑動變阻器的滑片在最右端,閉合S、S2,斷開S1,U滑動變阻器的最大阻值與R1串聯(lián)接入電路,由
13、匸亍可知,U 1裁電路總電阻阻值:R= 一一:=60Q,滑動變阻器的最大阻值:R仁R- R2=60Q - 12Q =48Q;巧(12¥)2(3) 由P= F可知,燈泡電阻:RL=Pl=厠 =24Q,滑動變阻器的滑片在中點時電路電流U12VR=它24加竽=2 =0.25A,燈泡實際功率:PL實際=1 ' 2RL=0.25A) 2X 24Q =1.5V;9. 如下圖,電源的電壓為12V,且保持不變,Rd為“ 100Q 0.5A的滑動變阻器,只2=10 Q. cd和ef為兩對接線柱,另有一只定值電阻R1和一根導(dǎo)線接在兩對接線柱上.當閉合S、S.斷開S2,滑動變阻器的滑片 P置于最左
14、端a時,滑動變阻器消耗的功率為1W;當閉合S、S2,斷開3,滑片P置于中點時,滑動變阻器消耗的功率為2W.(1) 通過計算確定電阻 R及導(dǎo)線的位置并求出 冃的阻值;(2) 閉合S &,斷開S,使R2消耗的功率不小于 0.9W,且保持電路平安工作,求滑動變阻器接入電路的阻值范圍.答案:(1)假設(shè)導(dǎo)線的位置在 ef之間,那么當閉合 S 0斷開S2,滑動變阻器的滑片 P置于最左端a時,只 有滑動變阻器連入電路,那么此時變阻器的功率應(yīng)為:P=- - =1.44W,Ro 100 P> P實 i,在ef之間不是導(dǎo)線,是電阻冃;那么導(dǎo)線在cd之間;那么由p=Fr得:此時電路中的電流=1W :V磯Vioofi11=0.1A,滑動變阻器兩端的電壓U實i=iiF0=0.1A X 100 Q =1,ov 串聯(lián)電路的電壓電壓各局部電路兩端的電壓之和,- U1=U U 實 1=12V- 10V=2V,根據(jù)歐姆定律得:比2V=打0.1A_Q.(2)閉合S 斷開S1,滑動變阻器與 R2串聯(lián),使R2消耗的功率不小于 0.9W,根據(jù) P=|2R 得:lmin =根據(jù)歐姆定律得:F2兩端的最小電壓 U2min = I
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