電功率計(jì)算題分類講解和過關(guān)訓(xùn)練

./電功率計(jì)算題分類講解和過關(guān)訓(xùn)練1.串聯(lián)電路特點(diǎn)：⑴串聯(lián)電路中的電流_______________________________,即________________；⑵串聯(lián)電路兩端的總電壓等于_______________________,即________________；⑶串聯(lián)電路的總電阻等于___________________________,即________________；⑷串聯(lián)分壓_______________________________________,即________________。⑸比例關(guān)系：_____________________________________。2.并聯(lián)電路的特點(diǎn)：⑴并聯(lián)電路中的電流_______________________________,即________________；⑵并聯(lián)電路各支路兩端的電壓_______________________,即________________；⑶并聯(lián)電路的總電阻等于___________________________,即________________；⑷并聯(lián)分流_______________________________________,即________________；⑸比例關(guān)系：_____________________________________。3.基本公式：⑴歐姆定律及其變形公式：I=_______,U=_______,R=________。⑵電功率及其變形公式：①P=_______,W=_______,t=_______。②P=_______,I=_______,U=_______。注意：利用公式P＝W/計(jì)算時(shí)要靈活選擇單位,使計(jì)算簡單。一、單個(gè)電阻問題[例1]一段導(dǎo)體兩端電壓是2V時(shí),導(dǎo)體中的電流是0.5A？它的電阻是多少歐姆？電功率是多少瓦？如果電壓增大到3V,導(dǎo)體中的電流變?yōu)槎啻?？它的電功率又是多大？〖評析〗解電學(xué)題的關(guān)鍵是畫出電路圖,并在圖中標(biāo)出已知量和未知量的符號；從結(jié)論入手,根據(jù)相關(guān)公式或電路特點(diǎn),反推出已知量。解單個(gè)電阻類問題涉及的知識是：歐姆定律I=U/R及其推導(dǎo)公式R=U/I、U=IR和電功率的計(jì)算公式P=IU。涉及的電路圖如下。在此類問題中,把電阻視為定值電阻,電壓發(fā)生變化時(shí),電路中的電流、用電器的電功率都發(fā)生改變而電阻不變。解：〖過關(guān)〗1.一段導(dǎo)體兩端電壓是3V時(shí),導(dǎo)體中的電流是0.5A,它的電阻是多少歐姆？電功率是多少W？如果電壓增大到6V,導(dǎo)體中的電流是多大？它的電功率又是多大？如果電壓減小到1.5V時(shí),電流又是多大？它的電功率又是多大？2.導(dǎo)體兩端加3V的電壓時(shí),通過它的電流強(qiáng)度是200mA,該導(dǎo)體的電阻是_____,電功率是______；如果將導(dǎo)體兩端的電壓增至4V,應(yīng)選0~0.6A、0~3A的電流表的______量程來測量電路中的電流強(qiáng)度,這時(shí)導(dǎo)體的電功率為_______W,導(dǎo)體的電阻是_____Ω。3.一段導(dǎo)體兩端的電壓為6V時(shí),導(dǎo)體中的電流為0.2A,它的電功率是_____,電阻是_____；如果要使通過該導(dǎo)體的電流變?yōu)?.5A,那么加在它兩端的電壓應(yīng)為______V,電功率是_______。4.導(dǎo)體兩端加6V電壓時(shí),通過導(dǎo)體的電流是3A,導(dǎo)體的電阻是多少？電功率是多大？若導(dǎo)體兩端加12V電壓時(shí),導(dǎo)體中的電流多大？電功率是多大？若導(dǎo)體兩端不加電壓,導(dǎo)體的電阻是多大？電功率是多大？5.將一個(gè)導(dǎo)體接到12V的電源上,通過它的電流是0.3A,如果將它接到4V的電源上,通過它的電流是多少？它的電阻是多大？電功率是多大？10分鐘消耗的電能是多少焦耳？6.有一根導(dǎo)線,如果在它兩端加上12V電壓,通過它的電流是0.4A,那么它的電阻是____Ω,它消耗的電功率是______；如果在這根導(dǎo)線兩端加15V電壓,通過它的電流是_____A,它的電阻是_____Ω,它消耗的電功率是______；如果這根導(dǎo)線兩端電壓為零,則通過它的電流為_____A,它的電阻是_____Ω。〖反饋〗對這類問題,你還有什么疑問嗎？向老師請教或問一問同學(xué)。電阻串聯(lián)問題[例2]1.把5Ω的電阻R1跟15Ω的電阻R2串聯(lián)起來,接在電壓是6V的電源上,求這個(gè)串聯(lián)電路中的電流,R1和R2兩端的電壓？R1和R2消耗的電功率是多少？5分鐘內(nèi),R1和R2內(nèi),消耗的電功是多少？〖評析〗解決兩個(gè)電阻串聯(lián)問題的關(guān)鍵是明確串聯(lián)電路的規(guī)律,電流___________,電壓____________,電阻______________,比例關(guān)系________________；再結(jié)合歐姆定律、電功率和電功的知識。涉及的電路圖如下。解：R1、R2串聯(lián)〔下面的解答過程請同學(xué)們自己完成〖過關(guān)〗1.如圖eq\o\ac<○,A>的示數(shù)為0.3A,eq\o\ac<○,V>的示數(shù)為9V,燈RL＝10Ω,求⑴燈L兩端的電壓和電功率？⑵R的阻值和電功率？⑶整個(gè)電路的總電阻和電功率？⑷L和R的總功率以及它們在3min內(nèi)各自消耗的電能？2.電阻R1與R2串聯(lián)接入電路后,兩端所加電壓為24V,如果R1＝80Ω,通過R2的電流為0.2A,求⑴R1、R2兩端的電壓和各自的電功率？⑵整個(gè)電路在15分種內(nèi)消耗的電能？3.燈泡L1和L2串聯(lián)在電路中,加在它們兩端的總電壓為12V,L1的電阻是8Ω,L2兩端的電壓是4V,求〔1L1中的電流和R2的電阻？〔2L1和L2的電功率分別是多少？〔32分鐘內(nèi)各自消耗的電能是多少？4.如圖R1=6ΩR2=4Ω,電源電壓為6V,求〔1A、V1、V2的示數(shù)各為多大？〔2R1和R2的電功率各是多少？〔3在1分鐘內(nèi)整個(gè)電路中,電流所做的功是多少？5.電阻R1與R2串聯(lián)后的總電阻為12Ω,如果它們兩端的總電壓為6V,R1兩端的電壓為4V,求〔1R1與R2?〔2R1與R2的電功率是多少？〔3電流通過R1在10分鐘內(nèi)所做的功？6.如圖,燈"6V12W",R2=6Ω,小燈泡正常發(fā)光,求〔1小燈泡的電阻？〔2R2消耗的功率？〔3電源電壓？〖引伸〗請同學(xué)們思考：解此類問題的關(guān)鍵是什么？你還有什么疑問嗎？向老師請教。三.串聯(lián)分壓解決多余電壓的問題[例3]現(xiàn)有一只工作電壓為2.5V,工作電流為0.1A的燈泡,若改接在6V的電源上,為使它正常工作,則必須與燈泡_____聯(lián)一只_____Ω的電阻,串聯(lián)電阻的電功率是______W?！荚u析〗解決電路電壓高于用電器正常工作電壓這類問題。每一個(gè)用電器都有一個(gè)正常工作的電壓,叫做_________。如果用電器兩端的實(shí)際電壓超過這個(gè)電壓值,用電器就有可能被損壞。根據(jù)串聯(lián)分壓的作用,可以考慮在電路中串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)阻值的電阻,分去一部分電壓,讓用電器兩端的電壓為額定電壓,使其正常工作。用電器和電阻串聯(lián)的問題,就可以轉(zhuǎn)化為兩個(gè)電阻串聯(lián)的問題了。涉及的電路圖如下。解：〔請同學(xué)們自己寫出解答,注意要規(guī)范〖過關(guān)〗1.把"4V4W"的電燈接入12V的電路中使其正常工作,必須與電燈____聯(lián)多大的電阻？該電阻的電功率是多少？整個(gè)電路的電功率是多少？2."6V3W"的電燈要接在9V的電路中,需要串聯(lián)一個(gè)多大的電阻才能使電燈正常工作？串聯(lián)電阻的電功率是多少瓦？它在4分鐘內(nèi)消耗的電能是多少焦耳？3."6V18W"燈,要把它接在9V的電源上,需串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？若要使燈的實(shí)際功率為4.5W,需串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？〖引伸〗請同學(xué)們自己總結(jié)：解此類問題的方法是什么？四.利用開關(guān)的斷開、閉合改變電路狀態(tài)問題[例4]如圖所示,電源電壓U＝6V。求：⑴當(dāng)S2閉合S1斷開時(shí),eq\o\ac<○,A>的示數(shù)為0.3A,求R1的電阻和電功率以及R1在1min內(nèi)消耗的電能？⑵當(dāng)S1閉合S2斷開時(shí),eq\o\ac<○,A>的示數(shù)為0.15A,求R2的電阻和電功率以及R2在10min內(nèi)消耗的電能？⑶當(dāng)S1、S2均斷開時(shí),eq\o\ac<○,A>示數(shù)為多大？整個(gè)電路在10min內(nèi)消耗的電能是多大？〖評析〗解決這類問題的關(guān)鍵是：開關(guān)斷開、閉合后電路的連接方式。例如"當(dāng)S1閉合S2斷開",對R1短路,電路中只有一個(gè)電阻,可以根據(jù)第一類問題的方法處理。"當(dāng)S1、S2均斷開",R1和R2串聯(lián),可以用第二類問題的方法處理。在解題的過程中,最好畫出開關(guān)斷開或閉合后,原電路的等效電路,以幫助理解,提高解題的正確率。解:當(dāng)S2閉合S1斷開時(shí),對R2短路,電路中只有R1R2=U/I=6V/0.3A=20Ω〔接下來的步驟,請同學(xué)們自己完成〖過關(guān)〗[自我評價(jià)________分]1.如圖R1=20ΩR2=40Ω,當(dāng)S斷開時(shí),通過R2的電流為0.1A,求⑴電源電壓⑵S斷開后,R1、R2消耗的電功率？⑶S閉合后,電流在3分鐘內(nèi)通過R1所做的功？2.如圖R1=10ΩR2=20ΩR3=30Ω,當(dāng)S1閉合,S2斷開時(shí)A示數(shù)為0.3A,求⑴電源電壓？⑵當(dāng)S1S2均斷開時(shí),R1和R2各自消耗的電功率是多大？⑶當(dāng)S1S2均閉合時(shí),整個(gè)電路的電功率？電流在5分鐘內(nèi)通過R1所做的功？3.如圖,電源電壓10V,R1=5ΩR2=15Ω,求⑴當(dāng)S閉合時(shí),電流表的示數(shù)和整個(gè)電路在2分鐘內(nèi)消耗的電能？⑵當(dāng)S斷開時(shí),R1和R2的電功率各是多少瓦？4.如圖所示的電路,電源的電壓12V且保持不變,R1＝R3＝4Ω,R2=6Ω,求：⑴當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)各是多少？R1和R2各自消耗的電功率是多少？整個(gè)電路的總功率是多少？10min內(nèi)電路消耗的電能是多少？⑵當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)各是多少？R1和R3各自消耗的電功率是多少？電流通過R1在5分鐘內(nèi)消耗的電能？5.如圖所示,電源的電壓為6V保持不變,閉合開關(guān)S2,斷開開關(guān)S1,電流表的示數(shù)為0.2A,電壓表的示數(shù)為4V,再閉合S1,這時(shí)電流表的示數(shù)為______A,電壓表的示數(shù)為_____V,R1前后兩種狀態(tài)下消耗的電功率之比為_______。五.滑動(dòng)變阻器改變電路狀態(tài)的問題[例5]在如圖所示的電路中,電池的電壓為12V,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值是50Ω,電阻R1的阻值為10Ω。當(dāng)變阻器的滑片P從a端滑向b端時(shí),R1電功率的變化范圍是多少？〖評析〗解答有關(guān)滑動(dòng)變阻器的試題,首先要確定變阻器連入電路中的部分,再確定滑片在滑動(dòng)過程中,電阻大小的變化。如上圖,連入電路中的電阻線是Pa部分,當(dāng)滑片P向b端移動(dòng),變阻器連入電路中電阻增大。而這類問題經(jīng)常是：滑片P位于變阻器一端,電路是一種狀態(tài)；滑片P位于變阻器另一端,電路又是一種狀態(tài)；在兩種不同的狀態(tài)下電路中的電流和部分電路兩端的電壓是不同的。解題中,要注意公式中各物理量的同時(shí)性。解：P位于a端時(shí),R2=0,電路中只有R1〔按單個(gè)電阻問題去處理P位于b端時(shí),R2=50Ω,R1和R2串聯(lián)〔按兩個(gè)電阻串聯(lián)問題去處理〖過關(guān)〗1.如圖,電源電壓為6V,R1=10Ω,滑動(dòng)變阻器最大阻值為R2=20Ω,求⑴R1電功率變化范圍是多少？⑵整個(gè)電路消耗的電功率變化范圍是多少？2.如圖,R1＝60Ω,滑動(dòng)變阻器最大阻值為100Ω,電源電壓為32V,當(dāng)滑片P從左至右滑動(dòng)時(shí),eq\o\ac<○,A>、eq\o\ac<○,V>的示數(shù)范圍是多大？此時(shí)R1電功率的變化范圍是多少？3.如圖所示,電源電壓恒為5V,小燈泡規(guī)格為"2.5V1W",當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P從最右端b向左滑動(dòng)到中點(diǎn)時(shí),小燈泡恰能正常發(fā)光〔燈泡電阻視為不變求：⑴滑動(dòng)變阻器的總電阻是多少？⑵調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡兩端所加的電壓超過其額定電壓的10%,此時(shí)電路的總功率為多少？〖引伸〗同學(xué)們你認(rèn)為解此類問題的關(guān)鍵是什么？還需要注意什么？說一說你的思考。六.綜合應(yīng)用問題：[例6]圖是某種家用電器的電路圖,R1是"220V,1100V"的電熱絲,L是指示燈,R2是0～500Ω的變阻器,S是雙聯(lián)轉(zhuǎn)換開關(guān),電源電壓不變〔不計(jì)溫度對電阻的影響。⑴當(dāng)S放置1,2位置時(shí),R1正常工作,若L電阻為1210Ω,求整個(gè)電路消耗的電功率．⑵當(dāng)S放置3,4位置時(shí),調(diào)節(jié)R2,使整個(gè)電路消耗功率為110W,求此時(shí)R2連入電路中的阻值．〖過關(guān)〗1.小麗同學(xué)在學(xué)完電學(xué)后,設(shè)計(jì)了一個(gè)保溫箱電路,如圖21所示。圖中的A為溫度傳感器〔達(dá)到設(shè)定溫度時(shí),它自動(dòng)斷開電路,低于設(shè)定溫度時(shí),自動(dòng)接通電路。它相當(dāng)于開關(guān),S為溫度檔位設(shè)定開關(guān),她設(shè)定了三個(gè)檔：40℃、50℃、60℃,加熱功率分別為45W、72W、90W。電源電壓是36V,R1、R2、R3都是發(fā)熱體。⑴當(dāng)S撥至位置1時(shí),加熱功率對應(yīng)的是多少？R1的阻值是多少？⑵當(dāng)S撥至位置3時(shí),電路中的電流是多少？⑶當(dāng)S撥至位置2時(shí),請你列出與此時(shí)電路有關(guān)的兩個(gè)未知的物理量并解答。2.如圖所示,電源電壓恒定不變,滑動(dòng)變阻器Rab的最大阻值為10Ω,當(dāng)S1、S2閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P滑至b端時(shí),電流表A1的示數(shù)為0.2A,電阻R消耗的功率為2.4W。當(dāng)S2閉合,S1斷開,滑動(dòng)變阻器滑片P滑至a端時(shí),電流表A2的示數(shù)為0.6A,求：①電源電壓;②燈L的阻值;③S1、S2閉合,滑片P在b端時(shí),通電10秒鐘,通過小燈泡L的電流做的功。3.冬天,伍珍同學(xué)使用電熱毯時(shí),發(fā)現(xiàn)電熱毯有高溫和低溫檔,她決定探究電熱毯內(nèi)部電路。圖甲、乙分別為他和裘實(shí)設(shè)計(jì)的電熱毯的模擬電路圖<電爐絲相當(dāng)于電熱毯內(nèi)部發(fā)熱電阻>。⑴圖甲中定值電阻R1=10Ω<置于電熱毯外部>,電爐絲R2＝20Ω,請計(jì)算低溫檔時(shí)發(fā)熱電功率；⑵圖乙中