2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)：電功與電功率

第十講電功與電功率

思維導(dǎo)圖

‘定義

（定義式；w=u”

電功《

公式《

推導(dǎo)式:W=I的=除

電

功

與實際電功率

電概念及含義

功額定電功率

率

電功率《、/定義式:P=5

公式（

1推導(dǎo)式:P=12R=U7R

.電功率的極值計算

純電阻電路和非純電阻電路的比較

知識梳理

一、電功率

電功率是表示電流做功快慢的物理量，物理學(xué)中把單位時間內(nèi)電流所做的功叫做電功率，符號是P,單位是瓦

特（W）或千瓦（kW）.

A.額定值：

①額定電壓（U額）：用電器正常工作所需的電壓，一般在生產(chǎn)制作時已確定好，不可改變.

②額定功率（P額）：用電器在額定電壓下工作時的功率，不可改變.

B.實際值：

①實際電壓（U實）：實際電路中提供給用電器工作的電壓，隨時可能改變.

②實際功率（P實）：用電器在實際電壓下工作時的功率，隨時可能改變.

※燈泡的亮度由實際功率決定；而當實際電壓等于額定電壓時，實際功率等于額定功率.

C.電功率的有關(guān)計算公式

circlelP=-②P=UI③P=PRcircle4P=—

tR

⑤在串聯(lián)電路中，電功率與電阻成正比，即*==Pl+P2.

⑥在并聯(lián)電路中，電功率與電阻成反比^=^,pa=P1+P2.

產(chǎn)2尺1/S'

PU2I2

⑦實際功率和額定功率的比例關(guān)系：3=3=京

側(cè)側(cè)稀

純電阻電路與非純電阻電路的比較

純電阻電路非純電阻電路

白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉(zhuǎn)

實例工作中的電動機、電解槽、日光燈等

子被卡住的電動機等

電路中消耗的電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)

能量轉(zhuǎn)化電路中消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，W=Q

化為其他形式的能,W>Q

電功的計算W=Ult=I2Rt=U2/RtW二Ult

電熱的計算Q=Ult=PRt=URtQ=I2Rt

是否滿足歐姆定律滿足不滿足

理論上，純電阻電路指的是只有電阻的電路，也就是電路中只有將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(或電能全部轉(zhuǎn)化為熱能)的

元件.而非純電阻電路除轉(zhuǎn)化為熱能外，還有其他形式的能，如含有電動機的電路，有熱能還有機械能產(chǎn)生.

區(qū)別在于電流所做的功是否全部用來生成熱.全部生成熱(W=Q)的電路為純電阻電路，例如電爐子、電飯煲、電

褥子、電烙鐵等都是純電阻電器；非純電阻電器例如：電動機、電吹風(fēng)、電風(fēng)扇、電視機等.

P=UI和W=UIt適合任何電路，但由歐姆定律：I=，和焦耳定律：Q=PRt推出的導(dǎo)出式P=?=PR都只

KK

適用純電阻電路.

精講精練

一、電功率大小的比較

［例題1］額定電壓都是110V,額定功率PA=100W,PB=40勿的A、B兩燈，接在220V的電路中，使

兩燈均正常發(fā)光，能使電路消耗的電功率最小的電路是圖中的()

［例題］如圖所示，燈泡、上標有字樣,燈泡、上標有字樣今

2LiL2“110V100W”L3L4“noV60W”

把它們接入電路中，燈泡最亮的是

【變式訓(xùn)練1］兩只燈泡A和B額定電壓都是110V,A的額定功率為60W,B的額定功率為100W,為

了把它們接在220V電路上都能正常發(fā)光，并要電路中消耗的電功率最小，應(yīng)采用下面的哪種接法？（

）

【變式訓(xùn)練2】如圖所示，電源電壓U=6V且保持不變，電阻R=10。,滑動變阻器R，的銘牌上標有“20Q1A”

字樣，在從左往右移動滑動變阻器滑片的過程中，下面表示滑動變阻器所消耗的功率P與接入電路的電阻R關(guān)系的

圖像正確的是)

一題多解

某燈泡直接連接在電壓不變的電源兩極上時，消耗的電功率為9瓦，現(xiàn)將它通過兩根長導(dǎo)線連接到原來的電源

上，則：

假如知道燈泡消耗的電功率為4瓦，連接燈泡的兩根導(dǎo)線損失的電功率為多少？

【解析】可以先畫出燈泡直接接在電源兩極和再連長導(dǎo)線接在電源時的兩電路圖.

甲乙

方法一：比例法

A.電路甲中PEJ.R辰=可=彳

電路乙中則=5兩電路總功率之比4=勺=|

12202或/22

P2=6W

則導(dǎo)線電功率P'=P2-P2=6M/-4勿=2W

P尸定〕

R回_支_

—9

B.電路甲中U/詼=歹=4

P^\

1=|,即-2=|%

又電源電壓為U]

在電路乙中，導(dǎo)線分得電壓U*=U1-|U1=?U1，即導(dǎo)線電功率與燈泡電功率之比P-P.=1:2

-5JAs/

只=2W

方法二：方程法

電路甲中，=9W?

電路乙中，設(shè)導(dǎo)線損失功率為P,則表示出燈的電功率

（詈）2"=4〃

②

將①代入②中

解得P=2W或一10（舍）

方法三：一般公式法

1…產(chǎn)⑴

-&=p2circle2

解得px=〃止2-P2=6W-4W=2W

【變式訓(xùn)練1】將一盞燈L接到某電源上，它的功率為40瓦；如果將該燈和電阻R串聯(lián)后接到原電路中，則

電阻只消耗的電功率為3.6瓦，設(shè)電源電壓不變，燈的電阻不隨溫度變化而改變，目燈的電阻大于R,此時燈的電

功率是（）

A.30.4瓦B.32.4瓦

C.36瓦D.30.6瓦

【變式訓(xùn)練2］如圖所示，電源的輸出電壓恒定不變，現(xiàn)將一個燈泡L接在離電源很近的A、B兩點時，燈泡

L消耗的功率為25W，若將燈泡L接在離電源較遠的C、D兩點時，燈泡L消耗的功率為16W則輸電導(dǎo)線AC、

BD上消耗的功率為（）

電源（X）L&L

BD

A.lWB.2WC.4WD.9W

※二、非純電阻電路

子母題拓展非純電阻電路

（多選）如圖所示是某一直流電動機提升重物的示意圖，重物質(zhì)量m=50kg,電源提供給電動機的電壓為U=110

V,不計各種摩擦，當電動機以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物時，通過電動機的電流為I=5.0A,g取10N/k

g,則)

戶反電動機|電

□a

A.電動機的輸入功率為550W

B.電動機提升重物的功率為550W

C.電動機提升重物的功率為450W

D.電動機的線圈電阻為22Q

拓展1轉(zhuǎn)子被卡死時與正常工作時的比較

【例題1］有一小型直流電動機，把它接入力=0.3U的電路中時，電動機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流為h

=0.64;若把電動機接入U2=3QU的電路中時，電動機正常工作，工作電流是./2=1.04求：

（1）電動機正常工作時的輸出功率是多少；

⑵如果電動機正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率是多大.

【例題2］（多選）如圖所示，一臺電動機提著質(zhì)量為m的物體以速度v勻速上升，已知電動機線圈的電阻為R,

電源電動勢為E,通過電源的電流為I,當?shù)刂亓铀俣葹間,忽略一切阻力及導(dǎo)線電阻，則

A.電源內(nèi)阻7=:一R

B.電源內(nèi)阻r=￡—簧一R|=（q）

C.如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動，較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變大|卜

D.如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動，較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變?。?/p>

拓展2分析電動機的效率問題

【例題1］（多選）在如圖所示的電路中，電源輸入電壓U恒為8V,燈泡L上標有“3V6W”字樣,電動機線圈的

電阻.RM=12.若燈泡恰能正常發(fā)光，下列說法正確的是（）

I1

UL0

I--------@——

A.電動機的輸入電壓是5V

B.流過電動機的電流是2A

C.電動機的效率是80%

D.整個電路消耗的電功率是10W

拓展3分析其他非純電阻電路

【例題】（多選）鋰電池因能量密度高、綠色環(huán)保而廣泛使用在手機等電子產(chǎn)品中.現(xiàn)用充電器為一手機鋰電池充

電，等效電路如圖所示，充電器電源的輸出電壓為U,輸出電流為I,手機電池的內(nèi)阻為r,下列說法正確的是

A.充電器輸出的電功率為UI+I2rUl：：；

B.電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI-Pr

C.電池產(chǎn)生的熱功率為12r

D.充電器的充電效率為告x100%

三、電功率的極值

純電阻電路中，如圖所示，定值電阻R。與滑動變阻器R串聯(lián)在電路中，電源電壓為U.

R凡

-------|F-<<——

⑴滑動變阻器的功率表示為：P=-R=

悌

①當R=R0時，滑動變阻器功率最大，為P=棄；

4Ho

②當R>RO時，隨著R的增大，輸出功率越來越小；

③當R<RO時，隨著R的增大，輸出功率越來越大；

④當P<Pm時，滑動變阻器在阻值為&和R2時，如果電功率均為P,則/?小2=R東

滑動變阻器功率與電阻關(guān)系圖像

P=I.(U-IRo)=Ro?I)

滑動變阻器功率與電壓關(guān)系圖像

A.與圖像結(jié)合考查電源的功率、效率

【例題1］圖中a、b、c、d分別表示4個元件的伏安特性曲線，e表示某電源外部電壓與電流的關(guān)系（電源有

電阻）.該電源與哪個元件構(gòu)成回路時元件上的電功率最大（）

A.元件aB.元件b

C.元件cD.元件d

【例題2】在如圖所示電路中，一定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，測得滑動變阻器所消耗功率P與其阻值R變

化的曲線如圖所示，由此可知（）

A.滑動變阻器電功率可能大于45W

B.定值電阻阻值一定等于5Q

C.電源電壓為45V

D.滑動變阻器所消耗功率P最大時，其電功率與總功率之比大于50%

【例題3］（多選）如圖所示，Ri為定值電阻，R2為可變電阻，E為電源電動勢，r為電源內(nèi)電阻，以下說法中

A.當&=%+r時,R2上獲得最大功率

B.當R2=R±+r時，Ri上獲得最大功率

C.當R2=。時,Ri上獲得最大功率

D.當R2=0時，電源的輸出功率最大

【變式訓(xùn)練1］如圖所示，曲線g、C2分別是純電阻直流電路中，內(nèi)、外電路消耗的電功率隨電流變化的

圖線.由該圖可知下列說法中錯誤的是()

A.電源輸出功率最大值為8W

B.電源的電動勢為4V

C.電源的內(nèi)電阻為1Q

D.電源被短路時，電源消耗的最大功率可達16W

B.求最大功率問題

［例題1］如圖所示，電源電動勢E=2V,內(nèi)阻r=l。，電阻Ro=212,,可變電阻的阻值范圍為0-10Q.

⑴求可變電阻為多大時，R上消耗的功率最大，最大值為多少.

(2)在上題中，若將R。串聯(lián)在干路中，如圖所示，電源內(nèi)阻為r,求當R為多大時，電阻R。消耗的功率最大，

并求這個最大值.

E,rLJR

R。

［例題2］如圖所示，在滑動變阻器的滑片P向右移動時()

A.電路總功率可能增加

B.滑動變阻器的功率一定增大

C.電源內(nèi)部損耗功率一定減小

D.滑動變阻器功率一定先增大后減小

【變式訓(xùn)練1】一個用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D,其電流I隨它兩端電壓U變化的關(guān)系如圖中的(a)所示，

將它與兩個標準電阻Ri、R2組成如圖(b)所示電路，當開關(guān)S接通位置1時，三個用電器消耗的電功率均為P.將

開關(guān)S切換到位置2后，電阻器D和電阻Ri、R2消耗的電功率分別是PD、Pi、P2,下列關(guān)系中正確的是

【變式訓(xùn)練2】將阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻1和2串聯(lián)，接在不計內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源兩端.開始時1和2

阻值相等，保持1溫度不變，冷卻或加熱2,則2的電功率在()

A.加熱時變大，冷卻時變小

B.加熱時變小，冷卻時變大

C.加熱或冷卻時都變小

D.加熱或冷卻時都變大

四、列方程或用比例解電功率的計算

［例題1］如圖所示，電源電壓保持不變，燈L額定電壓為8伏，當閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片P滑到變

阻器的中點c時，小燈泡正常發(fā)光，此時燈的電功率為PL；當滑片P滑到變阻器的最右端b時，燈的實際電功率

為PL1,此時變阻器的功率為4.5瓦，已知PL：PL'=16:9.

求：(1)電源電壓.

(2)滑動變阻器的最大阻值.

［例題2］如圖所示電路，電源電壓保持不變，且不大于6伏，定值電阻.七=15歐，滑動變阻器R2的最大

值為20歐.當開關(guān)S斷開,滑動變阻器的滑片P在變阻器的b端時，電流表的示數(shù)為I；當開關(guān)S閉合,滑片P

移到a端時,電流表的示數(shù)為「，且/J=1：5,此時電路消耗的總功率為6瓦，求：此時電阻Ro的電功率.

【變式訓(xùn)練1】如圖所示電路，電源電壓一定，當開關(guān)Si閉合，S2斷開，滑動變阻器Ro的滑片P從A

處移到B處時，電壓表先后示數(shù)之比為2：1,電阻Ri先后消耗的電功率之比為1:4.若滑片P在B處不變，將S

1斷開、s2閉合，則R2和Ro的總功率為12瓦；再將滑片P移至A處，R2的電功率為2瓦；求此時Ro的電

功率.

【變式訓(xùn)練2】現(xiàn)有電源一個（電壓不變）、電壓表、電流表、定值電阻和開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干，兩小燈泡L

1（額定電壓為L2V）和L2（額定電壓為6V）.現(xiàn)在利用這些儀器組成電路：若組成如圖甲電路，電壓表讀數(shù)為5.4

V,J實際功率為其額定功率的-若組成如圖乙電路，L2兩端電壓為3V；若組成如圖丙電路，電流表讀數(shù)為

4

0.6A.忽略燈泡的電阻隨溫度的變化，求L2的額定功率.

甲乙丙

五、電功率擋位問題

【例題1】小明家買了一臺電烤箱，有低、中、高三個擋位的發(fā)熱功率.如圖所示是其內(nèi)部簡化電路圖，開關(guān)S

1可分別與觸點a、b接觸，已知R1=R2=48.42電源電壓保持不變，請分析和解答以下問題：

220v

(1)當開關(guān)Si置于b端，s2斷開時，電烤箱處于什么擋位？簡述理由.°°

J

(2)電烤箱在中擋位工作時，消耗的電功率是多少？S2

(3)電烤箱在高擋位工作時，對食物加熱6min,消耗的電能為多少?

a

【例題2】如圖甲所示，是某型號電壓力鍋簡化的工作電路圖.Ro是阻值為484。的保溫電阻，Ri是規(guī)格為

“220V800W”的主加熱電阻,R2是副加熱電阻.電壓力鍋煮飯分為“加熱升壓-保壓一保溫”三個階段，通過如圖

乙所示的鍋內(nèi)工作壓強與時間(p-t)關(guān)系圖像可了解其工作過程：接通電源，啟動智能控制開關(guān)S,S自動接到a,同

時Si自動閉合,電壓力鍋進入加熱升壓狀態(tài)；當鍋內(nèi)工作壓強達80kPa時，Si自動斷開，進入保壓狀態(tài)，當鍋

內(nèi)工作壓強降至60kPa時，Si又會自動閉合；當保壓狀態(tài)結(jié)束，飯就熟了，S自動接到b,進入保溫狀態(tài).電壓力

鍋煮飯時，在正常加熱升壓和保壓狀態(tài)共耗電0.25kW-h,下列說法正確的是)

A.電壓力鍋是對大氣壓強的應(yīng)用

B.當鍋內(nèi)工作壓強為40kPa時，電壓力鍋處于升壓狀態(tài)

C.電壓力鍋煮飯時，在正常加熱升壓和保壓狀態(tài)Ri的工作時間是18min

D.電壓力鍋正常工作時的最大電流是5A

【變式訓(xùn)練1］我國北方冬天比較寒冷，許多家庭安裝了一種利用電來取暖的床——“韓式電熱炕”.其工作電路

可簡化為如圖所示，其中K為保護開關(guān)，平常處于閉合狀態(tài)，當溫度超過某一警戒溫度時自動斷開，扇形導(dǎo)體S

為旋轉(zhuǎn)型選擋開關(guān)，可繞O點旋轉(zhuǎn)，每次都和相鄰的兩觸點同時接觸，從而實現(xiàn)關(guān)、低、中、高四個擋位的轉(zhuǎn)換(擋

位順序未知，電功率越大擋位越高).小明在家里利用所學(xué)的物理知識來測量該電熱炕的電功率.他先關(guān)閉家里其他所

有的用電器，然后將s旋轉(zhuǎn)到與觸點1、2連接，觀察發(fā)現(xiàn)家里標有“3000r/(kW-h)”的電能表的轉(zhuǎn)盤在Imin內(nèi)剛

好轉(zhuǎn)了20轉(zhuǎn).已知Ri和R2是發(fā)熱電阻，R2的阻值是Ri的2倍，其他電阻忽略不計，小明家電壓恒為220V.

完成下列問題：

(1)當S與觸點1、2接觸時，電熱炕功率是多少？

(2)當電熱炕處于低擋時，電路中通過。點的電流是多少？

(3)當該電熱炕處于低擋，且正常工作30min,所消耗的電能可使L8L水從25℃升高到多少。C

【變式訓(xùn)練2］某興趣小組設(shè)計了如圖甲所示的汽車轉(zhuǎn)向指示燈電路模型，接通相應(yīng)指示燈后，該指示燈會亮、

日音(微弱發(fā)光)交替閃爍發(fā)光，電路中電源電壓恒為6伏指示燈規(guī)格為“6V,3W”,R。為定值電阻，電磁鐵線圈及鐵的

阻值忽略不計.

彈簧

圖甲

'指示燈兩端電壓（伏）

6—;；—；；—；

5---------:—:---------:—:---------；

??I??i111A

00.51.01.52.02.53.03.54.04.5時間（秒）

圖乙

⑴若讓左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)指示燈同時工作,轉(zhuǎn)向開關(guān)應(yīng)與觸點接通.（選填“1和2”“2和3”“3和4”或“4和5”）

（2）當轉(zhuǎn)向開關(guān)與觸點“2和3”接通時，右轉(zhuǎn)指示燈兩端實際電壓變化規(guī)律如圖乙所示.已知當右轉(zhuǎn)指示燈微弱發(fā)

光時，其兩端實際電壓為Ux,消耗的實際功率為額定功率真

求：①當右轉(zhuǎn)指示燈微弱發(fā)光時，它兩端的實際電壓Ux;

②定值電阻R。的阻值（指示燈的電阻不變）；

③右轉(zhuǎn)指示燈閃爍交替工作30s消耗的電能.

一、電功率大小的比較

[例題1]c【解析】兩燈正常發(fā)光，兩燈的實際電壓等于其額定電壓，由P="可知RA<心，根據(jù)串聯(lián)分

壓關(guān)系，A圖中有UA<1WV,UB>110匕兩燈不能正常工作，所以A錯.B圖中A和變阻器并聯(lián)后的電阻比A

電阻還要小，即仍有UA<110V,UB>110匕所以B錯.C和D圖中兩燈電壓均有可能為110V,此時再看電路消

耗的功率，C圖中燈A消耗功率100W,燈B和變阻器并聯(lián)后的阻值與燈A相等,所以電路消耗的總功率為20

0W.D圖中A、B兩燈并聯(lián)后的阻值與變阻器相等，所以變阻器消耗的功率為140W,電路消耗的總功率為280

W.

[例題2]L4L3【解析】由P="知R="，燈泡電阻&=氏4>%=&根據(jù)串聯(lián)電路的性質(zhì)*=詈=P

KrHlK4

知P4>P1,L4的實際功率比LI的實際功率大,L4比L,亮根據(jù)并聯(lián)電路的性質(zhì)P2R2=P3R3=t/2知,P2>P3,L2

的實際功率比L3的實際功率大，L2比L3亮.

由圖中可以看出流過J的電流一定大于流過L2的電流，由P=尸氏知P】>P2，即J比L2亮.由以上分析知：

P4>P1>P2>P3,所以最亮的燈泡是L4,最暗的是L3.

【變式訓(xùn)I練1】C

【變式訓(xùn)練2】A

一題多解

【變式訓(xùn)練11B

【變式訓(xùn)練2】C

※二、非純電阻電路

母題、AC

【解析】電動機的輸入功率P、=UI=110x5.0W=550W,A對提升重物的功率P”=mgv=50x10x0.9W=

450W,B錯C對由P；L=&+P內(nèi)和P差=PR線得/?貸=與生=三等。=42D錯誤.

故選AC.

拓展1轉(zhuǎn)子被卡死時與正常工作時的比較

【例題1](1)2.5W(2)18W【解析】⑴當以=0.3VL=0.6A時，電動機不轉(zhuǎn)，此時電動機為純電阻，故電

動機的內(nèi)電阻為r=?=0.52當U2=3.0V,I2=1.0A時，電動機正常工作，此時電動機為非純電阻，則電動機的

輸出功率為昂=u2l2-&=2.5W.

(2)當電動機正常工作被卡住時，電動機又為純電阻，其熱功率為P差=?=18勿.

【例題2】BC【解析】含有電動機的電路不是純電阻電路，歐姆定律不再適用.由能量守恒定律可得EI=I2r

+mgv+/2R,解得「=m-簧-R,A錯誤，B正確；如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住，貝人E=I\R+r),電流增大，較短時

間內(nèi)，電源消耗的功率變大，較長時間的話，會出現(xiàn)燒壞電源的現(xiàn)象，C正確，D錯誤.

拓展2分析電動機的效率問題

【例題】AB【解析】燈泡恰能正常發(fā)光，說明燈泡兩端電壓為3V,電流為2A,電動機的輸入電壓是8V-3

V=5V,流過電動機的電流是1=2A,選項A、B正確；電動機內(nèi)阻消耗的功率為.尸夫時=4勿,輸入功率為UI=5x2W

=10W,則電動機的輸出功率為6W,效率為i]=60%,整個電路消耗的電功率是10W+6W=16W,選項C、D錯誤.

拓展3分析其他非純電阻電路

【例題】BC【解析】充電器輸出的電功率為UI,A錯誤；電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI-Pr,B正確；電

池產(chǎn)生的熱功率為Pr,C正確；充電器的充電效率為巴薩x100%,D錯誤.

三、電功率的極值

A.與圖像結(jié)合考查電源的功率、效率

[例題1]C【解析】由圖像可知，電源的電動勢E=3V,內(nèi)阻r=華=|。=30因四種元件與電源的U-I圖

像的交點為電路的工作點，而且當外電路的電阻等于電源內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，由圖像可知元件c的電阻

值為&=益。=30=r,可知電源與元件c構(gòu)成回路輸出功率最大，故選C.

【例題2】B【解析】由滑動變阻器所消耗功率P與電阻R變化的曲線可知，滑動變阻器所消耗功率P最大

為45W，選項A錯誤；由電功率最大的條件可知，滑動變阻器阻值等于定值電阻阻值時，滑動變阻器電功率最大，

選項B正確；由滑動變阻器所消耗功率P最大值為45W可知，此時電阻為5。，電流1=.=34電源電動勢E

=/(R褶+R)=30匕選項C錯誤；滑動變阻器功率P最大時，效率為50%,選項D錯誤.

【例題3】ACD

【變式訓(xùn)練1]A【解析】當內(nèi)電阻等于外電阻時，電源的輸出功率最大，最大值為4W,選項A錯誤；根

u

據(jù)P=UI可得，當1=2A時，外電壓為2V,內(nèi)電壓也為2V用源的電動勢為4V選項B正確電源的內(nèi)電阻為r=^=

1優(yōu)選項C正確；電源被短路時，電源消耗的最大功率可達P=目=16W,選項D正確.

B.求最大功率問題

【例題=(0P=|加【解析】⑴方法一：PR=9

33K

根據(jù)閉合電路歐姆定律，路端電壓

RoR

ERR

U=E,Ro+RO

rR+rR+RR

Ro+R00

E2R^R

，代入數(shù)據(jù)整理得

所以PR=2

(rR0+rR+R0R)

16

R4

P=-+9R+12

當R=|。時，R上消耗的功率最大，PRmax=|W方法二：采用等效電源法分析，把定值電阻等效到電源的

內(nèi)部，即把電源和定值電阻看作電動勢為E1=去E,內(nèi)阻為r'="的電源，當R=產(chǎn)="時，電源對外電路

+r+r

Ro+rRoZ?o

R的輸出功率最大PR=稱把數(shù)值代入各式得：

4rz

E*=E'=-^-E=-V

R0+r3

q=r'==-fl

Ro+r3

所以：PR=I=>.

2

⑵由P=IR,I=知R=0時，1*=2/3A,此時,R。消耗功率最大.P0=lw.

【例題2】C【解析】由電路圖可知，當滑動變阻器滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的阻值增大，電路

總電阻變大，電源電動勢不變，由閉合電路的歐姆定律可知，電路總電流I變小，電源總功率P=EI一定減小，故

A錯誤；滑動變阻器的功率等于電源的輸出功率，由于變阻器的電阻與電源內(nèi)阻的關(guān)系未知，不能確定其變化情況，

故B錯誤；電源內(nèi)阻r不變，電流I減小，電源的內(nèi)部損耗功率Pr=Pr減小，故C正確；當滑動變阻器阻值與電源

內(nèi)阻相等時，電源輸出功率最大，由于不知道最初滑動變阻器接入電路的阻值與電源內(nèi)阻間的關(guān)系，因此無法判斷

電源輸出功率如何變化，故D錯誤.

【變式訓(xùn)練1】C

【變式訓(xùn)練2】C

四、列方程或用比例解電功率的計算

【例題1】解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡L兩端的電壓.

⑴設(shè)滑片位于中點c時的電流為Ic,滑片位于b端時電路中的電流為lb,

已知PL-.PL'=16:9,由P=PR可得兩種情況下的電流之比：

匹

IcNRLg/16_4

J山

由/=9可得兩種情況下燈泡兩端的電壓之比：

也=逗=區(qū)=士①

設(shè)滑動變阻器的最大阻值為RP,

電源電壓不變，由/=9可得兩種情況下總電阻之比：

&+少夏」-3

RL+RP

K

解上面方程可得：RL=Rp,

已知燈泡正常發(fā)光時的電壓為8V,即UL=ICRL=8V②，

滑片位于中點c時，電源電壓：

U=IC(2+扔P)=4(%+杯J=1XICRL=|X8U=12匕

(2)由①式可得，滑片P滑至IJb端時燈泡的電壓：

UJ=泌=|x8U=6匕

因為PP'=4.5W,由P=9可得，

變阻器的最大阻值：%=篝=靠產(chǎn)=82

答:⑴電源電壓為12V;

⑵滑動變阻器的最大阻值為8Q

【例題2］解：當開關(guān)S斷開，滑片P在最右端時，此時電路為R。與滑動變阻器串聯(lián)，且滑動變阻器處于最

大值.則據(jù)題意有：

［二—^①

Ro+20Q3

當開關(guān)S閉合，且滑片滑至最左端，電阻值為0時，據(jù)題意，有：

/'=看+急②

又I:1=1:5③

則聯(lián)立①②③后得Ro=10?；?0Q

又因為此時電路總功率為6W,當Ro=10。時,

并聯(lián)總電阻R=磊|。=62

電源電壓U^y/PR=6V,,符合不高于6V的題意.

同理，當Ro=30Q,求得電源電壓為2回匕超過6V,不符合題意.此時R。電功率：

匕4=瞽=3"

【變式訓(xùn)練1】解：當立閉合，S2斷開時，根據(jù)電阻Ri先后消耗的電功率之比為1：4,則兩次電流之比為

1：2.又兩次電壓表本數(shù)之比為2：1,則.RA：RB=4:1①

當Si斷開，S閉合時，滑片在B點時，總功率為12W,即：P==12勿②

2^2+RB

滑片在A點時，R2功率為2W,即：

u2

…:R2=2W③

聯(lián)立三式，解得：R2=2RB=?以，所以此時滑片在A點時，滑動變阻器電阻為R2的2倍，因此功率也為

2倍，即為4W.

【變式訓(xùn)練2］解：設(shè)電源電壓為U,圖甲中燈J兩端電壓為Ui，電流為h;

圖乙中燈L2兩端電壓為U2,電流為12；

U2

??.P=—,AU1=—UIX1.27=0.6上由圖甲得：U=%+Uv=0.67+5.47=6V,

R，「惻,陰m

QU=IR,

由甲圖可得：Mi二名

u-u^

由乙圖可得：頭=急,

12KU—172

QR=5,串聯(lián)電路電流相等，則電阻之比等于電壓之比，

K1

則兩電阻之比：微=■*￡=茨熟x孽"

由丙圖得：％+/?2=3=懸=1。0

得：R=9/2,P方=圾==4W.

/'2稀R290

五、電功率擋位問題

【例題1】解：⑴由圖可知，當開關(guān)Si置于a端、S2閉合時，兩電阻絲并聯(lián)；當開關(guān)S1置于b端、S2斷

開時，兩電阻絲串聯(lián)；當開關(guān)Si置于b端、S2閉合時，只有Ri連入電路.

由串、并聯(lián)電路的電阻特點知，并聯(lián)時總電阻最小，串聯(lián)時總電阻最大，電源電壓一定，由P=?知，開關(guān)S

1置于a端、S2閉合時，電路消耗功率最大，為高溫擋；

開關(guān)Si置于b端、S2斷開時，電路消耗功率最小，為低溫擋；

當開關(guān)Sx置于b端、S2閉合時，為中溫擋.

(2)當開關(guān)立置于b端、S2閉合時為中擋位.電烤箱消耗的電功率：

=配=%2也=io。?！?；

0R148.4。

⑶當S1置于a端，S2閉合時,電烤箱在高擋位，電阻R1與R2并聯(lián).電烤箱消耗的總功率為：

P=P+P=^+^=^2!+=2000W,

1

忘RiR248.4。48.4。

電烤箱消耗的電能：W=p總t=2000Wx6x60s=7.2x105J.

【例題2】D【解析】A.高壓鍋煮飯熟得快是利用密閉液體的沸點隨氣壓的增大而升高的原理，而不是利用了

大氣壓的原理，故A錯誤；

B.由圖乙可知，當鍋內(nèi)工作壓強為40kPa時，電壓力鍋可能處于升壓狀態(tài)，也可能處于保溫狀態(tài)，故B錯誤；