电功率计算题总结带答案和解析

第 1 页 共 32 页 电功率电功率计算题总结计算题总结 2 一 解答题 共一 解答题 共 20 小题 小题 1 2015 陵水县校级模拟 今年海口市春节前天气潮湿寒冷 小明的妈妈给爷爷奶奶买了 一床电热毯 该电热毯有高温 低温两挡 通过单刀双掷开关 S 进行调节 R0为电热 丝 当开关 S 接高温挡时 电路的功率为 88W 当开关 S 接低温挡时 电路的总功率为 22W 1 电热毯在高温挡时 开关 S 应与哪个触点连接 请简要说明理由 2 电热丝 R0的阻值多大 3 当电热毯在低温档工作时电路中的电流多大 工作 30min 电热丝 R0消耗的电能是 多少 2 2013 广州 灯泡 L 标着 6V 6W 求 1 灯泡 L 正常发光时的电流和电阻 2 如图 1 所示 把灯泡 L 与电压恒为 6V 的电源相接 在 t 0s 时刻 合上开关 S 测 得流过灯泡 L 的电流与通电时间关系如图 2 所示 合上开关 S 瞬间 流过灯泡的电流多大 哪一时刻开始灯泡正常发光 合上开关瞬间灯泡的电阻为 R1 正常发光时电阻为 R2 求 3 2012 西宁 如图所示电路 电源电压不变 灯泡 L 标有 6V 3W 字样 当 S1 S2都 断开时 滑片 P 从 b 端滑到某一位置 C 时 滑动变阻器 R 连入电路的电阻减小 6 电流 表示数变化了 0 1A 灯泡恰好正常发光 保持滑片 P 的位置不变 闭合 S1 S2 电流表示 数又变化了 1 5A 求 第 2 页 共 32 页 1 灯泡的电阻和正常工作时的电流 2 电源电压 3 当 S1 S2都闭合时 调节滑片 P 电路消耗总功率的最小值 4 2011 营口 如图 电源电压 U 6V R1 20 滑动变阻器的最大电阻 R2 40 小灯 泡的额定电压为 12V 灯丝电阻不随温度变化 闭合开关 S 求 1 当开关 S1 S2都断开时 电路的最小电功率是多少 2 当开关 S1 S2都闭合 滑动变阻器的滑片 P 在最右端时 电流表的读数为 0 4A 小 灯泡的额定功率是多少 3 当开关 S2闭合 S1断开时 电流表的最大示数是多少 此时通电 5min 电阻 R1产 生的热量是多少 5 2009 瑶海区校级模拟 某物理兴趣小组同学设计了如图 甲 所示的电路图进行实验 探究 电源为可调压直流学生电源 电压表量程为 0 15V 电流表量程为 0 0 6A 小 灯泡标有 6V 1 2W 字样 R0为 20 的定值电阻 小组根据记录的电流表和电压表示数 变化 描绘出 U I 关系图 如图 乙 所示 1 求灯泡正常发光时的电阻 2 调节电源电压 求当小灯泡与定值电阻 R0消耗的总功率为 0 3W 时 小灯泡的实际 电功率和小灯泡的电阻值 3 分析比较 1 2 中所计算出的小灯泡的电阻值 你可以得出什么结论 第 3 页 共 32 页 6 2008 达州 小明利用标有 6V 6W 的灯泡 L1和 6V 3W 的灯 L2进行实验 1 当 L1正常发光时 通过灯泡 L1的电流为 2 如图甲所示 OA 和 OB 分别为通过灯泡 L1和 L2中的电流随两端电压变化关系的曲 线 现将两灯连入图乙所示电路 要使其中一个灯泡正常发光 电路中电流表的示数为 A 电压表的读数是 V 电路消耗的总功率为 W 7 2010 莆田校级质检 根据国际泳联规定 泳池的水温应控制在 25 到 27 北京奥 运会中 水立方 彰显了 科技奥运 理念 将水温精确地控制在人体最适宜的 26 5 到 26 9 之间 如图甲是泳池水温自动控制电路 其中热敏电阻 Rt 作为感应器探测水温 其阻值与 温度之间满足关系 Rt 5t 500 0 t 50 定值电阻 R0的阻值为 4 R 为加 热水温的发热电阻 衔铁只有在不小于 5N 吸引力的作用下才能动作 电磁铁产生的吸引 力与电磁铁中电流的关系如图乙所示 1 在给池水加热的过程中 发热电阻 R 在 2min 内给池水提供了 1 2 108J 的热量 则工 作电路中发热电阻 R 的功率应为多少 2 为了把温度控制在 26 5 到 26 9 之间 设定在水温低于 26 8 时自动加热 在水温 达到 26 8 时停止加热 则控制电路中电源电压 U0应为多少 电磁铁线圈电阻不计 3 为了便于工作人员观察发热电阻 R 是否在加热 请你指出图甲电路应如何改进 8 2011 三明 某学习小组设计了一种预防校园踩踏事故的压力传感报警装置 当停留在 楼梯弯道处的人流对地面的压力达到一定值时 电阻式报警器 R0即发出报警信号 提醒学 生要注意安全 其工作电路如图 甲 所示 在实验室进行模拟实验获得的相关信息如下 电源电压保持 4 5V 不变 报警器 R0的阻值恒为 10 压敏电阻 Rx随所受压力 F 的变化图 象如图 乙 所示 当电流表示数为 0 3A 时 报警器 R0开始发出报警信号 求此时 第 4 页 共 32 页 1 报警器 R0的实际功率 2 压敏电阻 Rx的阻值 3 压敏电阻受到的压力 F 9 2011 内江 如图甲所示 是某工厂的水平传送带上的产品运输及计数装置示意图 其 中 电源电压为 3V 定值电阻 R0的阻值为 200 S 为激光光源 能发射一条粗细忽略不 计的光线 R 为光敏电阻 当有光照射时 其阻值较小 无光照射时 其阻值较大 水平 传送带上的产品均是密度 2 5 103kg m3的相同正方体 当水平传送带上的产品和传送带 一起以速度 v 0 5m s 匀速通过 S 与 R 之间时 射向光敏电阻的光线被产品挡住 光线始终 与正方体靠近光源一侧的表面垂直 通过电压表测出光敏电阻 R 两端电压随时间变化的规 律如图乙所示 g 10N kg 则 定值电阻 R0消耗的最大功率是多少 水平传送带对每个产品的支持力为多少 10 2011 苍溪县模拟 电动汽车因为能源利用率高 环境污染低将会逐渐代替汽油 车 图是一辆设计中的太阳能汽车动力部分的电路简图 设阳光辐射到车上太阳能电池的 光能接收板上的功率 1 0 104W 行驶时 可通过改变滑动变阻器的电阻来调节电动机转速 从而改变汽车行驶速度 当滑动变阻器滑片在最左端时 汽车的行驶速度最大 此时电压 表示数为 180V 电流表示数为 15A 1 汽车以最大速度行驶时电动机消耗的电功率是多大 2 当滑片向右移至某一位置时 汽车的行驶速度小于最大速度 此时电压表示数为 150V 电流表示数为 10A 则此时滑动变阻器接入电路的电阻大小是多少 电动机消耗的 功率与滑动变阻器消耗的功率之比是多少 第 5 页 共 32 页 11 2011 师宗县校级模拟 我国对家用电冰箱 空调这两个电子产品已率先实施了能源 效率标识制度 现在销售的空调 冰箱已在显著位置粘贴了 中国能效标识 的标签 如图 所示 能效标识将能效分为 1 2 3 4 5 五个等级 等级 1 表示产品最节能 等级 5 是 市场准入指标 低于该等级要求的产品不允许生产和销售 小华一家人在家电城看中了两 台制冷效果相同但能效标识和价格不一样的冰箱 铭牌如下表所示 BCD 203A 型号的冰 箱 2780 元 BCD 203B 型号的冰箱 2500 元 型 号 BCD 203A 型 号 BCD 203B 总有效容积 L 203总有效容积 L 203 冷冻能力 kg 24h 10冷冻能力 kg 24h 10 耗电量 kW h 24h 0 48耗电量 kW h 24h 0 76 能效级别1能效级别3 电源 AC 220V 50Hz电源 AC 220V 50Hz 1 若冰箱的使用寿命为 15 年 1 度电的价格按 0 50 元计算 从经济的角度考虑 你认 为小华一家人应该买哪种型号的冰箱划算 这种冰箱工作时的平均功率是多少 2 建设节约型社会 实现可持续发展 是总结现代化建设经验 从我国的国情出发而提 出的一项重大决策 你能否从节约电能的角度就使用冰箱为小华提 2 条建议 12 2011 沈阳 额定电压为 2 5V 的小灯泡连入如图甲所示的电路中 电源电压保持不变 滑动变阻器 R0的最大电阻为 10 闭合开关 S 滑片从 b 端向 a 端滑动 直到小灯泡正常 发光 得到如图乙所示的 I U 图象 求 1 小灯泡的额定功率 2 滑片在 b 端时小灯泡的电阻 3 电源电压 第 6 页 共 32 页 13 2011 乐山 一小灯泡额定电压为 2 5V 小灯泡电流随电压变化的曲线如图甲所示 将它连入如图乙所示电路中 电源电压为 6V 且保持不变 求 1 小灯泡的额定功率 2 为保证小灯泡正常发光 此时滑动变阻器连入电路的电阻大小 3 当电流表的示数为 0 15A 时 滑动变阻器在 1min 内消耗的电能 14 2012 鸡西 图甲是某种压力秤原理示意图 电压表 量程为 0 3V 可对应显示压力 的大小 已知 R0 100 电源电压 U 4 5V 保持不变 压力传感器 R 的阻值随所受的压力 变化的图象如图乙 设踏板的重力忽略不计 1 当一个重力大小为 600N 的中学生站在压力秤上时 电压表的示数为多少伏特 2 此时电路所消耗的总功率为多少瓦特 15 2013 红塔区二模 如图甲所示是一种专供国内市场的家用电熨斗的电路图 额定电 压为 220V 定值电阻 R0 100 R 是可变电阻 调温开关 其电阻值均不受温度影 响 求 1 该电熨斗温度最高时的功率 2 该电熨斗温度最低时的功率为 121W 则 R 的阻值变化范围 第 7 页 共 32 页 3 假定电熨斗每秒钟散发的热量 Q 跟电熨斗表面温度的关系如图乙所示 现在使用该 电熨斗来熨烫毛料西服 要求熨斗表面温度为 240 且保持不变 问应将 R 的阻值调为 多大 16 2015 苏州模拟 有一种电加热恒温箱 工作原理如图 甲 所示 控制电路由电压 为 U1 9V 的电源 开关 电磁继电器 线圈电阻不计 电阻箱 R0和热敏电阻 R1组成 工作电路由电压为 U2 220V 的电源和电阻为 R2 44 的电热丝组成 其中 电磁继电器只 有当线圈中电流达到 60mA 时 衔铁才吸合 切断工作电路 热敏电阻 R1阻值随温度变化 关系如图 乙 所示 求 1 电热丝正常工作时的功率 2 电热丝正常工作 100s 产生的热量 3 如果恒温箱的温度设定为 50 电阻箱 R0接入电路的阻值 17 2013 河北 如图 1 所示 L 上标有 6 V 3 W 字样 电流表量程为 0 0 6 A 电压 表量程为 0 15 V 变阻器 R 的最大电阻为 100 只闭合 S1 滑片置于 a 点时 变阻器连 入电路中的电阻为 Ra 电流表示数为 Ia 只闭合 S2 移动滑片 变阻器两端电压与其连入 电路的电阻关系如图 2 所示 当滑片置于 b 点时 电压表示数 Ub 8 V 电流表示数为 Ib 已知 Ra R0 12 5 Ia Ib 3 5 灯丝电阻不随温度变化 求 1 小灯泡的电阻 2 定值电阻 R0和电源电压 3 在电表的示数不超过量程 灯泡两端的电压不超过额定值的情况下 只闭合 S1时 变阻器连入电路的最小电阻为多少 只闭合 S2时 电路消耗的最小功率为多少 第 8 页 共 32 页 18 2013 云南 如图 1 所示为一恒温箱温控电路 包括工作电路和控制电路两部分 R 为热敏电阻 置于恒温箱内 阻值随温度变化的关系如图 2 所示 恒温箱温控电路工作原 理是 加热过程中 恒温箱温度升高到一定值时 控制电路中电流会达到一定值 继电器 的衔铁被吸合 工作电路停止加热 1 图中所示状态 电路处于加热还是未加热 2 恒温箱的温度为 100 时 继电器线圈中的电流达到 20mA 衔铁被吸合 此时热敏 电阻 R 消耗的功率是多少 3 电阻 R 有什么作用 19 2012 宜昌 某小区装修需要照明 施工人员用两根长均为 200 米的铝导线将一盏 220V 500W 的电灯接在照明电路上 晚上八点施工时 施工人员发现该灯光较暗 于是 他用仪表测得该灯泡两端的实际电压为 200V 已知铝导线每米长的电阻约为 0 02 计 算时不考虑温度对电阻的影响 计算结果取整数 问 1 灯泡的实际功率是多少 2 连接灯泡的铝导线上损失的电功率是多少 3 施工人员发现灯光晚上十点比八点亮一些 是由于灯泡两端的实际电压 这时连接该灯泡的铝导线损失的电功率 20 2010 梧州 图甲所示是定值电阻 R0和灯泡 L 的 U I 图象 现将定值电阻 R0与灯泡 L 接入如图乙所示的电路中 电源电压不变 当 S1 S2 S3闭合时 灯泡 L 恰好正常发光 此时 R0消耗的电功率为 3 6W 当 S1闭合 S2 S3断开时 把滑动变阻器的滑片 P 移至中 点 变阻器消耗的功率为 P1 把滑片 P 移至 b 点 变阻器消耗的功率为 P2 且 P1 P2 9 8 求 1 定值电阻 R0的阻值 第 9 页 共 32 页 2 灯泡 L 的额定功率 3 滑动变阻器的最大电阻 第 10 页 共 32 页 2016 年年 01 月月 23 日日 wuzigaoshou 的初中物理的初中物理 组卷组卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一 解答题 共一 解答题 共 20 小题 小题 1 2015 陵水县校级模拟 今年海口市春节前天气潮湿寒冷 小明的妈妈给爷爷奶奶买了 一床电热毯 该电热毯有高温 低温两挡 通过单刀双掷开关 S 进行调节 R0为电热 丝 当开关 S 接高温挡时 电路的功率为 88W 当开关 S 接低温挡时 电路的总功率为 22W 1 电热毯在高温挡时 开关 S 应与哪个触点连接 请简要说明理由 2 电热丝 R0的阻值多大 3 当电热毯在低温档工作时电路中的电流多大 工作 30min 电热丝 R0消耗的电能是 多少 考点 电功率的计算 电阻的串联 电功的计算 菁优网版权所有 专题 计算题 压轴题 分析 由 P 可知 电热毯在高温挡时 电路中的电阻最小 由电路图可知当 S 接在 2 触点时 R 被短接 此时电路中电阻最小 反之 S 接在 1 触点时 电路为 R0 R 串联 此时电路中电阻最大 电功率最小 处于低温档位 利用 R 求出电热丝 R0的阻值 利 用串联电路的电阻特点和欧姆定律求出低温档位时电路中的电流 利用 W Pt 求出此时电 热丝 R0消耗的电能 解答 解 1 电热毯在高温挡时 S 应与 2 接触 因 S 接在 2 触点时 R 被短接 电路中只有 R0工作 电路中的电阻最小 由 P 可知 此时电路的电功率最大 2 R0 550 答 电热丝 R0的阻值为 550 3 电热毯在低温挡时 S 应与 1 接触 此时 R0 R 串联 I低 0 1A W低 P低t I低 2R0t 0 1A 2 550 30 60s 9900J 答 低温档工作时电路中的电流为 0 1A 工作 30min 电热丝 R0消耗的电能为 9900J 第 11 页 共 32 页 点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律 电功率的计算 关键是灵活的应用电功 率公式结合电路图判断出高温档位和低温档位 2 2013 广州 灯泡 L 标着 6V 6W 求 1 灯泡 L 正常发光时的电流和电阻 2 如图 1 所示 把灯泡 L 与电压恒为 6V 的电源相接 在 t 0s 时刻 合上开关 S 测 得流过灯泡 L 的电流与通电时间关系如图 2 所示 合上开关 S 瞬间 流过灯泡的电流多大 哪一时刻开始灯泡正常发光 合上开关瞬间灯泡的电阻为 R1 正常发光时电阻为 R2 求 考点 电功率的计算 欧姆定律的应用 菁优网版权所有 专题 计算题 压轴题 信息给予题 欧姆定律 电能和电功率 分析 1 灯泡正常发光时 两端的电压和额定电压相等 根据 P UI 求出电流 利用 欧姆定律求出电阻 2 由图可知 合上开关 S 瞬间 流过灯泡的电流 灯泡正常发光时的电流和额定电流相等 由图可知灯泡正常发光的时刻 根据欧姆定律分别求出合上开关瞬间和正常发光时的电阻 进一步求出两电阻的阻值之 比 解答 解 1 灯泡正常发光时的电压为 6V 功率为 6W 由 P UI 可得 正常发光时的电流 I 1A 此时的电阻 R 6 2 合上开关 S 的瞬间 由图可知 当 t 0 时的电流为 I0 6A 灯泡正常发光时的电流为 1A 结合图我们可知 从 t 6 10 2开始 灯泡正常发光 合上开关的瞬间灯泡的电阻 R1 1 灯泡正常发光时的电阻 R2 R 6 第 12 页 共 32 页 答 1 灯泡 L 正常发光时的电流为 1A 电阻为 6 2 合上开关 S 瞬间 流过灯泡的电流为 6A 6 10 2时刻开始灯泡正常发光 合上开关瞬间灯泡的电阻为 R1与正常发光时电阻为 R2之比为 1 6 点评 分析这是一道电学基础题 但以图象提供一些信息考察学生获取信息的能力以及 对于欧姆定律的灵活运用 对于图表题学生一定要弄清楚表中各个轴代表的意思 这题的 横轴是代表时间 但要注意时间对应的数字还应 10 2 3 2012 西宁 如图所示电路 电源电压不变 灯泡 L 标有 6V 3W 字样 当 S1 S2都 断开时 滑片 P 从 b 端滑到某一位置 C 时 滑动变阻器 R 连入电路的电阻减小 6 电流 表示数变化了 0 1A 灯泡恰好正常发光 保持滑片 P 的位置不变 闭合 S1 S2 电流表示 数又变化了 1 5A 求 1 灯泡的电阻和正常工作时的电流 2 电源电压 3 当 S1 S2都闭合时 调节滑片 P 电路消耗总功率的最小值 考点 电功率的计算 并联电路的电流规律 欧姆定律的应用 菁优网版权所有 专题 计算题 应用题 压轴题 分析 1 已知灯泡的额定电压和额定功率 根据公式求出灯泡电阻 根据公式 P UI 算出正常工作的电流 2 当 S1 S2都断开时 L 和 R 串联 滑片 P 从 b 端滑到某一位置 C 时 灯泡恰好正常 发光时电流变化了 0 1A 可求出滑片 P 在 b 端时电路的电流 电源电压不变 根据前后两 次电路的电阻与电流的乘积相同列出等式 算出滑动变阻器的总电阻 进一步算出电源电 压 3 保持滑片 P 不动 当 S1 S2都闭合时 L 被短路 R0与 Rac并联 算出 Rac的电阻 根据电流表示数的变化算出此时电路的干路电流 进一步算出通过 R0的电流 根据公式 算出 R0的电阻 滑片 P 在 b 端时电阻最大 此时电路消耗的总功率最小 根据公 式分别算出 R0消耗的电功率和滑动变阻器消耗的电功率 两个电功率之和就是电路 消耗的总功率 第 13 页 共 32 页 解答 解 1 由 6V 3W 可知 I额 0 5A RL 答 灯泡的电阻和正常工作时的电流分别为 0 5A 和 12 2 当 S1 S2都断开时 L 和 R 串联 滑片 P 移到 c 时 L 正常发光 电路电流为 I额 则滑片 P 在 b 端时 电路电流 Ib 0 5A 0 1A 0 4A 电源电压不变 Ib RL Rab I额 RL Rac 即 0 4A 12 Rab 0 5A 12 Rab 6 得 Rab 18 电源电压 U Ib RL Rab 0 4A 12 18 12V 答 电源电压为 12V 3 保持滑片 P 不动 当 S1 S2都闭合时 L 被短路 R0与 Rac并联 Rac 18 6 12 电流表示数 I 0 5A 1 5A 2A 通过 R0的电流 I0 I 2A 2A 1A 1A R0 12 滑片 P 在 b 端时 电路总功率最小 P最小 答 电路消耗总功率的最小值为 20W 点评 本题考查灯泡电阻和工作电流的计算 电源电压的计算 消耗最小功率的计算 关键是判断开关断开与闭合 滑动变阻器滑片移动的过程中电路的连接情况 4 2011 营口 如图 电源电压 U 6V R1 20 滑动变阻器的最大电阻 R2 40 小灯 泡的额定电压为 12V 灯丝电阻不随温度变化 闭合开关 S 求 1 当开关 S1 S2都断开时 电路的最小电功率是多少 2 当开关 S1 S2都闭合 滑动变阻器的滑片 P 在最右端时 电流表的读数为 0 4A 小 灯泡的额定功率是多少 3 当开关 S2闭合 S1断开时 电流表的最大示数是多少 此时通电 5min 电阻 R1产 生的热量是多少 第 14 页 共 32 页 考点 电功率的计算 焦耳定律的计算公式及其应用 菁优网版权所有 专题 计算题 压轴题 推理法 分析 1 当开关 S 闭合 S1 S2断开 滑片 P 在最右端时 R1与滑动变阻器串联 电 路的总功率最小 根据串联电路电阻的特点求出总电阻再根据 P 求出其大小 2 当开关 S S1 S2都闭合 滑片 P 在最右端时 灯与滑动变阻器并联 先根据欧姆定 律求出通过滑动变阻器的电流 再根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流 利用 R 求出灯泡的电阻 最后根据 P 求出小灯泡的额定功率 3 当开关 S S2闭合 S1断开 滑片 P 在最左端时 电路为 R1的简单电路 电流表示数 最大 根据欧姆定律求出其大小 再根据 Q I2Rt 求出通电 5min 电阻 R1产生的热量 解答 解 1 当开关 S 闭合 S1 S2断开 滑片 P 在最右端时 R1与滑动变阻器串联 电路的总功率最小 串联电路中总电阻等于各分电阻之和 电路中的总电阻 R总 R1 R2 20 40 60 此时电路的最小电功率 P小 0 6W 2 当开关 S S1 S2都闭合 滑片 P 在最右端时 灯与滑动变阻器的最大阻值并联 并联电路中各支路两端的电压相等 U U灯 U2 6V 根据欧姆定律可得 通过滑动变阻器的电流 I2 0 15A 并联电路中干路电流等于各支路电流之和 通过灯泡的电流 I灯 I I2 0 4A 0 15A 0 25A 灯泡的电阻 R灯 24 灯泡的额定功率 P灯 6W 第 15 页 共 32 页 3 当开关 S S2闭合 S1断开 滑片 P 在最左端时 电路为 R1的简单电路 电流表示数 最大 I大 0 3A 此时通电 5min 电阻 R1产生的热量 Q I大 2R1t 0 3 A 2 20 5 60s 540J 答 1 电路的最小功率是 0 6W 2 小灯泡的额定功率是 6W 3 电流表的最大示数是 0 3A R1产生的热量是 540J 点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点 以及欧姆定律 电功率公式 电功公式 的计算 关键是公式 规律的灵活运用和开关闭合 断开时电路串并联的辨别 5 2009 瑶海区校级模拟 某物理兴趣小组同学设计了如图 甲 所示的电路图进行实验 探究 电源为可调压直流学生电源 电压表量程为 0 15V 电流表量程为 0 0 6A 小 灯泡标有 6V 1 2W 字样 R0为 20 的定值电阻 小组根据记录的电流表和电压表示数 变化 描绘出 U I 关系图 如图 乙 所示 1 求灯泡正常发光时的电阻 2 调节电源电压 求当小灯泡与定值电阻 R0消耗的总功率为 0 3W 时 小灯泡的实际 电功率和小灯泡的电阻值 3 分析比较 1 2 中所计算出的小灯泡的电阻值 你可以得出什么结论 考点 电功率的计算 欧姆定律的应用 菁优网版权所有 专题 计算题 压轴题 分析 1 根据小灯泡标有 6V 1 2W 字样 可求出正常工作电阻 2 由图象可知 当小灯泡与定值电阻 Ro 消耗的总功率为 0 3W 时 小灯泡与 Ro 电压均 为 1V 电流表示数为 0 3 安 可先求出定值电阻 Ro 的电流 然后根据并联电路电流规律 求出小灯泡的电流 最后求出小灯泡的实际电功率和小灯泡的电阻值 3 影响电阻大小的因素是 材料 长度 横截面积和温度 根据求出的电阻值 分析找 出电阻变化的原因 解答 解 1 小灯泡正常工作电阻 R 30 2 由图象可知 当小灯泡与定值电阻 Ro 消耗的总功率为 0 3W 时 小灯泡与 Ro 电压均 为 1V 电流表示数为 0 3A I0 0 05A 第 16 页 共 32 页 IL 0 3A 0 05A 0 25A UL 1V 所以 小灯泡的实际电功率 PL UL IL 1V 0 25A 0 25W 此时小灯泡的电阻值 RL 4 3 影响电阻大小的因素是 材料 长度 横截面积和温度 比较 1 2 中小灯泡的 材料 长度 横截面积都没有变 但是电阻却不同 所以可得结论 小灯泡的电阻与灯丝 的温度有关 答 1 求灯泡正常发光时的电阻是 30 2 小灯泡的实际电功率是 0 25W 小灯泡的电阻值是 4 3 分析比较 1 2 中所计算出的小灯泡的电阻值 可以得出结论 小灯泡的电阻与 灯丝的温度有关 点评 本题考查了欧姆定律 电功率和影响电阻大小的因素 内容较多 解决本题的关键是从图象中找出小灯泡与定值电阻 R0消耗的总功率为 0 3W 时 电压和电 流值 在分析电阻变化时 要想到影响电阻大小的因素 6 2008 达州 小明利用标有 6V 6W 的灯泡 L1和 6V 3W 的灯 L2进行实验 1 当 L1正常发光时 通过灯泡 L1的电流为 1A 2 如图甲所示 OA 和 OB 分别为通过灯泡 L1和 L2中的电流随两端电压变化关系的曲 线 现将两灯连入图乙所示电路 要使其中一个灯泡正常发光 电路中电流表的示数为 0 5 A 电压表的读数是 2 V 电路消耗的总功率为 4 W 考点 电功率的计算 菁优网版权所有 专题 计算题 压轴题 图析法 分析 1 已知额定电压及额定功率 由欧姆定律可求得电流 2 由图可知 A 的电流大于 B 的电流 故只能 B 正常发光 因两灯串联故电流相等 则 可知 A 中电压 由 P UI 可得总功率 解答 解 1 由 P UI 得 I 1A 2 由图象可知 L1正常发光的电流为 1A L2的正常发光电流为 0 5A 两灯串联在电 路中 只有一灯正常发光 则一定是 L2 则此时电流为 0 5A 由图可知 L1的电压为 2V 即电压表示数为 2V 电路中消耗的电能 P UI U1 U2 I 2V 6V 0 5A 4W 第 17 页 共 32 页 故答案为 1 1A 2 0 5 2 4 点评 本题图中电压和电流不成正比 即电阻为变化的 故直接从图中找出电流对应的 电压 而不是先求得电阻再求电压 7 2010 莆田校级质检 根据国际泳联规定 泳池的水温应控制在 25 到 27 北京奥 运会中 水立方 彰显了 科技奥运 理念 将水温精确地控制在人体最适宜的 26 5 到 26 9 之间 如图甲是泳池水温自动控制电路 其中热敏电阻 Rt 作为感应器探测水温 其阻值与 温度之间满足关系 Rt 5t 500 0 t 50 定值电阻 R0的阻值为 4 R 为加 热水温的发热电阻 衔铁只有在不小于 5N 吸引力的作用下才能动作 电磁铁产生的吸引 力与电磁铁中电流的关系如图乙所示 1 在给池水加热的过程中 发热电阻 R 在 2min 内给池水提供了 1 2 108J 的热量 则工 作电路中发热电阻 R 的功率应为多少 2 为了把温度控制在 26 5 到 26 9 之间 设定在水温低于 26 8 时自动加热 在水温 达到 26 8 时停止加热 则控制电路中电源电压 U0应为多少 电磁铁线圈电阻不计 3 为了便于工作人员观察发热电阻 R 是否在加热 请你指出图甲电路应如何改进 考点 电功率的计算 欧姆定律的应用 电阻的串联 菁优网版权所有 专题 计算题 应用题 压轴题 分析 1 发热电阻的功率可通过电功率公式 P 求出 2 根据热敏电阻阻值与温度的关系 可求出热敏电阻的阻值 从图乙中可读出当 F 为 5N 时电流的大小 又知道 R0的阻值为 4 最后可根据公式 U IR 求出电压的大小 解答 解 1 发热电阻 R 的功率 P 1 106W 2 水温为 26 8 时 热敏电阻阻值 Rt 5t 500 5 26 8 500 366 此时要停止加热 电磁铁的吸引力恰好要达到 5N 才行 由图象可知 当 F 5N 时 电磁铁中的电流为 I 100mA 又因为 R0 4 电源电源 U0 I Rt R0 0 1A 366 4 37V 3 用一个发光二极管与发热电阻 R 并联 当发光二极管发光时 说明在给池水加热 答 1 工作电路中发热电阻 R 的功率应为 1 106W 2 控制电路中的电源电压 U0为 37V 3 用一个发光二极管与发热电阻 R 并联 当发光二极管发光时 说明在给池水加热 第 18 页 共 32 页 点评 解决此题所用到的知识本身并不是特别难 其真正的难点在于搞清题意 找出已 知量与要求量的关系 从而找到突破口 如利用设定的 26 8 可求出热敏电阻阻值 知道 通过 5N 的吸引力去从图象中找出电流的大小等 这都是对我们理解能力的考验 8 2011 三明 某学习小组设计了一种预防校园踩踏事故的压力传感报警装置 当停留在 楼梯弯道处的人流对地面的压力达到一定值时 电阻式报警器 R0即发出报警信号 提醒学 生要注意安全 其工作电路如图 甲 所示 在实验室进行模拟实验获得的相关信息如下 电源电压保持 4 5V 不变 报警器 R0的阻值恒为 10 压敏电阻 Rx随所受压力 F 的变化图 象如图 乙 所示 当电流表示数为 0 3A 时 报警器 R0开始发出报警信号 求此时 1 报警器 R0的实际功率 2 压敏电阻 Rx的阻值 3 压敏电阻受到的压力 F 考点 电功率的计算 串联电路的电流规律 串联电路的电压规律 欧姆定律的应用 实际功率 菁优网版权所有 专题 计算题 应用题 压轴题 信息给予题 分析 1 报警器 R0与压敏电阻 Rx串联 电路电流相等 根据公式 P I2R 可求报警器 R0的实际功率 2 根据公式 U IR 可求报警器 R0两端的电压 进一步求出压敏电阻 Rx 两端的电压 根 据公式 R 可求压敏电阻 Rx的阻值 3 根据求出的压敏电阻 Rx的阻值 对应图象找到相应的压力 解答 解 1 报警器 R0的实际功率 P I2R0 0 3A 2 10 0 9W 答 报警器 R0的实际功率为 0 9W 2 报警器 R0两端的电压 U0 IR0 0 3A 10 3V 压敏电阻 Rx 两端的电压 Ux U U0 4 5V 3V 1 5V 所以压敏电阻 Rx的阻值 Rx 5 答 压敏电阻 Rx的阻值为 5 3 对照图象可知 当压敏电阻 Rx的阻值为 5 时 压敏电阻受到的压力为 10N 点评 本题考查电功率 电压 电阻等的计算 关键是公式及其变形的灵活运用 重点 知道串联电路电流和电压的规律 还要学会正确分析图象 9 2011 内江 如图甲所示 是某工厂的水平传送带上的产品运输及计数装置示意图 其 中 电源电压为 3V 定值电阻 R0的阻值为 200 S 为激光光源 能发射一条粗细忽略不 第 19 页 共 32 页 计的光线 R 为光敏电阻 当有光照射时 其阻值较小 无光照射时 其阻值较大 水平 传送带上的产品均是密度 2 5 103kg m3的相同正方体 当水平传送带上的产品和传送带 一起以速度 v 0 5m s 匀速通过 S 与 R 之间时 射向光敏电阻的光线被产品挡住 光线始终 与正方体靠近光源一侧的表面垂直 通过电压表测出光敏电阻 R 两端电压随时间变化的规 律如图乙所示 g 10N kg 则 定值电阻 R0消耗的最大功率是多少 水平传送带对每个产品的支持力为多少 考点 电功率的计算 密度公式的应用 重力的计算 菁优网版权所有 专题 计算题 应用题 压轴题 图析法 分析 当有光照射时 光敏电阻 R 的阻值较小 由此可知 此时电路中的电流较大 R0两端的电压较大 R0消耗的功率最大 根据图乙找出 R 两端的最小电压值 然后根据 串联电路电压规律算出 R0两端的最大电压值 最后根据公式 P 就可以算出 R0消耗的 最大功率 水平传送带对产品的支持力等于产品的重力 所以只要算出产品的重力就可以知道水平 传送带对产品的支持力 根据重力计算公式 G mg 和公式 m V 我们可以推出 G Vg 所以要算产品的重力 我们就需要先算出产品的体积 由于产品是正方体 所以 V a3 a 为边长 那么我们只要求出产品的边长就可以求出产品的体积了 而产品的边长又如何求 解呢 根据题意 当无光照射时 即产品挡住了射向光敏电阻的激光 其阻值较大 电流较小 R0两端的电压较小 而 R 两端的电压较大 我们从图乙中 找出 R 两端电压较高时所对 应的时间 然后用产品的运动速度乘以时间 即可算出产品的边长 解答 解 当有光照射时 光敏电阻的阻值较小 则此时电路中的电流较大 R0两 端的电压较大 而 R 两端的电压较小 由图乙可知 R 两端的较小电压是 1V 则 R0两端的较大电压是 U0 U UR 3V 1V 2V R0消耗的最大功率 P0 0 02W 当无光照射时 即产品挡住了射向光敏电阻的激光 光敏电阻的阻值较大 电流较小 R0两端的电压较小 而 R 两端的电压较大 由图乙可知 R 两端的较大电压是 2V 此时对应的时间是 0 6s 0 4s 0 2s 或 1 2s 1 0s 0 2s 第 20 页 共 32 页 则产品的边长 a vt 0 5m s 0 2s 0 1m 产品的体积 V a3 0 1m 3 0 001m3 产品的质量 m V 2 5 103kg m3 0 001m3 2 5kg 产品的重力 G mg 2 5kg 10N kg 25N 因为产品放在水平传送带上 所以 F G 25N 答 定值电阻 R0消耗的最大功率是 0 02W 水平传送带对每个产品的支持力为 25N 点评 本题有一定的难度 解答本题时要把握以下几点 理解本题的题意是解答本题 的关键 对于 R0和 R 的电压判断 要先分析 R0两端的电压变化情况 再分析 R 的电 压变化情况 将 当有光照射时 其阻值较小 无光照射时 其阻值较大 和图象乙结合 起来进行分析 是解答本题的突破口 10 2011 苍溪县模拟 电动汽车因为能源利用率高 环境污染低将会逐渐代替汽油 车 图是一辆设计中的太阳能汽车动力部分的电路简图 设阳光辐射到车上太阳能电池的 光能接收板上的功率 1 0 104W 行驶时 可通过改变滑动变阻器的电阻来调节电动机转速 从而改变汽车行驶速度 当滑动变阻器滑片在最左端时 汽车的行驶速度最大 此时电压 表示数为 180V 电流表示数为 15A 1 汽车以最大速度行驶时电动机消耗的电功率是多大 2 当滑片向右移至某一位置时 汽车的行驶速度小于最大速度 此时电压表示数为 150V 电流表示数为 10A 则此时滑动变阻器接入电路的电阻大小是多少 电动机消耗的 功率与滑动变阻器消耗的功率之比是多少 考点 电功率的计算 菁优网版权所有 专题 计算题 应用题 压轴题 比例法 分析 1 已知汽车速度最大时 通过电动机的电流和两端电压 利用 P UI 可以计算 电动机消耗的电功率 2 由电路图知 电压表测量电动机两端电压 电动机与滑动变阻器串联 已知电源电压 和电动机两端电压 可以得到滑动变阻器两端电压 串联电路电流处处相等 已知通过电 动机的电流 也就知道了通过滑动变阻器的电流 已知滑动变阻器两端电压和通过的电流 利用 R 可以得到滑动变阻器接入电路的阻值 在串联电路中 根据用电器消耗的功率与两端电压成正比可以得到电动机与滑动变阻器消 耗的功率之比 解答 解 1 电动机消耗的电功率为 P UI 180V 15A 2700W 2 滑动变阻器两端电压为 U 180V 150V 30V 第 21 页 共 32 页 滑动变阻器接入电路的阻值为 R 3 3 电动机与滑动变阻器消耗的功率之比为 答 1 电动机消耗的功率为 2700W 2 滑动变阻器接入电路的电阻为 3 电动机与滑动变阻器消耗的功率之比为 5 1 点评 最后一步判断电动机与滑动变阻器消耗功率之比不需要具体计算两者消耗的电功 率 而是根据电流相同 电功率与电压成正比求解 此法更方便 11 2011 师宗县校级模拟 我国对家用电冰箱 空调这两个电子产品已率先实施了能源 效率标识制度 现在销售的空调 冰箱已在显著位置粘贴了 中国能效标识 的标签 如图 所示 能效标识将能效分为 1 2 3 4 5 五个等级 等级 1 表示产品最节能 等级 5 是 市场准入指标 低于该等级要求的产品不允许生产和销售 小华一家人在家电城看中了两 台制冷效果相同但能效标识和价格不一样的冰箱 铭牌如下表所示 BCD 203A 型号的冰 箱 2780 元 BCD 203B 型号的冰箱 2500 元 型 号 BCD 203A 型 号 BCD 203B 总有效容积 L 203总有效容积 L 203 冷冻能力 kg 24h 10冷冻能力 kg 24h 10 耗电量 kW h 24h 0 48耗电量 kW h 24h 0 76 能效级别1能效级别3 电源 AC 220V 50Hz电源 AC 220V 50Hz 1 若冰箱的使用寿命为 15 年 1 度电的价格按 0 50 元计算 从经济的角度考虑 你认 为小华一家人应该买哪种型号的冰箱划算 这种冰箱工作时的平均功率是多少 2 建设节约型社会 实现可持续发展 是总结现代化建设经验 从我国的国情出发而提 出的一项重大决策 你能否从节约电能的角度就使用冰箱为小华提 2 条建议 考点 电功率的计算 有利于节约能源的措施 菁优网版权所有 专题 计算题 压轴题 信息给予题 答案开放型 分析 1 知道两种冰箱每 24h 的耗电量 又知道所用时间 15 年 又知道 1 度电的 价格 可求出各自需要付出的电费 再结合购买时的价格 选择总价低的购买 第 22 页 共 32 页 2 已知消耗的电能和工作时间 根据 P 计算平均功率 3 当冰箱内的温度降低到一定温度时 压缩机停止工作 当冰箱内的温度升高到一定温 度时 电冰箱又开始工作 解答 解 1 耗电量 0 48kW h 24h 表示该冰箱正常使用一天 24h 消耗的电能为 0 48kW h 则 冰箱 BCD 203A 工作 15 年消耗的电能为 WA 15 365 0 48kW h 2628kW h 缴纳的电费 nA 2628kW h 0 50 元 kW h 1314 元 需要的总价为 nA 总 1314 元 2780 元 4094 元 冰箱 BCD 203B 工作 15 年消耗的电能为 WB 15 365 0 76kW h 4161kW h 缴纳的电费 nB 4161kW h 0 50 元 kW h 2080 5 元 需要的总价为 nB 总 2080 5 元 2500 元 4580 5 元 比较可知 nA 总 nB 总 即选择 BCD 203A 可以节约一定费用 BCD 203A 工作时的平均功率为 P 0 02kW 20W 2 根据冰箱的工作特点知 当冰箱内的温度降低到一定温度时 停止工作 当冰箱 内的温度升高到一定温度时 电冰箱又开始工作 所以尽量少开冰箱门 防止它温度升高 如果在工作的冰箱内尽量少存放太多的食物 留有一定的空隙 将会减少压缩机的工作 时间 将减少消耗的电能 答 1 选择 BCD 203A 其平均功率为 20W 2 少开冰箱门 存放食物时不要放的太满 留有一定空隙 点评 本题考查了生活中有关电冰箱选择和使用的几个问题 涉及电费的计算方法和电 功率的计算及高校节能型冰箱的优点 综合性强 属于中考常见题型 有一定难度 12 2011 沈阳 额定电压为 2 5V 的小灯泡连入如图甲所示的电路中 电源电压保持不变 滑动变阻器 R0的最大电阻为 10 闭合开关 S 滑片从 b 端向 a 端滑动 直到小灯泡正常 发光 得到如图乙所示的 I U 图象 求 1 小灯泡的额定功率 2 滑片在 b 端时小灯泡的电阻 3 电源电压 考点 电功率的计算 欧姆定律的应用 额定功率 菁优网版权所有 第 23 页 共 32 页 专题 应用题 压轴题 信息给予题 分析 1 根据图乙所示数据可查 当小灯泡在额定电压 2 5V 时 电流为 0 3A 然后 根据公式 P UI 计算灯泡额定功率 2 由图乙可知 当滑片在 R0的 b 端时 灯泡电压为 1V 此时电流为 0 2A 然后利用 公式 R 计算出电阻 3 在第二问的基础上可知 电路电流为 0 2A 电路总电阻为灯泡电阻和滑阻相加的和 然后利用公式 U IR 计算出电源电压 解答 解 1 由图象知 I额 0 3A P额 U额I额 2 5V 0 3A 0 75W 2 由图乙可知 当滑片在 R0的 b 端时 R0 10 UL 1V IL 0 2A 3 由于电路串联 I IL 0 2A U I R总 I R0 RL 0 2A 10 5 3V 答 1 小灯泡的额定功率 0 75W 2 滑片在 b 端时小灯泡的电阻 5 3 电源电压 3V 点评 本题综合性较强 考查的内容较多 难点在于能从图中读出信息 然后会用欧姆 定律计算 会用电功率公式计算 13 2011 乐山 一小灯泡额定电压为 2 5V 小灯泡电流随电压变化的曲线如图甲所示 将它连入如图乙所示电路中 电源电压为 6V 且保持不变 求 1 小灯泡的额定功率 2 为保证小灯泡正常发光 此时滑动变阻器连入电路的电阻大小 3 当电流表的示数为 0 15A 时 滑动变阻器在 1min 内消耗的电能 考点 电功率的计算 串联电路的电流规律 串联电路的电压规律 欧姆定律的应用 电功的计算 菁优网版权所有 专题 计算题 应用题 压轴题 图析法 分析 1 先从图甲中找出电压 U 2 5V 时对应的电流 额定电流 然后根据公式 P UI 就可以算出小灯泡的额定功率 2 当小灯泡两端的实际电压等于额定电压时 小灯泡正常发光 根据这一点我们可以先 确定小灯泡的电压应为 2 5V 然后根据串联电路电压规律算出滑动变阻器两端的电压 再 用滑动变阻器的电压除以灯泡的额定电流 串联 通过灯泡电流等于滑动变阻器的电流 这样就算出了滑动变阻器连入电路的电阻大小 第 24 页 共 32 页 3 要求滑动变阻器在 1min 内消耗的电能是多少 根据公式 W Pt 可知 就需要先算出 滑动变阻器消耗的功率是多少 要求滑动变阻器消耗的功率是多少 根据公式 P UI 可知 就需要先算出滑动变阻器两端的电压是多少 题中已经告诉电流为 0 15A 而要算此时滑 动变阻器两端的电压是多少 就不能用公式 U IR 去计算了 因为此时滑动变阻器连入的 阻值我们并不能直接算出来 这就需要我们换个思路去分析 因为图甲是小灯泡的电流 电 压关系图象 那我们就可以先从图甲上找出当电流等于 0 15A 时 对应的灯泡电压是多少 然后根据串联电路电压规律再算出滑动变阻器两端的电压 从而最终就可以求出滑动变阻 器在 1min 内消耗的电能 解答 解 1 由图甲可知小灯泡的额定电流为 IL 0 2A 所以小灯泡的额定功率为 P额 U额I额 2 5V 0 2A 0 5W 2 小灯泡正常发光时 滑动变阻器两端的电压为 UR U UL 6V 2 5V 3 5V 滑动变阻器与小灯泡串联 所以通过滑动变阻器的电流 IR IL 0 2A 由欧姆定律 滑动变阻器连入电路的电阻为 R 17 5 3 当电流表的示数为 0 15A 时 小灯泡两端的电压为 1 5V 则滑动变阻器两端的电压 为 UR U UL 6V 1 5V 4 5V 滑动变阻器的电功率为 P UR IR 4 5V 0 15A 0 675W 在 1min 内消耗的电能为 W Pt 0 675W 60s 40 5J 答 1 小灯泡的额定功率是 0 5W 2 为保证小灯泡正常发光 此时滑