电功率计算题分类讲课教案

1 电学专题:电功率试题分类点拨和变式训练 1.串联电路特点： ⑴串联电路中的电流_______________________________，即________________； ⑵串联电路两端的总电压等于_______________________，即________________； ⑶串联电路的总电阻等于___________________________，即________________； ⑷串联分压_______________________________________，即________________。 ⑸比例关系：_____________________________________。 2.并联电路的特点： ⑴并联电路中的电流_______________________________，即________________； ⑵并联电路各支路两端的电压_______________________，即________________； ⑶并联电路的总电阻等于___________________________，即________________； ⑷并联分流_______________________________________，即________________； ⑸比例关系：_____________________________________。 3.基本公式： ⑴欧姆定律及其变形公式：I=_______，U=_______，R=________。 ⑵电功率及其变形公式： ①P=_______，W=_______，t=_______。 ②P=_______，I=_______，U=_______。 注意：利用公式P＝W/计算时要灵活选择单位，使计算简单。 一、单个电阻问题 【例1】一段导体两端电压是2V时，导体中的电流是0.5 A ？它的电阻是多少欧姆？电功率是多少瓦？如果电压增大到3V，导体中的电流变为多大？它的电功率又是多大？ 点拨：解电学题的关键是画出电路图，并在图中标出已知量和未知量的符号；从结论入手，根据相关公式或电路特点，反推出已知量。 解单个电阻类问题涉及的知识是：欧姆定律I = U/R 及其推导公式 R = U/I 、U=I R，电功率的计算公式P=W/P=UI或电功的计算公式W=Pt=UIt。涉及的电路图如下。在此类问题中，把电阻视为定值电阻，电压发生变化时，电路中的电流、用电器的电功率都发生改变而电阻不变。 解： 变式训练 1.一段导体两端电压是3V时，导体中的电流是0.5 A，它的电阻是多少？电功率是多少？如果电压增大到6V，导体中的电流是多大？它的电功率又是多大？如果电压减小到1.5 V时，电流又是多大？它的电功率又是多大？
2 2.导体两端加3V的电压时，通过它的电流是200mA，该导体的电阻是_____，电功率是______；如果将导体两端的电压增至4V，应选0~0.6 A、0~3 A的电流表的______量程来测量电路中的电流强度，这时导体的电功率为_______W，导体的电阻是_____Ω。 3.一段导体两端的电压为6V时，导体中的电流为0.2 A ，它的电功率是_____，电阻是_____；如果要使通过该导体的电流变为0.5 A , 那么加在它两端的电压应为______V，电功率是_______。 4.导体两端加6V电压时，通过导体的电流是3A , 导体的电阻是多少？电功率是多大？若导体两端加12V电压时，导体中的电流多大？电功率是多大？若

导体两端不加电压，导体的电阻是多大？电功率是多大？ 5.将一个导体接到12 V的电源上，通过它的电流是0.3 A，如果将它接到4V的电源上，通过它的电流是多少？它的电阻是多大？电功率是多大？10min消耗的电能是多少？ 6.有一根导线，如果在它两端加上12V电压，通过它的电流是0.4 A，那么它的电阻是____Ω，它消耗的电功率是______，10min消耗的电能是______焦耳。如果这根导线两端电压为零，则通过它的电流为_____A , 它的电阻是_____Ω。 二、电阻串联问题 【例2】把5Ω的电阻R1跟15Ω的电阻R2串联起来，接在电压是6V的电源上，求这个串联电路中的电流，R1和R2两端的电压？R1和R2消耗的电功率是多少？5min内，R1和R2内，消耗的电功是多少？ 点拨：解决两个电阻串联问题的关键是明确串联电路的规律，电流___________，电压____________，电阻______________，比例关系________________；再结合欧姆定律、电功率和电功的知识。涉及的电路图如下。 解：R1、R2串联
3 变式训练 1.如图A的示数为 0.3A ，○V的示数为 9V，灯RL＝10Ω，求 ⑴灯L两端的电压和电功率？ ⑵R的阻值和电功率？ ⑶整个电路的总电阻和电功率？ ⑷L和R的总功率以及它们在3min内各自消耗的电能？ 2.电阻R1与R2串联接入电压为24V的电路中，如果R1＝80Ω，通过R2的电流为0.2 A，求 ⑴R1、R2两端的电压和各自的电功率？ ⑵整个电路在15min内消耗的电能？ 3.灯泡L1和L2串联在电路中，加在它们两端的总电压为12V，L1的电阻是8Ω，L2两端的电压是4 V, 求 ⑴L1中的电流和R2的电阻？ ⑵L1和L2 的电功率分别是多少？ ⑶2min内各自消耗的电能是多少？ 4.如图R1 = 6Ω R2 = 4Ω，电源电压为6V，求 ⑴A、V1、V2 的示数各为多大？ ⑵R1 和R2 的电功率各是多少？ ⑶在1min内整个电路中，电流所做的功是多少？
4 5.电阻R1与R2串联后的总电阻为12Ω, 如果它们两端的总电压为6V ，R1两端的电压为4V ，求 ⑴R1与R2? ⑵R1与R2的电功率是多少？ ⑶电流通过R1在10min内所做的功？ 三、利用串联电阻解决多余电压的问题 【例3】现有一只工作电压为2.5V，工作电流为0.1A的灯泡，若改接在6V的电源上，为使它正常工作，则必须与灯泡_____联一只_____Ω的电阻，串联电阻的电功率是______W。 点拨：解决电路电压高于用电器正常工作电压这类问题。每一个用电器都有一个正常工作的电压，叫做_________。如果用电器两端的实际电压超过这个电压值，用电器就有可能被损坏。根据串联分压的作用，可以考虑在电路中串联一个适当阻值的电阻，分去一部分电压，让用电器两端的电压为额定电压，使其正常工作。用电器和电阻串联的问题

，就可以转化为两个电阻串联的问题了。涉及的电路图如下。 解： 变式训练 1.把“4V 4W”的电灯接入12V的电路中使其正常工作，必须与电灯____联多大的电阻？该电阻的电功率是多少？整个电路的电功率是多少？ 2.“6V 3W”的电灯要接在9V的电路中，需要串联一个多大的电阻才能使电灯正常工作？串联电阻的电功率是多少瓦？它在4min内消耗的电能是多少？
5 3.“6V 18W ”灯，要把它接在9V的电源上，需串联一个多大的电阻？若要使灯的实际功率为4.5W , 需串联一个多大的电阻？ 四.利用开关的断开、闭合改变电路状态问题 【例4】如图所示，电源电压U＝6V。求： ⑴当S2闭合S1断开时，○A的示数为0.3A，求R1 的电阻和电功率以及R1 在1min内消耗的电能？ ⑵当S1闭合S2断开时，○A的示数为0.15A，求R2 的电阻和电功率以及R2 在10min内消耗的电能？ ⑶当S1、S2均断开时，○A示数为多大？整个电路在10min内消耗的电能是多大？ 点拨：解决这类问题的关键是：开关断开、闭合后电路的连接方式。例如“当S1闭合S2断开”，对R1短路，电路中只有一个电阻，可以根据第一类问题的方法处理。“当S1、S2均断开”，R1和R2串联，可以用第二类问题的方法处理。在解题的过程中，最好画出开关断开或闭合后，原电路的等效电路，以帮助理解，提高解题的正确率。 解:当S2闭合S1断开时，对R2短路，电路中只有R1 R2 = U/I = 6V / 0.3A = 20 Ω 变式训练 1.如图R1 = 20Ω 、R2 = 40Ω，当S断开时，通过R2的电流为0.1A， 求： ⑴电源电压 ⑵S断开后，R1、R2 消耗的电功率？ ⑶S闭合后，电流在3min内通过R1 所做的功？ 2.如图R1 = 10Ω、 R2 =20Ω、 R3 =30Ω ，当S1闭合，S2断开时A 示数为0.3A ，求： ⑴电源电压？
6 ⑵当S1、 S2均断开时，R1 和R2各自消耗的电功率是多大？ ⑶当S1、 S2均闭合时，整个电路的电功率？电流在5min内通过R1所做的功？ 3.如图，电源电压10V，R1 = 5Ω、R 2 = 15Ω，求： ⑴当S闭合时，电流表的示数和整个电路在2min内消耗的电能？ ⑵当S断开时，R1 和R 2 的电功率各是多少？ 4.如图所示的电路，电源的电压12V且保持不变， R1＝R3＝4Ω, R2 = 6Ω，求： ⑴当开关S1、S2都断开时，电流表和电压表的 示数各是多少？R1 和R2各自消耗的电功率 是多少？整个电路的总功率是多少？10min 内电路消耗的电能是多少？ ⑵当开关S1、S2均闭合时，电流表和电压表的 示数各是多少？R1 和R3各自消耗的电功率是 多少？电流通过R1在5 min内消耗的电能？ 5.如图所示，电源的电压为6V保持不变，闭合开关S2 ，断开开关S1 ，电流表的示数为0.2 A ，电压表的示数为4V ，再闭合S1 ，这时电流表

的示数为______A ，电压表的示数为_____V ，R1前后两种状态下消耗的电功率之比为_______。
7 五.滑动变阻器改变电路状态的问题 【例5】在如图所示的电路中，电池的电压为12 V，滑动变阻器R2的最大阻值是50Ω,电阻R1的阻值为10Ω。当变阻器的滑片P从a端滑向b 端时，R1电功率的变化范围是多少？ 点拨：解答有关滑动变阻器的试题，首先要确定变阻器 连入电路中的部分，再确定滑片在滑动过程中，电阻大小的变 化。如上图，连入电路中的电阻线是Pa部分，当滑片P向b 端移动，变阻器连入电路中电阻增大。而这类问题经常是：滑 片P位于变阻器某处，电路处于一种状态；滑片P位于变阻器 另一处，电路又处于一种状态；在两种不同的状态下电路中的电流和部分电路两端的电压是不同的。解题中，要注意公式中各物理量的同时性。 解：P位于a端时，R2 = 0 ，电路中只有R1（按单个电阻问题去处理） P位于b端时，R2 = 50Ω， R1和R2串联（按两个电阻串联问题去处理） 变式训练 1.如图，电源电压为6V，R1 = 10Ω，滑动变阻器最大阻值为 R2 = 20Ω，求 ⑴R1电功率变化范围是多少？ ⑵整个电路消耗的电功率变化范围是多少？ 2.如图，R1 ＝60Ω, 滑动变阻器最大阻值为100Ω，电源电压为32V，当滑片P从左至右滑动时，○A、○V的示数范围是多大？此时R1电功率的变化范围是多少？
8 R R0 S 220V 3.如图所示，电源电压恒为5V，小灯泡规格为“2.5V 1W”，当滑动变阻器滑片 P从最右端 b向左滑动到中点时，小灯泡恰能正常发光（灯泡电阻视为不变）求： ⑴滑动变阻器的总电阻是多少？ ⑵调节滑动变阻器，使小灯泡两端所加的电压超过其额定电压的10%，此时电路的总功率为多少？ 六.综合应用问题 【例6】图是某种家用电器的电路图，R1是“220 V ,1100 V”的电热丝，L是指示灯，R2是0～500Ω的变阻器，S是双联转换开关，电源电压不变（不计温度对电阻的影响）。 ⑴当S放置1、2位置时，R1正常工作，若L电阻为1210Ω，求整个电路消耗的电功率？ ⑵当S放置3、4位置时，调节R2 ，使整个电路消耗功率为110 W，求此时R2连入电路中的阻值． 变式训练 1.如图是一条电热毯电路的示意图，R0是发热电阻丝，R是串联在电路中的电阻，S是控温开关。电热毯标牌上标有“220V 40W”字样。问（不考虑温度对电阻值的影响）： ⑴要使电热毯处于低温挡时，开关S应处于什么状态？ ⑵发热电阻丝R0的阻值是多大？ ⑶当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A，则在10s内电阻丝R0产生的热量是多少？
9 2.如图所示电路，灯泡L上标有“4V 2W”字样，R0=5Ω，R是最大阻值为20Ω的滑

动变阻器，其滑片P起初处于中点，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V。则：⑴只闭合S1，灯泡L恰好正常发光，求电源电压； ⑵只闭合S2，当变阻器接入电路中的电阻为其最大阻值的一半时，求电路消耗的总功率；⑶只闭合S2，求滑动变阻器允许接入电路的阻值范围。 3.黑夜看不见开关位置，为此小亮设计了如图所示的电路。当单刀双掷开关合向b时，照明灯亮，指示灯灭，避免指示灯费电；合向a时，照明灯灭，指示灯亮，显示开关位置(S只能处于这两种状态)。指示灯电路是由一个“10V 1W”的小灯泡和一个定值电阻R0组成．求： ⑴指示灯正常工作时通过灯丝的电流是多少？ ⑵为保证指示灯正常发光，定值电阻R0的阻值应为多大？ ⑶若照明灯一天使用6h，则指示灯电路．．一天消耗的电能是多少kW·h?
10 4.如图所示的电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 2W”，定值电阻R1的阻值为12Ω，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，允许通过的最大电流为1A，电压表接入电路的量程是0～15V。当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P移到某位置时，电压表读数为8V，此时灯泡恰好正常发光（忽略温度变化对灯泡电阻的影响）。求： ⑴灯泡电阻的大小； ⑵电源电压； ⑶当滑动变阻器连入电路的电阻为30Ω时，灯泡的实际 功率； ⑷在保证电路元件不烧坏的情况下，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是多少？ 5.在如图所示的电路中，电源两端电压和标有“6V 3W”字样的小灯泡灯丝电阻均保持不变。当开关S闭合、滑动变阻器R2的滑片P滑到a端时，电流表的示数为0.75A，小灯泡正常发光。求： ⑴定值电阻R1； ⑵当开关S断开，电压表的示数为1.2V时，滑动变阻器R2的电阻值； ⑶当开关S断开，电压表的示数为3.6V时，电路消耗的总电功率P总。