2019年九年级物理专题训练电功率计算题(教师版).pdf

20192019 年九年级物理专题训练电年九年级物理专题训练电功率计算题功率计算题(教师版教师版)2018-20192018-2019 年九年级物理专题训练（教师版）年九年级物理专题训练（教师版）电功率计算题电功率计算题1.1.电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中路研究某电阻式传感器的特性，图中 R R0 0为定值电阻，为定值电阻，R R为电阻式传感器，当控制其阻值从为电阻式传感器，当控制其阻值从 0 0 变为变为 6060，测得传，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变示，已知电源电压恒定不变（1 1）当通过传感器的电流为）当通过传感器的电流为0.1A0.1A 时，传感器的电阻为多少；时，传感器的电阻为多少；（2 2）求）求 P P1 1的值；的值；（3 3）求）求 R R0 0的阻值的阻值【解析】【解析】（1 1）由题知，由题知，电阻式传感器的阻值从电阻式传感器的阻值从0 0变为变为6060，传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示；由图乙可知，通过传感器的电流最小为示；由图乙可知，通过传感器的电流最小为 0.1A0.1A，由欧，由欧2 2姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为即为 6060；（2 2）当）当 I I=0.1A=0.1A 时，时，P P1 1的值：的值：P P1 1=I I2 2R R=（0.1A0.1A）2 260=0.6W60=0.6W；（3 3）当电路中的电流）当电路中的电流 I I=0.1A=0.1A 时，因串联电路中总电阻时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由等于各分电阻之和，所以，由I I=U U/R R 可得，电源的电压：可得，电源的电压：U U=I I（R R0 0+R R）=0.1A=0.1A（R R0 0+60+60），），当当 R R=0=0 时，电路为时，电路为 R R0 0的简单电路，此时电路中的电流的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流最大，由图乙可知最大电流 I I=0.5A=0.5A，则电源的电压：，则电源的电压：U U=I I R R0 0=0.5A=0.5AR R0 0，因电源的电压不变，所以，因电源的电压不变，所以，0.1A0.1A（R R0 0+60+60）=0.5A=0.5AR R0 0，解得：，解得：R R0 0=15=15。2.2.小明家的微波炉说明书已遗失，只知道它的额定小明家的微波炉说明书已遗失，只知道它的额定电压是电压是 220 V220 V，不知其他数据他利用家中的电能表，不知其他数据他利用家中的电能表(如如图所示图所示)和一只钟表，测出了这个微波炉的电功率用和一只钟表，测出了这个微波炉的电功率用 N N表示每消耗表示每消耗 1 1 kWhkWh 的电能电能表上的转盘转过的转数；的电能电能表上的转盘转过的转数；用用 n n 表示在微波炉工作表示在微波炉工作 t ht h 时电能表的转盘所转过的转时电能表的转盘所转过的转数数(1)(1)请推导出计算微波炉电功率请推导出计算微波炉电功率(单位用单位用 kW)kW)的公式的公式3 3(2)(2)测量时，小明只让微波炉工作，观察到测量时，小明只让微波炉工作，观察到 1 1 minmin 内电能内电能表转盘转过表转盘转过 5050 转，则他家微波炉的电功率是多少瓦？转，则他家微波炉的电功率是多少瓦？1【解析】【解析】（1 1）转过）转过 n n 转消耗的电能转消耗的电能W NkWhn；微波炉的；微波炉的电功率电功率1nWNnP ttNt；（2）微波炉的电功率（2）微波炉的电功率P n501.2kW 1200WNt2500kW?h1h603 3.在综合实践活动课上，小明设计了如图所示的模在综合实践活动课上，小明设计了如图所示的模拟调光灯电路，拟调光灯电路，此电路中电源电压不变，此电路中电源电压不变，灯泡灯泡 L L 标有“6V标有“6V3W”字样，定值电阻3W”字样，定值电阻 R R1 1的阻值为的阻值为 6将滑动变阻器6将滑动变阻器 R R2 2的滑片的滑片 P P 置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为分别为 6V6V 和和 0.3A0.3A；移动滑片移动滑片 P P 至某一位置，至某一位置，电压表和电电压表和电流表示数分别为流表示数分别为 1V1V 和和 0.5A0.5A(1)(1)灯泡灯泡 L L 正常发光时的电阻多大？正常发光时的电阻多大？(2)(2)滑动变阻器滑动变阻器 R R2 2的滑片的滑片 P P 在最右端时，在最右端时，闭合开关，灯泡闭合开关，灯泡 L L 的实际功率多大？的实际功率多大？【解析】【解析】（1 1）灯泡正常发光时的电阻）灯泡正常发光时的电阻4 4；（2 2）灯泡正常发光时的电流）灯泡正常发光时的电流，当滑片移动到某一位置，电路中电流为当滑片移动到某一位置，电路中电流为0.5A0.5A，小灯泡正，小灯泡正常发光，它两端的电压为常发光，它两端的电压为 6V6V，定值电阻两端的电压，定值电阻两端的电压，电源电压，电源电压当滑片移动到最右端，定值电阻两端的电压当滑片移动到最右端，定值电阻两端的电压，小灯泡两端的电压，小灯泡两端的电压，小灯泡的实际功率，小灯泡的实际功率。4 4.在如图所示的电路中，已知电源电压恒为在如图所示的电路中，已知电源电压恒为 10V10V，定，定值电阻值电阻 R R0 0的阻值为的阻值为 10，10，灯泡的额定电压灯泡的额定电压为为 6V6V，不计灯丝阻值变化。当开关，不计灯丝阻值变化。当开关 S S1 1、S S3 3断开，断开，S S2 2闭合时，移动滑片闭合时，移动滑片 P P，灯泡正常，灯泡正常发光时，发光时，电流表示数为电流表示数为 0.6A0.6A；当开关当开关 S S1 1、S S2 2和和 S S3 3均闭合，均闭合，滑片滑片 P P 置于滑动变阻器置于滑动变阻器 R R 的中点时，滑动变阻器的中点时，滑动变阻器 R R 消耗消耗的电功率为的电功率为 5W5W。；5 5（1 1）灯泡的额定功率。）灯泡的额定功率。（2 2）当只闭合开关）当只闭合开关 S S1 1时，电流表的示数。时，电流表的示数。（3 3）当开关）当开关 S S1 1，S S2 2、S S3 3全部闭合，滑片全部闭合，滑片 P P 置于中点时，置于中点时，电流表的示数。电流表的示数。【解析】【解析】（1 1）开关）开关S S1 1、S S3 3断开，断开，S S2 2闭合时，灯泡与滑动变闭合时，灯泡与滑动变阻器阻器 R R 串联，电流表测电路中的电流，串联，电流表测电路中的电流，因灯泡正常发光，电流表示数为因灯泡正常发光，电流表示数为 0.6A0.6A，所以，灯泡额定，所以，灯泡额定功率：功率：P PL L=U UL LI I1 1=6V0.6A=3.6W；=6V0.6A=3.6W；（2 2）当只闭合开关当只闭合开关 S S1 1时，时，电路为电路为R R0 0的简单电路，的简单电路，电流表电流表测电路中的电流，测电路中的电流，则电路中电流表的示数：则电路中电流表的示数：I2U10V1AR010；（3 3）当开关）当开关S S1 1、S S2 2和和 S S3 3均闭合，滑片均闭合，滑片P P 置于滑动变阻器置于滑动变阻器R R的中点时，的中点时，R R0 0与与1电流表测干路电流，电流表测干路电流，因并联电因并联电R并联，并联，2路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R R0 0的电流的电流仍为仍为I I2 2=1A=1A，由，由P P=UIUI可得，通过滑动变阻器可得，通过滑动变阻器 R R 的电流：的电流：IRPR5W 0.5AU10V，因并联电路中干路电流等于各支路电流之因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流表的示数：和，所以，干路电流表的示数：I I=I IR R+I I2 2=0.5A+1A=1.5A=0.5A+1A=1.5A5.5.为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐6 6厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值。载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值。人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如下图所示。电源电压下图所示。电源电压 3V3V 不变，提示器的电阻不变，提示器的电阻 R R系如下表所示。开关系如下表所示。开关 s s 闭合后，问：闭合后，问：（1 1）根据表中数据当载盘台所载质量是）根据表中数据当载盘台所载质量是 100g100g 时，时，R R1 1的阻值是多少的阻值是多少?电路中的电流是多少？电路中的电流是多少？（2 2）在第在第（1 1）问的基础上，问的基础上，通电通电 5 5 s s 电流通过电流通过 R R1 1产产生的热量是多少？生的热量是多少？（3 3）当电路中的电流达到）当电路中的电流达到0.03A0.03A 时，提示器会发出提示时，提示器会发出提示音，若空餐盘质量为音，若空餐盘质量为 100g100g，此时盘内剩余食物的质量是，此时盘内剩余食物的质量是多少？多少？【解析】【解析】（1 1）根据表中数据可知，当载盘台所载质量是）根据表中数据可知，当载盘台所载质量是100g100g 时，时，R R1 1的阻值为的阻值为 100；100；此时电路的总电阻：此时电路的总电阻：R R=R R1 1+R R0 0=100+50=150；=100+50=150；0 0恒为恒为5050，传感器，传感器 R R1 1的阻值随载盘台所载质量变化的关的阻值随载盘台所载质量变化的关7 73V电路中的电流：电路中的电流：I U 0.02A；R150（2 2）电流通过）电流通过R R1 1产生的热量：产生的热量：Q Q=I I RtRt=（0.02A0.02A）2 22 21005s=0.2J；1005s=0.2J；3V（3 3）当电路中的电流达到）当电路中的电流达到 0.03A0.03A，RU100；I 0.03A则则R R1 1=100=100-50=50；50=50；查表可知，载盘台所载质量为查表可知，载盘台所载质量为 150g150g，则剩余食物的质量，则剩余食物的质量为为 150g-100g=50g150g-100g=50g6 6.如图所示，如图所示，电源电压保持不变，电源电压保持不变，小灯小灯泡泡 L L 标有“3V 1.5W”的字样，滑动变阻标有“3V 1.5W”的字样，滑动变阻器器 R R1 1的阻值变化范围为的阻值变化范围为 0 070，70，定值电定值电阻阻 R R2 2的阻值为的阻值为 30。求：30。求：（1 1）小灯泡）小灯泡 L L 正常发光时的阻值为多少？正常发光时的阻值为多少？（2 2）当）当S S1 1、S S2 2和和 S S3 3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a a 端端时，时，小灯泡小灯泡 L L 恰好正常发光，恰好正常发光，此时电流表的示数为多少？此时电流表的示数为多少？（3 3）保证电流表有示数时，滑动变阻器的滑片应怎样移）保证电流表有示数时，滑动变阻器的滑片应怎样移动，同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总电功率动，同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总电功率最小？最小电功率为多少？最小？最小电功率为多少？8 8【解析】【解析】(1)(1)小灯泡正常发光时的阻值：小灯泡正常发光时的阻值：R RL L=U=U额额/P/P额额=(3V)=(3V)/1.5W=6/1.5W=6(2)(2)当当 S S1 1、S S2 2和和 S S3 3都闭合时，都闭合时，滑动变阻器的滑片滑到滑动变阻器的滑片滑到 a a 端端时，小灯泡时，小灯泡 L L 和电阻和电阻 R R2 2并联接入电路，电流表测干路电并联接入电路，电流表测干路电流，小灯泡流，小灯泡 L L 恰好正常发光，电源电压恰好正常发光，电源电压 U=3VU=3V。I I1 1=U/R=U/RL L=3V/6=0.5A=3V/6=0.5AI I2 2=U/R=U/R2 2=3V/30=0.1A=3V/30=0.1AI=II=I1 1+I+I2 2=0.5A+0.1A=0.6A=0.5A+0.1A=0.6A(3)(3)保证电流表有示示数时，当滑动变阻器的滑片滑到保证电流表有示示数时，当滑动变阻器的滑片滑到 b b端，端，开关开关 S S2 2断开，断开，S S1 1S S2 2闭合时，闭合时，R R1 1和和 R R2 2串联，串联，电路总电阻电路总电阻最大，电路的总电功率最小。最大，电路的总电功率最小。2 2该最小电功率为该最小电功率为 P P最小最小=U=U2 2/R/R总总=（3V3V）/(70+20)=0.09W/(70+20)=0.09W2 22 27.7.如图所示，如图所示，电源电压保持不变，电源电压保持不变，小灯泡小灯泡 L L 标有“6V标有“6V3W”的字样，其电阻不随温度变化，滑动变阻器的最大3W”的字样，其电阻不随温度变化，滑动变阻器的最大阻值为阻值为 18当18当 S S 闭合，闭合，S S1 1、S S2 2都断开时，滑动变阻器都断开时，滑动变阻器滑片滑片 P P 从从 b b 端向端向 a a 端滑过三分之一时，小灯泡恰好正常端滑过三分之一时，小灯泡恰好正常发光保持滑片发光保持滑片 P P 的位置不变，闭合的位置不变，闭合 S S、S S1 1、S S2 2，发现电，发现电路消耗的总功率变化了路消耗的总功率变化了 12W12W求：求：9 9（1 1）小灯泡正常工作的电流）小灯泡正常工作的电流（2 2）小灯泡的电阻）小灯泡的电阻（3 3）电源电压）电源电压（4 4）当开关）当开关 S S、S S1 1、S S2 2都闭合时，电路消耗总功率的最都闭合时，电路消耗总功率的最小值小值【解析】【解析】（1）小灯泡正常发光时的电压（1）小灯泡正常发光时的电压U UL L=6V=6V，功率，功率P PL L=3W，=3W，由由P=UIP=UI可得，小灯泡正常工作的电流：可得，小灯泡正常工作的电流：I IL L=P PL L/U UL L=3W/6V=0.5A；=3W/6V=0.5A；（2）由（2）由 U=IRU=IR 可得，灯泡的电阻：可得，灯泡的电阻：R R_ _L L=U UL L/I IL L=6V/0.5A=12；=6V/0.5A=12；（3）当（3）当 S S 闭合，闭合，S S1 1、S S2 2都断开，滑动变阻器滑片都断开，滑动变阻器滑片 P P 从从 b b端向端向 a a 端滑过三分之一时，灯泡与变阻器的端滑过三分之一时，灯泡与变阻器的 2/32/3 电阻串电阻串联，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，联，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，电路中的电流所以，电路中的电流I=II=IL L=0.5A=0.5A，因串联电路中总电阻等因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：于各分电阻之和，所以，电源的电压：U=IU=I（R RL L+2+2R R/3）=0.5A（12+2/318）=12V；/3）=0.5A（12+2/318）=12V；（4）此时电路消耗的总功率：（4）此时电路消耗的总功率：P=UIP=UI=12=12V0.5A=6W，V0.5A=6W，1 1 0 0保持滑片保持滑片 P P 的位置不变，闭合的位置不变，闭合S S、S S1 1、S S2 2时，时，R R0 0与变阻器与变阻器的的 2/32/3 电阻并联，电阻并联，因电路消耗的总功率变化了因电路消耗的总功率变化了 12W12W，所以，所以，电路中的总功率：电路中的总功率：P P=12W+6W=18W，=12W+6W=18W，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，滑动变阻因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，滑动变阻器消耗的电功率：器消耗的电功率：P PR R=3=3U U/2/2R R=3(12V)=3(12V)/218=12W，/218=12W，R R0 0的电功率：的电功率：P P0 0=P P-P PR R=18W-=18W-12W=6W；12W=6W；要使电路消耗的总功率最小，应使滑动变阻器接入电路要使电路消耗的总功率最小，应使滑动变阻器接入电路中的电阻最大，中的电阻最大，变阻器消耗的最小功率：变阻器消耗的最小功率：P PRminRmin=U U/R R=(12V=(12V/18=8W，/18=8W，电路中的最小总功率：电路中的最小总功率：P Pminmin=P P0 0+P PR Rminmin=6W+8W=14W。=6W+8W=14W。8 8.如图所示，电源电压为如图所示，电源电压为 12V12V，并且保，并且保持不变，滑动变阻器持不变，滑动变阻器 R R1 1的最大阻值为的最大阻值为18，18，R R2 2为为12，12，小灯泡小灯泡L L上标有“6V上标有“6V 3W”3W”字样字样（1 1）当）当 S S 闭合，闭合，S S1 1、S S2 2都断开时，要使灯泡正常工作，都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？（2 2）闭合）闭合S S、S S1 1、S S2 2，调节滑动变阻器，此时电流表示数，调节滑动变阻器，此时电流表示数1 1 1 12 22 22 2)2)2为为 2.5A2.5A，求通电，求通电 10min10min 电流通过滑动变阻器做的功是多电流通过滑动变阻器做的功是多少？少？（3 3）开关应怎样闭合或断开才能使电路总电功率最小？开关应怎样闭合或断开才能使电路总电功率最小？最小电功率为多少？最小电功率为多少？【解析】【解析】（1）小灯泡（1）小灯泡 L L 上标有“6V 3W”字样，上标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为表示灯的额定电压为 6V6V，灯的额定功率，灯的额定功率为为 3W3W，由，由P=UIP=UI可得，灯的额定电流：可得，灯的额定电流：I IL L=P PL L/U UL L=3W/6V=0.5A，=3W/6V=0.5A，由欧姆定律可得，灯正常发光时的电阻：由欧姆定律可得，灯正常发光时的电阻：R RL L=U UL L/I IL L6V/0.5A=12；6V/0.5A=12；当当S S闭合，闭合，S S1 1、S S2 2都断开时，灯与变阻器都断开时，灯与变阻器R R1 1串联，等串联，等效电路图如图所示：效电路图如图所示：要使灯泡正常工作，灯泡两端的电压要使灯泡正常工作，灯泡两端的电压U U额额=6V=6V，电路中的，电路中的电流为：电流为：I IL L=0.5A，=0.5A，由串联电路电压的规律，由串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的滑动变阻器两端的电压电压U U滑滑=U-U=U-U额额=12V-=12V-6V=6V，6V=6V，则滑动变阻器接入电路中的阻值：则滑动变阻器接入电路中的阻值：R R滑滑=U U滑滑/I IL L=6V/0.5A=12；=6V/0.5A=12；1 1 2 2（2 2）闭合）闭合S S、S S1 1、S S2 2时，灯短路，两电阻并联，等效电时，灯短路，两电阻并联，等效电路图如图路图如图 2 2 所示：所示：此时电流表示数为此时电流表示数为 2.5A2.5A，即干路电流，即干路电流I I=2.5A，=2.5A，由欧姆定律可得，通过由欧姆定律可得，通过R R2 2的电流：的电流：I I2 2=U/RU/R2 212V/12=1A；12V/12=1A；根据并联电路电流的规律，根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流：通过变阻器的电流：I I滑滑=I-II-I2 2=2.5A-=2.5A-1A=1.5A，1A=1.5A，通电通电 10min10min 电流通过滑动变阻器做的功：电流通过滑动变阻器做的功：W W滑滑=UIUI滑滑t t=12V1.5A1060s=10800J；=12V1.5A1060s=10800J；（3 3）要使电路总电功率最小，根据）要使电路总电功率最小，根据P=UI=UP=UI=U/R/R 可知，则可知，则电路中的总电阻应最大；根据并联电路的总电阻小于其电路中的总电阻应最大；根据并联电路的总电阻小于其中任一电阻，串联的总电阻大于其中任一电阻，因为变中任一电阻，串联的总电阻大于其中任一电阻，因为变阻器的最大电阻为阻器的最大电阻为 1818 且且R R1 1R R2 2，所以，将，所以，将R R1 1与灯串与灯串联，即联，即 S S 闭合，闭合，S S1 1、S S2 2都断开且将变阻器的最大电阻连都断开且将变阻器的最大电阻连入电路中时，电路中的总电阻最大；入电路中时，电路中的总电阻最大；则则R R大大=R R1 1+R RL L=18+12=30，故电路的最小电功率：=18+12=30，故电路的最小电功率：2 2P P最小最小=U U/R R大大=(12V)=(12V)/30=4.8W。/30=4.8W。9.9.如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒1 1 3 32 22 2为为 12V12V，R R1 1为定值电阻，为定值电阻，R R2 2为标有“100为标有“1000.5A”字样的滑动变阻器0.5A”字样的滑动变阻器R R3 3为标有为标有“3V“3V 0.9W”字样的定值电阻0.9W”字样的定值电阻当开关同当开关同时闭合时，电流表的示数为时闭合时，电流表的示数为0.3A0.3A，求，求R R1 1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率【解析】【解析】两个开关同时闭合时，两个开关同时闭合时，电阻电阻 R R3 3为被短路，为被短路，电路中只剩下电路中只剩下，R R1 1和和 R R2 2，而且二者是并联关系。此时电路等效图如下。，而且二者是并联关系。此时电路等效图如下。并联支路电压相等而且都等于电源电压，并联支路电压相等而且都等于电源电压，所以所以U11U212v11对对R支路，根据欧姆定律支路，根据欧姆定律R UIR121112v 400.3A2支路消耗的电功率支路消耗的电功率P I R 0.3A240 3.6w对对R支路，支路，电压电压U化，化，电功率电功率2U2P2R2212v不变，而电阻可以在不变，而电阻可以在0 0100100 之间变之间变，当电阻最大时，电功率，当电阻最大时，电功率 最小，此时最小，此时R212v1.44wU2P2R210022100最小功率为最小功率为1所以整个电路可能消耗的最所以整个电路可能消耗的最，小功率是小功率是P P 5.04w21 1 4 410.10.了一种小鸡孵化器的电路模型，如图所示，在一了一种小鸡孵化器的电路模型，如图所示，在一般情况下，般情况下，只需灯光照明，只需灯光照明，温度较低时，温度较低时，则需要加热则需要加热电电源电压为源电压为 72V72V，R R1 1为定值电阻，为定值电阻，R R2 2为发热电阻丝改成的滑为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“200 3A”的字样，电流表动变阻器，其上标有“200 3A”的字样，电流表 A A1 1的的量程为量程为 0 00.6A0.6A，电流表，电流表 A2A2 的量程为的量程为 0 03A3A，灯泡上标，灯泡上标有“12V 3W”的字样有“12V 3W”的字样（1 1）灯泡正常工作时的电流是多大？）灯泡正常工作时的电流是多大？（2 2）闭合）闭合 S S，断开，断开 S S1 1、S S2 2，灯泡正常工，灯泡正常工作，求作，求 R R1 1的阻值的阻值（3 3）S S、S S1 1、S S2 2均闭合时，求均闭合时，求 R R2 2上消耗电功率的最大值上消耗电功率的最大值【解析】【解析】（1 1）已知灯泡的额定电压和额定功率，由）已知灯泡的额定电压和额定功率，由P P=UIUI可得灯可得灯泡正常工作电流：泡正常工作电流：；（2 2）由图知，当闭合）由图知，当闭合 S S，断开，断开 S S1 1、S S2 2，R R1 1与与 L L 串联，灯串联，灯泡正常工作，泡正常工作，由串联电路电流特点知通过由串联电路电流特点知通过R R1 1的电流：的电流：I I1 1=I I=0.25A=0.25A，由串联电路电压特点知由串联电路电压特点知R R1 1两端电压：两端电压：U U1 1=U U-U UL L=72V-12V=60V=72V-12V=60V，由欧姆定律可得由欧姆定律可得 R R1 1的阻值：的阻值：；（3 3）由图知，）由图知，S S、S S1 1、S S2 2均闭合时，均闭合时，R R1 1与与R R2 2并联，电流表并联，电流表1 1 5 5A A2 2测干路电流，测干路电流，由并联电路特点知，由并联电路特点知，U U=U U1 1=U U2 2=72V=72V，由欧姆定律可得通过由欧姆定律可得通过 R R1 1的电流：的电流：，因为电流表因为电流表 A A2 2的量程为的量程为 0 03A3A，所以通过所以通过 R R2 2的最大电流：的最大电流：I I2 2=I IA2A2-I I1 1=3A=3A-0.3A=2.7A-0.3A=2.7A，所以所以 R R2 2上消耗电功率的最大值：上消耗电功率的最大值：P P2 2 最大最大=UIUI2 2=72V2.7A=194.4W=72V2.7A=194.4W11.11.如图，小灯泡标有“6V，3W”，电流如图，小灯泡标有“6V，3W”，电流表的量程是表的量程是 03A03A，R R0 0=36，电源电压=36，电源电压U=12VU=12V，滑动变阻器最大电阻是，滑动变阻器最大电阻是 18。求：18。求：（1 1）S S1 1和和 S S2 2都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值多大都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值多大时，灯时，灯 L L 能正常发光？能正常发光？（2 2）S S1 1和和 S S2 2都闭合时，移动都闭合时，移动 P P，电路允许消耗的最大功，电路允许消耗的最大功率及最小功率各是多少率及最小功率各是多少?【解析】【解析】（1 1）当）当 S S1 1和和 S S2 2都断开时，灯泡都断开时，灯泡 L L 与滑动变阻器串联，与滑动变阻器串联，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，由由 P=UIP=UI可得，电路中的电流：可得，电路中的电流：I=PI=PL L/U UL L=3W/6V=0.5A=3W/6V=0.5A，1 1 6 6因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：阻器两端的电压：U U滑滑=U-UU-U_ _L L=12V-6V=6V=12V-6V=6V，由由 I=U/RI=U/R可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：R R滑滑=U U滑滑/I I=6V/0.5A=12=6V/0.5A=12，即滑动变阻器接入电路的阻值为即滑动变阻器接入电路的阻值为 1212 时，灯时，灯L L 能正常发能正常发光；光；（2 2）当）当 S S1 1和和 S S2 2都闭合时，都闭合时，R R0 0与滑动变阻器并联，电与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，调节滑片流表测干路电流，调节滑片 P P，当电流表的示数最大为，当电流表的示数最大为3A3A 时，电路的总功率最大，时，电路的总功率最大，则电路的最大总功率：则电路的最大总功率：P P大大=UIUI大大=12V=12V3A=36W3A=36W；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的总电当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，因并联电路中总电阻的倒阻最大，电路的总功率最小，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：R=RR=R0 0R R滑大滑大/R R0 0+R R滑大滑大=3618/36+18=12=3618/36+18=12，则电路的最小总功率：则电路的最小总功率：P P小小=U U2 2/R R=(12V)=(12V)2 2/12=12W/12=12W12.12.如图所示，灯泡如图所示，灯泡 L L 标有“6V标有“6V 6W”6W”字样（灯泡电阻不受温度影响）字样（灯泡电阻不受温度影响），滑动，滑动变阻器的最大阻值为变阻器的最大阻值为 12，12，电源电压为电源电压为1 1 7 76V6V 保持不变保持不变（1 1）求小灯泡的电阻；）求小灯泡的电阻；（2 2）当）当 S S1 1、S S2 2闭合，滑片闭合，滑片 P P 位于位于 a a 处时，灯泡处时，灯泡 L L 正常发正常发光，这时电流表的示数为多少？光，这时电流表的示数为多少？（3 3）当）当 S S1 1、S S2 2闭合，滑片闭合，滑片 P P 位于中点位于中点 c c 处时，电路消耗处时，电路消耗的总功率的总功率（4 4）当）当S S1 1闭合、闭合、S S2 2断开，滑动变阻器接入电路的电阻为断开，滑动变阻器接入电路的电阻为R R1 1时，电路消耗的总功率为时，电路消耗的总功率为 P P1 1；当；当 S S1 1闭合、闭合、S S2 2断开，滑断开，滑动变阻器动变阻器 R R 接入电路的电阻为接入电路的电阻为 R R2 2时，电路消耗的总功率时，电路消耗的总功率为为 P P2 2，已知，已知 R R1 1：R R2 2=1=1：4 4，P P1 1：P P2 2=2=2：1 1，求，求 R R1 1的阻值以及的阻值以及滑动变阻器的阻值为滑动变阻器的阻值为 R R2 2时滑动变阻器消耗的电功率时滑动变阻器消耗的电功率【解析】【解析】（1 1）由）由可得，灯泡的电阻：可得，灯泡的电阻：；（2 2）当）当 S S1 1、S S2 2闭合，滑片闭合，滑片 P P 位于位于 a a 处时，处时，L L 与与 R R 并联，并联，电流表测干路电流，电流表测干路电流，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：所以，电路中的总电阻：，这时电流表的，这时电流表的示数：示数：；（3 3）当）当 S S1 1、S S2 2闭合，滑片闭合，滑片 P P 位于中点位于中点 c c 处时，灯泡处时，灯泡 L L 与与cbcb 段电阻并联后与段电阻并联后与 acac 段电阻串联，则并联部分的电阻：段电阻串联，则并联部分的电阻：1 1 8 8，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻：所以，电路中的总电阻：，电路消耗的总功率：电路消耗的总功率：；（4 4）当）当S S1 1闭合、闭合、S S2 2断开时，灯泡与滑动变阻器串联，因断开时，灯泡与滑动变阻器串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，解得：解得：R R1 1=3，则=3，则R R2 2=4=4R R1 1=43=12，=43=12，滑动变阻器的阻值为滑动变阻器的阻值为 R R2 2时电路中的电流：时电路中的电流：滑动变阻器消耗的电功率：滑动变阻器消耗的电功率：13.13.如图所示，如图所示，图甲是电阻图甲是电阻 R R1 1和电阻和电阻 R R2 2的电流随电压的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，滑动变阻器变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，滑动变阻器上标有“20 1A”字样，电源电压不变。上标有“20 1A”字样，电源电压不变。，（1 1）当只闭合开关）当只闭合开关S S1 1，滑片滑片 P P 位于位于 a a 端时，电阻端时，电阻R R1 1的实的实1 1 9 9际功率为际功率为 1W1W，求电源电压。，求电源电压。（2 2）当把滑片）当把滑片 P P 移到移到 b b 端，同时闭合开关端，同时闭合开关 S S1 1、S S2 2时，电时，电阻阻 R R1 1的实际功率为的实际功率为 9 96W6W，求电流表的示数。，求电流表的示数。【解析】【解析】（1 1）由甲图得，）由甲图得，当电阻当电阻 R R1 1的实际功率为的实际功率为 1W1W 时，时，I I1 1=0=0 5A5A，U U1 1=2V=2V，当只闭合开关，当只闭合开关 S S1 1，滑片位于，滑片位于 a a 端时，电路中只有端时，电路中只有R R1 1与滑动变阻器串联，则：与滑动变阻器串联，则：I IR R=I=I1 1=0=05A5A，由欧姆定律得，由欧姆定律得，。（2 2）当滑片）当滑片 P P 位于位于 b b 端，同时闭合开关端，同时闭合开关 S S1 1、S S2 2时，电路时，电路中只有中只有 R R1 1与与 R R2 2并联，并联，由，由 P=UIP=UI 得得，由甲图得，由甲图得 U U2 2=2V=2V，I I2 2=0=02A2A，,14.14.如图中甲所示，如图中甲所示，是某种电热饮水机的简化电路示是某种电热饮水机的简化电路示意图图乙是它的有关参数它有加热和保温两种工作意图图乙是它的有关参数它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关状态（由机内温控开关 S S 自动控制）自动控制），试问：，试问：(1)(1)饮水机处于保温状态时温控开关饮水机处于保温状态时温控开关S S应处于应处于_状态状态(2)(2)R R1 1和和R R2 2的电阻值各是多大的电阻值各是多大_？2 2 0 0，。(3)(3)在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有 200V200V，加热效率为加热效率为 80%80%，若将装满水箱的水从，若将装满水箱的水从 20加热至20加热至100，100，需要多长时间需要多长时间_？（c c水水=4=4 2102103 3J J（kg）（kg），p p水水=1.010=1.010 kg/mkg/m,忽略温度对电阻的影响）忽略温度对电阻的影响）故故【解析】【解析】（1 1）保温状态时温控开关）保温状态时温控开关 S S0 0应处于断开状态。应处于断开状态。因为保温状态时功率小，电压一定，所以此时电阻大，因为保温状态时功率小，电压一定，所以此时电阻大，当当 S S0 0断开时两电阻串联电阻最大，断开时两电阻串联电阻最大，所以所以 S S0 0应处于断开状应处于断开状态。态。(2)(2)当开关闭合时，饮水机处于加热状态当开关闭合时，饮水机处于加热状态,只有电阻只有电阻 R R1 1接接入电路，入电路，由由 P P=U U2 2 R R 可得：可得：R R1 1=U U2 2 P P加热加热=(220V)(220V)2 2 1210W1210W=4040；当开关断开时，当开关断开时，饮水机处于保温状态此时两个电阻串联，饮水机处于保温状态此时两个电阻串联，3 33 32 2 1 1所以所以 R R2 2=U U2 2/P/P保温保温 R R1 1=(220V)(220V)2 2 40W40W 4040=11701170；(3)(3)饮水机加热状态的实际功率：饮水机加热状态的实际功率：P P实实=U U2 2实实 R R1 1=(200V)(200V)2 2 4040=1000W1000W，装满水箱时水的质量：装满水箱时水的质量：mm=VV=1.01.0 10103 3kg/mkg/m3 3 1.51.5 1010 3 3mm3 3=1.5kg1.5kg，水吸收的热量水吸收的热量 Q Q吸吸=