初中物理电功、电功率经典例题(专题训练)

初中物理电功及电功率专题训练热量计算公式：物体吸热或放热Q=cm△t（保证△t0）燃料燃烧时放热Q放=mq电流定义式：tQI欧姆定律：RUI电功公式：W=UItW=UIt结合U＝IR→→W=I2RtW=UIt结合I＝U/R→→W=RU2t如果电能全部转化为内能，则：Q=W如电热器。物理量单位Q——吸收或放出的热量Jc——比热容J/(kg·℃)m——质量kg△t——温度差℃物理量单位Q放——放出的热量Jm——燃料的质量kgq——燃料的热值J/kg提示：如果是气体燃料可应用Q放=Vq；提示：当物体吸热后，终温t2高于初温t1，△t=t2-t1当物体放热后，终温t2低于初温t1。△t=t1-t2物理量单位I——电流AQ——电荷量库Ct——时间s物理量单位I——电流AU——电压VR——电阻Ω提示：电流等于1s内通过导体横截面的电荷量。物理量单位W——电功JU——电压VI——电流At——通电时间s提示：(1)I、U、t必须对同一段电路、同一时刻而言。(2)式中各量必须采用国际单位；1度=1kWh=3.6×106J。(3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用；同一性：I、U、R三量必须对应同一导体（同一段电路）；同时性：I、U、R三量对应的是同一时刻。电功率公式：P=W/tP=IU串联电路的特点：电流：在串联电路中，各处的电流都相等。表达式：I=I1=I2电压：电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。表达式：U=U1+U2分压原理：2121RRUU串联电路中，用电器的电功率与电阻成正比。表达式：2121RRPP并联电路的特点：电流：在并联电路中，干路中的电流等于各支路中的电流之和。表达式：I=I1+I2分流原理：1221RRII电压：各支路两端的电压相等。表达式：U=U1=U2并联电路中，用电器的电功率与电阻成反比。表达式：1221RRPP例1一盏灯标有“36V40W”字样，将这盏灯接到某电路中，通过它的电流是1A，此时，这盏灯的电功率是________W．例2某导体接到6V电压下，它消耗的功率是6W；将改接到3V的电压下，这个导体的功率是________W．例3（天津市中考试题）电能表是测量________的仪表．1kWh的电能可供标有“220V40W”的灯泡正常工作________h．物理量单位单位P——电功率WkWW——电功JkWht——通电时间sh物理量单位P——电功率WI——电流AU——电压VP=RU2P=I2R只能用于：纯电阻电路。例4一个“12V6W”的小灯泡，如果接在36V电源上，为使其正常发光，需串联一个________Ω的电阻，该电阻消耗的功率是________W．例5（北京市中考试题）电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中，R＝10Ω，电路接通后，100s内电阻R上电流做的功为10J，已知灯L的额定功率为10W，灯的电阻不变．求：灯的额定电压．例6（广州市中考试题）有两个灯泡，L1标有“6V3W”字样，L2没有标记，测得L2的电阻为6Ω，把它们串联起来接入某一电路，两个灯泡均能正常发光，那么该电路两端的电压和L2的电功率分别是（）A．12V3WB．12V1.5WC．9V3WD．9V1.5W例7有一盏小灯泡，当它与5Ω电阻串联后接15V电源上，灯恰好正常发光，这时灯的功率是10W．求：小灯泡正常发光时的电阻和小灯泡的额定电压的可能值．已知：R＝5ΩPE＝10WU＝15V求：RL，UE（额定）例8（北京市朝阳区中考试题）将分别标有“6V9W”和“6V3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12V电源上，则（）A．两灯都能正常发光B．灯L2可能被烧毁C．两灯都比正常发光时暗D．灯L1比灯L2亮例9（北京市东城区中考试题）家庭电路中正在使用的两白炽灯，若甲灯比乙灯亮，则（）A．甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大B．甲灯两端的电压一定比乙灯的大C．通过甲灯的电量一定比乙灯的多D．甲灯的实际功率一定比乙灯的大例10如图2—3—5，电源电压和电灯L的电阻均保持不变．当开关S闭合后，在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中，下列说法正确的是（）A．电压表的示数变大B．电灯L的亮度变暗C．电流表A1的示数不变D．电流表A2的示数变小图2—3—5例11如图2—3—6，电源电压不变，开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比为2∶7，则电阻R1∶R2＝________，电功率P1∶P2，电功率P1∶P1′＝________，电功率P1∶P1＝________．图2—3—6例12如图2—3—7（a），当变阻器滑片从A点滑到B点时，R1两端的电压比为2∶3，变阻器两端电压比UA∶UB＝4∶3．（电源电压不变）求：IA∶IB，RA∶RB，P1∶P1′，PA∶PB，R1∶RA（a）（b）（c）图2—3—7例13如2—3—8（a），已知R1∶R2＝2∶3，当S2闭合，S1、S3断开时，R1的功率为P1，电路中电流为I；当S1、S3闭合，S2断开时，R1的功率为P1′，电路中电流为I∶I′．（电源电压不变）求：U1∶U2，P1∶P1′，I∶I′例14如果将两个定值电阻R1和R2以某种形式连接起来，接入电路中，则电阻R1消耗的电功率为12W．如果将这两个电阻以另一种形式连接起来接入原电路中，测得该电路的总电流为9A，此时电阻R1上消耗的电功率为108W．（电源电压不变）求：（1）电阻R1和R2的阻值；（2）电阻R2上两次电功率的比值．例15甲灯标有9V，乙灯标有3W，已知电阻R甲＞R乙，若把两灯以某种方式连接到某电源上，两灯均正常发光，若把两灯以另一种方式连接到另一电源上．．．．．，乙灯仍能正常发光，甲灯的实际功率与它的额定功率比P甲′∶P甲＝4∶9求：（1）甲灯的额定功率P甲；（2）乙灯的额定电压U乙；（3）两灯电阻R甲和R乙．例16（北京市1997年中考试题）如图2—3—11（a）所示电路中，灯L1的电阻R2的21（不考虑灯丝随温度的变化）．电源电压为10V，并保持不变．S1、S2为开关．当闭合S1，断开S2时，灯L1正常发光，电阻R3消耗的电功率为2W，电压表示数U1；当闭合S2，断开S1时，电阻R4消耗的电功率为41W，电压表示数为21U1．求（1）灯L1的额定功率；（2）电阻R4的阻值．（a）（b）（c）图2—3—11已知：R1＝21R2，U＝10VP3＝2WU1′＝21U1P4＝41W求：（1）P1（L1额定功率）；（2）R4例17（北京市1998年中考试题）如图2—3—12所示，电路两端电压保持不变，当只闭合开关S1时，通过电阻R1的电流是I1；当只闭合开关S2时，通过电阻R2的电流是I2；电阻R2消耗的功率是20W，I1∶I2＝3∶2，当只闭合开关S3时，电阻R3消耗的功率是15W．图2—3—12求：（1）只闭合S1时，R1消耗的功率；（2）只闭合S3时，R1消耗的功率．已知：I1∶I2＝3∶2，P2＝20W，P3＝15W求：P1、P1″例18（北京市东城区中考试题）小明设计了一个电加热器，有加热状态和保温状态，如图2—3—14，发热体AB是一根阻值500Ω的电阻丝，C、D是电阻丝AB上的两点，S′是一个温度控制控制开关．当开关S′闭合，开关S接通C点时，电阻丝每分钟放出的热量是Q1；当S′闭合，S接通D点时，电阻丝每分钟放出的热量是Q2；当S′断开时，电阻丝每分钟放出的热量是Q3，此时测得C、D两点间的电压是33V．图2—3—14（1）按大小排列出Q1、Q2和Q3的顺序是:________＞________＞________．（2）将上述热量由大到小的顺序排列，其比值是20∶10∶3，求电源电压U和电热器处于保温状态时，每分钟放出的热量．例19（北京市海滨区中考试题）图2—3—15是一个电热毯示意电路图．R0是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯与电阻丝串联的电阻．电热毯上标有“220V100W”字样，S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关．图2—3—15（1）用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态？（2）若要求在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有60J的电能转化为内能，电阻R的阻值是多大？例20（北京市中考试题）图2—3—16，是供电设备向居民楼用户输电的示意图，为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作，居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V，当居民楼内消耗的功率为44kW的时候图2—3—16（1）通过输电线的电流为多少安?（2）若输电线的总电阻为0.1Ω，供电设备的输出电压是多少伏？（3）居民楼内由于家用电器的增加，将向供电部分申请“增容”，即增加用电功率．当居民的用电器的额定功率由44kW增加到88kW，所有用电器均在正常工作时，输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少?（4）若要求减小输电线损失的功率，用学过的公式及知识说明应采取的措施．例21已知两个小灯泡L1、L2的额定电压均为U额，在额定电压下通过L1的电流I1是通过L2电流I2的2倍，若把灯L1、L2串联后接到电压为U的电源上，则（）图2—3—18例22将标有“6V3W”的灯泡L1和标“4V4W”的灯泡L2串联起来接入电路，欲使其中一盏灯能够正常发光，电源电压应是（）A．12VB．8VC．10VD．16V例23将一个阻值是4Ω的电热器放进质量是0.5kg的冷水中，通过电热器的电流是5A，且电热器放出的热量全部被水吸收，则7min可使水温升高多少度？例24（广东省中考试题）某电热饮水器上有A、B两根电热丝，将两根电热丝串联接在电源上，20min可将饮水器中的水加热至沸腾；若将A单独接到同一电源上，同样使初温和质量相同的水加热至沸腾，需要8min；若将B单独接在同样电源上，使初温和质量相同的水加热至沸腾，需要多长时间?（不计热损失）答案例1：精析考查额定电压，额定功率的概念．已知：灯的额定电压UE＝36，额定功率PE＝40W，实际电流IL＝1A．求：PL（实际电功率）解先判定灯是否正常发光灯正常发光时：IE＝EEUP＝V36W40≈1.1A因为灯的实际电流IL＜IE，所以灯不能正常发光，且PL应＜PE．先求出灯的电阻R＝EEPU2＝0W4)V36(2＝32.4ΩR不变灯的实际功率：PL＝IL2R＝（1A）2×32.4Ω＝32.4W答案灯的功率为32.4W思考有的同学求实际功率，采用下面做法：PL＝UIL＝36V×1V＝36W你能看出其中的问题吗？例2：已知UE＝6VPE＝6W实际UL＝3V求：实际PL分析一个导体，在额定电压下，电阻为R，同样一个导体，电压改变，电阻仍为R．同样一个导体，电压改变，电阻仍为R．∴电功率的习题，往往从求解电阻入手．解法1导体电阻R＝EEPU2＝W6)V6(2＝6Ω．电压变了，导体消耗的功率改变RL＝RUL2＝6)V3(2＝1.5W解法2导体电阻不变根据：R＝PU2EEPU2＝LLPU2ELPP＝22ELUUPL＝22ELUU·PE＝（V6V3）2×6W＝1.5W小结从解法2看出，电阻一定时，电压是原来的“n”倍，功率是原来的“n2”倍．因为P＝UI，U是原来的“n”倍，I也是原来的“n”倍，所以P是原来的“n2”倍．答案功率是1.5W:例3：精析电能表是日常生活中常用的仪表．考查能否灵活利用W＝Pt进行计算．正确选择合适的单位，可以简化计算．解电能表是测量电功的仪表．题目给出：W＝1kWhP＝40W＝0.04kW时间：t＝PW＝kW04.0kWh1＝25h如果选用国际单位，则计算要麻烦得多．答案电功，25例4:精析在串联电路中，利用电流、电压等特点，计算电阻和电功率．已知：额定PE＝6W，UE＝12V，总电压U＝36V求：R，PR解灯的额定电压是12V，直接将其接在36V的电源上，灯将烧毁：这时应将一个电阻和灯串联；—使灯正常发光．画出灯与R串联的电路草图2—3—1．并标出已知量和未知量．图2—3—1只要求出通过R的电流和R两端的电压．就可以求出未知量．流过灯的电流和流过R的电流相等：答案48Ω，12W例5：解画出灯L和电阻只串联的电路草图2—3—2，并标明已知量和未知量．串联电路，通过L和