电功率计算1.(2019宝山二模)在图11所示的电路中,电源电压恒定不变,R1的阻值为20欧。闭合电键S,电流表A1的示数为0.3安、电流表A2的示数为0.5安。⑴求电源电压U。⑵求电阻R2的阻值。⑶现用R0替换电阻R1、R2中的一个,使图11中的电流表A2的示数变为0.4安。求电阻R0消耗的电功率P0。【答案】(1)6伏;(2)30欧;(3)1.2瓦或0.6瓦。【解析】⑴∵闭合电键,R1与R2并联;电流表A1与电阻R1串联,测量通过R1的电流I1;电流表A2串联在干路上,测量总路中的电流I总;∴I2=I总-I1=0.5安-0.3安=0.2安,∴U1=I1×R1=0.3安×20欧=6伏∴U=U2=U1=6伏(2)R2=U2/I2=6伏/0.2安=30欧(3)若用R0替换R1,且I′总=0.4安,U0=U总=6伏,则I0=I′总-I2=0.4安-0.2安=0.2安∴P0=U0×I0=6伏×0.2安=1.2瓦若用R0替换R2,且I′′总=0.4安,U0=U总=6伏,则I0=I′′总-I1=0.4安-0.3安=0.1安∴P0=U0×I0=6伏×0.1安=0.6瓦2.(2019奉贤二模)如图9(a)所示,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,电流表A和A1是两个相同的电表。闭合电键S后,电流表A的示数如图9(b)所示。求:图11R2R1SA1A2①通过R1的电流I1。②通电10秒钟电流通过R2所做的功W2。③现用标有“60Ω3A”和“20Ω2Α”字样的滑动变阻器替换电阻R1,则将电流表A1串联接入_______点处时(选填“M”或“N”),在移动变阻器滑片P的过程中能使电流表A1与A示数的比值最小,求电流表A1与A示数的最小比值及此时滑动变阻器消耗的功率P。【答案】(1)I1=U1/R1=6伏/10欧=0.6安(2)W2=U2I2t=6伏×0.4安×10秒=24焦(3)N;比值最小为0.13,P=UI=6伏×2.6安=15.6瓦。3.(2019虹口二模)在图9(a)所示的电路中,电源电压为6伏不变,通过电阻R1的电流为0.4安。闭合开关S,电流表指针的位置如图9(b)所示,电路中元件均完好。①求电阻R1的阻值。②求通过电阻R2的电流I2。③若一段时间内电流通过电阻R1所做的电功为15焦,求这段时间内电流通过电阻R2所做的电功W2。【答案】①R1=U1/I1=6伏/0.4安=15欧②I2=I−I1=1.6安−0.4安=1.2安③t1=W1/U1I1=15焦/(6伏×0.4安)=6.25秒W2=U2I2t2=6伏×1.2安×6.25秒=45焦ASR1图9R2(a)(b)4.(2019黄浦二模)在图9所示的电路中,电源电压恒定为6伏,定值电阻R1阻值为10欧,闭合电键S,电流表的示数为0.9安。①求通过电阻R1的电流。②求10秒内电流通过电阻R2做的功。③现用一只标有“50欧2安”的滑动变阻器替换定值电阻R1或R2。要求:替换后,电源的最大功率不小于15瓦。i)为满足上述要求,应选用滑动变阻器替换定值电阻(选填“R1”或“R2”),并说明理由。ii)求替换后电源的功率范围。【答案】①0.6安;②18焦;③R2;4.32瓦≤P≤15.6瓦。【解析】①I1=U1/R1=U/R1=6伏/10欧=0.6安②I2=I-I1=0.9安-0.6安=0.3安W2=U2I2t=6伏×0.3安×10秒=18焦③i)因为Pmax=UImax≥15瓦,Imax≥15瓦/6伏=2.5安所以换下R2Imax=I1+I2max=0.6安+2安=2.6安>2.5安,可以。ii)Pmax=UImax=6伏×2.6安=15.6瓦I2min=U2/R2max=U/R2max=6伏/50欧=0.12安Imin=I1+I2min=0.6安+0.12安=0.72安Pmin=UImin=6伏×0.72安=4.32瓦所以,4.32瓦≤P≤15.6瓦5.(2019金山二模)在图10(a)所示的电路中,电源电压为6伏且不变,变阻器R2上标有“202A”字样。闭合电键S后,电压表的示数为2伏,电流表的示数为0.2安。求:图9R1R2AS①电阻R1的阻值。②10秒钟内电流通过R1所做的功W1。③将R1和R2按图10(b)所示接入原电源电压下并闭合电键S,求图(a)中电路消耗的电功率与图(b)中电路消耗的电功率的最大差值。【答案】(1)R1=U1/I1=2伏/0.2安=10欧(2)W1=U1I1t=2伏×0.2安×10秒=4焦(3)Pbmax-Pamin=UIbmax-UIamin=6伏(2A+6伏/10欧)-6伏(6伏/30欧)=14.4瓦6.(2019松江二模)如图11(a)所示电路,电源电压为12伏且不变,R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2是规格为“20欧3安”和“60欧2安”中的一个,闭合开关S后。①求通过R1的电流I1。②求10秒内电流通过R1做的功W1。③若将一个表盘如图11(b)所示的完好的电流表接入电路某处,在电路安全工作的情况下,移动变阻器的滑片P,使电路消耗的最大功率与最小功率的比值最大。(a)请判断符合上述要求所用变阻器的规格是;电流表连接在(选填“a”、“b”、“a或b”)处。(b)求此功率的最大值P最大。【答案】①I1=U1/R1=12伏/20欧=0.6安②W1=U1I1t=12伏×0.6安×10秒=72焦③“60欧2安”,a或b.SR1R2PSR1R2PAV(a)图10(b)aR2PR1(a)图11(b)bSI最大=I1+I2最大=0.6安+2安=2.6安P最大=UI最大=12伏×2.6安=31.2瓦7.(2019奉贤一模)如图9所示,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2标有“20Ω1Α”字样。闭合电键后移动滑片使电流表示数如图中所示,已知流过R1的电流I1为0.6安,求:(1)电源电压U。(2)此时滑动变阻器连入电路的阻值R2。(3)重新移动滑片使电压表V与电流表A示数的比值最小,求此时电路消耗的总功率P总。【答案】(1)U=U1=I1R1=0.6安×10欧=6伏(2)I2=I-I1=1安-0.6安=0.4安R2=U2/I2=6伏/0.4安=15欧(3)比值最小,电流为最大,I=1.6安P总=UI=6伏×1.6安=9.6瓦8.(2019徐汇一模)如图10所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键后,电流表的示数为0.1安,电压表V1的示数为1伏。①求电阻R1的阻值。②求R1的电功率。③在移动变阻器R2滑片P的过程中,电压表V1的电压分别为U0、5U0时,电压表V2示数与电流表示数的乘积相等,求电源电压。R1R2SV1图10V2A【答案】①R1=U1/I1=1伏/0.1安=10欧②P1=U1I1=1伏×0.1安=0.1瓦③当U1’=U0时,U2’=U-U1’=U-U0,I’=U0/R1;当U1’’=5U0时,U2’’=U-5U0,I’’=5U0/R1;U2’I’=U2’’I’’(U-U0)U0/R1=(U-5U0)5U0/R1U=6U09.(2018崇明二模)在图13所示的电路中,电源电压为9伏保持不变,电阻R1的阻值为10欧。闭合电键S后,电流表A的示数为0.5安培。(1)求电阻R1两端的电压U1;(2)求电阻R2的阻值;(3)现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换前后,电源的电功率增加了0.9瓦,求电阻R0的阻值。【答案】(1)U1=I1R1=0.5安10欧=5伏(2)(U2=U-U1=9伏-5伏=4伏)R2=U2/I2=(U-U1)/I2=4伏/0.5安=8欧(3)P=UI=9伏0.5安=4.5瓦P’=4.5瓦+0.9瓦=5.4瓦R’=U2/P’=(9伏)2/5.4瓦=15欧如替换R1,R0=7欧如替换R2,R0=5欧10.(2018金山二模)在图10(a)所示的电路中,电源电压12伏保持不变,变阻器R2上标有“202A”字样。闭合电键S后,电流表的示数为0.5安。图13ASR1R2欧40R(1)求电阻R1的阻值。(2)10秒内电流通过电阻R1所做的功W1。(3)若用定值电阻R0替换R1,并将R0和R2按图10(b)所示接入相同电源的电路,移动滑片P,在电路安全的情况下,使图(a)中电路的最大电功率是图(b)中电路最小电功率的5倍,求R0的阻值。【答案】(1)欧24安5.0伏12111IUR(2)W1=U1I1t=12伏×0.5安×10秒=60焦(3)minmax5baPP11.(2018普陀二模)在图10(a)所示的电路中,电源电压为15伏且保持不变,电阻R1的阻值为30欧。闭合电键S,电流表的示数如图10(b)所示。①求通过电阻R1的电流I1。②求电阻R2的阻值。③现用标有“20Ω2Α”字样的滑动变阻器R0替换电阻R1或R2中的一个,请在不损坏电路元件的情况下,通过移动滑片P,使电路的功率变化范围最大,并求出此范围。【答案】①I1=U1/R1=15伏/30欧=0.5安②R2=U2/I2=U/(I―I1)=15伏/(2安―0.5安=10欧③用R0替换R2(a)图10(b)SR0R2PSR1R2PAASR1图10R2(a)(b)minmax5baUIUI欧伏安)安(2012525.00RUUImin=I1+U/R2=0.5安+15伏/20欧=1.25安Imax=I1+I2max=0.5安+2安=2.5安Pmin=UImin=15伏×1.25安=18.75瓦Pmax=UImax=15伏×2.5安=37.5瓦功率变化范围18.75瓦―37.5瓦12.(2018青浦二模)如图9所示的电路中,电源保持不变,电阻R1的阻值为10欧,闭合电键S,电压表的示数为3伏。①通过电阻R1的电流I1。②现改变变阻器R2滑片P的位置,当电阻R1两端的电压分别为2伏、4伏时,变阻器R2的电功率相同。求电源电压U及变阻器接入电路的电阻值R2。【答案】①I1=U1R1=3伏10欧=0.3安②I2=I1=U1R1=2伏10欧=0.2安I2'=I1'=U1'R1=4伏10欧=0.4安p2=p2'U2I=U2'I'(U-2伏)×0.2安=(U-4伏)×0.4安U=6伏当R1两端的电压为2伏时U2=6伏-2伏=4伏R1=U2I1=4伏0.2安=20欧当R1两端的电压为4伏时U2=6伏-4伏=2伏R1=U2I1=2伏0.4安=5欧13.(2018宝山二模)在图13所示的电路中,电源电压恒定不变,R1的阻值为10欧。闭合电键S,电流表的示数为0.4安、电压表的示数为6伏。⑴求电源电压U。⑵求电阻R2的阻值。PR1R2SAV⑶现用R0替换电阻R1、R2中的一个,使图13中的电压表的示数变为2伏。求电阻R0消耗的电功率P0。【答案】⑴∵闭合电键,R1与R2串联,∴I1=I2=I=0.4安,∴U1=I1×R1=0.4×10欧=4伏∴U=U1+U2=4伏+6伏=10伏(2)R2=U2/I2=6伏/0.4安=15欧;(3)若用R0替换R1,则U2′=202RRRU=安)0.4/伏6(安4.0/伏60R×10伏=2伏∴R0=60欧∴P0=U0×I0=(U-U2′)×02)(RUU=1.07瓦若用R0替换R2,则U2′=010RRRU=00欧10RR×10伏=2伏∴R0=2.5欧∴P0=U0×I0=U2′×02RU=2伏×欧2.5伏2=1.6瓦14.(2018松江二模)如图11所示电路中,滑动变阻器R2是规格为“10欧2安”和“20欧2安”中的一个。若在电路中并联一个电压表,闭合电键S,当滑动变阻器滑片位于中点时,电流表的示数为0.8安,电压表的示数如图12(a)所示,继续移动滑片P到达某一端点,电压表示数如图12(b)所示。①请判断所选用变阻器的规格是;电压表V并联在________两端。②求:电阻R1的阻值及电源电压U。③在电路各元件都正常工作的情况下,求:电阻R1消耗电功率的最大值P1最大。【答案】图13R2SAVR1—315图11R1SR2PA(a)(b)图12—315①“20欧、2安”;R1。②R1=U1/I1=4