第十八章电功率专题技能训练1电功和电功率的计算1.(中考·丽水)如图所示电路中,R1的阻值为4Ω,当开关S1和S2都闭合时,电流表示数为3A;当只闭合S2时,电流表示数为2A,则:(1)电源电压为多少?(2)R2的阻值为多少?(3)只闭合S2时,电路消耗的总功率为多少?题型动态电路——开关转换型1解:(1)当开关S1和S2都闭合时,电路为R1的简单电路,电源的电压U=I1R1=3A×4Ω=12V。(2)只闭合S2时,R1与R2串联,电路中的总电阻R===6Ω,电阻R2的阻值R2=R-R1=6Ω-4Ω=2Ω。(3)只闭合S2时,电路消耗的总功率P=UI2=12V×2A=24W。2UI12V2A2.(中考·毕节)如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3A。当闭合S、S1时,发现电流表示数变化了0.2A,求:(1)电源电压;(2)R2的阻值是多少?(3)当闭合S、S1时,电路消耗的总功率。(1)闭合开关S,断开开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,电源的电压:U=I1R1=0.3A×30Ω=9V;(2)当闭合S、S1时,R1与R2并联,电流表测干路电流,因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过R1的电流不变,电流表示数的变化量即为通过R2的电流,则I2=0.2A,因并联电路中各支路两端电压相等,所以R2的阻值:R2===45Ω;2UI9V0.2A解:(3)因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以当闭合S、S1时,干路电流:I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A,电路消耗的总功率:P=UI=9V×0.5A=4.5W。3.(中考·新疆)如图所示的电路中,电阻R1=36Ω,闭合开关S后,移动滑动变阻器R2的滑片处于某一位置时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.5A。求:(1)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率。(3)电源电压。题型动态电路——滑动变阻器型2(1)此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑===12Ω。(2)此时滑动变阻器消耗的电功率P=U滑I=6V×0.5A=3W。(3)此时R1两端电压U1=IR1=0.5A×36Ω=18V,电源的电压U=U1+U滑=18V+6V=24V。解:滑UI6V0.5A4.(中考·邵阳)某同学为自己设计了一盏调光灯,其原理如图所示,已知灯L的规格为“6V3W”(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的阻值范围为0~12Ω,电源电压恒为6V。(1)当S闭合,滑片移至最左端后,求灯丝中的电流。(2)求灯正常工作一分钟所消耗的电能。(3)闭合S,再将滑片从右向左移动,求灯L发光最暗时的实际功率。(1)当S闭合,滑片移至最左端时,电路为灯L的简单电路,灯L两端的电压等于电源电压为6V,恰好正常发光,则灯丝中的电流:I额===0.5A。(2)灯正常工作一分钟所消耗的电能:W=P额t=3W×60s=180J。(3)当滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中电流最小,灯L的功率最小,发光最暗,解:额额PU3W6V灯丝电阻:RL===12Ω,发光最暗时灯丝中的电流:I===0.25A,灯L发光最暗时的实际功率:P实=I2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W。2UP额额()26V3W+LURR+6V12125.(中考·南充)如图所示,电源电压一定,已知灯泡L标有“6V7.2W”字样(灯泡电阻不受温度影响),R1=10Ω。当S、S1闭合,且滑片P在a端时,灯正常发光;当S、S2闭合,且滑片P在滑动变阻器中点处时,电流表示数为0.2A。(1)求灯泡L的电阻阻值。(2)求滑动变阻器Rx的最大值。题型动态电路——开关和滑动变阻器综合型3(1)灯泡L的电阻:RL===5Ω。(2)当S、S1闭合,滑片P在a端时,灯正常发光,表明电源电压U=6V;当S、S2闭合时,R1与滑动变阻器串联,P在滑动变阻器中点处时,电流为0.2A,则电路的总电阻为R总===30Ω。滑动变阻器Rx的最大值:Rx=2×(30Ω-10Ω)=40Ω。解:UI2UP额额()26V7.2W6V0.2A(3)通过对S、S1、S2的控制和调节滑动变阻器,可使电路所消耗的总功率最小,请求出电路总功率的最小值。解:当S、S2闭合,P在b处时,电路总功率最小,最小总功率:P最小===0.72W。+21xURR()+26V10406.(中考·泰州)如图为某同学设计的调光灯电路,S为选择开关,当S接触a点时,小灯泡正常发光但不能调光,当S接触b点时,电路断开,当S接触c点时,电路可持续调光。已知变阻器R1的规格为“10Ω1A”,灯泡L上标有“6V3.6W”字样,电源电压恒为9V。(1)求小灯泡的额定电流;(2)求定值电阻R0的阻值;(3)当S接触c点时,调节R1滑片至中点位置,电路中的电流为0.5A,求此时灯泡的实际功率。(1)由P=UI得,小灯泡的额定电流:IL===0.6A;(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,当S接触a点时,灯泡正常发光,定值电阻R0两端的电压:U0=U-UL=9V-6V=3V,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:I=0.6A,定值电阻R0的阻值:R0===5Ω;解:LLPU3.6W6V0UI3V0.6A(3)当S接触c点时,调节R1的滑片至中点位置时R1=5Ω,电路中的电流:I′=0.5A,电路的总电阻:R===18Ω,灯泡的电阻:RL实=R-R1=18Ω-5Ω=13Ω,灯泡的实际功率:PL实=I′2RL实=(0.5A)2×13Ω=3.25W。′UI9V0.5A7.(中考·百色)如图所示,电源电压恒为6V,灯泡L标有“6V3W”的字样,R1为定值电阻,R2为标有“20Ω1A”字样的滑动变阻器,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~3V。(1)求灯泡L正常工作时的电流和电阻。(2)当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数为1.7A,求R1的阻值。(3)当闭合S1,断开S2、S3时,在保证电路中各元件安全工作的情况下,求变阻器R2连入电路的阻值为多大时电路总功率最小?此最小值为多少?(1)灯泡L正常工作时的电流IL===0.5A,灯泡的电阻RL===12Ω。(2)当S1、S2、S3均闭合时,R1与L并联,灯泡L正常工作,通过R1的电流I1=I-IL=1.7A-0.5A=1.2A,R1的阻值R1===5Ω。解:LLPU3W6VLLUI6V0.5A1UI6V1.2A(3)当闭合S1,断开S2、S3时,R1与R2串联,当电压表的示数U2=3V时,电路中的电流最小,电路的总功率最小,此时R1两端的电压U1=U-U2=6V-3V=3V,电路中的电流I′===0.6A,滑动变阻器接入电路中的电阻R2===5Ω,电路的最小总功率P=UI′=6V×0.6A=3.6W。11UR3V5′2UI3V0.6A8.小夏将n个“3V0.3W”的小灯泡,按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中(如图所示),分别调节滑动变阻器R1和R2,使所有灯泡均正常发光,则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是()题型动态电路——比值法的运用4A.I甲=I乙B.I甲=I乙C.P甲=nP乙D.P甲=1n乙Pn√9.(中考·南充)已知定值电阻R1∶R2=2∶3,若把它们串联在同一电路中,通过它们的电流之比I1∶I2=________;若把它们并联在同一电路中,R1、R2消耗的电功率之比P1∶P2=________。1∶13∶2