電功率計算題分類講解和過關(guān)訓(xùn)練1

1、電功率計算題分類講解和過關(guān)訓(xùn)練1. 串聯(lián)電路特點:串聯(lián)電路中的電流 _,即 _; 串聯(lián)電路兩端的總電壓等于 _,即 _; 串聯(lián)電路的總電阻等于 _,即 _; 串聯(lián)分壓 _,即 _。 比例關(guān)系:_。2. 并聯(lián)電路的特點:并聯(lián)電路中的電流 _,即 _; 并聯(lián)電路各支路兩端的電壓 _,即 _; 并聯(lián)電路的總電阻等于 _,即 _; 并聯(lián)分流 _,即 _; 比例關(guān)系:_。3. 基本公式:歐姆定律及其變形公式:I=_, U=_, R=_。電功率及其變形公式: P=_, W=_, t=_。 P=_, I=_, U=_。注意:利用公式 P =W /計算時要靈活選擇單位,使計算簡單。一、單個電阻問題【例 1】

2、一段導(dǎo)體兩端電壓是 2V 時, 導(dǎo)體中的電流是 0.5 A ?它的電阻是多少歐姆? 電功率是多少瓦?如果電壓增大到 3V ,導(dǎo)體中的電流變?yōu)槎啻?它的電功率又是多大? 評析解電學題的關(guān)鍵是畫出電路圖,并在圖中標出已知量和未知量的符號;從結(jié) 論入手,根據(jù)相關(guān)公式或電路特點,反推出已知量。解單個電阻類問題涉及的知識是:歐姆定律 I = U/R及其推導(dǎo)公式 R = U/I 、 U=I R和電功率的計算公式 P=IU。 涉及的電路圖如下。在此類問題中,把電阻視為定值電阻, 電壓發(fā)生變化時,電路中的電流、用電器的電功率都發(fā)生改變而電阻不變。解:過關(guān)1. 一段導(dǎo)體兩端電壓是 3V 時,導(dǎo)體中的電流是 0.

3、5 A,它的電阻是多少歐姆?電功率是多 少 W ?如果電壓增大到 6V ,導(dǎo)體中的電流是多大?它的電功率又是多大?如果電壓減 小到 1.5 V時,電流又是多大?它的電功率又是多大? 2. 導(dǎo)體兩端加 3V 的電壓時,通過它的電流強度是 200mA ,該導(dǎo)體的電阻是 _,電功率 是 _;如果將導(dǎo)體兩端的電壓增至 4V ,應(yīng)選 00.6 A、 03 A的電流表的 _量 程來測量電路中的電流強度,這時導(dǎo)體的電功率為 _W,導(dǎo)體的電阻是 _。 3. 一段導(dǎo)體兩端的電壓為 6V 時,導(dǎo)體中的電流為 0.2 A ,它的電功率是 _,電阻是 _ ;如果要使通過該導(dǎo)體的電流變?yōu)?0.5 A, 那么加在它兩端的

4、電壓應(yīng)為 _V, 電功率是 _。4. 導(dǎo)體兩端加 6V 電壓時,通過導(dǎo)體的電流是 3A , 導(dǎo)體的電阻是多少?電功率是多大?若 導(dǎo)體兩端加 12 V 電壓時,導(dǎo)體中的電流多大?電功率是多大?若導(dǎo)體兩端不加電壓, 導(dǎo)體的電阻是多大?電功率是多大?5. 將一個導(dǎo)體接到 12 V的電源上, 通過它的電流是 0.3 A, 如果將它接到 4V 的電源上, 通 過它的電流是多少?它的電阻是多大?電功率是多大? 10分鐘消耗的電能是多少焦 耳?6. 有一根導(dǎo)線, 如果在它兩端加上 12 V電壓, 通過它的電流是 0. 4 A, 那么它的電阻是 _, 它消耗的電功率是 _; 如果在這根導(dǎo)線兩端加 15 V電壓

5、, 通過它的電流是 _A,它的電阻是 _,它消耗的電功率是 _;如果這根導(dǎo)線兩端電壓為零,則通過它 的電流為 _A , 它的電阻是 _。反饋對這類問題,你還有什么疑問嗎?向老師請教或問一問同學。一、電阻串聯(lián)問題【例 2】 1. 把 5的電阻 R 1跟 15的電阻 R 2串聯(lián)起來,接在電壓是 6V 的電源上,求 這個串聯(lián)電路中的電流, R 1和 R 2兩端的電壓? R 1和 R 2消耗的電功率是多少? 5分鐘內(nèi), R 1和 R 2內(nèi),消耗的電功是多少?評析解決兩個電阻串聯(lián)問題的關(guān)鍵是明確串聯(lián)電路的規(guī)律,電流 _,電壓 _,電阻 _,比例關(guān)系 _;再結(jié)合歐姆定律、電 功率和電功的知識。涉及的電路圖

6、如下。解:R 1、 R 2串聯(lián)(下面的解答過程請同學們自己完成 過關(guān)1. 如圖A 的示數(shù)為 0.3A , V 的示數(shù)為 9V ,燈 R L =10,求 燈 L 兩端的電壓和電功率? R 的阻值和電功率?整個電路的總電阻和電功率? L 和 R 的總功率以及它們在 3min 內(nèi)各自消耗的電能?2. 電阻 R 1與 R 2串聯(lián)接入電路后,兩端所加電壓為 24 V ,如果 R 1=80,通過 R 2的電流 為 0.2 A,求 R 1 、 R 2兩端的電壓和各自的電功率?整個電路在 15分種內(nèi)消耗的電能?3. 燈泡 L 1和 L 2串聯(lián)在電路中,加在它們兩端的總電壓為 12V , L 1的電阻是 8,

7、L 2兩端 的電壓是 4 V, 求(1 L 1中的電流和 R 2的電阻?(2 L 1和 L 2 的電功率分別是多少?(3 2分鐘內(nèi)各自消耗的電能是多少? 4. 如圖 R 1 = 6 R 2 = 4,電源電壓為 6V ,求(1 A 、 V 1、 V 2 的示數(shù)各為多大?(2 R 1 和 R 2 的電功率各是多少?(3在 1分鐘內(nèi)整個電路中,電流所做的功是多少?5. 電阻 R 1與 R 2串聯(lián)后的總電阻為 12, 如果它們兩端的總電壓為 6V , R 1兩端的電壓為 4V ,求(1 R 1與 R 2?(2 R 1與 R 2的電功率是多少?(3電流通過 R 1在 10分鐘內(nèi)所做的功?6. 如圖,燈“

8、6V 12W”, R 2=6,小燈泡正常發(fā)光,求(1小燈泡的電阻?(2 R 2消耗的功率?(3電源電壓?引伸請同學們思考:解此類問題的關(guān)鍵是什么?你還有什么疑問嗎?向老師請教。三 . 串聯(lián)分壓解決多余電壓的問題【例 3】 現(xiàn)有一只工作電壓為 2.5V , 工作電流為 0.1A 的燈泡, 若改接在 6V 的電源上, 為使它正常工作,則必須與燈泡 _聯(lián)一只 _的電阻,串聯(lián)電阻的電功率是 _W。評析解決電路電壓高于用電器正常工作電壓這類問題。每一個用電器都有一個正 常工作的電壓,叫做 _。如果用電器兩端的實際電壓超過這個電壓值,用電器就 有可能被損壞。根據(jù)串聯(lián)分壓的作用,可以考慮在電路中串聯(lián)一個適當

9、阻值的電阻,分去 一部分電壓, 讓用電器兩端的電壓為額定電壓, 使其正常工作。 用電器和電阻串聯(lián)的問題, 就可以轉(zhuǎn)化為兩個電阻串聯(lián)的問題了。涉及的電路圖如下。解:(請同學們自己寫出解答,注意要規(guī)范 過關(guān)1. 把“ 4V 4W”的電燈接入 12V 的電路中使其正常工作,必須與電燈 _聯(lián)多大的電阻? 該電阻的電功率是多少?整個電路的電功率是多少?2. “ 6V 3W” 的電燈要接在 9V 的電路中, 需要串聯(lián)一個多大的電阻才能使電燈正常工作? 串聯(lián)電阻的電功率是多少瓦?它在 4分鐘內(nèi)消耗的電能是多少焦耳?3.“6V 18W ” 燈,要把它接在 9V 的電源上,需串聯(lián)一個多大的電阻?若要使燈的實際功

10、率 為 4.5W , 需串聯(lián)一個多大的電阻?引伸請同學們自己總結(jié):解此類問題的方法是什么?四 . 利用開關(guān)的斷開、閉合改變電路狀態(tài)問題【例 4】如圖所示,電源電壓 U =6V 。求:當 S 2閉合 S 1斷開時, A 的示數(shù)為 0.3A ,求 R 1 的電阻和電功率以及 R 1 在 1min 內(nèi)消耗的電能?當 S 1閉合 S 2斷開時, A 的示數(shù)為 0.15A , 求 R 2 的電阻和電功率以及 R 2 在 10min 內(nèi)消耗的電能?當 S 1、 S 2均斷開時, A 示數(shù)為多大?整個電路在 10min 內(nèi)消耗的電能是多大? 評析解決這類問題的關(guān)鍵是:開關(guān)斷開、閉合后電路的連接方式。例如“當

11、 S 1閉合 S 2斷開” ,對 R 1短路,電路中只有一個電阻,可以根據(jù)第一類問題的方法處理。 “當 S 1、 S 2均斷開” , R 1和 R 2串聯(lián),可以用第二類問題的方法處理。在解題的過程中,最好畫 出開關(guān)斷開或閉合后,原電路的等效電路,以幫助理解,提高解題的正確率。 R 2 = U/I = 6V / 0.3A = 20 (接下來的步驟,請同學們自己完成過關(guān) 自我評價 _分 1. 如圖 R 1 = 20 R 2 = 40,當 S 斷開時,通過 R 2的電流為 0.1A , 求電源電壓 S 斷開后, R 1、 R 2 消耗的電功率? S 閉合后,電流在 3分鐘內(nèi)通過 R 1 所做的功?2

12、. 如圖 R 1 = 10 R 2 =20 R 3 =30 ,當 S 1閉合, S 2斷開時 A 示數(shù)為 0.3A ,求 電源電壓?當 S 1 S2均斷開時, R 1 和 R 2各自消耗的電功率是多大?當 S 1 S2均閉合時,整個電路的電功率?電流在 5分鐘內(nèi)通過 R 1所做的功? 3. 如圖,電源電壓 10V , R 1 = 5 R 2 = 15,求當 S 閉合時, 電流表的示數(shù)和整個電路在 2分鐘內(nèi)消耗的 電能?當 S 斷開時, R 1 和 R 2 的電功率各是多少瓦?4. 如圖所示的電路,電源的電壓 12V 且保持不變,R 1=R 3=4, R 2 = 6,求: 當開關(guān) S 1、 S

13、2都斷開時,電流表和電壓表的示數(shù)各是多少? R 1 和 R 2各自消耗的電功率是多少?整個電路的總功率是多少? 10min內(nèi)電路消耗的電能是多少?當開關(guān) S 1、 S 2均閉合時,電流表和電壓表的示數(shù)各是多少? R 1 和 R 3各自消耗的電功率是多少?電流通過 R 1在 5分鐘內(nèi)消耗的電能?5. 如圖所示,電源的電壓為 6V 保持不變,閉合開關(guān) S 2 ,斷開開關(guān)S 1 ,電流表的示數(shù)為 0.2 A ,電壓表的示數(shù)為 4V ,再閉合 S 1 ,這 時電流表的示數(shù)為 _A ,電壓表的示數(shù)為 _V , R 1前后兩種狀態(tài)下消耗的電功率之比為 _。五 . 滑動變阻器改變電路狀態(tài)的問題【例 5】在如

14、圖所示的電路中,電池的電壓為 12 V ,滑動變阻器 R 2的最大阻值是 50, 電阻 R 1的阻值為 10。 當變阻器的滑片 P 從 a 端滑向 b 端時, R 1電功率的變化范圍是 多少?評析解答有關(guān)滑動變阻器的試題,首先要確定變阻器連入電路中的部分,再確定滑片在滑動過程中,電阻大小的變 化。如上圖,連入電路中的電阻線是 Pa 部分,當滑片 P 向 b端移動,變阻器連入電路中電阻增大。而這類問題經(jīng)常是:滑片 P 位于變阻器一端,電路是一種狀態(tài);滑片 P 位于變阻器另一端,電路又是一種狀態(tài);在兩種不同的狀態(tài)下電路中的電流和部分電路兩端的電壓是 不同的。解題中,要注意公式中各物理量的同時性。解

15、:P 位于 a 端時, R 2 = 0 ,電路中只有 R 1(按單個電阻問題去處理P 位于 b 端時, R 2 = 50, R 1和 R 2串聯(lián)(按兩個電阻串聯(lián)問題去處理過關(guān)1. 如圖,電源電壓為 6V , R 1 = 10,滑動變阻器最大阻值為R 2 = 20,求 R 1電功率變化范圍是多少?整個電路消耗的電功率變化范圍是多少?2. 如圖, R 1 =60, 滑動變阻器最大阻值為 100,電源電壓為 32V ,當滑片 P 從左至右滑動時,A 、 V 的示數(shù)范圍是多大?此時 R 1電功率的變化范圍是多少? 3. 如圖所示,電源電壓恒為 5V ,小燈泡規(guī)格為“ 2.5V 1W” ,當滑動變阻器滑

16、片 P從最右 端 b向左滑動到中點時,小燈泡恰能正常發(fā)光(燈泡電阻視為不變求:滑動變阻器的總電阻是多少?調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端所加的電壓超過其額定電壓的 10%,此時電路的總功 率為多少? 引伸同學們你認為解此類問題的關(guān)鍵是什么?還需要注意什么? 說一說你的思考。六 . 綜合應(yīng)用問題:【例 6】圖是某種家用電器的電路圖, R 1是“ 220 V ,1100 V ”的電熱絲, L 是指示燈, R 2是 0500的變阻器, S 是雙聯(lián)轉(zhuǎn)換開關(guān),電源電壓不變(不計溫度對電阻的影響 。當 S 放置 1,2位置時, R 1正常工作,若 L 電阻為 1210,求整個電路消耗的電功率. 當 S 放置

17、3,4位置時,調(diào)節(jié) R 2 ,使整個電路消耗功率為 110 W ,求此時 R 2連入電路中的 阻值. 過關(guān)1. 小麗同學在學完電學后,設(shè)計了一個保溫箱電路,如圖 21所示。圖中的 A 為溫度傳感 器(達到設(shè)定溫度時,它自動斷開電路,低于設(shè)定溫度時,自動接通電路。它相當于開 關(guān) , S 為溫度檔位設(shè)定開關(guān),她設(shè)定了三個檔:40、 50、 60,加熱功率分別為 45W 、 72W 、 90W 。電源電壓是 36V , R 1、 R 2、 R 3都是發(fā)熱體。當 S 撥至位置 1時,加熱功率對應(yīng)的是多少? R 1的阻值是多少?當 S 撥至位置 3時,電路中的電流是多少?當 S 撥至位置 2時,請你列出

18、與此時電路有關(guān)的兩個未知的物理量并解答。 2. 如圖所示,電源電壓恒定不變,滑動變阻器 R ab 的最大阻值為 10,當 S 1、 S 2閉合,滑 動變阻器的滑片 P 滑至 b 端時,電流表 A 1的示數(shù)為 0.2A ,電阻 R 消耗的功率為 2.4W 。 當 S 2閉合, S 1斷開,滑動變阻器滑片 P 滑至 a 端時,電流表 A 2的示數(shù)為 0.6A ,求: 電源電壓 ;燈 L 的阻值 ; S 1、 S 2閉合,滑片 P 在 b 端時,通電 10秒鐘, 通過小燈泡 L 的電流做的功。 3. 冬天,伍珍同學使用電熱毯時,發(fā)現(xiàn)電熱毯有高溫和低溫檔,她決定探究電熱毯內(nèi)部電 路。 圖甲、 乙分別為他和裘實設(shè)計的電熱毯的模擬電路圖 (電爐絲相當于電熱毯內(nèi)部發(fā)熱 電阻 。圖甲中定值電阻 R 1=10(置于電熱毯外部 , 電爐絲 R 2=20, 請計算低溫檔時發(fā)熱電 功率;圖乙中兩根電爐絲 R 2=20、 R 3=10,請計算高溫檔時發(fā)熱電功率;請對兩個同學設(shè)計的模擬的電路