電功率較難題型

1、電功、電功率題型及解題方法透析常規(guī)題型一、額定功率與實(shí)際功率一. 概念辨析例一甲、乙兩盞燈的額定電壓相等，額定功率不等，P甲：P乙=2：1，求：（1）它們的電阻之比R甲：R乙=_（2）正常發(fā)光時(shí)的電流之比I甲：I乙=_（3）將它們并聯(lián)后接入電路，_燈較亮，兩燈的電流之比=（4）將它們串聯(lián)后接入電路，_燈較亮，兩燈的電壓之比_.分析與解：（1），U甲額=U乙額 （2） 又U甲額=U乙額 （3）兩燈并聯(lián) 又并聯(lián)時(shí)，甲、乙兩燈實(shí)際功率。P甲、P乙與R甲、R乙的關(guān)系是，P甲P乙，甲燈較亮。（4）兩燈串聯(lián)，又串聯(lián)時(shí)，甲、乙兩燈實(shí)際功率、與R甲、R乙的關(guān)系是，乙燈較亮。 例二. 把“220V，60W”的燈

2、泡和“220V，25W”的燈泡串聯(lián)后接在220V的電路中兩燈的實(shí)際功率各是多少？ 分析與解：由得： 故“220V，60W”的燈泡電阻為： （歐姆） “220V，25W”的燈泡電阻為： （歐姆） 把它們串聯(lián)起來接在220V的電路中，總電阻（歐姆） 所以通過燈泡的電流強(qiáng)度為： （安培） 根據(jù)公式知： “220V，60W”的燈泡實(shí)際功率為： （瓦） “220V，25W”的燈泡實(shí)際功率為： （瓦）練習(xí)1有兩個(gè)分別標(biāo)有“6V 3W”和“6V 6W”的燈泡，若將它們串聯(lián)在電路中，使其中一個(gè)燈泡能正常發(fā)光，則加在串聯(lián)電路兩端的電壓是（ ）A9伏B12伏C18伏D6伏故A正確。練習(xí)2燈L1和L2分別標(biāo)有“4V

3、 8W”和“8V 32W”，把它們與“4A 10”的滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后接在12伏的電源上，如圖19-1所示，當(dāng)滑片P由b向a滑動(dòng)時(shí)，若電阻不隨溫度變化，則A兩燈都變亮，且一樣亮B兩燈都變亮，因?yàn)長2的額定功率大，所以比L1更亮C兩燈都變亮，且L1首先正常發(fā)光D兩燈都變亮，且L1可能先燒毀C、D正確。 例3. 標(biāo)有“220V，40W”的燈泡，接在電壓為110伏的電路中，它的實(shí)際功率是多大？ 解法1：根據(jù)得 “220V，40W”燈泡的電阻為 （歐姆） 將此電阻接在110伏的電壓上，實(shí)際功率為： （瓦） 解法2：由于不變 所以 又 則（瓦）可以看出：解法2比解法1簡捷、快速。例4兩個(gè)用電器并聯(lián)起來接在

4、電壓不變的電源上，它們的功率分別為P1和P2，如果把它們串聯(lián)起來仍接在同一電源上，則它們的總功率應(yīng)是（ ）AP1+P2BCD故C正確。二、狀態(tài)變化題例1、如圖1所示的電路中，電源電壓不變，開關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)將()A、電流表、電壓表示數(shù)都變大B、電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)不變C、電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)不變D、電流表、電壓表示數(shù)都變小答案選(D)。例二. 如圖所示，電源電壓不變，定值電阻R0的電功率為P0，滑動(dòng)變阻器的電功率為P，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由a端滑向b端的過程中，下列說法中正確的是 A. 電壓表V1的示數(shù)不變 B. 電壓表V1的示數(shù)變大 C.

5、電壓表V2的示數(shù)變小 D. 答案： A、C、D練習(xí)1、如圖2所示，電源兩極間電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器的滑片P向a端移動(dòng)過程中，下列判斷正確的是( )A、電流表、電壓表示數(shù)都變大B、電流表、電壓表示數(shù)都變小C、電流表示數(shù)變小、電壓表示數(shù)變大D、電流表示數(shù)變大、電壓表示數(shù)變小答案選(D)。練習(xí)2. 如圖17-1所示,電源電壓為18伏,電阻R為30歐,當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí),電壓表變化的最大范圍是12-18伏,則下列說法中正確的是: ( ) A. 滑動(dòng)變阻器的最大阻值是60歐. B. 滑動(dòng)變阻器的最大阻值是15歐. C. 電流表的最小示數(shù)是0.4安. D. 電流表的最大示數(shù)是0.6安.BCD均正

6、確.例二：如圖17-2所示電路中電源電壓不變,燈L上標(biāo)有 “6V,3W”字樣,R1=18歐,當(dāng)S1S2閉合時(shí),燈L恰能正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為0.8安,求: (1)電源電壓.(2) R2的阻值.(3)S1S2均斷開時(shí),L的實(shí)際功率.分析與解: (1)當(dāng)S1S2閉合時(shí),R1被短路,電路如圖甲.此時(shí)燈正常發(fā)光,說明電源電壓U=UL額=6伏.此時(shí)燈的實(shí)際功率為PL=PL額=3,則,故通過R2的電流I2=I-IL=(0.8-0.5)安=0.3安,因此.(2)當(dāng)S1S2均斷開時(shí),R2斷路,電路圖如圖乙.首先由燈銘牌求出燈的電阻,又因R1=18歐,U=6伏,則.電燈此時(shí)的實(shí)際功率.練習(xí)1、如圖，電源電壓不

7、變，燈的電阻不隨溫度變化。當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，燈L正常發(fā)光，R1消耗的功率為36瓦；當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí)，燈L的功率為其額定功率的1/4，R2消耗的功率為2瓦；已知R1R2，燈L的額定功率為_解：設(shè)電源電壓為，則：，都閉合時(shí)，并聯(lián)，所以的額定電壓為，得：（），都斷開時(shí)，串聯(lián)，燈L的功率為其額定功率的1/4所以由得：兩端的電壓為額定電壓的，為，即：，得：（）（）把（）（）代入（）得：解得： 所以的額定功率為：練習(xí)2. 如圖17-20中三只燈泡,其中L1,L2分別標(biāo)有 “12V,6W”及 “12V,12W”字樣,L3的額定電壓為54伏,額定功率未知,求:(1)當(dāng)開關(guān)S1斷開,S2閉合時(shí),

8、恰有一盞燈正常發(fā)光,此時(shí)電壓表示數(shù)是多少?(2)當(dāng)開關(guān)S2斷開,S1閉合時(shí),燈泡實(shí)際發(fā)出的功率是1瓦,電流表示數(shù)是多少?L3的額定功率是多少?(98年大連中考題)(1)當(dāng)S1斷, S2閉時(shí) 由L1銘牌知 L2銘牌知. 因故此時(shí)L1正常發(fā)光,電路中電流為0.5A電壓表示數(shù)即L2兩端電壓 (2)當(dāng)S2斷開,S1閉時(shí), 由(1)中可知電源電壓 又P3=1W, 電流表示數(shù) 又U額3=54V 故電流表示數(shù)為0.056安,L3的額定功率為9瓦.練習(xí)3：如圖1所示，當(dāng)變阻器的滑片P從b端向a端移動(dòng)，變阻器的電阻減少12歐姆時(shí)，電路中的電流強(qiáng)度增大0.1安培，“6V3W”的小燈泡L恰能正常發(fā)光，求滑片P位于b

9、端時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率。解析：燈泡的電阻RL=12歐變阻器滑片向a端滑動(dòng)，燈泡L正常發(fā)光時(shí)，電流強(qiáng)度I=0.5安所以滑片P位于b端時(shí)，電流強(qiáng)度I=0.5安-0.1安=0.4安設(shè)滑片在b端時(shí)，變阻器電阻為R，則滑片向a端滑動(dòng)后電阻變?yōu)镽-12歐，根據(jù)電源電壓不變得：I(RL+R)=I(RL+R-12歐)即0.4安(12歐+R)=0.5安(12歐+R-12歐)解得R=48歐所以PR=I2R=(0.4安)248歐=7.68瓦練習(xí)4：如圖6所示，燈L的額定電壓為8伏。當(dāng)閉合開關(guān)S、滑片P在變阻器的中點(diǎn)c時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)燈的電功率為PL；當(dāng)滑片P滑到變阻器的最右端b時(shí)，燈的實(shí)際功率為P，此時(shí)

10、變阻器的功率為4.5瓦，已知：PL：P=16：9。求電源電壓和滑動(dòng)變阻器的最大阻值。解析：設(shè)變阻器的最大阻值為R，則滑片P在中點(diǎn)c時(shí)，其阻值為Rc=R，已知兩狀態(tài)局部聯(lián)系為：PL：P=16：9，所以從而U=UL=8伏=6伏根據(jù)電源電壓不變得：U=UL+Rc= U+R即8伏+=6伏+R解得=1所以，當(dāng)變阻器滑片位于b端時(shí)，由分壓原理得：UR= U=U=6伏所以，U=UR+ U=6伏+6伏=12伏又PR=即4.5瓦=解得R=8歐題1(2001年)如圖1所示，電源電壓恒定，滑動(dòng)變阻器最大阻值為20歐。當(dāng)S1斷開，S2閉合，滑動(dòng)變阻器滑片P位于變阻器的b端時(shí)，電壓表V1示數(shù)為4伏；當(dāng)S1閉合，S2斷開

11、，滑動(dòng)變阻器滑片P位于變阻器中點(diǎn)時(shí)，電壓表V1示數(shù)為2伏，電流表A1示數(shù)為0.4安，燈泡L2正常發(fā)光。求：(1)此時(shí)電壓表V3的示數(shù)為多少伏？(2)燈泡L2的額定功率為多少瓦？(溫度對(duì)燈絲電阻的影響忽略不計(jì))(1)當(dāng)S1斷開、S2閉合，滑動(dòng)變阻器滑片P位于變阻器的b端時(shí)，燈L2與R0串聯(lián)，燈L1被短接；R0=20歐，V1測R0兩端電壓，V3測電源電壓，電路如圖2所示，則有U=6V，RL=10 1.6W。題2(2000年)如圖4所示電路中，電源電壓恒為8伏，電阻R1R2=12。(1)若滑動(dòng)變阻器的滑片P移至a端，當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電流表示數(shù)為0.8安，再把S2也閉合，此時(shí)，電流表示數(shù)為1.

12、2安，求滑動(dòng)變阻器的最大阻值。(2)若滑片P移至b端時(shí)，且S1、S2均閉合，此時(shí)電路消耗的總功率為多少？(1)滑片P移到a端，S1閉合、S2斷開時(shí)。Rab開路而R1被短接，等效電路如圖5所示，故通過R2的電流I2=0.8安。當(dāng)滑片P在a端，S1、S2均閉合時(shí)，Rab與RL并聯(lián)，R1被短接，等效電路如圖6所示，干路中的電流I=1.2A，Iab=I-I2=1.2A-0.8A=0.4A，Rab=20歐，R2=10，R1=5。(2)當(dāng)滑片P移至b端、S1、S2均閉合，Rab與R1并聯(lián)，R2被短接，等效電路如圖7所示。故R總=，P總=16W。三、電功、電功率變化問題 例1. 某一電阻絲通過2A的電流時(shí)，

13、在某段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是Q焦。如果將電流增加到4A，在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是（ ） A. 2Q焦B. 3Q焦C. 4Q焦D. 5Q焦將變?yōu)?Q。 例2. 為了使電熱器的功率變?yōu)樵瓉淼模刹捎玫霓k法是（ ） A. 把電熱器的電阻絲剪去一半后接在原來的電源上 B. 把電熱器兩端的電壓降為原來的一半 C. 把電熱器的電阻絲剪去一半，并將其兩端的電壓降為原來的一半 D. 把電熱器的電阻絲剪去一半，并將其兩端的電壓降為原來的四分之一應(yīng)選C。 例3. 現(xiàn)有甲乙兩只廢舊電爐，分別標(biāo)有“220V，1000W”和“220V，500W”字樣，其電阻絲均完好無損，某同學(xué)想利用這些電阻絲來自制一個(gè)電阻器接入照明電路

14、中使用，下列設(shè)想可行的是（ ） A. 要使電阻器的功率為250W，只要將乙電阻絲的一半接入電路 B. 要使電阻器的功率為2000W，只要將乙電阻絲分成等長的兩段并聯(lián)接入電路 C. 要使電阻器的功率為400W，只要將乙電阻絲與一半長的甲電阻絲串聯(lián)接入電路 D. 要使電阻器的功率為750W，只要將兩電阻絲各取一半后接入電路練習(xí) 若把兩個(gè)定值電阻R1R2以某種形式連接起來與電源接通，R1消耗的電功率為瓦；若把兩電阻換成另一種方式連接后，仍與該電源接通，則R1消耗的電功率是瓦，且通過R2的電流為安則電源電壓和R1R2阻值各是多大？設(shè)電源電壓不變解： 串聯(lián)時(shí)：四、鉸鏈題例一. 如圖17-3所示,R1=1

15、0歐,電源電壓不變,滑動(dòng)變阻器滑片P分別滑到a、b兩點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)之比為1:2,而滑動(dòng)變阻器消耗的功率之比為5:2,求滑片P在這兩點(diǎn)時(shí)變阻器接入電路中的阻值各多大?分析與解: 滑動(dòng)變阻器滑片P分別滑到a、b兩點(diǎn)時(shí)的電路圖:已知Ua:Ub=1:2, Pa:Pb=5:2又因 則: 則Rb=10Rb (1)因 則 故滑片P在a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí),電路中電流比為5:1,又因兩狀態(tài)下電源電壓U不變,則有, 將(1)式代入得: .例二、如圖3所示，電源電壓不變，變阻器R2的最大阻值為30歐。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P置于b端，S斷開時(shí)，燈泡L的功率PL=7.5瓦；當(dāng)P置于a端，S閉合時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，其額定功率為3

16、0瓦，此時(shí)電流表示數(shù)為1.5安。求(1)燈泡的額定電壓；(2)燈泡的電阻RL及電阻R1。解析：根據(jù)題意畫出狀態(tài)變化前后的電路圖，如圖4。兩狀態(tài)的局部聯(lián)系為，已知燈泡L狀態(tài)變化前后的功率，即：PL=IRLPL額=IRL所以=(1)根據(jù)電源電壓不變得U=(RL+R2)=RL(2)將(1)式代入(2)式解得：RL=R2=30歐由圖4(乙)可得PL額=，所以，U=30伏即燈泡的額定電壓為30伏=1安，I1=I-=1.5安-1安=0.5安=2R1=2RL=60歐練習(xí)、如圖，22所示，電源電壓不變，R1=8歐。當(dāng)S1和S2都斷開，把滑片P移到某點(diǎn)A時(shí)，電源表示數(shù)為I，變阻器功率為PA；再把滑片P移到另一點(diǎn)

17、B時(shí)，電源表的示數(shù)為I=1。5安，變阻器功率為PR；當(dāng)S1和S2都閉合，此時(shí)電路總功率為24瓦。已知：I：I=1：2，PA：Pb=5：4。求：（1）電源電壓。（2）S1和S2都斷開，p在A點(diǎn)時(shí)，變阻器消耗的功率。 A R1 S1 S2 R2解：（）設(shè)電源電壓為，則，都斷開時(shí)：0.75A，都閉合時(shí)：滑動(dòng)變阻器短路，所以： ,解得：，解得：，解得：，所以解得：（）五、數(shù)理整合題 例1. 電阻并聯(lián)，總電流，又，求通過各支路的電流 解：并聯(lián) 電壓 各支路電流與各支路電阻成反比 又 2、利用一元二次方程例一一小燈與一個(gè)6歐電阻串聯(lián)后接在12伏電源上，小燈泡恰能正常發(fā)光，此時(shí)小燈泡功率6瓦，求小燈泡正常發(fā)

18、光時(shí)的電阻和額定電壓。（98年山東中考題）解：如圖12= .功率為2瓦的小燈泡與阻值為4歐的電阻串聯(lián)接在6伏的電源上，燈正常發(fā)光.求:燈的電阻和它的額定電壓。(請(qǐng)用兩種方法做)。方法一解：燈泡正常發(fā)光，其功率是2W即：方法二解：即：同樣可以求得：的值二次函數(shù)求解法例1如圖3所示的電路，電源電壓恒定，已知R1=10歐，R2是滑動(dòng)變阻器，最大阻值為50歐，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端滑到b端的過程中，滑動(dòng)變阻器消耗的功率是()A、逐漸變大B、逐漸變小C、先變大后變小D、先變小后變大 (2000年廈門市中考) 分析：建立p2與u2滑動(dòng)變阻器電功率與電壓的關(guān)系式，利用二次函數(shù)知識(shí)求解。因p2=u2I=u

19、2。上式可視為一個(gè)二次函數(shù)，當(dāng)u2=時(shí)，p2有最大值，因R1、R2串聯(lián)，所以有=，可得此時(shí)R2=R1。因R2的最大阻值為50歐，大于R1的阻值10歐，所以當(dāng)滑片P從a端向b端滑動(dòng)時(shí)，變阻器消耗的功率先變大后變小。C正確。對(duì)此類題可總結(jié)出一般規(guī)律：設(shè)電源電壓為u，定值電阻為R1，滑動(dòng)變阻器R2的阻值變化范圍為0-，則R2消耗的電功率為：p2=u2I=u2=-(u2-)2+。將上式看作一個(gè)二次函數(shù)，其圖象如圖4所示。由圖象可知：(1)p2的最大值是由R1和u的大小決定的。(2)當(dāng)u2=u(即R2=R1)時(shí)，p2最大為。(3)當(dāng)0u(即0R2R1)時(shí)，該函數(shù)為增函數(shù)，p2隨R2的增大而增大，所以當(dāng)R

20、2R1時(shí)，R2增大時(shí)其功率增大。(4)當(dāng)u2u(即R2R1)時(shí)，此函數(shù)為減函數(shù)，p2隨R2的增大而減小，所以，當(dāng)R2的最大值大于R1時(shí)，p2總是先增大后減小。 例1.在如圖8-2電路中,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電源電壓為U的電路中,求R2為何值時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗功率P2最大?解:分子、分母都有R2如何分析? 討論: (1)當(dāng)R2R1時(shí),(給分母配方)圖8-3 = 將上式中分子分母同時(shí)除以,則有 在上述電路中，R1、U都是定值.公式中R2是自變量,P2是因變量,即R2的函數(shù),因此不難看出：當(dāng)R2=R1時(shí),R2消耗的功率最大,且最大功率.將式中的函數(shù)關(guān)系繪制成圖象,如右圖8-3,當(dāng)R2=0時(shí),

21、P2=0;當(dāng)R2由0增至R1過程中,它消耗的功率P2一直在變大;當(dāng)R2再增大,P2反而逐漸減小.(2)當(dāng)R2R1時(shí),當(dāng)R2由0增大時(shí),P2始終增大,這就是說:將滑動(dòng)變阻器滑片P移至阻值最大處,即將R2的全部電阻值都連入電路時(shí),它消耗的電功率最大.由上面式可知:最大功率,公式中的R2為滑動(dòng)變阻器可連入的最大電阻.例10.如圖3所示，R1=10歐，R2的最大電阻值為30歐，電源電壓值為8伏，求變阻器R2連入電路的電阻為多大時(shí)，R2上消耗的電功率最大？最大為多少？解析設(shè)R2連入電路中的電阻為Rx時(shí)，其消耗的電功率最大為P，根據(jù)P=I2R有：P=I2Rx=(U(RxR1)2Rx，根據(jù)數(shù)學(xué)上方程，有實(shí)數(shù)

22、根時(shí)，=b24ac0求解。將上式整理為關(guān)于Rx的一元二次方程，因?yàn)镽x存在且有正根，所以=(20P64)24P100P0，解不等式得P1.6瓦，所以R2消耗的最大電功率為1.6瓦，將P=1.6瓦代入原方程可以求得Rx=10。3、利用兩個(gè)基本不等式： 例1. 如圖1，用一根電阻為的粗細(xì)均勻的電阻絲，繞成一個(gè)圓環(huán)，用導(dǎo)線在A點(diǎn)固定相接，滑片B與電阻絲接觸良好，把它接在電壓為12伏的電源上，求滑片至何處時(shí)電流表的示數(shù)最小，并求這個(gè)最小值。 解：設(shè)BCA段電阻為，則ADB段電阻為，因?yàn)锳CB段與ADB段并聯(lián)，則， ， 式中的等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)，即時(shí)成立，因此的最大值為，于是 例2. 如圖2，電源電壓恒定，。

23、閉合開關(guān)S，滑片P從b端向a端移動(dòng)的過程中，電路中電流表的示數(shù)（ ） A. 逐漸增大B. 逐漸減少 C. 先增大后減少D. 先減少后增大 解：設(shè)，則，電路中的總電阻是由與并聯(lián)而得的總電阻。于是 由基本不等式1，得 上式中的等號(hào)，當(dāng)且僅當(dāng)，即時(shí)成立，此時(shí)電路中的總電阻最大?？芍?，滑片P從b端向a端移動(dòng)的過程中，電路中的總電阻先增大后減小，所以電路中的總電流先減少后增大，即電流表的示數(shù)先減小后增大，選D。 例3. 將兩只電阻串聯(lián)接入某電路中，電流是0.4A，若將這兩只電阻并聯(lián)接入同一電路中，則干路的電流至少是多少？ 解：設(shè)電源電壓為U，則串聯(lián)時(shí)， ， 并聯(lián)時(shí)， 由基本不等式1，有 當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)， 例

24、4. 如圖3，定值電阻，滑動(dòng)變阻器的總阻值，a與b為變阻器的上下端點(diǎn)，電源電壓U=40V，求滑動(dòng)變阻器滑到何處時(shí)，電流表讀數(shù)最?。?解：設(shè)下段電阻，由上段電阻 R與并聯(lián)的電阻為，于是 由基本不等式2，得 當(dāng)且僅當(dāng)，即時(shí)例1 電阻和并聯(lián)后，接在電壓為的電源上，消耗的總功率為，將和串聯(lián)后，接在電源電壓為的電源上，消耗的總功率為，若，下面說法正確的是（ ） A. 一定等于B. 一定等于C. 可以小于D. 可能等于故選C正確 練習(xí)： 1. 如圖4，電源電壓不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端移向b端時(shí)，燈的亮度（ ） A. 變暗B. 變亮 C. 先變亮后變暗D. 先變暗后變亮 2. 電阻并聯(lián)時(shí)的總電阻是，

25、串聯(lián)時(shí)的總電阻（ ） A. 一定是 B. 一定大于小于 C. 一定不小于 D. 一定不等于 3. 如圖5，電源電壓不變，為定值電阻，變阻器的最大阻值是的2倍，當(dāng)滑片P從最左端滑到最右端的過程中，變阻器消耗的電功率（ ） A. 一直是逐漸增大B. 一直是逐漸減小 C. 先增大后減小D. 先減小后增大 答案：1. D 2. C 3. C 2、用極值法：例3 如圖所示電路中，電源電壓不變，開關(guān)S閉合后，兩燈、均可發(fā)光，當(dāng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)（ ） A. 、兩燈都變暗B. 燈變亮，變暗C. 燈變暗，燈變亮D. 、兩燈都變亮分析：本題用極值法分析較簡單，當(dāng)P在最右端時(shí)，變阻器全部連入電路，電路總電阻

26、最大，在電源電壓不變的情況下，干路電流最小，設(shè)電燈電阻不變，兩端電壓最小，L1兩端電壓最大，所以此時(shí)L1最亮，L2最暗。在P向左端移動(dòng)時(shí)，變阻器連入電路的電阻逐漸變小，P達(dá)到最左端時(shí)，變阻器連入電路的電阻為零，L1被短路，L1不發(fā)光，電源電壓全部加在燈L2兩端，L2兩端電壓最大，通過L2的電流也最大，L2最亮，所以P向左移動(dòng)L1變暗，L2變亮，C項(xiàng)正確。二、求變化范圍題：1、求阻值范圍：例2 如圖所示電路，滑動(dòng)變阻器滑片P，把變阻器R分為和兩部分，已知變阻器的最大值為，電源電壓為6V不變，電流表的最大量程為2A。求：（1）P置于變阻器R的中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)和變阻器消耗的總功率。（2）為了電流

27、表的安全使用，變阻器的滑片P在間的阻值范圍。分析：由圖可見，和兩部分并聯(lián)，電流表測干路電流，P在中點(diǎn)時(shí)，；要求出P在中點(diǎn)時(shí)電流表示數(shù)，或用，或根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和都可求出，變阻器的總功率可根據(jù)求出。為使電流表完全使用，即干路電流不得超過2A，可根據(jù)這個(gè)電流值，應(yīng)用歐姆定律求出并聯(lián)后的總電阻再根據(jù)和求出P片的滑動(dòng)范圍。解：（1）P在R中點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)（A） 變阻器的總功率（A）（2）電流表量程為2A，為使電流表安全使用，干路電流不得超過2A，與并聯(lián)后的總電阻（）因?yàn)镽，所以解得：或，或12所以為了電流表的安全使用，P片應(yīng)在412間的范圍內(nèi)變化。15. 如圖17-18所示電路中

28、,滑動(dòng)變阻器的滑片P把變阻器分為Rap和Rpb兩部分,已知變阻器的最大阻值為16歐,電源電壓為6伏不變,電流表的最大量程為2安,求:(1)P置于變阻器的中點(diǎn)時(shí)電流表的示數(shù)和變阻器消耗的總功率;(2)為了電流表的安全使用,變阻器的滑片P在變阻器上滑動(dòng)的阻值范圍.15. (1)P置于中點(diǎn)時(shí),兩電阻并聯(lián),因U=6伏,故 (2)因故 則 . 故P在變阻器的滑動(dòng)范圍是4()到12之間.33. （7分）如圖12甲所示，閉合開關(guān)，滑動(dòng)變阻器取四個(gè)不同阻值時(shí)，可以得出電流表和電壓表的四組對(duì)應(yīng)的值。這四組對(duì)應(yīng)的值在圖乙的坐標(biāo)中分別用四個(gè)點(diǎn)表示（坐標(biāo)原點(diǎn)表示的電壓值和電流值均為零）。由這四個(gè)點(diǎn)作出的圖象為一條直線

29、，延長直線交縱軸（軸）于點(diǎn)，交橫軸（軸）于點(diǎn)，若電源電壓為，定值電阻的阻值為。據(jù)此分析：（1）點(diǎn)表示的電流表、電壓表的示數(shù)各為多少？此時(shí)電路處于什么狀態(tài)？（2）點(diǎn)表示的電壓表、電流表的示數(shù)各為多少？此時(shí)電路處于什么狀態(tài)？ （1）在E點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為零（1分），電壓表示數(shù)為（1分）。此時(shí)S斷開（1分）。 （2）在點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為零（1分），電流表示數(shù)為（2分）。此時(shí)S閉合且滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到了最左端，使滑動(dòng)變阻器處于局部短路狀態(tài)（1分）。 題目已知電阻R2的阻值為R1的n倍，燈上標(biāo)著“6V，3W”字樣，當(dāng)S接a時(shí)燈正常發(fā)光；當(dāng)S接b時(shí)燈L的功率為接a時(shí)功率的。求：(1)當(dāng)n為小于5的正整

30、數(shù)時(shí)，求n的取值；(2)R1、R2與n的對(duì)應(yīng)值。 (01年重慶聯(lián)招題)解：(1)設(shè)電源電壓為U，由RL=12。當(dāng)S接a時(shí)，I1=，則燈的功率為PL=IRL=當(dāng)S接b時(shí)，I2=，則燈的功率為PL=IRL= 又PL=PL，RL=12，R2=nR1，則由得R1=。又R10、n-20、n2，2n5，n的取值為3、4。當(dāng)n=3時(shí)，R1=，R2=nR1=312=36。當(dāng)n=4時(shí)，R1=，R2=nR1=46=24。 例2. 將一盞標(biāo)有“12V、6W”的燈L接入電壓為18V的電源上，要使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)在電路中串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？此電阻消耗的功率是多少？ 解：設(shè)串聯(lián)的電阻為，電阻消耗的功率為，燈絲電阻 當(dāng)燈

31、正常發(fā)光時(shí)， 由圖2可知： 例3. 如圖3，均閉合時(shí)，電流表的示數(shù)是，則=（ ） A. 5:4B. 4:5C. 1:5D. 5:1 分析：當(dāng)斷開時(shí)，電流表的示數(shù)就是通過中的電流，即中的電流之和。即。由于與并聯(lián)，所以，故，選C。 例4. 如圖4，燈L上標(biāo)有“4V、2W”的字樣，當(dāng)均閉合時(shí)，消耗的功率之比為2：1，當(dāng)均斷開時(shí)，消耗的功率之比為5：1，求的值。 解：燈絲電阻 例：如圖5所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P分別在位置a、b(均非端點(diǎn))時(shí)，電壓表示數(shù)之比為4：3，當(dāng)P在a時(shí)，R0消耗的功率和變阻器消耗的功率之比為1：5。求(1)P在a與P在b時(shí)，電流表示數(shù)之比。(2)Ra與Rb之比。解析：在狀態(tài)a

32、時(shí)，即(1)兩狀態(tài)局部聯(lián)系為，已知狀態(tài)變化前后變阻器兩端電壓之比，即所以(2)根據(jù)電源電壓不變得：Ia(R0+Ra)=Ib(R0+Rb)將(1)式代入上式得：(3)(2)、(3)聯(lián)立解得即=332. （7分）一把“220V，40W”的電烙鐵L，接在如圖12所示的220V的電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電烙鐵L可以正常使用。當(dāng)電烙鐵暫時(shí)不用時(shí)，為了避免電烙鐵過熱，可把開關(guān)S斷開，將電阻R串聯(lián)在電路中。此時(shí)電烙鐵L的實(shí)際功率為14. 4W，問串聯(lián)電阻R的阻值應(yīng)為多少？（設(shè)電烙鐵的電阻不隨溫度變化）（最后結(jié)果請(qǐng)保留整數(shù)位） 電烙鐵的電阻為 斷開開關(guān)，串聯(lián)電阻后： 化簡后有： 兩邊同時(shí)開方： 解得： 評(píng)分標(biāo)

33、準(zhǔn)：其他解法對(duì)應(yīng)給分。2如圖11所示，飲水機(jī)是一種常見的家用電器，其工作電路可簡化為如圖11所示的電路，飲水機(jī)通常有加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)。飲水機(jī)正常工作，將水迅速加熱；當(dāng)水達(dá)到一定溫度時(shí)，開關(guān)自動(dòng)切換到保溫狀態(tài)。圖中S是一個(gè)溫控開關(guān)。（1）試簡要說明當(dāng)開關(guān)S分別接a或b時(shí)，飲水機(jī)處于怎樣的工作狀態(tài)。（2）若飲水機(jī)正常工作時(shí)發(fā)熱板的功率為550w，而保溫時(shí)發(fā)熱板的功率是正常工作時(shí)功率的0.01倍，求電阻R1的阻值。 2解：（1）當(dāng)開關(guān)S接b時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)。（2）當(dāng)開關(guān)S接b時(shí)，飲水機(jī)正常工作。當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)。R與R1組成串聯(lián)電路，此時(shí)

34、飲水機(jī)的功率 由于串聯(lián)電路 37. 有一種電冰箱，只有在壓縮機(jī)工作時(shí)才消耗電能。將一臺(tái)這樣的電冰箱單獨(dú)接在標(biāo)有“3000r/kWh”字樣的電能表上，測得電冰箱壓縮機(jī)連續(xù)工作10分鐘電能表的表盤轉(zhuǎn)過了75轉(zhuǎn)。 求：（1）這臺(tái)電冰箱壓縮機(jī)的功率多大？（2）如果測得該電冰箱某一天耗電為1.2千瓦時(shí)，設(shè)壓縮機(jī)每次連續(xù)工作時(shí)間都是15分鐘，并且每次工作后的間歇時(shí)間也都相等，那么它的間歇時(shí)間的可能值是多少分鐘？（設(shè)電冰箱壓縮機(jī)工作時(shí)功率保持不變，計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）（2002北京海淀）37. （1）電能表表盤轉(zhuǎn)過75轉(zhuǎn)壓縮機(jī)消耗的電能為： 度2分 根據(jù)可知，電冰箱壓縮機(jī)的實(shí)際功率為： 瓦2分 （2）電冰箱壓

35、縮機(jī)連續(xù)工作15分鐘消耗的電能為： 24小時(shí)內(nèi)壓縮機(jī)啟動(dòng)次數(shù)為： 次1分 在24小時(shí)內(nèi)，電冰箱壓縮機(jī)間歇的總時(shí)間為： 1分 在24小時(shí)內(nèi)，電冰箱停機(jī)的次數(shù)最少為31次，最多為33次。所以壓縮機(jī)最長間歇時(shí)間為： 分 壓縮機(jī)最短間歇時(shí)間為： 所以壓縮機(jī)的間歇時(shí)間在29分31分之間1分31. （6分）如圖10所示為電飯鍋的電路原理圖，當(dāng)控制開關(guān)閉合時(shí)電飯鍋處于加熱煮飯狀態(tài)，此時(shí)功率為1000W。飯熟后，控制開關(guān)自動(dòng)斷開，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，若此時(shí)電飯鍋的功率為100W，求電熱板和保溫器的電阻各為多少（假設(shè)電阻值不隨溫度的變化而變化）？31. （6分）開關(guān)閉合時(shí)，保溫器被局部短路，（2分） 開關(guān)斷開時(shí)

36、，保溫器與電熱板串聯(lián)，則（2分） 有例1一般情況下，用電器的實(shí)際工作電壓并不完全等于它的額定電壓。家庭里通常不備電壓表，但借助電能表可以近似測出用電器的實(shí)際工作電壓。如果在家庭電路中只接入一個(gè)電飯鍋，測得電能表轉(zhuǎn)過100轉(zhuǎn)的時(shí)間為121秒，求此時(shí)電飯鍋工作電壓。(設(shè)電飯鍋的電熱絲電阻不變，電飯鍋的銘牌和電能表的盤面如圖1所示)解：由電能表的特點(diǎn)及題意知：電飯鍋在121秒內(nèi)實(shí)際消耗的電功：W=千瓦時(shí)=1.2105焦電飯鍋的實(shí)際電功率：P=W/t=1.2105焦/121秒=瓦電飯鍋的額定功率：P額=又電飯鍋的實(shí)際功率：P=兩式聯(lián)立解得：U=200伏即此時(shí)電飯鍋的工作電壓為200伏。例2圖2是一個(gè)電

37、熱毯的電路示意圖，R0是電熱毯中的電阻絲，R是與電熱毯電阻絲串聯(lián)的電阻。電熱毯上標(biāo)有“220V100W”字樣，S是控制電熱毯處于加熱狀態(tài)或保溫狀態(tài)的開關(guān)。(1)用學(xué)過的公式推理說明開關(guān)S斷開時(shí)，電熱毯是處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)？(2)若要求在保溫時(shí)電流通過電阻絲R0每分鐘有60焦的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電阻R的阻值是大多？解：(1)當(dāng)S閉合時(shí)，R短路，R0的功率為P0=當(dāng)S斷開時(shí)，R與R0串聯(lián)，R0的功率為P0=。UUP0P0即S斷開時(shí)，電熱毯處于保溫狀態(tài)。(2)解法一：民阻絲的電阻為R0=484歐。保溫狀態(tài)時(shí)，電阻絲兩端電壓為U0，由Q=t，得U0=22伏。R兩端的電壓為UR=U-U0=220伏-

38、22伏=198伏。通過的電流為I，由Q=I2R0t得I=安(或I=安)電阻R=4356歐。解法二：R0=484歐S斷開，處于保溫狀態(tài)時(shí)，P0=1瓦S閉合，處于加熱狀態(tài)時(shí)，P0=100瓦，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)有：，則R=9R0=9484歐=4356歐。題目一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈兩端的電壓為380伏，線圈內(nèi)阻為2歐，線圈中電流為10安，則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)1秒鐘消耗的電能W為_焦，產(chǎn)生的熱量Q為_焦。四位同學(xué)在求上述習(xí)題中的W和Q時(shí)，因應(yīng)用公式不同，計(jì)算出四組不同的答案：甲：根據(jù)已知條件U=380伏和I=10安，應(yīng)用W=UIt和Q=I2Rt的變形公式Q=UIt求得W=3800焦，Q=3800焦。乙：因?yàn)轭}設(shè)條件中U、I、R均為已知量，故求W時(shí)應(yīng)用W=UIt變形公式W=t求得W=72200焦，應(yīng)用焦耳定律表達(dá)式Q=I2Rt求得Q=200焦。丙：用W=t求得W=72200焦，用Q=UIt的變形公式Q=UIt求得Q=3800焦。?。簯?yīng)用電功和焦耳定律的原始表達(dá)式W=UIt和Q=I2Rt求得W=3800焦，Q=200焦。根據(jù)四位同學(xué)各自應(yīng)用的公式作進(jìn)一步驗(yàn)算，判斷他們的計(jì)算過程都是正確的，