电学专题:电功率试题分类点拨和变式训练电功电功率复习串联电路 并联电路⑴欧姆定律及其变形公式:I=_______,U=_______,R=________。
⑵电功率及其变形公式: ①P=_______,W=_______,t=_______。
②P=_______,I=_______,U=_______。
⑵电功率和欧姆定律结合及其变形公式:①P=_______= , ② I=_______,R=_______。
注意:利用公式P =W /t 计算时要灵活选择单位,使计算简单。
【例1】一段导体两端电压是2V时,导体中的电流是0.5 A ?它的电阻是多少欧姆?电功率是多少瓦?如果电压增大到3V,导体中的电流变为多大?它的电功率又是多大?点拨:解电学题的关键是画出电路图,并在图中标出已知量和未知量的符号;从结论入手,根据相关公式或电路特点,反推出已知量。
解:变式训练1.一段导体两端电压是3V时,导体中的电流是0.5 A,它的电阻是多少?电功率是多少?如果电压增大到6V,导体中的电流是多大?它的电功率又是多大?如果电压减小到1.5 V时,电流又是多大?它的电功率又是多大?2.导体两端加3V的电压时,通过它的电流是200mA,该导体的电阻是_____,电功率是______;如果将导体两端的电压增至4V,应选0~0.6 A、0~3 A的电流表的______量程来测量电路中的电流强度,这时导体的电功率为_______W,导体的电阻是_____Ω。
3.一段导体两端的电压为6V时,导体中的电流为0.2 A ,它的电功率是_____,电阻是_____;如果要使通过该导体的电流变为0.5 A , 那么加在它两端的电压应为______V,电功率是_______。
4.导体两端加6V电压时,通过导体的电流是3A , 导体的电阻是多少?电功率是多大?若导体两端加12V电压时,导体中的电流多大?电功率是多大?若导体两端不加电压,导体的电阻是多大?电功率是多大?5.将一个导体接到12 V的电源上,通过它的电流是0.3 A,如果将它接到4V的电源上,通过它的电流是多少?它的电阻是多大?电功率是多大?10min消耗的电能是多少?6.有一根导线,如果在它两端加上12V电压,通过它的电流是0.4 A,那么它的电阻是____Ω,它消耗的电功率是______,10min消耗的电能是______焦耳。
如果这根导线两端电压为零,则通过它的电流为_____A , 它的电阻是_____Ω。
【例2】把5Ω的电阻R1跟15Ω的电阻R2串联起来,接在电压是6V的电源上,求这个串联电路中的电流,R1和R2两端的电压?R1和R2消耗的电功率是多少?5min内,R1和R2内,消耗的电功是多少?点拨:解决两个电阻串联问题的关键是明确串联电路的规律,电流___________,电压____________,电阻______________,比例关系________________;再结合欧姆定律、电功率和电功的知识。
涉及的电路图如下。
解:R 1、R2串联变式训练1.如图A的示数为0.3A ,○V的示数为9V,灯R L=10Ω,求⑴灯L两端的电压和电功率?⑵R的阻值和电功率?⑶整个电路的总电阻和电功率?⑷L和R的总功率以及它们在3min内各自消耗的电能?2.电阻R1及R2串联接入电压为24V的电路中,如果R1=80Ω,通过R2的电流为0.2 A,求⑴R1、R2两端的电压和各自的电功率?⑵整个电路在15min内消耗的电能?3.灯泡L1和L2串联在电路中,加在它们两端的总电压为12V,L1的电阻是8Ω,L2两端的电压是4 V, 求⑴L1中的电流和R2的电阻?⑵L1和L2的电功率分别是多少?⑶2min内各自消耗的电能是多少?4.如图R1 = 6Ω R2 = 4Ω,电源电压为6V,求⑴A、V1、V2的示数各为多大?⑵R1 和R2 的电功率各是多少?⑶在1min内整个电路中,电流所做的功是多少?5.电阻R1及R2串联后的总电阻为12Ω, 如果它们两端的总电压为6V ,R1两端的电压为4V ,求⑴R1及R2?⑵R1及R2的电功率是多少?⑶电流通过R1在10min内所做的功?三、利用串联电阻解决多余电压的问题【例3】现有一只工作电压为2.5V,工作电流为0.1A的灯泡,若改接在6V的电源上,为使它正常工作,则必须及灯泡_____联一只_____Ω的电阻,串联电阻的电功率是______W。
点拨:解决电路电压高于用电器正常工作电压这类问题。
每一个用电器都有一个正常工作的电压,叫做_________。
如果用电器两端的实际电压超过这个电压值,用电器就有可能被损坏。
根据串联分压的作用,可以考虑在电路中串联一个适当阻值的电阻,分去一部分电压,让用电器两端的电压为额定电压,使其正常工作。
用电器和电阻串联的问题,就可以转化为两个电阻串联的问题了。
涉及的电路图如下。
解:变式训练1.把“4V 4W”的电灯接入12V的电路中使其正常工作,必须及电灯____联多大的电阻?该电阻的电功率是多少?整个电路的电功率是多少?2.“6V 3W”的电灯要接在9V的电路中,需要串联一个多大的电阻才能使电灯正常工作?串联电阻的电功率是多少瓦?它在4min内消耗的电能是多少?3.“6V 18W ”灯,要把它接在9V的电源上,需串联一个多大的电阻?若要使灯的实际功率为4.5W , 需串联一个多大的电阻?四.利用开关的断开、闭合改变电路状态问题【例4】如图所示,电源电压U=6V。
求:⑴当S2闭合S1断开时,○A的示数为0.3A,求R1 的电阻和电功率以及R1 在1min内消耗的电能?⑵当S1闭合S2断开时,○A的示数为0.15A,求R2 的电阻和电功率以及R2 在10min 内消耗的电能?⑶当S1、S2均断开时,○A示数为多大?整个电路在10min内消耗的电能是多大?变式训练1.如图R1 = 20Ω 、R2 = 40Ω,当S断开时,通过R2的电流为0.1A,求:⑴电源电压⑵S断开后,R1、R2 消耗的电功率?⑶S闭合后,电流在3min内通过R1 所做的功?2.如图R1 = 10Ω、R2 =20Ω、R3 =30Ω ,当S1闭合,S2断开时A 示数为0.3A ,求:⑴电源电压?⑵当S1、S2均断开时,R1 和R2各自消耗的电功率是多大?⑶当S1、S2均闭合时,整个电路的电功率?电流在5min内通过R1所做的功?3.如图,电源电压10V,R1 = 5Ω、R 2 = 15Ω,求:⑴当S闭合时,电流表的示数和整个电路在2min内消耗的电能?⑵当S断开时,R1 和R2 的电功率各是多少?4.如图所示的电路,电源的电压12V且保持不变,R1=R3=4Ω, R2 = 6Ω,求:⑴当开关S1、S2都断开时,电流表和电压表的示数各是多少?R1 和R2各自消耗的电功率是多少?整个电路的总功率是多少?10min内电路消耗的电能是多少?⑵当开关S1、S2均闭合时,电流表和电压表的示数各是多少?R1 和R3各自消耗的电功率是多少?电流通过R1在5 min内消耗的电能?5.如图所示,电源的电压为6V保持不变,闭合开关S2 ,断开开关S1 ,电流表的示数为0.2 A ,电压表的示数为4V ,再闭合S1 ,这时电流表的示数为______A ,电压表的示数为_____V ,R1前后两种状态下消耗的电功率之比为_______。
五.滑动变阻器改变电路状态的问题【例5】在如图所示的电路中,电池的电压为12 V,滑动变阻器R2的最大阻值是50Ω,电阻R1的阻值为10Ω。
当变阻器的滑片P从a端滑向b端时,R1电功率的变化范围是多少?点拨:解题中,要注意公式中各物理量的同时性。
解:P位于a端时,R2 = 0 ,电路中只有R1(按单个电阻问题去处理)P位于b端时,R2 = 50Ω,R1和R2串联(按两个电阻串联问题去处理)变式训练1.如图,电源电压为6V,R1 = 10Ω,滑动变阻器最大阻值为R2 = 20Ω,求⑴R1电功率变化范围是多少?⑵整个电路消耗的电功率变化范围是多少?2.如图,R1 =60Ω, 滑动变阻器最大阻值为100Ω,电源电压为32V,当滑片P从左至右滑动时,○A、○V的示数范围是多大?此时R1电功率的变化范围是多少?3.如图所示,电源电压恒为5V,小灯泡规格为“2.5V 1W”,当滑动变阻器滑片P从最右端b向左滑动到中点时,小灯泡恰能正常发光(灯泡电阻视为不变)求:⑴滑动变阻器的总电阻是多少?⑵调节滑动变阻器,使小灯泡两端所加的电压超过其额定电压的10%,此时电路的总功率为多少?六.综合应用问题【例6】图是某种家用电器的电路图,R1是“220 V ,1100 V”的电热丝,L是指示灯,R2是0~500Ω的变阻器,S是双联转换开关,电源电压不变(不计温度对电阻的影响)。
⑴当S放置1、2位置时,R1正常工作,若L电阻为1210Ω,求整个电路消耗的电功率?⑵当S放置3、4位置时,调节R2 ,使整个电路消耗功率为110W,求此时R2连入电路中的阻值.电学专题:电功率试题分类点拨和变式训练电功电功率复习⑴欧姆定律及其变形公式:I=_______,U=_______,R=________。
⑵电功率及其变形公式:①P=_______,W=_______,t=_______。
②P=_______,I=_______,U=_______。
⑵电功率和欧姆定律结合及其变形公式:①P=_______= ,②I=_______,R=_______。
注意:利用公式P=W/t计算时要灵活选择单位,使计算简单。
变式训练1.如图是一条电热毯电路的示意图,R0是发热电阻丝,R是串联在电路中的电阻,S是控温开关。
电热毯标牌上标有“220V 40W”字样。
问(不考虑温度对电阻值的影响):⑴要使电热毯处于低温挡时,开关S应处于什么状态?⑵发热电阻丝R0的阻值是多大?⑶当电热毯处于低温挡时,电路中的电流为0.1A,则在10s内电阻丝R0产生的热量是多少?R1和R2均为电热丝.求:(1)电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能;(2)电路中R1的阻值;(3)电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的电流和R1的功率.3.如图所示的电饭煲,内部有两条电阻丝,每条电阻丝的阻值都为110欧(电阻丝的阻值恒定不变)。
电饭煲的额定功率从大到小有高、中、低三档,额定电压是220伏。
把电饭煲接在220伏的电源上,求:(1)把电饭煲的额定功率打到中档时,内部是一条电阻丝接入电路,通过它的电流多大?(2)把电饭煲的额定功率打到低档时,内部是两条电阻丝串联接入电路,电饭堡的电功率多大?4.如图所示电路,灯泡L上标有“4V 2W”字样,R0=5Ω,R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器,其滑片P起初处于中点,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V。