2022学年九年级物理抢分秘籍：电功率的计算（含解析）

1、抢分点1.动态电路的计算主要开关引起的动态电路计算和滑动变阻器引起的动态电路计算。这类计算方法与欧姆定律中的动态电路计算方法一样，只是运用的公式不同而已。例题精选如图所示，灯泡L标有“6V3W”字样（不考虑灯丝电阻变化），定值电阻R1=28，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.75A。求：(1)电源电压U；(2)定值电阻R0的大小；(3)当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率。【答案】(1)6V(2)24(3)0.9W【解析】(1)当开关S1、S2、S3均闭合时，R2短路，灯L与R0并联，因为灯L正常发光，则有：U源=UL=U0=6V。(2)通过小灯泡电流：I

2、L= PLUL = 3W6V =0.5A，通过R0电流：I0=I-IL=0.75A-0.5A=0.25A,由I= UR可得，定值电阻R0的阻值:RO= U0I0 = 6V0.25A = 24。(3)当开关S1闭合，S2和S3断开时，灯L与R1串联，由I= UR可得小灯泡电阻：RL= UL2PL = （6V）23W = 12，电路总电阻：R总=RL+R1=12+28=40，电路消耗的功率：P= U2R总 = （6V）240 = 0.9W。答：(1)电源电压为6V；(2)定值电阻R0的值为24；(3)当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率是0.9W。【提分秘诀】动态电路的计算最关键的是要读懂

3、电路图，正确画出变化后的电路图。抢分秘练1.（2020巴中26） 电阻R1：R2=14，将它们并联在电路中，通过电阻R1、R2的电流之比I1I2=_；将它们串联在电路中，两个电阻的电压之比U1U2=_。若只将 R1接在电压恒定的电路中，R1的功率为25W，将R1与R3串联在此电路中，R1的功率变为9W，则电阻R1R3=_。【答案】4:1 4:1 3:2【解析】根据并联电路中电流与电阻的关系可知：在并联电路中，电流与电阻成反比。电阻R1：R2=14，所以通过电阻R1、R2的电流之比I1I2=4:1。根据串联电路中电压与电阻的关系：在串联电路中，电压与电阻成正比。电阻R1：R2=14，两个电阻的电

4、压之比U1U2= R1：R2=14。由公式P= U2R可得:定值电阻R1两端前后两次电压之比等于功率之比的算数平根,UR1:UR1=25W9W =5:3。上式中UR1为电路单独接R1时，R1两端电压，即电源电压；UR1为R1、R3串联时，R1两端的电压；设电源电压为U总，则R1和R2串联时，R1两端电压为UR1=3/5U总，R3两端电压为UR3=2/5U总。由串联电路的分压原理，可得R1和R3的电阻之比R1：R3=UR1:UR3= 3/5U总2/5U总 = 3:2。2. (2020甘孜34)如图所示电路中，电压恒定不变，灯泡L的规格为“9V 9W”（忽略温度对其电阻的影响），R1为定

5、值电阻，滑动变阻器 R2的规格为“3A 12”。 当开关S、S1闭合，开关S2断开，将滑动变阻器的滑片P滑到a端时，电流表的示数为0.75A；将滑动变阻器的滑片P滑到ab中点时，电流表的示数为0.5A。求(1)灯泡的电阻；(2)电源电压和R1的阻值；(3)当开关S、S1、 S2闭合，将滑片P调到a端，电路的总功率。【答案】(1)9(2)9V12(3)15.75W【解析】(1)由P= U2R可得，灯的电阻：RL= UL2PL额 = （9V）29W =9。(2)开关S、S1闭合，开关S2断开，将滑动变阻器的滑片P滑到a端时，滑动变动器被短路，电路中只有R1接入电路，则

6、有：U=I1R1=0.75A×R1；开关S、S1闭合，开关S2断开，滑动变阻器的滑片P滑到ab中点时，R1与滑动变阻器串联，则有：U=I2R1+I2R22 = 0.5A×R1+0.5A×122 = 0.5A×R1+3V，联立解得：U=9V；R1=12。(3)当开关S、S1、S2闭合，将滑片P调到a端时，滑动变阻器被短路，R1与灯泡L并联，则并联后的总电阻为：R总= R1RLR1+RL = 12×912+9 = 367，由P= U2R可得，电路消耗的总功率：P总= U2R总 = （9V）2367 = 15.75W。答：(1)灯泡的电阻为9；(2)

7、电源电压为9V，R1的阻值为12；(3) 当开关S、S1、S2闭合，将滑片P调到a端，电路的总功率为15.75W。3.(2020北京34)如图所示的电路中，定值电阻R0为10，电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器RP，使电压表示数为2V。(1)画出实物电路所对应的电路图； (2)求RP接入电路的阻值；(3)求R0的电功率。【答案】(1)(2)5(3)0.4W【解析】(1)按照实物图连接画电路图，如答案图所示。(2)闭合开关S，调节滑动变阻器RP，使电压表示数为2V，则串联电路中的电流：I=I0= U0R0 = 2V10 = 0.2A，根据串联分压可知RP两端的电压：UP=U

8、-U0=3V-2V=1V，由I= UR可得RP接入电路的阻值:RP= UPI = 1V0.2A =5。(3)R0的电功率：P= U02R0 = （2V）210 = 0.4W。答：(2) RP接入电路的阻值是5；(3) R0的电功率是0.4W。抢分点2.图像问题（1）主要涉及伏安曲线，利用伏安曲线可以求电阻和电功率。（2）涉及功率与电流、电压或电阻的关系曲线，一定要分清楚在什么情况下取得最值，最值的含义是什么。例题精选(2020苏州25)如图所示电路中，电源电压6V，灯泡L规格为“6V 3W”。其电流与电压的关系如图乙所示。当S、S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为0.5A。（1）求灯泡L的

9、额定电流；（2）求定值电阻R1的阻值；（3）断开S1、S3，闭合S、S2，调节滑片P，使R2的电功率为灯泡的2倍，求此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大？【答案】（1）0.5A （2）12 （3）16。【解答】（1）灯泡L规格为“6V 3W”，是指额定电压为6V、额定功率为3W。由PUI可得灯泡L的额定电流：I额P额U额 = 3W6V0.5A；（2）由图甲可得，当S、S1、S3闭合，S2断开时，灯L被短路、滑动变阻器没有连入电路，电路中只有R1，由欧姆定律可得：R1UI = 6V0.5A12。（3）断开S1、S3，闭合S、S2，灯L与滑动变阻器串联，通过的电流相等，调节滑片P，使R2的电功率为灯

10、泡的2倍，由PUI可知：R2两端的电压、灯L两端电压之比：U2：UL2：1，因为U2+ULU6V，所以R2两端的电压为4V、灯L两端电压为2V，由图乙可知此时通过灯的电流，即电路中的电流：I0.25A，滑动变阻器连入的电阻：R2U2I = 4V0.25A 16。答：（1）灯泡L的额定电流为0.5A；（2）定值电阻R1的阻值为12；（3）此时滑动变阻器接入电路的阻值为16。【提分秘诀】灯泡的电阻若以伏安曲线出现，电阻需要从图像中获取。计算的时候，一定要分清是在什么电压下取得的功率。抢分秘练1.(2020苏州11)在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器R2

11、的滑片P从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。则下列说法正确的是（）A电压表V1对应的是图线B电压满足UcUa+UaCR2的最大阻值小于R1的阻值D电路的最大总功率为2UbIb【答案】B【解析】A.滑片在最右端时，R2接入电路的阻值为零，因此此时电压表V2示数为零，由图象可得：图线反映电压表V2示数随电流的变化，图线反映电压表V1示数随电流的变化，A错。B.从图乙可以看出：电路中电流为Ia时，电压表V1示数为Ua，电压表V2示数为Ua，根据串联电路的电压规律可知，电源电压UUa+Ua；当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电压表V1测量的是电源电压，此时的示数为Uc

12、，所以UcUa+Ua，B正确。C.从图乙可以看出：电路中电流最小时为Ia，此时滑动变阻器两端的电压要大于R1两端的电压，根据分压原理，滑动变阻器的最大阻值要大于R1的阻值，C错。D.由图可知：当电路中电流为Ic时，电流是最大的，则最大功率为：PUcIb，D错。选B。2.(2020成都13) 图是R1、R2两电阻的U-I图像。将R1、R2并联后接入电路，结合图中信息可知（）A. R1的阻值比R2的阻值小B. 通过R1、R2的电流相等C. R1的电压比R2的电压小D. R1的功率比R2的功率小【答案】D【解析】A由图可知：当U=4V时，I1=0.2A.I2=0.4A。根据R= UI可知：当U相等时

13、，I越小，电阻越大，所以R1R2,A错。B两电阻并联，而两电阻阻值不同，由欧姆定律I= UR可知：通过R1、R2的电流不同，B错。C根据并联电路中电压的规律可知：两电阻并联，两电阻两端电压相同，C错。D根据P= U2R可得:并联后U1=U2,但是R1R2，所以P1P2，D正确。选D。3.(2020达州7)小张在研究小灯泡电阻的实验中连成了如图甲所示的电路，灯L标有“6V 3W”字样，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最左端移至最右端的过程中，电压表的示数变化范围是4V0，电流表的示数变化范围是0.2A0.5A，得到灯泡的UI图象如图乙所示。下列结果不正确的是（）A. 灯L正常发

14、光时的电阻为12B. 电源电压为6VC. 滑动变阻器的最大阻值为24D. 整个电路的大功率是3W【答案】C【解析】A已知小灯泡正常工作时的电压为6V，根据图乙可知加在小灯泡两端的电压为6V时，流经小灯泡的电流为0.5A，所以灯L正常发光时的电阻为：RL= ULIL = 6V0.5A = 12，A正确。B当滑动变阻器的滑片滑到最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，此时小灯泡两端的电压就是电源电压，通过图乙可知，电源电压为6V，B正确。C当滑动变阻器的滑片滑到最左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表示数最大为4V，由选项B可知电源电压为6V，所以，加在小灯泡两端的电压为2V，此时电路中

15、的电流通过图乙可知为0.15A，所以此时滑动变阻器的最大阻值为：RP= UPIP = 4V0.15A 26.7，C错。D根据公式P=U2/R，电路中的总电阻最小时，功率最大，即滑动变阻器接入电路的阻值为零，此时的最大功率为小灯泡的额定功率为3W，D正确。选C。4.(2020黄冈16)如图甲所示，电源电压可调，R1R2为定值电阻，灯泡的额定电压为2.5V，图乙是该灯泡的I-U图像闭合开关S，把电源电压调到4V，R2的功率为0.8W求(1)通过R2的电流(2)若小灯泡正常发光，则1min内电流在R1上做的功是多少？(3)现把电源电压调到某一值时，通过R2的电流为0.1A，灯泡与R2两端的电压之比为

16、12，则灯泡的实际功率是多少？【答案】（1）0.2A（2）27J（3）0.2W【解析】(1)由公式P=UI可得，通过R2的电流:I2= P2U2 = 0.8W4V = 0.2A。(2)由图乙可知：当小灯泡正常发光时，U灯=2.5V，此时I灯=0.30A，R1两端的电压：U1=U-U灯=4V-2.5V=1.5V，通过R1的电流I1=I灯=0.3A，1min内电流在R1上做的功：W=U1I1t=1.5V×0.3A×60s=27J。(3)由公式P= U2R可得：R2= U22P2 = （4V）20.8W = 20，R2两端的电压：U2=I2R2=0.1A×20=2V，由

17、U灯'U2' = 12可得：U灯= U2'2 = 2V2 =1V,由图乙可知，当U灯=1V，此时I灯=0.2A，灯泡的实际功率：P灯= U灯I灯=1V×0.2A=0.2W。答：(1)通过R2的电流0.2A；(2)若小灯泡正常发光，则1min内电流在R1上做的功是27J； (3)现把电源电压调到某一值时，通过R2的电流为0.1A，灯泡与R2两端的电压之比为12，则灯泡的实际功率是0.2W。抢分点3.最大值、最小值问题最大电功率的取得，一般要电压最高或电阻最小；最小电功率的取得，需要电阻最小，所以寻找取得最小电阻的情形，是求取最小电功率的关键。一般此时需串联，滑动

18、变阻器取最大值。计算公式常用P= U2R。例题精选(2020泸州11)（多选）某兴趣小组探究小台灯电路中各物理量的关系，如图所示。已知小灯泡的规格为“3V 0. 9W”，假设灯泡电阻不变，电源电压为3V。在探究过程中，闭合开关S，无论如何调节滑动变阻器，电流表示数都不会低于0.1A。则下列说法中正确的是（ ）A. 小灯泡的电阻为10B. 当电流表示数为0.2A时，电压表示数为2VC. 滑动变阻器的最大阻值为30D. 该电路消耗的最大功率与最小功率之比为3：1【答案】AD【解析】A由 P= U2R可得小灯泡的电阻为：RL= U额2R额 = （3V）20.9W = 10，A正确。B由图可知：小灯泡

19、与滑动变阻器串联，电流表测整个电路的电流，电压表测变阻器两端的电压，当电流表示数为0.2A时，小灯泡两端的电压为：UL= I1RL=0.2A×10=2V，由串联电路电压的特点可得，电压表的示数为：UR=U-UL=3V-2V=1V，B错。C当电路的电流为0.1A时，小灯泡两端的电压为：UL=IRL=0.1A×10=1V，根据串联电路分压的特点可得：RmaxRL = URUL' = U-UL'UL' = 3V-1V1V =2:1，则变阻器的最大阻值为：Rmax=2RL=2×10=20。C错。D当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，此时电路消耗的功率

20、最大，即为小灯泡的额定功率，即：Pmax=P额=0.9W，当变阻器接入电路的阻值最大时，此时电路消耗的功率最小，即：Pmin=UI=3V×0.1A=0.3W，最大功率与最小功率之比为：PmaxPmin = 0.9W0.3W = 3：1，D正确。选AD。【提分秘诀】此类题目关键是首先要找到取得最值的情形。一般电压和电压是确定电功率大小的关键。抢分秘练（2020巴中32）如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2=20，灯泡标有“6V 3W"字样。当S、 S1、S2都闭合时，灯泡L正常发光；当S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为2V （不考虑灯丝电阻随温度变化）。求(

21、1)灯泡电阻；(2)电源电压；(3)当S闭合，S1、S2断开时，通电1min R1消耗的电能；(4)电路消耗的最小功率。【答案】(1) 12(2)6V(3)24J(4)1.2W【解析】(1)灯泡L标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P= U2R可得，灯的电阻:R= U额2P额 = （6V）23W = 12。(2)当S、S1、S2都闭合时，R1被短路，灯泡L与R2并联，此时灯泡L正常发光，则电源电压：U=U额=6V。(3)当S闭合，S1、S2断开时，R1、R2串联，则R2两端电压：U2=U-U1=6V-2V=4V，电路中电流：I=I2= U2R2 = 4V20 =

22、0.2A，通电1min R1消耗的电能：W=U1It=2V×0.2A×60s=24J。(4)当S闭合，S1、S2断开时，即R1、R2串联，电路消耗的功率最小：P=UI=6V×0.2A=1.2W。答：(1)灯泡电阻是12；(2)电源电压6V；(3)当S闭合，S1、S2断开时，通电1min R1消耗的电能是24J；(4)电路消耗的最小功率1.2W。抢分点4.电路安全问题与欧姆定律的安全问题一样。在串联电路中，最小的电流为电路的最大电流；此时电阻取得最大值；电压一般由电压表的量程或额定电压的最小值确定。在并联电路中，最低电压为电源电压的允许值。例题精选 (2020鄂州2

23、5)如图所示电路中，电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“3V1.5W”字样，不考虑温度对小灯泡电阻影响，滑动变阻器的规格为“151A”，电压表的量程是03V，电流表的量程是00.6A，闭合开关S。求：(1)小灯泡的电阻；(2)小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率；(3)在保证所有电路元件安全的前提下，滑动变阻器的取值范围。【答案】(1) 6(2)0.75W(3)312【解析】(1)小灯泡的电阻：R1= （U额）2P额 = （3V）21.5W = 6。(2)由电路图知，灯泡和滑动变阻器串联，小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为：U2=U-U额=4.5V-3V=1.5V，此时电路中的电流：I= P

24、额U额 = 1.5W3V = 0.5A，那么此时变阻器的功率：P=U2I=1.5V×0.5A=0.75W。(3)从电路图知：电流表测电路的电流，电压表测变阻器的电压。当电压表的示数为3V时，变阻器接入电路的阻值最大。此时，灯泡两端的电压U1=U-U2=4.5V-3V=1.5V，据串联电路的分压特点有R1:Rmax=U1:U2，即6:Rmax=1.5V:3V，那么变阻器接入电路的最大阻值Rmax=12。当小灯泡正常发光，即电路中的电流为0.5A时，电路中的电流最大，则变阻器接入电路的阻值最小。最小阻值：Rmin= U2I = 1.5V0.5A = 3。答：(1)小灯泡的电阻为6；(2)

25、小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为0.75W；(3)在保证所有电路元件安全的前提下，滑动变阻器的取值范围为312。【提分秘诀】一定要注意电压表的量程选择，它不但决定该电阻两端的电压和最大电流值。抢分秘练1.（2020广元12）如图所示电路中，电源电压U=6V不变，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，开关S闭合后，当滑片P在变阻器的a、b两端之间滑动的过程中，电流表的示数在1.2A0.4A之间变化，则下列结论正确的是（）A. R2=10B. R1的最大电阻为5C. 电压表的最大示数为4.8VD. 电阻R2的电功率变化范围是0.8W至7.2W【答案】D【解析】ABC当滑片位于a端时，R1、R2串联

26、，电路中的电流最小即I=0.4A，电压表的示数最大U1=4V， R1的最大电阻：R1=U1/I=4V/0.4A=10。则电源的电压：（1）U=U1+IR2=4V+0.4A×R2；当滑片位于b端时，电路为R2的简单电路，此时电路中的电流最大，即I=1.2A，则电源的电压：（2）U=IR2=1.2A×R2,因为电源的电压不变，联立（1）（2）解得：R2=5，U=6V，ABC错。D电阻R2消耗的最大电功率：P2最大值=I2R2=（1.2A）2×5=7.2W，电阻R2消耗的最小电功率：P2最小值=I2R2=（0.4A）2×5=0.8W，所以电阻R2的电功率变化范

27、围是0.87.2W，D正确。选D。2.（2020衡阳16）如图所示电路中，电源电压恒为6V，电流表量程为00.6A，电压表量程为015V，滑动变阻器R2规格为“50 0.5A”。滑片P在中点时，电流表示数为0.2A，电压表示数为5V下列说法中正确的有（）A定值电阻R1为5B如果出现电压表示数为6V，可能是R1断路C滑动变阻器阻值可调节范围为750DR2的功率占电路总功率的比值最小时，电流表示数为0.6A【答案】AC【解析】A.滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量串联电路的电流，电压表示数是5V，电源电压是6V，由于串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和，所以定值电阻两端的电压为：U1UU26V5V1V，所以定值电阻的阻值为：R1U1/I=1V/0.2A5，A正确。B