电功率习题(竞赛).

1、电功率本单元重点内容及对重点内容的理解：1. 电功率公式及选择：电功率的计算公式有定义式 P二Wt ；决定式P = U .| ;导出式P = U?R和 p=i2r。在选择公式时，要注意利用不变量： 电源电压不变，定值电阻阻值不变， 灯丝电阻不随温度变化及串联电路中电流相等，并联电路两端电压相等选择公 式，列出关系式，例如串联电路中可选用 P=I2R，并联电路可选用Pu'r。当 U 一定时，Pl p二R2r。当I 一定时，PP2二R R2。当电阻一定时，2. 解电功率问题步骤，首先要认清电路。搞清原始电路的连接方式，当开关 断开与闭合或滑动变阻器的滑片移动时， 电路发生了什么变化，确定不

2、同的电路 状态。其次是由同一电路状态或不同电路状态的已知条件确定所用公式，列方程组，解方程组求解。【解题点要】例1.如图1所示的电路中，当开关S1闭合，S2、3 断开时，R1消耗的功率 为6瓦；再把开关S2闭合后，电路和消耗的总功率为 9w，且电流表的示数增加了 0.5A。求S、£断开，S3闭合时，电路上消耗的总例2如图2所示的电路中，电阻 Ri、R2、R3的阻值都是10千欧，电源电压保持不变。求（1）当 Si、S2闭合时，电流表的示数是 0.6毫安，则电源电压、R2和R3消耗的电功率之比分别多少？ Si、S都断开时，R3消耗的电功率与Si、S2都闭合时R3消耗的电功率之比例3如图3

3、灯泡L标有“ 12V、2W”，Ri=36欧，（1）开关 1S断开，滑至b端时，灯泡L的实际功率P实P额，求变4阻器的最大电阻。（3）闭合开关S移动滑片P,求灯泡L消耗功率最大变化范围例4图4所示的电路，电源电压保持不变，灯的电阻不随温度变化，当开关 S 闭合，滑片P位于变阻器的B端时，电路消耗的总功率为6瓦。当开关S断开， 滑片P位于变阻器的A端时，灯E正常发光，电路消耗的总功率为 7.2瓦。当 开关S断开，滑片P位于变阻器的B端时，电压表的示数为4.5伏，且电阻R1、 R2两端的电压之比为2 : 3。求：（1）电源电压。灯E的额定功率。例5如图5所示电路，电路两端电压保持不变。当只闭合开关

4、&时，通过电阻 Ri的电流是li；当只闭合开关S2时，通过R2的电流是12,电阻R2消耗的功率是 20瓦，li ： 12=3 : 2,当只闭合开关S3时，电阻R3消耗的功率是15瓦。求：（1） 只闭合S1时，Ri消耗的功率。（2）只闭合S3时，R消耗的功率。例6.将电阻R与用电器A串联联接到电源两极，若电源电压恰好等于用电器 A 的额定电压，A消耗的功率是25瓦；若把用电器A换成用电器B，B消耗的功 率是32瓦。已知用电器B的额定电压与A相同，额定功率是A的两倍，求用电器A的额定功率。L ' 匕例7如图所示，电源两端电压不变。当闭合开关 S、Si,滑动变阻器接入电路的 阻值为R

5、m时，电压表Vi的示数为Ui，电阻Ri的电功率Pi=10W，电流表的示 数为li；当只闭合开关S,滑动变阻器接入电路的阻值为 Rn时，电压表V2的示 数为U2，电阻Ri与滑动变阻器的总功率P2=5W，电流表的示数为12;当只闭 合开关S，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电阻R2的功率为P3,电流表的示A=1 3数为13。已知：；，：。求:（1）电流li与I2之比；（2）电阻Rm与Rn之比；（3）电功率P3。（请画出相关电路状态的等效电路图）【同步练习】1. 一同学设计了如图7所示的调光电路，若电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P从b端滑向a端的过程中，小灯泡的亮度变 化是（）A. 逐渐变亮B. 逐

6、步变暗，直至熄灭C. 光变暗，然后变亮D. 光变亮，后变暗直至熄灭2. 两个定值电阻Ri和R2（Ri> R2），串联后接入电压为U的电源上，功率分别是Pi和P2；将Ri和R2并联后仍接在电压为U的电源 上，功率分别是Pi和P2，则（)B.Pi+P2> PiC.PiV Pi， P2V P2D.Pi>P2， Pi >P2A.P1 + P2 = Pi +P23. 如图8所示的电路中，滑动变阻器的滑动触点 P把滑动变阻器分为Rap和Rpb 两部分并联，已知滑动变阻器的总电阻 R=i6欧，电源电压U=6伏，安培表的最 大量程为2安。求：（i）当滑动变阻器的滑动触点P置于中点时，安

7、培表的读数 是多少？滑动变阻器所消耗的总功率是多少？（2）为了使安培表所通过的电流不超过其量程，滑动变阻器的滑动触片P在AB间滑动的最大阻值范围是多少欧？4. 如果将两定值电阻Ri和R2以某种形式连接，接入某电路上，Ri消耗的功率为 12瓦，如果以另一种形式连接，接入原电路得该电路的总电流为 9安，此时Ri 消耗的功率为108瓦，试求Ri、R2的阻值。5. 如图9所示，电源电压保持不变，灯L额定电压为8伏，当闭合开关S，滑动 变阻器的滑片P滑到变阻器的中点c时，小灯泡正常发光，此时灯的电功率为 Pl；当滑片P滑到变阻器的最右端b时，灯的实际电功率为Pl，此时变阻器的 功率为4.5瓦，已知Pl

8、: Pl=16： 9。求：（1）电源电压。（2）滑动变阻器的最大阻 值。6. 如图10所示电路，电源电压保持不变，且不大于 6伏，定值电阻R1=15欧， 滑动变阻器R2的最大值为20欧。当开关S断开，滑动变阻器的滑片P在变阻器 的b端时，电流表的示数为I;当开关S闭合，滑片P移到a端时，电流表的示 数为I ,且I : 1=1 : 5,此时电路消耗的总功率为6瓦，求：此时电阻Ro的电功 率。7. 如图11所示电路，电源电压一定，当开关 Si闭合，S2断开，滑动变阻器 Rw 的滑片P从A处（右端）移到B处（左端）时，电压表先后示数之比为 4 ： 3,电阻 Ri先后消耗的电功率之比为4： 9。若滑片

9、P在B处不变，将Si断开、色闭合， 则R2和Rw的总功率为9瓦，再将滑片P移至A处，R2的电功率为2瓦。求此 时Rw的电功率。8. 灯L上标有“6V3W字样，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P滑到某一 位置M时，电压表的示数为，滑动变阻器的功率为，灯L与电阻门的电功 率之比为1 : 2;当滑动变阻器的滑片P滑到另一位置N时，电压表的示数为，P*= 2 珂=牙珂滑动变阻器的功率为，且'、求： 滑动变阻器滑片P在M、N之间滑动时滑动变阻器的阻值变化范围.9. 如图21所示，电源两端电压U保持不变。当开关S、Si、S2都闭合，滑动 变阻器的滑片P移到A端时，电压表的示数为U，电流表的示数I;

10、当开关S、 Si闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电路消耗的总电功率为Pi,电压表的示数为Ui，电流表的示数li；当开关S、S2闭合，Si断开，滑动变阻器的滑片P移到中点时，R2消耗的电功率为P2，电压表的示数为U2，电流 表的示数为 12。已知 Ui：U2=2:5，U2：U=i:2， l=i.8A，Pi =2.88W。求：（1）电流li与l2之比；（2）R2消耗的电功率为P2；（3）电源两端电压U。團21i0.如图22所示的电路中，电源两端电压 U保 持不变。当只闭合开关Si时，电流表的示数为 li，电压表的示数为Ui，电阻R3消耗的电功率 P3为5W，电阻Ri消耗的电功率为Pi

11、。当开关S1S2都闭合时，电流表的示数12为1.5A，电压表的示数为U2,电阻R1消耗的电功率为Pi o已知Pi: Pi =4 : 9, Ui:匕=8 : 3。求：（1）电流表的示数Ii ；（2）电源两端的电压U ；（3）当开关SiS2都闭合时，通电8min，电阻Ri放出的热量。参考答案:初三物理总复习电功率习题分析本单元重点内容及对重点内容的理解：i. 电功率公式及选择：电功率的计算公式有定义式 P=Wt ；决定式P = U I ;导出式P = U/R和 p=i2r。在选择公式时，要注意利用不变量： 电源电压不变，定值电阻阻值不变， 灯丝电阻不随温度变化及串联电路中电流相等，并联电路两端电压

12、相等选择公 式，列出关系式，例如串联电路中可选用 P=I2R，并联电路可选用p二U?R。当 U 一定时，PiP2二R2r。当I 一定时，PiP2二Ri R 0当电阻一定时，2. 解电功率问题步骤，首先要认清电路。搞清原始电路的连接方式，当开关 断开与闭合或滑动变阻器的滑片移动时， 电路发生了什么变化，确定不同的电路 状态。其次是由同一电路状态或不同电路状态的已知条件确定所用公式，列方程组，解方程组求解。【解题点要】例1如图1所示的电路中，当开关S1闭合，S2、 S3断开时，Ri消耗的功率为6瓦；再把开关 S闭合 后，电路和消耗的总功率为9w，且电流表的示数增 加了 0.5A。求Si、S2断开，

13、S3闭合时，电路上消耗 的总功率。例2.如图2所示的电路中，电阻 Ri、R2、R3的阻值都 是i0千欧，电源电压保持不变。求（i）当Si、S2闭合时，电 流表的示数是0.6毫安，则电源电压、R2和R3消耗的电功 率之比分别多少？ （2） Si、S2都断开时，R3消耗的电功率与 Si、Q都闭合时R3消耗的电功率之比。解析：（i）当$、S2都闭合时，Ri被短路，R2和R3并联。电阻R2、R3上的电压等于电源电压，即电源电压U 源二Ur=Ir R 0.6 i0J3A i0 i0=6V , R2、R3 消u! U源R3I R3耗的电功率之比Pr2：Pr3R3消耗的电功率PR3比串 联P/T2 R3=

14、i:4。= 36V2/i0= <6V20=R3:R2 = i：i，电阻门=36 i0W(2)当Si、S2都断开时,R3消 耗 的i03)2 i0 i030.9 i0 jR2断路，Ri和R3电 功 率i0W解析：Si闭合9、S3断开时，仅Ri中有电流， 且Ri消耗功率Pi=6w，闭合Si、S2,断开S3时R2 与Ri并联，对Ri原有的物理量无影响，所以 R2消 耗的功率P2=3w， R2中电流l2=0.5A。设电源电压为 U,则 P2=Ul2，. P2i3W056V, R2|2 二 6*05 A = i20又Pi = U/R 二 R = U/P = （6V）/6w = “ 当 Si、S2

15、断开，S3 闭合 时，Ri与R2串联，消耗总功率P=U%占停）=2W。例3.如图3灯泡L标有“ i2V、2W”，Ri=36欧， i开关S断开，滑至b端时，灯泡L的实际功率P实二-P额，4求变阻器的最大电阻。（3）闭合开关S移动滑片P,求灯泡 L消耗功率最大变化范围。解析：这类题目的特点在于已知滑动变阻器的取值， 电路中没有安置电流表和电压表，那么只要分别求出滑动变阻器的取最大值和最小值时该物理量的值即可得出答案。 滑片置于a端时，电源电压U=U额=12伏，灯泡电阻Rl二U2(12V) /2W=72 Q(2) 滑片置于b端时，变阻器全部电阻 Rab接入电路，根据P=u2/R灯泡的实际电 压Ul=

16、PR=1 2W 726V，根据串联电路规律：Ulu - Rl=6!72/6V=72门。LRab =U9b RLU(3) 闭合开关S,滑动变阻器R与电阻Rl并联，再与灯泡串联。当滑片滑至 a端, 变阻器电阻为0欧，则Ul=U=12伏，灯泡正常发光。Pl=P额=2W为灯泡消耗功 率最大值。当滑片滑至b端，变阻器电阻为72欧，则R并二忑 尺/(忑 尺)=72" 36门/(72门36门)=24，R总二RLR并=72门24=96灯泡电压Ul' = RlU 总/只总=7捡 x12V.9g=9V 灯泡功率 Rl'=Ul' "2 =(9V)2x/ U总2W/(12V

17、)2 =1.1W，二灯泡L的功率变化范围是2瓦1.1瓦。例4图4所示的电路，电源电压保持不变，灯的电 阻不随温度变化，当开关S闭合，滑片P位于变阻器的 B端时，电路消耗的总功率为6瓦。当开关S断开，滑 片P位于变阻器的A端时，灯E正常发光，电路消耗的 总功率为7.2瓦。当开关S断开，滑片P位于变阻器的 B端时，电压表的示数为 4.5伏，且电阻R1、R2两端的 电压之比为2 : 3。求：电源电压。(2)灯 E的额定功 率。解析：(1)根据题意，S闭合，P在B端时，E与Rab串联，此时，P总 R)玄瓦S断开，P在A端，E与R1串联，此时P总 2=U2/(Re+R1)=7.2瓦 S断开，P在B端，E

18、与R1、R2串联，Ue=4.5V，UU2=2/3,所 以R1/R2=U 1/U 2=2/3/得(Re+R”/( Re+R2)=5/6将式代入式2得 R1/Re=2/3，R2=Re 那么 U2=Ue=4.5V 又因为 UU2=3/2，U1= U2=3V，3U=U 1+U2+U3=3V+4.5V+4.5V=12V.(2)当E与R1串联时，Pe/P1=Re/R1=3/2 P1+Pe=7.2W由两 式解得Pe=4.32W。例5如图5所示电路，电路两端电压保持不变。当只 闭合开关S1时，通过电阻R1的电流是11；当只闭合 开关S2时，通过R2的电流是12,电阻R2消耗的功率 是20瓦，11 : 12=3

19、 : 2,当只闭合开关S3时，电阻R3 消耗的功率是15瓦。求: (1)只闭合S时，R1消耗的 功率。(2)只闭合S3时，R消耗的功率。解析：只闭合S1时，丨1=% R =只闭合开关S2时，R1、R2串联：1 =% +R厂 = 20W 二(R.R = 2R2，当 P2 =(%R +R2) JR29 P 2 P = 2 20W = 90W 只闭合 S3时，R1、R2、R3 串联F3= (U R . R .R)2R3=15W .2P3二2 2= 20W/15W=4/3整理后得：R3 - 6R2R3+9R2 =0(3R2)22 2 2R3=2R2 v Ri=2R2= R3 R'P315W-1

20、0W。313 33例6.将电阻R与用电器A串联联接到电源两极，若电源电 压恰好等于用电器A的额定电压，A消耗的功率是25瓦；若把 用电器A换成用电器B，B消耗的功率是32瓦。已知用电器B 的额定电压与A相同，额定功率是A的两倍，求用电器A的额 定功率。解析：根据题意画出电路图如图6所示。设A、B的额定电 压为Ua、Ub，额定功率为Pa、Pb，电源电压为U Pb=2Pa，由R=U2/P可得：匹屮半昱因 Ub+U A ,Rb2Ub PBPa2一 1U 2UPa' = ()Ra =(Ra Ru22Rb R)2Rb2PbT 丁) Rb2()汉Pa'2Rb R7PB' 一 U 2

21、B E Rb2即込旦2占(2Rb R)2642Rb2(Rb R)222( Rb R)25-322 1得 RSRb =3RaRb R _ 52Rb R 一 82U4RaPA 二IL3Ra29U 9Pa一 16Ra 一 16(i )电流Ii与12之比;(2)电阻Rm与Rn之比;P甲&丙16 16尹冷4W例7.如图所示，电源两端电压不变。当闭合开关 S、Si，滑动变阻器接入电 路的阻值为Rm时，电压表Vi的示数为Ui,电阻Ri的电功率Pi=10W，电流表 的示数为Ii;当只闭合开关S，滑动变阻器接入电路的阻值为 Rn时，电压表V2 的示数为U2，电阻Ri与滑动变阻器的总功率P2=5W，电流表

22、的示数为12；当 只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电阻R2的功率为P3,电流表A=1的示数为i3。已知：口 ，。求：(3)电功率P3。(请画出相关电路状态的等效电路图)【解析】试题分析：闭合开关S、Si，滑动变阻器接入电路的电 阻为R m，简化电路如图 甲所示；只闭合开关S,滑动变阻器接入电路的电阻为 Rn,简化电路如图乙所 示；只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移到B端，简化电路如图丙所示。(1) 由图甲、乙得：Pi=UiIi=i0W ， P2=U2l2=5W 占月色10W 2 4 匚二 xi =丽込=7 (2) 由图甲、乙得：Ui=liRi, U2=I2 (Ri+Rn)则：Rn=

23、7Ri 电源电压一定：Ii (Ri+Rm) =l2 (Ri+Rn+R2)4Rm=Ri+Rn 旦£氏+偶（3）由图甲、丙得：Ii =,13=,=胡+弘=叨+ 2热=将代入得：Rm=2Ri,贝U:上=943625XI=253636P3= 25 Pi= 25 X1OW=14.4W【同步练习】1. 一同学设计了如图7所示的调光电路，若电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P从b端滑向a端的过程中，小灯泡的亮度变 化是（）A. 逐渐变亮B. 逐步变暗，直至熄灭C. 光变暗，然后变亮D. 光变亮，后变暗直至熄灭2. 两个定值电阻Ri和R2（Ri>R2）,串联后接入电 压为U的电源上，功率分别是

24、Pl和P2；将Ri和R2并联后仍接在电压为U的电源上，功率分别是Pl和P2 ，则（）A.P什P2 = PJ+P2B.Pi+P2> PfC.PiV Pl , P2< P2D.Pi>P2, Pi >P23. 如图8所示的电路中，滑动变阻器的滑动触点P把滑动变阻器分为Rap和Rpb两部分并联，已知滑动变 阻器的总电阻R=16欧，电源电压U=6伏，安培表的最 大量程为2安。求：（1）当滑动变阻器的滑动触点P置于 中点时，安培表的读数是多少？滑动变阻器所消耗的总 功率是多少？ （2）为了使安培表所通过的电流不超过其 量程，滑动变阻器的滑动触片 P在AB间滑动的最大阻 值范围是多少

25、欧？4. 如果将两定值电阻Ri和R2以某种形式连接，接 入某电路上，Ri消耗的功率为12瓦，如果以另一种形 式连接，接入原电路得该电路的总电流为 9安，此时 Ri消耗的功率为108瓦，试求Ri、R2的阻值。5. 如图9所示，电源电压保持不变，灯 L额定电 压为8伏，当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑到 变阻器的中点c时，小灯泡正常发光，此时灯的电功 率为Pl ;当滑片P滑到变阻器的最右端b时，灯的 实际电功率为Pl，此时变阻器的功率为4.5瓦，已 知Pl : Pl =16 : 9。求：（1）电源电压。（2）滑动变阻器 的最大阻值。6. 如图10所示电路，电源电压保持不变，且不 大于6伏，定值电

26、阻R1=15欧，滑动变阻器R2的最 大值为20欧。当开关S断开，滑动变阻器的滑片 P 在变阻器的b端时，电流表的示数为I;当开关S闭 合，滑片P移到a端时，电流表的示数为 且I :I =1 : 5,此时电路消耗的总功率为 6瓦，求：此时电阻Ro的电功率7. 如图11所示电路，电源电压一定，当开关 Si闭合，S2断开，滑动变阻器 Rw的滑片P从A处移到B处时，电压表先后示数之比为 2 ： 1，电阻R1先后消 耗的电功率之比为1 : 4。若滑片P在B处不变，将Si断开、S2闭合，则R2和 Rw的总功率为12瓦，再将滑片P移至A处，R2的电功 倉（r率为2瓦。求此时Rw的电功率。8灯L上标有“ 6V

27、3W字样，闭合开关S后，当滑动变 阻器的滑片P滑到某一位置M时，电压表的示数为, 滑动变阻器的功率为，灯L与电阻的电功率之比为 1 : 2;当滑动变阻器的滑片P滑到另一位置N时，电压 表的示数为J，滑动变阻器的功率为_ ,且|：1 >滑动变阻器滑片P在M、N之间滑动时滑动变阻器的阻值变化范围.ET詐务叫外户门神越G8.P滑到M时，灯L和尺串联，有:P叶 J P严 $ J R = 12= U 2 尽 24Q依题意，邑不变，有：严卩，6 = 2/1几隅":兀灯：出-1/2瓦"G= 48Q團21答：p在m、n之间滑动时滑动变阻器的阻值变化范围是 6489. 如图21所示，电源两端电压U保持不变。当开关S、Si、S2都闭合，滑动 变阻器的滑片P移到A端时，电压表的示数为U，电流表的示数I;当开关S、 Si闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电路消耗的总电功率为 Pi,电压表的示数为Ui，电流表的示数li；当开关S、S2闭合，Si断开，滑动 变阻器的滑片P移到中点时，R2消耗的电功率为P2，电压表的示数为U2，电流 表的示数为 12。已知 Ui:U2=2:5，U2：U=i:2，I=i.8A，Pi =2.88W。求：（1）电流li与l2之比；（2）R2消耗的电功率为P2；（3）电源两端电压U。解：开关S、Si、S2都闭合，滑动变