专训：电功率的计算

专训：电功率的计算习题课第十六章

电流做功与电功率专题概述：电功率的计算题电路复杂，类型众多，公式繁杂，解答较难。对于初学者，应针对各种类型的试题，多加练习，熟练掌握。基本技巧：电学计算有诀窍，画图标量不可少，量的关系仔细找，列式计算答写好。常用公式：电流电压电阻串联电路I＝I1＝I2U＝U1＋U2R＝R1＋R2并联电路I＝I1＋I2U＝U1＝U21/R＝1/R1＋1/R2电功W＝Pt＝UIt＝U2t/R＝I2Rt电功率P＝W/t＝UI＝U2/R

＝I2R类型1.铭牌型类型概述：电功率的计算题中常会出现“6V

6W”的字样，解题时，一般要利用公式R＝U2/P求出用电器的电阻。还需要注意用电器是否正常工作，若用电器正常工作，则其两端电压为额定电压。1数据型(中考·滨州)有一只电热水壶，其铭牌上标有“220V1210W”的字样，不考虑温度对电阻的影响，求：(1)它正常工作时通过电阻丝的电流有多大？(2)它正常工作时电阻丝的电阻有多大？例1训练角度【解】(1)电流I＝P/U＝1210W/220V＝5.5A。(2)电阻R＝U/I＝220V/5.5A＝40Ω。

或R＝U2/P＝(220V)2/1210W＝40Ω。(中考·泉州)如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V

3W”的字样，其电阻不随温度变化，R为定值电阻。当开关S闭合时，小灯泡L正常发光，电流表的示数如图乙所示。求：(1)小灯泡L的电阻。(2)电阻R的阻值。(3)电阻R消耗的电功率。【同类变式】1.2训练角度表格型(中考·郴州)某品牌电热水壶的铭牌内容如下，根据提供的信息计算：例2X牌电热水壶额定电压220V额定功率1100W容积3L超温保护器熔断温度110℃(1)电热水壶正常工作时的电流和电阻是多少？

(2)当电热水壶装满水时，将水从20℃烧开需要吸收多少热量？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，1L＝10－3m3，气压为一标准大气压，电热水壶吸收的热量忽略不计](3)若售货员宣传该电热水壶烧开一壶水仅需要5分钟，可信吗？请通过计算说明理由。【解】(1)电热水壶的额定电流

电热水壶的电阻(2)水的质量m＝ρV＝1000kg/m3×3×10－3m3＝3kg，

水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J∕(kg·℃)×3kg×(100℃－20℃)＝1.008×106J。(3)电热水壶在额定电流时所做的功W＝Pt＝1100W×5×60s＝3.3×105J，

因为W＜Q吸，所以5min烧开一壶水不可信。类型2.图像型类型概述：电功率的计算题常用图像来提供信息，解题时，应善于根据题中要求的问题，顺藤摸瓜，在图像中找到有用的解题信息。1串联电路(中考·泸州)某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。如图甲所示，电源电压不变，定值电阻R＝20Ω，R1是热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示，闭合开关S后，求：例1训练角度(1)当环境温度为20℃时，电压表示数为2V，电源电压多大？此时R1的电功率是多少？(2)如果将R、R1并联在该电路两端，当干路电流为0.5A时，环境温度是多少？【解】(1)电路中的电流

由题图乙知，当环境温度为20℃时，R1的阻值为40Ω，

则R1两端的电压U1＝IR1＝0.1A×40Ω＝4V，

电源电压U＝UR＋U1＝2V＋4V＝6V。

R1的电功率P1＝U1I＝4V×0.1A＝0.4W。(2)如果将R、R1并联在该电路两端，两电阻两端的电

压均等于电源电压等于6V；此时通过R的电流通过电阻R1的电流I1′＝0.5A－0.3A＝0.2A，电阻R1的阻值由题图乙知，此时环境温度为30℃。(中考·甘肃)小林在做测量小灯泡功率的实验时，连接了如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为2.5V。闭合开关后，将滑动变阻器滑片P从最右端开始向左滑动到某一位置的过程中，电流表示数与电压表示数的变化曲线如图乙所示。求：【同类变式】1.2并联电路(中考·成都)现有一个小灯泡和两个相同的定值电阻，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.35A，小灯泡和定值电阻的I­U图像如图所示。求：例2训练角度(1)将小灯泡接入电路，电路中电流为0.2A，小灯泡实际功率为多少？(2)将两个定值电阻并联后接在电压为2.5V的电源两端，工作0.5小时，共消耗多少电能？【解】(1)由图像可知IL＝0.2A时，UL＝1V，

小灯泡实际功率PL＝UL×IL＝1V×0.2A＝0.2W。(2)由图像可知UR＝2.5V时，IR＝0.4A，W1＝URIRt＝2.5V×0.4A×0.5×3600s＝1800J，

因为两个电阻并联，

所以共消耗的电能W

总＝2W1＝2×1800J＝3600J。(中考·孝感)如图甲所示的电路中，电源电压为8V，R2是阻值为40Ω的定值电阻，压敏电阻R1的阻值随压力的变化情况如图乙所示。当开关S闭合后，问：【同类变式】1.(1)当压敏电阻R1受到的压力从0增加到3N的过程中，电流表示数的变化是________(填“增大”或“减小”)；(2)当电流表示数为0.4A时，压敏电阻受到的压力为多少？(3)当电路连续工作10min，电阻R2所做的功为多少？类型3.动态电路型类型概述：滑动变阻器的移动，或开关的开合，会带来电路连接方式和用电器工作状态的变化，这是两种最常见的动态电路，解题时，应分别画出各种情况下的电路图，再进行分析解题。1滑动变阻器型(中考·苏州)如图所示，电源电压U为6V并保持不变，滑动变阻器规格为“24Ω

1A”。当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.3A。则：例1训练角度(1)灯泡正常发光时灯丝电阻多大？(2)滑片P在最左端时，5min内电流通过灯泡做功多大？(3)滑片P在中点时，灯泡的实际功率多大？【解】(1)灯泡正常发光时灯丝电阻(2)滑片在最左端时电流对灯泡做功W＝UIt＝6V×0.5A×5×60s＝900J。(3)滑片P在中点时，滑动变阻器两端电压UR＝I′＝0.3A×24Ω/2＝3.6V，灯泡的实际功率P＝ULI′＝(6－3.6)V×0.3A＝0.72W。2开关型例2训练角度(中考·新疆)如图所示，电源电压保持不变，已知R2＝40Ω。(1)当闭合开关S、S1时，电压表

示数为6V，求电源电压。(2)当闭合开关S，断开S1时，电压表示数为2V，求通过R1的电流和R1消耗的电功率。【解】(1)当闭合开关S、S1时，电路为R1的简单电路，电压表测

电源的电压，则电源电压为6V。(2)当闭合开关S，断开S1时，两电阻串联，电压表测R1两

端的电压，R2两端的电压U2＝U－U1＝6V－2V＝4V，通过R1的

电流R1消耗的电功率P1＝U1I1＝2V×0.1A＝0.2W。(中考·哈尔滨)小明家的浴室新安装了一台可供取暖和照明的新型家用电器——浴霸。该浴霸的部分数据如表所示，其简化电路图如图所示，图中L为照明灯，L1、L2是两盏红外线取暖灯。求：(小数点后保留两位小数)【同类变式】1.额定电压频率额定功率取暖照明220V50HzL1L2L300W300W60W(1)该浴霸照明灯正常工作时，通过照明灯的电流是多少？(2)断开开关S，闭合开关S1和S2，该浴霸取暖灯正常工作时，该电路的总电阻是多少？(3)当L、L1、L2都同时正常工作时，10min内浴霸消耗的电能是多少？3滑动变阻器、开关综合型例3训练角度(中考·盘锦)如图所示，灯L标有“2.5V

1.25W”字样，R1＝15Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω，当开关S1闭合，S2、S3断开，滑片P滑至左端时，灯L恰好正常发光。试求：(1)灯L正常发光时的电阻。(2)电源电压。(3)当S1、S2、S3都闭合，且滑动变阻器的滑片P滑到中点时，电流表的示数和此时电路消耗的总功率。【解】(1)灯L正常发光时的电流

灯L正常发光时的电阻(2)当开关S1闭合，S2、S3断开，滑片P滑至左端时，R2、L串联，灯L正常发光，电路电流I＝IL＝0.5A，

电源电压U电＝I(R2＋RL)＝0.5A×(10Ω＋5Ω)＝7.5V。(3)当S1、S2、S3都闭合时，且滑片滑到中点时，R1与R2′并联，R1中电流R2中电流

电流表的示数I干＝I1＋I2＝0.5A＋1.5A＝2.0A，

电路消耗的总功率P总＝U电I干＝7.5V×2.0A＝15W。类型4.极值型类型概述：极值型电功率的计算题要求综合考虑电路中用电器的规格、电表的量程，计算用电器的最大功率或最小功率。1串联型(中考·衡阳)如图是某同学探究的一个调光电路，已知元件的规格分别为：灯L“6V

6W”(不考虑灯丝电阻变化)，变阻器的阻值范围为0～12Ω，电源电压恒为6V。例1训练角度(1)求灯的电阻；(2)当S闭合，把滑动变阻器的滑片移至中点位置时，求通过灯泡的电流；(3)将滑片从最左端移到最右端过程中，求灯的最小功率。【解】(1)灯的电阻为(2)当滑片在中点时，滑动变阻器接入电路中的电阻

此时电路总电阻R总＝RL＋R0＝6Ω＋6Ω＝12Ω，

电路中的电流(3)滑片从最左端移到最右端过程中，电路总电阻R最大＝RL＋R＝6Ω＋12Ω＝18Ω，

此时电路电流最小

灯的最小功率PL′＝I最小2RL＝(A)2×6Ω≈0.67W。(中考·云南)如图所示，电源电压为6V恒定不变，灯泡L标有“6V

3W”字样(不考虑灯丝电阻变化)，滑动变阻器的阻值范围是0～20Ω。求：(1)小灯泡的电阻；(2)S、S1都闭合时滑动变阻器两端的电压；(3)S闭合、S1断开时电路

消耗的最小功率。【同类变式】1.2串联型(中考·广安)如图所示，电源电压为6V，且保持不变，灯泡L上标着“6V

3.6W”字样，忽略灯丝电阻随温度的变化，定值