24道中考物理电功电功率典型例题解析.docx

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24道中考物理电功电功率典型例题解析

典型例题解析

1A,此时，这盏灯的电功率是

例1一盏灯标有"36V40W字样，将这盏灯接到某电路中，通过它的电流是W

精析考查额定电压，额定功率的概念.已知：

灯的额定电压UE=36,额定功率PE=40VV实际电流Il=1A.

求：

PL（实际电功率）

解先判定灯是否正常发光

灯正常发光时：

Ie=-P巳=40W~1.1A

Ue36V

因为灯的实际电流ILVIe,所以灯不能正常发光，且Pl应VFE.

先求出灯的电阻

2

R=UePe

2

=（36V）=32.4Q

40W

R不变

灯的实际功率：

2

fl=Ilr=

2

（1A）X32.4Q=32.4W

答案灯的功率为32.4W

思考有的同学求实际功率，采用下面做法：

FL=UIl=36VX1V=36W

你能看出其中的问题吗？

例2某导体接到6V电压下，它消耗的功率是6W将改接到3V的电压下，这个导体的功率是W

已知UE=6VPe=6W实际UL=3V

求：

实际FL

分析一个导体，在额定电压下，电阻为R同样一个导体，电压改变，电阻仍为R

同样一个导体，电压改变，电阻仍为R.

•••电功率的习题，往往从求解电阻入手.

解法1导体电阻

22

R=旦=（6Y）_=6Q.

Pe6W

电压变了，导体消耗的功率改变

22

r=仏=（3V）_=1.5W

R6

解法2导体电阻不变

根据:

r=u

p

Ue2

=Ul2

Pl_

Ul2

Pe

Pl

Pe

Ue2

FL=•FE=（理）■6W=1.5W

小结从解法2看出，电阻一定时，电压是原来的

Ue26V

2

倍，I也是原来的“n”倍，所以P是原来的“n”倍.

答案功率是1.5W

例3（天津市中考试题）电能表是测量

h.

精析电能表是日常生活中常用的仪表•考查能否灵活利用正确选择合适的单位，可以简化计算.

解电能表是测量电功的仪表•题目给出：

的仪表.1kWh的电能可供标有“220V40W的灯泡正常工作

WPt进行计算.

W1kWhP=40W=0.04kW

W1kWh门“

时间：

t==一25h

P0.04kW

如果选用国际单位，则计算要麻烦得多.答案

例4

Q的电阻，精析

电功，25

（哈尔滨市中考试题）一个“12V6W的小灯泡，如果接在36V电源上，为使其正常发光，需串联一个该电阻消耗的功率是W

在串联电路中，

已知：

额定FE—6W求：

RFR解灯的额定电压是

利用电流、电压等特点，计算电阻和电功率.

UE=12V,总电压U=36V

12V,直接将其接在36V的电源上，灯将烧毁：

这时应将一个电阻和灯串联；一使灯正常发光.

画出灯与R串联的电路草图2—3—1•并标出已知量和未知量.

i

—CZh—~

'-—（/h36V»

图2—3—1

只要求出通过R的电流和R两端的电压•就可以求出未知量.

流过灯的电流和流过R的电流相等：

答案48Q,12W

例5（北京市中考试题）电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中，R=10Q，电路接通后，100s内电阻R

上电流做的功为10J，已知灯L的额定功率为10W灯的电阻不变•求：

灯的额定电压.

解画出灯L和电阻只串联的电路草图2—3—2,并标明已知量和未知量.

串联电路，通过L和R电流相等，设为I.

2

贝yW=IRt

I=

WR

^；=iow

10J

1

一..=—A=0.1A

Rt.10Q100s10

R两端电压：

UR=IR=0.1AX10Q=1V灯L'两端电压：

UL=U—UR=10V—1V=9V

灯电阻：

R=乂一-9乞一0.9Q

I0.1A

灯额定电压：

UE—.FER—.10W90一30V

误解有的同学在算完电流后，直接用：

UE=空=10W=100V,是错误的•因为此时灯并不是正常发光，电路

I0.1A

中的电流不是Ie.

当然，有的同学把9V算为灯的额定电压，也是错误的.

答案灯额定电压为30V

例6（广州市中考试题）有两个灯泡，Li标有“6V3W'字样，L2没有标记，测得L2的电阻为6Q,把它们串联

起来接入某一电路，两个灯泡均能正常发光，那么该电路两端的电压和L2的电功率分别是（）

A.12V3WB.12V1.5W

C.9V3WD.9V1.5W

解画出L1和L2串联的电路草图2—3—3,标明已知量和未知量.

L1正常发光时，U=6V,P1=3W电路中电流：

I=旦

U1

3W

=0.5A

6V

"6V3W"

图2—3—3

U2=IR2=0.5AX6Q=3V

*15V»

图2—3—4

此时L2也正常发光，L2两端电压:

F2=IU2=0.5AX3V=1.5W

U=U+U2=6V+3V=9V

答案D

例7有一盏小灯泡，当它与5Q电阻串联后接15V电源上，灯恰好正常发光，这时灯的功率是10W

求：

小灯泡正常发光时的电阻和小灯泡的额定电压的可能值.

已知：

R=5QFE=10WU=15V

求：

R,UE（额定）

分析画出分析电路图2—3—4.

从图中看，所给物理量无对应关系，可以采用方程求解.解法1

FE和R串联，设灯两端电压为UE

TIE=IR

...空=UUe

UER

10W=15VUe

UE5

2

整理得UE—15LE+50=0

（IE-10）（UE—5）=0

UE=10V或UE=5V

22

灯电阻RL=壬=皿=10Q

PE10W

22

或RL=且=竺=2.5Q

PE10W

解法2RL和R串联：

U=UE+UR

U=世+IR

15V=

10W

2

51—15I+10=0

2

I—31+2=0

（I—2）（I—1）=0解得：

I=2A或I=1A

或R=

Pe

I2

10W

2

（1A）

=10Q

cpe

10W

R=r=

2=2.5Q

（2A）

答案灯正常发光，当UE=10V时，灯电阻为10Q;当UE=5V时，灯电阻为2.5Q

例8（北京市朝阳区中考试题）将分别标有“6V9W和“6V3W的两个灯泡L、L2串联接在12V电源上,

则（）

A.两灯都能正常发光B.灯L2可能被烧毁

C.两灯都比正常发光时暗D.灯L1比灯L2亮

精析考查学生能否根据实际电压和额定电压的关系，判断灯的发光情况.

解先求出两盏灯的电阻

灯L1的电阻：

22

R=U1=（6V）=4q

p9W

灯L2的电阻：

20

皆U2=（6V）=12Q

P23W

求出灯两端的实际电压U'

•/R、F2串联

U1=R=4=1

UR1R24124

11

U'=—U=—X12V=3V

44

L2两端电压U'=U—U'=12V—3V=9V比较实际电压和额定电压

U'vU,U＞，＜Ua

两灯都不能正常发光；灯L2可能会被烧毁

答案B例

A.

B.

C.

D.

9（北京市东城区中考试题）家庭电路中正在使用的两白炽灯，若甲灯比乙灯亮，则甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大甲灯两端的电压一定比乙灯的大通过甲灯的电量一定比乙灯的多甲灯的实际功率一定比乙灯的大

精析

分析

选项正确.

电量

答案

考查家庭电路中灯的连接方式，并由灯的亮度判断电阻的大小.家庭电路，灯的连接方式是并联.

甲灯比乙灯亮，在并联电路中，

Q=It，若两灯同时使用，因为t

CD

甲、乙两灯两端电压相同.甲灯比乙灯亮，说明甲灯实际功率比乙灯大.D

R甲vR乙.U相同，I甲〉I乙

相同，I甲＞1乙，贝UQ甲〉Q乙,C选项正确.

例10如图2—3—5,电源电压和电灯

动的过程中，下列说法正确的是

A.电压表的示数变大

C.电流表Ai的示数不变

L的电阻均保持不变.当开关S闭合后，在变阻器的滑片P从中点向下滑

（）

B.电灯L的亮度变暗

D.电流表A的示数变小

精析考查学生识别电路的能力•能否根据欧姆定律分析电路中电流变化，灯的亮度变化.分析电路是由灯和变阻器并联而成.

匚L测的是干路电流

测的是流过变阻器的电流

|：

测的是电路两端电压

当变阻器的滑片P由中点向b端移动时，变阻器的电阻增大，通过变阻器电流减小，I匹打示数变小，D选项正确.

并联电路，U一定，灯电阻不变，则流过灯的电流不变，灯的亮度不变.

"J示数变小.

答案D

例11如图2—3—6，电源电压不变，开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比为2:

7,则电阻R:

R=

电功率Pi:

F2,电功率P：

P'=，电功率P:

P=.

精析分析S闭合前后，电路中电阻的连接关系.写出P、I、UR之间的关系，利用公式求解.

解S断开，只有R，⑧示数为li,R两端电压为U,流过R的电流为li.

S闭合，R、艮并联，⑥示数为Ii+12,R两端电压不变为U,流过R的电流不变为Ii,R功率为P'.

&U$

Ii_2.Ii_2

.•

IiI27I25

并联：

Ii匚

-R2:

Ri

_2.Ri

5R2

-5

2

Pi-

IiU

-i

P

IiU

i

Pi-

IiU

-2

P

（Ii

l2）U

7

答案

R:

艮一5:

2,P:

F2-2:

5,

Pi:

Pi'-i:

i,

P:

P-2:

7

例i2

如图2—3—7（a）,当变阻器滑片从A点滑到

B点时，R两端的电压比为2:

3，变阻器两端电压比U：

UB

-4:

3.（电源电压不变）

求：

Ia：

Ib,Ra:

Rb,P:

Pi',Pa:

Pb,R：

Ra

（a）

（b）

精析画出电路变化前后对应的两个电路：

如图2—3—7（b）（c）所示.

已知:

Ui

Ui

Ui

解丛-旦

IBU_L

Ri

Ui-2

Ui

UbIa

22

PiIARiIA/2、24

-2-2-（—）-—

PIbRiIb39

PA

Pb

2、

kA-4x2-8

Ib2Rb9i9

图（b）:

U-Ia（R+Ra）

图（c）:

U-Ib（R+R3）

1I2

U相等：

R-丄Rsa-2代入

2Ib3

1a（R+RA）=Ib（R+一RA）

2

1

2（R+FA）=3（R+FA）

2

R,=1

Ra2

另解：

图（b）U=U+UA

图（c）U=U'+UB

33

U'=丄U,UB=三UA,U不变

24

33

U+UA=U+UA

24

11

U=丄u

24

Ui=i

U?

_2

R、Rx串•••—=—=

RaUa2

答案Ia：

Ib=2:

3,RA:

Rs=2：

1,Pi:

Pi'=4:

9,R：

PB=8:

9,R:

R=1:

2

例13如2—3—8（a）,已知R:

R=2:

3,当$闭合，S、S断开时，R的功率为P，电路中电流为I;当S、

S闭合，Sa断开时，R的功率为P',电路中电流为I:

I（电源电压不变）

求：

U:

U,P1:

P',I:

I'

（c）

已知:

R2

求:

U1

R1

P1I

图（b）中R、Ra串,

U1

R=2

R23

2

R1U1

（2）24

丁==

（一）=—

P1

U2U2525

R1

图（c）中R两端电压为U图（b）:

U=I（R+R）

图（c）：

U=I'（RlR2）

R-iR2

U不变I

（R+R）=I'（RR）

RR2

23

I（2+3）=I'

（1）

23

_L=_6

I25

答案U：

U>=2:

3,P:

P'=4:

25,I:

I'=6:

25

例14如果将两个定值电阻R和R以某种形式连接起来，接入电路中，则电阻R消耗的电功率为12W如果将这两个电阻以另一种形式连接起来接入原电路中，测得该电路的总电流为9A,此时电阻R上消耗的电功率为108W（电

源电压不变）

求：

（1）电阻R和R的阻值；

（2）电阻R>上两次电功率的比值.

精析先判断电阻R、艮的两次连接方式.

因为总电压不变，由PvR'和R—定，判断出：

UvU'所以第一次R、F2串联，第二次并联.

求：

R、RP2、P2‘

解画出分析电路图2—3—9（a）（b）

同一电阻

R,根据

P=

Ri

a

（a）

图2—3—9

1（U=U）

9

22

U1==12W

（S）2—U2—108W

如图（a）U+U=U

U1

U2

R、R串R=

R2U22

如图（b）R、R并联，=--=—

12R11

I1'+I2'=I'=9A

I1'=6A12'=3A

只=旦=兽=3Q（ij（6A）2

R2=2Ri=6Q

（2）求

P2

P2

关键求出R2两端电压比

从图（a）可知:

Ui

U2

...匕=2

U3

由图（a）和（b）

22

同一电阻R：

旦=上！

=罠=

（2）2=4

P2（Ui）2U39

答案R=3Q,R2=6Q,P2:

P2'=4:

9

两灯均正常发光，

P甲'：

P甲=4：

9

例15甲灯标有9V,乙灯标有3W,已知电阻R甲〉R乙，若把两灯以某种方式连接到某电源上,若把两灯以另一种方式连接到另一电源上，乙灯仍能正常发光，甲灯的实际功率与它的额定功率比

求：

（1）甲灯的额定功率P甲；

（2）乙灯的额定电压U乙;

（3）两灯电阻R甲和R乙.

精析注意两次电路总电压不同，所以不能像例4那样判断电路连接方式

已知：

U甲=9V,P乙=3W,R甲〉R乙，P甲'：

P甲=4：

9求：

P甲、U乙、R甲、R乙

设第一次R甲、R乙并联，此时两灯均能正常发光，说明：

U乙=U甲=9V

R乙=

（9V）2

=27Q

3W

第二次R甲、R乙串联，乙灯仍正常发光，说明U乙'=U乙=9V

而R甲不变时,

U=2U甲=2x9V=6V

33

亠、R甲U甲6V2

R甲、R乙串联===—

R乙U乙9V3

得R甲vR乙，与题意不符.

由上判定：

电路第一次串联，第二次并联，画出分析示意图

4仇

♦W殉L

1]•二一

r

（a）

2—3—10（玄）和（b）.

——<5

O

►

（b）

图2—3—10

解由图（a）和（b）得：

22

R甲不变巴=呱=匕=4

P甲U甲U甲9

„2,,2

U=-U甲=—x9V=6V

33

U乙'=U乙=6V

由图（b）乙灯正常发光

R乙=

U乙2

（6V）2

12Q

3W

由图（a）R甲、R乙串

I甲=I乙=

3W

=0.5A

R甲=

9V

0.5A

6V

=18Q

F甲=I

答案

甲U甲=0.5Ax9V=4.5W

甲灯额定功率4.5W，乙灯额定电压

6V,甲灯电阻

10Q,乙灯电阻

例16

（北京市1997年中考试题）如图

2—3—11（a）

所示电路中，灯

变化）.电源电压为10V,并保持不变.S、S2为开关•当闭合

S，断开S2时,

1

L1的电阻R的-（不考虑灯丝随温度的

2

灯L1正常发光，电阻Fb消耗的电功率为

11

2W电压表示数U;当闭合S2,断开S1时，电阻R消耗的电功率为—W电压表示数为一U.

42

求

（1）灯L1的额定功率；

（2）电阻R的阻值.

b

Rl

®-n

—c□-

（b）

（a）

图2—3—11

111

已知：

R=—R,U=10VP3=2WU'=—UF>=—W

224

求：

（1）F1（L1额定功率）;

（2）Fl

解画出变化前后电路分析图2—3—11（小和（c）•

先求出两次电路（3和（c）中电流比I:

I'

R不变

I_=5

IU1

U1

2U1

P3x-

2

I=2Wx

（1）2

=2

F4

121

I-w

2

1

4

R-JI巳一J?

-

3-4RR

由图（b）由图（c）

U=I（R+RO

U=I（R+Rz+R4）

U不变，将R2=2Ri和R3=2R4代入

1（R+2Rj）=I（R+2R+R）

2（R+2R0=（3R+F4）

Ri_3

R41

得R:

R>:

R4=3:

6:

1

由图（c）R、F2、F4串，且U=U'+12'+14=10V

U':

U2'：

U=R:

R>:

F=3:

6:

1

11

U4=U=X10V=1V

1010

22

R=H=曲=4Q

P4^W

4

PF3

由图（b）R、Rs串—=—=—

P3R32

P=3X2W=3W

2

答案L1额定功率为3W,F4为4Q

S时，通过电阻

2,当只闭合开关

例17（北京市1998年中考试题）如图2—3—12所示，电路两端电压保持不变，当只闭合开关

R的电流是丨1；当只闭合开关Sa时，通过电阻F2的电流是丨2；电阻R消耗的功率是20WI1:

I2=3:

S时，电阻R消耗的功率是15W

图2—3—12

求：

（1）只闭合S时，R消耗的功率；

（2）只闭合Ss时，R消耗的功率.

已知：

丨1：

I2=3:

2,F2=20WP3=15W

求：

R、R"

（b）；当只闭合S

精析只闭合开关S，只有R,如图2—3—13（a）当只闭合S时，F、艮串，如图2—3—13时，R、R＞、Rs串，如图2—3—13（c）.

（a）（b）（c）

图2—3—13

解图（a）U=I1R

图（b）U=12（F+R）

U不变，U=3

I22

Ri=2

R21

图（b）R、F2串p

P2

F2

P，=2F2=2X20W=40W

如图（a）和（b）

2

F1L22

同一电阻R1•=—2=（—）

R丨23

4

F=_X40W=90W

9

如图（b）

2

P2=12R?

=（

U

2

Rz

（1）

R1

）

R2

2

U

2

如图

（c）

P3=13Rs=（

）R

（2）

R1

R2

R3

（1）+

（2）20W=（Rl__R2__R31R将R=2R代入R2—6RF3+9R2=0

15W（R1R2）R3

2

（Rs—3R2）=0

Rs=3R2,又TR=2R2

R1=

2

R3

3

如图

（c）,

串联电路

F1

R1

2

〃2

F〃=_X15W=10W

F3

R3

3

3

答案图（a）中，R功率为90W图（c）中，R功率为10W

例18（北京市东城区中考试题）小明设计了一个电加热器，有加热状态和保温状态，如图2—3—14,发热体AB

是一根阻值500Q的电阻丝，CD是电阻丝AB上的两点，S'是一个温度控制控制开关•当开关S闭合，开关S接通

C点时，电阻丝每分钟放出的热量是Q;当S'闭合，S接通D点时，电阻丝每分钟放出的热量是Q;当S'断开时，

电阻丝每分钟放出的热量是Q,此时测得CD两点间的电压是33V.

cb

&

图2—3—14

（1）按大小排列出Q、Q和Q的顺序是：

〉〉•

（2）将上述热量由大到小的顺序排列，其比值是20：

10：

3,求电源电压U和电热器处于保温状态时，每分钟放出的热量.

精析对于联系实际的问题，首先把它和所学的物理知识对应起来，本题用到的是焦耳定律的知识.

从图中看出，不论使用哪一段电阻丝，电压均为

U.电热丝放热公式：

Q=—t.

R

（1）可以将

AB段电阻分成三部分:

第一次,

S'

闭合，S接C,使用的是电阻丝CB段，电阻为Rb,电阻丝1min放热

Q=Ult

Rcb

第一次,

S'

闭合，S接D,使用的是电阻丝DB段，电阻为R）B电阻丝1min放热

Rdb

第三次,

S'

断开，电阻丝1min放热Q=—t

R）b

Q>Q>>Q3

开关位于D,是加热状态，断开S',电阻为R\b,是保温状态.

（2）已知Rxb=500QUCd=33V,Q：

Q：

Q=20：

10：

3t一定,

u2

Q2QIu

RdbPab

2

20

Rdb3

Rab

33

--R）b=XRb=X500Q=75Q

2020

t一定，U一定，

Q1=Rab=10

Q3Rcb3

33

Rdb=R\b=X500Q=150Q

1010

R^D=150Q—75Q=75Q

I=以=33V=0.44A.

75

rcd

U=IRab=0.44X500Q=220V

保温时，电阻为R\b,t=1min=60s

22

Q=—Xt=（220V）X6