人教版九年级物理《电功率的计算》专项练习解析版.docx

1、人教版九年级物理电功率的计算专项练习解析版电功率的计算专项练习一、计算题1. 如图所示的电路中，电源电压保持18V不变，定值电阻R1=6，滑动变阻器R2上标有“502A”字样。闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P到某位置时，电压表V1示数为6V，求：(1)通过电阻R1的电流；(2)电阻R1消耗的功率；(3)在电路能安全工作的情况下，滑动变阻器R2可调节的阻值范围。(电压表V1和V2的量程均为015V)2. 如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为1100W，保温电功率为44W，R1、R2均为电热丝(R1、R2的电阻不随温度变化)。(1)计算饮水机处

2、于加热状态时，电路中的电流？(2)计算电热丝R1的电阻？3. 如图是一电热饮水机电路原理图，通过机内温控开关S进行自动控制，实现加热和保温两种功能，电源电压恒为220V，处于加热档时功率为1100W；处于保温档时，电阻R1消耗的电功率为99W.求：(1)R1的阻值；(2)该饮水机在保温状态时电路中电流；(3)该饮水机在保温状态下工作100s，R2产生的热量。4. 如图所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V3W”字样，当S1、S2都断开时，滑片P从b端滑到某一位置C时，滑动变阻器R连入电路的电阻减小6，电流表示数变化了0.1A，灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，闭合S1、S2，电流表示数

3、又变化了1.5A，求：(1)灯泡的电阻和正常工作时的电流；(2)电源电压；(3)当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗总功率的最小值。5. 如图(甲)所示电路图，小灯泡L标有“6V3W”字样，滑动变阻器R1铭牌上标有“201A”，电流表的量程是00.6A，电压表的量程是03V，小灯泡L的电流随电压变化图像如图(乙)B图所示，定值电阻R2的电流随电压变化图像如图(乙)A图所示，当S1、S2都闭合时小灯泡L正常发光，电源电压不变。求：(1)电阻R2的阻值(取整数值)；(2)当S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率；(3)当小灯泡的电压为3V时，灯的实际功率PL；(4)当S1、S2都断开时，为了保

4、护电路，电阻R1的变化范围。6. 在如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻，已知电灯L的伏安特性曲线(即电流随两端电压的变化图象)如图乙所示，当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为0.26A；当开关S2、S3闭合，S1断开时，电流表的示数为1.25A；当开关S3闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.2A.求：(1)当开关S1，S3闭合，S2断开，5min内电路消耗的电能是多少？(2)当开关S3闭合，S1、S2断开，R2消耗的电功率是多大？7. 如图所示的电路，电源电压保持不变，R1=20，当闭合开关S1、S3，断开S2时，电流表的示数为0.3A，当闭合开关能S

5、2、S3，断开S1时，电流表的示数为1.2A。(1)求电源电压；(2)求电阻R2的阻值；(3)当闭合S1，断开S2、S3时，电路消耗的电功率为P1；当闭合S2，断开S1、S3时，电路消耗的电功率为P2，且P1：P2=1：2，求电阻R3的阻值；(4)求整个电路消耗的最小电功率。8. 大型玻璃花房内都配有自动加湿器，如图甲所示。自动加湿器由控制电路和工作电路两部分组成(图乙)。在控制电路中，已知电源电压恒为12V，R是可调电阻箱，RH为湿敏电阻，其阻值随相对湿度变化的对应关系如图丙所示(横轴为空气湿度，用百分数表示)。请分析下列问题：(1)加湿器额定功率为0.5kW，加湿一次的时间是20min，求

6、这段时间消耗的电能。(2)当电阻箱接入电路中的阻值12时，控制电路消耗的功率是4.5W，求此时的空气湿度。(3)若a、b两端电压必须等于或大于9V时，控制电路才能启动加湿器进入工作状态。工作人员设定相对湿度为30%时启动加湿器工作，则电阻箱的阻值至少应调到多少？(4)为了能在较大的湿度值时开始启动加湿器进入工作状态，可采取的措施有哪些？9. 某同学利用如图所示电路测定额定电流为0.3A小灯泡的额定功率，滑动变阻器R0上标有“202A”。当将滑动变阻器的滑片移动到最右端时，闭合开关，电压表和电流表示数分别是1.6V和0.22A；接着将滑片移动到中点位置，此时小灯泡恰好正常发光。求：(1)电源电压

7、多大？(2)小灯泡的额定功率是多少？10. 某知名国产手机厂家近期推出superVOOC闪充技术的充电器，参数为10V5A.小茜用它将工作电压3.8V，电池容量4000mAh的新电池芯从0%到充满的时间记录如表。求：时间15：0015：0515：1015：1515：2015：35充电量比例0%20%40%60%80%100%(1)该充电器的充电功率；(2)充电至70%时的充电效率。11. 图甲和图乙都是利用热敏电阻来测量温度的原理图。丙图是热敏电阻R的阻值随温度变化的关系图象，电源电压均为20V且保持不变，定值电阻R0为30.则：(1)由丙图可知，热敏电阻R的阻值随温度的升高而_(填”增大”或

8、“减小”)(2)图甲中电流表的示数为0.3A时，热敏电阻两端的电压和消耗的功率分别是多少？(3)图乙中电压表的量程为015V，根据热敏电阻R的阻值随温度的变化关系，试求此电路能测量的最高温度。12. 在图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡的额定电压为2.5V，变阻器的最大阻值R为定值电阻R0的三倍。闭合开关S，当滑片P置于某点时，电压表示数为2.5V，电流表示数为I1；当滑片P置于最右端时，电流表示数I2，且为I1：I2=5：4.两次变阻器连入电路的电阻之比R1：R=8：15.图乙是该小灯泡IU图象。求：(1)小灯泡正常发光时的电阻值；(2)滑片置于最右端时，小灯泡的实际功率；(3)电源电压

9、。13. 我国某型号家用电饭锅原理如图所示。若电热丝R1=44，通过开关S的闭合和断开即能实现保温和煮饭两种功能，且保温时电饭锅的功率仅为煮饭时功率的0.02倍。求：(1)煮饭时的功率；(2)保温时电路中的电流；(3)电热丝R2的阻值。14. 教室内电热饮水机如图甲所示图乙是它的电路原理图，电热丝R1与R2的阻值不变温控开关S0可以根据热水箱中水的温度，自动控制饮水机处于加热状态或是保温状态图丙是这台电热饮水机的铭牌 (1)将热水箱内1L初温为20的水加热到90，水吸收的热量为多少？已知水的比热容为c水=4.2103J/(kg)(2)若该饮水机的加热效率为70%，饮水机正常工作，将1L初温为2

10、0的水加热到90，需要多长时间？(3)铭牌上保温功率已模糊不清，她想测量保温时的功率她让其它用电器都停止工作，只接通饮水机，饮水机正常工作且处于保温状态，观察到电子式电能表(如图丁)在5分钟内闪烁了16次，饮水机的保温功率是多少瓦？(4)电热丝R2的电阻值是多大？(结果保留一位小数)15. 如图甲所示，小明家新装了一台智能电热马桶盖，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温档、中温档的额定功率为22W和44W.利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图21乙所示，用两个定值电阻R1和R2表示两电热丝，开关S2可分别接a、b或c触点，电路接入家

11、庭电路中时均能正常工作。(1)当断开S1，将S2接c点时，定值电阻R1和R2_联，求此档位的加热电流是多少安？(2)用中温档加热10min，求消耗电能多少焦耳？(3)求高温档加热的额定功率是多少瓦？16. 如图所示，灯泡上标有“9V5.4W”的字样(假设灯丝电阻不变)，只闭合S1，当滑动变阻器滑动到某处时，电流表A2读数为0.2A.电压表V读数为9V；两个开关全部闭合，滑动变阻器滑动到最左端时，灯泡恰好正常发光，电流表A2读数为1.0A，则：(1)只闭合S1，电流表A2读数为0.2A时，滑动变阻器接入电路的电阻值；(2)电阻R1的电阻值；(3)滑动变阻器从左向右滑动过程中，滑动变阻器的最大功率

12、。17. 如图所示是一款高、低温两档电烤炉的电路原理图，其中R1、R2代表两根电热丝，S2为温控开关。从说明书上收集到如下一些信息：额定电压220V，低温档电功率880W，高温档电功率1980W.根据上述信息，解答下列问题：(1)在高温档正常工作时，通过R2的电流多大？(2)在低温档正常工作1.5h消耗多少电能？(3)若电热丝R2烧毁了，要使电路恢复正常工作，实验室提供若干个“220V550W”的相同电热丝：如何能使电路恢复正常工作？(请你用计算结果回答)18. 如图所示电路，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为5，滑动变阻器R上标有“10 3A”的字样，小灯泡L上标有“12V 6W”的字样，

13、电流表的量程为03A(1)当开关S1，S2，S都闭合时，求小灯泡L在5min内产生的热量(2)当开关S1，S2，S都闭合，电流表的示数为2A时，求R2消耗的电功率(3)当开关S1，S2都断开，S闭合时，为了确保测量准确，要求电流表示数不小于其量程的13，求滑动变阻器R2接入电路的最大阻值19. 寒冷的冬天，小明给住在农村的奶奶买了一个如图所示的“暖手宝”，铭牌如表1所示，请回答下列问题：表1：产品名称暖手宝产品货号QB32额定功率440W额定电压220V通电储热58分钟电源线长约80cm暖手宝直径约200mm(1)该“暖手宝”正常工作时通过的电流和电阻各是多少？(2)该“暖手宝”正常工作3分钟

14、产生的热量是多少？(3)小明奶奶家离变电站较远(变电站输出的电压为220V)，输电导线的总电阻为11，当小明在奶奶家断开其它用电器只使用该“暖手宝”时，“暖手宝”消耗的实际功率是多少？(小数后面保留一位小数，不考虑温度对电阻的影响)20. 如图，L为标有为“2.5V0.625W”的小灯泡，滑动变阻器R2的最大电阻为15，电源电压保持恒定。闭合开关S1、S2，且R2阻值为0时，灯泡L正常发光，电流表读数I=0.75A.求：(不考虑温度对灯泡电阻的影响)(1)电源电压U；(2)电阻R1的阻值；(3)电路接通时的最小功率。答案和解析1.【答案】解：(1)根据欧姆定律可得，通过电阻R1的电流：I1=U

15、1R1=6V6=1A；(2)电阻R1消耗的功率：P1=U1I1=6V1A=6W；(3)由滑动变阻器的铭牌可知，电路电流最大为2A，电路的总电阻R总=R1+R2小=UI大=18V2A=9，所以R2小=R总R1=96=3；根据串联电路的分压特点可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为50时分得的电压：U2=R2R1+R2U=506+5018V16V15V，所以R2两端最大电压为15V时，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，R1两端电压最小为3V，电路最小电流I小=U1小R1=3V6=0.5A，R2大=U2大I小=15V0.5A=30，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围：330。答：(1)通过电阻R1的电流

16、为1A；(2)电阻R1消耗的功率为6W；(3)在电路能正常工作的情况下，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为330。【解析】由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测量电阻R1两端的电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压。(1)当电压表V1示数为6伏，根据欧姆定律求出通过电阻R1的电流；(2)根据P=UI求出电阻R1消耗的功率；(3)根据滑动变阻器的铭牌可知电路中的最大电流为2A，根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，再根据电阻的串联特点求出滑动变阻器接入电路的最小值；根据串联电路的分压特点确定滑动变阻器的阻值全部接入电路中时分得的电压，然后判断滑动变阻器两端的电压为15V时滑动变阻器

17、接入电路的电阻最大，再根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的最小电流，进一步根据欧姆定律求出R2联入电路的最大阻值。学生要牢固掌握欧姆定律，并能结合串联电路的电流和电压规律灵活运用欧姆定律计算有关物理量。2.【答案】解：(1)根据P=U2R可知当U一定时，R最小，P最大，因此当S闭合时，R1短路，电路中电阻最小，此时功率最大，饮水机处于加热状态；由P=UI可得：I热=P热U=1100W220V=5A；(2)因为当加热时只有R2工作，故R2=UI热=220V5A=44；由P=U2R可得，当饮水机处于保温状态时，R总=U2P保温=(220V)244W=1100因为串联，

18、故R1=R总R2=110044=1056。答：(1)电路中的电流是5A；(2)电热丝R1的电阻是1056。【解析】(1)根据P=U2R分析什么情况下为高温档，利用P=UI求出电流；(2)分别求出两种状态下的电阻，结合电路连接求出分电阻。本题考查电功率公式以及欧姆定律的应用，关键是公式及其变形的应用，还要学会从所给信息中找到有用的数据，难点是结合电路图判断高温档位和低温档位。3.【答案】解：(1)由图知，S接a时电路中只有R1连入电路，S接b时，两电阻串联，电源电压一定，由P=U2R知，S接a时为加热状态，S接b时为保温状态；所以：R1=U2P加热=(220V)21100W=44；(2)S接b时

19、，为保温状态，根据P=I2R可得，电路中的电流：I=P1R1=99W44=1.5A；(3)该饮水机在保温状态时两电阻串联，电路中产生的总的热量：Q=W=UIt=220V1.5A100s=3.3104JR1产生的热量Q1=W1=I2R1t=(1.5A)244100s=9900J，所以R2产生的热量：Q2=QQ1=3.3104J9900J=23100J。答：(1)R1的阻值为44；(2)开关S接b时，电路中的电流为1.5A；(3)该饮水机在保温状态下工作100s，R2产生的热量是23100J。【解析】(1)当开关S接a时电路中只有R1连入电路，此时为加热状态，根据P=U2R求出R1的阻值；(2)当

20、开关S接b时，两电阻串联，为保温状态，根据P=I2R求出电路中的电流；(3)该饮水机在保温状态工作100s，根据Q=W=UIt=I2Rt计算R2产生的热量。本题考查了电功率公式、焦耳定律公式以及串联电路电阻特点的灵活应用，是一道电学综合题。4.【答案】解：(1)由“6V3W”可知I额=P额U额=3W6V=0.5A。RL=U额I额=6V0.5A=12答：灯泡的电阻和正常工作时的电流分别为0.5A和12。(2)当S1、S2都断开时，L和R串联。滑片P移到c时，L正常发光，电路电流为I额，则滑片P在b端时，电路电流Ib=0.5A0.1A=0.4A，电源电压不变Ib(RL+Rab)=I额(RL+Rac

21、)即0.4A(12+Rab)=0.5A(12+Rab6)得Rab=18，电源电压U=Ib(RL+Rab)=0.4A(12+18)=12V。答：电源电压为12V。(3)保持滑片P不动，当S1、S2都闭合时，L被短路，R0与Rac并联Rac=186=12电流表示数：I=0.5A+1.5A=2A，通过R0的电流I0=IURac=2A12V12=2A1A=1A。R0=UI0=12V1A=12，滑片P在b端时，电路总功率最小P最小=U2R0+U2Rab=(12V)212+(12V)218=12W+8W=20W。答：电路消耗总功率的最小值为20W。【解析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率，根据公式R=U

22、2P求出灯泡电阻，根据公式P=UI算出正常工作的电流。(2)当S1、S2都断开时，L和R串联，滑片P从b端滑到某一位置C时，灯泡恰好正常发光时电流变化了0.1A，可求出滑片P在b端时电路的电流，电源电压不变，根据前后两次电路的电阻与电流的乘积相同列出等式，算出滑动变阻器的总电阻，进一步算出电源电压。(3)保持滑片P不动，当S1、S2都闭合时，L被短路，R0与Rac并联，算出Rac的电阻，根据电流表示数的变化算出此时电路的干路电流，进一步算出通过R0的电流，根据公式R0=UI0算出R0的电阻，滑片P在b端时电阻最大，此时电路消耗的总功率最小，根据公式P=U2R分别算出R0消耗的电功率和滑动变阻器

23、消耗的电功率，两个电功率之和就是电路消耗的总功率。本题考查灯泡电阻和工作电流的计算，电源电压的计算，消耗最小功率的计算，关键是判断开关断开与闭合，滑动变阻器滑片移动的过程中电路的连接情况。5.【答案】解：(1)由乙图A可知，当U2=6V时，I2=1A，所以， R2的阻值R2=U2I2=6V1A=6；(2)当S1、S2都闭合时，R1被短路，R2和灯泡L并联：小灯泡正常发光，PL=3W，电阻R2的电压为：U2=UL=6V，R2的功率为：P2=U22R2=(6V)26=6W，电路的总功率为：P=PL+P2=3W+6W=9W；(3)当灯两端的电压为3V时，查阅图像B可知灯的电流IL=0.4A，灯的实际

24、功率为：PL=ILUL=0.4A3V=1.2W；(4)当S1、S2都断开时，R1和R2串联，当IMAX=0.6A时，R1最小，I1=I2=IMAX=0.6A，U2=I2R2=0.6A6=3.6V，R1的电压：U1=UU2=6V3.6V=2.4V，最小值：R1MIN=U1I1=2.4V0.6V=4；当电压表示数U1=3V时，R1最大，此时R2的电压：U2=UU1=6V3V=3V，I2=U2R2=3V6=0.5A，R1MAX=U1I1=3V0.5A=6；所以R1的变化范围是46。答：(1)电阻R2的阻值是6；(2)当S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率为9W；(3)当小灯泡的电压为3V时，灯的实际

25、功率为1.2W；(4)当S1、S2都断开时，为了保护电路，电阻R1的变化范围是46。【解析】【分析】本题考查欧姆定律及其应用、电功率的计算、动态电路的分析、额定电压、额定功率及实际功率等。关键是动态电路的分析及I-U图像的分析。(1)由题“定值电阻R2的电流随电压变化图像如图(乙)A图所示”，可以从乙图A找到R2的电压及电流，然后由R2=U2I2求电阻值；(2)当S1、S2都闭合时，R1被短路，R2和灯泡L并联：小灯泡正常发光，可以求出PL,由U2=UL及P2=U22R2代入数值求P2，进而由P=PL+P2求出总功率；(3)当灯两端的电压为3V时，查阅图像B可知灯的电流IL；进而由PL=ILU

26、L灯的实际功率；(4)当S1、S2都断开时，R1和R2串联，当IMAX=0.6A时，R1最小，可以求出R2电压，然后由U1=UU2求出R1电压，从而求出R1最小电阻；当电压表示数U1=3V时，R1最大，由U2=UU1求此时R1电压，由欧姆定律求出R2电流也是R1电流，然后由R=UI求出R1的最大电阻值，就可以找到R1的阻值范围。6.【答案】解：(1)当开关S1、S3闭合，S2断开时，定值电阻R1、R2被短路，只有电灯L接入电路，如下图所示：电流表的示数为0.26A，由灯泡L的伏安特性曲线可知，L两端的电压UL=5V，则电源电压U=UL=5V，5min内电路消耗的电能为：W=UI1t=5V0.2

27、6A560s=390J；(2)当开关S2、S3闭合，S1断开时，R2和灯泡L被短路，只有定值电阻R1接入电路，如下图所示：此时电流表的示数为1.25A，由I=UR得，定值电阻R1的阻值为：R1=UI2=5V1.25A=4；当开关S3闭合，S1、S2断开时，定值电阻R1、R2和灯L串联接入电路，如下图所示：此时电路中的电流I3=0.2A，由图象可知UL=3V，由欧姆定律可得R1两端的电压：U1=I3R1=0.2A4=0.8V，由串联电路的电压特点可得，R2两端的电压：U2=UULU1=5V3V0.8V=1.2V，则R2消耗的电功率：P2=U2I3=1.2V0.2A=0.24W。答：(1)当开关S

28、1，S3闭合，S2断开，5min内电路消耗的电能是390J；(2)当开关S3闭合，S1、S2断开，R2消耗的电功率是0.24W。【解析】(1)当开关S1、S3闭合，S2断开时，定值电阻R1、R2被短路，只有电灯L接入电路；已知此时电流表的示数，结合灯泡L的伏安特性曲线可知电源电压值，根据W=UIt可求出5min内电路消耗的电能；(2)当开关S2、S3闭合，S1断开时，R2和灯泡L被短路，只有定值电阻R1接入电路；已知此时电流表的示数，利用欧姆定律求出R1的阻值；当开关S3闭合，S1、S2断开时，定值电阻R1、R2和灯L串联接入电路；已知此时电流表的示数，结合灯泡L的伏安特性曲线可知此时灯泡两端

29、的电压，利用欧姆定律求出R1两端的电压，根据串联电路的电压特点可得R2两端的电压，最后根据P=UI求出R2消耗的电功率。本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，正确分析开关在不同状态下电路的连接方式，从灯泡的IU图象中获取信息是解题的关键。7.【答案】解：(1)当闭合开关S1、S3，断开S2时，R3短路，只有R1接入电路，电流表测电路中的电流，根据I=UR可得，电源电压：U=I1R1=0.3A20=6V；(2)当闭合开关能S2、S3，断开S1时，R3短路，只有R2接入电路，电流表的示数为1.2A，根据I=UR可得，电阻R2的阻值：R2=UI2=6V1.2A=5；(3)当闭合S1，断开S2、S3时，R1、R3串联，电路消耗的电功率为：P1=U2R1+R3-当闭合S2，断开S1、S2时，R2、R3串联，电路消耗的电功率为：P2=U2R2+R3-，将代入P1：P2=1：2可得：R2+R3R1+R3=12，因R1=20，R2=5，解得R3=10；(4)根据P=UI=U2R可知，当电路的总电阻最大时，电路消耗的最小电功率；根据串联电路的总电阻大于其中任一电阻，并联电路的总电阻小于其中任一个电阻，因R2=5R1=20；故当