九年级科学全册华师大版课件：第十二讲-电功和电功率培优训练

九年级科学全册华师大版课件：第十二讲电功和电功率培优训练解题技巧解题技巧一读关键词：发光二极管、单刀双掷开关、限流电阻、设计电路二联重要结论：电路图设计三解解：四悟解决本题时可以根据题意分析每一个选项，找到完全符合题意的即可得出答案，要注意从题干中得出相关的信息A、由电路图可知，闭合照明灯后，发光二极管会因为电路中的电流超过它的额定电流而被烧坏，最后导致白炽灯也不会亮，且关闭照明灯路后发光二极管不亮，故A不符合题意;B、由电路图可知，单刀双掷开关接通发光二极管时会发光，当无论单刀双掷开关怎样闭合，灯泡都不会发光，故B不符合题意；C、由电路图可知，关闭照明灯后发光二极管与限流电阻串联能发光，闭合照明电路时发光二极管不工作，故C正确；D、由电路图可知，关闭灯泡时，发光二极管不亮，故D不符合题意。故选：C。解题技巧解题技巧2.如图所示是一个电热器电路电热丝、指示灯、开关构成串联电路，接在电源上，已知该电路中有一个元件断路，有一个元件短路，但不知道是哪两个有故障今用一个校验电灯分别接在各处，得到下表所示的结果根据表格内容可判断：（）A指示灯断路，开关短路B指示灯断路，电热丝短路C电热丝断路，开关短路D开关断路，指示灯短路解题技巧解题技巧一读关键词：电热器电路、断路、短路、校验电灯二联重要结论：电流表、电压表在判断电路故障中的应用三解解：四悟本题考查了用检验灯检查电路的故障的方法接a、f时能正常发光，说明电源正常；接a、b时，不发光，说明c不能接到电源上；接c、d时，发光暗，说明c、d能接到电源上；接e、f时，不发光，说明e不能接到电源上；接a、d时发光暗，说明电热丝正常，接c、f时，说明灯短路了，故开关处也断路了故选D解题技巧解题技巧3.如图电路，灯泡标有“12V6W”，滑动变阻器R1标有“1001A”，电压表量程为015V，电流表量程为00.6A，只闭合开关S1，S2，滑动变阻器连入电路阻值为16时，灯正常发光；只闭合S1，S3，电流表示数为0.2A，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）A电源电压为20VB只闭合S1，S2时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围是1672C只闭合S1，S2时，灯泡的最小功率为0.375WDR2的阻值为16解题技巧解题技巧一读关键词：所给电路图、正常发光二联重要结论：欧姆定律的应用、电功率的计算三解解：A、由图示电路图可知，只闭合开关S1，S2时，灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端，滑动变阻器连入电路阻值为16时，灯正常发光，则电路电流等于灯泡额定电流I=IL=0.5A，电源电压：U=UL+IR1=12V+0.5A16=20V，故A正确；B、灯泡电阻：RL=24，由电路图可知，只闭合S1，S2时，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压，此时灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值最小，为16，解题技巧解题技巧三解解：四悟本题关键是开关闭和断开时电路串并联的辨别；难点是为保证各电路元件安全使用时，滑动变阻器接入电路的电阻大小的判断电压表示数等于其量程15V时滑动变阻器电路的阻值最大，此时电路电流最小，I最小=滑动变阻器接入电路的最大阻值：R滑最大=72，只闭合S1，S2时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围是1672，故B正确；C、只闭合S1，S2时，灯泡的最小功率PL最小=I最小2RL=（A）2241.04W，故C错误；D、由电路图可知，只闭合S1，S3时，灯泡与电阻R2串联，此时电流表示数为0.2A，电路总电阻：R=100，电阻R2的阻值：R2=RRL=10024=76，故D错误；故选：AB。解题技巧解题技巧4.A、B两灯，额定电压110V，额定功率分别为100W和40W，接在220V的电路中，欲使灯正常发光，且电路中消耗的功率最小，应是以下哪一种接法（）一读关键词：额定电压、额定功率、正常发光、消耗功率最小二联重要结论：电功率的计算三解解：根据公式P=可知，灯泡A的电阻RA=121，灯泡B的电阻RB=302.5。A、图是灯泡A和灯泡B串联，然后接到220V的电源上，根据串联电路的分压特点可知灯泡B两端的电压大于110V，所以不能正常工作，A不正确；B、图是灯泡B和可变电阻R并联后又和灯泡A串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡B与可变电阻R并联后和灯泡A的电阻相等；串联电路，电阻越串越大；可以使灯泡A和灯泡B正常工作；所以R总=2RA=2121=242；解题技巧解题技巧三解解：四悟本题关键是电功率公式及其变形的灵活运用，重点知道串联电路总电阻大于任何一个串联的电阻，并联电路的总电阻小于任何一个并联的电阻C、图是灯泡A和可变电阻R并联后又和灯泡B串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与可变电阻R并联后和灯泡B的电阻相等；但并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以此电路中灯泡A和灯泡B也不能正常工作，故C不正确D、是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻R串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等；由公式P=得灯泡B和灯泡A并联后的电阻R86.4，故D图的总电阻为R总=2R=286.4=172.8；根据公式P=可知，电路电阻越大。消耗的功率就越小，比较B图和D图可知，B图的总电阻大，消耗的功率最小，故选：B。解题技巧解题技巧5.甲、乙、丙三只灯泡，按如图所示连接时恰好都能正常发光。当甲灯由于接触不良而熄灭时，则以下可能发生的是（）A乙、丙灯立即变得更亮B乙灯烧毁，丙灯不亮C丙灯烧毁，乙灯不亮D乙灯变得更暗，丙灯变得更亮一读关键词：电路图、都能正常发光、甲熄灭二联重要结论：电路的动态分析三解解：四悟本题是混连电路的电流、电压、电阻和分析，并通过分析判断电路中可能发生的现象，分析时应先确定并联部分的变化，再看对整个电路的影响，属易错题由图可知，甲、乙并联后，再与丙串联，当甲灯由于接触不良而熄灭时，并联部分的电阻变大、电流变小、分压变大。对于乙灯，由P=得，分压变大，灯泡电阻不变，所以实际功率变大，故乙丙有可能先亮度变亮后烧毁；当乙灯分压变大时，丙灯分压变小，由P=得，分压变小，灯泡电阻不变，故灯泡会变暗，但当乙灯烧毁后，整个电路断路，丙灯也不亮。综上所述，只有选项B符合题意。故选：B。解题技巧解题技巧6.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，此时三个灯泡的亮度相同。将滑动变阻器的滑片P向右稍微移动一小段，关于三个灯泡亮度之间关系的判断，正确的是（）A丙灯最亮，乙灯最暗B丙灯最亮，甲灯最暗C乙灯最亮，甲灯最暗D乙灯最亮，丙灯最暗一读关键词：电路图、电压不变、亮度相同、滑动变阻器二联重要结论：电功率的计算三解解：（1）当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，并联部分的总电阻变大，串联电路电阻越大分得的电压越大，反之越小，甲灯泡分得的电压变小，并联部分分得的电压变大，即乙灯泡两端的电压变大，P=U2/R，甲灯泡实际功率变小，乙灯的实际功率变大，解题技巧解题技巧三解解：四悟本题考查的是滑动变阻器对电路中电流、电压的调节情况，熟练应用功率公式是正确解题的关键甲、乙两灯原来一样亮，功率相等，P乙P甲；（2）滑动变阻器阻值变大以后，整个电路电阻变大，整个电路总电流变小，通过甲的电流I甲减小，由（1）可知，并联电压变大，则通过乙的电流I乙变大，I丙=I甲I乙，I甲减小，I乙增大，则通过丙的电流比通过甲的电流减小的多（流过甲的电流比流过丙的电流减少的少），灯泡电阻不变，电流的变化量越小，灯泡功率减小量越小，甲的实际功率比丙的实际功率减少的少，原来甲与丙灯泡亮度相同，甲的实际功率与乙的实际功率相等，滑片移动后P甲P丙，（3）由以上分析课知，滑片移动后P乙P甲P丙，乙灯最亮，丙灯最暗，甲灯亮度介于乙丙之间。故选：D。解题技巧解题技巧7.定值电阻R1和小灯泡R2的伏安特性曲线分别如图所示。若将R1和R2串联后接在8V的电源两端，则R1与R2的电功率之比为（）A1：2 B1：3 C2：3 D3：5一读关键词：伏安特性曲线、串联、电功率二联重要结论：电功率的计算三解解：四悟本题考查了求电阻与灯泡的功率之比，根据串联电路特点由图象求出它们两端的电压是正确解题的关键R1和R2串联，通过它们的电流相等，由图象可知，当I=0.3A时，U1=3V，U2=5V，它们的串联电压之和等于电源电压8V，它们的功率之比P1：P2=（U1I）：（U2I）=（3V）：（5V）=3：5；故选：D。解题技巧解题技巧8.现有两个灯泡L1和L2，它们的电阻分别为R1和R2，两端的电压分别为U1和U2，通过两灯泡的电流强度分别为I1和I2，此时两灯泡的电功率分别为P1和P2若R1R2，则下列各关系不可能成立的是（）AU1=U2，I1I2，P1P2BU1U2，I1I2，P1P2CU1U2，I1I2，P1P2DU1U2，I1I2，P1P2一读关键词：电阻、电压、电流、电功率二联重要结论：欧姆定律的应用、电功率的计算三解解：四悟两个电阻大小确定，根据给定的电压大小，根据欧姆定律比较电流大小，根据P=UI比较功率大小，需把各种可能性都考虑到A、U1=U2，R1R2，根据I=U/R得，I1I2，根据P=UI得，P1P2选项错误，符合题意。BD、U1U2，R1R2，根据I=U/R得，I1I2，或I1I2，或I1=I2，根据P=UI得，当U1U2，I1I2，得P1P2，或P1P2，或P1=P2故选项B正确，不符合题意。当U1U2，I1=I2，或I1I2，得P1P2，选项D错误，不符合题意。C、U1U2，R1R2，根据I=U/R得，I1I2，根据P=UI得，P1P2选项错误，符合题意。故选：ACD。解题技巧解题技巧9.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，此后15s内定值电阻R1产生的热量为60J，下列结果正确的是（）A电源电压为10VBR1的阻值为18C滑动变阻器R的最大阻值为9DR1先后两次消耗的电功率之比为4：3解题技巧解题技巧一读关键词：电路图、滑片P移动、电压表示数变化、热量二联重要结论：电功率的计算、欧姆定律的应用三解解：由电路图可知，R1与R串联，电压表测R两端的电压，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，当滑片在中点时，电路中的电流：I1=则滑动变阻器两端的电压：U1=I1=4V由题意知，当滑片滑到b处时因R的接入电阻变大，故电压表示数应增大，即滑片滑到b点时，滑动变阻器两端电压为U2=4V+2V=6V，同理得：R=6V用式比式可得：解得：R=R1将代入式可得：R1=6V，解题技巧解题技巧三解解：四悟本题已知量较少，故无法直接求出结果，所以其难点在于学生能否准确地建立方程，应根据题意灵活设定未知量，列出方程才能准确求解解得：U=12V，故A错误；当滑片滑到b点时，R1两端电压为U2=12V6V=6V，则由Q=t可得：R1=15s=9，故B错误；R的最大阻值：R=R1=9，故C正确；滑片在中点时，R1两端的电压为12V4V=8V，滑片在b点时电压为6V，由P=可得，R1先后两次消耗的电功率之比：故D错误。故选：C。解题技巧解题技巧10.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R，设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同时间内（）A电炉和电动机产生的电热相等B电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率C电炉两端电压小于电动机两端电压D电炉和电动机两端电压相等一读关键词：电阻相同、流相同二联重要结论：电功、电功率三解解：A、电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用。根据焦耳定律Q=I2rt，得，电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等。故A正确。解题技巧解题技巧三解解：四悟明确电动机工作时电功只能用W=UIt求，电热只能用焦耳定律求；电炉工作时，电热等于电功，W=UIt=I2rtB、电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率。故B错误。CD、设电流为I，则电炉两端电压U炉=Ir，电动机两端电压U机Ir，所以U机U炉即电动机两端电压大于电炉两端电压，故C正确，D错误。故选：AC。解题技巧解题技巧11.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为58A，若电源电压为12.5V，电源内阻为0.05，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率减少（）A35.8WB43.2WC48.2WD76.8W一读关键词：车灯会瞬时变暗、电表示数、电功率二联重要结论：闭合电路的欧姆定律、电功、电功率三解解：四悟本题要注意电路的结构，无论开关是否闭合，灯泡两端的电压都为路端电压；同时要注意电动机为非纯电阻用电器，不能适用欧姆定律，路端电压可以由U=EIr求得电动机不启动时，灯泡的电压为电源路端电压，设为UL，电动机启动后灯泡电压仍为路端电压，设为UL。由欧姆定律得I=E/(R+r)解得R=1.2，灯泡消耗功率为PL=EII2r=12.5101020.05=120W；电动机启动后，路端电压UL=EIr=12.5580.05=9.6V，灯泡消耗电功率为PL=W=76.8W。所以灯泡功率降低了P=120W76.8W=43.2W；故选B解题技巧解题技巧12.晓岚同学在科技月制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响，他将电表接入电路中，其电路如图所示。电源两端电压不变，R1的阻值为20，滑动变阻器的最大阻值为R2当开关S闭合，S1、S2 断开时，将滑动变阻器的滑片置于b端，此时电压表示数为U1，R3消耗的功率P3为6.4W；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U2；当开关S、S1、S2都闭合时，将滑动变阻器的滑片置于中点，电流表的示数为I2已知I1：I2=3：7，U1：U2=2：9则下列说法中正确的是（）AR2的阻值为30B电源电压为36VCR3的阻值为20D当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片置于b端时，多档位电热器消耗的电功率为104.4W解题技巧解题技巧一读关键词：电路图、滑动变阻器滑片移动、电压表电流表示数比值二联重要结论：欧姆定律的应用、电功率的计算三解解：开关S闭合，S1、S2断开，滑片置于b端时，电路图如图一所示。开关S、S2闭合，S1断开时，电路图如图二所示。开关S、S1、S2都闭合时，滑片置于中点时，电路图如图三所示。已知R1=20，P3=6.4W，I1：I2=3：7，U1：U2=2：9，设电源电压为U；由欧姆定律得：P3=I2R3=R3=6.4W解题技巧解题技巧三解解：四悟做这类题目时关键是能够分析出开关的闭合对电路引起的变化，同时要能够根据已知条件列出相应的关系式，从而组成方程组进行求解由，R1=20解得：U=36V，R2=30，R3=40。开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片置于b端时，电热器消耗的电功率为P=P1+P2+P3=140.4W。故选：AB。解题技巧解题技巧13.某商场安装了一台倾角为30的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速度向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9kW不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速度和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的人数最多为（设人的平均质量为60kg）（）A25人B20人C14人D12人一读关键词：电压、电流、扶梯的倾角、人的平均质量、扶梯的速度二联重要结论：功率计算公式的应用三解解：四悟本题考查了学生对功率公式的掌握和运用，能利用P=Fv=Gvsin30求出输送一个人的功率是本题的关键维持扶梯运转的功率：P0=UI=380V5A=1900W=1.9kW，电动机的最大输出功率为P最大=4.9kW可用于输送顾客功率：P=P最大P0=4.9kW1.9kW=3kW，输送一个人的功率：P=Gvsin30=mgvsin30=60kg10N/kg0.4m/ssin30=120W，同时乘载的最多人数：n=P/P=3000W/120W=25(人）故选：A。解题技巧解题技巧14.在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P从变阻器当中某位置滑到最右端的过程中，R2的电功率有可能（）A始终变小B始终变大C先变小，后变大 D先变大，后变小一读关键词：电路图、电源电压不变、滑动变阻器的滑片移动、电功率二联重要结论：电路的动态分析、电功率的计算三解解：因R2的电功率，取决于通过的电流和两端的电压所以，设R2接入电路的电阻为R，且0RR2，则串联电路的电流为：I=，R2上功率：解题技巧解题技巧三解解：四悟本题是一道动态分析题，难度太大；需要熟练应用串联电路特点、欧姆定律和功率公式即可正确解题，关键是会利用二次函数分析1/（R1+R）的变化这是一个关于的二次函数，二次项系数R1U2，一次项系数U2，根据二次函数的性质，可知：当时，即R+R1=2R1时，R上功率最大；当滑动变阻器的滑片P从变阻器当中某一位置滑到最右端的过程中，则根据二次函数的图象可得结论：若R一开始小于R1，但是R2小于等于R1，则电功率P一直变大；若R一开始小于R1，但是R2大于R1，则电功率P先变大后变小；若R一开始大于等于R1，则电功率P一直变小；故选：ABD。解题技巧解题技巧15.如图所示，均匀圆环电阻R0=8，电压恒定为6V，定值电阻R=1导电滑臂OA的电阻不计，可以在圆环上无摩擦地滑动圆环可以产生的最大电功率为W；电源可以产生的最小电功率为W一读关键词：所给图示、无摩擦地滑动、最大电功率二联重要结论：电功率的计算、欧姆定律的应用、电阻的串联、电阻的并联三解解：（1）由电路图可知，圆环中上部分圆弧电阻R1和下部分圆弧电阻R2并联，然后与R串联；电路中的电流：I=圆环可以产生的电功率：P环=I2R环=（）2R环解题技巧解题技巧三解解：四悟本题关键是会判断电路的连接方式，难点是利用数学方法得出圆环产生的最大功率和并联电阻的最大值所以，当R环=R=1时，圆环可以产生的电功率最大，最大为：P环大=9W；（2）当圆环的电阻最大时，电源产生的电功率最小，R1和R2并联，且R1+R2=8要使R环最大，必须保证R1，R2相差最小即R1=R2=4时，此时R环=2，电源可以产生的最小电功率：Pmin=12W故答案为：9；12解题技巧解题技巧16.在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图a所示图中电流、电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8V”字样（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整（2）正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数其故障原因可能是：（3）故障排除后开始实验，当变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为3.0V接着应将滑片向滑动，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数如图b所示则灯泡的额定功率为W解题技巧解题技巧（4）实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻（阻值适当）和一个单刀双掷开关（符号为：）借助原有的实验器材，顺利完成了实验假如由你来做该实验，要求电路只连接一次，请设计实验方案在虚线框内画出实验电路图简述实验步骤：（用相应的字母表示出的物理量）写出灯泡额定功率的表达式P额=（用已知量和测量量表示）解题技巧解题技巧一读关键词：测量小灯泡的额定功率二联重要结论：电功率的测量、串联电路的电压规律、欧姆定律的应用三解解：（1）测灯泡功率实验，电压表测灯泡两端电压，电流表测通过灯泡的电流，实物图连接如下图1所示：（2）发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数其故障原因可能是灯泡断路或灯座断路；（3）电压表示数为3V小于灯泡额定电压，为测灯泡额定电压，应增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器连入电路中的阻值大小，所以，应向右移动滑片，使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V；由图b知，电流表量程为00.6A，其分度值为0.02A，示数为0.4A，灯泡额定功率P=UI=3.8V0.4A=1.52W；解题技巧解题技巧三解解：（4）在上面分析的基础上，实验电路图如下图2所示：实验步骤：a、根据电路图连接电路，闭合开关S1、S2接1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.8V；b、保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U在中，因电路的连接关系没有改变，各用电器的电压保持不变，所以灯仍正常发光，根据串联电路电压的特点，定值电阻的电压U定=U3.8V，通过其的电流，即灯泡正常发光时的电流IR0=，灯泡额定功率P额=U额IR0=3.8V解题技巧解题技巧三解解：四悟本题考查了电路的连接、故障的分析、实验操作、电表读数、求灯泡额定功率及设计实验方案的能力，综合性强，难度大，对能力要求高故答案为：（1）见上图1；（2）灯泡断路或灯座断路（3）右；1.52；（4）见上图2；a闭合开关S1、S2接1，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3.8V；b、保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U；3.8V解题技巧解题技巧17.如图所示，ab两端电压U不变，若cd两端接理想电压表，则示数为60V，若cd两端接理想电流表，则示数为3A，若cd两端接电阻R3，则R1、R2、R3上消耗的电功率相等电阻R1、R2、R3的阻值分别为，a、b两端的电压为V一读关键词：电路图、电压表和电流表示数、电功率相等二联重要结论：欧姆定律的应用、电阻的串联三解解：四悟本题考查了欧姆定律的应用以及串并联电路中电流和电压的关系，比较复杂，计算量较大cd端接电压表时：I=，IR2=60V；cd端接电流表时：R2短路，I=3A；cd端接R3，功率相等，R2和R3并联：U2=U3，由P=可得R2=R3，I1=I2+I3=2I3=2I2，由题意知三个电阻消耗的功率相等，由P=I2R可得R1=；将联立得：R1=25，R2=R3=100，U=75故答案为：25；100；100；75解题技巧解题技巧18.将电阻丝制成半径大小不同的两个圆环和一个正方形框按图所示的方法连接若各接触点都导电良好，大圆环的总电阻等于160现用导线在a、b两点间连接6V的电源此时电路中的电功率等于1.8W则a、b两点间的电阻等于；若用导线截面直径为原电阻丝两倍的电阻丝替换大圆环上a、b间的1/4圆环电阻丝，则电路中的电功率将变为W一读关键词：电压、电功率、总电阻二联重要结论：欧姆定律的应用、影响电阻大小的因素、电功率的计算三解解：（1）a、b两点间的电阻RP=R=20；解题技巧解题技巧三解解：四悟题第二空的关键点在于分析变粗后的电阻变小为原电阻的四分之一，利用P=U2/R计算出功率，又其他部分没有变化，故分步计算出功率相加即可（2）大圆环的总电阻等于160欧，a、b间的1/4圆环电阻丝电阻R1=40；导线截面直径为原电阻丝两倍，则截面积是原来的4倍，电阻就是原来的1/4，R2=10原来1/4圆环电阻丝的功率P1=0.9W后来1/4圆环电阻丝的功率P2=3.6W其他部分的功率一直没变是P3=PP1=1.8W0.9W=0.9W电路中的电功率将变为P0=P2+P3=4.5W故答案为：20；4.5解题技巧解题技巧19.有两根电阻丝R1、R2和一个电源E，且电源E两端电压保持不变如果只将电阻丝R1接在电源E两端，电阻丝R1在120s内产生的热量为12Q；如果将电阻丝R1、R2并联接在电源E两端，电阻丝R1、R2在60s内产生的总热量为8Q；如果将电阻丝R1、R2串联接在电源E两端，为使电阻丝R1、R2产生的总热量为3Q，则需要通电的时间是s解题技巧解题技巧一读关键词：电阻丝不同时间产生的不同热量、串联、总热量二联重要结论：焦耳定律、焦耳定律的计算公式及其应用三解解：四悟本题考查焦耳定律的应用，因题目中没有告诉具体的数值导致计算量较大，此类题目要注意公式的正确简化当只有R1接在电源两端时，由焦耳定律可得：12Q=t1；则可得R1=当两电阻并联时，由焦耳定律得：8Q=则可得：R2=30当两电阻串联时，由焦耳定律得：3Q=将R1、R2代入可得：3Q=则解得：t=120s；故答案为：120解题技巧解题技巧20.在图甲、乙所示的两个电路中，电源电压一定，若图甲中R0（阻值已知）两端的电压为图乙中R0两端电压的2倍，且两个电路中电源消耗的电功率相同，则R1=R0；R2=R0一读关键词：电路图、不同图中R0电压关系、电功率相同二联重要结论：电功率的计算、欧姆定律的应用三解解：四悟本题关键是根据条件两个电路中电源消耗的电功率相同和P=U2/R和P=UI得出两电路中总电阻相同和电路中总电流相等甲乙两电路的总电阻为R甲=R0，R乙=R2+电源电压不变,且两个电路中电源消耗的电功率相同R甲=R乙，通过甲的电流和乙电路图的干路电流相等设为I即R0=R2+图甲中R0两端的电压为图乙中R0两端电压的2倍U=IR0（I）R0=U由式可得：R1=2（R0R2）联立两式可得：R1=R0，R2=R0故答案为：解题技巧解题技巧21.如图电路中，电源两端电压保持不变，a，b是滑动变阻器的两个端点，R2=20，灯L标有“9V8.1W”字样当S1断开，S2闭合，变阻器滑片P滑至a端时，电流表的示数为0.6A；当S1、S2都闭合，滑片P滑至b端时，电流表的示数为0.45A，则当S1、S2都断开，滑片P在a、b间滑动时，电路中消耗的最大功率和最小功率之比为解题技巧解题技巧一读关键词：电路图、灯泡铭牌、变阻器滑片移动、最大功率、最小功率二联重要结论：电功率的计算三解解：P=，灯泡电阻RL=10；当S1断开，S2闭合，变阻器滑片P滑至a端时只有灯泡接入电路，I=电源电压U=IRL=0.6A10=6V；当S1、S2都闭合，滑片P滑至b端时，两电阻并联接在电源两端，通过R2的电流I2=0.3A，通过滑动变阻器的电流I1=II2=0.45A0.3A=0.15A，解题技巧解题技巧三解解：四悟本题分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键；分析清楚电路结构、应用串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题I=滑动变阻器的最大阻值：R1最大=40；S1、S2都断开时，灯泡与滑动变阻器串联，滑片在a端时，只有灯泡接入电路，电路电流最大：I最大=I=0.6A，当滑片在b端时，电路电流最小，I最小=0.12A，滑片P在a、b间滑动时，电路中消耗的最大功率和最小功率之比：故答案为：5：1解题技巧解题技巧22.图中所有电阻的额定功率都是4W，若从A点流入的电流为2A，则图中阻值为2的那个电阻消耗的功率为W一读关键词：电路图、额定功率、电流、电阻、功率二联重要结论：电功率的计算三解解：如图，从图1中红色虚线断开电路，右边的部分分离出来得到图2则CD两点间的等效电阻为：两个1和2串联后的电阻为4，再与4的电阻并联，得到的电阻为2，这个等效电阻接回断点，将构成与图1红色虚线右部分完全同样的支路解题技巧解题技巧三解解：四悟本题关键是弄清电路中各电阻的连接情况难点是利用等效替代法对电路分流特点的分析对于图2，两条支路的电阻值都是4，若有一电流I从C点流入，则两条支路各分得I的电流所以，电流若从A流入，则经过图1中的E、F、G三点都会平分一次电流，经过了3点，则平分了3次：A点流入2A电流，到E点平分出A=1A电流，到F点平分出A=0.5A电流，到G点平分出A=0.25A电流，即流经阻值为2欧姆的电阻只有0.25A电流，消耗功率则为：P=I2R=（0.25A）22=0.125W故答案为：0.125解题技巧解题技巧23.有两种灯泡，分别标有”110V60W”和”110V25W”，把它们接入家庭照明电路中（1）能不能各取一只串联使用？请说明原因（2）若把两种灯泡在同一电路中混合使用，并使它们都能正常发光，最少应各使用多少只，如何连接？（3）这时总功率是多少？一读关键词：灯泡铭牌、接入家庭照明电路中二联重要结论：电功率的计算三解解：（1）根据公式R=可得：60瓦灯的电阻：R1=201.7，25瓦灯的电阻：R2=484，串联后，25瓦灯的电压为U2，根据串联分压，U2=代入数据,解得:U2=155V,超过了灯的额定电压所以，不能各取一只串联使用解题技巧解题技巧三解解：四悟本题关键是电功率公式及其变形的灵活运用，重点知道串联电路中的分压特点，各电阻两端的电压与电阻值成正比，同时掌握并联电路的总电阻小于任何一个并联的电阻（2）因家庭照明电路电压远大于灯泡的实际电压，则应采取串联分压的特点，又因灯泡的额定电压相等为照明电压的一半，所以设使用60瓦的灯m只，使用25瓦的灯n只，分别并联后再串联使用，各分压110伏时，才能正常发光，此时有：答：使用5只60瓦的灯并联后，再与12只并联的25瓦的灯串联即可（3）此时总功率为P=P1+P2=560W+1225W=600W答：此时总功率为600W解题技巧解题技巧24.在如图所示的电路中，电流表的量程为00.6A，电压表的最程为03V，R3=4求（画出相应的等效电路图）：（1）只闭合开关S1时，电路消耗的功率为4W，则电源电压U为多少？（2）只闭合开关S2时，灯泡R1正常发光，R3消耗的功率为0.64W，则灯泡的电阻R1为多少？（写出解题思路后再求解）（3）只闭合开S3时，在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下，则变阻器R2的取值范围是多少？解题技巧解题技巧一读关键词：电路图、不同开关的闭合二联重要结论：电功率的计算、等效电路、欧姆定律的应用、电阻的串联三解解：（1）只闭合开关Sl时，等效电路如下图：电源的电压为U=（2）只闭合开关S2时，等效电路如下图：思路一：R1=RR3R=I=I3=思路二：R1=电路中电流为I1=I3=此时R3两端的电压为U3=电阻R1两端的电压为U1=UU3=4V1.6V=2.4V；电阻R1的阻值为R1=解题技巧解题技巧三解解：四悟本题要求学生能通过电路中开关的通断得出正确的电路图，并能灵活应用串联电路的规律及欧姆定律求解（3）只闭合开关S3时，等效电路如下图：灯泡正常发光时的电流为0.4A，电流表的量程为00.6A，则电路中的最大电流为I=0.4A，此时电路中的总电阻为R=滑动变阻器接入电路的最小值为R2=RR1=106=4；当滑片右移时，在不损坏电压表的情况下有：电压表的示数U2=3V，R1两端的电压为U1=UU2=4V3V=1V，此时通过滑动变阻器的电流为I2=I1=滑动变阻器接入电路的最大阻值为R2=变阻器R2的阻值范围是418答：（1）电源电压为4V；（2）灯泡的电阻为6；（3）变阻器R2的取值范围为418解题技巧解题技巧25.如图所示的电路中，灯泡L上标有“8V4W”字样，滑动变阻器的最大阻值为R1，R2的阻值为8，电源电压保持不变当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光；当开关S1、S2断开，S3闭合时，改变滑片P的位置，使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1和R1，在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等求：（1）电源电压；（2）灯泡正常发光时，电流表的示数；（3）滑动变阻器的最大阻值解题技巧解题技巧一读关键词：电路图、开关都闭合灯泡正常发光、滑动变阻器滑片移动、功率相等二联重要结论：欧姆定律的应用、电功率的计算三解解：（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，R2与灯泡L并联，电流表A测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光时两端的电压和额定电压相等，所以，电源的电压U=UL=8V；（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，R2与灯泡L并联，电流表A测干路电流，由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL=0.5A，通过R2的电流：I2=1A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，灯泡正常发光时，电流表的示数：I=I2+IL=1A+0.5A=1.5A；解题技巧解题技巧三解解：四悟本题关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及利用滑动变阻器消耗的电功率相等得出滑动变阻器的最大阻值（3）灯泡的电阻：RL=16，当开关S1、S2断开，S3闭合时，滑动变阻器与灯泡串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1、R1时电路中的电流：因在这两种情况下滑动变阻器消耗的功率相等，所以，由P=I2R可得：I12R1=I22R1，即（）2R1=（）2R1，解得：R1=32答：（1）电源电压为8V；（2）电流表示数为1.5A；（3）滑动变阻器的最在阻值是32解题技巧解题技巧26.如图是一个加热、保温电路的一部分电热丝R1规格为“220V1100W”，限流电阻R2=506电路的工作原理是：当温控开关S接a时，电热丝R1接入电路，电路处于加热状态；当达到一定温度时，温控开关S自动从a切换到b，电路处于保温状态正常工作时，加热功率1100W，保温功率88W（电源电压保持不变，电阻不随温度变化）（1）请你按照上述原理，对右图进行连线，使它成为完整的电路图；（2）某天在使用（1）中已经连接完整的电路时，R1烧毁了有人想使电路恢复正常工作，设计了下面方案请通过计算、分析，对两个方案作出评价：方案一：用“220V220W”电热丝R3、“220V880W”电热丝R4串联替代R1；方案二：用两根都是“220V550W”的电热丝R5并联替代Rl（3）请你选用下表所提供的电热丝，再设计一个方案，使（2）中损坏的电路恢复正常工作，并说明设计理由电热丝解题技巧解题技巧一读关键词：电热丝规格、电路的工作原理、功率二联重要结论：电功与热量的综合计算三解解：（1）接a时，只有电阻R1工作，处于加热状态，接b时，两电阻都工作，处于保温状态，如图所示：（2）方案一：R3=220，同理R4=55R3、R4串联后：加热时：P串=176W1100W，保温时：P串=62.0W88W，都不符合题意，方案一不可行解题技巧解题技巧三解解：方案二：R1=44，同理R5=88两根电热丝R5并联后总电阻值是44，能替代R1，加热时功率为1100W；保温时功率为88W正常工作时，都符合题意；并且当其中一根电热丝烧坏时，电路仍可以工作加热时：R5正常工作，P=550W1100W保温时：P=81.5W88W，当一根电热丝断开后，都不合题意，而且不能及时发现故方案二不是最佳的解题技巧解题技巧三解解：四悟本题关键是公式及其变形的灵活运用，难点是电路的连接和设计，这也是本题的重点（3）设计如下：将两根“110V550W”电热丝R9串联替代R1理由：一个电热丝的电阻值为R9R9=22，两根电热丝串联后总阻值是44，接在220V电压下能正常工作，能完全等效替代R1，符合题意要求解题技巧解题技巧27.某同学利用图（a）所示的电路研究灯泡L1（6V，1.5W）、L2（6V，10W）的发光情况（假设灯泡电阻恒定），图（b）为实物图（1）他分别将L1、L2接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为6V时，发现灯泡均能正常发光在图（b）中用笔线代替导线将电路连线补充完整（2）接着他将L1和L2串联后接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为6V时，发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮，出现这种现象的原因是（3）现有如下器材：电源E（6V，内阻不计），灯泡L1（6V，1.5W）、L2（6V，10W），L3（6V，10W），单刀双掷开关S在图（c）中设计一个机动车转向灯的控制电路：当单刀双掷开关S与1相接时，信号灯L1亮，右转向灯L2亮而左转向灯L3不亮；当单刀双掷开关S与2相接时，信号灯L1亮，左转向灯L3亮而右转向灯L2不亮解题技巧解题技巧一读关键词：研究灯泡的发光情况二联重要结论：串联电路和并联电路的辨别、根据实物图画电路图、实物的电路连接三解解：四悟会识别串并联电路，会设计根据电路图连接实物电路，会根据要求画出符合要求的电路图（1）根据滑动变阻器一上一下的接线原则，使滑动变阻器的上边的一个接线柱与灯泡的右接线柱相连，并使电源的负极与滑动变阻器的左下端的接线柱相连；如图所示（2）因为将两灯泡串联后接在6V的电路中时，由于RL2比RL1小得多，灯泡L2分得的电压很小，虽然有电流渡过，但功率很小，远远小于其额定功率，因此不能发光（3）从电源的正极开始，是单刀双掷开关拨至位置1时，信号灯L1与L3串联后，与右转向灯L2并联；当单刀双掷开关S与2相接时，信号灯L1与灯L2串联后，与左转向灯L3并联如图所示：解题技巧解题技巧28.某科学兴趣小组的同学在实验室发现一个有趣的元件（如图甲所示）：透明玻璃壳内有一个标有“6V3W”字样的小灯泡L（阻值不变）和一个由一种特殊金属丝制成的导体R0，A、B、C是其外露的三个接线柱为进一步了解导体R0的某些特征，他们使用了如图乙所示电源电压恒为6V的实验装置：把导线M，N分别与A，C接线柱相连，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，测得了一组电流表和电压表的读数，并绘制成图丙所示曲线（1）小灯泡L的电阻值，当它正常工作时，通过的电流是A（2）小明同学在原来连线的基础上，再用导线连接A、B两个接线柱，闭合开关S，把滑片P移到a端，此时电流表的示数是多少安培？（3）若把导线M、N分别接到A、B接线柱上，闭合开关S，把滑片P移到a端，则小灯泡消耗的电功率为多少？（温馨提示：可用作图法辅助求解）解题技巧解题技巧一读关键词：灯泡铭牌、电路图、了解导体R0的某些特征二联重要结论：电功率的计算、串联电路和并联电路的辨别、欧姆定律的应用、电路的动态分析三解解：（1）灯丝电阻：灯正常工作时的电流：答：小灯泡L的电阻值为12，当它正常工作时，通过的电流是0.5A；（2）再用导线连接A、B两个接线柱，闭合开关S，把滑片P移到a端，如下图所示，U=6V，R0与L并联由图丙可知：I0=0.45A，I=I0+IL=0.45A+0.5A=0.95A，此时电流表的示数为0.95A答：小明在原来连线的基础上，再用导线连接A、B两个接线柱，闭合开关S，把滑片P移到a端，此时电流表的示数是0.95A；解题技巧解题技巧三解解：四悟本题考查了学生对灯铭牌的理解和运用、电路动态分析、串并联电路的特点，涉及到画电路图、作UI图象，属于难题（3）把导线M、N分别接到A、B接线柱上，闭合开关S，把滑片P移到a端，如下图所示，R0与L串联，U=UL+U0=ILRL+U0=I0RL+U0，即：6V=12I0+U0，在图丙中做的图象，与原曲线相交得到：I0=0.3A，此时U0=2.4V，PL=ULIL=（UU0）I0=（6V2.4V）0.3A=1.08W答：若把导线M、N分别接到A、B接线柱上，闭合开关S，把滑片P移到a端，则小灯泡消耗的电功率为1.08W解题技巧解题技巧29.三峡水利枢纽工程是中国规模最大的水利枢纽工程，如图示枢纽控制流域面积约1.0106km2，占长江流域面积的56%，坝址所在位置年平均流量为Q：4.51011m3水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面，在发电方面，三峡水电站共安装32台7105kW水轮发电机组，另外还有2台S104kW的电源机组，总装机容量（指34台发电机组同时工作时的总发电功率）P=2.25107kW，设计年发电量约W=1011kWh阅读上述材料，解答下列问题（水的密度p=1.0103kg/m3，取g=10N/kg）：（1）若三峡电站上、下游水位差按h=100m计算，试求三峡电站将水的势能转化为电能的效率；（2）若34台发电机组全部发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间t为多少天？解题技巧解题技巧一读关键词：有年平均流量、水位差、总装机容量、年平均发电量二联重要结论：交流发电机及其产生正弦式电流的原理、能量守恒定律三解解：四悟本题考查能量的转化效率的算法，关键是公式及其变形的灵活运用，有一定的难度（1）年平均流水量总重：G=mg=Vg=1O103kg/m34.51011m310N/kg=4.51015N，流水年平均做的总功：W总=Gh=4.51015N100m=4.51017J，年平均发电量：W=1011kWh=3.61017J，三峡电站将水流的势能转化为电能的效率为：=100%=(3.61017J)/(4.51017J)100%=80%；（2）平均发电时间：t=4444.4h=185天答：（1）三峡电站将水的势能转化为电能的效率为72.6%（2）每台发电机组平均年发电机组平均年发电时间t为185天解题技巧解题技巧30.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m=3103kg当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=50A，电压U=300V在此行驶状态下：（1）求驱动电机的输入功率P电；（2）若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10N/kg）；（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需太阳能电池板的最小面积结合计算结果，简述你对该设想的思考(已知太阳辐射的总功率P0=41026W，太阳到地球的距离r=1.51011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%)解题技巧解题技巧一读关键词：输入电流，电压、牵引、阻力、太阳能电池板二联重要结论：能量守恒定律、功率、平均功率和瞬时功率、电功、电功率三解解：（1）驱动电机的输入功率P电=IU=1.5104W故驱动电机的输入功率P电=1.5104W（2）在匀速行驶时：P机=0.9P电=Fv=fv，故有：v=36km/h=10m/s，带入数据得汽车所受阻力与车重之比为：故汽车所受阻力与车重的比值为0.045（3）当阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最小，设其为S，距太阳中心为r的球面面积：S0=4r2解题技巧解题技巧三解解：四悟本题依据能量转化与守恒考查了太阳能的利用，有一定的现实意义，易错点在于不能正确求出地面上单位面积太阳能功率若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为P，则设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，P=（130%）P/所以由可得：由于P电=15%P，所以电池板的最小面积S=101m2故所需最小面积为101m2分析可行性并提出合理的改进建议：现在还不能达到设计要求，要进一步提高太阳能电池转化率，减小车的质量，提高电动机效率解题技巧解题技巧31.如图所示，电源两端电压U保持不变当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，电阻R1的电功率为P1，电阻RA的电功率为PA；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表的示数U2为2V，电流表的示数为I2，电阻RB的电功率为PB；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P位于最右端时，电阻R2的电功率为8W已知：R1：R2=2：1，P1：PB=1：10，U1：U2=3：2求：（1）电源两端的电压U；（2）电阻R2的阻值；（3）电阻RA的电功率PA解题技巧解题技巧一读关键词：电路图、闭合不同开关出现不同情况电阻，电功率，电压的比值二联重要结论：电功率的计算、等效电路、欧姆定律的应用、电路的动态分析三解解：当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，等效电路如图甲所示；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，等效电路如图乙所示；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P位于最右端时，等效电路如图丙所示（1）已知：U1：U2=3：2，R1：R2=2：1，由图甲、乙得：U1=I1（R1+R2），U2=I2R2，解得：已知：P1：PB=1：10由图甲、乙得：P1=I12R1，PB=I22RB，解得：R1=RBRB=5RA由图乙得：；U2=2V解得：U=12V，答：电源两端的电压为12V解题技巧解题技巧三解解：四悟此题解题过程中，注意电路的分析，根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图，同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系，结合题目中给出的已知条件进行解决（2）由图丙得：,解得：U2=4VP2=8W,R2=2答：电阻R2的阻值为2（3）由电源两端电压U不变得：I1（R1+R2+RA）=I2（R2+RB）解得：RA=9R2由U1：U2=3：2,解得：U1=3VUA=UU1=12V3V=9VRA=9R2=92=18PA=4.5W答：电阻RA的电功率PA是4.5W谢谢观赏谢谢观赏