初中物理电功、电功率经典例题(专题训练).doc

初中物理电功及电功率专题训练 提示：当物体吸热后，终温t2高于初温t1，t = t2 - t1 当物体放热后，终温t2低于初温t1。t = t1- t2 热量计算公式：物理量 单位Q 吸收或放出的热量 J c 比热容 J/(kg)m 质量 kgt 温度差 物体吸热或放热Q = c m t（保证 t 0）燃料燃烧时放热提示：如果是气体燃料可应用Q放 = Vq；物理量 单位Q放 放出的热量 J m 燃料的质量 kgq 燃料的热值 J/kgQ放= mq 物理量 单位I电流 A Q电荷量 库 Ct时间 s提示：电流等于1s内通过导体横截面的电荷量。电流定义式：物理量 单位I电流 A U电压 VR电阻 同一性：I、U、R三量必须对应同一导体（同一段电路）；同时性：I、U、R三量对应的是同一时刻。欧姆定律：物理量 单位W电功 JU电压 VI电流 At通电时间 s提示：(1) I、U、t 必须对同一段电路、同一时刻而言。(2) 式中各量必须采用国际单位；1度=1 kWh = 3.610 6 J。 (3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用；电功公式：W = U I t W = U I t 结合UI R W = I 2Rt W = U I t 结合IU/R W = t 如果电能全部转化为内能，则：Q=W 如电热器。物理量 单位 单位P电功率 W kWW电功 J kWht通电时间 s h电功率公式：P = W /t 物理量 单位P电功率 WI电流 AU电压 V P=P=I2R P = I U只能用于：纯电阻电路。串联电路的特点：电流：在串联电路中，各处的电流都相等。表达式：I=I1=I2 电压：电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。表达式：U=U1+U2 分压原理：串联电路中，用电器的电功率与电阻成正比。表达式：并联电路的特点：电流：在并联电路中，干路中的电流等于各支路中的电流之和。表达式：I=I1+I2 分流原理：电压：各支路两端的电压相等。表达式：U=U1=U2 并联电路中，用电器的电功率与电阻成反比。表达式： 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1A，此时，这盏灯的电功率是_W 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 例3（天津市中考试题）电能表是测量_的仪表1 kWh的电能可供标有“220V40W”的灯泡正常工作_h例4一个“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_的电阻，该电阻消耗的功率是_W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，R10，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：灯的额定电压例6（广州市中考试题）有两个灯泡，L1标有“6V 3W”字样，L2没有标记，测得L2的电阻为6，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（）A12 V3WB12 V 1.5WC9 V 3WD9 V1.5W例7有一盏小灯泡，当它与5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：R5PE10WU15V求：RL，UE（额定）例8 （北京市朝阳区中考试题）将分别标有“6V9W”和“6 V3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12 V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亮例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（）A甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大B甲灯两端的电压一定比乙灯的大C通过甲灯的电量一定比乙灯的多D甲灯的实际功率一定比乙灯的大例10如图235，电源电压和电灯L的电阻均保持不变当开关S闭合后，在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中，下列说法正确的是（）A电压表的示数变大 B电灯L的亮度变暗C电流表A1的示数不变D电流表A2的示数变小图235例11如图236，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27，则电阻R1R2_，电功率P1P2，电功率P1P1_，电功率P1P1_图236例12如图237（a），当变阻器滑片从A点滑到B点时，R1两端的电压比为23，变阻器两端电压比UAUB43（电源电压不变）求：IAIB，RARB，P1P1，PAPB，R1RA（a）（b）（c）图237例13如238（a），已知R1R223，当S2闭合，S1、S3断开时，R1的功率为P1，电路中电流为I；当S1、S3闭合，S2断开时，R1的功率为P1，电路中电流为II（电源电压不变）求：U1U2，P1P1，II 例14如果将两个定值电阻R1和R2以某种形式连接起来，接入电路中，则电阻R1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R1上消耗的电功率为108W（电源电压不变）求：（1）电阻R1和R2的阻值；（2）电阻R2上两次电功率的比值 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，两灯均正常发光，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P甲P甲49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乙例16（北京市1997年中考试题）如图2311（a）所示电路中，灯L1的电阻R2的（不考虑灯丝随温度的变化）电源电压为10V，并保持不变S1、S2为开关当闭合S1，断开S2时，灯L1正常发光，电阻R3消耗的电功率为2W，电压表示数U1；当闭合S2，断开S1时，电阻R4消耗的电功率为W，电压表示数为U1求（1）灯L1的额定功率；（2）电阻R4的阻值（a）（b）（c）图2311已知：R1R2，U10VP32WU1U1P4W求：（1）P1（L1额定功率）；（2）R4 例17（北京市1998年中考试题） 如图2312所示，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I1；当只闭合开关S2时，通过电阻R2的电流是I2；电阻R2消耗的功率是20W，I1I232，当只闭合开关S3时，电阻R3消耗的功率是15W图2312求：（1）只闭合S1时，R1消耗的功率；（2）只闭合S3时，R1消耗的功率已知：I1I232，P220W，P315W求：P1、P1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2314，发热体AB是一根阻值500的电阻丝，C、D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Q1；当S闭合，S接通D点时，电阻丝每分钟放出的热量是Q2；当S断开时，电阻丝每分钟放出的热量是Q3，此时测得C、D两点间的电压是33V图2314（1）按大小排列出Q1、Q2和Q3的顺序是:_ _ _（2）将上述热量由大到小的顺序排列，其比值是20103，求电源电压U和电热器处于保温状态时，每分钟放出的热量例19（北京市海滨区中考试题）图2315是一个电热毯示意电路图R0是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯与电阻丝串联的电阻电热毯上标有“220V 100W”字样，S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关图2315（1）用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态？（2）若要求在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有60J的电能转化为内能，电阻R的阻值是多大？例20（北京市中考试题）图2316，是供电设备向居民楼用户输电的示意图，为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作，居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V，当居民楼内消耗的功率为44 kW的时候图2316（1）通过输电线的电流为多少安?（2）若输电线的总电阻为0.1，供电设备的输出电压是多少伏？（3）居民楼内由于家用电器的增加，将向供电部分申请“增容”，即增加用电功率当居民的用电器的额定功率由44 kW增加到88kW，所有用电器均在正常工作时，输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少?（4）若要求减小输电线损失的功率，用学过的公式及知识说明应采取的措施 例21已知两个小灯泡L1、L2的额定电压均为U额，在额定电压下通过L1的电流I1是通过L2电流I2的2倍，若把灯L1、L2串联后接到电压为U的电源上，则（）图2318例22将标有“6V 3W”的灯泡L1和标“4V 4W”的灯泡L2串联起来接入电路，欲使其中一盏灯能够正常发光，电源电压应是（）A12VB8VC10VD16V例23将一个阻值是4 的电热器放进质量是0.5kg的冷水中，通过电热器的电流是5A，且电热器放出的热量全部被水吸收，则7 min可使水温升高多少度？例24 （广东省中考试题）某电热饮水器上有A、B两根电热丝，将两根电热丝串联接在电源上，20 min可将饮水器中的水加热至沸腾；若将A单独接到同一电源上，同样使初温和质量相同的水加热至沸腾，需要8 min；若将B单独接在同样电源上，使初温和质量相同的水加热至沸腾，需要多长时间?（不计热损失）答案例1：精析考查额定电压，额定功率的概念已知：灯的额定电压UE36，额定功率PE40W，实际电流IL1A求：PL（实际电功率）解先判定灯是否正常发光灯正常发光时：IE1.1A因为灯的实际电流ILIE，所以灯不能正常发光，且PL应PE先求出灯的电阻R32.4R不变灯的实际功率：PLIL2R（1A）232.432.4W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：PLUIL36V1V36W你能看出其中的问题吗？例2：已知UE6VPE6W实际UL3V求：实际PL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R6电压变了，导体消耗的功率改变RL1.5W解法2导体电阻不变根据：RPLPE（）26W1.5W小结从解法2看出，电阻一定时，电压是原来的“n”倍，功率是原来的“n2”倍因为PUI，U是原来的“n”倍，I也是原来的“n”倍，所以P是原来的“n2”倍 答案功率是1.5W:例3：精析电能表是日常生活中常用的仪表考查能否灵活利用WPt进行计算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：W1kWhP40W0.04kW 时间：t25h如果选用国际单位，则计算要麻烦得多答案电功，25例4:精析在串联电路中，利用电流、电压等特点，计算电阻和电功率已知：额定PE6W，UE12V，总电压U36V求：R，PR解灯的额定电压是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；使灯正常发光画出灯与R串联的电路草图231并标出已知量和未知量图231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48，12W例5：解画出灯L和电阻只串联的电路草图232，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则WRI2Rt图232IA0.1AR两端电压：URIR0.1A101V灯L两端电压：ULUUR10V1V9V灯电阻：R0.9灯额定电压：UE30V误解有的同学在算完电流后，直接用：UE100V，是错误的因为此时灯并不是正常发光，电路中的电流不是IE当然，有的同学把UL9V算为灯的额定电压，也是错误的答案灯额定电压为30V例6：解画出L1和L2串联的电路草图233，标明已知量和未知量L1正常发光时，U16V，P13W电路中电流：I0.5A图233此时L2也正常发光，L2两端电压：U2IR20.5A63VP2IU20.5A3V1.5WUU1U26V3V9V答案D例8：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： R14灯L2的电阻： R212求出灯两端的实际电压U1 R1、R2串联 U1U12V3VL2两端电压U2UU112V3V9V比较实际电压和额定电压U1U1，U2U2两灯都不能正常发光；灯L2可能会被烧毁 答案B 例9：精析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 分析家庭电路，灯的连接方式是并联甲、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选项正确甲灯比乙灯亮，在并联电路中，R甲R乙U相同，I甲I乙电量QIt，若两灯同时使用，因为t相同，I甲I乙，则Q甲Q乙，C选项正确答案C、D例10：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，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，灯的亮度不变示数变小答案D例12：精析画出电路变化前后对应的两个电路：如图237（b）（c）所示已知：，解 （）2答案IAIB23，RARB21，P1P149，PAPB89，例14：精析先判断电阻R1、R2的两次连接方式因为总电压不变，由P1P1和R1一定，判断出：U1U1所以第一次R1、R2串联，第二次并联求：R1、R2P2、P2解画出分析电路图239（a）（b）（a）（b）图239同一电阻R1，根据P有（U1U）如图（a）U1U2UR1、R2串如图（b）R1、R2并联，I1I2I9AI16A I23AR13R22 R16（2）求关键求出R2两端电压比从图（a）可知：由图（a）和（b）同一电阻R2：（）2答案R13，R26，P2P249