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1、第 1 页 电功率的计算 专 题 概 述 电功率的计算公式较多，选择合适的公式是一个难点，可分为以下几种类型：公式 PWt，可推导出公式 WPt 和 tWP，一般适用于结合电功的计算。公式 PUI，可推导出公式 UPI和 IPU。公式 PI2R，可推导出公式 RPI2和 IPR，一般适用于串联电路 P 与 R 的定性判断；公式PU2R，可推导出公式RU2P和U PR，一般适用于并联电路P与R的定性判断。类型一 利用 PWt的相关计算 1一只标有“220 V 100 W”的白炽灯，正常工作 1 h 消耗的电能为_度，合_kWh，合_J。22019天水某家庭电能表如图 Z61 所示。若该家庭单独让
2、空调工作，测得 1 min内电能表转盘转了 60 转，则空调消耗的电能为_kW h，空调的电功率是_W。图 Z61 类型二 利用 PUI 的相关计算 3小明家电能表上标有“220 V 20 A”字样，则小明家的用电器总功率不能超过_W。如果接入“220 V 40 W”的灯泡并使其正常发光，最多可接入_个。4甲、乙两灯的额定电压均为 9 V，测得两灯电流随电压变化的关系图像如图 Z62 所示。当把两灯并联在 4 V 电源上时，甲的电阻是_，电路的总功率为_W。图 Z62 5如图 Z63 所示，L 是标有“6 V 1.2 W”字样的小灯泡，R 是定值电阻，断开开关 S2，闭合开关 S1和 S3，灯
3、泡正常发光，电流表的示数为 0.5 A。求：(1)灯泡正常发光时，1 min 内灯泡消耗的电能。(2)定值电阻 R 的阻值。第 2 页(3)断开开关 S1和 S3，闭合 S2，改变电源电压，使灯泡仍正常发光，电路的总功率。图 Z63 6如图 Z64 甲所示电路，电源电压为 3 V，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，当开关 S1、S2都闭合后，电流表的示数为 0.6 A。图 Z64(1)求电阻 R1的阻值。(2)当 S1闭合，S2断开时，将滑片 P 移到中点，电流表的示数如图乙所示，求电阻 R2的最大阻值。(3)当 S1闭合，S2断开时，将滑片 P 从 a 端移至 b 端，求电路消耗的总功率的变
4、化量。类型三 利用公式 PI2R 和 PU2R的相关计算 7如图 Z65 所示，电源电压恒定，小灯泡 L1、L2均标有“12 V 6 W”字样(设灯丝电阻不变)。当 S1、S2闭合时，灯 L1正常发光；当 S1闭合，S2断开时，两盏灯的总功率为()图 Z65 A3 W B6 W C12 W D1.5 W 8电源电压为 3 V 保持不变，把标有“3 V 3 W”的灯 L1和标有“3 V 1.5 W”的灯L2按如图 Z66 所示的方式连接，当开关 S 闭合后，下列说法中正确的是()图 Z66 A灯 L1的实际功率是 3 W B灯 L2的实际功率是 1.5 W C两灯的总功率是 1 W D电压表的示
5、数与电源电压之比是 12 9将两个定值电阻串联接到电压为 U 的电源两端，R1的功率为 P1，R2的功率为 3P1；将这两个定值电阻并联接在电压为 U 的电源两端时，下列说法中正确的是()AR1与 R2的电阻之比为 31 BR2的功率为163P1 第 3 页 C通过 R1与 R2的电流之比为 11 D两电阻的总功率为163P1 102019桂林如图 Z67 所示电路，电源电压恒为 12 V，定值电阻 R 为 12，灯泡 L 标有“12 V 0.5 A”字样，假设灯丝电阻不随温度的变化而变化，求：(1)灯泡 L 的额定功率是多少。(2)当断开开关 S2、闭合 S1和 S3时，电路中的总电流是多少
6、。(3)开关 S1、S2、S3分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小，此时的总功率为多少。图 Z67 112019兰州如图 Z68 所示，电源电压为 12 V 且保持不变，灯泡 L 标有“6 V 3 W”的字样，滑动变阻器的最大阻值为 50，闭合开关 S1、S2，调节滑片 P，当滑动变阻器接入电路的阻值为 R1时，电压表的示数为 U1，R0的功率为 P01，当变阻器接入电路的阻值为 R2时，电压表的示数为 U2，R0的功率为 P02，已知 U1U212，R1R231，P01P024.5 W。求：(1)S1闭合，S2断开，灯泡 L 正常发光时，电路的总功率。(2)S1、S2闭合时，电阻 R
7、0的电功率 P01和 P02。(3)电阻 R0的阻值。图 Z68 详解详析 10.1 0.1 3.6105 20.02 1200 34400 110 48 3.2 5(1)小灯泡正常发光时，1 min 内灯泡消耗的电能：WPt1.2 W60 s72 J。(2)只断开 S2时，电阻与灯泡并联，电源电压为 6 V，灯泡正常发光时通过它的电流：ILPLUL1.2 W6 V0.2 A，第 4 页 通过电阻的电流：IRI总IL0.5 A0.2 A0.3 A，定值电阻的阻值：RUIR6 V0.3 A20。(3)断开开关 S1和 S3，闭合开关 S2，电阻与灯泡串联，灯泡仍正常发光，此时电路中的电流 IIL
8、0.2 A，电阻两端的电压 UIR0.2 A20 4 V，电路的总功率 PU总I(UUL)I(4 V6 V)0.2 A2 W。6导学号：62512245(1)当开关 S1、S2都闭合后，电路为 R1的基本电路，电流表测量电路电流；电阻 R1的阻值：R1UI3 V0.6 A5。(2)当 S1闭合，S2断开时，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流；根据图乙可知，电流表的量程为 00.6 A，分度值为 0.02 A，示数为 0.2 A，因此滑片在中点时，电路中电流为 0.2 A；电路的总电阻：RUI3 V0.2 A15；因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，故此时滑动变阻器接入电路的阻值为
9、15 5 10；则变阻器 R2的最大阻值为 210 20。(3)当 S1闭合，S2断开时，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路中电流；当滑片在 a 端时，电路为 R1的基本电路，则电路中的电流为 0.6 A，电路消耗的总功率：PaUI3 V0.6 A1.8 W；当滑片在 b 端时，定值电阻与滑动变阻器串联，电路中的电流：IUR1R23 V5 20 325 A，电路消耗的总功率：PbUI3 V325A0.36 W；故PPaPb1.8 W0.36 W1.44 W。7A 8.C 9.B 10(1)灯泡 L 标有“12 V 0.5 A”字样，表示灯的额定电压为 12 V，额定电流为 0.5 A，则
10、灯 L 的额定功率：PUI12 V0.5 A6 W。(2)当断开开关 S2、闭合 S1和 S3时，灯 L 与 R 并联，因电源电压为 12 V，故灯 L 正常发光，通过的电流为 0.5 A，根据欧姆定律得，通过 R 的电流：IRUR12 V12 1 A，根据并联电路电流的规律，电路中的总电流：第 5 页 IILIR0.5 A1 A1.5 A。(3)由欧姆定律 IUR，灯的电阻：RLUI12 V0.5 A24，由 PUIU2R可知，当电路的总电阻最大时，电路的总功率最小，根据并联电路的总电阻小于其中任一电阻，串联电路的总电阻大于任一电阻，故当灯 L 与 R 串联时，即 S1、S3断开，S2闭合，
11、灯 L 与R 串联时，总电阻最大，此时电路的总电阻：R串联RLR24 12 36，电路的最小电功率：P最小U2R串联（12 V）236 4 W。11导学号：62512247(1)由 PUI 可得，灯泡的额定电流：IP额U额3 W6 V0.5 A；电路消耗的总功率：PUI12 V0.5 A6 W。(2)由 PU2R可得，P01U12R0，P02U22R0；因为 U1U212，所以 P01P0214；又因为 P01P024.5 W，所以 P01154.5 W0.9 W，P02454.5 W3.6 W。(3)由欧姆定律可得，当滑动变阻器接入电路的阻值为R1时，电路中的电流：I112 VU1R1；当滑动变阻器接入电路的阻值为 R2时，电路中的电流：I212 VU2R2；则 P01U112 VU1R1，P02U212 VU2R2；又已知 P01P0214，U1U212，R1R231；可得：U13 V，U26 V；即当滑动变阻器接入电路的阻值为 R1时，电压表的示数为 3 V；由 P01U12R0可得，R0U12P01（3 V）20.9 W10。