专题07 电功及电功率专题计算-备战2021年中考物理必考计算精解精练

专题07 电功及电功率 电功求解： 电功的内容：电流通过导体所做的功。 电功的表达式：W=UIt，推导公式：W= eq \f(U2,R) t，W=I2Rt。 焦耳定律内容： 1、焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。计算公式：Q=I2Rt(适用于所有电路)。 2、对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q＝W），这时以下公式均成立Q=UIt，Q= eq \f(U2,R) t，Q=Pt；对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q=I2Rt。 （1）在串联电路和并联电路中，电流产生的总热量等于部分电热之和； （2）串联电路中，各部分电路的热量与其电阻成正比，即 eq \f(Q1,Q2) = eq \f(R1,R2) ； 并联电路中，各部分电路的热量与其电阻成反比，即 eq \f(Q1,Q2) = eq \f(R2,R1) 。 电功率求解： 1、电功率的定义式： 推导式：W=Pt 2、电功率计算公式： =UI（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：P=I2R= 串联电路中电流处处相等，比较用电器消耗功率的多少一般采用P=I2R，并联电路各支路两端电压相等，比较用电器消耗功率的多少一般采用P= 。 考点一：比值问题 1．（2020•哈尔滨）如图所示，L1“3V 3W”、L2“3V 1.5W”。灯丝电阻不变，电源电压3V．开关S闭合后，下列说法正确的是（　　） A．L1和L2的电阻之比是2：1 B．L1和L2的电流之比是1：2 C．L1两端电压是2V D．两灯消耗的总功率是1W 【答案】D 【解析】根据电路图可知，两灯泡串联； A、根据P＝知， L1的电阻为：R1＝＝＝3Ω； L2的电阻为：R2＝＝＝6Ω； 所以L1和L2的电阻之比为：＝＝，故A错误； B、因为串联电路电流处处相等，所以L1和L2的电流之比是1：1，故B错误； C、电路的电流为I＝＝＝A， L1两端电压是：U1＝IR1＝A×3Ω＝1V，故C错误； D、两灯泡消耗的总功率为：P＝＝＝1W，故D正确。 2．（2019•新疆）如图电路中，R1：R2＝2：3，开关闭合后，电路的总功率为P0．若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率仍为P0；若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，电路的总功率为P；则P：P0等于（　　） A．3：2 B．4：3 C．5：4 D．6：5 【答案】A 【解析】由图知，两个滑动变阻器并联； 由题意知，R1：R2＝2：3，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 开关闭合后，电路的总功率： P0＝+，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率： P0＝+，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 由以上①②③式可解得：R1＝4Ω，R2＝6Ω； 将R1＝4Ω，R2＝6Ω代入②式可得：P0＝+＝+﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ 若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，此时电路的总功率： P＝+＝+﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤ 由④⑤两式可解得：P：P0＝（+）：（+）＝3：2。 考点二：图像问题 3．（2020•陕西）如图1所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．滑片从最左端向最右端滑动过程中，电流表示数变小 B．滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变 C．电源电压为6V D．电路消耗的最大功率为3.6W 【答案】C 【解析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当变阻器滑片向右滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小， 由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的读数变大，故A错误； （2）由电路图可知，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测滑动变阻器中的电流，所以电压表与电流表示数之比为滑动变阻器的电阻，因为变阻器滑片向右滑动过程中变阻器接入电路中的电阻变小，所以电压表与电流表示数之比变小，故B错误； （3）由图2可知，当滑动变阻器的电阻为5Ω时，其两端的电压为3V，通过电路的电流为：I1＝＝＝0.6A，则电源电压为：U＝U1+I1R0＝3V+0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①； 滑动变阻器的电阻为10Ω时，其两端的电压为4V，通过电路的电流为：I2＝＝＝0.4A， 则电源电压为：U＝U2+I2R0＝4V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②； 联立①②得，R0＝5Ω，U＝3V+0.6A×5Ω＝6V，故C正确； （4）当滑动变阻器的电阻为零时电路消耗的功率最大，电路消耗的最大功率为P＝＝＝7.2W，故D错误。 4．（2020•眉山）如图甲所示，电源电压不变，将小灯