专题三 电功、电功率、电热的综合计算-2020-2021学年九年级下册初三物理【黄冈100分闯关】人教版（教用）

１９　　　 专题三　电功、电功率、电热的综合计算 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、串、并联电路规律总结 电路 串联电路(分压) 并联电路(分流) 电流 I＝I１＝I２ I＝I１＋I２ 电压 U＝U１＋U２ U＝U１＝U２ 电阻 R＝R１＋R２ １ R ＝ １ R１ ＋ １ R２ 分配 U１ U２ ＝ R１ R２ I１ I２ ＝ R２ R１ 电功 W１ W２ ＝ R１ R２ W１ W２ ＝ R２ R１ W ＝W１＋W２ 电功率 P１ P２ ＝ R１ R２ P１ P２ ＝ R２ R１ P＝P１＋P２ 　　二、纯电阻与非纯电阻电路问题 纯电阻电路 非纯电阻电路(以电动机为例) 电能　　 (W ＝UIt) 全 → 部 内能　　 (Q＝I２Rt) 　 电能　　 (W ＝UIt) → 机械能 (W 机 械 ) ＋ 内能　　 (Q＝I２Rt) 　　　　　　 W ＝Q W ＝W 机 械 ＋Q 欧姆定律成立,I＝ U R 欧姆定律不成立,I≠ U R P＝IU,P＝ W t ; P＝I２R,P＝ U２ R P＝IU,P＝ W t ; P≠I２R,P≠ U２ R 类型一　只求结果型计算 １．一台电风扇通电后电流I 随时间t 变化的图象如图 所示,电流稳定后正常工作,设它正常工作一段时间 线圈产生的热量为 Q１.后因机械故障叶片停止了 转动,仍通电相同时间,线圈产生的热量为 Q２.忽 略温度对电阻的影响,则 (C ) A．Q１＝Q２ B．Q１＞Q２ C．Q１＜Q２ D．条件不足,无法比较Q１ 和Q２ 的大小 第１题图 　　　　 第２题图 ２􀆰 如图所示,当开关闭合时,电路中的电流为１A,电 压表 V２ 的 示 数 是 １０ V,定 值 电 阻 R 的 阻 值 为 ４Ω,电动机 M 的线圈电阻为１Ω,不计摩擦,下列 说法正确的是 (C ) A．电压表 V１ 的示数为４V B．电路消耗的总功率是５ W C．通电１min电流通过电动机产生的热量是６０J D．通电１min电动机产生的机械能是３６０J ３．(２０１８􀅰硚口区二模)如图所示电路中,电源两端电 压为U,且保持不变.R１、R２ 和 R３ 为三个 定 值 电 阻,已知R１＝５Ω.当只闭合开关 S２ 时,电流表的 示数为０．３A,电路消耗的总功率为 P;当三个开关 都闭合时,电流表的示数变化了１．９５A,电路消耗的 总功率为 P′.当只断开 开 关 S１ 时,电 流 表 的 示 数 为０．４５A,电路消耗的总功率为 P″.下列判断正确 的是 (D ) A．U＝６V,R２＝２０Ω B．U＝９V,R３＝３０Ω C．R３＝１０Ω,P∶P″＝３∶２ D．R２＝２０Ω,P∶P′＝２∶１５ 第３题图 　　　　 第４题图 ４．实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的UＧI 图象 如图所示,则下列图中有关此小灯泡功 率 P 与 U２ 或 P 与I２ 的图象可能正确的是 (D ) 类型二　写清过程型计算 ５．实验室提供的实验器材有电源、电流表、电压表各一 只,两只定值电阻R１＝６Ω,R２＝４Ω. ２０　　　 (１)请你任选其中三件器材用符号表示填入图中,组 成甲、乙、丙、丁四个不同的电路,要求组成电路 的各元件均能正常工作且各个电路消耗的电功 率 P甲 ＞P乙 ＞P丙 ＞P丁 . (２)若电源电压为６V,求甲图电路的总功率及电流 表读数. 解:(１)由电阻的串、并联特点可知:电阻 R１、R２ 组 合得到的电阻值关系为R串 ＞R１＞R２＞R并 ,在电压 不变时,由 P＝ U２ R 可知P并 ＞P２＞P１＞P串 ,所以符 合题中要求的电路图如下图: (２)对于甲图电路总功率 P总 ＝ U２ R１ ＋ U２ R２ ＝ (６V)２ ６Ω ＋ (６V)２ ４Ω ＝１５ W 电流表读数I＝ U R１ ＋ U R２ ＝ ６V ６Ω ＋ ６V ４Ω ＝２．５A ６．(２０１８􀅰自贡)如图所示的电路中,电源电压为 ６V 并保持不变,电压表的量程为０~３V,电流表的量 程为０~０．６A,滑动变阻器的规格为“２０Ω　１A”, 灯泡标有“５V　２．５ W“字样.闭合开关,将滑动变 阻器的滑片移到最左端的位置,这时通过灯泡的电 流为多少? 若 要 求 两 电 表 的 示 数 均 不 超 过 所 选 量 程,灯泡两端电压不允许超过额定值,则该电路消耗 的最大功率为多少? (不考虑灯丝电阻的变化) 解:灯 泡 电 阻 RL ＝ U２额 P额 ＝ (５V) ２．５ W ＝１０Ω,滑动移到最 左 端 时I＝ U RL＋R滑 ＝ ６V １０Ω＋２０Ω ＝０．２A, 当电压表的示 数 为 ３ V 时,电 路 的 电 流I′＝ U大 RL ＝ ３V １０Ω ＝０．３A,而电流表的量程为０~０．６A,滑动变 阻器允许通过的电流的最大电流为１A