（精讲PPT）第1部分 19微专题四 欧姆定律、电功率的相关计算（精讲本）-【智乐星中考·中考备战】2023年山东潍坊中考物理

精讲本 2023 潍坊 物理 1 微专题四　欧姆定律、电功率的相关计算 家用电器类相关计算 各式各样的家用电器已极大地方便了我们的日常生活。某家庭煲汤用电热锅简化电路如图所示，电热锅额定电压为220 V，R1、R2均为发热电阻，其阻值分别为80 Ω、404 Ω。接通电源，闭合开关S1、S2，电热锅处于“大火”加热状态；当锅内温度达到100 ℃时，开关S2自动断开，开关S1仍闭合，电热锅处于“小火”炖煮状态。 类型1 (1)电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态时，电路中的电流多大？ (2)电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态15 min，消耗的电能是多少焦耳？ (3)电热锅在额定电压下，处于“小火”炖煮状态时，电功率多大？ (4)为测量电热锅的实际电压，将家中其他用电器全部关闭，电热锅在“大火”加热状态下，观察到标有“2 000 r/(kW·h)”字样的电能表在 6 min内转了100转，电热锅的实际电压是多少？ 4 5 6 最值、取值范围类相关计算 如图所示，电源电压恒为4.5 V，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V，滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”，小灯泡上标有“2.5 V　1.25 W”字样。闭合开关，在保证电路元件安全的情况下(不考虑灯丝电阻变化)，移动滑动变阻器滑片P，求： (1)电流表示数的变化范围； (2)电压表示数的变化范围； (3)滑动变阻器的阻值的变化范围； (4)小灯泡消耗电功率的变化范围； (5)电路消耗的总功率的变化范围。 类型2 7 8 9 10 (4)当小灯泡正常发光时，小灯泡消耗的电功率最大：PLmax＝P额＝1.25 W， 当电压表示数最大Umax＝3 V时，小灯泡消耗的电功率最小： PLmin＝ULImin＝1.5 V×0.3 A＝0.45 W， 故小灯泡消耗电功率的变化范围为0.45～1.25 W。 (5)当小灯泡正常发光时，电路消耗的总功率最大： Pmax＝UImax＝4.5 V×0.5 A＝2.25 W， 当电压表示数最大Umax＝3 V时，电路消耗的总功率最小： Pmin＝UImin＝4.5 V×0.3 A＝1.35 W， 故电路消耗的总功率的变化范围为1.35～2.25 W。 11 点击进入Word版 12 解：(1)当闭合开关S1、S2时，电热锅处于“大火”加热状态，R2被短路，只有R1在工作，电路中的电流： I＝eq \f(U,R1)＝eq \f(220 V,80 Ω)＝2.75 A。 (2)电热锅“大火”加热15 min，消耗的电能： W加热＝UIt＝220 V×2.75 A×15×60 s＝5.445×105 J。 (3)当锅内温度达到100 ℃时，S2自动断开，S1仍闭合，处于“小火”炖煮状态，此时R1与R2串联，R炖煮＝R1＋R2＝80 Ω＋404 Ω＝484 Ω， 由P＝UI＝eq \f(U2,R)得，“小火”炖煮状态的电功率： P炖煮＝eq \f(U2,R炖煮)＝eq \f(（220 V）2,484 Ω)＝100 W。 (4)电热锅在“大火”加热状态下，6 min内消耗的电能： W＝eq \f(100 r,2 000 r/（kW·h）)＝0.05 kW·h＝1.8×105 J， 此时电热锅的电功率： P＝eq \f(W,t′)＝eq \f(1.8×105 J,6×60 s)＝500 W， 电热锅在“大火”加热状态时，R2被短路，只有R1在工作， 由P＝UI＝eq \f(U2,R)可得，电热锅的实际电压： U实＝eq \r(PR1)＝eq \r(500 W×80 Ω)＝200 V。 解：(1)由P＝UI可得，灯泡的额定电流： I＝eq \f(P额,U额)＝eq \f(1.25 W,2.5 V)＝0.5 A， 因为电流表的量程为0～0.6 A，滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”，所以电路中的最大电流为Imax＝0.5 A， 当电压表示数最大Umax＝3 V时，电路中的电流最小，此时小灯泡两端的电压： UL＝U－Umax＝4.5 V－3 V＝1.5 V， 由P＝UI＝eq \f(U2,R)得，灯泡的阻值：RL＝eq \f(U额2,P额)＝eq \f(（2.5 V）2,1.25 W)＝5 Ω， 电路中的最小电流： Imin＝eq \f(UL,RL)＝eq \f(1.5 V,5 Ω)＝0.3 A， 故电流表示数的变化范围为0.3～0.5 A。 (2)当小灯泡正常发光时，电压表的示数最小： Umin＝U－U额＝4.5 V－2.5 V＝2 V， 故电压表示数的变化范围为2～3 V。 (3)当电压表示数最大Umax＝3 V时，滑动变阻器连入电路中的阻值最大： Rmax＝eq \f(Umax,Imin