2024年中考物理复习辅导系列《电功率之“知三求七、两种功率、比例问题”》

电功率之“知三求七、两种功率、比例问题” 一、知三求七 1.串联电路 例1.如图所示,电源电压U=10V,电阻R1=20 ,电阻R1两端的电压U1=4V。求: (1)电路中的电流; (2)电阻R2两端的电压U2; (3)电阻R2的阻值; (4)串联电路的总电阻; (5)电阻R1的电功率; (6)电阻R2的电功率; (7)电路消耗的总功率。 解析:由题图知:R1和R2串联 (1)电路中的电流: (2)电阻R2两端的电压:U2=U-U1=10V-4V=6V (3)电阻R2的阻值: (4)串联电路的总电阻:R总=R1+R2=20 +30 =50 (或) (5)电阻R1的电功率:P1=U1I=4V 0.2A=0.8W (6)电阻R2的电功率:P2=U2I=6V 0.2A=1.2W (7)电路消耗的总功率:P总=UI=10V 0.2A=2.0W(或P总=P1+P2=0.8W+1.2W=2.0W) 2.并联电路 例2.如图所示,电阻R1、R2并联在电路中,干路电流I=1A,电阻R1=20 ,电阻R2的电流I2=0.4A,电阻R1消耗的功率P1=3.6W。求: (1)电阻R1的电流; (2)电源电压; (3)电阻R1; (4)电阻R2; (5)并联后的等效电阻R并; (6)电阻R2消耗的功率P2; (7)电路消耗的总功率。 解析:由题图知:R1和R2并联 (1)电阻R1中的电流:I1=I-I2=1A-0.4A=0.6A (2)电源电压: (3)电阻R1的阻值: (4)电阻R2的阻值:) (5)并联后的等效电阻:(或) (6)电阻R2消耗的电功率:P2=U2I2=6V 0.4A=2.4W (7)电路消耗的总功率:P总=UI=6V 1A=6W(或P总=P1+P2=2.4W+3.6W=6.0W) 二、两种功率 例3.把标有“8V 4W”和“12V 8W”的两个灯泡串联后接在某一电源上时,恰能使其中的一个正常发光,另一个发光较暗,则发光较暗的灯泡,它的实际功率是多大? 解析:由题知:L1和L2串联,只能保证额定电流小的灯泡正常发光,否则,它有可能烧坏 由P=UI知:,>0.5A 所以,电路中的电流:I=I1=0.5A,L2发光较暗 由知:, 所以,发光较暗的灯泡的实际功率:P2实=I2R2=(0.5A)2 18 =4.5W 例4.“6V 4W”的灯L1和“12V 9W”的灯L2串联在电压为10V的电路中,求:各自的实际功率。 解析:由知:, 由题知:L1和L2串联,电路中的电流: L1的实际功率:P1实=I2R1=(0.4A)2 9 =1.44W L2的实际功率:P2实=I2R2=(0.4A)2 16 =2.56W 三、比例问题 例5.有三个电阻,R3=3R1,R2=2R3,将它们串联后接入电路中,电路两端电压为20V,R2的电功率为6W,求:(1)通过R3的电流;(2)电阻R1的阻值。 解析:串联电路的电流处处相等,串联电路的总电压等于各个串联导体的电压之和; 电功率的计算公式: 三个电阻串联,总电阻为:R=R1+R2+R3=R1+6R1+3R1=10R1 电路中的电流: R2的电功率:P2=I2R2=6W,即:,解得:R1=4 通过R3的电流,即电路中的电流: 例6.有三个电阻,R1=3R3,R2=2R3,将它们串联后接入电路中,R1两端电压为6V,R2的电功率为8W,求:(1)电路两端电压;(2)电阻R3的阻值。 解析:(1)串联电路的电流处处相等,三个电阻串联时,I1=I2,即: 由于R1=3R3,R2=2R3,所以,,R1两端电压U1=6V, 所以, 又因为串联时:,R1=3R3 所以: 所以,三个电阻串联时,电路两端的电压:U=U1+U2+U3=6V+4V+2V=12V (2)R2的电功率为8W,由公式可知,电阻R2的阻值: 由于R2=2R3,则电阻R3的阻值: 例7.如图所示,电源电压不变。当滑动变阻器的滑片P从中点滑到b端时,电压表的前后示数之比为U:U′=4:3,求:(1)电流表的示数之比;(2)电阻R1与滑动变阻器最大阻值R2之比。 解析:P在中点时: ………………………………………① ……………………………② P在b端时: …………………………………………………③ ………………………………………④ 由得:,R1=R2 由得: 答案:(1)4:3;(2)1:1 例8.如图所示,电源电压不变。当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端时,电阻R1前后消耗的电功率之比为P1: P1′=9: 4。求: (1)电压表的示数之比; (2)电流表的示数之比; (3)R1和滑动变阻器R2最大阻值之比。 解析:(1)设电压表前后的示数分别为U1、U1′,则:, 有:,即:,得: (2)设电流表前后的示数分别为I1、I1′,则:, 有:,即:, (3)