第六章 阶段强化专题(十) 专训 电功率的计算 课件- 2023-2024学年教科版物理九年级上册

电功率的计算 专训 教科版 九年级全一册 第六章 电功率 如图所示，电源电压为18 V不变，定值电阻R1的阻值为30 Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω　0.5A”字样，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～15 V。只闭合开关S1时电流表的示数为0.45 A，电压表的示数为________V；只闭合开关S2时， 在保证元件安全的情况下移动滑片， 电路的总电功率变化量是________W。 1 4.5 3.6 2 如图，甲、乙为两只相同电表，当闭合S1、S2时，甲、乙两表示数之比为4∶3，则两表均为________表，两电阻大小之比R1∶R2为________，电路总功率为P1，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电 路总功率为P2，则P1∶P2为 ________。 2 电压 1∶3 3∶16 如图所示，电源两端电压为6 V，且保持不变，当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1消耗的电功率P1为3 W；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.5 A，求： 3 (1)电阻R1和R2的阻值。 (2)开关都闭合时，电路消耗的总功率。 解：开关都闭合时，此时电阻R1和R2并联，电流表测 干路电流，示数为1.5 A，则电路消耗的总功率 P＝UI＝6 V×1.5 A＝9 W。 如图所示的电路中，电源电压恒为3 V，电阻R2的阻值为30 Ω。当开关S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.3 A。 4 (1)求电阻R1的阻值。 (2)当开关S1、S2均闭合时，求电阻R2消耗的功率。 某电动三轮车坐垫加热装置的简化电路如图所示，电路中R0、R1、R2均为发热电阻，已知R1＝3 Ω，R2＝9 Ω，仅闭合S1时，加热功率P1＝24 W；仅闭合S2时，加热功率P2＝12 W，求： 5 (1)电源电压U及R0的电阻值。 (2)该装置的最大加热功率。 如图所示，小灯泡L规格为“5 V　1 W”，R0＝50 Ω，电源电压不变，电流表的量程为“0～0.6A”“0～3 A”。闭合开关，小灯泡L正常发光。 6 14 (1)求R0的功率和电源电压。 15 (2)拆除小灯泡L，从规格分别为“10 Ω　1 A”、“100 Ω　0.5 A”的滑动变阻器中选择其中之一，以及若干导线连入电路，选择哪种规格的变阻器电路消耗的功率最大？最大功率是多少？ 16 17 18 如图甲所示，电源电压为6 V，小灯泡L标有“4 V　0.5 A”的字样(忽略小灯泡电阻的变化)。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得出滑动变阻器的电功率P与其接入电路的阻值R间的关系如图乙所示。 7 (1)求小灯泡的电阻。 (2)当R＝8 Ω时，求滑动变阻器的电功率P1。 (3)如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R1、R2时，滑动变阻器的电功率均为P2，则R1与R2的乘积是多少？ 中医学是我国医学科学的特色，随着老龄化社会的到来和健康观念的转变，中医药的优势亦随之凸显出来。如图甲所示为小艺家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个挡位，工作电路简化为图乙所示，其中S′为挡位开关，R1、R2为定值电阻， L1、L2为阻值可忽略不计的指示灯。 8 当电中药壶处于猛火挡时，红灯亮；处于文火挡时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220 V，猛火挡的额定功率为2 420 W，R2＝180 Ω。 (1)判断灯L1是红灯还是绿灯。 (2)求电中药壶文火挡的额定功率。 (3)暑假的一天晚上，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，先用猛火挡加热6 min至沸腾后，再用文火挡慢熬30 min，共消耗电能0.3 kW·h，由此计算电中药壶的实际电压。 如图所示，小明家在不远处施工，临时用导线将电水壶和电水龙头(打开几秒钟就能流出热水)接入家中电能表[3 000 r/(kW·h)]。电水壶的规格为“220V　1 210W”，电水龙头的规格为“220V　2 420W”，当电路中单独使用电水壶 烧水时，铝盘转动110 r， 用时120 s。 9 在电路中单独使用电水龙头洗漱时用了180 s。导线、电水壶和电水龙头的电阻不随温度变化。求： (1)电水壶和电水龙头的电阻。 (2)导线的电阻。 (3)在洗漱时，导线上产生的热量。 解：当开关S1闭合、S2断开时，电路为电阻R1的简单电路，由P＝可得电阻R1的阻值R1＝＝＝12 Ω，此时通过电阻R1的电流I1＝＝＝0.5 A， 当开关S1、S2都闭合时，电阻R1和R2并联，电流表测干路电流，其示数为1.5 A，根据并联电路电流关系可得通过电阻R2的电流I2＝I－I1＝1.5 A－0.5 A＝1 A，因为R1、R2并联，由I＝可得电阻R2的阻值R2＝＝＝＝6 Ω。 解：当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，电阻R1的阻值R1＝＝＝10 Ω。 解：当S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电阻R2消耗的电功率P＝＝＝0.3 W 。 解：由图可知，仅闭合S1时，R1与R0串联，加热功率为R1与R0消耗的总功率，即 P1＝＝＝24 W① 仅闭合S2时，R2与R0串联，加热功率为R2与R0消耗的总功率，即P2＝＝＝12 W② 联立①②解得U＝12 V，R0＝3 Ω。 解：当闭合S1、S2、S3时，该装置消耗的加热功率最大。R1与R2并联时的总电阻为R并＝＝＝2.25 Ω，则最大加热功率为P总＝＝＝64 W，即电路的最大加热功率为64 W。 解：闭合开关，小灯泡和R0串联，电流表测该电路电流。小灯泡正常发光，通过小灯泡的电流IL＝＝＝ 0.2 A，通过R0消耗的电流I0＝IL＝0.2 A，R0的功率 P0＝I02R0＝(0.2 A)2×50 Ω＝2 W，R0两端电压U0＝I0R0＝0.2 A×50 Ω＝10 V，电源电压U电＝UL＋U0＝5 V＋ 10 V＝15 V。 解：由题意知，滑动变阻器和定值电阻并联时，电路消耗的功率最大，当“10 Ω　1 A”的滑动变阻器接入电路时，通过它的最小电流I min＝＝＝1.5 A，1.5 A大于该滑动变阻器允许通过的最大电流1 A，该滑动变阻器会被损坏，故舍去。所以选择“100 Ω　0.5 A”的滑动变阻器接入电路，通过它的最大电流I滑max＝0.5 A。 通过R0的电流IR0＝＝＝0.3 A，干路最大电流Imax＝I滑max＋IR0＝0.5 A＋0.3 A＝0.8 A，电路消耗的最大功率Pmax＝U电Imax＝15 V×0.8 A＝12 W。 解：小灯泡的电阻RL＝＝＝8 Ω。 当R＝8 Ω时，小灯泡的电阻也为8 Ω，根据串联分压，即电压之比等于电阻之比，而电源电压为6 V，故滑动变阻器两端的电压为3 V，故滑动变阻器消耗的电功率为P1＝＝＝1.125 W。 解：当滑动变阻器接入电路的阻值为R1时，电路中的电流为I1＝，则电功率为P2＝I12R1＝R1，当滑动变阻器接入电路的阻值为R2时，电路中的电流为I2＝，滑动变阻器消耗的电功率为P2，则P2＝I22R2＝2R2，整理可得，R1R2＝64 Ω2。 解：由P＝可知，在电压一定时，电路中的电阻越小，电功率越大。由电路图可知，S′接N时，电路中只有R1连入电路中，电阻小，电功率大，处于猛火挡，灯L1亮，由题意可知，灯L1是红灯； S′接M时，R1、R2串联，电阻大，电功率小，处于文火挡。 解：R1的电阻R1＝＝＝20 Ω，电中药壶 处于文火挡时电路中的总电阻R总＝R1＋R2＝20 Ω＋ 180 Ω＝200 Ω，电中药壶文火挡的额定功率P文火＝ ＝＝242 W。 解：由题意可知，电中药壶消耗的电能W＝P猛火′t＋ P文火′t′＝t＋t′＝×6×60 s＋×30×60 s＝0.3×3.6×106 J，解得U实＝200 V。 解：电水壶的规格为“220V　1 210 W”，电水龙头的规格为“220V 2 420W”，根据公式P＝可知电水壶的电阻为R电水壶＝＝＝40 Ω，电水龙头的电阻为R水龙头＝＝＝20 Ω； 解：当电路中单独使用电水壶烧水时，消耗的电能为W＝ kW·h＝ kW·h，此时电路的总功率为P实＝＝＝1 100 W，此时电水壶和导线的总电阻为R总＝＝＝44 Ω，由于导线与电水壶串联接入电路中，则导线的电阻为R线＝R总－R电水壶＝44 Ω－40 Ω＝4 Ω。 解：电水龙头和导线的总电阻为R′＝R线＋R水龙头＝20 Ω＋4 Ω＝24 Ω；此时导线和水龙头的总功率为P′＝＝＝ W．根据公式P＝I2R可知，I2＝，则导线上产生的热量为Q＝I2R线t′＝×4 Ω×180 s＝ 60 500 J。 $$