第18章 微专题四 电功率相关计算(课件PPT)-【夺冠百分百】2024-2025学年九年级全一册物理新导学课时练（人教版）

微专题四　电功率相关计算 1.小明家电能表的表盘如图所示,他将“220 V　1 210 W”的电热水器单独接入电路,观察到电能表表盘在2 min 内转动100转,求: (1)该电能表所在电路允许的最大电功率。 (2)该电热水器的电阻。 (3)该电热水器的实际功率。 (4)该电路两端的实际电压。 (1)4 400 W　 (2)40 Ω　 (3)1 000 W　 (4)200 V 目录 上页 首页 下页 ‹#› 2.如图甲所示电路,定值电阻R的阻值为20 Ω,电源电压保持不变。闭合开关S后,整个电路正常工作,两电流表的表盘均如图乙所示。求: (1)通过灯泡L的电流。 (2)电源两端的电压。 (3)灯泡L消耗的电功率。 (4)整个电路工作10 s消耗的电能。     (1)0.8 A　 (2)4 V　 (3)3.2 W　 (4)40 J 目录 上页 首页 下页 ‹#› 3.图甲为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为12 V,R0为定值电阻, Rs为距离传感器的核心部件,其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示。当 传感器到障碍物距离为1.5 m时,报警器开始报警,此时电路中报警电流为0.2 A。 (1)由图乙可知,开始报警时Rs的阻值为　　　　Ω;传感器到障碍物距离越近,Rs的阻值越　　　　。 (2)求R0的阻值。(3)当传感器到障碍物的距 离为1 m时,求Rs的电功率。(4)保持起始报警电流不变,若 要增大起始报警距离,请写出可行的做法(写出一条即可)。       解:(1)从图乙可知:传感器到障碍物的距离越近,Rs的阻值越 小;当传感器到障碍物的距离为1.5 m时,Rs的阻值为40 Ω; (2)报警器开始报警,此时电路中报警电流为0.2 A,电路中的 总电阻:R===60 Ω,R0的阻值:R0=R-Rs=60 Ω-40 Ω=20 Ω; (3)当传感器到障碍物的距离为1 m时,Rs的阻值为20 Ω,此时电路中的总电阻:R'=Rs'+R0= 20 Ω+20 Ω=40 Ω,电路中的电流:I'===0.3 A,Rs的电功率:P=I'2Rs'=(0.3 A)2× 20 Ω=1.8 W; (4)增大起始报警距离时,Rs的阻值变大,保持起始报警电流不变,即串联电路中的总电阻 不变,可以减小R0的阻值。 目录 上页 首页 下页 ‹#› 4.如图所示,电源电压恒为18 V,灯泡标有“6 V　3 W”,R1为标有“60 Ω　1 A”的滑动变阻器,电压表量程均为0~15 V(不考虑灯泡电阻的变化)。 (1)求灯泡正常工作时的电流。(2)求电路的最小总功率。(3)若移动滑动 变阻器滑片过程中,电压表V1示数的变化量与电压表V2示数的变化量之比 为5∶3,求R2的阻。 解:闭合开关,灯泡、滑动变阻器和定值电阻串联,电压表V1测量滑动变阻器两端的电压, 电压表V2测量滑动变阻器和定值电阻两端的总电压。 (1)灯泡正常发光时的电压UL=6 V,功率PL=3 W,由P=UI可得,灯泡正常工作时的电流:IL===0.5 A; (2)不考虑灯泡电阻的变化,由欧姆定律可得,灯泡的电阻:RL===12 Ω; 根据串联分压特点可知,滑动变阻器接入电路的电阻越大,电压表的示数越大,根据欧姆定律可知,电路中电流越小,电源电压不变,再根据P=UI可知电路总功率越小。当电压表V2的示数U2=15 V时,滑动变阻器接 入电路的阻值最大,电路中电流最小,根据串联电路的电压特点可知,此时灯泡两端的电压:UL'=U-U2=18 V-15 V=3 V,因串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可知电路中的最小电流I===0.25 A,电路的最小总功率P=UI=18 V×0.25 A=4.5 W; (3)设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表V1示数的变化量:ΔU1=(U-I2RL-I2R2)-(U-I1RL-I1R2)=(I1-I2)(RL+R2)=ΔI(RL+R2),电压表V2示数的变化量:ΔU2= (U-I2RL)-(U-I1RL)=(I1-I2)RL=ΔIRL,因电压表V1示数的变化量与电压表V2示数的变化量之比为5∶3,且不考虑灯泡电阻的变化,所以====,解得:R2=8 Ω。 目录 上页 首页 下页 ‹#› 5.小明为了控制灯泡的亮度,设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒定不变,泡L标有“6 V　6 W”字样(灯泡电阻不随温度变化),滑动变阻器R最大阻值为20 Ω。将滑片P置于a端,闭合开关S,缓慢移动滑片P,当滑片P位于b端时,灯泡恰好正常发光。 (1)求电源电压U。(2)求灯泡L的电阻。 (3)当电流表的示数为0.3 A时,求此时滑动变阻器接入电路 的电阻。 (4)将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路,电源电压U'=3 V, 当滑片P位于a、b之间某一位置时(不包括a、b两点),电路消耗的电功率最小,求此最小电功率。   解:(1)由图甲可知,当滑片P移动到b端时,只有灯泡L工作,灯泡L正常发光, 则电源电压U=UL=6 V; (2)由P=可知,灯泡L的电阻:RL===6 Ω; (3)由图甲可知,滑动变阻器和灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,当电流表的示数 为I=0.3 A时,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻R总===20 Ω;根据串联电路的 电阻特点可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻R'=R总-RL=20 Ω-6 Ω=14 Ω; 目录 上页 首页 下页 ‹#› (4)由图乙可知,滑动变阻器分为两部分并联接入电路,假设上端为R1,下端为R2,由题意 可知,滑动变阻器R=R1+R2=20 Ω, 则并联的总电阻R并====; 电路消耗的电功率:P===, 当R1=10 Ω时,电路消耗的电功率最小,P小==1.8 W。 目录 上页 首页 下页 ‹#› $$