2025年山东省中考物理一轮复习微专题十 电功率的相关计算课件

2025年山东省中考物理一轮复习 微专题十 电功率的相关计算 1 类型一 电功率之比值问题 第1题图 1.已知。将、 接入电源电压不变的电路 中，如图所示。当只闭合时，电路消耗的总功率为；当 和 都闭合时，电路消耗的总功率为，则 _____。 2 第2题图 2.如图所示，灯泡标有“ ”字样（不考虑灯丝电阻变 化），定值电阻 ，当开关、、 全部闭合时， 灯泡正常发光；当只闭合开关时，灯泡 的实际功率与它的 额定功率之比为______。 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 类型二 电功率之图像问题 3.（2024自贡）如图所示是灯泡的 图像，结合图像分析，下列选项正确的是 ( ) C A.当通过灯泡的电流为时，工作 消耗的电能是 B.当通过灯泡的电流为时，其电功率为 C.将两个完全相同的灯泡并联在 的电源两端，电路 的总功率为 D.将灯泡和 的定值电阻串联在 的电源两端，电路 的总电阻为 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3 [解析] 当通过灯泡的电流为时，由图像知，电压，工作 消 耗的电能，故A错误；当通过灯泡 的电 流为时，电压，其电功率 ，故B 错误；将两个完全相同的灯泡并联在的电源两端，每个灯泡的电压为 ， 每个灯泡的电流为，干路电流为 ，电路的总功率 ，故C正确；将灯泡和 的定值电阻串联在 的电源两端，当电流为时，灯泡的电压为 ，电阻的电压 ，两者的电压之和为 ，恰好符 合电源电压，则此时灯泡的电阻 ，电路的总电阻 ，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4 4.（多选）（2024龙东地区）如图，甲电路中电源电压保持不变，闭合开关后，将 变阻器的滑片由端向 端移动的过程中，两电压表的示数与电流表的示数变化关 系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示，则( ) CD A.Ⅱ是灯泡的关系图像 B.灯泡最小功率为 C.的最大阻值为 D.电路的最大功率为 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 [解析] 由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表 测小灯泡两端的电压， 电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片从端向 端滑动的过程中， 滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，电路电流变大，小灯泡两端的 电压变大，滑动变阻器两端的电压变小，因此Ⅱ为滑动变阻器的 关系图像， Ⅰ为小灯泡的 关系图像，故A错误；由图线Ⅰ可知，小灯泡的电流随其两端电压 的增大而增大，故当小灯泡两端的电压最小时，小灯泡的电流最小，由题图乙可知， 小灯泡两端的最小电压为，此时通过小灯泡的电流 ，小灯 泡的最小电功率，故B错误；当 接入电 路的阻值最大时，电路电流最小，分析图线Ⅱ可知，此时两端电压为 ， 通过的电流为，故的最大阻值 ，故C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6 根据串联电路的电压规律并结合图像可知，电源电压 ，电路中的最大电流为 ，故电路的 最大功率 ，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 类型三 电功率之极值问题 5.（2024上海）在如图所示的电路中，电阻的阻值为 ，电源电压为 。 （1）求此时通过电阻的电流 。 解：此时通过电阻的电流 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 （2）把滑动变阻器与电流表（量程为 ）以某种方式接入电路中，发现 电路中最小电功率为 。 ①判断电阻与电阻 的连接方式，并说明理由。 [答案] 根据电路中最小电功率有: 所以连接方式是并联 ②求电路中滑动变阻器的最大阻值 。 [答案] 通过滑动变阻器的最小电流 滑动变阻器的最大阻值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9 ③求电路中的最大电功率 。 [答案] 由题可知，滑动变阻器与电流表串联接入电路，通过滑动变阻器的最大电 流 所以干路中的最大电流 电路中的最大电功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 6.如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为 ，电压表的量程为 ， ，滑动变阻器的规格为“ ”。 （1）闭合开关，断开开关、，电流表示数为 ，求电源电压； 解：闭合开关，断开开关、，只有 接在电路中，电源电压 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 （2）闭合开关、和 ，在保证各电路元件安全的情况下，求电路的最大电功率。 解：闭合开关、和，此时与并联， 被短路。 为保证电路元件安全，电路最大总电流限 限 电路最大功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 类型四 电功率之范围问题 7.如图所示，电源电压为，定值电阻、的阻值分别为 、 ，闭合 开关 。求： （1）当闭合、接1时，通过 的电流； 解：当闭合、接1时，只有电阻接入电路，电阻被短路，通过 的电流 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13 （2）电路总功率的取值范围。 解：当断开、接1时，电阻和电阻 串联接入电路，此时电路中的最小电流 最小功率 当闭合、接2时，电阻和电阻 并联接入电路，此时电路中的最大电流 最大功率 所以电路总功率的取值范围是 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 14 8.在如图所示的电路中，电源电压，小灯泡标有“ ”的字样 （电源电压和小灯泡的阻值均保持不变）， 为定值电阻，滑动变阻器标有“ ”的字样，电流表A的量程为 。求： （1）小灯泡的电阻 ； 解：小灯泡的电阻 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 （2）当开关断开， 闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。 解：闭合，断开，滑动变阻器与小灯泡 串联， 小灯泡的额定电流额 滑动变阻器允许通过的最大电流为，电流表允许通过的最大电流为 ， 此时电路允许通过的最大电流 ， 小灯泡的最大功率额 ， 当滑动变阻器阻值最大时， 此时通过小灯泡的最小电流 小灯泡的最小功率 小灯泡电功率的变化范围为 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 16 类型五 多挡位电热器问题 9.（2023临沂）随着生活水平的提高，煎饼已由果 腹的家庭主食变为临沂的一道美食。图甲是具有两 挡加热功率的煎饼锅，图乙是其内部简化电路图。 当开关和均闭合时，煎饼锅的加热功率为；仅闭合开关 时，煎饼锅的 工作电流为 。求： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 17 （1）当开关和均闭合时，煎饼锅的工作电流和电阻 的阻值； 解：由图乙可知，当开关和均闭合时，被短路，电路为 的简单电路，由 可知，此时电路中的电流 由欧姆定律可知，电阻的阻值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （2）电阻 的阻值。 解：仅闭合开关 时，两电阻串联，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻 由串联电路的电阻特点可知，电阻 的阻值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 19 10.（2024广州）某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙 是内部简化电路图，、、为加热电阻，其中、的阻值均为 ， 通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入 的家庭电路中。 （1）旋转开关转至____（选填“”“”“”或“ ”）时，电热敷腰带处于高温挡 工作，理由是____________________________________________； 旋转开关转至时，电路电阻最小，电功率最大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 （2）电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为，求通电 消耗的电能； 解：由图乙可知，旋转开关转至时，、 串联，此时电路电阻最大，根据公 式可知，电功率最小，为低温挡；旋转开关转至时，只有 接入电路， 为中温挡；旋转开关转至时，与 并联，电路电阻最小，功率最大，为高温挡。 电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为，通电 消耗的电能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 21 （3）旋转开关转至时，电热敷腰带的功率为 ，求电路的总电流； 解：旋转开关转至时，电热敷腰带的功率为 ，电路的总电流 （4）旋转开关转至 时，求电热敷腰带的功率。 解：旋转开关转至时，只有 工作，为中温挡，电热敷腰带的功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 22 微专题十 电功率的相关计算精练 23 1.（2024河南）图甲为灯泡 的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路， 电阻阻值为 ，闭合开关，电流表示数为，则电源电压为___ ，干路电 流为_____A，此时灯泡的电功率为____ 。 2 0.45 0.5 1 2 3 4 5 24 2.（2024达州）如图甲所示，将定值电阻与规格为“”的滑动变阻器 连 入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片，的电功率与其连入电路电阻 之间 的变化图像如图乙所示。则电源电压____，的阻值为____ ，电路的最大 电功率为_____ 。 24 20 28.8 1 2 3 4 5 25 [解析] 由图乙知，当 时，，由 得 ，同理，当 时，，由 得 ，同理，当时，，由 得 ，，根据电源电压不变建立等式有： 即 ,解得 。电源电压。由 可知，当电路中电流最大时，电路中电功率最大，当 接入电路的阻值为0时，此 时电路中总电阻最小，最小电阻 ，则电路中最大电流 ，电路中最大电功率 。 1 2 3 4 5 26 3.（2024齐齐哈尔）如图甲所示的电路，电源电压为且保持不变， 为阻值未 知的定值电阻，图乙是小灯泡和定值电阻 的电流随它们两端电压变化的图像。 当同时闭合开关、和时，小灯泡的实际功率为，定值电阻的功率为 ， 则_____；当闭合开关、断开开关和时，小灯泡的实际功率为 ， 此时灯丝电阻为，则 _____。 4 1 1 2 3 4 5 27 [解析] 当同时闭合开关、和时，灯泡与定值电阻 并联，并联电路中各支 路两端的电压相等，电源电压 ，所以，由乙图像可知，通过灯泡的电流 ，通过的电流，则灯泡 的实际功率 ，定值电阻 的功率 ，所以 ；当闭合开 关、断开开关和时，灯泡与定值电阻 串联，串联电路中各处的电流相等， 由图乙可得时，通过灯泡的电流 ，此时灯泡的实际功率 ，所以，由可得，此时灯泡的电阻，灯泡 与定值电阻串联，两端的电压 ，串联电路 中各处的电流相等，的阻值 ，所以 。 1 2 3 4 5 28 4.（2024重庆B卷）将标有“ ”但最大阻值未知的滑动变阻 器、阻值为 的和标有“”的灯泡 （不计灯泡电阻变化）接入如图所示的电路，其中电源具有 和另一电压未知的挡位，电压表量程为 ，电流表 量程为 。灯泡的额定电流为____A。将电源调到电 0.5 1.95 压未知的挡位，只闭合开关和，当接入电路的阻值为其最大阻值的 时，灯 泡正常发光，移动滑片使接入电路的阻值增大 ，电流表示数变化了 。 保障电路安全，只闭合开关和 ，通过调节滑动变阻器及电源电压，电路的最大 功率和最小功率之差为_____ 。 1 2 3 4 5 29 [解析] 灯泡正常发光时的电流 ；灯泡的电阻 ，只闭合开关和时，与串联，当 接入电路的阻值为 其最大阻值的时，灯泡正常发光，此时电路中的电流为 ，则电源电压 …①，移动滑片使接入电路的阻值增大 ， 电流表示数变化了 ，即此时电流表的示数 ，电源电压 …②，由①②两式可得， ， 。只闭合开关和时，与串联；当电源电压为，且 接入电路 为0时，即电压表的示数为0，则两端的电压为电源电压 时，电路中的电流最 1 2 3 4 5 30 大，此时电路中的电流 ，电路的最大功率 ，当电源电压为另一挡位 时，电压表 的示数为最大时，电路中的电流最小，此时 两端的电压 ，电路中的最小电流 ，电路的最小功率 ，电路的最大功率和最小功率之差 。 1 2 3 4 5 5.（2024内江）图甲是某物理兴趣小组设计的简易 “坐位体前屈”测试仪，其简化原理如图乙。在测试 中，测试的同学向前水平推动测试仪的滑块 （相当于向右移动图乙中滑动变阻器的滑片 ）， （1）当滑动变阻器连入电路的阻值 时，电压表的示数。 解：由图可知和串联，则总电阻 由欧姆定律得电路中的电流 则电压表的示数即两端的电压 用电压表的示数来反映被测试者的成绩。电源的电压恒为 ，电压表的量程为 ，电流表的量程为，滑动变阻器标有“ ” 的字样，定值 电阻 。闭合开关 ，求： 1 2 3 4 5 32 （2）在保证电路元件安全的情况下，电路消耗总功率的最小值。 解：由 可知，电源电压恒定，电流越小，电路消耗额定总功率越小， 则滑动变阻器阻值最大时，电路中的电流最小，最小电流 此时电压表的示数 ，超过了电压表的量程，电 路不安全，因此电压表的最大示数为 ， 两端的电压 则电路中的最小电流 所以电路中的最小电功率 1 2 3 4 5 33 $$