第18章 习题课 电功率的计算(一)-【名师学案】2024-2025学年九年级下册物理分层进阶学习法（人教版）

７　 九年级物理·下册 习题课　电功率的计算（一） 【概述】常用的电功率计算公式有四个：犘＝犠／狋，犘＝ 犝犐，犘＝犐２犚，犘＝犝２／犚【后两个公式是由公式犘＝犝犐 和犐＝犝／犚推导而来的】。 无论是串联电路还是并联电路，电路的总功率等 于各用电器的功率之和。 １．一只电炉接在家庭电路中（提供的电压为 ２２０Ｖ）工作１０ｓ，电流做功４８４０Ｊ。则电 炉的电功率为　４８４　Ｗ，工作时通过它的 电流为　２．２　Ａ。 ２．某导体的电阻为１０Ω，电阻两端的电压为 ２Ｖ，则电阻的电功率为　０．４　Ｗ；若电阻两 端的电压变为原来的两倍，则此时电阻的电 功率为　１．６　Ｗ。 ３．充电宝是一个可充、放电的锂聚合物电池，某 充电宝的部分参数如表。该充电宝完全充满 电时储存的电能为　７．２×１０５　Ｊ；用它给手 机充电时，输出功率为　　　　Ｗ。 完全充满电 ２０００ｍＡ／２０Ｖ／５ｈ 输出电压 ５Ｖ 输出电流 １０００ｍＡ ４．（２０２４·济宁）在如图所示的电路中，电源电 压为６Ｖ，当开关Ｓ闭合后，电路总功率变化 了１．８Ｗ，则电流表示数变化了　　　　Ａ， 电阻犚＝　　　　Ω。 第４题图 　　　 第５题图 ５．如图所示的电路中，电源电压为６Ｖ且保持不 变，犚１＝１０Ω，闭合开关Ｓ，电压表Ｖ１的示数为 ２Ｖ，则电压表Ｖ２的示数为　　　　Ｖ，犚１的电 功率为　　　　Ｗ，犚２ 的阻值为　　　　Ω，整 个电路的电功率为　　　　 Ｗ。 ６．（一题多解）如图是某暖手宝的工作原理图， 电源电压恒为６Ｖ，电阻犚１为１０Ω。闭合开 关Ｓ，电路的总电流为１Ａ。求： （１）通过犚１的电流。 （２）电阻犚２的阻值。 （３）电路的总电功率。 解：（１）根据并联电路电压特点可知犝１＝犝２＝犝 ＝６Ｖ，通过犚１ 的电流：犐１＝ 犝１ 犚１ ＝ ６Ｖ １０Ω ＝０．６Ａ； （２）根据并联电路电流特点可知通过犚２ 的电流： 犐２＝犐－犐１＝１Ａ－０．６Ａ＝０．４Ａ，由犐＝ 犝 犚 可知， 犚２ 的阻值：犚２＝ 犝２ 犐２ ＝ ６Ｖ ０．４Ａ ＝１５Ω； （３）电路消耗的总电功率：犘＝犝犐＝６Ｖ×１Ａ＝ ６Ｗ。 ７．如图所示的电路中，电源两端电压为６Ｖ并 保持不变，电阻犚１ 的阻值是１０Ω，闭合开关 Ｓ后，电压表的示数为２Ｖ。求： （１）电阻犚２的阻值。 （２）电阻犚１消耗的电功率。 解：由电路图可知，两电 阻串联，电压表测犚２ 两 端的电压。 （１）串联电路总电压等于 各部分电压之和，所以电 阻犚１ 两端的电压：犝１＝犝－犝２＝６Ｖ－２Ｖ＝４Ｖ， 串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过 电路的电流：犐＝犝１／犚１＝４Ｖ／１０Ω＝０．４Ａ， 电阻犚２ 的阻值：犚２＝犝２／犐＝２Ｖ／０．４Ａ＝５Ω； （２）电阻犚１ 消耗的电功率：犘＝犝１犐＝４Ｖ×０．４Ａ ＝１．６Ｗ。 ８．如图所示的电路中，电源两端电压不变，闭合 开关Ｓ，电流表的示数为０．６Ａ，通过电阻犚１ 的电流为０．５Ａ。已知：电阻犚２                                                                      的阻值为 助学助教　优质高效 ８　 ４０Ω。求： （１）电阻犚２实际消耗的电功率犘； （２）电阻犚１的阻值。 解：（１）电阻犚１、犚２ 并联，犐＝ ０．６Ａ， 犐２＝犐－犐１＝０．６Ａ－０．５Ａ＝ ０．１Ａ， 犘＝犐２２犚２＝（０．１Ａ） ２×４０Ω＝０．４Ｗ。 （２）犝＝犐２犚２＝０．１Ａ×４０Ω＝４Ｖ， 犚１＝ 犝 犐１ ＝ ４Ｖ ０．５Ａ ＝８Ω。 ９．（２０２３·益阳）如图所示，电源电压犝＝２４Ｖ， 定值电阻犚０＝４Ω，滑动变阻器的规格为 “２０Ω　２Ａ”，电压表量程为０～１５Ｖ。 （１）求当电压表示数犝０＝６Ｖ时，通过定值电 阻犚０的电流； （２）求电路消耗的最小电功率； （３）请分析说明，为保障电路安全，滑动变阻 器接入电路的最小阻值。 【点拨】根据欧姆定律求出通过定值电阻犚０ 的电流； 当滑动变阻器阻值最大时，电路的总电阻最大，电流 最小，此时电路消耗的电功率最小，根据电阻的串联 结合犘＝犝犐＝ 犝２ 犚 求出最小功率；根据滑动变阻器最 大电流确定电路中最大电流，利用电阻的串联结合 欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小阻值。 解：（１）定值电阻犚０＝４Ω，当电 压表示数犝０＝６Ｖ时，通过定 值电阻犚０ 的电流为：犐０＝ 犝０ 犚０ ＝ ６Ｖ ４Ω ＝１．５Ａ； （２）当滑动变阻器阻值最大时，电路的总电阻最 大，电流最小，此时电路消耗的电功率最小，根据 电阻的串联结合 犘＝犝犐＝ 犝２ 犚 可 知，犘最小 ＝ 犝２ 犚０＋犚滑大 ＝ （２４Ｖ）２ ４Ω＋２０Ω ＝２４Ｗ； （３）因电压表量程为０～１５Ｖ，则滑动变阻器两端 电压最大为犝犚ｍａｘ＝犝－犝Ｖ＝２４Ｖ－１５Ｖ＝９Ｖ， 此时电路中电流为犐＝ 犝Ｖ 犚０ ＝ １５Ｖ ４Ω ＝３．７５Ａ，又滑 动变阻器的规格为“２０Ω　２Ａ”，∵２Ａ＜３．７５Ａ， 故电路中最大电流为２Ａ，根据电阻的串联结合 欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值 为：犚滑小＝ 犝 犐最大 －犚０＝ ２４Ｖ ２Ａ －４Ω＝８Ω。 １０．在如图所示的电路中，电源电压为３伏保持 不变，滑动变阻器犚２ 标有“２０Ω　２Ａ”字 样。只闭合开关Ｓ１，电流表示数为０．３安。 ①求电阻犚１的阻值； ②求通电１０秒钟，电流通过电阻犚１ 所做的 功 Ｗ； ③闭合开关Ｓ２，移动滑动变阻器滑片Ｐ，使 犚１和犚２消耗的总功率最小，求此最小总功 率犘最小。 【点拨】犚１、犚２ 并联，无论滑片Ｐ怎样移动，不影响 犚１，要使电路的总功率最小，只需犚２ 的电功率最 小即可，由犘＝犝２／犚 知，当犚２ 最大时，电功率才 最小，此时犚２ 的电流为０．１５Ａ，小于２Ａ，符合 要求。 解：①只闭合开关Ｓ１，电路 为只有犚１ 的简单电路，电 阻犚１ 的阻值为： 犚１＝犝／犐１＝３Ｖ／０．３Ａ＝ １０Ω； ②通电１０秒钟，电流通过电阻犚１ 所做的功为： 犠＝犝犐１狋＝３Ｖ×０．３Ａ×１０ｓ＝９Ｊ； ③闭合开关Ｓ２，犚１、犚２并联，要使犚１和犚２消耗的 总功率最小，即电路中总电阻最大，即滑动变阻器 滑片Ｐ移至最右端，通过犚２的最小电流为： 犐２＝犝／犚２＝３Ｖ／２０Ω＝０．１５Ａ； 电路中最小电流 犐＝犐１＋犐２＝０．３Ａ＋０．１５Ａ＝０．４５Ａ； 则最小总功率 犘最小＝犝犐＝３Ｖ×０．４５Ａ＝１．３５Ｗ                                                                           。 工作的时间fg-饮动-五=40m。 综合练 8.2500.169.1.60.63610.1.08×103电机械11.解：(1) 两个开关同时闭合时，两根电热丝并联；因为并联电路各个支路两端的电压 U 12 V 相等，且等于电源电压，所以电热丝R的电阻为：R=六0.6A=200: (2)干路中的电流为：I=I1十I2=0.6A十0.4A=1A;此时电路的总功率 为：P=UI=12V×1A=12W. 素养练 2解：由题意得，1-1=01A而1-发装只-01A即：9X -01A,解得R=40n,h=货-=00-015A月-1=6VX 0.15A=0.9w,1-'-88-025A.P=UL10YX025A 2.5W,电功率变化量△P=P2-P1=2.5W-0.9W=1.6W。 习题课电功率的计算（一） 1.4842.22.0.41.63.7.2×10554.0.3205.60.420 1.26.解：(1)根据并联电路电压特点可知U1=U2=U=6V,通过R1的电 流：发-0品-Q6A:(2)根据并联电路电流特点可知遥过R,的电 流：6=1-=1A-06A=04A,由1景可知R的阻值：R告 0.4A=15Ω；(3)电路消耗的总电功率：P=U1=6V×1A=6W。 6V 7.解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压。(1)串联电路 总电压等于各部分电压之和，所以电阻R1两端的电压：U1=U一U2=6V一 2V=4V,串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I U1/R1=4V/10=0.4A,电阻R2的阻值：R2=U2/I=2V/0.4A=52: (2)电阻R1消耗的电功率：P=U1I=4V×0.4A=1.6W。8.解：(1)电 阻R1、R2并联，I=0.6A,I2=I-I1=0.6A-0.5A=0.1A,P=I2R2= (0.1A)2×400=0.4w。(2)U=1R,=0.1A×400=4V,R=7 J 4V 0.5A =82.9.解：(1)定值电阻R=42,当电压表示数U=6V时，通 过定值电阻R的电流为：1，-是-器=L5A:2)当滑动安阻器阻值最 大时，电路的总电阻最大，电流最小，此时电路消耗的电功率最小，根据电阻 (24V)。=24W;(3) 的串联结合P=UI三尺可知，P小三R十R大4Q2+200 因电压表量程为0~l5V,则滑动变阻器两端电压最大为Ukmx=U一Uv= 24V-15V=9V,此时电路中电流为1发=5三3.75A,又滑动变阻 器的规格为“2022A”,.2A<3.75A,故电路中最大电流为2A,根据电 阻的串联结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值为：R滑小一 R。2X二4=8.10，解：①只闭合开关S,电路为只有R的 1最大 简单电路，电阻R1的阻值为：R1=U/I1=3V/0.3A=102;②通电10秒 钟，电流通过电阻R1所做的功为：W=UI1t=3V×0.3A×10s=9J;③闭 合开关S2,R1、R2并联，要使R1和R2消耗的总功率最小，即电路中总电阻 最大，即滑动变阻器滑片P移至最右端，通过R2的最小电流为：I2=U/R2= 3V/202=0.15A;电路中最小电流I=I1+I2=0.3A+0.15A=0.45A; 则最小总功率P最小=UI=3V×0.45A=1.35W。 第2课时额定电压、额定功率 知识储备 P U2 1.额定额定2元卫 基础练 1.(1)22025(2)小于等于变暗2.D3.(1)g20D 领 100W 484 -154