第十八章 专题训练一 电功率的相关计算-【一飞冲天·同步训练】2024-2025学年九年级物理下册（人教版）

同步训练九年级物理下册 一冲天 专题训练一电功率的相关计算 则UR'=U-U=18V-12V=6V, 1.解：(1)当开关S断开时，电路为R的简单电 滑动变阻器接入电路的电阻R=T=1A 路，此时电流表的示数为2A,电源电压为U= IRR=2 AX5 Q=10 V; 62: (2)当开关S闭合时，电阻R与小灯泡并联，电 (3)因为电源电压不变，根据P=U1,当电流最 流表测的是干路电路，示数为3A,此时小灯 大为1A时，电路总功率最大， 泡L正常发光，根据并联电路电流特点可得， P总大=Ug Imax=18VX1A=18W, 通过小灯泡的电流I=I一I.=3A一2A= 当电流最小为0.5A时，总功率最小， 1A, P总小=U Imin=18VX0.5A=9W, 小灯泡L的额定功率P=UI=10V×1A= 所以电路总功率变化范围为9~18W。 10W。 4.解：(1)如图所示： 2.解：(1)电阻R1为202，仅闭合开关S,电路 为R1的简单电路，电流表的示数为0.3A, 电源 根据欧姆定律可得电源电压U=IR,=0.3A× P 202=6V; (2)由题意可知，高温挡的功率P高=2000W= (2)根据功率公式可得P=U1=6V×0.5A= 2 kW, 3W。 1度的电能可供电炖盅在高温挡位正常工作 3.解：(1)因为小灯泡上标有“12V12W”的 字样， 的时间-货-级=5 所以R,=少-12V2 (3)当只闭合开关S时，电路中只有R2,处于 P 12 W =122: U(220V)2 低温挡位，R2的阻值R,= P 12 W (2)由题图乙可知1U=12V =1A, P低400W 1212。 则1，=21=0.5A, 5.解：(1)输送的电功率为PkW,输电电压U1, 当滑片移至最右端，滑动变阻器接入电路中的 故此时电路电流I=PX1000A, U 阻值最大，电路中的总电阻最大，根据欧姆定 PX1000 R 律，电流最小，由题图乙可知，电流最小为0.5A, 故电路的功率损耗P,=PR 灯泡两端电压为3V, R×10W, U 滑动变阻器两端的电压UR=I2R=0.5A× (2)如果输电电压为5U1,此时电路的电流将 302=15V, 电源电压Ua=U十UR=3V+15V=18V, 变为1=PX1000A, 5U1 当灯泡正常发光时，U=12V,I1=1A, 同步训练九年级物理下册 一冲天 P×1000 (2)两灯都正常发光时，由P=UI可知， 电路的功率损耗P2='2R= R 5U P红= 6W PR×10W,故P:P2=25：1 通过两灯泡的电流分别为1红=U=12V 25U月 (3)设短路的位置离电站的距离为L, 0.5A,l4=12义1A, 根据欧姆定律可得从短路位置到电压表处的 根据并联电路的电流特点可知，并联电路中干 电阻值R=V-3V 了0.2A152, 路电流等于各支路电流之和，所以两灯都正常 发光时电流表的示数I=I红十I#=0.5A十 已知每米输电导线的电阻为1.0×10-32， 1A=1.5A; 故电线的总长度为2L= 152 1.0×1032/m (3)由P=U1知，电压一定，当滑动变阻器接 15000m, 入电路的电阻最小且两灯并联时，电路中的电 故L=7500m=7.5km。 流最大，则电路中的功率最大，此时两灯并联 6.解：(1)由题图甲可知，当滑片P位于最右端 且都正常发光，所以电路中的最大功率P大= 时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，此时 UI=12V×1.5A=18W; 电路中的电流最小，由题图乙可知，最小电流 当滑片P处于a端，滑动变阻器接入电路的阻 为3I。,此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相 值最大，如果和两灯中电阻较大的灯串联时电 等，由欧姆定律得U1=UR=3IR。, 路中的总电阻最大，电路中的电流最小，电路 则电源电压U=U十UR=6I,R。; 中的总功率最小， (2)由题图乙可知，灯泡正常发光时的电流为 由p- R可知， 4I。,此时滑动变阻器两端的电压U'=U。, 则灯泡两端电压U'=U一U.'=6IR。一U。, 红灯的电阻R红= (U红)2_(12V)2 P红 6 W =242, 灯泡的额定功率P=U1'I1=(6IR。一U,)X 绿灯的电阻R= (U)_(12V)2 P绿 12W=120, 4I。=24I6R。-4U。I; 因此，当断开开关S2,闭合开关S,滑动变阻 (3)由题图乙可知，整个电路的最小电流为 器滑片滑至α端时，滑动变阻器与红灯串联， 3I。,电路的最小电功率P小=UI小=6IR。× 电路总电阻最大R=R红十R,=242十 3I。=18IR。 242=482, 7.解：(1)由图可知，当闭合开关S、S、S2,且滑动 变阻器的滑片P移至b端时，灯泡L红、L臻并 电路消鞋约小功车P发-品分=取 联，电流表测量干路的总电流，两灯正常发光，8.解：(1)当电路中电流最小为1。时，电路中总 灯泡两端的电压U红=U绿=U巅=12V, 电阻最大，即电阻R,和滑动变阻器R2的最大 根据并联电路的电压特点可知，电源电压U= 阻值串联， 12V; 同步训练九年级物理下册 一冲天， 电源电压U=I。(R。十R), 当电路中电流最大为3I。时，电路中总电阻最 小，即电路为电阻R的简单电路， 电源电压U=3IR, 联立解得U=1,RR=R, A点的纵坐标U,=1,R-1,R B点的纵坐标U。=U=1,R: (2)由题意可知，电源电压保持不变，由P=UI 可知，电路中电流最小时，该电路工作时的电 功率最小， 最小总功率P=U1,=号R: (3)由题图乙可知滑动变阻器连入电路的电阻 均匀变化， 当水位达到警戒水位4h。时，滑动变阻器接入 Ro 电路的电阻R=R一R=R,一(5h。一h,) (h。-h)=R, 则达到警戒水位时，电流表的示数I一R千R U 2I0一冲天 第十八章 电功率 专题训练一 电功率的相关计算 1.如图所示的电路。电阻R为52。当开关S2.(天津校考期未)如图所示，电阻R,为202， 断开时，电流表的示数为2A;当开关S闭合 。 仅闭合开关S,电流表的示数为0.3A;再闭 时，电流表的示数为3A,此时小灯泡L正常 合开关S2,电流表的示数为0.5A。 发光。 R R2 A 1)求电源电压； (1)求电源电压； 冲天 (2)当S1、S2都闭合时，求电路消耗的总功率。 (2)求小灯泡L的额定功率 飞冲天 中天 ※ 同步训练九年级物理下册 冲天 3.如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡标有4.某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位， “12V12W”的字样，滑动变阻器标有 其简化电路和部分参数如图所示。 “3022A”的字样，闭合开关S,滑片P从最 ××型电炖蛊 右端向左滑动的过程中，小灯泡的I-U关系图 额定电压 220V 2000W 像如图乙所示。 电源 高温功率 R P 低温功率400W I/A (1)控制开关让电炖盅处于高温挡，画出此时 的等效电路图； A (2)求1度的电能可供电炖盅在高温挡位正常 0 24681012U 工作的时间； 甲 (3)求R2的阻值。 (1)求小灯泡正常发光的电阻： (2)求灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路 的电阻； (3)求电路总功率的变化范围。 飞冲天 冲天 一冲天 第十八章电功率 5.(天津校考期未)“西电东送”是将我国西部发6.如图甲所示，电源电压恒定，滑动变阻器R标 电厂发出的电输送到我国东部，由发电厂输出 有“R。10I,”字样。闭合开关S,调节滑动变 的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电 阻器的滑片P,使其从最右端向左滑动到a点 能力。根据P=UI中发电机的功率不变效 时，灯泡恰好正常发光；在滑片P从最右端向 应，若提高输电线路中的电压U,那么线路中 左滑动到a点的过程中，电流表与两电压表示 的电流I一定会减小，反之亦然。输电线路的 数变化关系图像如图乙所示。 电能损耗主要是输电线电流热效应，输电线损 I/A 失的热功率P=R,所以采用输电线的电阻 要尽量小。现已知电站与用户间距离为skm, 。白 输电线上总电阻为R2,输送的电功率为PkW! a 输电电压U1。 @ Uo U/V 甲 (1)求输电电压为U,时，输电线上损失的功 (1)求电源电压； 率P (2)求灯泡的额定功率； (2)若输电电压提高到5U1,则输电线路损耗 (3)求灯泡发光时整个电路的最小功率。 的电功率为P2,求P1:P2; (3)现输电导线在某处发生了短路，为确定短 路位置，检修员在电站利用电压表、电流表 和电源接成如图所示电路进行检测，已知 每米输电导线的电阻为1.0×10-32，电压 表的示数为3.0V,电流表的示数为0.2A, 则短路的位置离电站的距离为多少？ 飞冲天 K ※ 同步训练九年级物理下册 冲天 7.(天津校考期末)“赛龙舟”是端午节的传统节8.如图甲所示，某科技小 目，小安同学自制了一个卡通龙舟，她想用亮 组设计了一个监测海 度可调节的红、绿灯做它的眼睛。她选用规格 河水位的装置，电源电 浮子 为“12V6W”的红灯和“12V12W”的绿 压保持不变，R,为定值 灯及“24Ω2A”的滑动变阻器等元件设计 电阻，R,是竖直放置、 了如图所示的电路。当闭合开关S、S、S2,且 起滑动变阻器作用的 甲 滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常 电阻装置，其最大阻值为R。,浮子可带动金属 发光。（电源电压不变，不考虑灯丝电阻的 滑杆OP(即滑动变阻器滑片)竖直上下移动， 变化) 当电流表的示数达到某一数值时，提醒小组成 员水位达到警戒值。R2接入电路的阻值R随 水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压 表与电流表示数变化关系如图丙所示。 AR ◆U (1)求电源电压； (2)求两灯都正常发光时电流表的示数； O ho 456水位 37 (3)求该电路的最大电功率和最小电功率。 警戒水位 乙 丙 (1)求图丙中A、B两点的纵坐标； (2)求该电路工作时的最小总功率； (3)求达到警戒水位时，电流表的示数。 冲天