重庆市第八中学2025-2026学年沪科版九年级上学期物理电学培优训练11：电功率基础计算

初三电学专题训练11 电功率基础计算 1．如图是小明家电能表的铭牌，此时电能表的示数为 kW·h，在断开其它用电器情况下，标有“220V　1500W”电热水器和标有“220V　1100W”空调 （选填“能”或“不能”）同时使用。小明只将“220V　1100W”的空调接入电路工作，2min电能表转盘转过100转，则空调的实际电功率为 W。 2．小明家中的电能表如图所示，小明家允许接入的最大电功率为 W。若他观察到该电能表5min内转盘转过300r，则这段时间消耗的电能为 J，此时家中只有电水壶在工作，则该电水壶的加热功率为 W。 3．小明注意观察了冰箱和空调的铭牌： （1）家用电冰箱是间隙工作的。某种电冰箱铭牌的参数如表所示，在家庭电路中只有电冰箱在标定耗电量下工作时，一天实际工作 h，若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为12min，每消耗1kW•h电能，电能表转盘转1500转，则该电冰箱每天启动 次，每工作一次电能表转盘转 转。 容积V/L　　　　175 功率P/W　　　　150 耗电量（kW•h /24h）　　0.9 额定电压U/V　　　220 （2）空调制冷“能效比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比，小明家需要一台制冷量为3200W的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则制冷消耗的电功率为 W；若选“能效比”为4.0的空调，工作1h将比原空调节约电能 kW•h。 4．如图所示，电源电压保持不变，R2=10Ω，当S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.6A。当S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.6A，求： (1)电源电压； (2)R1消耗的电功率。 5．有两个电阻R1=10Ω，R2=20Ω。 (1)第一次把它们串联在电压为6V的电源上，求电流分别通过R1、R2的功率。 (2)第二次把它们并联在电压为6V的电源上，求电流分别通过R1、R2的功率。 6．如图所示的电路中，电阻的阻值为，S闭合后，电流表的示数为0.5A，电流表A的示数为0.8A。求： (1)电源电压； (2)电阻的电功率； (3)电阻的阻值。 7．如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻为，灯泡L标有“6V  6W”字样，灯丝电阻不变，求： (1)灯泡正常发光时的电流和电阻。 (2)当开关、断开。闭合，灯泡L通电1分钟消耗的电能。 (3)当开关断开、闭合时，电路的电功率。 8．在如图所示的电路中，电源电压U=6V，小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样（电源电压和小灯泡的阻值均保持不变），R1为定值电阻，R2是滑动变阻器且标有“20Ω 1A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A。求： (1)小灯泡L的电阻RL； (2)当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为3V，R1工作5分钟消耗的电能。 9．如图电路中，电源电压恒定，灯泡L标有“6V；3W”。开关S闭合、S1断开时，灯泡L正常发光；开关S、S1均闭合时，电流表的示数为1.5A。求： (1)灯泡L正常发光时的电流； (2)电阻R1的阻值； (3)开关S、S1均闭合时经过一分钟电路消耗的电能。 10．为应对在寒冷的夜晚学习，小超自制了一款集加热与调光一体的台灯如图所示。已知电源电压为3V且保持不变，R1、R2均为发热电阻，其中R1阻值为30Ω且保持不变，R2上标有“20Ω，1A”，灯泡L标有“2.5V，0.5W”字样，不考虑灯丝电阻变化，电流表量程为0～0.6A．求： (1)灯泡L正常发光时的电阻RL； (2)在保证电路安全的情况下，通过控制开关的断开闭合和调节R2，R2的最大发热功率； (3)电源电压降为2.6V后，在保证电路安全的情况下，通过控制开关的断开闭合和调节R2，灯L的最小实际电功率。 11．如图所示，电源电压保持不变，电流表量程为0-3A，电压表量程为0-15V，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格是“20Ω，0.9A”，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，电流表示数为0.6A。 (1)求R1两端的电压。 (2)求定值电阻R1消耗的电功率。 (3)若用定值电阻R0替换电阻R1，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于另一位置时，观察到电流表示数为0.4A，电压表示数为4V，接着在保证电路正常工作的情况下向某一方向移动滑片，发现电压表示数最大变化量为3V。求R0的阻值及电源电压。 12．如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1＝20Ω，R2＝10Ω，R是滑动变阻器。当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器滑片P移动到中点，开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为U1，保持滑动变阻器滑片P位置不变，开关S2闭合、S1断开时，电压表的示数为U2，且U1︰U2＝2︰3，求： (1)电源电压是多少？ (2)滑动变阻器的最大阻值是多少？ (3)整个电路消耗的最小电功率是多少？ 13．如图所示，小灯泡L标有“6V   3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器标有“40Ω   1A”字样。电源电压保持不变，R0的阻值为16Ω，电流表的量程为0～3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。求： (1)小灯泡正常发光时的电流； (2)电源电压； (3)在保证电路安全前提下，电路消耗总功率的最大值。 14．如图所示，电源电压恒为6V，灯泡标有“6V3W”字样（灯丝电阻不变)． 当S1、S2都闭合，且滑动变阻器R2的滑片P在中点时，电流表示数为1.1A，此时灯泡的功率为P1，当S1、S2都断开时，灯泡实际消耗的功率为P2，且P2 : P1=l : 4．求： (1) 灯泡的额定电流； (2) R2的最大阻值； (3) 当S1、S2都闭合时，电路消耗的最小功率； (4) 当S1、S2都断开时，R1工作2min消耗的电能， 15．在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻保持不变，R2的阻值范围是从0~20Ω，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~3V，R3＝4Ω。求： （1）只闭合开关S1时，电路消耗的功率为9W，则电源电压是多少？ （2）只闭合开关S2时，灯泡L正常发光，R3消耗的功率为1W，则灯泡的电阻是多少？ （3）灯泡的额定功率是多少？ （4）只闭合开S3时，在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下，电路消耗的最小功率是多少？ 2 1 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1． 2014.1 能 1000 【解析】【小题1】[1]如图可知，此时电能表的示数为， [2]如图可知，电能表参数，，故最大电流 电热水器功率 ，空调功率 ，总功率 最大允许功率 即，所以能同时使用。 [3]由图有，电能表参数 表示每消耗 1 kW·h 电能，转盘转 3000 转。 则转 100 转消耗的电能 时间 实际功率 2． 8800 1200 【详解】[1]由图可知，电能表允许通过的最大电流为40A，故电能表允许接入的最大电功率为 [2]3000r/kW·h表示用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的表盘转3000r，由此可得电能表的转盘转动300r时，用电器消耗的电能为 [3]此时家中只有电水壶在工作，则该电水壶的加热功率为 3． 6 30 45 1000 0.2 【详解】（1）[1]从表格可知，电冰箱一天的耗电量为W=0.9kW•h，电功率为 一天的实际工作时间为 [2]电冰箱每次从启动到停止工作的时间为 电冰箱每工作一次消耗的电能为 一天启动次数 [3]而电能表上标有1500r/（kW•h），即每消耗1kW•h的电能，电能表的表盘转1500r，电冰箱每工作一次电能表转盘转的圈数为 （2）[4][5]因为能效比是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比，所以能效比为3.2的空调消耗的电功率 能效比为4.0的空调消耗的电功率 节约的电功率 工作1h节约的电能 4．(1)6V (2)6W 【详解】（1）由题可知，当S1闭合、S2断开时，电路中只有R2= 10Ω，电流表示数I2 = 0.6A，根据欧姆定律有U = I2R2 = 0.6A×10Ω=6V （2）当S1、S2都闭合时，R1、R2组成并联电路，总电流I总=1.6A。由并联电路电压各电压相等可知，电阻R2两端电压仍为电源电压，阻值不变，所以通过R2的电流不变，为I2=0.6A。则R1中的电流 由可得R1消耗的电功率 5．(1) 电流通过R1的功率为 0.4W，电流通过R2的功率为0.8W (2) 电流通过R1的功率为 3.6W，电流通过R2的功率为1.8W 【详解】（1）串联时，电源电压为U=6V，R1=10Ω，R2=20Ω，则根据串联电路电阻的特点可知，此时电路总电阻 R总=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω 此时电路中电流 则电流通过R1的功率为 电流通过R2的功率为 （2）并联时，电源电压为U=6 V，R1=10Ω，R2=20Ω，根据并联电路电压的特点可知，并联时各电阻两端电压相同，为6V，电流通过R1的功率为 电流通过R2的功率为 6．(1)3.6V (2)1.8W (3)7.2Ω 【详解】（1）由图可知，两电阻并联，电流表测量电阻的电流，电流表A测量干路电流，通过电阻的电流 电源电压等于各支路两端电压，则电源电压 （2）电阻的电流 电阻的电功率 （3）电阻的阻值 7．(1) 1A，6Ω (2) 90J (3) 12W 【详解】（1）根据灯泡标“6V 6W”可得：由得 灯泡正常发光时的电流 由得灯泡的电阻 （2）当开关、断开，闭合时，灯泡与定值电阻串联，总电阻 串联电路中电流相等，故 小灯泡的功率为P=I2RL=(0.5A)2×6Ω=1.5W 通电时间 则灯泡在1分钟内消耗的电能 （3）当断开，、闭合时，灯泡与电阻并联在电源上，灯泡正常发光时功率。 电阻功率 因此电路总功率 8．(1)10Ω (2)270J 【详解】（1）由小灯泡上标“4 V 1.6 W”可知，小灯泡额定电压为4 V、额定功率为1.6 W。根据得小灯泡电阻为 （2）当S1闭合、S2断开时，R1与灯泡串联，电压表测量灯泡两端电压。电压表示数为3V，可知灯泡两端电压为3V。由串联电路中电压的规律知，R1两端电压为U1=U-U'L=6V-3V=3V 电路中的电流为 R1消耗的功率P1=U1I =3V×0.3A=0.9W 故R1在5 min内消耗的电能W=P1t =0.9 W×5×60s=270J 9．(1)0.5A (2)6 (3)540J 【详解】（1）根据灯泡“6V；3W”的额定参数，由，正常发光时的电流为 （2）当S、S1均闭合时，电路总电流为1.5 A，而灯泡支路电流仍为0.5 A，则通过电阻R1的电流为1.0 A，因灯泡与R1并联，R1两端电压为6 V，故电阻R1的阻值 （3）S、S1均闭合时，电源电压为6 V，总电流为1.5 A，则电路消耗的功率 1 min内的电能为 10．(1)12.5Ω (2)1.8W (3)0.08W 【详解】（1）由可得，灯泡L正常发光时的电阻为 （2）S1、S3都闭合，S2断开时，电路是关于R2的简单电路，电流表测量电路中的电流，由电流表的量程0～0.6A和变阻器的参数“20Ω，1A”，根据串联电路电流规律可得，电路中的最大电流，根据可得，变阻器R2的最大发热功率 （3）闭合S1，断开S2、S3，灯泡L与滑动变阻器R2串联，变阻器接入电阻最大时，电路的总电阻最大 电源电压降为2.6V后，此时电路中的电流最小 由可得，灯泡消耗的最小功率 11．(1)6V (2)3.6W (3)6Ω，6.4V 【详解】（1）由电路图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表 A测电路电流。闭合开关后，由欧姆定律可得，电阻两端的电压 （2）定值电阻消耗的功率 （3）用定值电阻，替换电阻R，则与串联，闭合开关S时，观察到电流表示数为，电压表示数为4V，由欧姆定律得此时接入电路的阻值 第一个猜想，若向左移动R2的滑片使电流最大为时，电压表示数减少量最大为3V，即此时电压表示数为，由串联电路电流电压规律及欧姆定律可得，电源电压 且电源电压 解得， 更改电路前，当电流为，且变阻器接入的阻值为零时，电源电压最小，有 符合题意。 第二个猜想，若向右移动的滑片至右端时，电压表示数增加量最大为3V，由串联电路电流电压规律及欧姆定律可得，滑片在某处时，电源电压 滑片在右端时，电压表示数 此时电路中的电流 则电源电压 解得， 更改电路前，当电流为，且变阻器接入的阻值最大时，电源电压最大，有 综上所述，第二个猜想不成立，故的阻值为，电源电压为6.4V。 12．(1)6V (2)20Ω (3)0.9W 【详解】（1）开关S1闭合，开关S2断开时，当滑动变阻器滑片移到最右端时，依题意可知此时滑动变阻器阻值为0Ω，电路中只剩R1与电源串联，电流表读数为0.3A。 根据欧姆定律，则电源电压 （2）将滑动变阻器滑片移至“中点”时，分别只接入R1（或R2）和该时刻变阻器阻值。 只接通S1时，电路电流；只接通S2时，电路电流 由于电压表均测量变阻器两端电压，记作U1和U2，则， 已知，即 代入数据得。 由于此时是滑片“中点”处的一半阻值，故滑动变阻器最大阻值为20Ω。 （3）要使电路功率最小，需使总电阻最大。由图可知当S1闭合且滑动变阻器取最大值20Ω时，则电路总电阻 故整个电路消耗的最小电功率是 13．(1)0.5A；(2) 16V；(3)32W 【详解】解：(1)由P＝UI可得，小灯泡正常工作时的电流 (2)由欧姆定律可得，灯泡的电阻 当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，L与串联，电流表测干路电流，因小灯泡恰好正常发光，故电路的电流为0.5A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 由欧姆定律得，电源的电压为 (3)当所有开关都闭合时，定值电阻R0与滑动变阻器R并联，通过R0的电流 当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，通过其的电流最大，干路电流最大，电路消耗的总功率最大，滑动变阻器标有“40Ω  1A”字样，可知变阻器允许通过的最大电流为1A，此时变阻器连入的电阻为 由并联电路电流的规律，故干路电流最大值为 I大＝1A+1A＝2A＜3A 电路消耗总功率的最大值为 P大＝UI大＝16V×2A＝32W 答：(1)小灯泡正常发光时的电流为0.5A； (2)电源电压为16V； (3)在保证电路安全前提下，电路消耗总功率的最大值为32W。 14．见解析 【详解】（1）由P=UI知道，灯泡的额定电流是：IL额 =PL额/UL额=3W/6V=0.5A； （2）当S1、S2 都闭合时，R2 与灯泡L并联，电流表测干路电流； 此时灯泡的实际电压是：UL实 =U=6V=UL额 ，所以灯泡正常发光，即P1 =PL额 =3W，所以，通过灯泡的实际电流是：IL =IL额 =0.5A， 由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，通过滑动变阻器的电流是：I2 =I-IL =1.1A-0.5A=0.6A， 由I=U/R知道，滑动变阻器R2 连入电路的电阻是：R2′=U/I2=6V/0.6A=10Ω； 由于此时滑片P在中点，所以R2 的最大阻值是：R2 =2R2′=2×10Ω=20Ω； （3）由电路图知道，当S1 、S2 都闭合时，R2 与灯泡L并联，此时滑动变阻器若为最大阻值，则电路消耗的功率最小； 此时滑动变阻器R2 的功率是：P变=U2/R2=(6V)2/20Ω=1.8W， 由于并联电路各支路独立工作、互不影响，此时灯泡的功率仍然是额定功率P=PL额 =3W， 所以电路消耗的最小功率是：P最小 =PL额+P变=3W+1.8W=4.8W （4）根据P=U2/R知道，灯泡的电阻是：RL =U2L额/PL额=(6V)2/3W=12Ω， 当S,1 、S2 都断开时，R1 与灯泡L串联，由于P2 ：P1 =1：4，所以P2 =P1/4 =3W/4=0.75W； 由P=U2/R可得，灯泡两端电压：UL = 串联电路中的电流是：I′=UL/RL=3V/12Ω=0.25A， 由串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和可知，R1 两端的电压：U1 =U-UL =6V-3V=3V， 故R1工作2min消耗的电能是：W1 =U1 I′t=3V×0.25A×2×60s=90J 点睛：本题考查的是串并联电路的特点和欧姆定律的应用，解题的关键是分清电路的连接方式和利用好灯泡的电功率之比． 15．（1）6V；（2）8Ω；（3）2W；（4）2.25W 【详解】解：（1）只闭合开关S1时，只有R3接入电路工作，根据可得电源电压为 （2）只闭合开关S2时，灯L和R3串联接入电路，根据可得R3两端电压为 此时串联电路电流为 灯L的电压为 灯L的电阻为 （3）此时灯泡L正常发光，灯L的额定功率为 （4）只闭合开S3时，灯L与滑动变阻器R2串联工作。要使电路消耗的功率最小，滑动变阻器阻值应变大，则电流变小，滑动变阻器两端电压变大，不损坏电表的情况下，电压表最大为3V，此时灯L的电压为 电路电流即灯L的电流为 电路消耗的最小功率为 答：（1）只闭合开关S1时，电路消耗的功率为9W，则电源电压是6V； （2）灯泡的电阻是8Ω； （3）灯泡的额定功率是2W； （4）电路消耗的最小功率是2.25W。 1 1 学科网（北京）股份有限公司 $