(中考必备)电功率的计算热点题型及答案解读.doc

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1、电功率的计算电功率的计算 专题概述：电功率的计算题电路复杂，类型众多，公式繁杂，解答较难。对于初学者，应针对各种类型的试题，多加练习，熟练掌握。基本技巧：电学计算有诀窍，画图标量不可少，量的关系仔细找，列式计算答写好。常用公式：电流 电压 电阻 串联电路 II1I2 UU1U2 RR1R2 并联电路 II1I2 UU1U2 1/R1/R11/R2 电功 WPtUItU2t/RI2Rt 电功率 PW/tUIU2/R I2R 类型 1.铭牌型 类型概述：电功率的计算题中常会出现“6 V 6 W”的字样，解题时，一般要利用公式 RU2/P 求出用电器的电阻。还需要注意用电器是否正常工作，若用电器正常

2、工作，则其两端电压为额定电压。数据型 1【中考 泉州】如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡 L 标有“6 V 3 W”的字样，其电阻不随温度变化，R 为定值电阻。当开关 S 闭合时，小灯泡 L 正常发光，电流表的示数如图乙所示。求：(第 1 题图)(1)小灯泡 L 的电阻。(2)电阻 R 的阻值。(3)电阻 R 消耗的电功率。2【中考 泰州】如图为某同学设计的调光灯电路，S 为选择开关，当 S 接触 a 点时，小灯泡正常发光但不能调光；当 S 接触 b 点时，电路断开；当 S 接触 c 点时，电路可连续调光。已知变阻器 R1的规格为“10 1 A”，小灯泡 L 上标有“6 V 3.6

3、W”字样，电源电压恒为 9 V。(1)求小灯泡的额定电流。(2)求定值电阻 R0的阻值。(3)当 S 接触 c 点时，调节 R1滑片至中点位置，电路中的电流为 0.5 A，求此时小灯泡的实际功率。(第 2 题图)表格型 3【中考 内江】2015 年 4 月 16 日，我国首创的 30 s 级闪充电车在宁波正式上线。这种电动汽车采用超级电容作为电能存储设备(电源)，这种超级电容具有安全环保，反复充放电，使用寿命长等特点。充电桩给电动汽车充电和电容存储设备工作时的有关技术参数如下表所示。则：充电时的输入电压 电容存储设备的额定输出电压 电容存储设备的额定输出功率 每次充满时的能量 每次充满的时间

4、每次充满电正常行驶的距离 380 V 700 V 92 kW 1.8107 J 30 s 5 km(1)充电桩为电动汽车充电时的输出功率是多少？(2)电容存储设备正常工作时的电流多大？(3)如果电价按 0.4 元/(kW h)计费，那么，电动汽车每行驶 1 km 需要花费多少钱？类型 2.图象型 类型概述：电功率的计算题常用图象来提供信息，解题时，应善于根据题中要求的问题，顺藤摸瓜，在图象中找到有用的解题信息。串联电路 1【中考 自贡】如图甲所示的电路，在滑动变阻器 R2的滑片 P 从 B 向 A 滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。试问：(1)滑动变阻器的最大阻值是多少？(

5、2)开关 S 闭合时，该电路消耗的最小电功率是多少？(第 1 题图)2【中考 荆门】电阻式传感器被广泛应用于测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性。图中 R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从 0 变到 60，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示。已知电源电压恒定不变。(第 2 题图)(1)当通过传感器的电流为 0.1 A 时，传感器的电阻为_；(2)求 P1的值；(3)求 R0的阻值。并联电路 3【中考 成都】现有一个小灯泡和两个相同的定值电阻，小灯泡的额定电压为 2.5 V，额定电流为 0.35 A，小灯泡和

6、定值电阻的 IU 图象如图所示。求：(1)将小灯泡接入电路，电路中电流为 0.2 A，小灯泡实际功率为多少？(2)将两个定值电阻并联后接在电压为 2.5 V 的电源两端，工作 0.5 h，共消耗多少电能？(第 3 题图)转换型电路 4【2016 青岛改编】如图甲所示电路，电源电压保持不变。小灯泡 L 标有“4 V 1.6 W”字样，滑动变阻器 R1的最大阻值为 20，定值电阻 R220，电流表的量程为 00.6 A，电压表的量程为 03 V。求：(第 4 题图)(1)小灯泡正常工作时的电阻是多少？(2)只闭合开关 S、S2和 S3，移动滑动变阻器 R1的滑片 P 使电流表示数为 0.5 A，此

7、时R2消耗的电功率为 1.25 W。此时滑动变阻器 R1接入电路中的阻值是多少？(3)只闭合开关 S 和 S1，移动滑动变阻器 R1的滑片 P，小灯泡 L 的 I-U 图象如图乙所示。在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器 R1允许接入电路的电阻的取值范围是多少？类型 3.动态电路型 类型概述：滑动变阻器的移动，或开关的开合，会带来电路连接方式和用电器工作状态的变化，这是两种最常见的动态电路，解题时，应分别画出各种情况下的电路图，再进行分析解题。滑动变阻器型 1【中考 苏州】如图所示，电源电压 U 为 6 V 并保持不变，滑动变阻器规格为“24 1 A”。当滑片 P 移至最左端时，灯泡正常发

8、光，电流表示数为 0.5 A；当滑片 P 移至中点时，电流表示数为 0.3 A。则：(1)灯泡正常发光时灯丝电阻多大？(2)滑片 P 在最左端时，5 min 内电流通过灯泡做功多少？(3)滑片 P 在中点时，灯泡的实际功率多大？(第 1 题图)2【中考 枣庄】图甲是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，图乙是简化的电路原理图。灯 L 标有“12 V 3 W”字样，当滑动变阻器的滑片 P 在最左端 a 时，灯 L 正常发光，电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响。问：(1)电源电压 U 是多少？(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是 12 时，灯 L 消耗的实际功率是多少？(3)当滑片

9、 P 位于中点 b 和最右端 c 时，灯两端电压之比是，则滑动变阻器的最大值是多少？(第 2 题图)开关型 3【中考 哈尔滨】小明家的浴室新安装了一台可供取暖和照明的新型家用电器浴霸。该浴霸的部分数据如表所示，其简化电路图如图所示，图中 L 为照明灯，L1、L2是两盏红外线取暖灯。求：(小数点后保留两位小数)(1)该浴霸照明灯正常工作时，通过照明灯的电流是多少？(2)断开开关 S，闭合开关 S1和 S2，该浴霸取暖灯正常工作时，该电路的总电阻是多少？(3)当 L、L1、L2都同时正常工作时，10 min 内浴霸消耗的电能是多少？额定 电压 频率 额定功率 取暖 照明 220 V 50 Hz L

10、1 L2 L 300 W 300 W 60 W (第 3 题图)滑动变阻器、开关综合型 4【中考 荆州】如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡标有“9 V 9 W”的字样。当闭合 S、S1、S2，断开 S3 时，灯泡正常发光，此时电流表示数为 I。(假设小灯泡的电阻始终保持不变)。求：(1)闭合 S、S2，断开 S1、S3 时，电流表的示数与 I 相比变化了 0.4 A，则此时小灯泡的实际功率为多大？(2)同时闭合四个开关，并将滑动变阻器的滑片 P 移到中点时，电流表的示数与 I 相比变化了 0.6 A，则滑动变阻器的最大阻值为多少？(3)闭合 S、S3，断开 S1、S2，把滑动变阻器的滑

11、片 P 分别移到 a 端和 b 端时，R1上消耗的电功率之比是多少？(第 4 题图)类型 4.极值型 类型概述：极值型电功率的计算题要求综合考虑电路中用电器的规格、电表的量程，计算用电器的最大功率或最小功率。串联型 1【中考 衡阳】如图是某同学探究的一个调光电路，已知元件的规格分别为：灯 L“6 V 6 W”(不考虑灯丝电阻变化)，滑动变阻器的阻值范围为 012，电源电压恒为 6 V。(1)求灯的电阻；(2)当 S 闭合，把滑动变阻器的滑片移至中点位置时，求通过灯泡的电流；(3)将滑片从最左端移到最右端过程中，求灯的最小功率。(第 1 题图)2【中考 云南】如图所示，电源电压为 6 V 恒定不

12、变，小灯泡 L 标有“6 V 3 W”字样(不考虑灯丝电阻变化)，滑动变阻器的阻值范围是 020。求：(1)小灯泡的电阻；(2)S、S1都闭合时滑动变阻器两端的电压；(3)S 闭合、S1断开时电路消耗的最小功率。(第 2 题图)综合型 3.【中考 广安】如图所示，电源电压为 6 V，且保持不变，灯泡 L 上标着“6 V 3.6 W”字样，忽略灯丝电阻随温度的变化，定值电阻 R116，滑动变阻器 R2的最大电阻值为 20。求：(1)灯泡 L 的电阻是多少？(2)当 S2闭合、S1断开，且滑片 P 移到滑动变阻器的中点时，灯泡实际消耗的功率是多少？(3)要使整个电路消耗的功率为最小，请写出开关 S

13、1、S2的开闭状态和滑片 P 移到的位置，并计算出最小功率是多少？(第 3 题图)4【中考 聊城】如图所示，小灯泡 L 标有“6 V 3 W”的字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器的最大阻值 R 为 24，电源电压保持不变。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。保持滑片 P 的位置不变，闭合 S、S1、S2，发现电流表的示数变化了 1 A。求：(1)小灯泡正常发光时的电流；(2)电源电压；(3)当开关 S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值。(第 4 题图)答案答案 专训 类型 1 1解：(1)小灯泡的电阻 RLU2P（6 V）23 W12。(2)L

14、正常发光，说明电源电压为 6 V，通过小灯泡的电流 I1PU3 W6 V0.5 A，通过 R 的电流 IRI总I10.8 A0.5 A0.3 A，电阻 R 的阻值 RUIR6 V0.3 A20。(3)电阻 R 消耗的电功率为 PRUIR6 V0.3 A1.8 W。2解：(1)小灯泡的额定电流：I额P额U额3.6 W6 V0.6 A。(2)S 接触 a 点时，小灯泡恰好正常发光，小灯泡两端电压为 6 V，则 R0两端电压为 U0UU额9 V6 V3 V，R0的阻值为：R0U0I0U0I额3 V0.6 A5。(3)当 S 接触 c 点时，R1两端的电压为 U1I12R10.5 A1210 2.5

15、V，R0两端的电压为 U0I R00.5 A5 2.5 V，UL实UU1U09 V2.5 V2.5 V4 V，PL实I UL实0.5 A4 V2 W。3解：(1)充电桩输出的功率为 PWt1.8107 J30 s6105 W；(2)根据公式 PUI，电容存储设备正常工作时的电流为 IPU9.2104 W700 V131.4 A；(3)每次充电所需要的电费 n1.81073.6106 kW h0.4 元/(kW h)2 元；电动汽车每行驶 1 km 所需要的费用为 n2元50.4 元。类型 2 1解：(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，I20.2 A，U214

16、 V，滑动变阻器的最大阻值：R2U2I214 V0.2 A70。(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为 0 时，电路中的电流最大，由图乙可知 I10.9 A，电源的电压：UI1R10.9 AR1，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：UI2R1U20.2 AR114 V，因电源的电压不变，解可得：R120，U18 V。当电路中的电流最小时，电路消耗的电功率最小，P最小UI218 V0.2 A3.6 W。2解：(1)60(2)P1I12R(0.1 A)260 0.6 W。(3)分析图象可知：当电流为 0.1 A 时，R60，这时 R 与 R0串联

17、，有：U电源0.1 A60 0.1 AR0，当电流为 0.5 A 时，R 的电功率为 0，实际上电路中只有 R0接入电路，有：U电源0.5 AR0，解可得 R015。3解：(1)由图象可知 IL0.2 A 时，UL1 V，小灯泡实际功率 PLULIL1 V0.2 A 0.2 W。(2)由图象可知 UR2.5 V 时，IR0.4 A，W1 UR IR t 2.5 V 0.4 A 0.5 3 600 s 1 800 J，两个电阻并联 W 总2W121 800 J3 600 J。4解：(1)小灯泡正常工作时的电阻：RU额2P额（4 V）21.6 W10；(2)只闭合开关 S、S2和 S3，R1与 R

18、2并联，等效电路如图甲。(第 4 题图)由 P2I22R2I2220 1.25 W，解得：I20.25 A，已知干路电流：I0.5 A，则流过 R1的电流：I1II20.5 A0.25 A0.25 A，流过 R1的电流与流过 R2的电流相等，则：R1 R220。电源电压 UI2R20.25 A20 5 V。(3)只闭合开关 S 和 S1，R1与 L 串联，等效电路如图乙。小灯泡正常发光时的电流为 0.4 A，电流表的量程为 00.6 A，所以，电路中的最大电流 I大0.4 A，电路的最小总电阻：RUI大12.5，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R1小RRL12.5 10 2.5，当电压表的示数

19、 U1大3 V 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，这时小灯泡两端的电压：ULUU1大5 V3 V2 V，由图象可知，通过小灯泡的电流即电路中的电流 I小0.25 A，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R1大U1大I小3 V0.25 A12。类型 3 1解：(1)灯泡正常发光时灯丝电阻 RLUI6 V0.5 A12。(2)滑片在最左端时 5 min 内电流对灯泡做功 WUIt6 V0.5 A560 s900 J。(3)滑片 P 在中点时，滑动变阻器两端电压 URIR20.3 A24/23.6 V，灯泡的实际功率 PULI(63.6)V0.3 A0.72 W。2解：(1)当滑片在最左端 a 时，

20、灯正常发光，所以 UU额12 V。(2)灯正常发光的电阻 RLU2P48。灯与滑动变阻器串联，P实I2RLURLR12RL1.92 W。(3)滑片在中点 b 时，灯两端电压 UbURLRLR2，滑片在最右端 c 时，灯两端电压 UcURLRLR，根据题意：UbUcURLRLR2URLRLR32，解得：R96。3解：(1)电流 IP/U60 W/220 V0.27 A。(2)总功率 P总P1P2300 W300 W600 W，总电阻 R总 U2/P总(220 V)2/600 W80.67。(3)总功率 P总P1P2PL300 W300 W60 W660 W，总电能 W总 P总t660 W1060

21、 s3.96105 J。4解：(1)当闭合 S、S1、S2，断开 S3时，小灯泡正常发光，电源电压 UUL9 V，IILPLUL9 W9 V1 A，RLULIL9 V1 A9；闭合 S、S2，断开 S1、S3时，R1与小灯泡 L 串联，II0.4 A1 A0.4 A0.6 A，此时小灯泡的实际功率：PL(I)2RL(0.6 A)29 3.24 W。小灯泡与 R1串联总电阻RUI9 V0.6 A15，R1RRL6。(2)同时闭合四个开关，小灯泡与滑动变阻器并联，电流变化了 0.6 A，即流过滑动变阻器的电流为 0.6 A，这时滑动变阻器接入电路的电阻：12R滑UI滑9 V0.6 A15，滑动变阻

22、器的最大阻值：R滑15 230。(3)闭合 S、S3，断开 S1、S2，把滑动变阻器的滑片 P 移到 a 端时，电路为 R1的简单电路，则 R1消耗的最大功率：P1U2R1（9 V）26 13.5 W；当滑片位于 b 端时，滑动变阻器的最大阻值和 R1串联，IU/(R1R滑)9 V/(6 30)0.25 A，R1消耗的最小功率：P1(I)2R1(0.25 A)26 0.375 W，R1上消耗的电功率之比 P1P113.5 W0.375 W361。类型 4 1解：(1)灯的电阻为 RLUL2PL（6 V）26 W6。(2)当滑片在中点时，滑动变阻器接入电路中的电阻 R01212 6，此时电路总电

23、阻 R总RLR06 6 12，电路中的电流 IUR总6 V12 0.5 A。(3)滑片从最左端移到最右端过程中，电路总电阻 R最大RLR6 12 18，此时电路电流最小 I最小UR最大6 V18 13 A，灯的最小功率 PLI最小2RL(13 A)26 0.67 W。2解：(1)小灯泡的电阻 RLUL2PL（6 V）23 W12。(2)当 S、S1都闭合时，滑动变阻器被短路，则 UR0。(3)当滑动变阻器接入电路的电阻 R20 时，电路消耗的功率最小，P最小U2R总U2RLR（6 V）212 20 1.125 W。3解：(1)灯泡的电阻 RLUL2PL（6 V）23.6 W10。(2)当 S2

24、闭合、S1断开，且滑片 P 移到滑动变阻器的中点时，L 与12R2串联，电路中的电流 IURL12R26 V10 1220 0.3 A，灯泡实际消耗的功率 PL实I2RL(0.3 A)210 0.9 W。(3)由电路图可知，当开关 S1闭合、S2断开且滑片位于 B 端时，电路消耗的总功率最小，电路消耗的最小总功率 P小U2R1R2（6 V）216 20 1 W。4解：(1)小灯泡正常工作时的电流 IPLUL3 W6 V0.5 A；(2)当 S 闭合，S1、S2都断开时，电路为滑动变阻器和小灯泡串联，滑片 P 从 b 端向 a端滑到中点时，滑动变阻器连入电路的阻值为R224 212，小灯泡正常发

25、光，则电路中的电流 I0.5 A，小灯泡的电阻 RL（UL）2PL（6 V）23 W12，所以电源电压 UIR2RL0.5 A(12 12)12 V；(3)当开关 S、S1、S2都闭合时，电路为滑动变阻器和定值电阻 R0并联，电流表的示数变化了 1 A，则干路电流 I0.5 A1 A1.5 A，通过滑动变阻器的电流 I1UR212 V12 1 A，通过定值电阻 R0的电流 I0II11.5 A1 A0.5 A，定值电阻 R0的阻值 R0UI012 V0.5 A24，当滑动变阻器连入电路的阻值最大时，电路消耗的总功率最小，电路消耗总功率的最小值 PminU2R0U2R（12 V）224（12 V）224 12 W。