1、专训专训1 1电功率的计算电功率的计算习题课习题课第十五章第十五章 电能与电功率电能与电功率专题概述：专题概述：电功率的计算题电路复杂，类型众多，公电功率的计算题电路复杂，类型众多，公式繁杂，解答较难。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，熟对于初学者，应针对各种类型的试题，多加练习，熟练掌握。练掌握。基本技巧：基本技巧：电学计算有诀窍，画图标量不可少，量的电学计算有诀窍，画图标量不可少，量的关系仔细找，列式计算答写好。关系仔细找，列式计算答写好。常用公式：常用公式：电流电流电压电压电阻电阻串联电路串联电路II1I2UU1U2RR1R2并联电路并联电路II1I2UU1U
2、21/R1/R11/R2电功电功WPtUItU2t/RI2Rt电功率电功率PW/tUIU2/R I2R类型类型1.1.铭牌型铭牌型类型概述：类型概述：电功率的计算题中常会出现电功率的计算题中常会出现“6 V6 W”的的字样，解题时，一般要利用公式字样，解题时，一般要利用公式RU2/P求出用电器求出用电器的电阻。还需要注意用电器是否正常工作，若用电器的电阻。还需要注意用电器是否正常工作，若用电器正常工作，则其两端电压为额定电压。正常工作，则其两端电压为额定电压。1数据型数据型(中考中考滨州滨州)有一只电热水壶，其铭牌上标有有一只电热水壶，其铭牌上标有“220 V1 210 W”的字样，不考虑温度
3、对电阻的影响，求：的字样，不考虑温度对电阻的影响，求：(1)它正常工作时通过电阻丝的电流有多大？它正常工作时通过电阻丝的电流有多大？(2)它正常工作时电阻丝的电阻有多大？它正常工作时电阻丝的电阻有多大？例例1训练角度训练角度【解解】(1)电流电流IP/U1 210 W/220 V5.5 A。(2)电阻电阻RU/I220 V/5.5 A40。或或RU2/P(220 V)2/1 210 W40。(中考中考泉州泉州)如图甲所示的电路中，电源电压保持不如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡变，小灯泡L标有标有“6 V3 W”的字样，其电阻不随的字样，其电阻不随温度变化，温度变化，R为定值电阻。当
4、开关为定值电阻。当开关S闭合时，小灯泡闭合时，小灯泡L正常发光，电流表的示数如图乙所示。求：正常发光，电流表的示数如图乙所示。求：(1)小灯泡小灯泡L的电阻。的电阻。(2)电阻电阻R的阻值。的阻值。(3)电阻电阻R消耗的电功率。消耗的电功率。【同类变式同类变式】1.2训练角度训练角度表格型表格型(中考中考郴州郴州)某品牌电热水壶的铭牌内容如下，根据某品牌电热水壶的铭牌内容如下，根据提供的信息计算：提供的信息计算：例例2X牌电热水壶牌电热水壶额定电压额定电压220 V额定功率额定功率1 100 W容积容积3 L超温保护器超温保护器熔断温度熔断温度110(1)电热水壶正常工作时的电流和电阻是多少？
5、电热水壶正常工作时的电流和电阻是多少？(2)当电热水壶装满水时，将水从当电热水壶装满水时，将水从 20 烧开需要吸收烧开需要吸收多少热量？多少热量？c水水4.2103 J/(kg)，1 L103 m3，气压为一标准大气压，电热水壶吸收的热量忽略不气压为一标准大气压，电热水壶吸收的热量忽略不计计(3)若售货员宣传该电热水壶烧开一壶水仅需要若售货员宣传该电热水壶烧开一壶水仅需要 5 分钟，分钟，可信吗？请通过计算说明理由。可信吗？请通过计算说明理由。【解解】(1)电热水壶的额定电流电热水壶的额定电流 电热水壶的电阻电热水壶的电阻(2)水的质量水的质量mV1 000 kg/m33103 m33 kg
6、，水吸收的热量水吸收的热量Q吸吸c水水mt4.2103 J(kg)3 kg(100 20)1.008106 J。(3)电热水壶在额定电流时所做的功电热水壶在额定电流时所做的功WPt1 100 W 560 s3.3105 J，因为因为WQ吸吸，所以，所以5 min烧开一壶水不可信。烧开一壶水不可信。1100W=5A220VPIU，220V=445AURI。类型类型2.2.图像型图像型类型概述：类型概述：电电功率的计算题常用图像来提供信息，解功率的计算题常用图像来提供信息，解题时，应善于根据题中要求的问题，顺藤摸瓜，在图题时，应善于根据题中要求的问题，顺藤摸瓜，在图像中找到有用的解题信息。像中找到
7、有用的解题信息。1串联电路串联电路(中考中考泸州泸州)某课外活动小组设计了一个用电压表的某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。如图甲所示，电变化来反映环境温度变化的电路。如图甲所示，电源电压不变，定值电阻源电压不变，定值电阻R20，R1是热敏电阻，其是热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示，闭合开关阻值随温度变化的图像如图乙所示，闭合开关S后，后，求：求：例例1训练角度训练角度(1)当环境温度为当环境温度为20 时，电压表示数为时，电压表示数为2 V，电源电，电源电压多大？此时压多大？此时R1的电功率是多少？的电功率是多少？(2)如果将如果将R、R1并联在该电路两
8、端，当干路电流为并联在该电路两端，当干路电流为0.5 A时，环境温度是多少？时，环境温度是多少？【解解】(1)电路中的电流电路中的电流 由题图乙知，当环境温度为由题图乙知，当环境温度为20 时，时，R1的阻值为的阻值为40，则则R1两端的电压两端的电压U1IR10.1 A40 4 V，电源电压电源电压UURU12 V4 V6 V。R1的电功率的电功率P1U1I4 V0.1 A0.4 W。2V=0.1A20RUIR，(2)如果将如果将R、R1并联在该电路两端，两电阻两端的电并联在该电路两端，两电阻两端的电 压均等于电源电压等于压均等于电源电压等于6 V；此时通过此时通过R的电流的电流通过电阻通过
9、电阻R1的电流的电流I10.5 A0.3 A0.2 A，电阻电阻R1的阻值的阻值由题图乙知，此时环境温度为由题图乙知，此时环境温度为30。6V=0.3A20RUIR，116V=300.2AURI，(中考中考甘肃甘肃)小林在做测量小灯泡功率的实验时，连小林在做测量小灯泡功率的实验时，连接了如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯泡接了如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为额定电压为2.5 V。闭合开关后，将滑动变阻器滑片。闭合开关后，将滑动变阻器滑片P从最右端开始向左滑动到某一位置的过程中，电流从最右端开始向左滑动到某一位置的过程中，电流表示数与电压表示数的变化曲线如图乙所示。求：表示
10、数与电压表示数的变化曲线如图乙所示。求：【同类变式同类变式】1.2并联电路并联电路(中考中考成都成都)现有一个小灯泡和两个相同的定值电阻，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小灯泡的额定电压为2.5 V，额定电流为，额定电流为0.35 A，小，小灯泡和定值电阻的灯泡和定值电阻的IU图像如图所示。求：图像如图所示。求：例例2训练角度训练角度(1)将小灯泡接入电路，电路中电流为将小灯泡接入电路，电路中电流为0.2 A，小灯泡，小灯泡实际功率为多少？实际功率为多少？(2)将两个定值电阻并联后接在电压为将两个定值电阻并联后接在电压为2.5 V的电源两的电源两端，工作端，工作0.5小时
11、，共消耗多少电能？小时，共消耗多少电能？【解解】(1)由图像可知由图像可知 IL0.2 A时，时，UL1 V，小灯泡实际功率小灯泡实际功率PLULIL1 V0.2 A 0.2 W。(2)由图像可知由图像可知UR2.5 V 时，时，IR0.4 A，W1URIRt2.5 V0.4 A0.53 600 s1 800 J，因为两个电阻并联，因为两个电阻并联，所以共消耗的电能所以共消耗的电能W 总总2W121 800 J3 600 J。(中考中考孝感孝感)如图甲所示的电路中，电源电压为如图甲所示的电路中，电源电压为8 V，R2是阻值为是阻值为40 的定值电阻，压敏电阻的定值电阻，压敏电阻R1的阻值随的阻
12、值随压力的变化情况如图乙所示。当开关压力的变化情况如图乙所示。当开关S闭合后，问：闭合后，问：【同类变式同类变式】1.(1)当压敏电阻当压敏电阻R1受到的压力从受到的压力从0增加到增加到3 N的过程中，的过程中，电流表示数的变化是电流表示数的变化是_(填填“增大增大”或或“减小减小”)；(2)当电流表示数为当电流表示数为0.4 A时，压敏电阻受到的压力为多时，压敏电阻受到的压力为多少？少？(3)当电路连续工作当电路连续工作10 min，电阻，电阻R2所做的功为多少？所做的功为多少？类型类型3.3.动态电路型动态电路型类型概述：类型概述：滑动变阻器的移动，或开关的开合，会带滑动变阻器的移动，或开
13、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。的电路图，再进行分析解题。1滑动变阻器型滑动变阻器型(中考中考苏州苏州)如图所示，电源电压如图所示，电源电压U为为6 V并保持不变，并保持不变，滑动变阻器规格为滑动变阻器规格为“24 1 A”。当滑片。当滑片P移至最左移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5 A；当滑片；当滑片P移至中点时，电流表示数为移至中点时，电流表示数为0.3 A
14、。则：。则：例例1训练角度训练角度(1)灯泡正常发光时灯丝电阻多大？灯泡正常发光时灯丝电阻多大？(2)滑片滑片P在最左端时，在最左端时，5 min内电流通过灯泡做功内电流通过灯泡做功多大？多大？(3)滑片滑片P在中点时，灯泡的实际功率多大？在中点时，灯泡的实际功率多大？【解解】(1)灯泡正常发光时灯丝电阻灯泡正常发光时灯丝电阻(2)滑片在最左端时电流对灯泡做功滑片在最左端时电流对灯泡做功 WUIt6 V0.5 A560 s900 J。(3)滑片滑片P在中点时，滑动变阻器两端电压在中点时，滑动变阻器两端电压 URI 0.3 A24/23.6 V，灯泡的实际功率灯泡的实际功率PULI(63.6)V
15、0.3 A0.72 W。6V=120.5ALURI。2R2开关型开关型例例2训练角度训练角度(中考中考新疆新疆)如图所示，电源电压如图所示，电源电压保持不变，已知保持不变，已知R240。(1)当闭合开关当闭合开关S、S1时，电压表时，电压表 示数为示数为6 V，求电源电压。，求电源电压。(2)当闭合开关当闭合开关S，断开，断开S1时，电压表示数为时，电压表示数为2 V，求，求通过通过R1的电流和的电流和R1消耗的电功率。消耗的电功率。【解解】(1)当闭合开关当闭合开关S、S1时，电路为时，电路为R1的简单电路，电压表测的简单电路，电压表测 电源的电压，则电源电压为电源的电压，则电源电压为6 V
16、。(2)当闭合开关当闭合开关S，断开，断开S1时，两电阻串联，电压表测时，两电阻串联，电压表测R1两两 端的电压，端的电压，R2两端的电压两端的电压U2UU16 V2 V4 V，通过，通过R1的的 电流电流 R1消耗的电功率消耗的电功率P1U1I12 V0.1 A0.2 W。21224V=0.1A40UIIR，(中考中考哈尔滨哈尔滨)小明家的浴室新安装了一台可供取暖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和照明的新型家用电器浴霸。该浴霸的部分数浴霸。该浴霸的部分数据如表所示，其简化电路图如图所示，图中据如表所示，其简化电路图如图所示，图中L为照明为照明灯，灯，L1、L2是两盏红外线
17、取暖灯。求：是两盏红外线取暖灯。求：(小数点后保小数点后保留两位小数留两位小数)【同类变式同类变式】1.额定额定电压电压频率频率额定功率额定功率取暖取暖照明照明220 V50HzL1L2L300 W300 W 60 W(1)该浴霸照明灯正常工作时，通过照明灯的电流是该浴霸照明灯正常工作时，通过照明灯的电流是多少？多少？(2)断开开关断开开关S，闭合开关，闭合开关S1和和S2，该浴霸取暖灯正，该浴霸取暖灯正常工作时，该电路的总电阻是多少？常工作时，该电路的总电阻是多少？(3)当当L、L1、L2都同时正常工作时，都同时正常工作时，10 min内浴霸内浴霸消耗的电能是多少？消耗的电能是多少？3滑动变
18、阻器、开关综合型滑动变阻器、开关综合型例例3训练角度训练角度(中考中考盘锦盘锦)如图所示，灯如图所示，灯L标有标有“2.5 V1.25 W”字字样，样，R115，滑动变阻器，滑动变阻器R2的最大阻值为的最大阻值为10，当开关当开关S1闭合，闭合，S2、S3断开，滑片断开，滑片P滑至左端时，灯滑至左端时，灯L恰好正常发光。试求：恰好正常发光。试求：(1)灯灯L正常发光时的电阻。正常发光时的电阻。(2)电源电压。电源电压。(3)当当S1、S2、S3都闭合，且滑动变阻器的滑片都闭合，且滑动变阻器的滑片P滑到滑到中点时，电流表的示数和此时电路消耗的总功率。中点时，电流表的示数和此时电路消耗的总功率。【
19、解解】(1)灯灯L正常发光时的电流正常发光时的电流 灯灯L正常发光时的电阻正常发光时的电阻(2)当开关当开关S1闭合，闭合，S2、S3断开，滑片断开，滑片P滑至左端时，滑至左端时，R2、L串联，灯串联，灯L正常发光，电路电流正常发光，电路电流IIL0.5 A，电源电压电源电压U电电I(R2RL)0.5 A(10 5)7.5 V。L1.25W=0.5A2.5VPIU。LL1.25W=50.5AURI。(3)当当S1、S2、S3都闭合时，且滑片滑到中点时，都闭合时，且滑片滑到中点时，R1与与R2并联，并联，R1中电流中电流 R2中电流中电流 电流表的示数电流表的示数I干干I1I20.5 A1.5
20、A2.0 A，电路消耗的总功率电路消耗的总功率P总总U电电I干干7.5 V2.0 A15 W。117.5V=0.5A15UIR 电电，227.5V=1.5A5UIR 电电，类型类型4.4.极值型极值型类型概述：类型概述：极值型电功率的计算题要求综合考虑电路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。率或最小功率。1串联型串联型(中考中考衡阳衡阳)如图是某同学探究的一个调光电路，已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：灯知元件的规格分别为：灯L“6 V6 W”(不考虑灯丝不考虑灯丝电
21、阻变化电阻变化)，变阻器的阻值范围为，变阻器的阻值范围为012，电源电，电源电压恒为压恒为6 V。例例1训练角度训练角度(1)求灯的电阻；求灯的电阻；(2)当当S闭合，把滑动变阻器的滑片移至中点位置时，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；求通过灯泡的电流；(3)将滑片从最左端移到最右端过程中，求灯的最小将滑片从最左端移到最右端过程中，求灯的最小功率。功率。【解解】(1)灯的电阻为灯的电阻为(2)当滑片在中点时，滑动变阻器接入电路中的电阻当滑片在中点时，滑动变阻器接入电路中的电阻 此时电路总电阻此时电路总电阻R总总RLR06 6 12，电路中的电流电路中的电流22LLL(6
22、V)=66WURP。0112=62R，6V=0.5A12UIR 总总。(3)滑片从最左端移到最右端过程中，电路总电阻滑片从最左端移到最右端过程中，电路总电阻 R最大最大RLR6 12 18，此时电路电流最小此时电路电流最小 灯的最小功率灯的最小功率PLI最小最小2RL(A)26 0.67 W。6V1=A183UIR 最最小小最最大大，13(中考中考云南云南)如图所示，电源电压为如图所示，电源电压为6 V恒定不变，灯恒定不变，灯泡泡L标有标有“6 V3 W”字样字样(不考虑灯丝电阻变化不考虑灯丝电阻变化)，滑，滑动变阻器的阻值范围是动变阻器的阻值范围是020。求：。求：(1)小灯泡的电阻小灯泡的
23、电阻；(2)S、S1都闭合时滑动变阻器两端的电压；都闭合时滑动变阻器两端的电压；(3)S闭合、闭合、S1断开时电路断开时电路 消耗的最小功率。消耗的最小功率。【同类变式同类变式】1.2串联型串联型(中考中考广安广安)如图所示，电源电压为如图所示，电源电压为6 V，且保持不，且保持不变，灯泡变，灯泡L上标着上标着“6 V3.6 W”字样，忽略灯丝电字样，忽略灯丝电阻随温度的变化，定值电阻阻随温度的变化，定值电阻R116，滑动变阻器，滑动变阻器R2的最大电阻为的最大电阻为20。求：。求：例例2训练角度训练角度(1)灯泡灯泡L的电阻是多少？的电阻是多少？(2)当当S2闭合、闭合、S1断开，且滑片断开
24、，且滑片P移到滑动变阻器的移到滑动变阻器的中点时，灯泡实际消耗的功率是多少？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最小，请写出开关要使整个电路消耗的功率最小，请写出开关S1、S2的开闭状态和滑片的开闭状态和滑片P移到的位置，并计算出最移到的位置，并计算出最小功率是多少？小功率是多少？【解解】(1)灯泡的电阻灯泡的电阻(2)当当S2闭合、闭合、S1断开，且滑片断开，且滑片P移到滑动变阻器的中点移到滑动变阻器的中点 时，时，L与与R2串联，电路中的电流串联，电路中的电流 灯泡实际消耗的功率灯泡实际消耗的功率 PL实实I2RL(0.3 A)210 0.9 W。22LLL(6V
25、)=103.6WURP。L26V=0.3A11102022UIRR。(中考中考黔西南黔西南)如图所示，电源电压为如图所示，电源电压为6 V，小灯泡，小灯泡标有标有“4 V1.6 W”的字样，定值电阻的字样，定值电阻R20，不，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“020，1 A”字样。求：字样。求：【同类变式同类变式】1.(1)小灯泡的电阻为多大？小灯泡的电阻为多大？(2)若只闭合若只闭合S、S1时，要使电路消耗的功率最小，时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动？此时消耗此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动？此时消耗最小功率是多少？最小功率是多少？(3)若电流表的测量范围为若电流表的测量范围为00.6 A，电压表的测量，电压表的测量范围为范围为03 V，当只闭合，当只闭合S与与S2时，在不损坏用时，在不损坏用电器的前提下，滑动变阻器的取值范围。电器的前提下，滑动变阻器的取值范围。
