最新初中物理_奥赛_中考_电学_3电功_电功率(典型例题解析)优秀名师资料.doc
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1、初中物理_奥赛_中考_电学_3电功_电功率(典型例题解析)典型例题解析 例1 一盏灯标有“36V 40W”字样,将这盏灯接到某电路中,通过它的电流是1A,此时,这盏灯的电功率是_W( 精析 考查额定电压,额定功率的概念( 已知:灯的额定电压U,36,额定功率P,40W,实际电流I,1A( EEL求:P(实际电功率) L解 先判定灯是否正常发光 P40WE 灯正常发光时:I,?1.1A E36VUE因为灯的实际电流I,I,所以灯不能正常发光,且P应,P( LELE22(36V)UE 先求出灯的电阻R,32.4 40WPER不变 22 灯的实际功率:P,IR,(1A)32.4,32.4W LL答案
2、 灯的功率为32.4W 思考 有的同学求实际功率,采用下面做法: P,UI,36V1V,36W LL你能看出其中的问题吗, 例2 某导体接到6V电压下,它消耗的功率是6W;将改接到3V的电压下,这个导体的功率是_W( 已知 U,6V P,6W 实际U,3V EEL求:实际P L分析 一个导体,在额定电压下,电阻为R,同样一个导体,电压改变,电阻仍为R( 同样一个导体,电压改变,电阻仍为R( ? 电功率的习题,往往从求解电阻入手( 解法1 导体电阻 22(6V)UE R,6( 6WPE电压变了,导体消耗的功率改变 22U(3V)L R,1.5W LR6,解法2 导体电阻不变 2U 根据:R, P
3、222UPUUELLL , ,2PPPUELEE22U3VL P,?P,()6W,1.5W LE26VUE2 小结 从解法2看出,电阻一定时,电压是原来的“n”倍,功率是原来的“n”倍(因2为P,UI,U是原来的“n”倍,I也是原来的“n”倍,所以P是原来的“n”倍( 答案 功率是1.5W 例3 (天津市中考试题)电能表是测量_的仪表(1 kWh的电能可供标有“220V 40W”的灯泡正常工作_h( 精析 电能表是日常生活中常用的仪表(考查能否灵活利用W,Pt进行计算( 正确选择合适的单位,可以简化计算( 解 电能表是测量电功的仪表(题目给出:W,1kWh P,40W,0.04kW 1kWhW
4、 时间:t,25h P0.04kW如果选用国际单位,则计算要麻烦得多( 答案 电功,25 例4 (哈尔滨市中考试题)一个“12V 6W”的小灯泡,如果接在36V电源上,为使其正常发光,需串联一个_的电阻,该电阻消耗的功率是_W( 精析 在串联电路中,利用电流、电压等特点,计算电阻和电功率( 已知:额定P,6W,U,12V,总电压U,36V EE求:R,P R解 灯的额定电压是12V,直接将其接在36V的电源上,灯将烧毁:这时应将一个电阻和灯串联;使灯正常发光( 画出灯与R串联的电路草图231(并标出已知量和未知量( 图231 只要求出通过R的电流和R两端的电压(就可以求出未知量( 流过灯的电流
5、和流过R的电流相等: 答案 48,12W 例5 (北京市中考试题)电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中,R,10,电路接通后,100s内电阻R上电流做的功为10J,已知灯L的额定功率为10W,灯的电阻不变(求:灯的额定电压( 解 画出灯L和电阻只串联的电路草图232,并标明已知量和未知量( 串联电路,通过L和R电流相等,设为I( 2 则W,IRt R32 图210JW1R I,A,0.1A Rt10,100s10R两端电压:U,IR,0.1A10,1V R灯L两端电压:U,U,U,10V,1V,9V LRU9VL 灯电阻:R,0.9 I0.1A灯额定电压:U,30V PR10W,90,E
6、EP10WE 误解 有的同学在算完电流后,直接用:U,100V,是错误的(因为EI0.1A此时灯并不是正常发光,电路中的电流不是I( E当然,有的同学把U,9V算为灯的额定电压,也是错误的( L答案 灯额定电压为30V 例6 (广州市中考试题)有两个灯泡,L标有“6V 3W”字样,L没有标记,测得12L的电阻为6,把它们串联起来接入某一电路,两个灯泡均能正常发光,那么该电路两端2的电压和L的电功率分别是 ( ) 2A(12 V 3W B(12 V 1.5W C(9 V 3W D(9 V 1.5W 解 画出L和L串联的电路草图233,标明已知量和未知量( 12L正常发光时,U,6V,P,3W电路
7、中电流: 111P3W1 I,0.5A 6VU1图233 此时L也正常发光,L两端电压:U,IR,0.5A6,3V 2222P,IU,0.5A3V,1.5W 22U,U,U,6V,3V,9V 12答案 D 例7 有一盏小灯泡,当它与5电阻串联后接15V电源上,灯恰好正常发光,这时灯的功率是10W( 求:小灯泡正常发光时的电阻和小灯泡的额定电压的可能值( 已知:R,5 P,10W U,15V E求:R,U(额定) LE分析 画出分析电路图234( 图234 从图中看,所给物理量无对应关系,可以采用方程求解( 解法1 R和R串联,设灯两端电压为U EE? I,I ERUU,PEE ? , RUE1
8、5V,U10WE , 5,UE2 整理得U,15U,50,0 EE(U,10)(U,5),0 EEU,10V或U,5V EE22U(10V)E 灯电阻R,10 L10WPE22(5V)UE 或R,2.5 L10WPE解法2 R和R串联:U,U,U LERPE U,,IR I10W 15V,,I5 I2 5I,15I,10,0 2 I,3I,2,0 (I,2)(I,1),0 解得:I,2A或I,1A P10WE R,2.5 L22I(2A)P10WE 或R,10 L22I(1A)答案 灯正常发光,当U,10V时,灯电阻为10;当U,5V时,灯电阻为2.5 EE例8 (北京市朝阳区中考试题)将分别
9、标有“6V 9W”和“6 V 3W”的两个灯泡L、L串联接在12 V电源上,则 ( ) 12A(两灯都能正常发光 B(灯L可能被烧毁 2C(两灯都比正常发光时暗 D(灯L比灯L亮 12精析 考查学生能否根据实际电压和额定电压的关系,判断灯的发光情况( 解 先求出两盏灯的电阻 22(6V)U1 灯L的电阻: R,4 119WP122(6V)U2 灯L的电阻: R,12 223WP2求出灯两端的实际电压U 1? R、R串联 12,RU4,111 , U4,,12,4R,R1211 U,U,12V,3V 144L两端电压U,U,U,12V,3V,9V 221比较实际电压和额定电压 U,U,U,U 1
10、221两灯都不能正常发光;灯L可能会被烧毁 2答案 B 例9 (北京市东城区中考试题)家庭电路中正在使用的两白炽灯,若甲灯比乙灯亮,则 ( ) A(甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大 B(甲灯两端的电压一定比乙灯的大 C(通过甲灯的电量一定比乙灯的多 D(甲灯的实际功率一定比乙灯的大 精析 考查家庭电路中灯的连接方式,并由灯的亮度判断电阻的大小( 分析 家庭电路,灯的连接方式是并联(甲、乙两灯两端电压相同(甲灯比乙灯亮,说明甲灯实际功率比乙灯大(D选项正确(甲灯比乙灯亮,在并联电路中,R,R(U相甲乙同,I,I 甲乙电量Q,It,若两灯同时使用,因为t相同,I,I,则Q,Q,C选项正确( 甲乙甲乙答案
11、 C、D 例10 如图235,电源电压和电灯L的电阻均保持不变(当开关S闭合后,在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是 ( ) A(电压表的示数变大 B(电灯L的亮度变暗 C(电流表A的示数不变 D(电流表A的示数变小 1235 图2精析 考查学生识别电路的能力(能否根据欧姆定律分析电路中电流变化,灯的亮度变化( 分析 电路是由灯和变阻器并联而成( 测的是干路电流 测的是流过变阻器的电流 测的是电路两端电压 当变阻器的滑片P由中点向b端移动时,变阻器的电阻增大,通过变阻器电流减小,示数变小,D选项正确( 并联电路,U一定,灯电阻不变,则流过灯的电流不变,灯的亮度不变( 示数变
12、小( 答案 D 例11 如图236,电源电压不变,开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比为2?7,则电阻R?R,_,电功率P?P,电功率P?P,_,电功率P?1212111P,_( 1精析 分析S闭合前后,电路中电阻的连接关系(写出P、I、U、R之间的关系,利用公式求解( 解 S断开,只有R,示数为I,R两端电压为U,流过R的电流为I( 11111S闭合,R、R并联,示数为I,12,R两端电压不变为U,流过R的电流不变为12111I,R功率为P( 111图236 II2211 ? , ? , 75I,II122RIR25211 并联:, ? , 52RRI212IUP111 , ,1PIU11
13、IUP211 , P7(I,I)U12答案 R?R,5?2,P?P,2?5,P?P,1?1,P?P,2?7 1212111例12 如图237(a),当变阻器滑片从A点滑到B点时,R两端的电压比为2?13,变阻器两端电压比U?U,4?3(电源电压不变) AB求:I?I,R?R,P?P,P?P,R?R ABAB11AB1A(a) (b) (c) 图237 精析 画出电路变化前后对应的两个电路:如图237(b)(c)所示( UU241A 已知:,,, ,33UBU1U1UIR21A1 解 , ,3IBUU11R1UARIUI432AABA , U321IRUBBBAIB222IRIP24A1A1 ,
14、(), 22,39PIRI1BB12IRP428AAA , 2919PIRBBB图(b):U,I(R,R) A1A图(c):U,I(R,R) B1BI12A U相等:R,R,,代入 BA23IB1 I(R,R),I(R,R) A1AB1A21 2(R,R),3(R,R) 1A1A2R11 , 2RA另解:图(b)U,U,U 1A图(c)U,U,U 1B33 ? U,U,U,U,U不变 11BA2433 ? U,U,U,U 1A1A2411 U,U 1A24U11 , 2UARU111 R、R串 ? , ?1A2RUAA答案 I?I,2?3,R?R,2?1,P?P,4?9,P?P,8?9,R?R
15、,1?ABAB11AB1A2 例13 如238(a),已知R?R,2?3,当S闭合,S、S断开时,R的功率为122131P,电路中电流为I;当S、S闭合,S断开时,R的功率为P,电路中电流为I?I(电113211源电压不变) 求:U?U,P?P,I?I 1211精析 画出变化前后电路图(b)和(c) (a) (b) (c) 图238 R21 已知:, 3R2UPI11 求:, ,UI2P1UR211 解 图(b)中R、R串,, 123RU222U122PRU24111 ,(), 2,525UU2P1R1图(c)中R两端电压为U 1图(b):U,I(R,R) 12RR12 图(c):U,I()
16、R,R12RR12 U不变 I(R,R),I() 12R,R122,3 I(2,3),I() 2,3I6 , ,I25答案 U?U,2?3,P?P,4?25,I?I,6?25 1211例14 如果将两个定值电阻R和R以某种形式连接起来,接入电路中,则电阻R消121耗的电功率为12W(如果将这两个电阻以另一种形式连接起来接入原电路中,测得该电路的总电流为9A,此时电阻R上消耗的电功率为108W(电源电压不变) 1求:(1)电阻R和R的阻值; 12(2)电阻R上两次电功率的比值( 2精析 先判断电阻R、R的两次连接方式( 12因为总电压不变,由P,P和R一定,判断出:U,U所以第一次R、R串联,1
17、111112第二次并联( 求:R、R P、P 1222解 画出分析电路图239(a)(b) (a) (b) 图239 2U 同一电阻R,根据P, 1R22UP12WU1111 有,(U,U) 1,2108W9U2P(U)11U11 ? , U3U11 如图(a)U,U,U , 122U2UR111 ? R、R串 , 122RU22,IR212 如图(b)R、R并联,, 12,1R1I2? I,I,I,9A 12? I,6A I,3A 12P108W1 R,3 12,2(6A)(I)1R,2 R,6 21P2 (2)求 ,P2关键求出R两端电压比 2U11 从图(a)可知:, 2U2U22 ?
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