专题17 必考重点易错的电功率综合计算题对策练习

专题17 必考重点易错的电功率计算类压轴题对策  

解决专题问题策略

策略一：熟练掌握专题知识点是解决问题的关键

知识点1：电功率

（1）定义：电流在1秒内所做的功叫电功率。

（2）意义：表示消耗电能的快慢。

（3）单位：瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW），1kW＝103W

（4）电功率的定义式：P=  

P——电功率——W；

W——电功——J；

t——通电时间——s。

（5）计算式：P=UI，此外常用的计算公式还有P=I2R，P=U2/R

知识点2：用电器的额定功率和实际功率

（1）额定电压：用电器正常工作时的电压叫额定电压。

（2）额定功率：用电器在额定电压下的功率叫额定功率。

（3）额定电流：用电器在正常工作时的电流叫额定电流。

（4）用电器实际工作时的三种情况：

①U实<U额   P实<P额——用电器不能正常工作。（如果是灯泡，则表现为灯光发暗，灯丝发红）；

②U实>U额   P实>P额——用电器不能正常工作，有可能烧坏。（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）；

③U实=U额   P实=P额——用电器正常工作。

知识点3：电功、电功率重要公式

（1）电功：  W＝UIt（定义式）  W＝I2Rt＝ (只使用于纯电阻电路)

（2）电功率：P＝W/t（定义式）  P=UI(计算式）  P＝I2R＝ (只使用于纯电阻电路)

 知识点4：焦耳定律

1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。

2.数学表达式：Q=IRt ,式中热量Q、电流I、电阻R、时间t的单位分别是J、A、Ω、s，且1J=1A·Ω·s

策略二：把握电功率计算问题类型是决战中考必胜的法宝

类型1：以电能表为素材，求解电功率的相关问题

类型2：与滑动变阻器相关的电功率计算

类型3：与串并联电路特点及欧姆定律应用相关的电功率计算

类型4：考查与I-U图像相关的电功率计算

中考典型例题解析

【例题1】（2020山东泰安）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P向右移动时，下列说法中（　　）

①电流表A的示数变小

②电压表V的示数变大

③电压表V与电流表A1的比值变小

④滑动变阻器R2消耗的电功率变小

A. 只有①④正确 B. 只有②③正确 C. 只有①③正确 D. 只有②④正确

【例题2】（2020黑龙江龙东农垦森工）小明家的电能表如图所示，他要用电能表和秒表测某一用电器的实际电功率。在用电高峰时，他只让规格为“220V 1000W”的电热水壶单独工作，测得在200s内电能表的转盘恰好转81圈。此时该电热水壶的实际功率　   　W，实际电压　   　V．（假设电水壶电阻不变）

【例题3】（2021四川达州二模）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2、R3均为定值电阻，R1：R2＝2：3，S为单刀双掷开关。当S接到1时，电流表的示数为0.4A，R1消耗的功率为P1，此时R3消耗的功率为1.6W；当S接到2时，R2消耗的功率为P2，已知P1：P2＝32：27．则电源电压为　   　V，R1为　   　Ω，R3为　   　Ω．

【例题4】（2021湖南邵阳一模）如图甲所示的电路中，电源电压不变，L是标有“6V 3W的电灯，当S1和S3闭合、S2断开时，灯L正常发光，电流表的示数如图乙所示。求：

（1）电源电压。

（2）定值电阻R的值

（3）S1和S3断开、S2闭合时，灯L的实际功率。（不考虑温度对电阻的影响）

临门一脚预测练

一、选择题

1．（2020•枣庄模拟）如图甲所示，额定电压为6V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电源电压一定。滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的I﹣U图象如图乙所示，以下说法正确的是（　　）

A．灯泡正常发光时的电流为0.5A

B．灯泡两端的电压为3V时，它消耗的电功率为1.5 W

C．灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω

D．当滑动变阻器接入电路的阻值为2.5Ω时，如果灯泡消耗的电功率为3.2 W，此时灯丝的阻值为5Ω

2.（2020四川成都）如图所示电路，电源电压U恒定。当A、B间接入标有“3V、1.5W”字样的灯泡L(忽略灯丝电阻变化)，闭合S、S1、S2，断开S3，滑片P移到某一位置时电流表示数为I，再向上移动一段距离，R的阻值变化了5Ω，电流表示数变化了0.1A，L恰好正常发光；当A、B间换接为R3，闭合S、S3断开S1、S2，电压表示数为U2，R1的功率为P1，R2的功率为P2，P1≠P2，电路的总功率为5W。R1、R2、R3均为定值电阻，每个电阻的阻值只有2Ω、5Ω、7Ω、9Ω这四种可能。下列结论正确的是（　　）

A. I=0.4A B. U=12V

C. U2可能是2.5V D. P1可能是2.25W

3.（2021湖南娄底二模）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L1、L2分别标有“6V  3W”和“6V  6W”的字样，滑动变阻器R的阻值变化范围为0～12Ω，当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，两灯都正常发光．不考虑温度对灯泡电阻的影响，则（　　）

A．电源电压为12 V

B．两灯都正常发光时电流表的示数为3A

C．整个电路的最小功率2.25W

D．整个电路的最大功率9 W

4．（2019湖北荆州）如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻R1的功率为0.8W；当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，电压表的示数变化了1V．下列结果正确的是（　　）

A．电源电压为8V             B．R1的阻值为20Ω 

C．电路前后电流之比为1：3 D．电路总功率变化了1.2W

二、填空题

5.（2020四川南充）将一段电阻丝接入电路中，测得其两端电压为12V，通过的电流为3A，则该电阻丝电阻为________Ω；若将该电阻丝两端电压由12V降至6V，则电功率变化了________W。

6.（2021江西一模）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格“20Ω 2A”，L1的规格“10V 5W“，L2的规格“15V 15W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。（1）只闭合开关S，当滑动变阻器接人电路的阻值为4Ω时，灯泡L1正常发光，则电源电压为　　V。（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点，通电1min整个电路产生的热量是　　J。

7.（2020辽宁抚顺） 如图所示是小飞家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过______。他让一个电暖气单独接入电路，使用高温挡工作，电能表转盘刚好转了100转，电暖气高温挡的实际功率为______。电暖气换用低温挡加热时，电能表的转盘转速会变______（填“快”或“慢”）。

8.（2020辽宁阜新） 吸尘器正常工作一段时间后，机身的温度会升高，这是电流的______效应，一个“220V、440W”的吸尘器，线圈电阻是10Ω，工作1min消耗的电能是_______J，产生的热量是______J。

9.（2020四川广安）灯泡L1标有“12V，12W”，L2标有“12V，6W”，当它们串联时，电路两端允许加的最大电压是______｡如果把两灯泡分别串联或并联接入同一电源下（电源电压不变），L1和L2串联时两灯泡的总功率记为P1，并联时两灯泡的总功率记为P2，那么P1∶P2=______。（忽路灯丝电阻的变化，灯泡的实际电压不能超过额定电压）

10.（2020湖北宜昌）两只定值电阻R1和R2的I-U图像如下图所示｡当把这两只电阻并联接在3V电源上时，通过干路的电流是____A，在相同时间内，产生的热量更多的是___ （选填“R1”或“R2”）

11．（2020齐齐哈尔）小刚同学进行科学实践活动，利用手表和电能表測量家中空调的实际功率，电能表的表盘如图所示。他只让空调工作，观察到5min内电能表的表盘转过300转，则空调消耗的电能是　   　kW•h，空调的实际功率为　   　kW。

三、综合计算题

12.（2021云南一模）某同学为自己设计了一盏调光灯，其原理如下图所示，已知灯L的规格为”6V3W”（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R的阻值范围为0——12Ω，电源电压恒为6V。

（1）当S闭合，滑片滑至最左端后，求灯丝中的电流。

（2）求灯正常工作一分钟所消耗的电能。

（3）闭合S，再将滑片从右向左移动，求灯L发光最暗时的实际功率。

13.（2020江苏连云港）连云港兴起的“厕所革命”极大地提升了市民的生活品质。为解决冬天如厕时马桶座冰冷的问题，某兴趣小组为一公厕设计了简易电热马桶座，其电路如图所示，定值电阻R1和R2为两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。已知电阻R2 =550Ω，所加电源电压为220V。当S1闭合，S2接a时，电路发热的功率为22W。

(1)求R1的阻值；

(2)分别求出①S1断开、S2接a；②S1闭合、S2接b两种情况下电路的发热功率。

(3)小明同学对此电路设计进行评估，发现该电路一直处于工作状态，不利于节能环保，建议在电路中增加定时开关。老师认为该电路设计还有不足，请你指出所存在的不足。