1、阶段强化专题训练（九）BS版 九年级专训电功率的计算12习题链接提示：点击进入习题12312答案呈现类型1类型2类型3类型43412341【中考枣庄】如图是某款电养生壶及其铭牌的部分参数，当电养生壶正常工作时，求：类型1(1)电养生壶正常工作时的电阻。类型1解：根据 PU2R 可得，电养生壶正常工作时的电阻 RU2P(220 V)21 100 W44。(2)若该电养生壶的加热效率为80%，在1个标准大气压下，将初温是12 的一壶水烧开，需要多长时间。c水4.2103 J/(kg)，水1.0103 kg/m3类型1解：V1 L0.001 m3，由 mV可得水的质量m 水V1.0103 kg/m3
2、0.001 m31 kg。类型1水吸收的热量 Q 吸c 水m(t2t1)4.2103 J/(kg)1 kg(100 12)3.696105 J。电养生壶消耗的电能 WQ吸 3.696105 J80%4.62105 J。加热该壶水所用的时间 tWP4.62105 J1 100 W 420 s。(3)在物理综合实践活动中，小明和小丽同学利用所学习的物理知识，合作测量电养生壶的实际功率。电能表上标着“1 200 r/(kWh)”，他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让电养生壶接入电路中烧水，2 min电能表的转盘转了40 r。求电养生壶的实际功率。类型1类型1解：电能表转 40 r 电路消耗的电能
3、 W 实 401 2003.6106 J1.2105 J。电养生壶的实际功率 P 实W实t 1.2105 J260 s1 000 W。2【中考泸州】小明家电热水器铭牌标识为“220 V1 000 W”。由于使用了多年，该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该电热水器单独接入220 V的家庭电路中工作5 min，发现电能表指示灯闪烁了242次，电能表规格如图所示。问：类型1(1)小明测得该电热水器的实际电功率是多少？解：电能表指示灯闪烁了 242 次消耗的电能W 实 2423 000 kWh 2423 0003.6106 J2.90410
4、5 J，该电热水器的实际电功率 P 实W实t 2.904105 J560 s968 W。类型1(2)该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少？解：该电热水器氧化电热丝的实际电阻值R 实U实2P实(220 V)2968 W 50。类型1(3)为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段电热丝的电阻值为多少？解：电热水器铭牌标识的功率对应的电阻 RU额2P额(220 V)21 000 W48.4，为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝 R，则有1R 1R实 1R，即148.4 150 1R，解得：R1 512.5。类型11【中考大庆】在中学生创新大
5、赛中，大庆市某初中参赛小组设计了一种测定风力的装置(如图甲)，迎风板与压敏电阻Rx连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化，其阻值Rx与风力F的关系如图乙所示。已知电源电压恒为5 V，定值电阻R3。类型2(1)开关闭合后，风力增加时，电压表的示数是增大还是减小？(不用说明理由)解：增大。类型2(2)求无风时，压敏电阻的功率？解：由图像可知，当无风时，电阻 Rx7，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流 IURRx5 V3 7 0.5 A，压敏电阻 Rx 消耗的电功率PxI2Rx(0.5 A)27 1.75 W。类型2(3)如果电压表的量程为03 V，
6、求该装置所能测量的最大风力？解：由图像可知Rx与F图线为一次函数，RxaFb，当F10时，Rx17，所以7 a0b，可得：b7；当F2600 N时，Rx21，所以1 a600 N7，可得：a0.01/N，则Rx0.01/NF7。当所测风力最大时，Rx的阻值最小，电路中电流最大，则电压表的示数最大，即UR3 V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以Rx两端的电压UxUUR5 V3 V2 V，类型2因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流IURR 3 V3 1 A，则压敏电阻的阻值 RxUxI 2 V1 A2，所以 2 0.01/NF7，解得 F500 N。类型22【中考盐城】在综合实践活
7、动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示。R1和R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“低挡”“高挡”之间的转换。饮水机工作时功率随时间变化的关系图象如图乙所示。求：类型2(1)30 min内电路消耗的总电能。解：由图乙可知，饮水机前10 min处于“高挡”，功率为660 W；后20 min处于“低挡”，功率为220 W，则30 min 内电路消耗的电能WW1W2P1t1P2t2660 W600 s220 W1 200 s6.6105 J。类型2(2)饮水机工作时，通过电阻R1的电流。解：当 S1 闭合，S2 断开时，饮水机处于“低挡”，即只有 R1 接入电路，所以 R1U2P2(2
8、20 V)2220 W 220，故饮水机工作时，通过 R1 的电流 I1UR1220 V220 1 A。类型2(3)电阻R2的阻值。解：当 S1、S2 都闭合时，饮水机处于“高挡”，则 R2 的功率 PP1P2660 W220 W440 W，R2 的阻值 R2U2P(220 V)2440 W 110。类型23【中考连云港】小灯泡作为中学最常使用的电学元件之一，通常认为其电阻不随温度而发生变化，但在实际应用中其电阻并非定值，现设计一个测量某种型号小灯泡I-U图像的电路如图甲，电源电压恒为6 V，滑动变阻器最大电阻为30。则：类型2(1)当开关S1、S2均闭合，滑片处于a端时，求电流表A1的示数。
9、类型2解：当开关 S1、S2 均闭合，滑片处于 a 端时，电路为滑动变阻器接入最大阻值的简单电路，电流表 A1的示数 I1UR 6 V30 0.2 A。类型2(2)当开关 S1 闭合、S2 断开，滑片离 a 端13处时，电流表 A2的示数为 0.2 A，求此时小灯泡的电阻。类型2解：当开关 S1 闭合、S2 断开，滑片离 a 端13处时，灯泡与滑动变阻器串联，电流表 A2 测电路中的电流，电路中的总电阻 R 总UI2 6 V0.2 A30。此时滑动变阻器接入电路中的电阻 R113 R2330 20。则小灯泡的电阻 RLR 总R30 20 10。(3)在开关S1闭合、S2断开的情况下，某同学描绘
10、出小灯泡I-U图像如图乙所示，求图中c点对应的电路中滑动变阻器接入电路的阻值大小和滑动变阻器消耗的功率。类型2类型2解：在开关 S1 闭合、S2 断开的情况下，由图乙可知，图中 c点灯泡两端的电压 UL3.9 V，通过灯泡的电流 IL0.3 A，则滑动变阻器两端的电压 URUUL6 V3.9 V2.1 V。滑动变阻器接入电路中的电阻 RURIR URIL 2.1 V0.3 A7。此时滑动变阻器消耗的功率 PRURIRURIL2.1 V0.3 A0.63 W。1【中考攀枝花】某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器R的电功率P与电流表A的示数I之间的变化关系，得到P与I之间的关系如图乙所示。图
11、甲中R0为定值电阻，电源电压不变。求：类型3(1)滑动变阻器R消耗的最大功率为多少。类型3解：由图乙可知，滑动变阻器R消耗的最大功率为4 W。(2)滑动变阻器R的阻值为多大时，滑动变阻器R消耗的功率最大。类型3解：当 I11 A 时，P 最大4 W，由 PI2R 得，此时滑动变阻器 R 的阻值RP最大I12 4 W（1 A）24。(3)滑动变阻器R两端电压UR与电流表示数I的关系式。类型3解：当滑动变阻器R接入电路的阻值为0时，电路中的电流I22 A，电源电压UI2R02 AR0，当滑动变阻器R接入电路的阻值为4 时，电路中的电流为I11 A，电源电压UI1(R0R)1 A(R04)，类型3则
12、有：2 AR01 A(R04)，解得：R04，将R0代入式可解得，U8 V，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，滑动变阻器R两端电压URUIR08 V4 I，即UR与电流表示数I的关系式UR8 V4 I。2【中考自贡】如图所示的电路中，电源电压为6 V并保持不变，电压表的量程为03 V，电流表的量程为00.6 A，滑动变阻器的规格为“20 1 A”，灯泡标有“5 V 2.5 W”字样。闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置，这时通过灯泡的电流为多少？若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则该电路能消耗的最大功率为多少？(不考虑灯丝电阻的变化)类型3类型3解：滑
13、动变阻器的滑片移到最左端，其接入电路的阻值最大，即 R20，且滑动变阻器与灯泡串联，灯泡的电阻 RLUL2PL（5 V）22.5 W 10。通过灯泡的电流 IURRL6 V20 10 0.2 A。类型3由公式 PUI 知，要使电路消耗的总功率最大，电流应该最大，当灯泡两端电压达到电压表量程允许的最大值，即UL3 V 时，电路中电流最大，功率最大，则最大电流I 最大ULRL 3 V10 0.3 A，电路能消耗的最大功率 P 最大UI 最大6 V0.3 A1.8 W。3【中考临沂】图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5 500 W，内部等效电路如图乙所示，R1和
14、R2是两个电热丝。某次小明用高温挡淋浴时，水的初温是20，淋浴头的出水温度为40，淋浴20 min共用水100 L。假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收c水4.2103 J/(kg)，水1.0103 kg/m3，求：类型3(1)电热丝R1的阻值。类型3解：由题图乙可知，S1 闭合，S2 断开时，R1 接入电路，热水器处于低温挡。由 PU2R 得，电热丝 R1 的阻值R1 U2P低温(220 V)25 500 W8.8。(2)该热水器高温挡功率。类型3解：水的质量 m 水V1.0103 kg/m3100103 m3100 kg。水吸收的热量 Q 吸c 水m(tt0)4.2103 J/
15、(kg)100 kg(40 20)8.4106 J。因为电热丝产生的热量被水全部吸收，所以 WQ 吸8.4106 J。则热水器高温挡功率 P 高温Wt 8.4106 J2060 s 7 000 W。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：类型3(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？类型3类型3解：当闭合 S、S1、S2，断开 S3 时，电路为小灯泡的简单电路，小灯泡正常发光，
16、电源电压 UUL9 V，IILPLUL9 W9 V1 A，RLULIL 9 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 PLI2RL(0.6 A)29 3.24 W。(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？类型3解：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为12R 滑UI滑 9 V0.6 A15，滑动变阻器的最大阻值 R 滑
17、15 230。(3)闭合S、S3，断开S1、S2，把滑动变阻器的滑片P分别移到a端和b端时，R1消耗的电功率之比是多少？类型3解：小灯泡与 R1 串联时总电阻 RUI 9 V0.6 A15 ，则 R1RRL15 9 6。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；类型3当滑片位于 b 端时，滑动变阻器的最大阻值和 R1 串联，IUR1R滑9 V6 30 0.25 A，R1 消耗的最小功率 P1I2R1(0.25 A)26 0.375 W，R1消耗的电功率之比 P1：P113.5
18、 W：0.375 W36：1。1【中考泰州】如图甲是“电子技师”学生社团所使用的迷你电烙铁，铭牌标有“6 V 12 W”。社团小组对其改造，使电烙铁温度可调，图乙为小组设计的电路简图。闭合开关S，当滑动变阻器(铭牌标有“15 2 A”)接入电路的电阻为6 时，电烙铁刚好正常工作。不考虑温度对电阻的影响，求：类型4(1)当电烙铁正常工作时，通过电烙铁的电流和电烙铁的电阻。类型4解：电烙铁正常工作时的电流 I 额P额U额12 W6 V 2 A。电烙铁的电阻 R1U额2P额(6 V)212 W3。(2)该电路两端的电源电压。类型4解：电烙铁正常工作时，两端的电压U1U额6 V。滑动变阻器两端的电压U
19、2I额R22 A6 12 V。电源电压UU1U26 V12 V18 V。(3)该电路中电烙铁的最小实际功率。类型4解：当滑片 P 移到最右端时 R215，电路中的电流 IUR1R218 V3 15 1 A，此时电烙铁的电功率最小，为 PminI2R1(1 A)23 3 W。2【中考深圳】在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图所示，已知滑动变阻器R0的最大阻值为100，用于加热的电阻丝R1的阻值为55。求闭合开关S后：类型4(1)电路中的最小电流(结果保留一位小数)。类型4解：当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中电流最小，此时滑片 P 处于 b 端，电路的总电
20、阻 R 总R0R1100 55 155，电路中的最小电流 Imin UR总220 V155 1.4 A。(2)电热丝的最大加热功率。类型4解：当滑动变阻器接入电路阻值最小时，电热丝的加热功率最大，此时滑片 P 处于 a 端，则最大加热功率 PmaxU2R1(220 V)255 880 W。3【中考云南】如图所示，小灯泡L标有“3 V 0.9 W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。当开关S闭合、S1断开时，小灯泡正常发光，电压表的示数为1.5 V，则：类型4(1)电流表的示数为多少安？类型4解：开关 S 闭合、S1 断开时，小灯泡和定值电阻串联，电压表测量电阻 R1 两端电压，电流表测量电路电
21、流。已知此时小灯泡正常发光，所以电流表的示数为 IP额U额0.9 W3 V 0.3 A。(2)如果电压表的量程为03 V，为确保电压表不被损坏，则能否同时闭合开关S、S1，请通过计算说明。类型4解：开关S闭合、S1断开时，小灯泡和定值电阻串联，小灯泡正常发光，所以电源电压为UU额U13 V1.5 V4.5 V，当同时闭合开关S、S1，小灯泡被短路，电压表测量电源电压。而电压表的量程为03 V，为确保电压表不被损坏，所以不能同时闭合开关S、S1。4【中考怀化】如图所示，电源电压U保持不变，定值电阻R1的阻值是30，滑动变阻器R2的最大阻值为50，当S、S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.2 A
22、，当S、S2闭合，S1断开，且滑片P在b端时，电流表示数为0.1 A。不考虑温度对灯泡电阻的影响，求：类型4(1)电源电压U。类型4解：当S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，电源电压UIR10.2 A30 6 V。(2)灯泡的阻值。类型4解：当 S、S2 闭合，S1 断开，且滑片 P 在 b 端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电路中的总电阻 RUI 6 V0.1 A60。灯泡的阻值 R 灯RR260 50 10。(3)电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比。类型4解：当S、S2闭合，S1断开，且滑片P在b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路总电阻最大，电路消耗的总功率最小，为P小UI6 V0.1 A0.6 W。类型4当 3 个开关都闭合，且滑片在 a 端时，灯泡与 R1 并联，电路中的总电阻最小，电路消耗的总功率最大，此时电路的总电流 I 总I1I 灯UR1 UR灯 6 V30 6 V10 0.8 A。则电路消耗的最大总功率 P 大UI 总6 V0.8 A4.8 W。电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比P大P小4.8 W0.6 W81。
