1、电功率比例问题类型1.串联电路中的比例问题在串联电路中: (纯电阻电路)例1.已知两电阻R1R2=12,将它们串联在电路中,它们两端的电压之比U1U2= 12 ;两电阻的电功率之比P1P2= 12 ;在相同的时间内,电流通过两电阻做功之比W1W2= 12 ,两电阻产生的热量之比Q1Q2= 12 。答案:12;12;12;12。例2.将分别标有“12V 12W”和“12V 6W”字样的灯L1和L2(灯丝电阻均不变)串联在电路中,两灯都发光,则下列说法中正确的是( )A.通过灯L1和L2的电流之比为21 B.灯L1和L2的电阻之比为21C.灯L1和L2两端的实际电压之比为12 D.灯L1和L2的实
2、际功率之比为21 解析:A.电流相等,为11B.,电阻之比为12C.U1U2=R1R2=12D.P1P2=R1R2=12答案:C。例3.定值电阻R和小灯泡L的伏安特性曲线如图所示。若将R和L串联后接在12V的电源两端,则R与L的电功率之比为( )A.15 B.13 C.12 D.57解析:串联分压电流相等,U总=UR+UL由图得电流I=0.5A时,UR=5V,UL=7V,符合题意由P=UI可得:PRPL=URUL=57答案:D。例4.如图所示的电路电源电压恒为12V,灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P位于某一位置时,L1正常发光;将L1换成“4V 2W”的灯泡L2,滑
3、片P位于另一位置时,L2也正常发光。先后两种情况下( )A.L1、L2电阻之比为32 B.电流表示数之比为11C.电压表示数之比为43 D.变阻器功率之比为34解析:计算电阻:,电阻之比为32计算电流:P=UI,计算电压:UR1=UU1= 12V6V=6V,UR2=UU2= 12V4V=8V由P=UI可得,电流I一定,PRPL=URUL=34答案:ABD。类型2.并联电路中的比例问题在并联电路中: (纯电阻电路)例1.已知两电阻R1R2=12,将它们并联在电路中,通过两电阻的电流之比I1I2= 21 ;两电阻的电功率之比P1P2= 21 ;在相同的时间内,电流通过两电阻做功之比W1W2= 21
4、 ,两电阻产生的热量之比Q1Q2= 21 。答案:21;21;21;21。例2.甲、乙两定值电阻的电流与电压关系如图所示。现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端,则通过甲、乙两电阻的电流之比为_,甲、乙两电阻两端的电压之比为_,甲、乙两电阻的电功率之比为_。解析:并联电压相等,U甲=U乙U甲U乙=11U=2A时,I甲=0.4A,I乙=0.2AI甲I乙=21由P=UI可得,U一定,P1P2=I甲I乙=21答案:11;21;21。例3.灯L1、L2按如图所示方式连接, L1、L2上分别标有“15V 1A”、“10V 0.5A”字样,其中一只灯泡正常发光时,L1、 L2的电功率之比是(灯丝电阻不变
5、)( )A.43 B.34 C.53 D.32解析:L2额定电压小,两灯并联L2正常发U=10V,根据可得:P1P2=R2R1计算电阻:,答案:A。例4.如图所示是加热器的电路图,设电源电压保持不变,R1、R2均为发热电阻丝,通过开关S1和S2的通断组合,可得到不同加热挡位。该加热器最大电功率为12 W,只闭合开关S1时,加热器的电功率是8 W。则下列判断正确的是( )A.该加热器只有两个加热档位B.加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1R2=13C.加热器功率最大时,通过R1与R2的电流之比为21D.该加热器的最小电功率是8 W解析:开关的三种情况电路的三种工作状态三个加热档位(1)S1、S2均
6、闭合R1和R2共同工作,并联电阻最小,电流最大P总=P1+P2= 12W(2)S1闭合,S2断开R1单独工作,P1=8WP2=P总P1=12W8W=4W(3)S1断开,S2闭合R2单独工作当两个电阻并联时,R1R2=P2P1=I2I1=4W8W=12答案:C。类型3.电学中的综合比例问题先根据串、并联电路的判断方法确定电路的连接方式;再根据串、并联电路中的比例关系进行解答。例1.如图甲所示的电路中,电压表V1和V2的示数之比为13,则定值电阻R1R2=_;若将电阻R1、R2改接在如图乙所示的电路中,则电流表A1、A2的示数之比为_,在相同的时间内,R1、R2,消耗的电能之比为_。解析:甲:R1
7、、R2串联,I相等,R总=R1+R2P1P2=R2R1=21U1测R1两端电压U1,U2测R1、R2总电压U=IRIR1I(R1+R2)=13可得R1R2=12乙:R1、R2并联,U相等A1测R1电流I1,A2测干路总电流I总=I2+I1I1I2=R2R1=21,则I1I总=23答案:12;23;21。例2.(多选)现有一个电压不变的电源,两个定值电阻R1、R2,先将这两个电阻以某种方式连接到电源上,R1消耗的功率为P0;再将它们以另一种方式连接到该电源上,R1消耗的功率为16P0。两种连接方式中均有电流通过R2,则先后两种连接方式中( )A.R1两端的电压之比为13 B.R1两端的电压之比为
8、14C.R2消耗的功率之比为49 D.R2消耗的功率之比为916解析:(1)某种方式:(2)另一种方式:U1U1=14中R1两端的电压更大电阻更小并联电路并联,电源电压R2两端电压=U1=4U1串联分压,R2两端的电压U2=UU1=4U1U1=3U1并联:,串联:P2P2=U2U2=916答案:BD。例3.如图所示的电路中,当开关S1闭合、S2断开时, 若甲、乙是电流表,则示数之比I甲I乙=13,此时电路的总功率为P1;当开关S1、S2都闭合时,若甲、乙是电压表,此时电路的总功率为P2,则下列说法中正确的是( )A.R1和R2的电阻大小之比R1R2=21B.当开关S1闭合、S2断开,甲、乙是电流表时,通过R1和R2的电流之比I1I2=12C.当开关S1、S2都闭合时,甲、乙两电压表的示数之比U甲U乙=31D.总功率之比P1P2=92解析:(1)S1闭合,S2断开R1、R2并联,电压相等甲测R2支路电流,I甲=I乙;乙测干路电流,I乙=I1+I2因为I甲I乙=l3,即I2(I1+I2)=13I1I2=21由欧姆定律得:R1R2=I2I1=12(2)S1、S2都闭合R1、R2串联,电流相等甲测电源电压,U甲=U1+U2;乙测R2两端电压,U乙=U2U甲U乙=(U1+U2)U2=(R1+R2)R2=32,P1P2=(R1+R2)2R1R2=92答案:D。