文档内容
专题 39 电功率计算
【考点分析】
章节 考点 考试题型 难易度
电功、电功率计算 选择题、填空题、计算题 ★★★
电功率 范围计算 选择题、填空题、计算题 ★★★
家用电器(热电综合) 选择题、填空题、计算题 ★★★
【知识点总结+例题讲解】
一、电功、电功率计算:
1.电能表: ;
2.电功:
(1)通用公式:①W=UIt;②W=Pt;
U2
W= t
(2)纯电阻电路:①
R
;②
W=I2Rt
(3)总功:W=W+W+…+W;
1 2 n
3.电功率:
W
P=
t
(1)通用公式:①P=UI;② ;
U2
P=
(2)纯电阻电路:①
R ;②P=I2R
(3)总功:P=P+P+…+P;
1 2 n
【例题1】电阻R=8Ω,R=16Ω,将R 与R 串联后接到12V的电源上。求:
1 2 1 2
(1)R 两端电压;
2
(2)5min内电流通过R 所做的功。
1
【变式1】如图所示的电路中,电源电压恒为3V,电阻R 的阻值为5Ω,闭合开关S,电流表示数
1
为0.5A。求:
(1)电阻R 的阻值;
2
(2)干路中的总电流I;
(3)通电10s的时间内,电流通过电阻R 做的功W。
2 2
【例题2】如图所示的电路中,电源电压恒为9V,灯泡L的规格为“6V 3W”(电阻不变),闭合开
关S,灯泡正常工作。求:(1)电阻R的阻值;
(2)电路的总功率。
【变式2】如图所示的电路中,灯泡L标有“12V 6W”,当S 、S 、S 均闭合,滑片P滑到最左端a
1 2 3
时、小灯泡刚好正常发光,此时电流表的示数为1.5A;当S 、S 闭合,S 断开,P滑到最右端b时,
1 2 3
电压表为3V。求:
(1)电源电压;
(2)R 的阻值;
1
(3)当S、S 闭合,S 断开,P滑到最右端b时,R 的电功率。
1 2 3 2
二、范围计算:
【例题3】如图所示电路,电源电压恒为8V,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,滑动
变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有“6V 3W”字样。若闭合开关,两电表示数均不超过所选
量程,灯泡两端的电压不超过额定值,不考虑灯丝电阻变化,灯 L正常工作时,滑动变阻器的功率
为
W。为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是
Ω。
【变式3】如图所示的电路中,电源电压恒为18V,小灯泡L标有“6V 3.6W”的字样,滑动变阻器
R 的规格为“90Ω 1A”,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,当只闭合S、S 和S,
1 0 2 3
将滑动变阻器R 的滑片P调到中点时,电流表示数为1A。不考虑灯丝电阻的变化,在保证电路中各
1
元件安全的情况下,则下列说法正确的是( )A.定值电阻R 的阻值为20Ω
2
B.只闭合S、S,断开S、S,R 接入电路的阻值范围是20Ω~90Ω
1 2 0 3 1
C.只闭合S、S,断开S、S,小灯泡L的电功率的变化范围是3.324W~3.6W
1 2 0 3
D.闭合开关S、S、S,断开S,整个电路消耗的电功率的变化范围是14.4W~28.8W
0 2 3 1
三、家用电器(热电综合):
1.类型一:串联;
(1)电路图:
(2)档位:
U2
P =
高 R
①高温档:S闭合,只有R 接入电路; 1
1
U2
P =
低 R +R
②低温档:S断开,R 和R 串联; 1 2
1 2
2.类型二:并联;
(1)电路图:
(2)档位:
U2 U2
P = +
高 R R
①高温档:S闭合,R 和R 并联; 1 2
1 2
U2
P =
低 R
②低温档:S断开,只有R 接入电路; 1
1
3.类型三:串联+并联;
(1)电路图:(2)档位:
U2 U2
P = +
高 R R
①高温档:S 闭合S 接1,R 和R 并联; 1 2
1 2 1 2
U2
P =
中 R
②中温档:S 闭合S 接2,只有R 接入电路; 1
1 2 1
U2
P =
低 R +R
③低温档:S 断开S 接2,R 和R 串联; 1 2
1 2 1 2
【例题4】适当足浴有利于身体健康。小綦家中有一个电热足浴盆,其部分铭牌信息如表所示,图
甲为该电热足浴盆的工作电路,R 、R 均为电热丝,当开关S接a、b触点时,可以切换该电热浴足
1 2
盆的工作挡位。求:
型号 B18﹣A2
额定电压 220V
额定加热功率 968W
额定保温功率 80W
(1)该电热足浴盆的额定加热电流为多大?
(2)电热丝R、R 的阻值各为多少?
1 2
(3)在用电高峰,小綦关闭家中其它所有用电器,只让该电热足浴盆通电,使其处于加热状态
工作了1.5min,如图乙所示的电能表转盘转动了50转,则该电热足浴盆加热的实际功率为
多少?
【变式4】如图甲是某家用多功能电炖锅,深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能:高温炖、
中温煮和低温熬,图乙是它的简化电路图,如表是该电炖锅的部分参数。求:
(1)正常工作时中温挡1min内消耗的电能;
(2)电阻R 的阻值;
1
(3)低温挡的额定功率。
额定电压 电炖锅挡位 额定功率/W
低温
220V 中温 400
高温 800跟踪训练
1.加在导体两端的电压为3V,通电2min,电流做功360J,则该导体的电阻为 Ω。
2.如图所示的电路,电源电压不变,电阻R=5Ω,闭合开关S后,电流表的示数为0.4A,已知小
灯泡灯丝的电阻恒为 10Ω。通过小灯泡的电流 A;通电10s,整个电路消耗的电能
J。
3.如图所示,电源电压不变,定值电阻R 阻值为10Ω,定值电阻R 阻值的为20Ω,且开关S闭合
1 2
后电流表的示数为0.2A。求:
(1)电路的电源电压;
(2)在10s内,整个电路消耗的电能。4.小灯泡的I﹣U图像如图甲所示,将它与定值电阻R并联,如图乙所示,闭合开关S ,电流表的
1
示数为0.2A;再闭合开关S,电流表的示数增加了0.25A。则( )
2
A.定值电阻的阻值为8Ω B.灯泡功率为5W
C.电源电压为5V D.电路总功率为0.9W
5.如图所示为某品牌的液体加热器,在此加热器底部贴有一铭牌如表所示。下列说法中正确的是
( )
产品 液体加热器
额定电压 220V
频率 50HZ
额定功率 800W
容量 1.7L
A.1度电可供它正常工作0.8h
B.它正常工作时,通过的电流大于5A
C.它正常工作时,其功率为800W
D.它接在电压为110V的电源上工作时,其功率为400W
6.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R 为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,移动
0
滑片P,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则下列分析正确的是( )
①滑动变阻器的最大阻值是20Ω
②电源电压为8V
③滑动变阻器消耗的电功率最大时,变阻器的阻值是20Ω
④整个电路消耗的最大电功率为14.4W
A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④
7.如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω 1A”,电流表量程选择“0
~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”,小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样,其I﹣U图像如图乙所
示,闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是( )A.电流表的最大示数是0.4A B.小灯泡的最小功率是0.75W
C.电路的最小功率是0.9W D.变阻器的调节范围是5Ω~25Ω
8.如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程是“0~0.6A”,滑动变
阻器的规格为“20Ω 1A”,小灯泡L上标有“2.5V 1.25W”(灯丝电阻不变),在保证小灯泡L
的电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器滑片,则下列判断中( )
①小灯泡的额定电流为0.5A
②电流表的示数变化范围是0.18~0.5A
③电压表示数变化范围是0~3V
④滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω
A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有②④正确 D.只有①④正确
9.如图甲所示,是小毛同学“探究定值电阻R 的发热功率P 、滑动变阻器R消耗的电功率P 和电
0 0 R
源总功率P 随电流I变化的关系”的实验电路图,通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系
总
中作出了a、b、c三条图线,如图乙所示。根据图象可知,下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R 的阻值为2Ω
0
C.图线a是电源总功率P 的图线
总
D.滑动变阻器的最大功率为2W
10.小华有4V的蓄电池和规格为“3V 3W”的小灯泡各一只,为了能使小灯泡正常发光,他设计了
如图所示的电路。求:
(1)小灯泡正常发光时的电流;
(2)小灯泡正常发光1min消耗的电能;
(3)定值电阻的阻值和电功率11.如图所示,电源电压恒定,R 是定值电阻,小灯泡L标有“6V 3W”,滑动变阻器R 的最大阻值
0 1
为20Ω。三个开关均闭合时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为1.5A。求:
(1)求小灯泡的额定电流;
(2)求电阻R 的阻值;
0
(3)闭合S,断开S 和S,移动变阻器的滑片P,求电路总功率的最小值和最大值。
1 2
12.图甲是小明家的电饭锅电路原理图,该电饭锅有高温加热和保温两挡。由温控开关 S进行调节。
已知R 与R为电热丝,现将电饭锅插在220V的电源上,使用高温挡工作时,电饭锅功率为
0
1000W;使用保温挡工作时,电饭锅功率为44W。【c =4.2×103J/(kg•℃)】根据相关知识。
水
求:
(1)高温蒸煮时开关S应该断开还是闭合?
(2)电热丝R的阻值为多少?
(3)用此电饭锅高温挡将质量为1kg、温度为25℃的水加热,使锅中水温升高了60℃,需用时
5min,求此加热过程中电饭锅的加热效率。
(4)如图乙所示,电能表上?处的电能表常数模糊不清,小明把家中其它用电器断开仅使用电
饭锅,调至高温挡烧水5min,电能表的转盘转了250转,则电能表上模糊的参数应该是多
少?真题过关
一、选择题(共10小题):
1.(2022•淮安)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R 的滑片P,由最右端
2
移到最左端,得到两电表示数的U﹣I图像。有关说法正确的是( )
A.电源电压为4V B.R 的阻值30Ω
1
C.滑动变阻器R 的最大阻值20Ω D.电路总功率最大值1.2W
2
2.(2022•衡阳)在“探究电流与电压的关系”实验中,小何同学根据得到的实验数据绘制了电阻
R 和R 的I﹣U图像,如图所示,下列说法正确的是( )
1 2
A.R 与R 的阻值之比是1:2
1 2
B.R 与R 串联接在3V的电源两端,R 消耗的功率是0.9W
1 2 1
C.R 与R 串联接在3V的电源两端,通过R 与R 的电流之比是2:1
1 2 1 2
D.R 与R 并联接在3V的电源,电路消耗的总功率是2.7W
1 2
3.(2022•娄底)如图所示,小明同学设计了一种烟雾报警装置,R 的电阻为40Ω,R为光敏电阻,
0
其阻值随激光的光照强度减弱而增大。当电路中电流小于或等于 0.3A时,烟雾报警器报警。开
关S闭合后,当电流为0.5A时,光敏电阻R的电功率为4W。下列说法正确的是( )
A.当R处的烟雾浓度逐渐增大时,电流表的示数变大
B.电源电压为24V
C.当电压表的示数为16V时,烟雾报警器报警
D.当电路中电流为0.4A时,R消耗的电功率为6W
4.(2022•济宁)如图是额定电压均为220V的灯泡L 和L 的U﹣I图像。下列分析不正确的是(
1 2)
A.当L 两端的电压为100V时,其实际功率为20W
1
B.当通过L 的电流为0.45A时,其1min消耗的电能为4320J
2
C.将L、L 串联,若L 两端的电压为40V,则L 的功率为8W
1 2 1 2
D.将L、L 并联,若通过L 的电流为0.5A,则L 的功率为66W
1 2 2 1
5.(2022•兰州)如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器 R标有“30Ω 1A”,定值电阻R 的
0
阻值为10Ω,小灯泡L标有“6V 0.6A”,电流表的量程为0~3A。不考虑灯丝电阻的变化,只
闭合S,滑片P移到R的中点时,小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下,下列说法错
误的是( )
A.小灯泡的电阻为10Ω
B.电源电压为15V
C.小灯泡发光最暗时的功率约为1.4W
D.电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1:8
6.(2022•苏州)图甲所示的电路中,电源电压不变,R 为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,
0
滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是(
)
A.电源电压为5V B.R的最大阻值为20Ω
C.R=10Ω时,其功率最大 D.R=15Ω时,电路消耗的功率为1.8W
7.(2022•临沂)图甲所示电路,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关后,将
滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中,两电表的示数关系如图乙所示。下
列判断正确的是( )A.小灯泡的额定功率为0.625W B.电路的最大总功率为1.2W
C.小灯泡的灯丝阻值越来越小 D.R的阻值变化范围为20Ω~8Ω
8.(2022•鄂尔多斯)在图甲电路中,电源电压恒定,R 为滑动变阻器,R 为定值电阻。开关闭合
1 2
后,将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中,变阻器的电功率 P随其阻值R 的变化关
1
系如图乙所示。下列对电路的表述中,正确的是( )
A.R 的阻值为5Ω
2
B.电源电压为6V
C.滑动变阻器的最大功率为9W
D.电流表示数的变化范围为0.75~1.5A
9.(2022•泰安)如甲图所示,灯泡L标有“8V 4W”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻
器R 标有“50Ω 1A”字样,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R 的电
1 2
流随电压变化的图象如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下,当闭合开关 S、
S 、S 时,通电30s,电路中电流所做的功为120J;当闭合开关S,断开开关S 、S 时,灯泡的
1 2 1 2
实际功率为P;当闭合开关S、S,断开开关S时,定值电阻R 消耗的最小功率为P。下列说法
L 1 2 2 2
中( )
①灯泡L的电阻为16Ω
②电源电压为12V
③P=0.75W
2
④P=1W
L
A.只有①④正确 B.只有②③正确
C.只有①②正确 D.只有①③④正确
10.(2022•达州)如图所示为电烤炉的简化电路图,小张查看说明书后得知:R、R 均为电热丝,
1 2R =44Ω,R =66Ω。当开关S 闭合,S 处于不同状态时,电烤炉处于不同挡位,忽略温度对电
1 2 1 2
热丝电阻的影响。下列说法正确的是( )
A.闭合S、S 时,电烤炉处于低温挡状态
1 2
B.电烤炉处于高温挡与低温挡状态时,R 两端的电压之比为5:2
1
C.电烤炉处于高温挡与低温挡状态时,电路在相同时间内所消耗的电能之比为3:2
D.电烤炉处于低温挡状态时,R、R 所消耗的电功率之比为3:2
1 2
二、填空题(共5小题):
11.(2022•广安)如图所示,电源电压6V不变,电阻R =10Ω,R =20Ω,当开关S接2时,电
1 2
压表示数为 V;当开关S接1时,通过R 的电流10s内所做的功为 J。
1
12.(2022•河南)在如图所示的电路中,电源电压不变,电阻 R 的阻值为20Ω。闭合开关S,两
2
电流表的示数分别为0.5A和0.2A,则电源电压为 V,电阻R 的阻值为 Ω。通电
1
1min,该电路消耗的总电能为 J。
13.(2022•铜仁市)如图所示电路中,R=R=10Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为0.6A,电
1 2
源电压为 V;若把电流表换成电压表,电压表示数为 V;这两种情况下R 消耗的功
2
率之比为 。
14.(2022•陕西)如图﹣1所示电路,电源电压不变,L是额定电压为2.5V的小灯泡,R为滑动变
阻器。闭合开关,滑片P在某两点间移动的过程中,电流表A与电压表V 的示数变化关系如图﹣
1
2所示。当电流表示数为0.2A时,两电压表的示数相等,则电源电压为 V。小灯泡正常工
作时的电流为 A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω,电路的总功率为 W。15.(2022•达州)如图所示,电源电压恒定不变,R 、R 为定值电阻,R =10Ω,R <R 。当闭合
1 2 1 1 2
开关S、S,开关S 处于 状态时,R、R 并联,电流表示数为0.45A;当断开S、S,闭
2 3 1 1 2 2 3
合S 时,电流表示数为0.1A。由以上数据可得,电源电压为 V;R、R 并联时,R 消耗的
1 1 2 2
功率为 W。
三、计算题(共5小题):
16.(2022•荆州)如图所示的电路中,电源电压恒定为 4.5V,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样
(灯丝电阻不变),定值电阻R 阻值为15Ω,滑动变阻器R 的规格为“20Ω 1A”,电流表量程
1 2
为0﹣0.6A,电压表量程为0﹣3V。求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)闭合开关S、断开开关S、S,电流表示数为0.3A,此时滑动变阻器R 连入电路的阻值;
1 2 2
(3)闭合开关S、S、S,滑动变阻器的滑片滑至最右端,通电1min定值电阻R 产生的热量;
1 2 1
(4)闭合开关S、S、S,在确保电路各元件安全的情况下,滑动变阻器R 的最大功率。
1 2 2
17.(2022•临沂)某品牌浴室多功能取暖器具有灯暖和风暖两种功能,其简化电路如图所示,部
分参数如表所示。当取暖器正常工作时。求:
额定电压 220V灯暖 额定电流 2.5A
吹风电机额定电流 0.15A
风暖
加热电阻 22Ω
(1)灯暖灯丝的电阻;
(2)灯暖功能10min消耗的电能;
(3)仅使用风暖功能时电路中的电流。
18.(2022•营口)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡规格是“3V 1.5W”,R =10Ω,滑动变
1
阻器R 上标有“20Ω 1A”,电压表选用3V量程。断开S,闭合S和S,当滑片P移到变阻器中
2 2 1
点时,小灯泡正常发光。求:
(1)小灯泡正常发光时的电流;
(2)电源电压;
(3)断开S,闭合S和S,在保证电路元件安全前提下,电路消耗的最大功率是多少。
1 2
19.(2022•资阳)近年来,我国家电产业迅猛发展,不仅成为全球家电制造第一大国,而且已成
为全球智能家电第一大技术来源国。电饭煲是我国家电产品中的优秀代表之一,据海关统计,
去年我国电饭煲出口金额约为进口金额的14倍,中国制造深受全球市场认可。如图所示,甲为
某国产智能电饭煲的外观图,该电饭煲有“快煮”、“精煮”、“保温”三种基本模式;乙为
该电饭煲的基本原理简化电路图,额定电压U =220V;当S 置于a、S 置于d时处于“快煮”模
0 1 2
式,电饭煲的额定功率P =1210W;当S 置于a、S 断开时处于“精煮”模式,电饭煲的额定功
1 1 2
率P=484W;当S 置于b、S 置于c时,处于“保温”模式。求:
2 1 2
(1)R 的阻值;
1
(2)小明采用“精煮”模式将饭煮熟用时t=50min,求该电饭煲一次精煮过程消耗的电能E;
(3)该电饭煲保温模式下的额定功率P。
320.(2022•威海)小明家有一个标有“220V 10A”的插排(图甲所示),同时接入一个电加热坐
垫(“220V 24.2W”)和一台吸尘器(“220V 1100W”),吸尘器的电动机线圈电阻为2Ω,小
明家电压恒为220V。
(1)吸尘器工作10min消耗的电能是多少?
(2)现有一个电吹风机(“220V 880W”),请通过计算说明插排能否允许再接入此电吹风机,
使3个用电器同时工作。
(3)图乙是电加热坐垫(“220V 24.2W”)的简化电路图,通过调控开关可实现保温和加热两
个功能。电阻R 在调温盒内,电阻R 置于坐垫内用于加热.电加热坐垫处于保温状态时电
1 2
阻R 消耗的电功率为20W,则R 的阻值为多少?
2 1