理化生电功率相关计算讲课讲稿

1、理化生电功率相关计算例例2：如图所示的电路中，电源电压为：如图所示的电路中，电源电压为9伏且保持不变，伏且保持不变，R1为标有为标有“10V 1W”的用电器，此时电压表的示数为的用电器，此时电压表的示数为8伏，伏，求电阻求电阻R0的阻值是多少？若将的阻值是多少？若将R1换为标有换为标有“10V 10W”的的用电器用电器R2，电压表的示数将变为多少伏？，电压表的示数将变为多少伏？ R0 R1 U 额额1211PUR 欧瓦伏10011021110RUII安欧伏08. 01008U0=U-U1 =9伏伏8伏伏=1伏伏000IUR 欧安伏5 .1208. 01 R0 R2 U 额额2222PUR 若将

2、若将R1换为标有换为标有“10V 10W”的用电的用电器器R2，电压表的示数将变为多少伏？，电压表的示数将变为多少伏？欧瓦伏1010102202RRUII安欧欧伏4 . 0105 .129U2=I2R2 =0.4安安10欧欧=4伏伏例例3：如图所示的电路中，电源电压不变，滑动变阻器：如图所示的电路中，电源电压不变，滑动变阻器的最大电阻为的最大电阻为20欧。当滑动变阻器的滑片欧。当滑动变阻器的滑片P在中点时，在中点时，小灯泡的功率为小灯泡的功率为3.6瓦；当滑片瓦；当滑片P滑到最右端时，小灯泡滑到最右端时，小灯泡的功率为的功率为1.6瓦。（不考虑温度对电阻的影响）瓦。（不考虑温度对电阻的影响）求

3、：小灯泡的电阻是多少欧？求：小灯泡的电阻是多少欧？P解：据题意画出两个状态的简化电路图解：据题意画出两个状态的简化电路图RER1 3.6瓦瓦 10欧欧 状态状态1RER2 1.6瓦瓦 20欧欧 状态状态2由状态由状态1可知：可知：21EE2ERRRUP2EE210RRU3.6欧瓦1分分 由状态由状态2可知：可知：RER1 3.6瓦瓦 10欧欧 RER2 1.6瓦瓦 20欧欧 状态状态2PE22EE2RRRU2EE220RRU1.6欧瓦1分分 由由两式联合解得：两式联合解得：RE=10欧欧 2分分 例例4：如图所示的电路中，电源电压不变，灯泡的额定功：如图所示的电路中，电源电压不变，灯泡的额定功

4、率为率为20瓦，滑动变阻器的最大阻值为瓦，滑动变阻器的最大阻值为R2=20欧。当滑动变欧。当滑动变阻器的滑片阻器的滑片P置于最右端，置于最右端，S断开时，灯泡消耗的功率为断开时，灯泡消耗的功率为5瓦；当滑片瓦；当滑片P置于变阻器最左端，置于变阻器最左端，S闭合时，灯泡正常发闭合时，灯泡正常发光，此时电流表的示数是光，此时电流表的示数是1.5安。安。(不考虑温度对电阻的影不考虑温度对电阻的影响响)求：（求：（1）灯泡的额定电压，（）灯泡的额定电压，（2）电阻）电阻R1的阻值。的阻值。 解：据题意画出两个状态的电路图如下：解：据题意画出两个状态的电路图如下：RER2 5瓦瓦 20欧欧 状态状态1由

5、状态由状态1可知：可知：22EE2ERRRUP2EE220RRU欧5瓦=1分分由题意可知灯的额定电压等于电源电压由题意可知灯的额定电压等于电源电压U。RER120瓦瓦1.5安安状态状态2PE= =E2RU由状态由状态2可知：可知：20瓦=E2RU I并并=1E1ERR)RU(R 1.5安=1E1ERR)RU(R 1分分 由由式和式和式解得：式解得：RE=20欧欧 或或RE=320欧（舍去）欧（舍去）将将RE=20欧代入欧代入式和式和式解得：式解得：U=20伏伏 1分分 R1=40欧欧 1分分灯泡的额定电压为灯泡的额定电压为20伏伏 解题过程解题过程1、确定研究状态。、确定研究状态。2、画出每个

6、状态的简化电路图并标出各已知量、画出每个状态的简化电路图并标出各已知量。3、写出除基本量以外的各已知量的表达式并带、写出除基本量以外的各已知量的表达式并带入数据。入数据。4、解方程组。、解方程组。例例5：如图所示的电路中，电源电压不变，滑动变阻器滑：如图所示的电路中，电源电压不变，滑动变阻器滑片片P滑到滑到c点时，电压表示数为点时，电压表示数为4伏，灯伏，灯E正常发光；当滑正常发光；当滑片片P滑到滑到b 点时，电压表示数为点时，电压表示数为8伏。已知灯伏。已知灯E的电阻为的电阻为4欧，电阻欧，电阻Rac=，求：灯，求：灯E的额定功率是多少瓦的额定功率是多少瓦? (不考虑温度对电阻的影响不考虑温

7、度对电阻的影响)4Rab解：据题意画出两个状态的解：据题意画出两个状态的 SEPa c bRab8伏伏4欧欧 状态状态2Rac4伏伏正常发光正常发光4欧欧状态状态1简化电路如下图所示简化电路如下图所示 1分分将将式中的式中的Rac换为换为后与后与两式联合解得：两式联合解得：Rab=8欧欧 U=12伏伏 1分分由状态由状态1可知，灯可知，灯的额定电压的额定电压U额额=U-4伏伏=8伏伏灯的额定功率灯的额定功率P额额=欧伏额48RU2E2=16瓦瓦 1分分Rac4伏伏正常发光正常发光4欧欧状态状态1由状态由状态1可得：可得：acEacacRRURUacacR4UR4欧伏1分分Rab8伏伏4欧欧 状

8、态状态2由状态由状态2可得：可得：abEababRRURUababR4UR8欧伏4Rab例例6：如图所示电路，电阻：如图所示电路，电阻R1的阻值是的阻值是2欧。开关欧。开关S闭闭合时，电压表合时，电压表V1与与V2的示数之比是的示数之比是5:7，R2和和R3的功率的功率之和是之和是R1的的4倍。求：倍。求：R3的阻值。的阻值。SV2V1R1R2R3 75UU2175RRRR31124PPP1234RRR123R2R1R3U1U2 解：根据题意画出简化电路图如下图所示解：根据题意画出简化电路图如下图所示:串联电路中：串联电路中：所以：所以： 1分分又因为：又因为：所以：所以： 1分分将将R1=2

9、欧代入欧代入后后联合解得：联合解得：R3=5欧欧例例7：如图所示电路中，电源电压不变，变阻器的最：如图所示电路中，电源电压不变，变阻器的最大阻值为大阻值为8欧，欧，R1的阻值为的阻值为12欧。当欧。当S1闭合，闭合，S2断开，断开，滑片滑片P处于变阻器的中点处于变阻器的中点c时，电阻时，电阻R2的功率为的功率为P2；当；当S1、S2都闭合，滑片都闭合，滑片P移动到最左端移动到最左端a时，电阻时，电阻R2的功的功率为率为P2，已知，已知P2: P2=9:25。求：（求：（1）电阻）电阻R2的阻值。（的阻值。（2）前后两次电流表的）前后两次电流表的示数之比。示数之比。S2AR1R2PS1a cR2

10、RcP2 4欧欧 U解：根据题意画出两个状态的简化电路图如下：解：根据题意画出两个状态的简化电路图如下：状态状态1R2P2R1=12欧欧U2c2222RRRUP222224RRUP欧22/2RUP2594(RRPP2222/22欧）由状态由状态1可知：可知： 由状态由状态2可知：可知：状态状态2解得：解得：R2=6欧欧 或或R2=23-欧（舍去）欧（舍去）)R)(RR(RRRRR)RU(RRRUII21c2212121c2/5261246612欧）欧欧）（欧（欧欧例例8：如图所示电路，电路两端电压不变。当只闭合开：如图所示电路，电路两端电压不变。当只闭合开关关S1时，通过电阻时，通过电阻R1的

11、电流为的电流为I1；当只闭合开关；当只闭合开关S2时，时，通过电阻通过电阻R2的电流是的电流是I2，电阻，电阻R2消耗的功率是消耗的功率是20瓦，瓦，I1:I2=3:2；当只闭合开关；当只闭合开关S3时，电阻时，电阻R3消耗的功率是消耗的功率是15瓦。瓦。求：只闭合求：只闭合S3时，时，R1消耗的功率。消耗的功率。R1R2R3S1S2S3U例例9：如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片：如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片P在某在某位置位置a时，电压表的示数为时，电压表的示数为4伏，电流表的示数为伏，电流表的示数为0.5安，安，灯正常发光；当滑片灯正常发光；当滑片P在最右端在最右端b时，电压表示数为

12、时，电压表示数为6.4伏，电流表示数为伏，电流表示数为0.4安。设电源电压不变，不考虑温安。设电源电压不变，不考虑温度对电阻的影响。度对电阻的影响。求：（求：（1）灯丝的电阻。（）灯丝的电阻。（2）灯泡的额定功率。）灯泡的额定功率。EPa bS 例例10：如图所示的电路，电源电压一定。当开关：如图所示的电路，电源电压一定。当开关S断断开，滑动变阻器接入电路的电阻为开，滑动变阻器接入电路的电阻为RA时，电阻时，电阻R2和滑和滑动变阻器消耗的功率之和为动变阻器消耗的功率之和为8瓦，电压表瓦，电压表V1、V2的示数的示数之比之比U1:U2=5:4；当开关；当开关S闭合，滑动变阻器接入电路的闭合，滑动

13、变阻器接入电路的电阻为电阻为RB时滑动变阻器消耗的功率为时滑动变阻器消耗的功率为5瓦，电压表瓦，电压表V2的的示数为示数为U2，且，且U2:U2=5:4。求：开关求：开关S断开，滑动变阻器接入电路的电阻为断开，滑动变阻器接入电路的电阻为RA时，时，R2消耗的功率。消耗的功率。V2V1A BR1R2S例例11如图所示电压如图所示电压U保持不变。当滑片保持不变。当滑片P在变阻器的中在变阻器的中点时，将点时，将S1断开，断开，S2闭合，此时，电阻闭合，此时，电阻R2消耗的电功率消耗的电功率为为6.75W，电流表示数为，电流表示数为I；将滑片；将滑片P移动到变阻器的最移动到变阻器的最左端，电流表示数为

14、左端，电流表示数为I，且，且I:II:I=5:4=5:4，电阻，电阻R R2消耗的消耗的电功率为电功率为P P2；滑片；滑片P P仍在变阻器的左端，将仍在变阻器的左端，将S S1闭合，闭合，S2断开时，滑动变阻器消耗的电功率为断开时，滑动变阻器消耗的电功率为8W，R1消耗的消耗的电功率为电功率为P1。求：。求：P1与与P2的比值。的比值。ooAR1S2RwR2S1P1、如图所示电路，电源电压如图所示电路，电源电压U=6U=6伏特，且保持不变，伏特，且保持不变，电阻电阻R R1 1的阻值为的阻值为6 6欧姆，安培表示数为欧姆，安培表示数为1.51.5安培。试根安培。试根据上述给定的条件，运用已学

15、过的知识，求出所有能据上述给定的条件，运用已学过的知识，求出所有能够求得的电学物理量。够求得的电学物理量。2 2、在如图所示的电路中，电源电压保持、在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当不变，当S S断开时，电流表读数为断开时，电流表读数为2 2安培，安培，这时电阻这时电阻R Rl l上消耗的电功率为上消耗的电功率为1212瓦特，当瓦特，当S S闭合后，电流表读数为闭合后，电流表读数为3 3安培，求：安培，求：(1)(1)电阻电阻R Rl l、R R2 2的阻值；的阻值；(2)(2)当当S S1 1闭合后闭合后, ,电阻电阻R R2 2在在5 5分钟内产生的热量是多少分钟内产生的热量是多少?

16、 ?3.3.如图所示，设电源由如图所示，设电源由1 15 5干电池干电池4 4节串联节串联而成，并保持电压不变滑动变阻器固定端、而成，并保持电压不变滑动变阻器固定端、之间电阻值之间电阻值1818欧，灯泡上有欧，灯泡上有“6 62 2”字样当开关闭合后，求：（字样当开关闭合后，求：（1 1）当变）当变阻器滑片在端时，电流表的读数和灯泡阻器滑片在端时，电流表的读数和灯泡消耗的功率（消耗的功率（2 2）当变阻器滑片在端时，）当变阻器滑片在端时，电流表的读数和灯泡消耗的功率电流表的读数和灯泡消耗的功率 4.4.如图所示，电源电压不变，如图所示，电源电压不变，S S断开时，断开时，L L正常发光，电路中

17、的功率为正常发光，电路中的功率为4W4W；S S闭合闭合时，电路中的功率为时，电路中的功率为9W9W，此时通过，此时通过R R的电的电流为流为0.5A,0.5A,求：灯泡的额定电压；灯泡的求：灯泡的额定电压；灯泡的电阻？电阻？5 5、如图所示电源电压保持不变。、如图所示电源电压保持不变。当当S S闭合时闭合时, ,通过通过R R1 1的电流为的电流为3 3安培，安培，当当S S断开时，断开时，R Rl l两端的电压为两端的电压为6 6伏特，伏特，R R2 2的电功率为的电功率为1212瓦特，求：瓦特，求：R R1 1的阻值的阻值和电源电压。和电源电压。6.6.如图所示电路中，电源电压为如图所示

18、电路中，电源电压为1616伏，伏，为为滑动变阻器，电流表的量程为滑动变阻器，电流表的量程为0 00 06 6安，定安，定值电阻值电阻为为1818欧，灯泡上标有欧，灯泡上标有“12128 8”字样设灯泡电阻为恒定值（字样设灯泡电阻为恒定值（1 1）当开关）当开关闭合、开关闭合、开关断开时，电流表的读数为断开时，电流表的读数为0 04 4安，求此时滑动变阻器接入电路的电阻安，求此时滑动变阻器接入电路的电阻值（值（2 2）当开关）当开关、都闭合后，若整个都闭合后，若整个电路处在安全工作状态，求灯泡上消耗的最电路处在安全工作状态，求灯泡上消耗的最大功率大功率 7.7.如图如图149149所示，电源电压

19、保持不变，小所示，电源电压保持不变，小灯泡标有灯泡标有“2 25 51 12525”字样，滑字样，滑动变阻器的最大阻值是动变阻器的最大阻值是4040欧闭合开欧闭合开关后，当滑动变阻器接入电路的阻值为关后，当滑动变阻器接入电路的阻值为4 4欧时，小灯泡恰好正常发光，求：（欧时，小灯泡恰好正常发光，求：（1 1）电源电压；（电源电压；（2 2）小灯泡在此电路中的最）小灯泡在此电路中的最小功率小功率8.8.如图所示电路的电源电压保持恒定，滑动变阻器如图所示电路的电源电压保持恒定，滑动变阻器的最大阻值为的最大阻值为2020欧，灯泡欧，灯泡、上分别标有上分别标有“6 66 6”、“12126 6”字样当

20、闭合开关、字样当闭合开关、，滑动变阻器的滑片处于某一位置时，灯正，滑动变阻器的滑片处于某一位置时，灯正常发光，电流表的示数为常发光，电流表的示数为1.51.5安（设两灯的电阻均安（设两灯的电阻均为恒定值）求：（为恒定值）求：（1 1）灯）灯的电阻是多大的电阻是多大? ?（2 2）此）此时滑动变阻器接入电路的阻值是多少时滑动变阻器接入电路的阻值是多少? ?（3 3）当开关闭合，）当开关闭合，、断开时，调节滑动变断开时，调节滑动变阻器滑片的位置，使灯阻器滑片的位置，使灯消耗的最小功率为多少消耗的最小功率为多少? ? 9.9.如图所示，小灯泡标有如图所示，小灯泡标有“6 61.51.5”字样，字样，

21、滑动变阻器滑动变阻器的最大阻值为的最大阻值为2424欧，电压表的欧，电压表的量程为量程为0 03 3伏，电源电压保持不变（伏，电源电压保持不变（1 1）当开）当开关关、都闭合时，小灯泡恰能正常发光，都闭合时，小灯泡恰能正常发光，电流表示数为电流表示数为0.550.55安，求电阻安，求电阻的阻值和电的阻值和电流通过小灯泡在流通过小灯泡在1 1分钟内做的功（分钟内做的功（2 2）当开关）当开关、都断开时，整个电路消耗的最小功率都断开时，整个电路消耗的最小功率是多少是多少? ? 10、如图所示电路，电源电压为如图所示电路，电源电压为2020伏并保伏并保持不变。持不变。当电压表示数为当电压表示数为10

22、10伏时，滑动变阻器伏时，滑动变阻器R R上上消耗的电功率为消耗的电功率为1010瓦；移动滑动变阻器的瓦；移动滑动变阻器的滑片滑片P P，使电压表的示数为，使电压表的示数为5 5伏，那么这时伏，那么这时滑动变阻器滑动变阻器R R上消耗的功率又将是多大上消耗的功率又将是多大? ? ( (设灯丝电阻不变设灯丝电阻不变) )1111、如图所示，电源电压不变，开关、如图所示，电源电压不变，开关S S1 1、S S2 2均闭合。电阻均闭合。电阻R1R1消耗的电功率是消耗的电功率是18W18W，S Sl l断开，断开，S S2 2闭合闭合, ,电路中消耗的总功率为电路中消耗的总功率为6W6W，S S1 1

23、、S S2 2断开时，断开时，R R2 2消耗的电功率为消耗的电功率为1W1W，若若R R3 3=6=6欧，求电源电压？欧，求电源电压？1212、如图、如图1515所示所示, ,电源电压电源电压U=15U=15伏特且保持不伏特且保持不变变,R1=5,R1=5欧姆欧姆,R2,R2是是030030欧姆的滑动变阻器，欧姆的滑动变阻器，R3R3是标有是标有“15V 9W”15V 9W”的电热器。（的电热器。（1 1）当）当R3R3正常工作时，电流表正常工作时，电流表A1A1示数为示数为0.60.6安培，此时安培，此时开关开关S1S1和和S2S2是闭合的还是断开的是闭合的还是断开的? ?电压表的示电压表

24、的示数是多大数是多大?(2)?(2)当开关当开关S1S1、S2S2都断开，电流表都断开，电流表的示数是多大的示数是多大? ?通电通电1010分钟，电热器分钟，电热器R3R3放出热放出热热量是多少热量是多少?(3)?(3)闭合开关闭合开关S1S1、S2S2，移动，移动R2R2的的滑片滑片P P，那么，电流表的最小示数为多大，那么，电流表的最小示数为多大? ?此此时，整个电路消耗的电功率为多少时，整个电路消耗的电功率为多少? ?1313、如图所示，、如图所示，S S1 1和和S S2 2是两个可同时断开或同时闭和是两个可同时断开或同时闭和的连动开关，已知的连动开关，已知R R1 1=12=12欧，

25、当两开关同时处于某一工欧，当两开关同时处于某一工作状态作状态( (断开或闭合断开或闭合) )时，时，R R3 3的电功率的电功率P P3 3为为2.252.25瓦，当瓦，当两开关同时处于另一工作状态两开关同时处于另一工作状态( (断开或闭合断开或闭合) )时，电流时，电流表示数为表示数为2 2安。此时安。此时R R2 2功率功率P P2 2为为1212瓦瓦( (电源电压保持不电源电压保持不变变) )。求：此电源电压。求：此电源电压U U及及R R2 2、R R3 3的阻值各是多大的阻值各是多大? ? 14.14.如图所示，电源电压不变，当滑动变阻器如图所示，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片的滑

26、片P P从从A A端滑到端滑到B B端时，电阻端时，电阻R R1 1前后消耗的前后消耗的电功率之比为电功率之比为P P1 1：P P1 1=9=9：4 4，求电阻，求电阻R R1 1与滑与滑动变阻器动变阻器R RW W最大阻值之比最大阻值之比含有比例的计算含有比例的计算15.15.如图所示，电源电压如图所示，电源电压9V9V不变，当滑动变阻不变，当滑动变阻器的滑片器的滑片P P从重点从重点C C滑到滑到B B端时，电阻端时，电阻R R1 1前后消前后消耗的电功率之比为耗的电功率之比为P P1 1：P P1 1=25:9=25:9，求电阻，求电阻R R1 1与滑动变阻器与滑动变阻器R RW W最大阻值之比最大阻值之比16.16.如图所示，电源电压不变，当滑动变阻器如图所示，电