文档介绍:该【2024年九年级物理专题训练电功率计算题(教师版) 】是由【小果冻】上传分享,文档一共【13】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【2024年九年级物理专题训练电功率计算题(教师版) 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。1--2024年九年级物理专题训练〔教师版〕、测压、称重,它的核心局部是一只可变电阻,一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性,图中R0为定值电阻,R为电阻式传感器,当控制其阻值从0变为60Ω,测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示,电源电压恒定不变.〔1〕,传感器的电阻为多少;〔2〕求P1的值;〔3〕求R0的阻值.【解析】〔1〕由题知,电阻式传感器的阻值从0变为60Ω,传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示;由图乙可知,,由欧姆定律可知电路中的总电阻最大,传感器的电阻最大,即为60Ω;当I=,P1的值:P1=I2R=〔〕2×60Ω=;当电路中的电流I=,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=U/R可得,电源的电压:U=I〔R0+R〕=×〔R0+60Ω〕﹣﹣①,当R=0Ω时,电路为R0的简单电路,此时电路中的电流最大,由图乙可知最大电流I′=,那么电源的电压:U=I′R0=×R0﹣﹣﹣②,因电源的电压不变,所以,×〔R0+60Ω〕=×R0,解得:R0=15Ω。,只知道它的额定电压是220V,(如以下图)和一只钟表,·h的电能电能表上的转盘转过的转数;用n表示在微波炉工作th时电能表的转盘所转过的转数.(1)请推导出计算微波炉电功率(单位用kW)的公式.(2)测量时,小明只让微波炉工作,观察到1min内电能表转盘转过50转,那么他家微波炉的电功率是多少瓦?【解析】〔1〕转过n转消耗的电能;微波炉的电功率2;〔2〕,小明设计了如以下图的模拟调光灯电路,此电路中电源电压不变,灯泡L标有“6V3W〞字样,,闭合开关,;移动滑片P至某一位置,.(1)灯泡L正常发光时的电阻多大?(2)滑动变阻器R2的滑片P在最右端时,闭合开关,灯泡L的实际功率多大?【解析】〔1〕灯泡正常发光时的电阻;灯泡正常发光时的电流,当滑片移动到某一位置,,小灯泡正常发光,它两端的电压为6V,定值电阻两端的电压,电源电压;当滑片移动到最右端,定值电阻两端的电压,小灯泡两端的电压,小灯泡的实际功率。,电源电压恒为10V,定值电阻R0的阻值为10Ω,灯泡的额定电压为6V,不计灯丝阻值变化。当开关S1、S3断开,S2闭合时,移动滑片P,灯泡正常发光时,;当开关S1、S2和S3均闭合,滑片P置于滑动变阻器R的中点时,滑动变阻器R消耗的电功率为5W。〔1〕灯泡的额定功率。〔2〕当只闭合开关S1时,电流表的示数。〔3〕当开关S1,S2、S3全部闭合,滑片P置于中点时,电流表的示数。3【解析】〔1〕开关S1、S3断开,S2闭合时,灯泡与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,因灯泡正常发光,,所以,灯泡额定功率:PL=ULI1=6V×=;〔2〕当只闭合开关S1时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,那么电路中电流表的示数:;〔3〕当开关S1、S2和S3均闭合,滑片P置于滑动变阻器R的中点时,R0与并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R0的电流仍为I2=1A,由P=UI可得,通过滑动变阻器R的电流:,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表的示数:I=IR+I2=+1A=..为反对浪费,响应“光盘行动〞,小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪〞。餐盘放在载盘台上,假设盘内剩余食物的质量到达或超过规定值。人一旦离开餐桌,提示器就会发出提示音,其原理图如以下图所示。电源电压3V不变,提示器的电阻R?0?恒为50Ω,传感器R?1?的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示。开关s闭合后,问:〔1〕根据表中数据当载盘台所载质量是100g时,R?1?的阻值是多少?电路中的电流是多少?〔2〕在第〔1〕问的根底上,?1?产生的热量是多少?〔3〕,提示器会发出提示音,假设空餐盘质量为100g,此时盘内剩余食物的质量是多少?【解析】〔1〕根据表中数据可知,当载盘台所载质量是100g时,R1的阻值为100Ω;此时电路的总电阻:R=R1+R0=100Ω+50Ω=150Ω;电路中的电流:;〔2〕电流通过R1产生的热量:Q=I2Rt=〔〕2×100Ω×5s=;〔3〕,;那么R1′=100Ω-50Ω=50Ω;查表可知,载盘台所载质量为150g,那么剩余食物的质量为150g-100g=,电源电压保持不变,小灯泡L标有“〞的字样,滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~70Ω,定值电阻R2的阻值为30Ω。求:5〔1〕小灯泡L正常发光时的阻值为多少?〔2〕当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L恰好正常发光,此时电流表的示数为多少?〔3〕保证电流表有示数时,滑动变阻器的滑片应怎样移动,同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总电功率最小?最小电功率为多少?【解析】(1)小灯泡正常发光时的阻值:RL=U额2/P额=(3V)2/=6Ω(2)当S1、S2和S3都闭合时,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L和电阻R2并联接入电路,电流表测干路电流,小灯泡L恰好正常发光,电源电压U=3V。I1=U/RL=3V/6Ω==U/R2=3V/30Ω==I1+I2=+=(3)保证电流表有示示数时,当滑动变阻器的滑片滑到b端,开关S2断开,S1S2闭合时,R1和R2串联,电路总电阻最大,电路的总电功率最小。该最小电功率为P最小=U2/R总=〔3V〕2/(70Ω+20Ω)=,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V3W〞的字样,其电阻不随温度变化,,S1、S2都断开时,滑动变阻器滑片P从b端向a端滑过三分之一时,,闭合S、S1、S2,:〔1〕小灯泡正常工作的电流.〔2〕小灯泡的电阻.〔3〕电源电压.〔4〕当开关S、S1、S2都闭合时,电路消耗总功率的最小值.【解析】〔1〕小灯泡正常发光时的电压UL=6V,功率PL=3W,由P=UI可得,小灯泡正常工作的电流:IL=PL/UL=3W/6V=;〔2〕由U=IR可得,灯泡的电阻:R_L=UL/IL=6V/=12Ω;〔3〕当S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器滑片P从b端向a端滑过三分之一时,灯泡与变阻器的2/3电阻串联,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,所以,电路中的电流I=IL=,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:5U=I〔RL+2R/3〕=×〔12Ω+2/3×18Ω〕=12V;〔4〕此时电路消耗的总功率:P=UI=12V×=6W,保持滑片P的位置不变,闭合S、S1、S2时,R0与变阻器的2/3电阻并联,因电路消耗的总功率变化了12W,所以,电路中的总功率:P=12W+6W=18W,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,滑动变阻器消耗的电功率:PR=3U2/2R=3×(12V)2/2×18Ω=12W,R0的电功率:P0=P-PR=18W-12W=6W;要使电路消耗的总功率最小,应使滑动变阻器接入电路中的电阻最大,变阻器消耗的最小功率:PRmin=U2/R=(12V)2/18Ω=8W,电路中的最小总功率:Pmin=P0+PRmin=6W+8W=14W。,电源电压为12V,并且保持不变,滑动变阻器R1的最大阻值为18Ω,R2为12Ω,小灯泡L上标有“6V3W〞字样.〔1〕当S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?〔2〕闭合S、S1、S2,调节滑动变阻器,,求通电10min电流通过滑动变阻器做的功是多少?〔3〕开关应怎样闭合或断开才能使电路总电功率最小?最小电功率为多少?【解析】〔1〕小灯泡L上标有“6V3W〞字样,表示灯的额定电压为6V,灯的额定功率为3W,由P=UI可得,灯的额定电流:IL=PL/UL=3W/6V=,由欧姆定律可得,灯正常发光时的电阻:RL=UL/IL=6V/=12Ω;当S闭合,S1、S2都断开时,灯与变阻器R1串联,等效电路图如以下图:要使灯泡正常工作,灯泡两端的电压U额=6V,电路中的电流为:IL=,由串联电路电压的规律,滑动变阻器两端的电压U滑=U-U额=12V-6V=6V,那么滑动变阻器接入电路中的阻值:R滑=U滑/IL=6V/=12Ω;〔2〕闭合S、S1、S2时,灯短路,两电阻并联,等效电路图如图2所示:,即干路电流I=,由欧姆定律可得,通过R2的电流:I2=U/R2=12V/12Ω=1A;6根据并联电路电流的规律,通过变阻器的电流:I滑=I-I2=-1A=,通电10min电流通过滑动变阻器做的功:W滑=UI滑t=12V××10×60s=10800J;要使电路总电功率最小,根据P=UI=U2/R可知,那么电路中的总电阻应最大;根据并联电路的总电阻小于其中任一电阻,串联的总电阻大于其中任一电阻,因为变阻器的最大电阻为18Ω且R1>R2,所以,将R1与灯串联,即S闭合,S1、S2都断开且将变阻器的最大电阻连入电路中时,电路中的总电阻最大;那么R大=R1+RL=18Ω+12Ω=30Ω,故电路的最小电功率:P最小=U2/R大=(12V)2/30Ω=。,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2为标有“〞“〞,,求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率.【解析】两个开关同时闭合时,电阻R3为被短路,电路中只剩下.,R1和R2,而且二者是并联关系。此时电路等效图如下。并联支路电压相等而且都等于电源电压,所以对支路,根据欧姆定律支路消耗的电功率对支路,电压不变,而电阻可以在0—100之间变化,电功率,当电阻最大时,电功率最小,此时最小功率为,,如以下图,在一般情况下,只需灯光照明,温度较低时,,R1为定值电阻,R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器,其上标有“200Ω3A〞的字样,电流表A1的量程为0~,电流表A2的量程为0~3A,灯泡上标有“12V3W〞的字样.〔1〕灯泡正常工作时的电流是多大?7〔2〕闭合S,断开S1、S2,灯泡正常工作,求R1的阻值.〔3〕S、S1、S2均闭合时,求R2上消耗电功率的最大值.【解析】〔1〕灯泡的额定电压和额定功率,由P=UI可得灯泡正常工作电流:;〔2〕由图知,当闭合S,断开S1、S2,R1与L串联,灯泡正常工作,由串联电路电流特点知通过R1的电流:I1=I=,由串联电路电压特点知R1两端电压:U1=U-UL=72V-12V=60V,由欧姆定律可得R1的阻值:;〔3〕由图知,S、S1、S2均闭合时,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,由并联电路特点知,U=U1′=U2=72V,由欧姆定律可得通过R1的电流:,因为电流表A2的量程为0~3A,所以通过R2的最大电流:I2=IA2-I1′=3A-=,所以R2上消耗电功率的最大值:P2最大=UI2=72V×=,小灯泡标有“6V,3W〞,电流表的量程是0~3A,R0=36Ω,电源电压U=12V,滑动变阻器最大电阻是18Ω。求:〔1〕S1和S2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值多大时,灯L能正常发光?〔2〕S1和S2都闭合时,移动P,电路允许消耗的最大功率及最小功率各是多少?【解析】当S1和S2都断开时,灯泡L与滑动变阻器串联,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,所以,由P=UI可得,电路中的电流:I=PL/UL=3W/6V=,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:U滑=U-U_L=12V-6V=6V,由I=U/R可得,滑动变阻器接入电路中的电阻:R滑=U滑/I=6V/=12Ω,即滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω时,灯L能正常发光;〔2〕当S1和S2都闭合时,R0与滑动变阻器并联,电流表测干路电流,调节滑片P,当电流表的示数最大为3A时,电路的总功率最大,那么电路的最大总功率:P大=UI大=12V×3A=36W;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:R=R0R滑大/R0+R滑大=36Ω×18Ω/36Ω+18Ω=12Ω,9那么电路的最小总功率:P小=U2/R=(12V)2/12Ω=,灯泡L标有“6V6W〞字样〔灯泡电阻不受温度影响〕,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电源电压为6V保持不变.〔1〕求小灯泡的电阻;〔2〕当S1、S2闭合,滑片P位于a处时,灯泡L正常发光,这时电流表的示数为多少?〔3〕当S1、S2闭合,滑片P位于中点c处时,电路消耗的总功率.〔4〕当S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路的电阻为R1时,电路消耗的总功率为P1;当S1闭合、S2断开,滑动变阻器R接入电路的电阻为R2时,电路消耗的总功率为P2,R1:R2=1:4,P1:P2=2:1,求R1的阻值以及滑动变阻器的阻值为R2时滑动变阻器消耗的电功率.【解析】〔1〕由可得,灯泡的电阻:;〔2〕当S1、S2闭合,滑片P位于a处时,L与R并联,电流表测干路电流,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:,这时电流表的示数:;〔3〕当S1、S2闭合,滑片P位于中点c处时,灯泡L与cb段电阻并联后与ac段电阻串联,那么并联局部的电阻:,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻:,电路消耗的总功率:;〔4〕当S1闭合、S2断开时,灯泡与滑动变阻器串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,,解得:R1=3Ω,那么R2=4R1=4×3Ω=12Ω,滑动变阻器的阻值为R2时电路中的电流:,滑动变阻器消耗的电功率:.,图甲是电阻R1和电阻R2的电流随电压变化图像,将它们按图乙所示接入电路中,滑动变阻器上标有“20Ω1A9〞字样,电源电压不变。〔1〕当只闭合开关S1,滑片P位于a端时,电阻R1的实际功率为1W,求电源电压。〔2〕当把滑片P移到b端,同时闭合开关S1、S2时,,求电流表的示数。【解析】由甲图得,当电阻R1的实际功率为1W时,I1=,U1=2V,当只闭合开关S1,滑片位于a端时,电路中只有R1与滑动变阻器串联,那么:IR=I1=,由欧姆定律得,。当滑片P位于b端,同时闭合开关S1、S2时,电路中只有R1与R2并联,,由P=UI得,由甲图得U2=2V,I2=,,,。,〔由机内温控开关S自动控制〕,试问:(1)饮水机处于保温状态时温控开关S应处于________状态(2)R1和R2的电阻值各是多大_________?(3)在用电顶峰期,该饮水机的实际工作电压只有200V,加热效率为80%,假设将装满水箱的水从20℃加热至100℃,需要多长时间_______?〔c水=42×103J/〔kg℃〕,p水=×103kg/m3,忽略温度对电阻的影响〕故10【解析】〔1〕保温状态时温控开关S0应处于断开状态。因为保温状态时功率小,电压一定,所以此时电阻大,当S0断开时两电阻串联电阻最大,所以S0应处于断开状态。(2)当开关闭合时,饮水机处于加热状态,只有电阻R1接入电路,由P=U2∕R可得:R1=U2∕P加热=(220V)2∕1210W=40Ω;当开关断开时,饮水机处于保温状态此时两个电阻串联,所以R2=U2/P保温?R1=(220V)2∕40W?40Ω=1170Ω;(3)饮水机加热状态的实际功率:P实=U2实∕R1=(200V)2∕40Ω=1000W,装满水箱时水的质量:m=ρV=×103kg/m3××10?3m3=,水吸收的热量Q吸=cm△t=×103J/(kg?℃)××(100℃?20℃)=×105J,因为η=Q吸/W可得,W=Q吸∕η=×105J∕80%=×105J由P=W∕t可得,加热时间:t=W∕P=×105J/1000W=,额定电压为220V,它采用了“聪明火〞技术,智能化地控制不同时间段的烹饪温度,以得到食物最正确的营养和口感,图乙为其电路原理图,R1和R2为电阻不变的电热丝,S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中,在电饭煲工作的30min内,它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求〔1〕0~30min,电饭煲产生的总热量;