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电功率 典型计算题 专项练 2023--2024
学年上学期初中物理人教版九年级全一册
1．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1=10Ω，电阻R2=5Ω，当开关S闭合时，电压表的示数为2V，求：
（1）电流表的示数；
（2）电源两端的电压；
（3）通电10s，电流通过电阻R2所产生的热量。
2．如图所示，灯L标有“6V 2W”字样，电源电压恒为6V，定值电阻R=12Ω，设灯L的阻值不随温度变化而变化，求：
（1）灯L正常发光时的电阻是多少？
（2）只闭合S1、S3时，电阻R在60s内产生的热量是多少？
（3）要使整个电路消耗的电功率最小（且电路电流不为0），各开关的合闭情况应如何？此时的最小电功率为多少？
3．一根100Ω的电阻丝接入电路后，通过它的电流是0.2A，求：
（1）电阻丝两端的电压；
（2）电阻丝的电功率。
4．一个“220V 800W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻有多大？假如电路中的电压降低到200V，电阻丝的电阻不变，这时电炉实际的电功率有多大？
5．如图，R1=60Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为1A；S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2A，求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）当S3闭合，S1、S2断开时，通电10s电流通过R1产生的热量；
（4）当S1、S2闭合，S3断开时，电路的总功率。
6．如图所示的电路中，电源电压为18V且保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表的示数为0.5A，求：
（1）电阻R1两端的电压；
（2）此时电阻R2在10min内产生的热量；
（3）移动变阻器滑片，在保证各元件都能正常工作的情况下，使得两电压表的示数之差不超过10V，求滑动变阻器R2连入电路的取值范围。
7．如图所示为某养生壶的电路原理图，有加热和保温两挡。R1和R2都是发热电阻，其中R1=44Ω，养生壶的保温功率为200W。求养生壶在额定电压下工作时，
（1）R2的电阻；
（2）加热时电路中电流；
（3）加热5min消耗的电能。
8．如图所示的电路中，灯泡上标有“6V 3W”的字样，电源电压恒为9V，变阻器的最大电阻为12Ω。（灯丝电阻不变）求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）小灯泡实际功率为4.32W时，电流通过滑动变阻器1min产生的热量。
9．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝15Ω。当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在R3的B端时，电流表示数为0.2A；当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在R3的中点时，电压表的示数为8V。求：
（1）滑动变阻器R3的最大阻值；
（2）当开关S1闭合，滑动变阻器的滑片P在R3的B端时，10s内R3产生的热量；
（3）这个电路消耗的最大电功率。
10．某电炉在额定电压220V下的功率为1000W，当实际电压只有额定电压的80%时，若电炉的电阻保持不变，此时电炉的实际功率是多少？
11．如图，标有“6V 3W”字样的小灯泡与最大阻值为30Ω的变阻器串联在电路中。当变阻器连入电路中的电阻为12Ω时，灯正常发光。（不考虑灯丝电阻的变化）求：
（1）灯的电阻；
（2）电源电压；
（3）灯泡的最小功率。
12．学习了电能的知识后，小燕观察了某工厂中的电能表的规格如图所示，本月初抄表数如图所示，若本月应交电费30元，且电价为0.5元/度，则：
（1）本月末抄表的示数为？
（2）电能表铝盘共转了多少转？
（3）消耗的这些电能，为某一用电器工作10h所耗，求该用电器的电功率？
13．如图所示，R为定值电阻，L为标有“6V 3W”的小灯泡，灯丝阻值不变，电源电压恒定。闭合开关，小灯泡正常工作时，电流表读数为0.9A。求定值电阻R阻值，以及它的电功率。
14．小林用一个电流表和一个阻值为10Ω的电阻R0来测某未知电阻R1的阻值，设计了如图所示的电路，在只闭合S的情况下，电流表的示数为0.9A；再同时闭合S、S1时，电流表的示数为1.2A，电源电压不变，求：
（1）电源电压；
（2）电阻R1的阻值；
（3）求电阻R0在通电2min产生的热量。
15．如图电路，电源电压保持12V不变，标有“10V 4W”的灯泡L与滑动变阻器R串联接在电路中，闭合S，调节滑片P使灯泡L正常发光，求：
（1）灯泡L的电阻；
（2）电路中的电流；
（3）通电2min，变阻器R上产生的热量。
参考答案：
1．（1）0.2A；（2）3V；（3）2J
解：（1）由电路图可知，闭合开关，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中电流表的示数为
（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，结合欧姆定律的计算公式可得，电源的电压为
（3）通电10s，由焦耳定律的计算公式可知，电流通过电阻R2所产生的热量为
答：（1）电流表的示数为0.2A；
（2）电源两端的电压为3V；
（3）通电10s，电流通过电阻R2所产生的热量为2J。
2．（1）18Ω；（2）180J；（3）开关S2闭合、S1和S3断开，1.2W
解：（1）由
可得，灯L正常发光时的电阻
（2）只闭合S1、S3时，L与R并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电阻R在60s内产生的热量
（3）由电路图可知，只闭合S2时，R与L串联，电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的最小功率
答：（1）灯L正常发光时的电阻是18Ω；
（2）只闭合S1、S3时，电阻R在60s内产生的热量是180J；
（3）开关S2闭合、S1和S3断开时，整个电路消耗的电功率最小，最小电功率为1.2W。
3．（1）20V；（2）4W
解：（1）由题意可知，电阻丝的阻值为100Ω，通过它的电流为0.2A，根据公式U=IR可得，电阻丝两端的电压为
U=IR=0.2A×100Ω=20V
（2）根据P=UI可得，电阻丝的功率为
P=UI=20V×0.2A=4W
答：（1）电阻丝两端的电压是20V；
（2）电阻丝的功率为4W。
4．60.5Ω，661W
解：电炉正常工作时的功率P=800W，电压为220V，由可得，电阻丝的电阻
当电路中的电压降低到200V时，其实际功率
答：电炉正常工作时电阻丝的电阻为60.5Ω；假如电路中的电压降低到200V，电炉实际的电功率为661W。
5．（1）60V；（2）240Ω；（3）24J；（4）75W
解：（1）当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由可得，电源的电压
U=I1R1=1A×60Ω=60V
（2）当S3闭合，S1、S2断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电阻R2的阻值
R2=R-R1=300Ω-60Ω=240Ω
（3）当S3闭合，S1、S2断开时，通电10s电流通过R1产生的热量
Q1=I2R1t=(0.2A)2×60Ω×10s=24J
（4）当S1、S2闭合，S3断开时，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电路的总功率
答：（1）电源电压为60V；
（2）电阻R2的阻值为240Ω；
（3）当S3闭合，S1、S2断开时，通电10s电流通过R1产生的热量为24J；
（4）当S1、S2闭合，S3断开时，电路的总功率为75W。
6．（1）5V；（2）3900J；（3）8 ≤R2≤35
解：（1）由图知道，闭合开关S，电路为R1与R2串联，电流表的示数为0.5A，所以
I=I1=I2=0.5A
由欧姆定律知道，电阻R1的两端的电压
U1=I1R1=0.5A×10Ω=5V
（2）R1与R2串联分压，所以
U2=U-U1=18V-5V=13V
故电阻R2在10min内产生的热量
Q=U2It=13V×0.5A×600s=3900J
（3）要保证各元件都能正常工作，根据R2上标有50 1A字样，则电路中最大电流
Imax=1A
由知道，此时最小电阻
根据串联电阻的特点知道，R2连入电路最小值为
R2min=Rmin-R1=18 -10 =8
要使电压表的示数之差不超过10V，则
U2′-U1′≤10V ①
由于电源电压不变
U2′+U1′=18V ②
联立①②得
U1′≥4V
U2′≤14V
所以
则滑动变阻器连入电路的取值范围是8 ≤R2≤35 。
答：（1）电阻R1两端的电压5V；
（2）此时电阻R2在10min内产生的热量3900J；
（3）滑动变阻器R2连入电路的取值范围8 ≤R2≤35 。
7．（1）198Ω；（2）5A；（3）3.3×105J
解：（1）由电路图可知，S1、S2闭合后，电路为R1的简单电路，养生壶处于加热状态；S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，养生壶处于低温挡，根据知，此时电路的总电阻为
根据串联电路电阻的规律知，R2的电阻为
（2）加热时电路中电流为
（3）加热5min消耗的电能为
答：（1）R2的电阻为198Ω；
（2）加热时电路中电流为5A；
（3）加热5min消耗的电能为3.3×105J。
8．（1）12Ω；（2）64.8J
（1）由可得灯泡的电阻
（2）小灯泡实际功率P实=4.32W时，此时电路中的电流
电路中的总电阻为
滑动变阻器接入电路的电阻为
R滑=R总-RL=15Ω-12Ω=3Ω
滑动变阻器产生的热量为
Q滑=I2R滑t=(0.6A)2×3Ω×60s=64.8J
答：（1）1小灯泡正常发光时的电阻为12Ω；
（2）小灯泡实际功率为4.32W时，电流通过滑动变阻器1min产生的热量为64.8J。
9．（1）30Ω；（2）12J；（3）14.4W
解：（1）只闭合开关S1时，滑片P在R3的B端时R1与R3串联，由欧姆定律知道
①
当S1闭合，滑片P在R3的中点时，R1与R3的一半串联，则
②
由①②解得
U＝12V
R3＝30Ω
（2）S1闭合，滑片P在R3的B端时，R1与R3串联，10s内R3产生的热量
（3）当S1、S2闭合，滑片P在R3的A端时，R1与R2并联，连入电路中的电阻最小，电路消耗的功率最大。此时消耗的功率
答：（1）滑动变阻器R3的最大阻值为30Ω；
（2）当开关S1闭合，滑动变阻器的滑片P在R3的B端时，10s内R3产生的热量为12J；
（3）这个电路消耗的最大电功率为14.4W。
10．
电炉的电阻为：
，
实际电压为：
，
电炉的实际功率：
。
答：此时电炉的实际功率是。
11．（1）12Ω；（2）12V；（3）0.98W
解：（1）灯泡的额定电流
灯泡的电阻
（2）因为灯泡正常发光，且小灯泡与滑动变阻器串联，所以电路中的电流
灯泡两端的电压
滑动变阻器两端的电压
电源的电压
（3）当滑动变阻器滑片移到最右端时，此时电路中电阻最大
此时电路中电流最小
灯泡两端的电压
此时灯泡的电功率最小
答：（1）灯的电阻为12Ω；
（2）电源电压为12V；
（3）灯泡的最小功率为0.98W。
12．（1）；（2）转；（3）6000W
解：（1）本月耗电量为
本月初抄表数为，所以本月末抄表示数为
（2）电能表的转盘转过的圈数为
（3）该用电器的电功率为
答：（1）本月末抄表的示数为；
（2）电能表铝盘共转了1.8×105转；
（3）该用电器的电功率为6000W。
13．15Ω；2.4W。
解：由电路图可知，R与L并联，电流表测量干路中的电流，灯泡正常发光时，灯两端的实际电压等于其额定电压，即
UL=U额=6V
实际功率等于其额定功率，即
PL=P额=3W
灯泡的电流为
根据并联电路的电流规律可知，通过R的电流为
I'=I-IL=0.9A-0.5A=0.4A
根据并联电路的电压规律可知，R两端的电压为
UR=UL=6V
R的阻值为
R的功率为
P'=URI'=6V×0.4A=2.4W
答：定值电阻R阻值为15Ω，它的电功率为2.4W。
14．（1）9V；（2）30Ω；（3）972J
解：（1）只闭合S时，电路为R0的简单电路，电流表测通过R0的电流，电源的电压
（2）同时闭合S、S1时，R0与R1并联，电流表测干路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以由欧姆定律可得，R1的阻值
（3）由焦耳定律得，电阻R0在通电2min产生的热量
答：（1）电源电压为9V；
（2）电阻R1的阻值为30Ω；
（3）电阻R0在通电2min产生的热量为972J。
15．（1）25Ω；（2）0.4A；（3）96J
解：（1）由题意可知，灯泡L的额定电压为10V，额定功率为4W，则根据可得，灯泡L的电阻
灯泡L的电阻为25Ω。
（2）灯泡正常发光，则根据电功率公式可知，流过灯泡的电流
流过灯泡的电流为0.4A；再根据串联电路的电流特点可知
电路中的电流为0.4A。
（3）由题意可知，灯泡L正常发光，则灯泡L的电压为10V，电源电压保持12V不变，那么根据串联电路的电压特点，可知变阻器R的电压
变阻器R两端电压为2V，由（2）解析可知，电路中的电流为0.4A，则流过变阻器R的电流也为0.4A，根据欧姆定律可知，变阻器R的电阻
变阻器R的电阻为5Ω；流过变阻器R的电流为0.4A，通电时间
则变阻器R上产生的热量
变阻器R上产生的热量为96J。
答：（1）灯泡L的电阻为25Ω；
（2）电路中的电流为0.4A；
（3）通电2min，变阻器R上产生的热量为96J。

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