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专题训练(十一)　电功率公式及其推导式的应用
　　　　　　　　　　　　 　　　　　
类型一　电功率定义公式P＝的应用
1．如图所示是某用户家的电能表，单独将一电烤箱接入电路，正常工作30 min，电能表的转盘转过300转，则电烤箱的功率为　 　W。
第1题图　　第2题图
2．如图所示，一台家用电器单独接进家庭电路工作10 min，电能表的表盘旋转120 r。这段时间用电器消耗的电能为　 　kW·h，用电器的实际功率是　 　W。
类型二　电功率推导公式P＝UI的应用 3．如图甲是小灯泡L和电阻R的I－U图像，将它们按图乙所示接入电路。闭合开关，小灯泡L和电阻R　 　(选填“并联”或“串联”)，当灯泡电流为0.4 A，则小灯泡L的实际电功率为　 　W；可以判断电源电压为　 　。
4．某白炽灯上标有“6 V　12 W”的字样，由此可知此灯泡的额定电流为　 　A，正常发光时，灯泡电阻为　 　Ω。
5．［跨学科·数学］如图甲所示的电路，电源两端电压不变。R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当开关S闭合后，逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图像如图乙所示。电路消耗电功率的最大值为　 　W。
6．如图所示电路中，电源两端电压保持不变，电阻R的阻值为20 Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.6 A，此时灯泡L正常发光；再闭合开关S2时，电流表的示数变化了0.3 A。求：
(1)电源两端电压U。
(2)灯泡L的额定功率P额。
类型三　电功率推导公式 的应用
7．两定值电阻R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，现将R1、R2接入如图所示的电路，当开关S闭合时，R1、R2消耗的电功率之比为　 　。
第7题图　第8题图
8．［新课标·科学论证］如图所示的电路中，定值电阻R1＝R2＝R3，其中电阻R1的功率为P，则该电路的总功率为 。
9．在如图所示的电路中，电源两端的电压恒为7.5 V，灯L上标有“6.3 V　0.3 A”字样，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω。若灯L的电阻保持不变，闭合开关S，求：
(1)灯L的阻值。
(2)灯L正常工作时，滑动变阻器接入电路中的阻值。
(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为9 Ω时，灯L的实际功率。
类型四　电功率推导公式P＝的应用
10．安娜家买来的白炽灯标有“220 V　100 W”的字样，若将两个相同规格的白炽灯泡并联接在家庭电路中，则工作时该电路的总功率为　 　W；若将这两个白炽灯泡串联接入家庭电路中，则一个白炽灯泡的实际功率为　 　W。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
11．［遵义中考］某品牌电热水杯如图甲所示，水杯容量为330 mL，有高、中、低三个加热挡位，乙图为其工作电路简图，其中U恒为220 V，R1＝200 Ω，R2＝550 Ω，则中温挡功率为　 　W；若该电热水杯加热效率为90%，则用高温挡将满杯水从20 ℃加热到98 ℃，需要　 　s。［ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)］
12．图甲是定值电阻和标有“8 V　8 W”字样的灯泡L的I－U关系图像。如图乙所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12 Ω。当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1 W。求：
(1)灯泡正常发光10 s，电流通过灯泡所做的功。
(2)电源电压。
(3)当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率。专题训练(十一)　电功率公式及其推导式的应用
　　　　　　　　　　　　 　　　　　
类型一　电功率定义公式P＝的应用
1．如图所示是某用户家的电能表，单独将一电烤箱接入电路，正常工作30 min，电能表的转盘转过300转，则电烤箱的功率为　1 000　W。
第1题图　　第2题图
2．如图所示，一台家用电器单独接进家庭电路工作10 min，电能表的表盘旋转120 r。这段时间用电器消耗的电能为　0.1　kW·h，用电器的实际功率是　600　W。
类型二　电功率推导公式P＝UI的应用
3．如图甲是小灯泡L和电阻R的I－U图像，将它们按图乙所示接入电路。闭合开关，小灯泡L和电阻R　串联　(选填“并联”或“串联”)，当灯泡电流为0.4 A，则小灯泡L的实际电功率为　0.4　W；可以判断电源电压为　5 V　。
4．某白炽灯上标有“6 V　12 W”的字样，由此可知此灯泡的额定电流为　2　A，正常发光时，灯泡电阻为　3　Ω。
5．［跨学科·数学］如图甲所示的电路，电源两端电压不变。R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当开关S闭合后，逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图像如图乙所示。电路消耗电功率的最大值为　7.2　W。
6．如图所示电路中，电源两端电压保持不变，电阻R的阻值为20 Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.6 A，此时灯泡L正常发光；再闭合开关S2时，电流表的示数变化了0.3 A。求：
(1)电源两端电压U。
(2)灯泡L的额定功率P额。
解：(1)由题意可知，当只闭合开关S1时，为灯泡L的简单电路，电流表的示数为0.6 A，即流经灯泡的电流IL＝0.6 A，当再闭合开关S2时，灯泡L与电阻R并联，则流经电阻R的电流I'＝ΔI＝0.3 A，由I＝可得，R两端电压UR＝I'×R＝0.3 A×20 Ω＝6 V，因并联电路中各支路两端电压都相等，都等于电源电压，所以电源电压U＝UR＝6 V。
(2)由题意可知，灯泡L正常发光时的电流IL＝0.6 A，灯泡L的额定功率P额＝UIL＝6 V×0.6 A＝3.6 W。
类型三　电功率推导公式P＝I2R的应用
7．两定值电阻R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，现将R1、R2接入如图所示的电路，当开关S闭合时，R1、R2消耗的电功率之比为　2∶1　。
第7题图　第8题图
8．［新课标·科学论证］如图所示的电路中，定值电阻R1＝R2＝R3，其中电阻R1的功率为P，则该电路的总功率为 P　。
9．在如图所示的电路中，电源两端的电压恒为7.5 V，灯L上标有“6.3 V　0.3 A”字样，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω。若灯L的电阻保持不变，闭合开关S，求：
(1)灯L的阻值。
(2)灯L正常工作时，滑动变阻器接入电路中的阻值。
(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为9 Ω时，灯L的实际功率。
解：(1)由电路图可知，闭合开关S，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流，由I＝可得，灯L的电阻RL＝＝21 Ω。
(2)由题意可知，灯泡正常工作时的电压UL＝6.3 A，因为串联电路总电压等于各部分电路电压之和，所以灯L正常工作时滑动变阻器两端的电压UR＝U－UL＝7.5 V－6.3 V＝1.2 V，因为串联电路中各处的电流相等，则IR＝I额＝0.3 A，由I＝可得，滑动变阻器接入电路中的电阻值R＝＝4 Ω。
(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为9 Ω时，电路中的总电阻R总＝RL＋R'＝21 Ω＋9 Ω＝30 Ω，此时电路中的电流I＝＝0.25 A，灯L的实际功率PL＝I2RL＝(0.25 A)2×21 Ω＝1.312 5 W。
类型四　电功率推导公式P＝的应用
10．安娜家买来的白炽灯标有“220 V　100 W”的字样，若将两个相同规格的白炽灯泡并联接在家庭电路中，则工作时该电路的总功率为　200　W；若将这两个白炽灯泡串联接入家庭电路中，则一个白炽灯泡的实际功率为　25　W。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
11．［遵义中考］某品牌电热水杯如图甲所示，水杯容量为330 mL，有高、中、低三个加热挡位，乙图为其工作电路简图，其中U恒为220 V，R1＝200 Ω，R2＝550 Ω，则中温挡功率为　242　W；若该电热水杯加热效率为90%，则用高温挡将满杯水从20 ℃加热到98 ℃，需要　364　s。［ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)］
12．图甲是定值电阻和标有“8 V　8 W”字样的灯泡L的I－U关系图像。如图乙所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12 Ω。当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1 W。求：
(1)灯泡正常发光10 s，电流通过灯泡所做的功。
(2)电源电压。
(3)当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率。
解：(1)灯泡正常发光10 s，电流通过灯泡所做的功W＝P额t＝8 W×10 s＝80 J。
(2)开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1 W，由题图甲可知，此时灯泡两端的电压U灯＝2 V，电流I＝0.5 A，则滑动变阻器两端的电压U2＝IR2＝0.5 A×12 Ω＝6 V，电源电压U＝U灯＋U2＝2 V＋6 V＝8 V。
(3)当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P到a端时，灯泡达到额定电压，此时电路消耗的功率最大，灯泡和R1并联，由题图甲可得R1＝＝10 Ω，其电功率P1＝＝6.4 W，电路消耗的最大功率P最大＝P额 ＋P1＝8 W＋6.4 W＝14.4 W。

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