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焦岱初中2015電功電功率綜合計算及解析
1、（2015山東濰坊）如圖所示，電源電壓保持不變，電阻R1為30Ω，小燈泡L標有“6V 3W”字樣．閉合S,斷開S1、S2，滑動變阻器滑片P移至最右端時，小燈泡L恰好正常發光．閉合S、S1、S2，滑動變阻器滑片P移動至最左端時，電路消耗的電功率為3W．忽略小燈泡電阻隨溫度的變化.求：
電源的電壓及小燈泡L的電阻；
滑動變阻器的最大阻值；
閉合S，斷開S1、S2，滑動變阻器消耗的電功率為0.72W時，電流表的示數．
.解：（1）當閉合S，斷開S1、S2，滑動變阻器滑片P移至最右端時，只有小燈泡接入電路，此時小燈泡L恰好正常發光，電源電壓等于小燈泡額定電壓．
即：U=6V ①
小燈泡的額定電流
②
小燈泡L的電阻
③
（2）閉合S、S1、S2，滑片P移至最左端時，滑動變阻器與R1并聯
④
⑤
聯立①④⑤得，滑動變阻器的最大阻值
Rm=20Ω ⑥
（3）設電流表的示數為I，此時滑動變阻器的阻值為R．則：
⑦
滑動變阻器消耗的電功率
⑧
聯立⑦⑧得，電流表的示數
I1=0.2A ⑨
I2=0.3A ⑩
2、（2015山東威海）如圖17甲是用來焊接自來水管的塑料熱熔器，通電后，加熱頭發熱，使需對接的塑料水管的兩頭熔化，將它們對接，緊壓在一起，冷卻后就可以焊接成一根水管了，其電路部分如圖乙所示，S1是手控開關，S2為溫控開關，ND為指示燈，R1是限流電阻，R2和R3為電熱絲，表是它的術參數．
請解答下列問題：
產品名稱
便攜式自動控溫式PPR/PP?R塑料管材
型號
20-32MM（配Φ20、Φ25、Φ32模頭）
環境溫度
-20℃-50℃
額定電壓
220V
加頭溫度
260±5℃
功率
加熱狀態電熱絲功率：1000W
保溫狀態電絲功率：250W
安全指標
絕緣電阻不小于1MΩ
（1）若指示燈ND用“3V 10mA”的發光二極管，則限流電阻R1的阻值多大才能使指示燈正常發光？
（2）電熱絲R2的阻值多大？
（3）當環境溫度是20℃時，熔化1kg的PVC塑料需要吸收 106 J 熱量，此時塑料熱熔器的效率為90%．某次熔接需要熔化90g的PVC，在塑料熱熔器正常工作情況下需要加熱多長時間？
答案：（1）2.17╳104Ω （2）145.2Ω （3）100s
3、（2015連云港）（10分）如圖甲所示，電源電壓恒定，R0為定值電阻。將滑動變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中，電壓表示數U與電流表示數I間的關系圖象如圖乙所示。求：
⑴滑動變阻器R的最大阻值；
⑵R0的阻值及電源電壓；
⑶當滑片滑到滑動變阻器的中點時，電阻R0消耗的功率。
4、（2015宿遷）在圖甲所示電路中，電源電壓恒為9V，燈泡L的額定電壓為6V，通過燈泡L的電流I與燈泡兩端的電壓U的關系如圖乙所示，求：
（1）燈泡的額定功率；
（2）燈泡正常發光時，滑動變阻器接入電路的阻值；
（3）當電壓表示數是5V時，燈泡L的實際功率.
【解析】 ⑴ P額 =U額I額 =6V×0.5A=3W
⑵ UR=U－U額=9V－6V=3V
（3）UL =U－UR ′=9V－5V=4V PL=ULIL =4V×0．4A=1.6W
5、（2015南京）（9分）如圖所示是某壓力測力計的電路原理示意圖．圖中電源電壓為7.5V并保持不變；定值電阻Ro的規格是“400Ω 15mA”，起保護電路的作用；G是由靈敏電流表改裝成的指針式測力顯示器（電阻忽略不計）；R是一種新型電子元件，在壓力不超過600N的前提下，其阻值隨壓力大小的變化規律如表格中數據所示．
(1) Ro上允許消耗的最大功率是多少？
(2)分析表格數據可知： 電子元件的阻值R隨壓力F變化的關系式是R= ．
(3)該測力計的量程是多少？
(4)若要增大該測力計的量程，請說出兩種改進方法．
【答案】
6、（2015蘇州）（6分）有兩只燈泡，A燈“6V 6W”、B燈 “6V 3W”，A和B中電流隨兩端電壓變化關系的圖像如圖甲所示．
（1）將A、B并聯接在6V電源兩端，求1min內電路消耗的電能；
（2）將A、B串聯接在某電源兩端，使B燈恰好正常發光，求此時A燈電阻；
（3）將A與一個滑動變阻器（50Ω 2A）串聯接在6V電源兩端，如圖乙所示．調節滑動變阻器，當滑動變阻器的功率和A燈功率相等時，求滑動變阻器的功率．
【答案】
7、(2015南通)（9分）圖示電路中，滑動變阻器銘牌上標有“50Ω1A”字樣，電壓表量程0-15V。閉合開關S1、S2，斷開開關S3，調節變阻器滑片P至某位置，電壓表示數為6.0V，電流表示數為0.50A，燈泡正常發光；再閉合開關S3，電流表示數變為0.75A。
(1)求變阻器接入電路的阻值；
(2)求燈泡的額定功率；
(3)只閉合開關S1、S2，改變電源電壓并移動滑片P，使電路安全工作，求電路10s消耗的最大電能。
【答案】 (1) (2’)
(2)U源=I’R=0.75A×12=9V (1’)
UL= U源-U=9V-6V=3V (1’)
P= ULI=3V×0.5A=1.5W (2’)
(3) U滑=15V
(1’)
U源=Um+ UL=15V+3V=18V (1’)
W= U源ILt=18V×0.5A×10s=90J (1’)
注：32、33題中，沒有原始公式給分，單位在代入數據中沒有或代錯，結果對給分，不扣分，同一題三問單位不重復扣分，只扣一分。
8、（2015山東青島）如圖所示，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變。小燈泡R1標有“4V 1.6W”字樣，
R2=20Ω，滑動變阻器R3允許通過的最大電流為1A，電流表的量程為0-0.6A，電壓表的量程為0-3V。請畫出每個小題的等效電路圖．
(1)只閉合開關S2時，電壓表的示數為2V．則R2消耗的電功率是多少？
(2)在不損壞各電路元件的情況下，若閉合所有開關，滑動變阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比為3：1；若只閉合開關S3．小燈泡R1消耗的電功率變化范圍是多少？
9、（2015荊州）電源電壓為25V且保持不變，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，其上標有“50Ω 2A”的字樣，電流表A1的量程為0～0.6A，電流表A2的量程為0～3A，燈泡L標有“5V 1W”的字樣．
（1）燈泡L正常工作時的電流是多大？
（2）閉合S，斷開S1、S2，燈泡恰好正常工作，求R1的阻值．
（3）S、S1、S2均閉合，求滑動變阻器R2連入電路的阻值為多大時電路功率最大？并求出此種情況下電路1min消耗的電能．
（1）I額=P額／U額 （1分）；
=1W／5V=0.2A （1分）；
（2）閉合S、斷開S1、S2，R1與L串聯，燈泡正常工作，U R1+UL=25V，
由于UL=5V，IL=0.2A，則定值電阻的電阻大小為
R1=U1／I1=（25V－5V）／0.2A＝100Ω （2分）；
（３）S、S1、S2均閉合時，電路電壓為25V，R1與R2并聯，且P總=P R1+P R2，此時
通過R1的電流是一個定值，大小為ＩR1＝U R1／R1＝25V／100Ω＝0.25A，
R1的電功率為P R1=U R1ＩR1=25V×0.25A=6.25W
如果電路干路中的電流為電流表A2允許通過的最大電流3A，而R1的電流為０.２５A，這時R2通過的電流為I R2=I總-ＩR1=３A－0.25A＝2.75A＞2A（滑動變阻器R2允許通過的最大電流），所以R2中能通過的最大電流為2A，于是此時滑動變阻器R2連入電路的阻值為
R2=U／ＩR2大=25V／2A＝12.5Ω （1分）；
R2最大功率為P R2大=UＩR2大=25V×2A=50W
從而電路中最大功率為P總大=P R1+P R2大=6.25W+50W=56.25W （1分）；
電路1分鐘消耗的電能最大值W=P總大t=56.25 W×60s=3375J （1分）；
答：（1）燈泡正常工作時的電流是0.2A；（2）R1的阻值為１００Ω；（3）滑動變阻器R2為１2.5Ω時電路功率最大，此時電路1分鐘消耗的電能值是3375J．
10、（2015北京） 實驗桌上有一個電學器件，該器件由兩個定值電阻R1、R2并聯組成，且被封閉在一個透明的有機玻璃殼內，如圖23甲所示。a、b是該器件的兩個外露接線柱，電阻R1的阻值為20Ω，電阻R2的額定電壓為6V?？萍夹〗M同學測得通過該器件的電流I和其兩端電壓U的數值，并繪制如圖23乙所示的圖像。
求：
（1）電阻的R2阻值；
（2）電阻R2的額定電功率。
解：（1）解：由圖乙可知，R1、R2的總電阻，
由電阻并聯公式，可求出
（2）解：電阻R2的額定電功率為
11、（2015福建莆田）某三擋電燉鍋的工作電路可簡化為如圖所示的電路圖，其兩段電熱絲的阻值分別為R1和R2，且R1>R2，說明書的部分參數如下表。
(1)在低溫擋工作時，電路中的電流多大?(結果保留一位小數)
(2)請直接判斷當開關S1斷開、S2閉合時，電燉鍋處于哪個擋位，并求出R2的阻值。
(3)小穎對該電燉鍋說明書中所標的功率值產生懷疑，她用所學知識和爸爸進行了如下實驗：關掉家里的其他用電器，只讓電燉鍋在高溫擋單獨工作，她觀察到家中的電能表標著“1800 revs／(kW·h)”，且在l min內電能表的轉盤轉了15轉。請幫助她計算出電燉鍋在高溫擋工作時的實際功率，如與額定功率有差異，試寫出一種可能原因。
12、（2015甘肅蘭州）如圖所示，電源電壓恒定，定值電阻R2=20Ω，滑動變阻器R0上標有“50Ω，0.5A”的字樣，電流表A的量程為0～0.6A，電壓表V的量程為0～15V。當開關S打到1位置且滑片P在A端時，電壓表的示數為8V；當開關S打到2位置且滑片P在中點時，滑動變阻器R0的功率為P0=4W，求：
（1）電源電壓U；
（2）定值電阻R1的阻值；
（3）當電路接通時，在確保電路元件安全的前提下，試討論何時電路的總功率最小，最小功率是多少；何時電路的總功率最大，最大功率又是多少？
（1）當開關S打到2位置且滑片P在中點時，R0與R2串聯，電路中的電流
…………………………………………………………(1分)
電源電壓…………………(1分)
（2）當開關S打到1位置且滑片P在A端時，R0與R1串聯，
，………………………………………(2分)
（3）當開關S打到1位置且滑片P在A端時，電路中的電阻最大，電功率最小…(1分)
……………………………………………(1分)
當開關S打到位置2且電路中的電流為0.5A時，電路的總功率最大
此時R0連入電路的電阻……(1分)
…………………………………………………(1分)

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