2019年九年级物理专题训练电功率计算题（教师版）

由得，电路中的总电流：；

（3）闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，P1=440W， 由

可得R1的阻值：

，

开关S和S1都闭合时，电路为R1与R2并联，所以R2的功率：P2=P总-P1=660W-440W=220W 所以R2的阻值：

16.现有一个小灯泡L和一个定值电阻R , 小灯泡的额定电压为4 . 0V，小灯泡和定值电阻的I-U 图象如图所示．求： (1) 电阻R 的阻值。

(2) 小灯泡L两端电压为3V 时消耗的电功率大约是多少？

(3)将定值电阻R 与小灯泡L 串联后接入电路，电路电流为0.6A，工作5min，电路总共消耗多少电能？ 【解析】

（1）由图象可知，当UR=4V时，IR=0.4A，由I=U/R可得，电阻R的阻值：

．

R=UR/IR=4V/0.4A=10Ω；

（2）由图象可知，小灯泡L两端电压为3V时，通过L的电流约为0.7A，则小灯泡消耗的电功率：

PL=ULIL =3V×0.7A=2.1W；

（3）将定值电阻R与小灯泡L串联后接入电路时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过电阻R与通过小灯泡的电流：I=IL′=IR′=0.6A，由图可知，灯泡两端的电压UL =2V，电阻R两端的电压：

UR=IRR=0.6A×10Ω=6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=UL+UR=2V+6V=8V，

电路总共消耗的电能：W=UIt=8V×0.6A×5×60s=1440J。

17.用电热紫砂罐炖汤，由于能控制炖汤的温度，所以不仅炖出的汤味道香醇，而且节约能源．这是因为开关S2在汤的温度达到沸点时能自动断开，而S1仍然闭合维持小火炖煮，如图所示，图中L为指示灯，R1为限流电阻，R2、R3为加热电阻，其阻值均为48.4Ω． （1）如果没有电阻R1，将会有什么故障?

（2）求工作时的电热紫砂罐在汤沸腾前、后发热体的电功率. （3）在设计时,若指示灯可在“6V 0.2A”普通灯泡和“6V 10mA”的发光二极管中任意选一种，你认为选哪种合适？并说明理由。 【解析】

（1）如果没有保护电阻有R1，由于电压过大，指示灯会被烧坏，从而使指示灯不能正确工作；

（2）汤的温度达到沸点前，开关S2闭合，只有发热体R3在工作，则发热体的电功率：P=U2/R3=(220V)2/48.4Ω=1000W，

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汤的温度达到沸点后，开关S2断开，发热体R2与R3串联， ∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

∴此时发热体的电功率：P′=U2/R2+R3=(220V)2/48.4Ω+48.4Ω=500W； （3）若指示灯为“6V 0.2A”普通灯泡时，

当其指示时，该支路消耗的电能P=UI=220V×0.2A=44W， 若指示灯为“6V 10mA”的发光二极管时，

当起指示时，该支路消耗的电能P′=UI′=220V×10×10-3A=2.2W， 从节约能源的角度可知应选“6V 10mA”的发光二极管。

18.如图甲所示为某款新型电饭煲，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，以得到食物最佳的营养和口感，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象如图丙所示。求：

（1）0~30min，电饭煲产生的总热量； （2）S和S1均闭合，电路中的总电流；

（3）在不同电压下，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同。用电高峰期，当实际电压为198V时，使用该电饭煲，从开始工作到S1第一次自动断开需要多少秒？（结果精确到个位）

【解析】

（1）由电路图可知，当开关S和S1都闭合时，电路为R1与R2并联，电饭煲的功率较大；同理可知，只闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，电饭煲功率较小；由图乙可知，工作30min中，P1=440W时的功率时间t1=15min=900s，P总=660W时的功率时间t2=30min-15min=15min=900s，由Q=W=UIt可得，0～30min

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内电饭煲产生的总热量：Q=Q1+Q2=W1+W2=P1t1+P总t2=440W×900s+660W×900s=9.9×10J；

（2）当S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，电饭煲的功率较大，

由P=UI可得，电路中的总电流：

I总?P总660W??3A； U220V5

（3）电饭煲正常工作时，由图丙可知，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开时的时间t=10min=600s， 此过程中产生的热量：Q′=W=P总t=660W×600s=3.96×10J，

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电饭煲最大功率时电路中的总电阻：

U2?220V?220R????，

P总660W32因在不同电压下，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同，

U2Q'Rt可得，所以，由Q?W?在实际电压是198V时电饭煲工作的时间： t'??2RU实

3.96?105J??198V?220?3 ?740.7s．2 11