电功率 各专题经典题型及答案(6)

A．U=6V，R2=20Ω B．U=9V，R3=30Ω

C．R3=10Ω，P：P″=3：2 D．R2=20Ω，P：P′=2：15

【考点】电功率的计算；并联电路的电流规律；欧姆定律的应用；电阻的串联． 【专题】计算题；应用题；动态预测题；方程法． 【分析】先画出三种情况的等效电路图，分别根据串联电路的特点和并联电路电路的特点结合欧姆定律表示出电流表的示数，根据P=UI表示出电路消耗的总功率，联立等式即可求出选项中的各物理量．

【解答】解：当只闭合开关S2时，等效电路图如图1所示； 当三个开关都闭合时，等效电路图如图2所示； 当只断开开关S1时，等效电路图如图3所示．

由图1可得：

=0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

P=0.3U﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由图2可得： +

=

+

=1.95A+0.3A=2.25A﹣﹣﹣﹣③

P′=2.25U﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ 由图3可得：

=0.45A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤

P″=0.45U﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥ 由②④⑥式可得：

P：P′=0.3U：2.25U=2：15， P：P″=0.3U：0.45U=2：3； 由①③⑤式可得： U=9V，R2=20Ω． 故选D．

【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别和当三个开关都闭合时电路中电流的判断．

11．（2014?武汉）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω．当开关S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为U1．R2消耗的功率为P2；当开关S1、S2、S3都闭合时，电压表的示数为U1′，R2消耗的功率为P2′，且电流表A1的示数为0.9A．已知U1：U1′=1：6，P2：P2′=1：9，下列结论错误的是（ ）

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A．开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表A2的示数为0.1A B．开关S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的总功率为0.6W C．开关S1、S2、S3都闭合时，电流表A2的示数为1.1A

D．开关S1、S2、S3都闭合时，R2和R3消耗的总功率为5.4W 【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用． 【专题】欧姆定律；电能和电功率．

【分析】当开关S1闭合，S2、S3断开时，三只定值电阻串联，电压表测量R1两端电压；当开关S1、S2、S3都闭合时，三只电阻并联，电流表A1测量通过R1+R2的电流，电流表A2测量整个电路电流．根据串联电路和并联电路的特点及已知的电压、电功率比例关系，利用

2

公式P=IR分别列出关于R2功率的方程，解方程组得到电源电压和串联电路中R1两端电压． ①根据欧姆定律得到电流表A2的示数；

②已知电源电压和电路电流，利用P=UI得到电路消耗的总功率；

③已知R1阻值，根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，可以得到R2、R3阻值之和；已知前后两次R2消耗的功率之比，可以得到R2的阻值，进一步得到R3的阻值；开关S1、S2、S3都闭合时，已知电阻R3两端电压和阻值，可以得到通过R3的电流，最后得到干路电流；

④已知电源电压和R2、R3的阻值，利用公式P=【解答】解：

当开关S1闭合，S2、S3断开时，三只定值电阻串联，电压表测量R1两端电压． 此时的电路电流为I串=

=

；

得到R2、R3消耗的总功率．

电阻R2消耗的功率为P2=I串R2=（

2

）R2；

2

当开关S1、S2、S3都闭合时，三只电阻并联，电流表A1测量通过R1+R2的电流，电流表A2测量整个电路电流． 通过R1的电流为I1=

，

通过R2的电流为I2=I1+2﹣I1=0.9A﹣电阻R2消耗的功率为P2′=I2R2=（0.9A﹣已知

，

，

2

，

）R2；

2

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即=，

解得U1=1V，U1′=6V；

A、当开关S1闭合，S2、S3断开时， 电流表A2示数为I=

=0.1A．此选项正确；

B、当开关S1闭合，S2、S3断开时，

电路消耗的总功率为P=UI=6V×0.1A=0.6W．此选项正确； C、已知

，

∴，

∴R2+R3=5R1=5×10Ω=50Ω； 已知

，

代入数值得，

解得R2=20Ω；

∴R3=50Ω﹣20Ω=30Ω；

开关S1、S2、S3都闭合时， 通过R3的电流为I3=

=0.2A，

∴电流表A2的示数为I总=0.9A+0.2A=1.1A．此选项正确； D、开关S1、S2、S3都闭合时， R2消耗的功率为P2=

=1.8W，

R3消耗的功率为P3=

=1.2W，

所以R2、R3消耗的总功率为P2+P3=UI1+2=1.8W+1.2W=3W．此选项错误． 故选D．

【点评】本题考查了学生对欧姆定律、电功率公式、串联电路特点的掌握和运用，分析电路图，明确开关开合引起电路连接关系的变化及电表测量位置的变化，是本题的关键．

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12．（2015?武汉）如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变．只闭合开关S1时，将滑动变阻器的滑片移至最左端，电流表A1的示数为1.2A，再将滑片移至最右端，电压表V2的示数变化了4V，电流表A1的示数变化了0.8A；只闭合开关S1、S2时，电路消耗的功率为P，只闭合开关S1、S3时，电路消耗的功率为P′．已知P：P′=1：2．若将开关S1、S2和S3都闭合，则下列说法正确的是（ ）

A．R1、R3的阻值分别为2.5Ω、5Ω B．电压表V1的示数始终为18V C．电流表A2最小示数为0.6A D．电路消耗的最小功率为108W 【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．

【专题】压轴题；欧姆定律；电与热、生活用电．

【分析】分析开关在不同状态下电路的连接方式，根据已知条件列出相应的关系式，联立得出结论．

【解答】解：只闭合开关S1时，R1、R2、R3串联，滑片移至最左端，R2的阻值为零，由题意知：

=1.2A ①；

将滑片移至最右端时，变阻器的阻值最大，电路中的电流减小，由题意知：

=1.2A﹣0.8A ②；

电压表V2测量R3两端的电压，由题意知：R3=

=

=5Ω；

只闭合开关S1、S2时，电路中只有R1，则P=

；

只闭合开关S1、S3时，电路中只有R3，则P′=

；

由题意知，：

=1：2，解得：R1=2R3=2×5Ω=10Ω；

将R1=10Ω，R3=5Ω代入①②并联立解得：U=18V，R2=30Ω； A、由以上分析知，R1=10Ω，R3=5Ω，A错误；

B、开关S1、S2和S3都闭合，电压表V1被短路，示数为零，B错误；

C、电流表A2测量R1、R2的总电流，当R2阻值最大时，其电流值最小，可知最小示数为I

小

=++=2.4A，C错误；

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D、当变阻器的阻值最大时，电路中的电功率最小，则P小=

+

+

=

+

+

=108W，D正确．

故选D．

【点评】本题是有关电学计算的综合题目，解决本题的关键是能够正确对电路进行分析，搞清电路的连接形式，并能够利用已知条件列出相应关系式，计算出各电阻值及电源电压值，然后根据各项进行分析即可． 13．（2015?武汉模拟）家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫需要，设计了调整温度的多档开关．使用时，转动旋钮即可使电熨斗达到需要的低温、中温或高温．图甲是电熨斗的电路图，图中电热丝R1=R2=110Ω．旋转开关可以改变1、2、3、4四个接点的连接情况，如图乙中

的A、B、C所示．则（ ）

A．图乙中的B图表示R1与R2串联

B．图乙中的A图表示电熨斗处于中温档

C．电熨斗在高温档工作时的等效电阻是220Ω D．电熨斗在低温档工作时消耗的电功率是220W 【考点】电功率的计算．

【专题】图析法；电能和电功率．

【分析】由电路图可知，A图两电阻串联，电阻最大，B图电路中只有一个电阻接入电路，C图两电阻并联，电阻最小；

电路电压一定，由电功率公式P=及串并联电路特点可以分析答题．

可知，电阻越大，电功率越小，电

【解答】解：电源电压U一定，由电功率公式P=UI=

熨斗温度越低；

（1）由电路图知：A图两电阻串联，电阻最大，C图两电阻并联，电阻最小，

B图电路中只有一个电阻接入电路，故A是低温档，B是中温档，C是高温档，故A与B错误；

（2）C是高温档，两相同电阻并联，总阻值是原来的，故R高=×110Ω=55Ω，故C错误；

（3）A是低温档，两组串联，R低=2×110Ω=220Ω，P低=确； 故选D．

==220W，故D正

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