/專題13電功率的計(jì)算目錄題型一電功的計(jì)算 1TOC\o"1-3"\h\u類型1電功與電能的計(jì)算 2類型2電能表的計(jì)算 3題型二電功率的計(jì)算 5類型1電功率的簡(jiǎn)單計(jì)算 6類型2結(jié)合圖像計(jì)算電功率 8類型3電功率的綜合計(jì)算 10題型一電功的計(jì)算【解題指導(dǎo)】1、電功計(jì)算公式：W=UIt（適用于所有電路）。單位：電功（W）→焦(J)；電壓（U）→伏(V)；電流（I）→安(A)；時(shí)間（t）→秒（s）。2、?選擇合適公式?（1）?已知U、I、t→W=UItW=UIt。（2）?已知P、t→W=PtW=Pt。（3）?已知I、R、t→W=I2Rt（純電阻電路）。（4）?已知U、R、t→（純電阻電路）?。3、單位統(tǒng)一?：時(shí)間t必須用秒（s），電能W單位焦耳（J）或千瓦時(shí)（kWh）（1kWh=3.6×10?J）。?4、?結(jié)合電能表讀數(shù)：電能表末示數(shù)減初示數(shù)得到某段時(shí)間消耗的電能（單位：kWh）??！颈貍渲R(shí)與關(guān)鍵能力】1、電功計(jì)算公式：W=UIt（適用于所有電路）。單位：電功（W）→焦(J)；電壓（U）→伏(V)；電流（I）→安(A)；時(shí)間（t）→秒（s）。2、利用W=UIt計(jì)算電功時(shí)注意（1）式中的W、U、I和t是在同一段電路。（2）計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一。（3）已知任意的三個(gè)量都可以求出第四個(gè)量。3、計(jì)算電功還有以下公式（1）W=Pt（適用于電功、機(jī)械功等所有求功的辦法），計(jì)算時(shí)有兩套單位：千瓦時(shí)、焦。（2）對(duì)于純電阻電路（只有電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路）可推導(dǎo)出：。①串聯(lián)電路：。②并聯(lián)電路：。③在任何情況下，在一定時(shí)間所做的總功。類型1\o"電功與電能的計(jì)算"電功與電能的計(jì)算電功大小的影響式——電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低、通電時(shí)間的長(zhǎng)短都有關(guān)系，加在用電器上的電壓越高、通過的電流越大、通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流做功越多，即：W=UIt?！纠?】如圖所示的電路中，電源電壓保持3V不變，電阻R1的阻值是5Ω，閉合開關(guān)S后，電壓表的示數(shù)為2V。求：(1)電阻R2的阻值；(2)1分鐘整個(gè)電路消耗的電能。【變式演練1】如圖所示，電源電壓不變，閉合開關(guān)，電流表的示數(shù)為，的電阻為，通過的電流為，通電，求：(1)電源兩端的電壓；(2)電流通過電阻所做的功。【變式演練2】如圖所示的電路中，電源電壓為保持不變，電阻的阻值為。閉合開關(guān)S，電流表的示數(shù)為。(1)求電流表的示數(shù)；(2)求電阻的阻值；(3)求電路消耗的電能。類型2\o"電能表的計(jì)算"電能表的計(jì)算與電能表有關(guān)的電功（能）的計(jì)算公式（1）長(zhǎng)時(shí)間消耗的電能：W=W2-W1（W1、W2是電能表在不同時(shí)間時(shí)的電能表計(jì)算器的示數(shù)）。（2）短時(shí)間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)過n轉(zhuǎn)：（N是電能表標(biāo)的Nr/kW·h或Nimp/kW·h）。【例2】小華用電能表測(cè)量家中電熱水器的熱效率，他將家中其它用電器與電源斷開，僅讓電熱水器工作，把電熱水器內(nèi)質(zhì)量為50kg，初溫為20℃的水加熱到50℃，加熱前后電能表示數(shù)如圖所示，已知。求：(1)水吸收的熱量是多少J?(2)電熱水器這段時(shí)間消耗的電能為是多少J?(3)電熱水器的熱效率η是多少?【變式演練1】電熱水壺是家庭常用的兩種加熱裝置，在學(xué)習(xí)了“熱機(jī)效率”后，某實(shí)驗(yàn)小組針對(duì)電熱水壺的加熱效率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)小組使用電熱水壺將500g初溫為25℃的水加熱到沸騰（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），用電能表單獨(dú)測(cè)量了電熱水壺消耗的電能。記錄相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示。[水的比熱容為]電熱水壺型號(hào)220V加熱時(shí)間2min30s電能表指示燈閃爍次數(shù)40次(1)熱水壺中的水升溫過程中吸收的熱量為多少？(2)該電熱水壺的效率是多少？【變式演練2】學(xué)習(xí)了電功的知識(shí)后，小亮想利用家中的電能表（如圖所示）測(cè)量電水壺消耗的電能和熱效率。他把質(zhì)量為1kg初溫為20℃的冷水倒入電水壺中；僅讓電水壺工作，在5min內(nèi)將這壺水燒開（在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下），他觀察到電能表轉(zhuǎn)了70r，試求：（1）將這壺水燒開，水吸收的熱量是多少；[c＝4.2×103J/（kg?℃）]（2）電水壺在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為多少；（3）電水壺的熱效率為多少？題型二電功率的計(jì)算【解題指導(dǎo)】1、電功率定義式（必考）P＝Wt2、變形公式：求功：W＝Pt；求做功時(shí)間：3、推導(dǎo)公式：計(jì)算式。根據(jù)W＝UIt，得：P＝UI（任何電路）推導(dǎo)式。①根據(jù)P＝UI、U＝IR，得：（常用于純電阻串聯(lián)電路）②根據(jù)P＝UI、I＝，得：（常用于純電阻并聯(lián)電路）2、U-I、P-R、U-R等圖象能夠提供電路中電壓、電流、電阻和功率等物理量之間的關(guān)系，解答相關(guān)試題應(yīng)注意:（1）明確圖象的描述對(duì)象。（2）弄清圖象中的一些特殊點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電路狀態(tài)。（3）善于根據(jù)題干的提示從圖象中獲取相關(guān)信息?！颈貍渲R(shí)與關(guān)鍵能力】1、電功率(P)：電流在單位時(shí)間內(nèi)做的功。（1）電功率表示電流做功快慢，不表示做功多少。（2）單位：瓦特(國(guó)際)，符號(hào)是W；常用單位有：千瓦符號(hào)是KW。2、電功率公式：（適用于所有電路）。利用計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一（1）如果W用焦、t用秒，則P的單位是瓦。（2）如果W用千瓦時(shí)、t用小時(shí)，則P的單位是千瓦。3、對(duì)于純電阻電路推導(dǎo)公式：。

（1）串聯(lián)電路中。（2）并聯(lián)電路中：。（3）無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)，計(jì)算總功率常用公式P=P1+P2+…Pn。4、額定值與實(shí)際值（1）額定電壓：用電器正常工作的電壓。（2）額定功率：用電器在額定電壓下的功率。（3）實(shí)際電壓：實(shí)際加在用電器兩端的電壓。（4）實(shí)際功率：用電器在實(shí)際電壓下的功率。當(dāng)U實(shí)>U額時(shí)，P實(shí)>P額，燈很亮，易燒壞。當(dāng)U實(shí)<U額時(shí)，P實(shí)<P額，燈很暗。當(dāng)U實(shí)=U額時(shí)，P實(shí)=P額，正常發(fā)光。同一個(gè)電阻或燈炮，接在不同的電壓下使用，當(dāng)實(shí)際電壓是額定電壓的一半時(shí)，則實(shí)際功率就是額定功率的1/4。例“220V100W”表示額定電壓是220伏，額定功率是100瓦的燈泡，如果接在110伏的電路中，則實(shí)際功率是25瓦。（不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響）。類型1電功率的簡(jiǎn)單計(jì)算電功率變形公式的應(yīng)用（1）有關(guān)電流的計(jì)算:；（2）有關(guān)電壓的計(jì)算：；（3）有關(guān)電阻的計(jì)算：?！纠?】如圖所示，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，電源電壓恒定不變，若開關(guān)S1閉合，S2斷開時(shí)，電流表的讀數(shù)是0.3A。求：(1)電源電壓多大？(2)當(dāng)S1和S2都斷開時(shí)，通電1min，R1做功多少J？(3)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)是多大？電路消耗的電功率是多少？【變式演練1】如圖甲所的電路中，電源電壓為3V，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，燈泡L1、L2、正常發(fā)光（電阻視為不變），電流表A1、A2的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，問：(1)通過燈泡L1、L2的電流分別是多少？(2)燈泡L1、L2的電阻別是多少？(3)若燈泡L1的燈絲燒斷，燈泡L2的電功率是多少？【變式演練2】如圖所示的電路中，電源電壓不變，、、均為定值電阻，其中，。(1)當(dāng)開關(guān)和均閉合時(shí)，求電流表的示數(shù)；(2)當(dāng)閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)和時(shí)，電壓表示數(shù)為，求消耗的電功率。類型2\o"結(jié)合圖像計(jì)算電功率"結(jié)合圖像計(jì)算電功率解電學(xué)題時(shí)，我們應(yīng)該把試題中的電路、坐標(biāo)圖像和已知的條件一一對(duì)應(yīng)起來，隨后，所有的問題都會(huì)迎刃而解。當(dāng)燈泡的電阻值不是一個(gè)定值時(shí)，這個(gè)阻值不能參與試題的運(yùn)算?！纠?】如圖甲所示電路中，電源兩端電壓保持不變，電流表A的量程為0~0.6A，電壓表V1、V2的量程均為0~3V，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“50Ω

2A”，小燈泡的額定電壓為2.5V。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在某點(diǎn)時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光，此時(shí)電壓表V2的示數(shù)為1.5V。在保證電路各元件安全的最大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑片P，電流表的示數(shù)與其中一只電壓表的示數(shù)變化圖像如圖乙所示。(1)小燈泡正常發(fā)光的電流為多少？(2)求電源兩端電壓；(3)求小燈泡的功率變化范圍?！咀兪窖菥?】如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“2.5V”字樣，它的I-U圖像如圖乙所示。當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí)，電流表示數(shù)為I1，電壓表示數(shù)為，電阻消耗的功率為，當(dāng)開關(guān)都閉合時(shí)，此時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)光，電流表示數(shù)為I2，電壓表示數(shù)為，電阻R1消耗的功率為，已知，求：(1)小燈泡的額定功率；(2)電流表的示數(shù)I1與I2的比值為多少？(3)當(dāng)只閉合S1時(shí)，小燈泡的電阻是多少？(4)由只閉合S1到同時(shí)閉合，電阻的功率變化量?！咀兪窖菥?】如圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，，為定值電阻，為滑動(dòng)變阻器，燈L上標(biāo)有“8V；1.6W”。當(dāng)閉合開關(guān)，斷開，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至B點(diǎn)時(shí)，燈L正常發(fā)光，電流表示數(shù)為，此時(shí)的功率為，當(dāng)閉合開關(guān)，斷開，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，電壓表、示數(shù)與滑動(dòng)變阻器阻值關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在B點(diǎn)時(shí)電流表示數(shù)為，此時(shí)功率為，其中求：(1)？(2)電源電壓U。類型3\o"電功率的綜合計(jì)算"電功率的綜合計(jì)算（2）電功率的綜合計(jì)算題型?主要考查學(xué)生對(duì)電功率相關(guān)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，包括電功率的定義、計(jì)算方法、以及在實(shí)際問題中的應(yīng)用。這類題型通常涉及電流、電壓、電阻之間的關(guān)系，以及電功率與電能之間的關(guān)系，要求學(xué)生能夠靈活運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算，并解決實(shí)際問題。（2）解題方法點(diǎn)撥①認(rèn)真審題，確定電路的連接思路。②列出已知條件，根據(jù)已知條件選擇相應(yīng)的公式或物理規(guī)律。

③將已知條件、公式或規(guī)律聯(lián)系起來，進(jìn)行分析與計(jì)算?！纠?】如圖所示，電源電壓恒為6V，電流表的量程為，電壓表的量程，柱形容器的底面積為，柱體A、B分別通過細(xì)線懸掛在輕質(zhì)杠桿MN兩端，，柱體A重10N、密度為、底面積為，柱體B重40N，放置于壓敏電阻的托盤上（不計(jì)繩、托盤的重及摩擦），此時(shí)，電流表的示數(shù)為0.15A，壓敏電阻阻值隨壓力F的變化關(guān)系如下表所示。求：F/N20232629323530252015105(1)杠桿平衡時(shí)柱體B對(duì)壓敏電阻的壓力；(2)若壓敏電阻受到的壓力為26N，則電阻的電功率；(3)現(xiàn)向容器內(nèi)緩慢注水至剛好與柱體A上表面相平，在保證電路安全的前提下，沿水平方向截取柱體A底部，并將截取部分放置于柱體B上，求截取柱體A的最大質(zhì)量?！咀兪窖菥?】小明設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡(jiǎn)易體重計(jì)，表盤由電壓表改裝而成，其電路如圖甲所示。已知電源電壓恒定，定值電阻，R為壓敏電阻，其阻值與所受壓力的關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)S，當(dāng)體重計(jì)空載時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V，踏板重力不計(jì)，求：(1)體重計(jì)空載時(shí)電路中的電流；(2)電源電壓；(3)體重為600N的同學(xué)站在體重計(jì)上時(shí)，定值電阻的電功率?！咀兪窖菥?】如圖甲所示，柱體A與B經(jīng)細(xì)線繞過定滑輪（不計(jì)繩重及摩擦）相連，B的上邊緣與容器口齊平，A放置于力敏電阻上，力敏電阻的電阻值隨壓力F的變化關(guān)系如表，電源電壓恒為6V，定值電阻R0=6Ω。逐漸向容器中注水至滿，得到了電流表的示數(shù)I與注水體積V之間的關(guān)系，如圖乙所示。已知GA=30N，GB=10N，柱形容器底面積為500cm2，高10cm，求：F/N15202225283035/Ω20

13111098（1）表格內(nèi)位置處的數(shù)值；（2）當(dāng)水注滿時(shí)，B受到的浮力；（3）注滿水的過程中，B上升的高度；（4）注滿水過程中，電路消耗電功率的范圍。1．廈門的生活垃圾處理已告別了單一的填埋方式，逐步走向以焚燒發(fā)電為主的資源化利用道路。廈門后坑的垃圾焚燒發(fā)電廠，去年3月營(yíng)運(yùn)以來運(yùn)轉(zhuǎn)良好，目前垃圾焚燒發(fā)電廠日處理垃圾420t，設(shè)每千克垃圾完全燃燒時(shí)平均可產(chǎn)生的熱量。求：(1)日處理垃圾420t完全燃燒產(chǎn)生多少熱量？(2)如果將這些垃圾完全燃燒后產(chǎn)生熱量的80%用來加熱水，能使多少千克20℃的水煮沸？（大氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，）(3)假設(shè)該廠生活垃圾燃燒發(fā)電的效率為24%，每天完全燃燒垃圾420t產(chǎn)生的熱量用來發(fā)電，可發(fā)電多少度？2．新型電飯鍋采用“聰明火”技術(shù)，智能化地控制食物在不同時(shí)間段的溫度，以得到最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感。其簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，R1和R2均為電熱絲，S1是自動(dòng)控制開關(guān)。某次煮飯時(shí)，電飯鍋正常工作30min，電路中總電流隨時(shí)間變化的圖象如圖丙所示。則：(1)電熱絲R2的阻值；(2)用該電飯鍋設(shè)定在30min內(nèi)煮好一鍋米飯，所消耗的總電能為多少？(3)若不計(jì)熱量損失，這個(gè)電飯鍋在0~10min內(nèi)正常燒煮時(shí)，能把質(zhì)量為1.5kg的水和米的混合物由20℃加熱到多少攝氏度？[水和米的比熱容c≈4.0×103J/（kg?℃）]3．如圖甲所示，電源電壓保持不變，當(dāng)開關(guān)S分別接點(diǎn)1和點(diǎn)2時(shí)，電流表和電壓表對(duì)應(yīng)的兩組數(shù)據(jù)如圖乙描點(diǎn)所示，求：(1)電阻R1的阻值。(2)當(dāng)開關(guān)S接點(diǎn)2時(shí)，R2的電阻。(3)當(dāng)開關(guān)S接點(diǎn)2時(shí)，通電1分鐘電阻R2消耗的電能。4．如圖所示，電路中的阻值為，閉合開關(guān)S后，電流表A的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為。求：(1)通過電阻的電流；(2)電阻的阻值；(3)電路1min消耗的電能。5．如圖所示，一款電保溫杯墊能使杯內(nèi)的水持續(xù)保溫在55℃左右，已知電保溫杯墊正常工作時(shí)的電壓為40V，電流為0.5A，水的比熱容為。把質(zhì)量為0.2kg的水倒入杯中保溫，300s后水溫升高了5℃，求這段時(shí)間內(nèi)：(1)水吸收的熱量；(2)杯墊消耗的電能；(3)杯墊給水加熱的效率。6．寒假，為給陽臺(tái)上的花草制作一個(gè)可調(diào)溫的加熱裝置，小墨網(wǎng)購(gòu)了一根額定電流為3A的電爐絲（如圖甲）。在家長(zhǎng)陪同下，他把電爐絲分成兩段，其中，段為阻值可調(diào)的部分。如圖乙，他將兩段電爐絲接入電源電壓恒為12V的電路中，閉合開關(guān)S，在通過電爐絲的電流不超過其額定電流的情況下，該加熱裝置的總功率P與電源的輸出電流之間的關(guān)系圖像如圖丙所示，其中、分別為電源的最大、最小輸出電流。忽略溫度對(duì)電阻的影響，閉合開關(guān)S，求：(1)電爐絲中的電流：(2)該加熱裝置的最大總功率；(3)段的最大阻值。7．因供暖管道搶修，小明家的暖氣不熱，他觀察到房間內(nèi)寒暑表顯示的溫度是13℃，爸爸買來如圖甲所示的家用電暖器，圖乙為其簡(jiǎn)化的電路原理圖，它的銘牌見下表（高溫?fù)醯墓β饰礃?biāo)出），已知R2=44Ω。求：某品牌電暖器額定電壓220V低溫?fù)豕β?20W高溫?fù)豕β?1)R1的電阻；(2)高溫?fù)豕β剩?3)若某房間內(nèi)空氣質(zhì)量約為60kg，設(shè)定空氣的比熱容為1.1×103J/(kg·℃)且保持不變，該電暖器的高溫?fù)跽９ぷ鞫嚅L(zhǎng)時(shí)間可使此房間的空氣溫度升高到讓人舒服的25℃。（假設(shè)電暖器放出熱量有80%被房間內(nèi)的空氣吸收）8．如圖所示圖甲是一種電熱暖手寶，其主要參數(shù)如表所示。主要參數(shù)袋內(nèi)水的質(zhì)量：1kg額定電壓：220V額定功率：500W自動(dòng)斷開溫度：65℃(1)使用前要先給其通電加熱，如果在額定電壓下加熱10min，求消耗的電能；(2)此過程暖手寶內(nèi)水的溫度由原來的10℃上升至60℃，求出此過程中水吸收的熱量；(3)求電熱暖手寶的發(fā)熱效率。9．某型號(hào)LED芯片在一定電壓范圍內(nèi)的工作電流是20mA，在這個(gè)電壓范圍內(nèi)，它會(huì)在不同電壓下發(fā)出不同顏色的光。當(dāng)兩端電壓為1.8V時(shí)，它發(fā)紅光；當(dāng)兩端電壓為3.2V時(shí)，它發(fā)藍(lán)光。(1)求該型號(hào)LED芯片發(fā)藍(lán)光時(shí)消耗的電功率P1；(2)若該型號(hào)LED芯片與定值電阻R串聯(lián)后接在電壓為6V的電源兩端時(shí)，LED芯片發(fā)紅光，求定值電阻R阻值；(3)家用某型號(hào)白光LED燈是由若干個(gè)發(fā)白光的燈珠串聯(lián)組成，每個(gè)燈珠都是在上述發(fā)藍(lán)光的LED芯片上涂黃色熒光粉制成的，燈珠結(jié)構(gòu)如圖所示。若該白光LED燈直接接在家庭電路中使用，則內(nèi)部串聯(lián)的燈珠個(gè)數(shù)n為多少？（結(jié)果取整數(shù)）此白光LED燈消耗的電功率P2是多少？10．圖甲是小李自制的調(diào)光臺(tái)燈，圖乙是臺(tái)燈的電路原理圖。電源電壓不變，R是滑動(dòng)變阻器，最大阻值為。燈L標(biāo)有“”字樣。忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求：(1)燈L正常工作時(shí)，電路中的電流；(2)電路中的最小電功率；(3)燈L正常工作，電路消耗的電能。11．如圖所示，電路的電源電壓保持不變，燈L標(biāo)有“12V

6W”字樣，滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“20Ω

1A”字樣，電壓表量程為“0~15V”。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為12Ω時(shí)，燈L恰好正常發(fā)光。(1)求燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻；(2)求電源電壓；(3)用定值電阻替換燈L，在保證電路安全的情況下，求滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值范圍。12．停車場(chǎng)入口處常用橫桿來控制車輛的進(jìn)出，如圖甲所示。我們可以把該裝置簡(jiǎn)化成如圖乙所示的杠桿，若橫桿AB粗細(xì)相同，質(zhì)量分布均勻，重60N，AB=3.0m，AO=0.3m。（1）要使橫桿AB保持水平平衡，則在A端施加最小動(dòng)力大小是多少?（2）在實(shí)際使用時(shí)橫桿靠電機(jī)帶動(dòng)，車輛出入時(shí)，可以在6秒內(nèi)將橫桿豎起，若設(shè)備的效率為80%，則電機(jī)對(duì)橫桿做功的功率為多少？13．如圖所示，電源電壓恒為6V，的阻值為30Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω

1A”，電流表的量程為“0~3A”，小燈泡上標(biāo)有“2.5V1.25W”字樣。S閉合，、均斷開，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置，使小燈泡正常發(fā)光。求：(1)小燈泡正常發(fā)光的電流。(2)燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值。(3)當(dāng)S、和均閉合時(shí)，電路消耗的最小功率。14．在綜合實(shí)踐活動(dòng)中，科技小組設(shè)計(jì)了一臺(tái)電子體重計(jì)，其簡(jiǎn)化原理圖如圖甲所示。電源兩端電壓恒為，定值電阻的阻值為，顯示體重大小的儀表實(shí)質(zhì)是量程為的電流表，壓力傳感器的阻值與所受壓力關(guān)系如圖乙所示，OBA為帶踏板的杠桿，O為支點(diǎn)且，踏板、壓桿和杠桿OBA的質(zhì)量均忽略不計(jì)。閉合開關(guān)，當(dāng)人站在踏板上，杠桿OBA在水平位置平衡，通過儀表A的示數(shù)就可以知道人的質(zhì)量。（1）若通過的電流為時(shí)，兩端的電壓多大；（2）某次測(cè)體重時(shí)，壓桿對(duì)壓力傳感器的壓力為，整個(gè)電路消耗的電功率多大？（3）該體重計(jì)的最大測(cè)量值是多少；（4）若提高該體重計(jì)的最大測(cè)量值，請(qǐng)寫出一種改進(jìn)方法并說明理由。

專題13電功率的計(jì)算目錄題型一電功的計(jì)算 1TOC\o"1-3"\h\u類型1電功與電能的計(jì)算 2類型2電能表的計(jì)算 4題型二電功率的計(jì)算 6類型1電功率的簡(jiǎn)單計(jì)算 8類型2結(jié)合圖像計(jì)算電功率 10類型3電功率的綜合計(jì)算 15題型一電功的計(jì)算【解題指導(dǎo)】1、電功計(jì)算公式：W=UIt（適用于所有電路）。單位：電功（W）→焦(J)；電壓（U）→伏(V)；電流（I）→安(A)；時(shí)間（t）→秒（s）。2、?選擇合適公式?（1）?已知U、I、t→W=UItW=UIt。（2）?已知P、t→W=PtW=Pt。（3）?已知I、R、t→W=I2Rt（純電阻電路）。（4）?已知U、R、t→（純電阻電路）?。3、單位統(tǒng)一?：時(shí)間t必須用秒（s），電能W單位焦耳（J）或千瓦時(shí)（kWh）（1kWh=3.6×10?J）。?4、?結(jié)合電能表讀數(shù)：電能表末示數(shù)減初示數(shù)得到某段時(shí)間消耗的電能（單位：kWh）??！颈貍渲R(shí)與關(guān)鍵能力】1、電功計(jì)算公式：W=UIt（適用于所有電路）。單位：電功（W）→焦(J)；電壓（U）→伏(V)；電流（I）→安(A)；時(shí)間（t）→秒（s）。2、利用W=UIt計(jì)算電功時(shí)注意（1）式中的W、U、I和t是在同一段電路。（2）計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一。（3）已知任意的三個(gè)量都可以求出第四個(gè)量。3、計(jì)算電功還有以下公式（1）W=Pt（適用于電功、機(jī)械功等所有求功的辦法），計(jì)算時(shí)有兩套單位：千瓦時(shí)、焦。（2）對(duì)于純電阻電路（只有電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路）可推導(dǎo)出：。①串聯(lián)電路：。②并聯(lián)電路：。③在任何情況下，在一定時(shí)間所做的總功。類型1\o"電功與電能的計(jì)算"電功與電能的計(jì)算電功大小的影響式——電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低、通電時(shí)間的長(zhǎng)短都有關(guān)系，加在用電器上的電壓越高、通過的電流越大、通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流做功越多，即：W=UIt?！纠?】如圖所示的電路中，電源電壓保持3V不變，電阻R1的阻值是5Ω，閉合開關(guān)S后，電壓表的示數(shù)為2V。求：(1)電阻R2的阻值；(2)1分鐘整個(gè)電路消耗的電能?！敬鸢浮?1)10Ω(2)36J【詳解】（1）由圖可知兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量R2兩端電壓，電源電壓保持3V不變，電壓表的示數(shù)為2V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，R1兩端電壓電阻R1的阻值是5Ω，電路中的電流則R2的阻值（2）根據(jù)可知，1分鐘整個(gè)電路消耗的電能【變式演練1】如圖所示，電源電壓不變，閉合開關(guān)，電流表的示數(shù)為，的電阻為，通過的電流為，通電，求：(1)電源兩端的電壓；(2)電流通過電阻所做的功?！敬鸢浮?1)8V(2)480J【詳解】（1）由電路圖可知，兩電阻并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流。由可得，電源的電壓（2）因?yàn)椴⒙?lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以通過R2的電流電流通過電阻R2所做的功【變式演練2】如圖所示的電路中，電源電壓為保持不變，電阻的阻值為。閉合開關(guān)S，電流表的示數(shù)為。(1)求電流表的示數(shù)；(2)求電阻的阻值；(3)求電路消耗的電能?！敬鸢浮?1)0.4A；(2)20Ω；(3)120J【詳解】（1）電路中和并聯(lián)，電流表測(cè)量的電流，電流表的示數(shù)為（2）電流表測(cè)量干路電流，可得電阻的電流為電阻的阻值為（3）電路消耗的電能為類型2\o"電能表的計(jì)算"電能表的計(jì)算與電能表有關(guān)的電功（能）的計(jì)算公式（1）長(zhǎng)時(shí)間消耗的電能：W=W2-W1（W1、W2是電能表在不同時(shí)間時(shí)的電能表計(jì)算器的示數(shù)）。（2）短時(shí)間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)過n轉(zhuǎn)：（N是電能表標(biāo)的Nr/kW·h或Nimp/kW·h）?！纠?】小華用電能表測(cè)量家中電熱水器的熱效率，他將家中其它用電器與電源斷開，僅讓電熱水器工作，把電熱水器內(nèi)質(zhì)量為50kg，初溫為20℃的水加熱到50℃，加熱前后電能表示數(shù)如圖所示，已知。求：(1)水吸收的熱量是多少J?(2)電熱水器這段時(shí)間消耗的電能為是多少J?(3)電熱水器的熱效率η是多少?【答案】(1)(2)(3)87.5%【詳解】（1）水吸收的熱量（2）電熱水器這段時(shí)間消耗的電能（3）電熱水器的熱效率【變式演練1】電熱水壺是家庭常用的兩種加熱裝置，在學(xué)習(xí)了“熱機(jī)效率”后，某實(shí)驗(yàn)小組針對(duì)電熱水壺的加熱效率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)小組使用電熱水壺將500g初溫為25℃的水加熱到沸騰（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），用電能表單獨(dú)測(cè)量了電熱水壺消耗的電能。記錄相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示。[水的比熱容為]電熱水壺型號(hào)220V加熱時(shí)間2min30s電能表指示燈閃爍次數(shù)40次(1)熱水壺中的水升溫過程中吸收的熱量為多少？(2)該電熱水壺的效率是多少？【答案】(1)1.575×105J(2)87.5%【詳解】（1）已知水的質(zhì)量m=500g=0.5kg水升高的溫度則水升溫過程中吸收的熱量為（2）電能表指示燈閃爍40次消耗的電能為該電熱水壺的效率為【變式演練2】學(xué)習(xí)了電功的知識(shí)后，小亮想利用家中的電能表（如圖所示）測(cè)量電水壺消耗的電能和熱效率。他把質(zhì)量為1kg初溫為20℃的冷水倒入電水壺中；僅讓電水壺工作，在5min內(nèi)將這壺水燒開（在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下），他觀察到電能表轉(zhuǎn)了70r，試求：（1）將這壺水燒開，水吸收的熱量是多少；[c＝4.2×103J/（kg?℃）]（2）電水壺在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為多少；（3）電水壺的熱效率為多少？【答案】（1）3.36×105J；（2）4.2×105J；（3）80%【詳解】解：（1）在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，則水吸收熱量（2）600Revs/kW?h表示電路中每消耗1kW?h的電能轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600圈，則電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了70轉(zhuǎn)消耗電能（3）電水壺的熱效率答：（1）將這壺水燒開，水吸收的熱量是3.36×105J；（2）電水壺在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為2.2×105J；（3）電水壺的熱效率為80%。題型二電功率的計(jì)算【解題指導(dǎo)】1、電功率定義式（必考）P＝Wt2、變形公式：求功：W＝Pt；求做功時(shí)間：3、推導(dǎo)公式：計(jì)算式。根據(jù)W＝UIt，得：P＝UI（任何電路）推導(dǎo)式。①根據(jù)P＝UI、U＝IR，得：（常用于純電阻串聯(lián)電路）②根據(jù)P＝UI、I＝，得：（常用于純電阻并聯(lián)電路）2、U-I、P-R、U-R等圖象能夠提供電路中電壓、電流、電阻和功率等物理量之間的關(guān)系，解答相關(guān)試題應(yīng)注意:（1）明確圖象的描述對(duì)象。（2）弄清圖象中的一些特殊點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電路狀態(tài)。（3）善于根據(jù)題干的提示從圖象中獲取相關(guān)信息?！颈貍渲R(shí)與關(guān)鍵能力】1、電功率(P)：電流在單位時(shí)間內(nèi)做的功。（1）電功率表示電流做功快慢，不表示做功多少。（2）單位：瓦特(國(guó)際)，符號(hào)是W；常用單位有：千瓦符號(hào)是KW。2、電功率公式：（適用于所有電路）。利用計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一（1）如果W用焦、t用秒，則P的單位是瓦。（2）如果W用千瓦時(shí)、t用小時(shí)，則P的單位是千瓦。3、對(duì)于純電阻電路推導(dǎo)公式：。

（1）串聯(lián)電路中。（2）并聯(lián)電路中：。（3）無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)，計(jì)算總功率常用公式P=P1+P2+…Pn。4、額定值與實(shí)際值（1）額定電壓：用電器正常工作的電壓。（2）額定功率：用電器在額定電壓下的功率。（3）實(shí)際電壓：實(shí)際加在用電器兩端的電壓。（4）實(shí)際功率：用電器在實(shí)際電壓下的功率。當(dāng)U實(shí)>U額時(shí)，P實(shí)>P額，燈很亮，易燒壞。當(dāng)U實(shí)<U額時(shí)，P實(shí)<P額，燈很暗。當(dāng)U實(shí)=U額時(shí)，P實(shí)=P額，正常發(fā)光。同一個(gè)電阻或燈炮，接在不同的電壓下使用，當(dāng)實(shí)際電壓是額定電壓的一半時(shí)，則實(shí)際功率就是額定功率的1/4。例“220V100W”表示額定電壓是220伏，額定功率是100瓦的燈泡，如果接在110伏的電路中，則實(shí)際功率是25瓦。（不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響）。類型1電功率的簡(jiǎn)單計(jì)算電功率變形公式的應(yīng)用（1）有關(guān)電流的計(jì)算:；（2）有關(guān)電壓的計(jì)算：；（3）有關(guān)電阻的計(jì)算：?！纠?】如圖所示，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，電源電壓恒定不變，若開關(guān)S1閉合，S2斷開時(shí)，電流表的讀數(shù)是0.3A。求：(1)電源電壓多大？(2)當(dāng)S1和S2都斷開時(shí)，通電1min，R1做功多少J？(3)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)是多大？電路消耗的電功率是多少？【答案】(1)6V(2)24J(3)0.5A，3W【詳解】（1）當(dāng)S1閉合，S2斷開，只有R2?的簡(jiǎn)單電路，電源電壓為U=I2R2=0.3A×20Ω=6V（2）當(dāng)S1，S2斷開時(shí)，R1?與R2串聯(lián)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流為R1?兩端的電壓為U1=IR1=0.2A×10Ω=2V通電1min，R1做功為W=U1It=2V×0.2A×1×60s=24J（3）當(dāng)S1，S2閉合時(shí)，R2與R3并聯(lián)，所以電路總電阻為R=12Ω；電路的總電流，即電流表的讀數(shù)是電路消耗的電功率是P=UI=6V×0.5A=3W【變式演練1】如圖甲所的電路中，電源電壓為3V，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，燈泡L1、L2、正常發(fā)光（電阻視為不變），電流表A1、A2的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，問：(1)通過燈泡L1、L2的電流分別是多少？(2)燈泡L1、L2的電阻別是多少？(3)若燈泡L1的燈絲燒斷，燈泡L2的電功率是多少？【答案】(1)1A、0.5A(2)3Ω、6Ω(3)1.5W【詳解】（1）由圖乙所示，電流表A1量的程是0～3A，分度值是0.1A，電流表示數(shù)是1.5A。由圖丙所示，電流表A2的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，電流表讀數(shù)是0.5A。由小問1和圖甲知道，L1、L2燈并聯(lián)，電流表A1測(cè)干路的總電流，電流表A2測(cè)支路L2的電流，所以L2的電流為I2=IA2=0.5A燈泡L1的電流為I1=IA1-IA2=1.5A-0.5A=1A（2）燈泡L1的電阻是。燈泡L2的電阻是。（3）若燈泡L1?的燈絲燒斷，則電路為L(zhǎng)2?的簡(jiǎn)單電路，則燈泡L2?的電功率為?！咀兪窖菥?】如圖所示的電路中，電源電壓不變，、、均為定值電阻，其中，。(1)當(dāng)開關(guān)和均閉合時(shí)，求電流表的示數(shù)；(2)當(dāng)閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)和時(shí)，電壓表示數(shù)為，求消耗的電功率?！敬鸢浮?1)0.5A(2)0.6W【詳解】（1）當(dāng)開關(guān)和均閉合時(shí)，被短路，和并聯(lián)，通過R2的電流通過R3的電流干路中的電流電流表在干路，測(cè)量干路中的電流，電流表的示數(shù)為0.5A。（2）當(dāng)閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)和時(shí)，和串聯(lián)，電壓表測(cè)量R3兩端的電壓，電路中的電流兩端的電壓消耗的電功率類型2\o"結(jié)合圖像計(jì)算電功率"結(jié)合圖像計(jì)算電功率解電學(xué)題時(shí)，我們應(yīng)該把試題中的電路、坐標(biāo)圖像和已知的條件一一對(duì)應(yīng)起來，隨后，所有的問題都會(huì)迎刃而解。當(dāng)燈泡的電阻值不是一個(gè)定值時(shí)，這個(gè)阻值不能參與試題的運(yùn)算。【例2】如圖甲所示電路中，電源兩端電壓保持不變，電流表A的量程為0~0.6A，電壓表V1、V2的量程均為0~3V，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“50Ω

2A”，小燈泡的額定電壓為2.5V。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在某點(diǎn)時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光，此時(shí)電壓表V2的示數(shù)為1.5V。在保證電路各元件安全的最大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑片P，電流表的示數(shù)與其中一只電壓表的示數(shù)變化圖像如圖乙所示。(1)小燈泡正常發(fā)光的電流為多少？(2)求電源兩端電壓；(3)求小燈泡的功率變化范圍?！敬鸢浮?1)0.5A(2)4V(3)0.1W~1.25W【詳解】（1）由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表V1測(cè)燈泡兩端的電壓，電壓表V2測(cè)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大時(shí)，電路中的總電阻變大，由可知，電路中的電流變小，由U=IR可知，燈泡L兩端的電壓變小，即電壓表V1的示數(shù)變小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大。由圖乙可知，當(dāng)電流表示數(shù)減小時(shí)，電壓增大，所以該圖像是為滑動(dòng)變阻器的I﹣U圖像，即圖乙是電流表的示數(shù)與電壓表V2的示數(shù)變化圖像。由乙圖可知，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在某點(diǎn)時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光，此時(shí)電壓表V2的示數(shù)為1.5V，從圖中可知小燈泡正常發(fā)光的電流為0.5A。（2）由題意可知，滑動(dòng)變阻器的滑片P在某點(diǎn)時(shí)，此時(shí)電壓表V2的示數(shù)UP=1.5V，燈泡兩端的電壓為UL=UL額=2.5V因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓為U=UL+UP=2.5V+1.5V=4V（3）由圖乙可知，當(dāng)變阻器兩端電壓最大即UP大=3V時(shí)，燈泡兩端電壓最小，大小為UL小=U-UP大=4V-3V=1V由圖乙可知，此時(shí)電路中的電流最小，為I小=0.1A；燈泡的最小功率為PL小=UL'×I小=1V×0.1A=0.1W當(dāng)電路中的電流I大=0.5A時(shí)，燈泡兩端電壓最大為其額定電壓2.5V，燈泡的最大功率為PL大=UL×I大=2.5V×0.5A=1.25W所以小燈泡的功率范圍為0.1W~1.25W?！咀兪窖菥?】如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“2.5V”字樣，它的I-U圖像如圖乙所示。當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí)，電流表示數(shù)為I1，電壓表示數(shù)為，電阻消耗的功率為，當(dāng)開關(guān)都閉合時(shí)，此時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)光，電流表示數(shù)為I2，電壓表示數(shù)為，電阻R1消耗的功率為，已知，求：(1)小燈泡的額定功率；(2)電流表的示數(shù)I1與I2的比值為多少？(3)當(dāng)只閉合S1時(shí)，小燈泡的電阻是多少？(4)由只閉合S1到同時(shí)閉合，電阻的功率變化量?！敬鸢浮?1)0.75W(2)2∶3(3)5Ω(4)1.25W【詳解】（1）由圖乙可知燈泡正常發(fā)光時(shí)燈泡兩端的電壓UL＝2.5V，通過的電流IL＝0.3A，則燈泡的額定功率為（2）只閉合S1時(shí)，燈泡L與定值電阻R1、R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)的是R1、R2兩端的總電壓；當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，燈泡L與R1串聯(lián)，R2被短路，電壓表測(cè)的是R1兩端的電壓；兩種連接方式中電阻R1的功率分別為已知即解得（3）由于當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)燈泡正常發(fā)光，則所以由圖乙可知通過燈泡的電流為0.2A時(shí)，燈泡兩端的電壓，此時(shí)燈泡的電阻為（4）由歐姆定律得電壓表示數(shù)可表示為電壓表示數(shù)為可表示為已知?jiǎng)t解得①根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和歐姆定律可得，兩種連接方式中電源電壓表示為由于電源的電壓不變，則

即

②聯(lián)立①②解得，，則R1消耗的電功率變化量為【變式演練2】如圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，，為定值電阻，為滑動(dòng)變阻器，燈L上標(biāo)有“8V；1.6W”。當(dāng)閉合開關(guān)，斷開，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至B點(diǎn)時(shí)，燈L正常發(fā)光，電流表示數(shù)為，此時(shí)的功率為，當(dāng)閉合開關(guān)，斷開，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，電壓表、示數(shù)與滑動(dòng)變阻器阻值關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在B點(diǎn)時(shí)電流表示數(shù)為，此時(shí)功率為，其中求：(1)？(2)電源電壓U?！敬鸢浮?1)2:3(2)15V【詳解】（1）當(dāng)閉合開關(guān)S2，斷開S1時(shí)，電路為燈L與R3串聯(lián)；當(dāng)閉合開關(guān)S1，斷開S2時(shí)，電路為R1、R2與R3串聯(lián)，由可得即則兩次電流的比值為（2）當(dāng)閉合開關(guān)S2，斷開S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至B點(diǎn)時(shí)，燈L與R3串聯(lián)，因?yàn)闊鬖正常發(fā)光，所以電路中的電流為又因?yàn)?，所以I2＝0.3A，滑動(dòng)變阻器此時(shí)接入電路的電阻為……①當(dāng)閉合開關(guān)S1，斷開S2時(shí)，R1、R2與R3串聯(lián)，電壓表V1測(cè)R2兩端的電壓，V2測(cè)R2和R3兩端的電壓之和，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至B點(diǎn)時(shí)，由圖乙可知，，，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為滑動(dòng)變阻器此時(shí)接入電路的電阻為……②由①②得……③滑動(dòng)變阻器的滑片從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，電壓表V2的示數(shù)變化量為即R1兩端的電壓變化量為2U0，電壓表V1的示數(shù)變化量為即R2兩端的電壓變化量為U0，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知所以當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在B點(diǎn)時(shí)，R2兩端的電壓為U0，則R1兩端的電壓為2U0，電源電壓為……④由③④得：U0＝1.5V，U＝15V。類型3\o"電功率的綜合計(jì)算"電功率的綜合計(jì)算（2）電功率的綜合計(jì)算題型?主要考查學(xué)生對(duì)電功率相關(guān)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，包括電功率的定義、計(jì)算方法、以及在實(shí)際問題中的應(yīng)用。這類題型通常涉及電流、電壓、電阻之間的關(guān)系，以及電功率與電能之間的關(guān)系，要求學(xué)生能夠靈活運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算，并解決實(shí)際問題。（2）解題方法點(diǎn)撥①認(rèn)真審題，確定電路的連接思路。②列出已知條件，根據(jù)已知條件選擇相應(yīng)的公式或物理規(guī)律。

③將已知條件、公式或規(guī)律聯(lián)系起來，進(jìn)行分析與計(jì)算?！纠?】如圖所示，電源電壓恒為6V，電流表的量程為，電壓表的量程，柱形容器的底面積為，柱體A、B分別通過細(xì)線懸掛在輕質(zhì)杠桿MN兩端，，柱體A重10N、密度為、底面積為，柱體B重40N，放置于壓敏電阻的托盤上（不計(jì)繩、托盤的重及摩擦），此時(shí)，電流表的示數(shù)為0.15A，壓敏電阻阻值隨壓力F的變化關(guān)系如下表所示。求：F/N20232629323530252015105(1)杠桿平衡時(shí)柱體B對(duì)壓敏電阻的壓力；(2)若壓敏電阻受到的壓力為26N，則電阻的電功率；(3)現(xiàn)向容器內(nèi)緩慢注水至剛好與柱體A上表面相平，在保證電路安全的前提下，沿水平方向截取柱體A底部，并將截取部分放置于柱體B上，求截取柱體A的最大質(zhì)量?！敬鸢浮?1)20N(2)0.4W(3)0.2kg【詳解】（1）杠桿平衡時(shí)B受到的壓力為即解得則杠桿平衡時(shí)柱體B對(duì)壓敏電阻的壓力為（2）當(dāng)壓力為20N時(shí)，電流表的示數(shù)為0.15A，由表中數(shù)據(jù)可知，此時(shí)的阻值為30歐姆，則定值電阻的阻值為當(dāng)壓敏電阻受到的壓力為26N時(shí)，壓敏電阻的阻值為20歐姆，則電路中的電流為電阻的電功率（3）電流表最大測(cè)量值為0.6A，此時(shí)定值電阻兩端的電壓為大于電壓表的最大測(cè)量值，所以為了電路安全，定值電阻兩端的電壓應(yīng)為3V，電源電壓為6V，所以兩端的電壓也為3V，串聯(lián)電路電壓比等于電阻比，所以此時(shí)的阻值等于的阻值等于10歐姆，由表中數(shù)據(jù)可知，此時(shí)壓力為32N，設(shè)A切去部分的長(zhǎng)度為h，則切去部分受到的重力為則B受到繩子的拉力為由杠桿平衡條件可得A的高度為A切去h，則切去的體積為則排開水的體積減少，水面將下降所以A排開液體的體積為故此時(shí)A受到的浮力為則又因?yàn)榻獾脛t切去A的重力為故切去A的質(zhì)量為【變式演練1】小明設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡(jiǎn)易體重計(jì)，表盤由電壓表改裝而成，其電路如圖甲所示。已知電源電壓恒定，定值電阻，R為壓敏電阻，其阻值與所受壓力的關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)S，當(dāng)體重計(jì)空載時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V，踏板重力不計(jì)，求：(1)體重計(jì)空載時(shí)電路中的電流；(2)電源電壓；(3)體重為600N的同學(xué)站在體重計(jì)上時(shí)，定值電阻的電功率?！敬鸢浮?1)0.1A(2)12V(3)2.7W【詳解】（1）由圖甲可知，壓敏電阻R和定值電阻串聯(lián)，電壓表所測(cè)電壓為定值電阻兩端的電壓，當(dāng)體重計(jì)空載時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V，根據(jù)可得，電路中的電流為（2）體重計(jì)空載時(shí)，壓敏電阻受到的壓力為0，由圖乙可知此時(shí)壓敏電阻阻值，壓敏電阻R兩端的電壓為根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得，電源電壓為（3）體重為600N的同學(xué)站在體重計(jì)上時(shí)，同學(xué)對(duì)壓敏電阻R的壓力為600N，即壓敏電阻受到的壓力為600N，由圖乙可知壓敏電阻阻值，此時(shí)串聯(lián)電路的總電阻為根據(jù)歐姆定律可得，此時(shí)串聯(lián)電路中的電流為此時(shí)定值電阻的功率為【變式演練2】如圖甲所示，柱體A與B經(jīng)細(xì)線繞過定滑輪（不計(jì)繩重及摩擦）相連，B的上邊緣與容器口齊平，A放置于力敏電阻上，力敏電阻的電阻值隨壓力F的變化關(guān)系如表，電源電壓恒為6V，定值電阻R0=6Ω。逐漸向容器中注水至滿，得到了電流表的示數(shù)I與注水體積V之間的關(guān)系，如圖乙所示。已知GA=30N，GB=10N，柱形容器底面積為500cm2，高10cm，求：F/N15202225283035/Ω20

13111098（1）表格內(nèi)位置處的數(shù)值；（2）當(dāng)水注滿時(shí)，B受到的浮力；（3）注滿水的過程中，B上升的高度；（4）注滿水過程中，電路消耗電功率的范圍?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）1cm；（4）【詳解】解：（1）F=20N，說明B沒有受到浮力，分析圖像乙可得，此時(shí)電路中電流為I1=0.3A，則總電阻為此時(shí)力敏電阻阻值為（2）分析圖像乙可得，加水體積為3500cm3之后，電路中電流不變，即受到的壓力不再變化，說明加水體積為3500cm3時(shí)，B開始漂浮。則當(dāng)水注滿時(shí)，B處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力，則浮力為（3）加水體積為3500cm3時(shí)，B開始漂浮，此前，B的位置不變，此后注水的過程中，木塊上升高度與水面高度變化相同，則注滿水的過程中，B上升的高度為（4）由圖乙可知，最小電流為0.3A，則最小功率為B開始漂浮后，繩子對(duì)A的拉力為零，則此時(shí)壓力為由表知，此時(shí)，此時(shí)壓力最大，電路總電阻最小，根據(jù)，電路最大功率為則注滿水過程中，電路消耗電功率的范圍為。答：（1）表格內(nèi)位置處的數(shù)值為；（2）當(dāng)水注滿時(shí)，B受到的浮力為10N；（3）注滿水的過程中，B上升的高度為1cm；（4）注滿水過程中，電路消耗電功率的范圍為。1．廈門的生活垃圾處理已告別了單一的填埋方式，逐步走向以焚燒發(fā)電為主的資源化利用道路。廈門后坑的垃圾焚燒發(fā)電廠，去年3月營(yíng)運(yùn)以來運(yùn)轉(zhuǎn)良好，目前垃圾焚燒發(fā)電廠日處理垃圾420t，設(shè)每千克垃圾完全燃燒時(shí)平均可產(chǎn)生的熱量。求：(1)日處理垃圾420t完全燃燒產(chǎn)生多少熱量？(2)如果將這些垃圾完全燃燒后產(chǎn)生熱量的80%用來加熱水，能使多少千克20℃的水煮沸？（大氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，）(3)假設(shè)該廠生活垃圾燃燒發(fā)電的效率為24%，每天完全燃燒垃圾420t產(chǎn)生的熱量用來發(fā)電，可發(fā)電多少度？【答案】(1)(2)(3)【詳解】（1）垃圾的質(zhì)量為由可知，日處理垃圾420t完全燃燒產(chǎn)生的垃圾為（2）水吸收的熱量為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，由可知，水的質(zhì)量為（3）發(fā)電度數(shù)為2．新型電飯鍋采用“聰明火”技術(shù)，智能化地控制食物在不同時(shí)間段的溫度，以得到最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感。其簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，R1和R2均為電熱絲，S1是自動(dòng)控制開關(guān)。某次煮飯時(shí)，電飯鍋正常工作30min，電路中總電流隨時(shí)間變化的圖象如圖丙所示。則：(1)電熱絲R2的阻值；(2)用該電飯鍋設(shè)定在30min內(nèi)煮好一鍋米飯，所消耗的總電能為多少？(3)若不計(jì)熱量損失，這個(gè)電飯鍋在0~10min內(nèi)正常燒煮時(shí)，能把質(zhì)量為1.5kg的水和米的混合物由20℃加熱到多少攝氏度？[水和米的比熱容c≈4.0×103J/（kg?℃）]【答案】(1)220Ω(2)(3)86℃【詳解】（1）根據(jù)圖乙可知，當(dāng)只閉合S時(shí)，電路僅R1工作時(shí)，再閉合S1時(shí)，兩電阻并聯(lián)，故根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知，當(dāng)只閉合S時(shí)，電路僅R1工作時(shí)，電流較小為2A，再閉合S1時(shí)，兩電阻并聯(lián)，總電流為3A，故電熱絲R2的阻值為（2）當(dāng)只閉合S時(shí)，電路僅R1工作時(shí)，電流較小為2A，消耗的電能為當(dāng)同時(shí)閉合S、S1時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電流為3A，消耗的電能為所消耗的總電能為（3）電飯鍋在0~10min內(nèi)正常燒煮時(shí)產(chǎn)生的熱量為1.5kg的水和米的混合物升高的溫度為由20℃加熱到的溫度為3．如圖甲所示，電源電壓保持不變，當(dāng)開關(guān)S分別接點(diǎn)1和點(diǎn)2時(shí)，電流表和電壓表對(duì)應(yīng)的兩組數(shù)據(jù)如圖乙描點(diǎn)所示，求：(1)電阻R1的阻值。(2)當(dāng)開關(guān)S接點(diǎn)2時(shí)，R2的電阻。(3)當(dāng)開關(guān)S接點(diǎn)2時(shí)，通電1分鐘電阻R2消耗的電能?！敬鸢浮?1)10Ω(2)20Ω(3)48J【詳解】（1）由電路圖可知，當(dāng)S接點(diǎn)1時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源電壓，電流表測(cè)電路中的電流，由圖乙可知，電源電壓U=6V，此時(shí)電路中的電流I=0.6A，由可知，電阻R1的阻值（2）當(dāng)S接點(diǎn)2時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，電流表測(cè)串聯(lián)電路的電流，由圖乙可知，串聯(lián)電路中的電流I'=0.2A，由可知，電路中的總電阻則R2電阻（3）當(dāng)開關(guān)S接點(diǎn)2時(shí)，通電1分鐘電阻R2消耗的電能4．如圖所示，電路中的阻值為，閉合開關(guān)S后，電流表A的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為。求：(1)通過電阻的電流；(2)電阻的阻值；(3)電路1min消耗的電能?！敬鸢浮?1)(2)(3)【詳解】（1）由電路圖可知，R1與R2并聯(lián)，電流表A測(cè)干路電流，電流表A1測(cè)R1支路的電流，閉合開關(guān)S后，電流表A的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為。根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，通過電阻的電流（2）電源電壓根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，R2兩端的電壓電阻的阻值（3）電路1min消耗的電能5．如圖所示，一款電保溫杯墊能使杯內(nèi)的水持續(xù)保溫在55℃左右，已知電保溫杯墊正常工作時(shí)的電壓為40V，電流為0.5A，水的比熱容為。把質(zhì)量為0.2kg的水倒入杯中保溫，300s后水溫升高了5℃，求這段時(shí)間內(nèi)：(1)水吸收的熱量；(2)杯墊消耗的電能；(3)杯墊給水加熱的效率。【答案】(1)4200J(2)6000J(3)70%【詳解】（1）水的比熱容為，質(zhì)量為0.2kg，水溫升高了5℃，水吸收的熱量（2）電保溫杯墊正常工作時(shí)的電壓為40V，電流為0.5A，300s后杯墊消耗的電能：（3）杯墊給水加熱的效率。6．寒假，為給陽臺(tái)上的花草制作一個(gè)可調(diào)溫的加熱裝置，小墨網(wǎng)購(gòu)了一根額定電流為3A的電爐絲（如圖甲）。在家長(zhǎng)陪同下，他把電爐絲分成兩段，其中，段為阻值可調(diào)的部分。如圖乙，他將兩段電爐絲接入電源電壓恒為12V的電路中，閉合開關(guān)S，在通過電爐絲的電流不超過其額定電流的情況下，該加熱裝置的總功率P與電源的輸出電流之間的關(guān)系圖像如圖丙所示，其中、分別為電源的最大、最小輸出電流。忽略溫度對(duì)電阻的影響，閉合開關(guān)S，求：(1)電爐絲中的電流：(2)該加熱裝置的最大總功率；(3)段的最大阻值?！敬鸢浮?1)0.6A(2)43.2W(3)【詳解】（1）由圖乙可知，和并聯(lián)，因?yàn)椴⒙?lián)電路中各支路兩端的電壓都相等，等于電源電壓，則電爐絲中的電流為（2）因?yàn)殡姞t絲的額定電流為3A，所以通過的最大電流為3A，則干路電流最大為則該加熱裝置的最大總功率為（3）由丙圖可知，當(dāng)接入電路的電阻最大，電路中的電流最小，總功率也最小為12W，則干路電流最小為此時(shí)通過的電流為則段的最大阻值為7．因供暖管道搶修，小明家的暖氣不熱，他觀察到房間內(nèi)寒暑表顯示的溫度是13℃，爸爸買來如圖甲所示的家用電暖器，圖乙為其簡(jiǎn)化的電路原理圖，它的銘牌見下表（高溫?fù)醯墓β饰礃?biāo)出），已知R2=44Ω。求：某品牌電暖器額定電壓220V低溫?fù)豕β?20W高溫?fù)豕β?1)R1的電阻；(2)高溫?fù)豕β剩?3)若某房間內(nèi)空氣質(zhì)量約為60kg，設(shè)定空氣的比熱容為1.1×103J/(kg·℃)且保持不變，該電暖器的高溫?fù)跽９ぷ鞫嚅L(zhǎng)時(shí)間可使此房間的空氣溫度升高到讓人舒服的25℃。（假設(shè)電暖器放出熱量有80%被房間內(nèi)的空氣吸收）【答案】(1)220Ω(2)1320W(3)750s【詳解】（1）如圖，當(dāng)S斷開時(shí)，R1單獨(dú)連入電路，電路的功率為；當(dāng)S閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電路的總功率為，所以當(dāng)S斷開時(shí)，為低溫?fù)?；?dāng)S閉合時(shí)，為高溫?fù)?。故R1的電阻為（2）R2的功率為高溫檔的功率為（3）空氣吸收的熱量為電暖器放出的熱量為所需時(shí)間為8．如圖所示圖甲是一種電熱暖手寶，其主要參數(shù)如表所示。主要參數(shù)袋內(nèi)水的質(zhì)量：1kg額定電壓：220V額定功率：500W自動(dòng)斷開溫度：65℃(1)使用前要先給其通電加熱，如果在額定電壓下加熱10min，求消耗的電能；(2)此過程暖手寶內(nèi)水的溫度由原來的10℃上升至60℃，求出此過程中水吸收的熱量；(3)求電熱暖手寶的發(fā)熱效率?！敬鸢浮?1)3×105J(2)2.1×105J(3)70%【詳解】（1）電熱暖手寶的額定功率為500W，在額定電壓下加熱10min，電熱暖手寶消耗的電能。（2）水的質(zhì)量1kg，溫度從10℃升高到60℃，水吸收的熱量。（3）電熱暖手寶的發(fā)熱效率。9．某型號(hào)LED芯片在一定電壓范圍內(nèi)的工作電流是20mA，在這個(gè)電壓范圍內(nèi)，它會(huì)在不同電壓下發(fā)出不同顏色的光。當(dāng)兩端電壓為1.8V時(shí)，它發(fā)紅光；當(dāng)兩端電壓為3.2V時(shí)，它發(fā)藍(lán)光。(1)求該型號(hào)LED芯片發(fā)藍(lán)光時(shí)消耗的電功率P1；(2)若該型號(hào)LED芯片與定值電阻R串聯(lián)后接在電壓為6V的電源兩端時(shí)，LED芯片發(fā)紅光，求定值電阻R阻值；(3)家用某型號(hào)白光LED燈是由若干個(gè)發(fā)白光的燈珠串聯(lián)組成，每個(gè)燈珠都是在上述發(fā)藍(lán)光的LED芯片上涂黃色熒光粉制成的，燈珠結(jié)構(gòu)如圖所示。若該白光LED燈直接接在家庭電路中使用，則內(nèi)部串聯(lián)的燈珠個(gè)數(shù)n為多少？（結(jié)果取整數(shù)）此白光LED燈消耗的電功率P2是多少？【答案】(1)0.064W(2)210Ω(3)69個(gè)，4.4W【詳解】（1）LED芯片發(fā)藍(lán)光時(shí)消耗的電功率為（2）因?yàn)榇?lián)，所以，定值電阻兩端的電壓為定值電阻R阻值（3）串聯(lián)的燈珠個(gè)數(shù)n為白光LED燈消耗的電功率10．圖甲是小李自制的調(diào)光臺(tái)燈，圖乙是臺(tái)燈的電路原理圖。電源電壓不變，R是滑動(dòng)變阻器，最大阻值為。燈L標(biāo)有“”字樣。忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求：(1)燈L正常工作時(shí)，電路中的電流；(2)電路中的最小電功率；(3)燈L正常工