专题 电功率的综合计算-【精品课】(共33张PPT) 2023-2024学年九年级物理全一册精品课件（人教版）

电功率的综合计算
第十八章 电功率
1.（2022·襄阳）在如图所示电路中，电源电压不
变， ????????=????????????? ， ????????=????????? 。
?
（1）当只闭合开关 ???????? ，断开 ???????? 、 ???????? 时，电流表的
示数为 ????.????????? ，求电源电压。
?
解：当只闭合开关 ???????? ，断开 ???????? 、 ???????? 时， ???????? 和 ???????? 串联，总电阻：
????总=????????+????????=?????????????+?????????=?????????????
电源电压： ????=????????总=????.?????????×?????????????=?????????
?
（2）当闭合开关 ???????? 、 ???????? ，断开 ???????? 时，求通电 ???????????
内电阻 ???????? 产生的热量。
?
解：当闭合开关 ???????? 、 ???????? ，断开 ???????? 时， ???????? 和 ???????? 并
联，因为并联电路各支路互不影响，则通电 ????????????? 内
电阻 ???????? 产生的热量： ????=????????????????????=??????????????????????????×?????????????=?????????????
?
2.（2023·盘锦）如图所示电路，电阻 ???????? 为 ????????????? ，
电源电压为 ????????????? 恒定不变，滑动变阻器 ???????? 最大阻值
为 ????????????? 。闭合开关 ???? ，求：
?
（1）通过 ???????? 的电流。
?
解：由图可知 ???????? 与滑动变阻器 ???????? 并联； ???????? 两端的电压：
????????=????????=????=?????????????
通过 ???????? 的电流： ????????=????????????????=??????????????????????????=????.?????????
?
（2）当干路电流为 ????????? 时，滑动变阻器 ???????? 消耗的功率。
?
解：根据并联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器
???????? 的电流： ????????=?????????????=??????????????.?????????=????.?????????
滑动变阻器 ???????? 消耗的功率：
????????=????????????????=?????????????×????.?????????=????.?????????
?
（3）整个电路在 ????????????????? 内消耗的最少电能。
?
解：当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，通过滑动
变阻器的电流最小，此时通过滑动变阻器的电流：
????????小=????????????????大=??????????????????????????=????.?????????
干路的最小电流：
?
????小=????????+????????小=????.?????????+????.?????????=????.?????????
整个电路在 ????????????????? 内消耗的最少电能：
????小=????????小????=?????????????×????.?????????×?????????????????=??????????????????????
?
3.（2022·襄阳枣阳市期末）如图甲是家用手提电子秤，其结构和电
路的简化图如图乙所示，固定结构实质是一种传感器，它的弹簧钢和
秤钩相连，当秤钩受到拉力时，弹簧钢发生形变导致电阻丝 ???? 阻值发
生变化。 ???? 阻值与秤钩所受拉力的关系如图丙所示， ???????? 是最大阻值
为 ????????????? 的滑动变阻器，电源电压恒为 ????.????????? 。电子秤显示屏上显示
的物体的质量是根据 ???? 两端的电压（即量程为 ?????????????? 的电压表示数）
转换而来。（ ???? 取 ?????????????/???????? ）
?
甲
乙
丙
（1）滑动变阻器 ???????? 和金属电阻丝 ???? ______（填“串联”或“并联”），
当手提电子秤测量的物重增加时，电压表的示数将会______（填“减小”
“增大”或“不变”）。
?
串联
增大
（2）当 ???????? 调到 ????????????? ，忽略秤钩、弹簧钢等自身的重力影响，当测
量的物体的质量为 ????????????????? 时， ???? 两端的电压是多少？
?
解： ????????????????? 的物体对秤钩的拉力：
????=????=????????=?????????????????×?????????????/????????=?????????????????
由图丙可知，此时金属电阻丝 ???? 的阻值为 ????????????? ，
电路中的总电阻： ????总=????????+????=?????????????+?????????????=?????????????????
电路中的电流： ????=????????总=????.??????????????????????????=????.?????????????
R两端的电压： ????????=????????=????.?????????????×?????????????=????.?????????
?
（3）忽略秤钩、弹簧钢等自身的重力影响，当 ???????? 调到 ????????????? 时，该
手提电子秤的最大测量值是多少千克？在此状态下，电路消耗的电功
率是多少？
?
解：电压表量程为 ?????????????? ，所以金属电阻丝 ???? 两端电压最大为 ????????? ，
即 ????????大=????????? ，故 ????????=?????????????大=????.???????????????????=????.?????????
该串联电路中 ????????????????大=????????????大 ，即 ????.??????????????????=?????????????????大 ，解得： ????大=?????????????????
由图丙可知，对应的拉力为 ????′=????×?????????????????
?
该手提电子秤的最大测量值：
????′=????′????=????′????=????×??????????????????????????????/????????=?????????????????
此时电路中的电流： ????′=????????????????=????.??????????????????????=????.?????????????
在此状态下，电路消耗的电功率：
????=????????′=????.?????????×????.?????????????=????.?????????????????
?
4.（2021·襄阳）如图甲所示电路，电源电压恒定，灯泡 ???? 标有“
??????????????????? ”的字样， ???????? 为定值电阻。闭合开关，在滑片 ???? 由 ???? 端滑到 ????
端的过程中：电压表示数与电流表示数关系图象如图乙所示，灯泡由
较暗到正常发光，电路中的电流变为原来的2倍。求：
?
甲
乙
（1）小灯泡 ???? 正常工作时的电流及小灯泡正常工作 ????????????? 消耗的电能。
?
解：由 ????=???????? 可得，小灯泡 ???? 正常工作时的电流：
????????=????????????????=??????????????????=?????????
小灯泡正常工作 ????????????? 消耗的电能：
????=????????????=?????????×?????????????=?????????????
?
（2） ???????? 的电阻。
?
解：由题意可知，滑片位于 ???? 端时，滑动变阻器 ???? 接入电路中的电阻
为零，此时灯泡正常发光，由图乙可知，此时电压表的示数为 ????????????? ，
则电源的电压 ????=?????????????
所以定值电阻 ???????? 两端的电压：
????????=?????????????=???????????????????????=?????????
???????? 的电阻： ????????=????????????????=????????????????=??????????????????=?????????
?
（3）当滑片 ???? 移到某一点 ???? 时， ???? 消耗的功率 ???????? 与滑片移到 ???? 点时 ????
消耗的功率 ???????? 之比为 ????????:????????=????????:???????? ，且此时 ???? 消耗的功率 ???????? 等于
灯泡 ???? 和 ?????? 消耗的总功率。求滑片 ???? 滑到 ???? 点时灯泡 ???? 的实际功率。
（结果保留两位小数）
?
解：因灯泡由较暗到正常发光，电路中的电流变为原来的2倍，所以滑
片位于 ???? 端时，电路中的电流：
????????=????????????????=????????×?????????=????.?????????
?
由图乙可知，电压表的示数 ????????=?????????
此时滑动变阻器两端的电压：
????????=?????????????=???????????????????????=?????????
此时滑动变阻器的电功率：
????????=????????????????=????.?????????×?????????=????.?????????
因滑片 ???? 移到某一点 ???? 时 ???? 消耗的功率 ???????? 与滑片移到 ???? 点时 ???? 消耗的
功率 ???????? 之比为 ????????:????????=????????:????????
所以滑片 ???? 移到某一点 ???? 时 ???? 消耗的功率：
?
????????=????????????????????????=????????????????×????.?????????=????.?????????
因滑片 ???? 移到某一点 ???? 时， ???? 消耗的功率 ???????? 等于灯泡 ???? 和 ???????? 消耗的
总功率，
所以电路的总功率： ????总=????????????=????×????.?????????=????.?????????
此时电路中的电流： ????????=????总????=????.??????????????????????=????.?????????????
此时定值电阻 ???????? 消耗的电功率：
????????=????????????????????=????.?????????????????×?????????=????.?????????????????
此时灯泡 ???? 的实际功率：
????????′=?????????????????=????.??????????????.?????????????????=????.?????????????????≈????.?????????????
?
1.（2022·襄阳）在如图所示电路中，电源电压不
变， ????????=????????????? ， ????????=????????? 。
?
（1）当只闭合开关 ???????? ，断开 ???????? 、 ???????? 时，电流表的
示数为 ????.????????? ，求电源电压。
?
解：当只闭合开关 ???????? ，断开 ???????? 、 ???????? 时， ???????? 和 ???????? 串联，总电阻：
????总=????????+????????=?????????????+?????????=?????????????
电源电压： ????=????????总=????.?????????×?????????????=?????????
?
（2）当闭合开关 ???????? 、 ???????? ，断开 ???????? 时，求通电 ???????????
内电阻 ???????? 产生的热量。
?
解：当闭合开关 ???????? 、 ???????? ，断开 ???????? 时， ???????? 和 ???????? 并
联，因为并联电路各支路互不影响，则通电 ????????????? 内
电阻 ???????? 产生的热量： ????=????????????????????=??????????????????????????×?????????????=?????????????
?
2.（2023·盘锦）如图所示电路，电阻 ???????? 为 ????????????? ，
电源电压为 ????????????? 恒定不变，滑动变阻器 ???????? 最大阻值
为 ????????????? 。闭合开关 ???? ，求：
?
（1）通过 ???????? 的电流。
?
解：由图可知 ???????? 与滑动变阻器 ???????? 并联； ???????? 两端的电压：
????????=????????=????=?????????????
通过 ???????? 的电流： ????????=????????????????=??????????????????????????=????.?????????
?
（2）当干路电流为 ????????? 时，滑动变阻器 ???????? 消耗的功率。
?
解：根据并联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器
???????? 的电流： ????????=?????????????=??????????????.?????????=????.?????????
滑动变阻器 ???????? 消耗的功率：
????????=????????????????=?????????????×????.?????????=????.?????????
?
（3）整个电路在 ????????????????? 内消耗的最少电能。
?
解：当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，通过滑动
变阻器的电流最小，此时通过滑动变阻器的电流：
????????小=????????????????大=??????????????????????????=????.?????????
干路的最小电流：
?
????小=????????+????????小=????.?????????+????.?????????=????.?????????
整个电路在 ????????????????? 内消耗的最少电能：
????小=????????小????=?????????????×????.?????????×?????????????????=??????????????????????
?
3.（2022·襄阳枣阳市期末）如图甲是家用手提电子秤，其结构和电
路的简化图如图乙所示，固定结构实质是一种传感器，它的弹簧钢和
秤钩相连，当秤钩受到拉力时，弹簧钢发生形变导致电阻丝 ???? 阻值发
生变化。 ???? 阻值与秤钩所受拉力的关系如图丙所示， ???????? 是最大阻值
为 ????????????? 的滑动变阻器，电源电压恒为 ????.????????? 。电子秤显示屏上显示
的物体的质量是根据 ???? 两端的电压（即量程为 ?????????????? 的电压表示数）
转换而来。（ ???? 取 ?????????????/???????? ）
?
甲
乙
丙
（1）滑动变阻器 ???????? 和金属电阻丝 ???? ______（填“串联”或“并联”），
当手提电子秤测量的物重增加时，电压表的示数将会______（填“减小”
“增大”或“不变”）。
?
串联
增大
（2）当 ???????? 调到 ????????????? ，忽略秤钩、弹簧钢等自身的重力影响，当测
量的物体的质量为 ????????????????? 时， ???? 两端的电压是多少？
?
解： ????????????????? 的物体对秤钩的拉力：
????=????=????????=?????????????????×?????????????/????????=?????????????????
由图丙可知，此时金属电阻丝 ???? 的阻值为 ????????????? ，
电路中的总电阻： ????总=????????+????=?????????????+?????????????=?????????????????
电路中的电流： ????=????????总=????.??????????????????????????=????.?????????????
R两端的电压： ????????=????????=????.?????????????×?????????????=????.?????????
?
（3）忽略秤钩、弹簧钢等自身的重力影响，当 ???????? 调到 ????????????? 时，该
手提电子秤的最大测量值是多少千克？在此状态下，电路消耗的电功
率是多少？
?
解：电压表量程为 ?????????????? ，所以金属电阻丝 ???? 两端电压最大为 ????????? ，
即 ????????大=????????? ，故 ????????=?????????????大=????.???????????????????=????.?????????
该串联电路中 ????????????????大=????????????大 ，即 ????.??????????????????=?????????????????大 ，解得： ????大=?????????????????
由图丙可知，对应的拉力为 ????′=????×?????????????????
?
该手提电子秤的最大测量值：
????′=????′????=????′????=????×??????????????????????????????/????????=?????????????????
此时电路中的电流： ????′=????????????????=????.??????????????????????=????.?????????????
在此状态下，电路消耗的电功率：
????=????????′=????.?????????×????.?????????????=????.?????????????????
?
4.（2021·襄阳）如图甲所示电路，电源电压恒定，灯泡 ???? 标有“
??????????????????? ”的字样， ???????? 为定值电阻。闭合开关，在滑片 ???? 由 ???? 端滑到 ????
端的过程中：电压表示数与电流表示数关系图象如图乙所示，灯泡由
较暗到正常发光，电路中的电流变为原来的2倍。求：
?
甲
乙
（1）小灯泡 ???? 正常工作时的电流及小灯泡正常工作 ????????????? 消耗的电能。
?
解：由 ????=???????? 可得，小灯泡 ???? 正常工作时的电流：
????????=????????????????=??????????????????=?????????
小灯泡正常工作 ????????????? 消耗的电能：
????=????????????=?????????×?????????????=?????????????
?
（2） ???????? 的电阻。
?
解：由题意可知，滑片位于 ???? 端时，滑动变阻器 ???? 接入电路中的电阻
为零，此时灯泡正常发光，由图乙可知，此时电压表的示数为 ????????????? ，
则电源的电压 ????=?????????????
所以定值电阻 ???????? 两端的电压：
????????=?????????????=???????????????????????=?????????
???????? 的电阻： ????????=????????????????=????????????????=??????????????????=?????????
?
（3）当滑片 ???? 移到某一点 ???? 时， ???? 消耗的功率 ???????? 与滑片移到 ???? 点时 ????
消耗的功率 ???????? 之比为 ????????:????????=????????:???????? ，且此时 ???? 消耗的功率 ???????? 等于
灯泡 ???? 和 ?????? 消耗的总功率。求滑片 ???? 滑到 ???? 点时灯泡 ???? 的实际功率。
（结果保留两位小数）
?
解：因灯泡由较暗到正常发光，电路中的电流变为原来的2倍，所以滑
片位于 ???? 端时，电路中的电流：
????????=????????????????=????????×?????????=????.?????????
?
由图乙可知，电压表的示数 ????????=?????????
此时滑动变阻器两端的电压：
????????=?????????????=???????????????????????=?????????
此时滑动变阻器的电功率：
????????=????????????????=????.?????????×?????????=????.?????????
因滑片 ???? 移到某一点 ???? 时 ???? 消耗的功率 ???????? 与滑片移到 ???? 点时 ???? 消耗的
功率 ???????? 之比为 ????????:????????=????????:????????
所以滑片 ???? 移到某一点 ???? 时 ???? 消耗的功率：
?
????????=????????????????????????=????????????????×????.?????????=????.?????????
因滑片 ???? 移到某一点 ???? 时， ???? 消耗的功率 ???????? 等于灯泡 ???? 和 ???????? 消耗的
总功率，
所以电路的总功率： ????总=????????????=????×????.?????????=????.?????????
此时电路中的电流： ????????=????总????=????.??????????????????????=????.?????????????
此时定值电阻 ???????? 消耗的电功率：
????????=????????????????????=????.?????????????????×?????????=????.?????????????????
此时灯泡 ???? 的实际功率：
????????′=?????????????????=????.??????????????.?????????????????=????.?????????????????≈????.?????????????