大同杯物理競(jìng)賽專題5歐姆定律電功率

1、專題5 歐姆定律 電功率【知識(shí)補(bǔ)充】1.歐姆定律(I=U/R)是電路中最基本最重要的電路規(guī)律。理解掌握歐姆定律要注意同一性（定律中的電流I、電壓U和電阻R一定都是對(duì)于同一導(dǎo)體的）、同時(shí)性（定律中的電流I、電壓U和電阻R一定都是對(duì)于同一導(dǎo)體同一時(shí)刻的量）和條件性（歐姆定律只適用于純電阻用電器）。歐姆定律對(duì)含有電動(dòng)機(jī)等的電路不適用。2電路的化簡(jiǎn). 電路的化簡(jiǎn)方法：根據(jù)電流的分支與匯合判斷各個(gè)電阻的串聯(lián)與并聯(lián)關(guān)系。若電流通過各個(gè)電阻時(shí)沒有分支，則這些電阻是串聯(lián)關(guān)系；若電流有分支，則從分流點(diǎn)到匯合點(diǎn)之間的各個(gè)支路為并聯(lián)關(guān)系。如果電路中沒有電源，可以假設(shè)一個(gè)電流方向去判斷。3直流電路的動(dòng)態(tài)分析.直流電路

2、的動(dòng)態(tài)分析方法是：首先確定電路中某個(gè)電阻是增大還是減小，相應(yīng)確定電路總電阻R總是增大還是減小；其次應(yīng)用歐姆定律I=U/R總確定干路電流的變化；根據(jù)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路知識(shí)判斷相關(guān)支路的電流電壓變化。4.電功率電功率P=UI，用電器的額定功率等于額定電壓與額定電流的乘積，用電器的實(shí)際功率等于實(shí)際電壓與通過的實(shí)際電流的乘積。5. 焦耳定律電流具有熱效應(yīng)，電流通過電阻時(shí)要產(chǎn)生焦耳熱，由焦耳定律可得，產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt。6電能的計(jì)算若用電器以恒定功率P工作，則t時(shí)間消耗電能為W=Pt。7.用電器串聯(lián)時(shí)的最大電壓 用電器串聯(lián)是實(shí)際中經(jīng)常遇到的問題。幾個(gè)用電器串聯(lián)，其電流相等。可以用電器銘牌確定各個(gè)用電

3、器的額定電流，取各個(gè)用電器額定電流中的最小值乘以各個(gè)用電器的總電阻即得用電器串聯(lián)所能施加的最大電壓。8.電動(dòng)機(jī)電路電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入=UI，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R發(fā)熱消耗功率P熱=I2R，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P=P入-P熱= UI- I2R。對(duì)于電動(dòng)機(jī)電路，U>IR。歐姆定律不成立。【例題】1.（2008河南初中物理競(jìng)賽題）燈L1標(biāo)有“8V、16W”的字樣，燈L2標(biāo)有“12V、36W”的字樣，兩燈串聯(lián)后接在電壓為U的電路中，要保證兩燈不損壞，電壓U的最大值為( ) A8V B12V C1 6V D20V2. （2011大同杯初賽）在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。閉合電鍵S，當(dāng)滑片P置于滑動(dòng)

4、變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為4伏；當(dāng)滑片置于滑動(dòng)變阻器的b端時(shí)，電壓表的示數(shù)變化了2伏，此后15秒內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60焦。下列結(jié)果正確的是 （ ）A電源電壓為10伏BR1的阻值為18歐C滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為9歐DR1先后兩次消耗的電功率之比4:33.（2011大同杯初賽）甲、乙兩燈為鎢絲白熾燈，將它們并聯(lián)在照明電路里都能正常發(fā)光，且甲燈比乙燈亮，那么 （ ） A甲燈的額定功率一定比乙燈大 B甲燈消耗的電能一定比乙燈多C甲燈的電阻比乙燈大. D甲燈兩端的電壓比乙燈兩端的電壓大4.（2010大同杯初賽）將某燈泡接到電壓不變的電源兩端，燈泡的電功率為40瓦。如果將燈泡和某電阻R串聯(lián)后

5、再接到上述電源的兩端，電阻的電功率為3.6瓦，不考慮燈泡的電阻隨溫度而發(fā)生變化，且燈泡的電阻小于R，則此時(shí)燈泡的電功率為 ( )A14.4瓦。 B32.4瓦。 C0.4瓦。 D0.9瓦。5. （2010大同杯初賽）如圖所示，額定電壓為110V的A、B兩盞電燈，額定功率分別為100W和25W把它們接到220V的電路上，欲使它們都能正常發(fā)光且電路消耗的電能最少，正確的電路是（）ABCD6. （2010大同杯初賽）如圖為復(fù)雜電路的一部分，電阻Rl、R2、R3的阻值之比為1：2：3，通過這三個(gè)電阻的電流之比為4：1：2則電流表A1、A2的示數(shù)之比可能為（）A1：1 B2：1 C3：1 D4：17. （

6、2009大同杯初賽）通常情況下，電阻的阻值會(huì)隨溫度的變化而改變，利用電阻的這種特性可以制成電阻溫度計(jì)從而用來測(cè)量較高的溫度在圖所示的電路中電流表量程為025mA，電源電壓恒為3V，R為滑動(dòng)變阻器，電阻Rt作為溫度計(jì)的測(cè)溫探頭當(dāng)t0時(shí)，Rt的阻值隨溫度t的變化關(guān)系為Rt=20+0.5t（單位為歐）先把Rt放入0環(huán)境中，閉合電鍵S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電流表指針恰好滿偏，然后把測(cè)溫探頭Rt放到某待測(cè)溫度環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為10mA，該環(huán)境的溫度為_；當(dāng)把測(cè)溫探頭Rt，放到480溫度環(huán)境中，電路消耗的電功率為_W8. （2008大同杯初賽）某汽車電動(dòng)機(jī)和車燈的電路如圖所示，只閉合電鍵S1時(shí)，電

7、流表示數(shù)為10安，再閉合電鍵S2時(shí)，電流表示數(shù)為58安若電源電壓為12.5伏，定值電阻R的阻值為0.05歐，電流表內(nèi)阻不計(jì)，車燈電阻不變，則因電動(dòng)機(jī)工作導(dǎo)致車燈的工作電壓降低了（）A2.0伏 B2.4伏 C2.6伏 D2.9伏9.（2008大同杯初賽）半導(dǎo)體電阻的大小隨溫度的變化會(huì)發(fā)生明顯的改變，用半導(dǎo)體材料制成的電阻叫熱敏電阻熱敏電阻可以用來監(jiān)控汽車元件溫度的變化，如圖（a）所示是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律圖，現(xiàn)將該電阻與阻值 為50的電阻R0組成如圖（b）所示電路，電源電壓為12V，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，熱敏電阻的溫度為 （）A10 B30 C60 D9010.（2008大同杯初

8、賽）白熾燈泡用舊后，燈絲容易在最細(xì)處熔斷這是因?yàn)榕f白熾燈在工作時(shí)，燈絲最細(xì)處（）A通過的電流最大 B發(fā)熱的功率最大 C通過的電量最大 D電阻率最大11. （2007大同杯初賽） 如圖所示，電源電壓恒為6V，滑動(dòng)變阻器R的滑片P位于中點(diǎn)，則下列情況中，可使電阻R0兩端的電壓最接近3V的是（）AR=20，R0=10 BR=200，R0=400 CR=200，R0=10 DR=20，R0=40012. （2007大同杯初賽）在如圖所示的電路中，總電流I為1.2安，R1=R2=2R3則下列對(duì)通過R2電流的判斷正確的是（）A大小為0.6安，方向向右 B大小為0.6安，方向向左 C大小為0.3安，方向向右

9、 D大小為0.3安，方向向左 13. （2006大同杯初賽）在如圖所示的電路中，電源電壓恒定，滑片P把變阻器分為Rap=5歐，Rbp=10歐兩部分，要求當(dāng)電鍵k閉合時(shí)，c d 間的電壓不得低于電鍵斷開時(shí) c d 間電壓的90%，則電阻Rx的允許值范圍是（）ARx10歐 BRx30歐 CRx10歐 DRx30歐13. （2005大同杯初賽）將阻值相等的電阻R1和R2串聯(lián)后接在一個(gè)電壓恒定的電源兩端若其中R1的電阻值不隨溫度的變化而變化而R2的電阻值隨溫度升高而增大隨溫度的下降而減小則對(duì)R2加熱或冷卻，R2的電功率的變化情況為：（）A加熱升溫時(shí)，電功率增大而冷卻降溫時(shí)電功率減小 B加熱升溫時(shí)電功率

10、減小，而冷卻降溫時(shí)電功率增大 C無論是加熱還是冷卻電功率均增大 D無論是加熱還是冷卻，電功率均減小14.（2005大同杯初賽）如圖所示的電路中，電源電壓U=4.5V，且保持不變，電阻R1=5，變阻器R2的最大阻值為20，電流表量程為00.6A，電壓表量程為03V該電路中，變阻器接入電路的阻值范圍是（）A2.510 BO20 C2.520 D01015.（2003大同杯初賽）如圖所示，用一根電阻為6R的粗細(xì)均勻的鎳鉻合金線做成一個(gè)環(huán)，在環(huán)上6個(gè)對(duì)稱的點(diǎn)上，焊接6個(gè)不計(jì)電阻的導(dǎo)線，并與接線柱連接，現(xiàn)有一根不計(jì)電阻的導(dǎo)線將6個(gè)接線柱中的任意兩個(gè)相連接，利用這種方法，可以在其它各接線柱之間的獲得不同阻

11、值（不含零電阻）的總個(gè)數(shù)和最大電阻值分別是（）A9種，最大為1.5R B12種，最大為2.0R C15種，最大為2.5R D18種，最大為3.0R16.（2003大同杯復(fù)賽）將一個(gè)小燈泡（2.5V、0.3A）和一個(gè)家用的照明白熾燈（220V、40W）串聯(lián)后接到220伏的電源上將發(fā)生的情況是（）A小燈泡和白熾燈都發(fā)光 B小燈泡和白熾燈都被燒壞 C小燈泡被短路白熾燈正常發(fā)光 D小燈泡被燒壞白熾燈完好但不發(fā)光17.如圖所示電路中，Rl=2，R2=3當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2、S3斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A；當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，電流表示數(shù)為1.5A，且燈泡正常發(fā)光設(shè)電源電壓不變求：（1）電源

12、電壓；（2）燈泡的額定功率【拓展例題】1.（2011全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽初賽）如圖所示，已知R0=R1=R2=R3=Rn=R2011=3，RA=2，AB間電壓為6伏，則通過R2011的電流大小為 （ ）A .1A B.(1/3)2010A C.(2/3)X(1/3)2011A D. (1/3)2012A 2. 如圖，已知R1=R2=Rn=Rn+1=Rm=Rm+1= 1/2 R，R=40，電源電壓60V，流過Rn的電流大小是 _3（2008大同杯復(fù)賽）如圖所示電路，電源電壓恒為U=8V，小燈泡上標(biāo)有“6V，4W”字樣，電阻R2=30，閉合電鍵后，若滑動(dòng)變阻器R1的滑臂P在離b端1/4處時(shí)，小

13、燈泡的實(shí)際功率為1W不考慮電阻隨溫度的變化，為了使滑臂P左、右移動(dòng)時(shí)，燈泡兩端電壓不超過額定電壓，變阻器R1阻值（有電流部分）的變化范圍是（）A0-40 B3.4-40 C7.5-30 D10-304 （2005大同杯復(fù)賽）利用伏安法測(cè)量電阻時(shí)，由于使用的不是理想電表，造成測(cè)量結(jié)果有誤差某同學(xué)采用如圖所示電路，能較準(zhǔn)確測(cè)出Rx 的阻值，已知A、B兩點(diǎn)之間電壓U保持不變當(dāng)k接通a 時(shí)，電壓表示數(shù)為10伏，電流表示數(shù)為0.2安，當(dāng)k接通b時(shí)，電壓表示數(shù)為12伏，電流表示數(shù)為0.15安，則待測(cè)電阻Rx的阻值為（）A60歐 B65歐 C70歐 D75歐5. （2003大同杯初賽）在圖示電路中，已知R0

14、=17.6歐，將K接通a時(shí)，電阻R1的電壓為1伏，流過電阻R2的電流為0.2安，將K接通b時(shí)，電阻R1的電壓為1.2伏，流過電阻R2的電流為0.15安，則電阻Rx的阻值為_歐，電阻R1的阻值為 _歐6.（1998全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽）有兩種燈泡，分別標(biāo)有（110伏 60瓦）和（110伏25瓦），把它們接入家庭照明電路中。若把兩種燈泡在同一電路中混合使用，并使它們都能正常發(fā)光，最少應(yīng)各使用多少只，如何連接？這時(shí)總電功率是多少？7.（2011全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽初賽）家用電熨斗為了適應(yīng)不同衣料的熨燙需要，設(shè)計(jì)了調(diào)整溫度的多檔開關(guān)。使用時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕即可使電熨斗達(dá)到需要的低溫、中溫或高溫。圖（甲）是電熨斗的電路圖，圖中電熱絲R1=96.8，R2=48.4。旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以改變1、2、3、4四個(gè)接點(diǎn)的連接情況，如圖（乙）中的A、B、C所示。問：（1）當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)位于乙圖什么位置時(shí)，電熨斗處于低檔位，簡(jiǎn)述理由。（2）電熨斗在中檔位工作時(shí)，消耗的電功率是多少。（3）電熨斗在高檔位工作6分鐘消耗的電能為多少。8.（2009全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽題）小蘭家的全自動(dòng)家用豆?jié){機(jī)的部分技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示。額定電壓220V電機(jī)功率180W額定頻率50Hz加熱