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  • 2021-05-10 发布

24道中考物理电功电功率典型例题解析

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典型例题解析 ‎  例1 一盏灯标有“36V 40W”字样,将这盏灯接到某电路中,通过它的电流是1A,此时,这盏灯的电功率是________W.‎ ‎  精析 考查额定电压,额定功率的概念.‎ ‎  已知:灯的额定电压UE=36,额定功率PE=40W,实际电流IL=1A.‎ ‎  求:PL(实际电功率)‎ ‎  解 先判定灯是否正常发光 ‎  灯正常发光时:IE==≈1.1A ‎  因为灯的实际电流IL<IE,所以灯不能正常发光,且PL应<PE.‎ ‎  先求出灯的电阻R===32.4Ω ‎  R不变 ‎  灯的实际功率:PL=IL2R=(1A)2×32.4Ω=32.4W ‎  答案 灯的功率为32.4W ‎  思考 有的同学求实际功率,采用下面做法:‎ ‎  PL=UIL=36V×1V=36W ‎  你能看出其中的问题吗?‎ ‎  例2 某导体接到6V电压下,它消耗的功率是6W;将改接到3V的电压下,这个导体的功率是________W.‎ ‎  已知 UE=6V  PE=6W 实际UL=3V ‎  求:实际PL ‎  分析 一个导体,在额定电压下,电阻为R,同样一个导体,电压改变,电阻仍为R.‎ ‎  同样一个导体,电压改变,电阻仍为R.‎ ‎  ∴ 电功率的习题,往往从求解电阻入手.‎ ‎  解法1 导体电阻 ‎  R===6Ω.‎ ‎  电压变了,导体消耗的功率改变 ‎  RL===1.5W ‎  解法2 导体电阻不变 ‎  根据:R=‎ ‎  ==‎ ‎  PL=·PE=()2×6W=1.5W ‎  小结 从解法2看出,电阻一定时,电压是原来的“n”倍,功率是原来的“n2”倍.因为P=UI,U是原来的“n”倍,I也是原来的“n”倍,所以P是原来的“n2”倍.  ‎ ‎  答案 功率是1.5W ‎  例3 (天津市中考试题)电能表是测量________的仪表.1 kWh的电能可供标有“220V 40W”的灯泡正常工作________h.‎ ‎  精析 电能表是日常生活中常用的仪表.考查能否灵活利用W=Pt进行计算.‎ ‎  正确选择合适的单位,可以简化计算.‎ ‎  解 电能表是测量电功的仪表.题目给出:W=1kWh P=40W=0.04kW ‎ ‎  时间:t===25h ‎  如果选用国际单位,则计算要麻烦得多.‎ ‎  答案 电功,25‎ ‎  例4 (哈尔滨市中考试题)一个“12V 6W”的小灯泡,如果接在36V电源上,为使其正常发光,需串联一个________Ω的电阻,该电阻消耗的功率是________W.‎ ‎  精析 在串联电路中,利用电流、电压等特点,计算电阻和电功率.‎ ‎  已知:额定PE=6W,UE=12V,总电压U=36V ‎  求:R,PR ‎  解 灯的额定电压是12V,直接将其接在36V的电源上,灯将烧毁:这时应将一个电阻和灯串联;—使灯正常发光.‎ ‎  画出灯与R串联的电路草图2—3—1.并标出已知量和未知量.‎ 图2—3—1‎ ‎  只要求出通过R的电流和R两端的电压.就可以求出未知量.‎ ‎  流过灯的电流和流过R的电流相等:‎ ‎  答案 48Ω,12W ‎  例5 (北京市中考试题)电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中,R=10Ω,电路接通后,100s内电阻R上电流做的功为10J,已知灯L的额定功率为10W,灯的电阻不变.求:灯的额定电压.‎ ‎  解 画出灯L和电阻只串联的电路草图2—3—2,并标明已知量和未知量.‎ ‎  串联电路,通过L和R电流相等,设为I.‎ ‎  则WR=I2Rt 图2—3—2‎ ‎  I===A=0.1A ‎  R两端电压:UR=IR=0.1A×10Ω=1V ‎  灯L′两端电压:UL=U-UR=10V-1V=9V ‎  灯电阻:R===0.9Ω ‎  灯额定电压:UE===30V ‎  误解 有的同学在算完电流后,直接用:UE===100V,是错误的.因为此时灯并不是正常发光,电路中的电流不是IE.‎ ‎  当然,有的同学把UL=9V算为灯的额定电压,也是错误的.‎ ‎  答案 灯额定电压为30V ‎  例6 (广州市中考试题)有两个灯泡,L1标有“6V 3W”字样,L2没有标记,测得L2的电阻为6Ω,把它们串联起来接入某一电路,两个灯泡均能正常发光,那么该电路两端的电压和L2的电功率分别是 (  )‎ ‎  A.12 V 3W B.12 V  1.5W ‎  C.9 V  3W D.9 V  1.5W ‎  解 画出L1和L2串联的电路草图2—3—3,标明已知量和未知量.‎ ‎  L1正常发光时,U1=6V,P1=3W电路中电流:‎ ‎  I===0.5A 图2—3—3‎ ‎  此时L2也正常发光,L2两端电压:U2=IR2=0.5A×6Ω=3V ‎  P2=IU2=0.5A×3V=1.5W ‎  U=U1+U2=6V+3V=9V ‎  答案 D ‎  例7 有一盏小灯泡,当它与5Ω电阻串联后接15V电源上,灯恰好正常发光,这时灯的功率是10W.‎ ‎  求:小灯泡正常发光时的电阻和小灯泡的额定电压的可能值.‎ ‎  已知:R=5Ω PE=10W U=15V ‎  求:RL,UE(额定)‎ ‎  分析 画出分析电路图2—3—4.‎ 图2—3—4‎ ‎  从图中看,所给物理量无对应关系,可以采用方程求解.‎ ‎  解法1‎ ‎  RE和R串联,设灯两端电压为UE ‎  ∵ IE=IR ‎  ∴ =‎ ‎  =‎ ‎  整理得UE2-15UE+50=0‎ ‎  (UE-10)(UE-5)=0‎ ‎  UE=10V或UE=5V ‎  灯电阻RL===10Ω ‎  或RL===2.5Ω ‎  解法2 RL和R串联:U=UE+UR ‎  U=+IR ‎  15V=+I×5Ω ‎  5I2-15I+10=0‎ ‎  I2-3I+2=0‎ ‎  (I-2)(I-1)=0‎ ‎  解得:I=2A或I=1A ‎  RL===2.5Ω ‎  或RL===10Ω ‎  答案 灯正常发光,当UE=10V时,灯电阻为10Ω;当UE=5V时,灯电阻为2.5Ω ‎  例8  (北京市朝阳区中考试题)将分别标有“6V 9W”和“6 V 3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12 V电源上,则 (  )‎ ‎  A.两灯都能正常发光   B.灯L2可能被烧毁 ‎  C.两灯都比正常发光时暗   D.灯L1比灯L2亮 ‎  精析 考查学生能否根据实际电压和额定电压的关系,判断灯的发光情况.‎ ‎  解 先求出两盏灯的电阻 ‎ ‎  灯L1的电阻: R1===4Ω ‎  灯L2的电阻: R2===12Ω ‎  求出灯两端的实际电压U1′‎ ‎  ∵ R1、R2串联 ‎ ‎  ===‎ ‎  U1′=U=×12V=3V ‎  L2两端电压U2′=U-U1′=12V-3V=9V ‎  比较实际电压和额定电压 ‎  U1′<U1,U2′<U2‎ ‎  两灯都不能正常发光;灯L2可能会被烧毁 ‎ ‎  答案 B ‎ ‎  例9 (北京市东城区中考试题)家庭电路中正在使用的两白炽灯,若甲灯比乙灯亮,则 (  )‎ ‎  A.甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大 ‎  B.甲灯两端的电压一定比乙灯的大 ‎  C.通过甲灯的电量一定比乙灯的多 ‎  D.甲灯的实际功率一定比乙灯的大 ‎  精析 考查家庭电路中灯的连接方式,并由灯的亮度判断电阻的大小. ‎ ‎  分析 家庭电路,灯的连接方式是并联.甲、乙两灯两端电压相同.甲灯比乙灯亮,说明甲灯实际功率比乙灯大.D选项正确.甲灯比乙灯亮,在并联电路中,R甲<R乙.U相同,I甲>I乙 ‎  电量Q=It,若两灯同时使用,因为t相同,I甲>I乙,则Q甲>Q乙,C选项正确.‎ ‎  答案 C、D ‎  例10 如图2—3—5,电源电压和电灯L的电阻均保持不变.当开关S闭合后,在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是 (  )‎ ‎  A.电压表的示数变大 B.电灯L的亮度变暗 ‎  C.电流表A1的示数不变 D.电流表A2的示数变小 图2—3—5‎ ‎  精析 考查学生识别电路的能力.能否根据欧姆定律分析电路中电流变化,灯的亮度变化.‎ ‎  分析 电路是由灯和变阻器并联而成.‎ ‎  测的是干路电流 ‎  测的是流过变阻器的电流 ‎  测的是电路两端电压 ‎  当变阻器的滑片P由中点向b端移动时,变阻器的电阻增大,通过变阻器电流减小,示数变小,D选项正确.‎ ‎  并联电路,U一定,灯电阻不变,则流过灯的电流不变,灯的亮度不变.‎ ‎  示数变小.‎ ‎  答案 D ‎  例11 如图2—3—6,电源电压不变,开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比为2∶7,则电阻R1∶R2=________,电功率P1∶P2,电功率P1∶P1′=________,电功率P1∶P1=________.‎ ‎  精析 分析S闭合前后,电路中电阻的连接关系.写出P、I、U、R之间的关系,利用公式求解.‎ ‎  解 S断开,只有R1,示数为I1,R1两端电压为U,流过R1的电流为I1.‎ ‎  S闭合,R1、R2并联,示数为I1+12,R1两端电压不变为U,流过R1的电流不变为I1,R1功率为P1′.‎ 图2—3—6‎ ‎  ∵ = ∴ =‎ ‎  并联:== ∴ = ‎ ‎  ==‎ ‎  ==‎ ‎  答案 R1∶R2=5∶2,P1∶P2=2∶5,P1∶P1′=1∶1,P1∶P=2∶7‎ ‎  例12 如图2—3—7(a),当变阻器滑片从A点滑到B点时,R1两端的电压比为2∶3,变阻器两端电压比UA∶UB=4∶3.(电源电压不变)‎ ‎  求:IA∶IB,RA∶RB,P1∶P1′,PA∶PB,R1∶RA ‎ ‎ ‎(a) (b) (c)‎ 图2—3—7‎ ‎  精析 画出电路变化前后对应的两个电路:如图2—3—7(b)(c)所示.‎ ‎  已知:=,=‎ ‎  解 ===‎ ‎  ==×=×=‎ ‎  ===()2=‎ ‎  ==×=‎ ‎  图(b):U=IA(R1+RA)‎ ‎  图(c):U=IB(R1+RB)‎ ‎  U相等:RB=RA,=代入 ‎  IA(R1+RA)=IB(R1+RA)‎ ‎  2(R1+RA)=3(R1+RA)‎ ‎  =‎ ‎  另解:图(b)U=U1+UA ‎  图(c)U=U1′+UB ‎  ∴ U1′=U1,UB=UA,U不变 ‎  ∴ U1+UA=U1+UA ‎  U1=UA ‎  =‎ ‎  ∵ R1、RA串 ∴ ==‎ ‎  答案 IA∶IB=2∶3,RA∶RB=2∶1,P1∶P1′=4∶9,PA∶PB=8∶9,R1∶RA=1∶2‎ ‎  例13 如2—3—8(a),已知R1∶R2=2∶3,当S2闭合,S1、S3断开时,R1的功率为P1,电路中电流为I;当S1、S3闭合,S2断开时,R1的功率为P1′,电路中电流为I∶I′.(电源电压不变)‎ ‎  求:U1∶U2,P1∶P1′,I∶I′‎ ‎  精析 画出变化前后电路图(b)和(c)‎ ‎ ‎ ‎(a) (b) (c)‎ 图2—3—8‎ ‎  已知:=‎ ‎  求:,,‎ ‎  解 图(b)中R1、R2串,==‎ ‎  ===()2=‎ ‎  图(c)中R1两端电压为U ‎  图(b):U=I(R1+R2)‎ ‎  图(c):U=I′()‎ ‎  U不变 I(R1+R2)=I′()‎ ‎  I(2+3)=I′()‎ ‎  =‎ ‎  答案 U1∶U2=2∶3,P1∶P1′=4∶25,I∶I′=6∶25‎ ‎  例14 如果将两个定值电阻R1和R2以某种形式连接起来,接入电路中,则电阻R1消耗的电功率为12W.如果将这两个电阻以另一种形式连接起来接入原电路中,测得该电路的总电流为9A,此时电阻R1上消耗的电功率为108W.(电源电压不变)‎ ‎  求:(1)电阻R1和R2的阻值;‎ ‎  (2)电阻R2上两次电功率的比值.‎ ‎  精析 先判断电阻R1、R2的两次连接方式.‎ ‎  因为总电压不变,由P1<P1′和R1一定,判断出:U1<U1′所以第一次R1、R2串联,第二次并联.‎ ‎  求:R1、R2 P2、P2′‎ ‎  解 画出分析电路图2—3—9(a)(b)‎ ‎ ‎ ‎(a) (b)‎ 图2—3—9‎ ‎  同一电阻R1,根据P=‎ ‎  有====(U1′=U)‎ ‎  ∴ =‎ ‎  如图(a)U1+U2=U =‎ ‎  ∵ R1、R2串 ==‎ ‎  如图(b)R1、R2并联,==‎ ‎  ∵ I1′+I2′=I′=9A ‎  ∴ I1′=6A  I2′=3A ‎  R1===3Ω ‎  R2=2 R1=6Ω ‎  (2)求 ‎  关键求出R2两端电压比 ‎  从图(a)可知:=‎ ‎  ∴ =‎ ‎  由图(a)和(b)‎ ‎  同一电阻R2:===()2=‎ ‎  答案 R1=3Ω,R2=6Ω, P2∶P2′=4∶9‎ ‎  例15 甲灯标有9V,乙灯标有3W,已知电阻R甲>R乙,若把两灯以某种方式连接到某电源上,两灯均正常发光,若把两灯以另一种方式连接到另一电源上,乙灯仍能正常发光,甲灯的实际功率与它的额定功率比P甲′∶P甲=4∶9‎ ‎  求:(1)甲灯的额定功率P甲;‎ ‎  (2)乙灯的额定电压U乙;‎ ‎  (3)两灯电阻R甲和R乙.‎ ‎  精析 注意两次电路总电压不同,所以不能像例4那样判断电路连接方式 ‎  已知:U甲=9V,P乙=3W,R甲>R乙,P甲′∶P甲=4∶9‎ ‎  求:P甲、U乙、R甲、R乙 ‎  设第一次R甲、R乙并联,此时两灯均能正常发光,说明:U乙=U甲=9V ‎  R乙===27Ω ‎  第二次R甲、R乙串联,乙灯仍正常发光,说明U乙′=U乙=9V ‎  而R甲不变时,==‎ ‎  ∴ U′=U甲=×9V=6V ‎  R甲、R乙串联  ===‎ ‎  得R甲<R乙,与题意不符.‎ ‎  由上判定:电路第一次串联,第二次并联,画出分析示意图2—3—10(a)和(b).‎ ‎ ‎ ‎(a) (b)‎ 图2—3—10‎ ‎  解 由图(a)和(b)得:‎ ‎  R甲不变 ===‎ ‎  U′=U甲=×9V=6V ‎  U乙′=U乙=6V ‎  由图(b)乙灯正常发光 ‎  R乙==12Ω ‎  由图(a)R甲、R乙串 ‎  I甲=I乙===0.5A ‎  R甲===18Ω ‎  P甲=I甲U甲=0.5A×9V=4.5W ‎  答案 甲灯额定功率4.5W,乙灯额定电压6V,甲灯电阻10Ω,乙灯电阻6Ω ‎  例16 (北京市1997年中考试题)如图2—3—11(a)所示电路中,灯L1的电阻R2的(不考虑灯丝随温度的变化).电源电压为10V,并保持不变.S1、S2为开关.当闭合S1,断开S2时,灯L1正常发光,电阻R3消耗的电功率为2W,电压表示数U1;当闭合S2,断开S1时,电阻R4消耗的电功率为W,电压表示数为U1.‎ ‎  求(1)灯L1的额定功率;(2)电阻R4的阻值.‎ ‎ ‎ ‎(a) (b) (c)‎ 图2—3—11‎ ‎  已知:R1=R2,U=10V P3=2W U1′= U1 P4=W ‎  求:(1)P1(L1额定功率);(2)R4‎ ‎  解 画出变化前后电路分析图2—3—11(b)和(c).‎ ‎  先求出两次电路(b)和(c)中电流比I∶I′‎ ‎  ∵ R1不变 ===‎ ‎  ==×=×()2=‎ ‎  由图(b)  U=I(R1+R3)‎ ‎  由图(c)  U=I′(R1+R2+R4)‎ ‎  U不变,将R2=2 R1和R3=2 R4代入 ‎  I(R1+2R4)=I′(R1+2R1+R4)‎ ‎  2(R1+2R4)=(3R1+R4)‎ ‎  =‎ ‎  得R1∶R2∶R4=3∶6∶1‎ ‎  由图(c)R1、R2、R4串,且U=U1′+U2′+U4=10V ‎  U1′∶U2′∶U4=R1∶R2∶R4=3∶6∶1‎ ‎  U4=U=×10V=1V ‎  R4===4Ω ‎  由图(b)R1、R3串 ==‎ ‎  P1=×2W=3W ‎  答案 L1额定功率为3W,R4为4Ω ‎  例17 (北京市1998年中考试题) 如图2—3—12所示,电路两端电压保持不变,当只闭合开关S1时,通过电阻R1的电流是I1;当只闭合开关S2时,通过电阻R2的电流是I2;电阻R2消耗的功率是20W,I1∶I2=3∶2,当只闭合开关S3时,电阻R3消耗的功率是15W.‎ 图2—3—12‎ ‎  求:(1)只闭合S1时,R1消耗的功率;(2)只闭合S3时,R1消耗的功率.‎ ‎  已知:I1∶I2=3∶2,P2=20W,P3=15W ‎  求:P1、P1″‎ ‎  精析 只闭合开关S1,只有R1,如图2—3—13(a)当只闭合S2时,R1、R2 串,如图2—3—13(b);当只闭合S3时,R1、R2 、R3串,如图2—3—13(c).‎ ‎ ‎ ‎(a) (b) (c)‎ 图2—3—13‎ ‎  解 图(a)U=I1R1‎ ‎  图(b)U=I2(R1+R2)‎ ‎  U不变,=‎ ‎  3R1=2(R1+R2)‎ ‎  =‎ ‎  图(b)R1、R2串 ==‎ ‎  P1′=2P2=2×20W=40W ‎  如图(a)和(b)‎ ‎  同一电阻R1·==()2=‎ ‎  P1=×40W=90W ‎  如图(b)P2=I22R2=()2R2 (1)‎ ‎  如图(c)P3=I32R3=()2R3 (2)‎ ‎  (1)÷(2) =将R1=2R2代入R32-6R2R3+9R22=0‎ ‎  (R3-3 R2)2=0‎ ‎  R3=3 R2,又∵ R1=2 R2‎ ‎  ∴ =‎ ‎  如图(c),串联电路 ‎  == ∴ P1″=×15W=10W ‎  答案 图(a)中,R1功率为90W,图(c)中,R1功率为10W ‎  例18 (北京市东城区中考试题)小明设计了一个电加热器,有加热状态和保温状态,如图2—3—14,发热体AB是一根阻值500Ω的电阻丝,C、D是电阻丝AB上的两点,S′是一个温度控制控制开关.当开关S′闭合,开关S接通C点时,电阻丝每分钟放出的热量是Q1;当S′闭合,S接通D点时,电阻丝每分钟放出的热量是Q2;当S′‎ 断开时,电阻丝每分钟放出的热量是Q3,此时测得C、D两点间的电压是33V.‎ 图2—3—14‎ ‎  (1)按大小排列出Q1、Q2和Q3的顺序是:‎ ‎  ________ > ________ > ________.‎ ‎  (2)将上述热量由大到小的顺序排列,其比值是20∶10∶3,求电源电压U和电热器处于保温状态时,每分钟放出的热量.‎ ‎  精析 对于联系实际的问题,首先把它和所学的物理知识对应起来,本题用到的是焦耳定律的知识.‎ ‎  从图中看出,不论使用哪一段电阻丝,电压均为U.电热丝放热公式:Q=t.‎ ‎  (1)可以将AB段电阻分成三部分:‎ ‎  第一次,S′闭合,S接C,使用的是电阻丝CB段,电阻为RCB,电阻丝1min放热Q1=t ‎  第一次,S′闭合,S接D,使用的是电阻丝DB段,电阻为RDB,电阻丝1min放热Q2=t ‎  第三次,S′断开,电阻丝1min放热Q3=t ‎  ∵ RDB< RCB< RAB ‎  ∴ Q1>Q2>>Q3‎ ‎  开关位于D,是加热状态,断开S′,电阻为RAB,是保温状态.‎ ‎  (2)已知RAB=500Ω UCD=33V,Q2∶Q1∶Q3=20∶10∶3t一定,‎ ‎  ===‎ ‎  ∴RDB=×RAB=×500Ω=75Ω ‎  t一定,U一定,‎ ‎  ==‎ ‎  ∴ RCB=RAB=×500Ω=150Ω ‎  RCD=150Ω-75Ω=75Ω ‎  I===0.44A.‎ ‎  U=IRAB=0.44×500Ω=220V ‎  保温时,电阻为RAB,t=1 min=60s ‎  Q3=×t=×60s=5808J ‎  答案 (1)Q2>Q1>Q3,电源电压220V,保温:Q3=5808J ‎  例19 (北京市海滨区中考试题)图2—3—15是一个电热毯示意电路图.R0是电热毯中的电阻丝,R 是与电热毯与电阻丝串联的电阻.电热毯上标有“220V 100W”字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关.‎ 图2—3—15‎ ‎  (1)用学过的公式推理说明开关S断开时,电热毯是处于加热状态还是保温状态?‎ ‎  (2)若要求在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有60J的电能转化为内能,电阻R的阻值是多大?‎ ‎  解 (1)根据公式P=I2R ‎  R0一定,t一定时,电热毯功率大时,处于加热状态.‎ ‎  S闭合时,R0发热功率:P0=I2R 0=()2R0   ①‎ ‎  S断开时,R′0=I2R 0=()2R0  ②‎ ‎  比较①②两式得P0>P0′.‎ ‎  ∴ S闭合,电热毯处于加热状态.‎ ‎  S断开,电热毯处于保温状态.‎ ‎  (2)R0===484Ω ‎  保温时:电阻R0两端电压为U0.‎ ‎  Q0=t ‎  已知:Q0=60J t=1 min=60 s ‎  Q0===22V.‎ ‎  电路中电流:I===A.‎ ‎  R===4356Ω ‎  答案 (1)闭合S,电热毯处于加热状态(2)R=4356Ω ‎  例20 (北京市中考试题)图2—3—16,是供电设备向居民楼用户输电的示意图,为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作,居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V,当居民楼内消耗的功率为44 kW的时候 ‎ 图2—3—16‎ ‎  (1)通过输电线的电流为多少安?‎ ‎  (2)若输电线的总电阻为0.1Ω,供电设备的输出电压是多少伏?‎ ‎  (3)居民楼内由于家用电器的增加,将向供电部分申请“增容”,即增加用电功率.当居民的用电器的额定功率由44 kW增加到88kW,所有用电器均在正常工作时,输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少?‎ ‎  (4)若要求减小输电线损失的功率,用学过的公式及知识说明应采取的措施. ‎ ‎  精析 将实际问题转化为电路图.‎ ‎  画出图2—3—17‎ 图2—3—17‎ ‎  解 (1)已知U0=220V ‎  P0=44Kw=4.4×104W ‎  I===220‎ ‎  (2)U=U线+U0=IR线+U0‎ ‎  =220A×0.1Ω+220V=240V ‎  (3)I′===400‎ ‎  P线′=I′2R线=(400A)2×0.1Ω=16000W ‎  增容前:P线=I′2R线=(200A)2×0.1Ω=4000W ‎  △P线=P线′-P线=16000W-4000W=12000W ‎  (4)分析:在U0,P0一定时,I不能减少,使P线=I2R线减小的方法,应减小R线.  ‎ ‎  ∵ 导线电阻与材料、长度、横截面积有关 ‎  ∴ 长度一定,可换用电阻率小的导线或适当增加线的横截面积,这样可以减小电阻.‎ ‎  答案 (1)220A (2)240V (3)12000 W ‎  例21 已知两个小灯泡L1、L2的额定电压均为U额,在额定电压下通过L1的电流I1是通过L2电流I2的2倍,若把灯L1、L2串联后接到电压为U的电源上,则 (  )‎ 图2—3—18‎ ‎  ∴ ==‎ ‎  串联电路:==‎ ‎  选项A:U=U额 U1=U额,U2=U额,L2正常发光 ‎  选项B:U1≠U额,U2≠U额,所以L1、L2都不能正常发光 ‎  选项C:U1=U额,U2=U额,L2烧毁,导致L1不能正常发光 ‎  选项D:只要U1=U额,U2就要烧毁,所以L1总不能正常发光 ‎  答案 A、D ‎  例22 将标有“6V 3W”的灯泡L1和标“4V 4W”的灯泡L2串联起来接入电路,欲使其中一盏灯能够正常发光,电源电压应是 (  )‎ ‎  A.12V B.8V C.10V D.16V ‎  精析 求出两盏灯的电阻,分析加在灯上的实际电压是“大于”“等于”还是“小于”UE、(U额为额定电压)‎ ‎  画出电路示意图2—3—19,并标出灯的电阻.‎ 图2—3—19‎ ‎  解灯L1和L2电阻:‎ ‎  R1===12Ω ‎  R2===4Ω ‎  R1、R2串联 ===‎ ‎  若L1正常发光, U1′应=U1=6V ‎  则U2′应=U1′=2V,L2比正常发光暗 ‎  U=U1′+U2′=6V+2V=8V.B选项符合题意 ‎  若L2正常发光,U2′应=U2=4V.‎ ‎  若L1上电压,U1′=3 U2′=12V,  ∵ U1′=2U1  ∴ 灯L1烧毁,因此电源电压不能取12V+4V=16V.‎ ‎  答案 B.‎ ‎  例23 将一个阻值是4 Ω的电热器放进质量是0.5kg的冷水中,通过电热器的电流是5A,且电热器放出的热量全部被水吸收,则7 min可使水温升高多少度?‎ ‎  精析 利用焦耳定律和热学中物体吸放热的公式求解.‎ ‎  已知:R=4Ω I=5A t=7 min=420s, m=0.5kg ‎  求:(t-t0)‎ ‎  解 Q放=I2Rt=(5A)2×4Ω×420S=4.2×104J ‎  Q吸=Q放 ‎  (t-t0)===20℃‎ ‎  答案 20℃‎ ‎  例24  (广东省中考试题)某电热饮水器上有A、B两根电热丝,将两根电热丝串联接在电源上,20 min可将饮水器中的水加热至沸腾;若将A单独接到同一电源上,同样使初温和质量相同的水加热至沸腾,需要8 min;若将B单独接在同样电源上,使初温和质量相同的水加热至沸腾,需要多长时间?(不计热损失)‎ ‎  精析 电热丝串联或单独使用,都接在同样电源上,放出的热量可用Q=t计算三种情况水吸热相同,Q放=Q吸,三次电热丝放出的热量相等.‎ ‎  解 Q串==t1‎ ‎  QA=t2‎ ‎  Q串=QA ===‎ ‎  ∴ =‎ ‎  又∵ QB=QA ‎  ∴ = t2‎ ‎  t3=×t2=×8mm=12min ‎  答案 12 min