電功率計算
·比例問題
·滑動變阻器最大功率問題
·范圍值（安全）問題
·練習
電功率計算問題是每年中考的必考題，近兩年中考分值佔比在5分左右，不過每年電學計算壓軸題基本都是考察歐姆定律或者電功率的計算，因此電功率還是尤為重要的，同學們需要做到得心應手．
這種題目考查重點串聯電路和並聯電路的電流、電壓、電功率與電阻的比例關係，是重要的、基本的電學規律，在熟練掌握的前提下，應用於解決具體的電學問題．
【例題1】兩個電阻R1和R2串聯，已知R1：R2＝2：3，則通過兩電阻的電流之比I1：I2＝ ；兩電阻兩端的電壓之比U1：U2＝ ；通過兩電阻的電流做的電功之比＝ ；電功率之比＝ ；如將R1和R2並聯，則通過兩電阻的電流之比I1：I2＝ ；兩電阻兩端的電壓之比U1：U2＝ ；通過兩電阻的電流做的電功之比＝ ；電功率之比＝ ．
答案解析：1：1；2：3；2：3；2：3；3：2；1：1；3：2；3：2．
①如果把它們串聯在電路中，因為電流處處相等，所以通過它們的電流之比I1：I2＝1：1；因為用電器兩端電壓與其阻值成正比，所以它們兩端的電壓之比U1：U2＝2：3；由W＝UIt可知，通過兩電阻的電流做的電功之比為W1：W2＝U1：U2＝2：3；因為用電器消耗的功率與其阻值成正比，所以由P＝I2R可知，各自消耗的電功率之比P1：P2＝2：3；
②如果把它們並聯在電路中，因為支路電流與其阻值成反比，所以通過它們的電流之比I1′：I2′＝3：2；因為支路兩端電壓相等，所以兩端電壓之比U1′：U2′＝1：1；由W＝UIt可知，通過兩電阻的電流做的電功之比為W1′：W2′＝I1′：I2′＝3：2；因為用電器消耗的功率與其阻值成反比，所以由P＝U2/R可知，各自消耗的電功率之比P1′：P2′＝3：2．
滑動變阻器RP與定值電阻R0串聯，RP的電功率P=UI-I2R0,當I=U/2R0即RP=R0時，滑動變阻器電功率取到最大值U2/4R0．
此類問題可以作為結論記住，可以大大提高選擇填空題的做題效率
【例題2】如圖甲所示電路中，R為定值電阻，R1為滑動變阻器．圖乙是該滑動變阻器滑片從一端移至另一端過程中變阻器的電功率與其電阻的關係圖象．下列說法正確的（ ）
A．電源電壓為3V
B．電壓表的最大示數為2V
C．定值電阻R的阻值為20Ω
D．整個電路功率變化了2.4W
答案解析:D
AC、R1的電功率P=UI-I2R,當I=U/2R即R1=R時，滑動變阻器電功率取到最大值U2/4R,由圖像乙可知當R1=R=10Ω時，R1的電功率P取最大值U2/4R=0.9W，解得電源電壓為6V，故AC錯誤；
B、當R1＝20Ω時，變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，電壓表的示數最大，則電壓表的最大示數U1＝I2R1＝0.2A×20Ω＝4V，故B錯誤；
D、當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，電路的總電阻最小，整個電路的總功率最大，則P大＝U2/R＝3.6W，當R1′＝20Ω時，變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，整個電路的總功率最小，則P小＝UI2＝6V×0.2A＝1.2W，所以，整個電路功率變化了：△P＝P大﹣P小＝3.6W﹣1.2W＝2.4W，故C正確．
此類問題難度稍大，綜合了電路分析，串並聯電路電壓和電流的規律和歐姆定律計算的內容，做此類題目時一般我們通過電阻的範圍去計算出電路中電流的範圍，再去計算電功率的範圍，不過要注意在計算時各用電器均不可超過額定電壓和額定電流（額定電壓和額定電流一般同時取得，考慮一個即可）．
【例題3】現有兩個燈泡L1、L2，分別標有「10V 10W」和「9V 5.4W」的字樣，當將它們串聯使用時，電路兩端允許加的最大電壓是 V，電路消耗的最大功率是 W．將它們並聯使用時，幹路允許通過的最大電流是 A，電路消耗的最大功率 W．
答案解析：15；9；1.5；13.5．
（1）由P＝UI可得，燈泡L1的額定電流：I1額＝P1額/U1額＝10W/10V＝1A，燈泡L2的額定電流：I2額＝P2額/U2額＝5.4W/9V＝0.6A，當把它們串聯起來時，為了保證兩燈的安全，電路中的最大電流I＝I2額＝0.6A，燈泡L1的電阻：R1＝U1額/I1額＝10V/1A＝10Ω，燈泡L2的電阻：R2＝U2額/I2額＝9V/0.6A＝15Ω，串聯的總電阻：R＝R1+R2＝10Ω+15Ω＝25Ω，則串聯電路的最大總電壓：U＝IR＝0.6A×25Ω＝15V．電路消耗的最大功率：P＝UI＝15V×0.6A＝9W．
（2）由題可知U1額＞U2額，當把它們並聯起來時，為了保證兩燈的安全，最大電源電壓U′＝U2額＝9V，此時L2正常發光；L1中的電流：I1′＝U′/ R1＝9V/10Ω＝0.9A，L2中的電流：I2′＝I2額＝0.6A，則並聯電路的最大總電流：I＝I1′+I2′＝0.9A+0.6A＝1.5A．電路消耗的最大功率：P′＝U′I′＝9V×1.5A＝13.5W．
【例題4】如圖所示的電路中，電源電壓恆為5V，電壓表V1、V2的量程均為0～3V，電流表的量程為0～0.6A，滑動變阻器的規格為「20Ω 1A」，燈泡標有「2.5V 1.25W」字樣．閉合開關後，若要求三隻電錶的示數均不能超過所選量程，且燈泡兩端電壓不能超過其額定值，不考慮燈絲電阻的變化，則下列說法正確的是（ ）
A．電流表示數的變化範圍是0.4A～0.5A
B．整個電路的最大功率是3W
C．燈泡的最小功率為1W
D．滑動變阻器的電阻允許調節的範圍是5Ω～6Ω
答案解析：A
由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表V1測燈泡兩端的電壓，電壓表V2測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）燈泡標有「2.5V 1.25W」字樣，根據P＝UI可得，燈泡的額定電流：IL額＝PL額/UL額＝1.25W/2.5V＝0.5A，因為串聯電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，滑動變阻器的規格為「20Ω 1A」，所以電路中的最大電流為Imax＝IL額＝0.5A，該電路的最大功率：Pmax＝UImax＝5V×0.5A＝2.5W，故B錯誤；根據I＝U/R得燈泡的電阻：RL＝UL額/IL額＝2.5V/0.5A＝5Ω，此時電路中的總電阻R＝U/Imax＝5V/0.5A＝10Ω，因為串聯電路中總電阻等於各分電阻之和，所以滑動變阻器接入電路中的最小阻值：R滑＝R﹣RL＝10Ω﹣5Ω＝5Ω；
（2）根據串聯電路的分壓特點可知，當電壓表V2的示數最大為3V時，電路中的電流最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，因串聯電路的總電壓等於各分電阻兩端的電壓之和，則此時燈泡兩端的電壓：UL＝U﹣U滑max＝5V﹣3V＝2V，電路中的最小電流：Imin＝UL/RL＝2V/5Ω＝0.4A，所以電路中電流變化的範圍是0.4A～0.5A，故A正確；燈泡的最小功率：PLmin＝ULImin＝2V×0.4A＝0.8W，故C錯誤；根據I＝U/R得滑動變阻器接入電路中的最大阻值：R滑max＝U滑max/Imin＝3V/0.4A＝7.5Ω，所以滑動變阻器的電阻允許調節的範圍是5Ω～7.5Ω，故D錯誤．
【練習1】如圖所示，電源電壓保持不變，開關S斷開後，燈L1和L2都正常發光，甲、乙兩個電錶示數之比為5：3，此時燈L1和L2的電功率之比為（ ）
A．2：3 B．3：2
C．3：5 D．5：3
【練習2】額定電壓為3V的小燈泡L，I﹣U圖象如圖甲所示，把L接入．圖乙所示電路中，將滑動變阻器的滑片P移至B端，閉合開關S，電壓表示數為1.5V；再將滑片P向左移動直至電壓表示數為3V，已知電源電壓恆定，滑動變阻器銘牌上標有「10Ω 2A」，下列說法錯誤的是（ ）
A．電源電壓為4.5V
B．小燈泡正常發光時，滑動變阻器接入電路的阻值為3Ω
C．在此過程中，滑動變阻器消耗的電功率的最大值是0.9W
D．在此過程中，滑動變阻器消耗的電功率的最小值是0.75W
【練習3】如圖甲所示，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，滑動變阻器R2的最大阻值為30Ω，電流表的量程為0～3A，電壓表的量程為0～15V．電壓表的示數與滑動變阻器R2的關係如圖乙所示．開關S閉合後，為了保證電路安全，則下列結果正確的是（ ）
A．R2的阻值變化範圍是4Ω ～30Ω
B．電流表的示數變化範圍是0.4A～1.2A
C．R1上消耗的功率範圍是1.6W～14.4W
D．電路消耗的功率範圍是14.4W～36W
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