第16章电能与电功率例题与习题

第16章电能与电功率例题与习题

作者：未知来源：转载发布时间：2008-2-28 0:13:29 发布人：zyt

减小字体增大字体例题

【例1】一把电烙铁接在220V的电路中，通过的电流是350mA，问通电1h消耗了多少电能？【分析】只需求出在1h的电功，就可知道所消耗的电能。

【解答】由电功的公式得

W = UIt = 220V×0.35A×3600s = 2.8×105J

电烙铁1h消耗电能2.8×105J。

【例2】一定阻值的电阻，接在电压为3V的电路上，消耗的功率为0.6W，求这个电阻的阻值，5min电流做功多少？

【分析】：由于这是纯电阻电路，可用P = U2/R求电阻，由W = Pt求出电功。

【解答】由P = U2/R 得

R = U2/P = (3V)2/0.6W = 15Ω

由根据W = Pt = 0.6W×5×60s = 180J

这个电阻的阻值是15Ω，5min电流做的功是180J。

【例3】1kwh的电能能使一只“220V 40W”的灯泡正常工作几小时？

【分析】由公式P = W/t得t =W/P，即可求解。若W 取kW·h ，P 取kW，则t 的单位即为h.

【解答】由P = W/t 得

t = W/P = 1kW·h/0.04kW = 25h

[答]使电灯工作25h。

【例4】某校教学大楼有教室24间，每间教室装有“PZ220-40”白炽灯6只。

（1）求引入大楼照明线中的电流；

（2）若平均每日用电3h，每月以30日计，每月耗电多少度？

【分析】可由P=UI及并联电路中I=I1+I2+……求出大楼照明线中的电流I可由W=Pt求耗电量。【解答】（1）每个教室用电的功率是

P = 40 ×6W = 240W

全楼用电的总功率

P总= P ×24 = 5.76 ×10３W

所以I总= P总U = 5.76 ×10３W/220V = 26.2A

（2）全楼月耗电量

W = P总t = 5.76kW×3×30h = 518.4kW·h = 518.4度

[答]（1）照明线中电流是26.2A；（2）每月耗电518.4度。

【例5】长短粗细均相等的铜丝、铁丝、铅丝串联在电路中，通电后( )

A.铜丝发热多

B.铁丝发热多.

C.铝丝发热多

D.三者相同

【分析】电流通过导体产生的热量Q = I2Rt，三根金属丝串联时，因为通电时间及电流强度均相等，且铁丝的电阻最大，所以铁丝发热最多。【解答】B

【例6】一台洗衣机的电动机功率为120w，在220V电压下工作，求：(1)通电10min它消耗多少电能？(2)能不能算出在10min内产生的热量是多少？

【分析】要计算电动机消耗的电能，可计算电流做功，电流做了多少功，就消耗了多少电能。因电动机消耗的电能没有全部转化为热，因此发热和消耗的电能并不相等。

【解答】(1)W = Pt = 120W×600s = 7200J。

(2)不能，因为电流通过电动机时，只有一小部分电能转化为内能，而大部分的电能转化成机械能了。要想求电动机在10min内产生的热量，还要知道电动机正常运转时通过的电流和电动机线圈的电阻是多少，再利用公式Q = I2Rt 计算。

[答](l)消耗电能7200J；(2)无法算出热量。

【例1】用伏安法测定额定电压为2.5V的小灯泡的电阻和额定电功率。

(l)在未完成的电路[图1(a)]中，导线的接头M应连在滑动变阻器的____接线柱上(填：A，B，D)。

(2)闭合开关S后，电压表的示数为0.5V。要使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P 向移动(填：A，B)。

(3)小灯泡正常发光时，电流表的示数[图1(b)]是_________A。

(4)小灯泡正常发光时的电阻R= ________Ω。

(5)小灯泡的额定功率P = ___________W。

【分析】伏安法测电阻、测电功率，是利用电压表、电流表分别测出待测电阻的电压U 和电流I，再根据R = U/I 算出电阻值，由P = IU 算出电功率。本题要测小灯泡正常发光时的电阻，要求调节小灯泡的电压，因此要用到滑动变阻器。

【解答】(1)从图(a)中滑动变阻器的滑片所在的位置，可知导线M可以和接线柱A或B连接，但不能和C连接。

(2)要使小灯泡正常发光，应使它两端的电压从0.5V增大到2.5V，因此要增大电路的电流，采取的方法是减小滑动变阻器的电阻。如果M接在A处，这时使用的是靠近A端的电阻丝，应将滑片P向A端移动；如果M接在B处，应将滑片P向B端移动。

(3)电流表使用的是0～0.6A档，这时指针指在0.4～0.6A的中间，故示数是0.50A。也可以这样读数，这一量程每一小格(最小分度值)是0.02A，指针偏过了25格，故示数是0.02×25 = 0.50A。

(4)正常发光时电压U = 2.5V，电流I = 0.5A，故电阻R = U/I =5Ω。

(5)小灯泡的额定功率P = IU = 0. 5 ×2.5W = 1. 25W。

[说明]用电流表和电压表(即伏安法)测小灯泡的电阻和额定功率是初中电学中两个重要的学生实验。学习中应注意对这两个实验的相同之处与不同之处加以对比分析。

【例7】在做测定小灯泡电功率的实验时，有一位同学分别设计了四个实验电路图，如图２，其中正确的是：( )

图２

【分析】因为该实验需要测小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，所以电压表要并联小灯泡两端，电流表要与小灯泡串联。滑动变阻器只有与小灯泡串联才能通过改变自身阻值来改变小灯泡两端的电压。而图(a)中两电表的位置正好接反了；图(b)中电压表测的是电路总电压；图(C)中滑动变阻器与小灯泡并联，所以正确的只有(d)。

【解答】(d)

习题

填空题

1．学生用的语言复读机工作电压是6V，在工作电流是250mA时，则此复读机消耗的功率是W，若此复读机连续工作30min，电流做的功是J。

2．下表是某电水壶的铭牌．从铭牌中可知，在额定电压下通过电水壶的电流是A(保留一位小数即可)，1min内消耗的电能为.

3．一个标有“220V 100W”的灯泡，它的灯丝电阻为484 Ω，在正常发光时，

通过它的电流是A。

4．（04江西南昌）小新同学的电能表四月底的读数是587.6kWh，五月底的

读数如图2所示，如果每度电0.6元，则这个月应付电费元，这个

电能表正常使用时，允许接入用电器的最大功率是W. 图2

5．手机、数码相机等常用充电电池作为电源，图3所示是某手机电池铭牌，观察可知该电池的电压是V。它充足电后所储存的电能是J。