电功率计算题-十大类(有答案教学提纲
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W=P/t的应用
“220 V 500 W”的小电炉子接在家庭电路中使用,求:(1)半个小时内它能放
?(2)你还能算出该电炉子的哪些物理量?请任意选择两个计算
(1)因为电炉子消耗的电能全部用来产生热量,
所以Q=0.9 ×106 J
(2)I=2.3 A,R=96.8 Ω
答:能算出的量有炉子的电流约2.3 A和电阻约96.8 Ω。
.接在家庭电路上的一盏灯,在10 min内消耗的电能是2.4×104 J.求这盏
.
、0.18 A
一台额定电压为220V,制冷额定功率为1000W的空调,温度设定从原来24℃
28℃,仅此一项措施,家中的电能表平均每天少走2.5kW·h。求:
1)这台空调正常制冷时,工作电流是多少?
2)这台空调一个月(按30天计算)可节约电能多少kW·h?
3)某“希望小学”,每间教室有两盏“220V 40W”电灯,那么这台空调一个
?
75 937.5
一个电热水器,其额定电压是220 V,他将家中的其他用电器全部关闭,将电
12 min,他发现电能表的示数增加了0.1度,请你帮
1)这个电热水器的功率多大?
2)这个电热水器正常工作时的电流多大?
3)这个电热水器正常工作时的电阻多大?
(1)500 W(2)2.27 A(3)96.8 Ω
一个额定电压为2.5 V的小灯泡,正常发光时通过灯丝的电流为0.2 A,求
1)小灯泡的额定功率;
2)小灯泡发光时的灯丝电阻;
3)通电1 min小灯泡消耗多少电能?
额=U额·I额=2.5 V×0.2 A=0.5 W.
2)由欧姆定律I=可得R=,所以小灯泡发光时的灯丝电阻为:
==12.5 Ω.(3)W=Pt=P额×60 s=0.5 W×60 s=30
电阻R1和R2并联后,接到6V的电源上.若开关闭合后,电流表A1、A的示数
0.1 A和0.3 A.求:(1)电阻R1的阻值;(2)通过电阻R2的电流;(3)电
R1的发热功率?
Ω 2.0.2 A 3.0.6 W
有、两个电阻,将它们并联后接到一个电源上.已知.测得电路中的总
1A.
1)中的电流. (2)的功率是多大?
(1)0.6A(2)7.2W
一个小灯泡与一个的电阻串联在10V的电路中,恰好正常发光,这时
W,求小灯泡正常发光时的电阻是多少?
.点拨:根据定值电阻R同灯泡串联在10V的电路中里,小灯泡
5W可列式为,解之,.
“6V3W”的小灯泡一个,18伏的电源一个。要使灯泡正常发光,应在电路中
欧姆。串联。6瓦特。
,将一未知电阻R的两端连在电源上,测得通过R的电流强度为0.3安培;若
R与一个20欧姆的电阻串联后再连在同一电源上,测得通过它们的电流为0.4
(1)电阻R的阻值。 (2)电源的电压。
(3)电阻R单独接在电源上,每分钟产生的热量。
欧姆。(2)3伏特。(3)54焦耳。
将一只小灯泡与一只阻值为4Ω的电阻串联后,接在电压为8 V的电源上,恰
4 W,求小灯泡的额定电压?47) 4 V
一根阻值为20Ω的电炉丝做成电热器,
接上10V电源能正常工作;用这个电
0.64
电热器正常工作的电流和额定功率;
小灯泡的电阻值。
1)电热器正常工作电流: 电热器额定功率
(2)电热器与小灯泡串联后
P实=0.64P额
灯泡L与电阻R并联,已知R的电阻值是L灯泡电阻值的4倍,此时安培表的
I1=2.5安培,若将灯泡L与电阻R串联如图所示,则灯泡L的功率P2=0.64
(1)灯泡L与电阻R串联时安培表的读数I2是多少?(2)灯泡L的电阻
是多少?
安培。4欧姆。
利用标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2进行实验。
1)当L1正常发光时,通过L2的电流为_____A;
2)如图1甲所示,A,B分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关
现将两灯连入如图1乙所示电路中,使其中一个灯泡正常发光,则电
_____W。
.1;4。(提示:图乙中L1与L2串联,因为L1的额定电流大于L2的额定电
L2,此时电路中的电流是0.5A,L的功率是3W,由图甲
L1的电压是2V,所以L1的功率是1W,电路消耗的总功率是4W。)
上标有“2.5V 1W”字样,电源为4.5伏特,量程为0~0.6安的电流表。
当K1、K2都打开时,滑片P在滑动变阻器的哪一端?
当闭合K1,调节滑动变阻器,使电流表中的读数多大时,小灯
若此时将开关K2闭合,问通过电流表的电流会不会超过量程?
端
安培 5欧姆
安培,超过了电流表量程。
电源电压为24V,灯泡上标有“12 V 9 W”的字样,若关闭 S,当滑动变阻器
P在变阻器中点c时,灯泡正常发光。
求滑动变阻器的最大值。(2)当滑动变阻器滑片滑
b时,你能求出哪些物理量?请写出求解每个物理量的过程及结果。
(1)首先利用已知条件求出滑动变阻器的最大值。
因为灯泡正常发光且是串联电路,
所以I灯=0.75 A,因为灯与滑动变阻器串联,所以I灯=I滑。
Rac=16Ω
所以R滑=2Rac=32Ω。’ (2)根据上述内容,还可以求出通过灯泡的电
灯泡两端的电压、灯泡消耗的功率,还可以求出此时滑动变阻器两端的电压、
R灯=16Ω
I=8 V,
P'=4W 一8 V=16 V,
P'滑=8 W,R总=48Ω,
P总=12W
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端c点移动到最左端a点的过程中,
P分别置于a、b、c三点时电表的示数(见下表),已知小灯泡L的额
6V,求:
a点 b点 c点
表/V 6 2.5 1.5
表/v 0 3.5 4.5
表/A 0.6 0.25 0.15
电源电压。(2)小灯泡的额定功率。(3)滑动变阻器的最大值。
滑片P在移动过程中,电路消耗的最大功率与最小功率之比。
【答案】 (1)U=6 V (2)额定功率P=3.6 W (3)最大阻值R=30 Q
(4)最大功率P=3.6 W 最小功率P=0.9 W 比=4
电源电压u=7.5v , R 为保护电阻,L 为标有
“6 V 3w”的小灯泡,电流表
0~0.6A ,电压表量程为0~3v 。闭合开关S 后,要求灯L两端的电压
且两电表的示数均不超过各自的量程,则滑动变阻器允许接入
。
是标有“6V 3W“的电灯,电压是8伏特的电源求:电阻R和滑动变阻器RW
才能使滑动变阻器的滑片P无论在什么位置上,加在电灯两
3~6伏特的范围。
欧姆。16欧姆。
总电压是分配到各用电器上的,且电阻越大其电压就越大;电阻
当变阻器触头P滑到最左端时,灯泡两端电压最高且不能超
6伏特,这样就必须让P两端电压不得小滑动头P滑至最右端时,灯泡两端电
3伏特,根据
滑动变阻器的滑动片P从中点移到b端时,电压表前后示数之比是1.6∶1求:
在变阻器中点和P在b端时电灯L消耗电功率之比;(2)若变阻器的阻值
欧,电灯L的电阻是多少?
(2)20欧姆。
提示 (1)由于电源电压和电灯L的电阻不变,所以滑动变阻器的滑动片P
b端时,改变了电灯电阻和滑动变阻器有用部分间的电压分配,伏特
就表明了这一电压分配的比值;又因为当R一定时,它消耗的
R上的电压平方成正比,表达式为:
(2)设电灯电阻为R,根据部分电路欧姆定律,应用比例法可知,滑
解上述方程便可求出电灯的电阻。
∴R=20Ω
调节滑动变阻器使电压表读数为10伏时,变阻器的电功率为10瓦,调节滑动
电压表的读数为5伏,此时变阻器的电功率为7.5瓦,求
U和定值电阻R0的大小。
伏特。10欧姆。
提示 电阻R0和滑动变阻器的有用部分(即滑动头以左的部分)相串联,
R0在滑动变阻器滑动头处于先后两
U1和U2,由于R0和R串联分压作用,
R上的电压先后应为(U-U1)和(U-U2)但通过
后,利用电功率的计算公式便可求解。
电源电压为18.5V,电阻R0=10Ω,当S1、S2都闭合且滑片P置于滑动变阻
2.22A,当S1、S2都断开且滑片P置于滑动变阻
0.5A,灯泡正常发光.求:(1)滑动变阻器的最大
(2)灯泡的额定功率及其电阻值.
1)当S1、S2都闭合且滑片P置于滑动变阻器的右端时,流过R0的电流
流过滑动变阻器的电流I=2.22 A-1.85 A=0.37A
滑动变阻器的最大电阻值:
(2)当S1、S2都断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时,变阻器与灯泡串
电路中总电阻:
灯泡的电阻:
灯泡的额定功率:
灯L上标有“6V 3W”字样,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P滑到某一
M时,电压表的示数为,滑动变阻器的功率为,灯L与电阻的电功
1∶2;当滑动变阻器的滑片P滑到另一位置N时,电压表的示数为,
,且、.求:滑动变阻器滑片P在M、
之间滑动时滑动变阻器的阻值变化范围.
滑到M时,灯L
和串联,有:
不变,有:
滑到M时,有:
①
滑到N时,有:
②
P在M、N.—48之间滑动时滑动变阻器的阻值变化范围是6
滑动变阻器的阻值是R,电源提供的电压U不变,请通过计算说明,变阻器
P置于何处时,变阻器上消耗的电功率最小,最小电功率是多大?(触
P始终在变阻器两端点之内)
所以,当触头P在变阻器的中点时,R总达到最大值,此时滑动变阻器上
P最小=4U2/R。
电源是9伏,小灯泡是“6V 3W”,滑动变阻器滑动片P从M移到N时,连入
0变到12欧。
当滑片P停在N端时,小灯泡正常发光,伏特表的读数是4.5伏,这时安培
小灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路中的电阻应是多少?
、(l)0.375安培。(2)6欧姆
饮水机是一种常见的家用电器,其中S是一温度控制开关,当水温升高到一定
R0是饮水机加热管的电阻,R
、R的阻值受温度变化的影响,表中的功率均指加热管的功率)。
220V
50Hz
550W
22W
1)用你学过的物理知识推理、说明开关S闭合时,饮水机是处于加热状态,
(2)求R的阻值。
加热状态,当S闭合后只有R0接入电路,在电压不变时,电路中的电阻变
如图电饭锅的电原理图,当控制开关闭合时电饭锅处于加热煮饭状态,此时功
1000W。饭熟后,控制开关自动断开,电饭锅处于保温状态,若此时电饭锅
100W,求电热板和保温器的电阻各为多少(假设电阻值不随温度的变
?
是家用电饭锅的简化电路示意图.S1是限温开关,靠手动闭合.当温度达到
℃时自动断开,不能自动闭合,S2是自动开关,当温度超过80 ℃时自动
,温度低于70 ℃时自动闭合.电阻R2的阻值是1886 Ω,R1是工作电阻,
50 Ω.锅中放好适量的米和水,接入家庭电路,闭合手动开关S1后,
.求
1)加热过程中电饭锅消耗的电功率P1是多大?
2)保温过程中电饭锅消耗的电功率P2是在哪两个值之间跳动?
1)电饭锅加热过程中,R2被短接,只有R1在工作,所以加热过程电饭
R1消耗的功率.
Ω,U=220 V
=968 W.
2)保温状态由R2控制.温度超过80 ℃时,S2自动断开,此时R1与R2串联.
P2====25 W
70 ℃时,S2自动闭合,R2被短接.电饭锅消耗功率P2′=P1=968 W.
25 W和968 W间跳动.
图是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路.其
电动机通电后可以送风,正常
(1)要送热风,选择开关应放在_____间.(填
,当送冷风时,通电5min,电流所做的功是多少?(3)
55Ω,当送热风时,电路消耗的总功率是多少?
1)AB(2)3.6×104J(3)1000W
是温控开关,为发热板,当饮水机处于加热
S
1)试确定温控开关S接a或b时,分别对应的工
2)若饮水机加热
时发热板的功率为550W,而保温
88W,求电阻的阻值。
1)S接a为保温状态,S接b为加热状态
2)加热时,工作,断开
与串联
左边虚线框内有两个阻值相等的电阻R1、 R2和一个开关S1,当开关S1闭合
0.2 A,电路的总功率增加1.6 W。请画出两种可能的
U和电阻R1、R2的值。
U=8 V R1=R2=40 Ω(或20Ω)
电热炉内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的发热电阻,用一个旋转开
当电热炉只有发热电阻R1工作时,通过它的电流
?
若要求电热炉发热功率最大,R1、R22应怎样连接?
工作原理图,其中的旋转开关内有一块绝缘圆盘,
0,1,2,……9共10个金属触
C时,金属滑片将3、4触点接
同时也将8、9触点接通。试分析旋转开关的箭头
?
一个旧电热暖手器.铭牌上表示额定值的字样中.能看清的只有“24W”几个
为了能正确地使用这台电器,他找来一只标有“600Ω、0.4A‘宇样的电阻,
电热暖手器和开关串联起来接到家庭电路中。然后进行如下实验和观
将开关接通后,电能表在5min内恰好转动411转;断开开关后电能表在3min
240转.已知他家电能表上标有3000r/kW·h(表示每消耗l kW·h
3000转),家庭电路电压为220V,张明做实验时间内,
假定电热暖手器和电阻的阻值都不随温度变
(1)电热暖手器额定功率是多少?
除做实验的支路外,张明家3min用电多少千瓦时?
电热暖手器和电阻支路的功率是多少?
电热暖手器的额定电压是多少?(结果保留整数)
答案:24W、0.08 kW·h、44W、110V。
电炉铭牌模糊不清了,为了测出电炉的额定功率,让家里的所有用电器都停止
只接入电炉让其正常工作,然后观察家里正在运行的电能表,电能表上标
1 min转盘转了50转,那么:
电炉的额定功率是多少?
小明同学觉得电炉使用不方便,想对电炉进行改装:使电炉的功率可以为额
1/4,请你利用一个开关和一个定值电阻帮他设计
.
(1)1 kW
2 将开关与定值电阻并联后再与电炉丝串联 R=48.4 Ω
家庭电路----比较节能灯和白炽灯
又有电子节能灯,究竟选择哪一种好呢?课外活动小组
25 W的白炽灯与5 W的
45 W的白炽灯与9 W的电子节能灯、60 W的白炽灯与11 W的电子
.他们选择其中的一组进行研究,收集了有关数据如下
额定电压(V) 额定功率(W) 寿命(h) 每只售价(元) 每度电费
元)
220 60 1000 1.5 0.4
220 11 5000 30 0.4
通过计算,说明你买照明灯时将做怎样的选择(写出依据的物理
.
白炽灯正常工作5000 h相当于5只白炽灯均正常工作1000 h消耗的电能
元/kW·h=120元.灯
5只×1.5元/只=7.5元,共付费:120元+7.5元=127.5元
5000 h消耗的电能W2=P2t=0.011 kW×5000 h=55
kW·h×0.4 元/kW·h=22元.节能灯费用为30
元,共付
22元+30元=52元.
在照明效果相当,正常工作时间相同的情况下,使用电子节能灯既省电又
家庭电路----电烙铁----消耗的功率
通电后如果较长时间不用,烙铁头由于温度过高发
.某工人师傅将电烙铁的电
.如果电烙铁上标有“220 V 100 W”字样,灯泡的
242 Ω,当开关断开时电烙铁消耗的功率是多少?(设电烙铁、灯泡的
用R1=121Ω、R2=60.5Ω的两根电阻丝,两个开关(S1、S2)设计有低、中、
1)取暖器工作于低档时,S1、S2的断开或闭合情况是怎样的? 此时
2)电取暖器工作于高档时,S1、S2的断开或闭合情况是怎样的?此时电路的
小灯泡L标有“6V 6W”字样,R2=3Ω,当S1、S2都闭合时,电流表示数为
,这时小灯泡L正常发光,求:
电源电压U
电阻R1的阻值
当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率
1)I1=1.82A,P1=400W (2)I2=3.64A,I=5.46A,P2=800W,P=1200W
为标有“6V 3W”字样的灯泡,R2的阻值为12欧姆。
电键K1、K2断开时,L恰好正常发光,这时电流表是多少?
电键K1、K2闭合时,示数表为1.1安培,求电阻R1的阻值。
安培。(2)120欧姆。
该题的关键是:首先要弄清电键开、闭时的电路连接。
当K1、K都断开时,该电路中的R2、灯泡L和安培表成串联关系,如图73
(2)当K1、K2闭合时,灯泡L被短路,于是R1、R2便形成并联关系,安培
74所示。
另外,还需注意分析题目(1)中所述:当K1、K2都断开时,L恰好正常发光,
恰好正常发光的意义是:此时加在L两端的实际电压即是额定电压值,L的实
L的实际电流便是额
(2)当K1、K2闭合时,R1与R2成并联电路。
欧姆,K1、K2都断开时,安培表的读数为0.3安培,伏特表的读数
3伏特,求:
(1)电阻R3=?
(2)K1、K2都闭合时,R1、R2、R3上消耗的电功率各为多少?
欧姆。(2)4.8瓦特。4.8瓦特。0。
提示 (1)当K1、K2都断开时,R2断路,R1和R3为串联,电路如图71所
此时安培表的读数是通过R1的电流也是通过R3的电流,而伏特计的读数是
上的电压U3。
(2)K1、K2都闭合时,R3被短路,R1和R2为并联,电路如图72所示。
由于并联支路的电压相等,又因为R1=R2,所以R1、R3消耗的功率相等,
R3被短路,其上电压为零,或者说R2的电流为零,所以电功率为零。
电池为6伏特,R1=6欧姆,R2=3欧姆,R3=4欧姆。求:
当电键K2打开,电键K1拨到b位置时,求R1中的电流强度?
当电键K2闭合,电键K1拔到a位置时,求R1中的电流强度和R2上消耗的
安培。(2)1安培。12瓦特。
提示 本题的关键是根据电键的开、闭情况画出相应的电路图。
(1)K2打开、K1拨到b时,电路图应为图69所示。
(2)K2闭合、K1拨到a时,电路
图应为图70所示,认清了电路图,计算就
使用电热毯时,发现有高温和低温档,图甲、乙分别为电热毯的模拟电路图
甲中定值电阻R1=10Ω(电热毯外部),电炉丝R2=20Ω,请计算低温档时发
乙中两根电炉丝R2=20Ω、R3=10Ω,计算高温档时发热电功率;
请指出你认为好的设计电路,并说明优点和缺点。
5.4
R1=20Ω,R2=40Ω(1)当开关S1、S2都闭合时,电流表A1的示数是0.6A,
2)当开关S1、S2都断开时,电流表A2的示数是0.2A,求小灯泡的电阻和实
3)小灯泡的额定功率是多少?
总=12V UL=12V (2)RL=20Ω P实=0.8W (3)P额=7.2W
电源电压为6V,R1的阻值为2Ω,R2的阻值为3Ω,R3的阻值为6Ω。求(1)
、S2都闭合时电流表的示数; (2)S1、S2都断开时电路的总功
S1、S2都闭合时,R2、R3并联 总电流
R2+ U/ R3=6/3+6/6A=3A
S1、S2都断开时,R1、R2串联 总功率
R1+R2)=36/(2+3)W=7.2W
3A,总功率为7.2W。
设灯丝的电阻为,且不随温度变化,已知电压且不变,先
S.并调节滑片P使它位于的A处,这时消耗功率为2W;后断开
S,并调节滑片P使它位于的B处,这时消耗的功率为0.25W,电压表
2:1.求:
的电流和之比.
S断开,滑片P位于的B处时,接入电路中的电阻.
答案:2﹕1,4Ω
电源电压为24V,小灯泡标有“4V 2W'字样,定值电阻R2的阻值为240Ω,
S1、S2都断开且滑片P移到滑动变阻器的中点时,灯Ll正常发光,求:
⑴灯泡L的电阻; ⑵滑动变阻器的;
⑶当S1、S2都闭合时,调节滑片P,电路消耗总功率的最小值。
80 9.6
滑动变阻器R0的滑片位于右端,当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数
I1,电阻R1消耗的电功率P1=2W;当开关S1断开、S2闭合时,电流表的示
I2电阻R2消耗的功率为P2=2W。若I1∶I2= 2∶1。求:⑴R0和R2的比
S1断开、S2闭合,滑片位R0中点时,电路消耗的总功率。
、1:2 3.6
当开关S1闭合、s2
P移到B端时,灯L
PL.电流表
I1;当开关s1
s2闭合时,灯L
P L ' ,
I2已
PL:P2=9 : 25 。
l)求电流表的示数
与I2的比值;
2)当开关s1,s2又
p在c 点时,变
,电压表v1的示数为
,电版表v2的示数为
,已知U1:U2=3:2 ,
的电功率为10w ,
L 正常发光。
,会形成不同的电
3:1。求灯
的额定功率。
.间歇性家用电器
照明电路----电冰箱----每次间歇的时间可能是
将一台这样的电冰箱单独接在标
000 r/kW.h”字样的电能表上,测得电冰箱压缩机连续工作10min电能
75转。问:
这台电冰箱压缩机功率是____W;
如果测得该电冰箱某一天耗电1.2 kW.h,设压缩机每次连续工作时间都是
,并且每次工作后间歇时间也相等,那么它每
次间歇的时间可能是
。
50) (1)电能表转盘转过75转,压缩机消耗的电能
w=0.025 kW·h,,电冰箱压缩机的实际功率为:
P=150W
(2)电冰箱连续工作15 min消耗的电能为W=150 W×15×60
.35×105 J;在24 h内压缩机启动次数为n=(1.2×3.6×106)J/
.35×l0s)J=32次;在24 h内,电冰箱压缩机间歇的总时间为24×60 min÷15
次×32次=960 min;在24 h内电冰箱的停机的次数最少为31次,最多为
次,所以压缩机最长间歇时间为t1=960 min/3l≈31min;压缩机的最短间歇
t2=960 min/33=29 min.所以压缩机的间歇时间为29~31min。
.电动机----热量
380 V,工作时流过电动机的电流为2 A,线圈内阻1Ω,
?