电功率--计算题100题含答案及解析1 下载本文

电饭煲容量 额定电压 高温煮饭功率 焖饭保温功率 2L 220V 880W 110W

(1)当开关S闭合时,电饭煲处于高温烧煮挡还是焖饭保温档?且当电饭煲处于高温烧煮挡时工作10min消耗的电能为多少? (2)电热丝R1 和R2的阻值各是多大?

(3)当电饭煲在正常焖饭保温时R1消耗的电功率是多大?

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【答案】(1)5.28×10J;(2)55Ω ,385Ω (3)13.75w

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【解析】由电功公式可求得消耗的电能;由功率公式可求得电热丝的阻值; 由P1=I×R1可求出电功率;解:(1)当开关S闭合时,电饭煲处于高温烧煮挡(1分);

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W=P高温×t=880w×10×60s=5.28×10J(1分); (2)当开关S闭合时,电饭煲处于高温烧煮挡,此时

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R1=U/P高温=(220V)/880w=55Ω(1分)

当开关S断开时,电饭煲处于焖饭保温挡,此时R1和R2串联在电路中则:

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R总=U/P保温=(220V)/110w=440Ω(1分) R2=R总-R1=440Ω-55Ω=385Ω(1分) (3)当电饭煲处于焖饭保温挡时,

I=P保温/U=110w/220V=0.5A(1分)

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P1=I×R1=(0.5A)×55Ω=13.75w(1分) 57.(6分)某建筑工地从相距1000m处的220V电源线上引来两根相同的导线作为乙地照明用电源,并在工地安装了一只合适的标有“3000R/kwh”单相电能表,当接入1盏标有“220V 500W”的白炽灯时发现灯的亮度较暗,检查员为确认灯泡两端的实际电压和导线电阻,做了这样的测试:让这盏灯发光,发现45s内电能表转盘恰好转过12圈(灯泡电阻保持不变,电压对电能表记录没有影响),试求: (1)灯泡发光的实际功率; (2)加在灯泡两端的实际电压; (3)1km长导线的电阻值。 【答案】(1)320W ;(2)176V;(3)12.1Ω/km 【解析】

试题分析:(1)根据电能表转的圈数求出灯消耗的电能,然后由功率公式求出灯泡的实际功率.

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电灯消耗的电能W=12R /(3000R/kW?h)=0.004kW?h=1.44×10J,(要注意单位)

4

灯泡的实际功率P实=W/t=1.44×10J/45s=320W,

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(2)由题意知,灯泡的额定电压是220V,额定功率是500W,由电功率的变形公式R= U/P求出灯泡电阻,已经求出灯泡的实际功率,由电功率公式P= U/R的变形公式U= PR

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求出灯泡的实际电压.

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(2)灯泡电阻RL=U/P=(220V)/500W=96.8Ω,

加在灯泡两端的实际电压U实= PR=320W?96.8?=176V

(3)由电功率的变形公式I= P/U求出流过灯泡的电流,由串联电路特点求出导线上损

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失的电压,

最后由欧姆定律求出导线电阻. 导线电流I=P实/U实=320W/176V=

20A 11导线上损失的电压U线=U-U实=220V-176V=44V, 导线总电阻R总=U线/I=

44V=24.2Ω 20A111km长导线的电阻R线=24.2Ω/2=12.1Ω,(导线有两根,一根火线,一根零线) 考点:电功率的计算;欧姆定律的应用,串联电路分压的特点

58.在如图所示的电路中,电流表的量程为0~0.6A,电压表的最程为0~3V,R3=4Ω。求:

(1)只闭合开关S1时,电路消耗的功率为4W,则电源电压U=?

(2)只闭合开关S2时,灯泡R,1正常发光,R3消耗的功率为0.64W,则灯泡的电阻R1=? (3)只闭合开S3时,在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下,则变阻器R2的取值范围是多少? 【答案】(1)4V;(2)6Ω;(3)4~18Ω 【解析】 试题分析:(1)只闭合开关Sl时,等效电路如下图

电源的电压为U=

=

=4V

(2)只闭合开关S2时:等效电路如下图

电路中电流为I1=I3=此时R3两端的电压为U3=

=

=

=0.4A

=1.6V

电阻R1两端的电压为U1=U-U3=4V-1.6V=2.4V

电阻R1的阻值为R1===6Ω

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(3)只闭合开关S3时,等效电路如下图

①滑片左移时,灯泡正常发光时的电流为0.4A,所以在不损坏电流表和电灯的情况下有:

电路中的最大电流为I=0.4A

此时电路中的总电阻为R===10Ω,

滑动变阻器接入电路的最小值为R2=R-R1=10Ω-6Ω=4Ω; ②当滑片右移时,在不损坏电压表的情况下有: 电压表的示数U2=3V,

R1两端的电压为U1′=U-U2=4V-3V=1V,

此时通过滑动变阻器的电流为I2=I1′===A,

滑动变阻器接入电路的最大阻值为R2===18Ω;

变阻器R2的阻值范围是4~18Ω. 考点:等效电路;欧姆定律;电功率

59.如图所示的电路中,当两个开关都闭合时,电压表示数为12 V,定值电阻R0=20Ω,滑动变阻器R的最大阻值Rab=40Ω。 (1)电源电压是多大?

(2)开关S1闭合,S2断开时,在变阻器滑片P移动过程中,电流表和电压表示数的最小值分别是多大?

(3)定值电阻R0消耗的最大功率是多少?

【答案】(1)12V (2)0.2A 4V (3)7.2W

【解析】分析:(1)当两个开关都闭合时,电压表测量的是电源电压.

(2)开关S1闭合,S2断开时,R0与R组成串联电路;由图可知滑片在a端时,电表的示数最大,电压表测电源的电压,根据欧姆定律求出电路中的最大电流;滑片在b端时,电表的示数最小,电压表测R0两端的电压,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中电流和R0两端的电压.

(3)当滑片在a端时,电路中的电流最大,R0两端电压最大,功率最大.

解答:解:(1)当两个开关都闭合时,电压表测量的是电源电压,因此示数为12V. (2)开关S1闭合,S2断开时,R0与R组成串联电路,

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滑片在a端时,I=

U12=0.6A,电压表的示数为12V, ?R020滑片在b端时,电路中的总电阻为R总=20Ω+40Ω=60Ω, 电路中电流:I=

U12?=0.2A. R总20?40R0两端的电压:U0=IR0=0.2A×20Ω=4V,即电压表的示数为4V.

(3)当滑片在a端时,电路中的电流最大,R0两端电压最大,功率最大, P=UI=12V×0.6A=7.2W.

故答案为:1)12V (2)0.2A 4V (3)7.2W

点评:本题考查了欧姆定律、电功率的有关计算,分析好电路的组成是解题的关键. 60.如图甲所示电路,电源电压为6V不变,滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图乙所示.

问:(1)当R2为10Ω时,电压表V1的示数是多少? (2)当电压表V1示数为2V时,R1的阻值是多少?

(3)滑动变阻器的滑片P在b端时,电阻R1的功率是多少? 【答案】(1)3V (2)10Ω (3)0.1W 【解析】 试题分析:(1)由图象可知,当R2为10Ω时, 电压表V1的示数U1= 3V。 1分 (2)当电压表V1的示数为2V时,

由图象可知R2 =20Ω R2两的电压为U2 1分 根据串联电路特点得

U2=U总-U1=6V-2V=4V, 2

I?I1?I2?U2R2?4V20??0.2A 1

R1?U1I?2V0.2A10? 2

(3)解法一:由图象可知,滑片P在b端时, R1两端电压 U1=1V 1

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P1=U1/R1= (1V)/10Ω=0.1W。 2

解法二:由图象可知,滑片P在b端时,R2=50Ω 根据串联电路特点得

R总=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω,

I总=I1=I2=U总/R总=6V/60Ω=0.1A,

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P1=I1R1=(0.1A)×10Ω=0.1W (对于解法二,可根据步骤给分)

考点:欧姆定律的应用;串联电路的电压规律;电功率的计算.

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