电功率--计算题100题含答案及解析1 下载本文

点评:本题考查了学生对欧姆定律、串联电路的电压关系、电功率的计算的了解与掌握,能从U-R图象上得出相关信息是本题的关键. 61.一个白炽灯上标有“220V 60W”。 (1)它正常工作时的电流为多少? (2)它正常工作的电阻为多大?

(3)它正常工作10h消耗的电能为多少kw·h? (结果保留一位小数) 【答案】(1)0.27A;(2)807?;(3)0.6kW?h 【解析】

试题分析:(1)由P?UI得: I?P60W??0.27A U220V2U2U2(220V)=?807? (2)由P?得: R?RP60W(3)W?Pt=0.06kW?10h=0.6kW?h

考点:电功率 62.(8分)上海桑塔纳牌小轿车的功率为66kW,在高速公路上行驶的最大限制速度可达30m/s. 求:(1)(2分)小轿车在高速公路上行驶时的最小牵引力. (2)(3分)若小轿车内燃机的效率为40%,每小时平均功率为40kW,则每小时消耗多少汽油?(q汽?4.6?107J/kg)

(3分)为了节约能源,某科研所研制出一辆太阳能汽车,车上电池能产生120V的电压,对车上电动机提供10A的电流,电动机的线圈电阻是4Ω,则它的效率是多少? 【答案】(1)2200N;(2)7.8Kg;(3)66.7% 【解析】 试题分析:(1)由P?FV得:小轿车在高速公路上行驶时的最小牵引

P66?103?2200N 力. F??V30(2)因为W?Pt 、Q?mq、??WPt ?QmqPt40?103?3600所以,每小时消耗汽油的质量为m???7.8kg

?q40%?4.6?107(3)电动机的输入功率为P输入=UI=120V×10A=1200W;

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电动机的线圈的发热功率为P发热=IR=(10A)×4Ω=400W; 电动机的输出功率为P输出=1200W-400W=800W

电动机的效率η=(P输出 /P输入)×100%= (800W /1200W)×100%=66.7%。 考点:热机和电动机的效率的相关计算

63.如图所示的电路中,电源电压保持不变。电阻R2的阻值为18欧,只闭合电键S1,电流表A2的示数为0.5安。求:

(1)电源电压U和电阻R2消耗的电功率。

(2)再闭合电键S2,有一个电流表的示数变化了0.6安。请计算出电阻R1的阻值。 【答案】(1)9V;4.5W;(2)15?

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【解析】

试题分析:(1)电源电压即R2两端的电压,∴U?I2R2?0.5A?18??9V

P2?UI2?9V?0.5A?4.5W

(2)开关S2闭合时,电流表A2示数不变,A1示数增大,增大的值为通过R1的电流, ∴I1?0.6A R1?U9V??15? I10.6A考点:欧姆定律在并联电路中的应用

64.(6分)如图所示,R1=20Ω,R2=30Ω,电源电压为6V保持不变,S闭合后,求: ⑴通过R1的电流; ⑵R2两端的电压;

⑶1min内电路消耗的电能. 第21题图 【答案】

⑴ I=U/(R1+R2)=6V/50Ω=0.12A ⑵ U2=IR2=0.12A×30Ω=3.6V

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⑶ W=Ut/R总=(6V)×60s/50Ω=43.2 J

【解析】⑴ I=U/(R1+R2)=6V/50Ω=0.12A ⑵ U2=IR2=0.12A×30Ω=3.6V

22

⑶ W=Ut/R总=(6V)×60s/50Ω=43.2 J

65.(8分)如图所示的电路中,电源电压为8V,R2是阻值为40?的定值电阻,压敏电阻R1的阻值随压力的变化情况如图乙所示。当开关S闭合后,问:

(1)当压敏电阻R1受到的压力从0增加到3N的过程中,电流表示数的变化是 (填“增大”“减少”)?

(2)当电流表示数为0.4A时,压敏电阻受到的压力为多少? (3)当电路连续工作10mim,电阻R2产生的热量为多少?

3?1(4)若此热量的84%给20g的水加热,则水温升高多少?(水的比热容为4.2?10J?(kg??c))

【答案】(1)增大。(2)2N(3)960J(4)9.6℃ 【解析】 试题分析:(1)图示电路为并联电路,当压敏电阻R1受到的压力从0增加到3N的过程中,压敏电阻阻值将减小,该支路电流将增大,另一支路电阻不变,电流大小也不变化,电流表测量干路电流,所以电流表示数将增大。(2)定值电阻R2的电流:I2=U/R2=8V/40Ω=0.2A,干路电流I=0.4A时,压敏电阻电流I1=I-I2=0.4A-0.2A=0.2A,故R1= U/ I1=8V/0.2A=40Ω ,由乙图可以得出当电阻为40Ω时,对应压力F=2N。

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(3)Q2= I2 R2t=(0.2A)×40Ω×10×60s=960J(4)由吸热公式Q吸=cm△t;可得:

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△t =

Q吸?84%cm?960J?84%=9.6℃。 34.2?10J/(kg??C)?0.02kg【考点定位】电路的判断,欧姆定律应用,热量的计算

66.重力灯是英国的里弗斯设计的一款概念环保灯,如图所示。设计师为这款灯找到了“可再生能源”,它就是通过一定的装置将重力势能转化为电能。已知重物质量为20 千克,每次被举高2米,LED 灯的额定功率为1 瓦。(g 取10 牛/千克)

(1)重物每被举高一次,人至少对重物做多少焦的功?

(2)重物重力做的功有50%转化为电能,每举高一次重物能使该灯正常照明多长时间? 【答案】(1) 400J (2) 200s

【解析】(1)解:因为G = mg=20kg×10 N/kg=200N, 故人对重物的功W =Gh=200N×2m=400J。

(2)转化成的电能W 电=50%×W=50 %×400J=200J。 故时间t=

W电P?200J= 200s; 1W(1)欲求功,已知重物的质量,先求其重力,而将重物拉起时,拉力就等于其重力,拉力知道,距离知道,功即可计算得出;(2)求发光的时间,已知电功率,将机械功转化为电能的效率与机械功相乘就是电能,再除电功率就是发光的时间。 考点:功和功率的简单计算。

67.如图所示,标有“6V 2W”字样的灯泡L与电阻R串联后接在电源上,开关S闭合后,灯泡L恰能正常发光,电路消耗的总功率为10W。 求:通电1分钟,电流通过电阻R产生的热量。

【答案】480J 【解析】

试题分析:读题可知灯泡电阻RL?U额2P额(6V)2??18?,灯泡正常发光时电流2WI?P额U额?2W1122=I(R?R)?(A)(18??R)?10W,解得?A, 电路总功率PL总36V32

R=72Ω 电流通过电阻产生热量Q =IRt =(A)2×72Ω×60s=480J

13U22考点:灯泡参数意义及应用,P?UI?IR?综合应用,焦耳定律应用:Q?IRt

R268.有一只标有“220V 40W”的灯泡,接在220V的家庭电路中(设灯泡电阻不变)

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(1)求灯泡正常发光时通过的电流是多大? (2)求灯泡正常发光时的电阻R是多大?

(3)1KW.h的电能可供此灯泡正常工作多长时间?

(4)若实际电压为200V,则灯泡的实际功率为多大?灯泡发光情况如何?

【答案】

【解析】略

69.图甲所示是小明的调光灯电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后,滑片P从A端滑到B端的过程中,小灯泡的I—U关系图像如图乙所示。(电阻丝AB的阻值不随温度变化)

求:(1)小灯泡的额定功率; (2)电阻丝AB的总电阻;

(3)当AB连入电路的阻值R1=2.5Ω时,灯泡消耗的功率为3.2W,此时灯丝的阻值为多少。 【答案】(1)6W (2)9Ω (3)5Ω 【解析】 试题分析:(1)由图乙可知,当灯泡两端的电压U额=6V时,I额=1A。

P额=U额I额=6V×1A=6W (2分) (2)由图乙可知,当P在B端时,电源电压U=U额=6V; 当P在A端时,UL=1.5V,I=0.5A,此时:

RAB=UAB/I=(U-UL)/I=(6V-1.5V)/0.5 A =9Ω (2分) (3)此时有:I1=U/(R1+RL)

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PL=I1RL=〔U/(R1+RL)〕RL=〔6/(2.5+RL)〕 RL=3.2W

∴ RL=1.25Ω或RL=5Ω (2分) 如果RL=1.25Ω,则I1=U/(R1+RL)=6V/(2.5Ω+1.25Ω)=1.6A>I额 ∴ RL=1.25Ω不合题意,舍去。

∴ RL=5Ω (1分) 考点:电功率的计算;欧姆定律的应用.

点评:本题考查电功率、电阻、电流、电压等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是根据图象和电路图分析数据,本题考查知识点较多,且难度挺大,属于一道难题. 70.(10分)如图甲所示,某兴趣小组在“伏安法测电阻”实验中分别作出R1、R2的U﹣I图像。小明利用R1、R2两个电阻设计了如图乙所示的实验电路,此时电流表示数为0.6A,则:

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