电功率--计算题100题含答案及解析1 下载本文

??2R1?此时R1消耗的功率为:P(0.25a)2?6??0.375W 1?I因此,两种状态下R1消耗的功率之比是:

?P113.5W36。 ???0.375W1P1考点:电路的综合分析与计算

14.宜昌市供电公司从2012年开始启用电子式电能表,某同学发现这种电能表没有了转盘,但有红色指示灯不断闪烁.他家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示.表盘上标有“220V 20A 50Hz”和“3200imp/kW?h”,根据表盘上的信息,回答下列问题:

(1)该同学家上个月共用电多少kW?h?并解释“3200imp/kW?h”所表示的意思. (2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少?

(3)若只让一个标有“220V 484W”的电热器工作3min,观察到电能表的指示灯闪烁了64次,则该电热器实际功率是多大? 【答案】(1)该同学家上个月共用电95kw?h;“3200imp/kw?h”表示每用电1kW?h指示灯闪烁3200次.

(2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过4400W; (3)该电热器实际功率是400W. 【解析】 试题分析:(1)知道电能表的读数方法:月末的减去月初的示数;最后一位是小数;单位kW?h.

(2)“220V”表示这个电能表的额定电压,“20A”表示电能表的标定电流,从而可利用公式P=UI计算电能表正常工作时的最大功率.

(3)“3200imp/kW?h”表示每用电1kW?h指示灯闪烁3200次,可求出指示灯闪烁64次消耗的电能,知道工作时间,可利用公式P=计算出电热器的实际功率.

解:(1)本月消耗的电能:W=12614.6kW?h﹣12519.6kW?h=95kW?h.“3200imp/kw?h”表示每用电1kW?h指示灯闪烁3200次;

(2)因为“220V”表示这个电能表的额定电压,“20A”表示电能表的标定电流,所以电能表正常工作时的最大功率为:P=UI=220V×20A=4400W.

(3)因为电能表的指示灯闪烁了64次,所以电热器消耗的电能为: W=

kW?h=0.02kW?h=0.02×3.6×10J=7.2×10J,

=400W.

6

4

而t=3min=180s,所用电热器的实际功率为:P==

答:

(1)该同学家上个月共用电95kw?h;“3200imp/kw?h”表示每用电1kW?h指示灯闪烁3200次.

(2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过4400W; (3)该电热器实际功率是400W.

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点评:本题考查对电能表各参数的理解以及电功率和电能的计算,关键是对电能表各参数的正确理解以及公式及其变形的灵活运用,还要知道各物理量单位的换算.

15.如图是某电器设备内的一部分电路,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器.R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻.

(1)当闭合S、S1、S2时,电流表的示数为0.3A,求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率.

(2)当闭合S,断开S1、S2时,为保证整个电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值范围.

【答案】(1)R1的阻值为40Ω,整个电路可能消耗的最小功率为5.04W;

(2)当闭合S,断开S1、S2时,为保证整个电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围为30Ω~100Ω. 【解析】(1)当闭合S、S1、S2时,R1、R2并联,电流表测R1支路的电流,

R1的阻值:R1=

=

=40Ω,

当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的最小功率, R1消耗的电功率P1=UI1=12V×0.3A=3.6W, R2消耗的最小为P2=

=

=1.44W,

电路的总功率P=P1+P3=3.6W+1.44W=5.04W; (2)当闭合S,断开S1、S2时,

R3允许通过的最大电流I=

=

=0.3A,R2允许通过的最大电流为0.5A,

所以为保证整个电路安全,电路中的电流为0.3A, R3=

=

=10Ω,

电路的最小电阻,R总===40Ω,

滑动变阻器接入的最小阻值相等时,

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R2=R总﹣R3=40Ω﹣10Ω=30Ω,

所以滑动变阻器接入电路的阻值范围30Ω~100Ω. 16.(9分)小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路如图18所示。她选用的电源电压为12v,小灯泡上标有“6v 6w”的字样,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”的字样。若不考虑温度对小灯泡电阻的影响,闭合开关S后,问:

(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?

(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数以及小灯泡的实际功率是多少? 【答案】(1)6Ω;(2)4.5V;3.375W 【解析】

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试题分析:(1)小灯泡正常发光时的电阻是RL=U/P=(6V)/6W=6Ω;(2)当滑动变阻器的滑片在P中点时,R总=6Ω+10Ω=16Ω,I=U总/R总=12V/16Ω=0.75A,电压表的示数

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为UL=IRL=0.75A×6Ω=4.5V;小灯泡的实际功率是P实=UL/RL=(4.5V)/6Ω =3.375W。 【考点定位】欧姆定律;电功率的计算

17.在如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=20Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A.

求:

(1)电源电压;

(2)通过电阻R2的电流;

(3)电路工作1分钟消耗的电能. 【答案】(1)3V (2)0.15A (3)81J 【解析】 试题分析:

(1)由图可知,R1与R2并联,电流测R1的电流,则电源电压U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V; (2)通过电阻R2的电流I2=U2/R2=3V/20Ω=0.15A;

(3)电路工作1分钟消耗的电能W=UIt=3V×(0.3A+0.15A)×60s=81J. 考点:电路的串并联;欧姆定律;电功

18.(7分)如图所示。灯泡R1的电阻为50Ω、额定功率为2.5W,滑动变阻器R2的最大电阻为200Ω,电源电压为10V保持不变,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片。不考虑灯泡电阻随温度变化因素,求:

。S P a R1 R2 V b (1)灯泡R1消耗的最大功率是多少?

(2)电压表的读数变化范围是多少?

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【答案】(1)2W;(2)0—8V 【解析】 试题分析:(1)当P在a端时,灯泡消耗的功率最大为P,此时电流最大为I1,

I1?U10V??0.2A, P?UI1?10V?0.2A?2W R150?(2)当P在a端时,电压表读数最小为U1;当P在b端时,电压表读数最大为U2,此时电流为I2;U1=0;

I2?U10V??0.04A,U2?I2R2?0.04A?200??8V 所以,电压表

R1?R250??200?的读数范围为:0—8V。 【考点定位】电学综计算 19.如图是家庭、宾馆常用的电热水壶,下表中列出了这只电热水壶部分技术参数。求: (1)电热水壶正常工作时,烧开一壶水,水所吸收的热量(一壶水质量为1.2kg,冷

3水初温为10℃,大气压为1标准大气压,水的比热容为4.2?10J/(kg??C));

(2)若电热水壶效率是90%,则电热水壶正常烧开一壶水所消耗的电能;

(3)某星级宾馆要求使用该型号电热水壶正常工作时烧开一壶水的时间不超过5min,问该品牌电热水壶能否满足要求?

【答案】 【解析】

试题分析:(1) 电热水壶正常工作时,烧开一壶水,水所吸收的热量

Q?cm?t?4.2?103J/(kg??C)?1.2kg?(100?C?10?C)?4.536?105J

(2) 若电热水壶效率是90%,则电热水壶正常烧开一壶水所消耗的电能

4.536?105JW???5.04?105J

?90%Q(3) 该型号电热水壶正常工作时烧开一壶水的时间

W5.04?105Jt???280s,280s少于5分钟,满足要求

P1800W考点:热量和电功率的相关计算

20.如图所示,小灯泡标有“6V3W”字样,R1=6Ω,R2=3Ω,设灯丝的电阻不变,求:

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