电功率--计算题100题含答案及解析1

(1)R1的阻值大小?

(2)在图乙的实验中R2的阻值为多少?

(3)此电路1分钟内R1、R2消耗的电能之和是多少?

(4)如果小红将R1、R2串联,接入6V的电源两端,则通过R2的电流是多大? 【答案】(1)10Ω(2)12Ω(3)396J(4)0.27A 【解析】

R1?试题分析:(1)当通过R1的电流I1=0.6A时,R1两端的电压为6V,

U6V??10?; I10.6A(2)当R2两端的电压为6V时,通过R2的电流I2=0.5A时;R2?U6V??12?; I20.5A(3)电路总电流I=I1+I2=0.6A+0.5A=1.1A;此电路1分钟内R1、R2消耗的电能之和W=UIt=6V×1.1A×60s=396J; (4)通过R2的电流I?U6V?≈0.27A.

R1?R210??12?考点:欧姆定律的应用,电功的计算

71.如图所示,电源两端电压变,电阻R1= 4Ω。当只闭合开关S、S2、S3时,电流表示数为I1。当只闭合当开关S、S3时,电压表V2的示数为12V。当只闭合当开关S时,电流表示数为I3,电压表V1的示数为4V。I1 :I3 = 5:1。求:只闭合当开关S时电阻R3的电功率P3。(5分) V2 V1 R1 R2

S3

【答案】

S1 A S2 R3 S 第43题图

I1R1=I3(R1?R2?R3) (1)

I15= (2) I31联立(1)(2)式得:4R1=R2?R3 (3)………………………………………………1分

试卷第45页,总77页

?R1U11==(4) U23R1?R24?U1=4V (5)

联立(4)(5)式得:U23?16V

U?4V?16V?20V……………………………………………………………………1

U1?8V

U1R12== U2R23R1=4? R2?6?

R3?10?………………………………………………………………………………1分

?U14VI3???1A

R14?P3?I3R3?(1A)2?10??10W

【解析】略

72.在如图所示的电路中,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变,电源电压U=6V,小灯泡R2标有(6V3W)字样,电流表的量程为0-0.6A,电压表的量程为0-3V,滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω,请画出该题的各个等效电路图.

2

(1)只闭合开关S1和S3时,电路消耗的功率为6W,则闭合开关S1、S2和S3时,电路的总电阻R=?

(2)在不损坏各元件的情况下,只闭合开关S1时,R1消耗的最大功率为P1,只闭合开关S2时,R2消耗的最小功率为P2,则P1∶P2=? 【答案】(1)闭合开关S1、S2和S3时,电路的总电阻为4Ω; (2)P1∶P2=72∶25. 【解析】 试题分析:

U2(6V)2??6? (1)只闭合开关S1和S2时,电路中只有R1等效电路如下图,R1?P6W试卷第46页,总77页

闭合开关S1、S2和S3时,R3被短路,R1 R2并联,等效电路如下图R2=

U额P额2(6V)2?12? ?

3W

由并联电路电阻关系,

11111????经计算得R=4Ω RR1R26?12?(2)只闭合开关S1时,R1与R3串联,电压表测量R3两端电压,等效电路如下图。由公

2

式P=IR1,电路中电流越大,R1消耗的最功率越大,由于电流表的量程为0-0.6A,当I=0.6A时,U3=U﹣IR1=6V﹣0.6A×6Ω=2.4V<3V,不会损坏电压表,所以电路中最大电

22

流为0.6A, P1=IR1=(0.6A)×6Ω=2.16W

2

只闭合开关S2时, R2与R3串联,电压表测量R3两端电压,由公式P=IR1,电路中电流越小,R1消耗的最功率越小,当滑动变阻器电阻变大时,电压表示数也会变大,由于电压表的量程为0-3V,当电压表的示数为3V时,滑动变阻器电阻最大,R2消耗的功率最小, R2两端电压U2=6V-3V=3V. P2=

=

=0.75W

P1∶P2=2.16W∶0.75W=72∶25

考点:等效电路图的画法和串并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用 73.如图所示,电源电压12V保持不变,小灯泡L的规格为”6V 3W”,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电流表的量程为0~3A.

(1)当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为多大?在10min内电流通过R1所产生的热量是多少?

(2)当开关S1、S2均闭合时,要使电流表安全使用,变阻器接入电路的阻值不得小于多少?R2消耗的最大电功率是多少?

试卷第47页,总77页

【答案】(1)12Ω;1800J;(2)6Ω;24W 【解析】 试题分析:

U(6V)(1)灯泡的电阻:RL?L??12?,Sl、S2断开时,L与R1串联,且L正

PL3W常发光,灯泡正常发光时的电流:

22I?P额U额?3W?0.5A,R1两端的电压:6VU16V?=12?,在10min内I0.5AU1?U?UL?12V?6V=6V,R1的阻值:R1?电流通过R1所产生的热量

Q?IR1t?(0.5A)?12??10?60s=1800J;

(2)S1、S2闭合时,L被短路,R1与R2并联,U1=U2=6V,为使电流表安全使用,必须有

22U12VI总≤3A,R1此时的电流为:I1??=1A,由于电流表的量程为0~3A,则滑动

R112?变阻器中的最大电流为2A;滑动变阻器最少要接入的电阻:

R滑最小?UI最大?12V=6?2A,R2消耗的最大功率是:

P?2=U最大I1?2V。 A=24W2考点:欧姆定律的应用;焦耳定律的应用;电功率公式的应用

74.LED灯(发光二极管)与普通照明灯相比具有低能耗、高亮度的优点。鸡西市在春节期间实施节日亮化工程,大部分采用了LED“绿色光源”。

(1)如图是某种额定电压为3V的LED灯的U—I图像,它正常工作多长时间消耗的电能为12焦耳?

(2)若LED照明光源1h 内可节约电能0.21×1012J,这些电能可让1×106kg的水温度升高多少摄氏度?(不计热量损失) 【答案】

(1)200s (2)50℃ 【解析】

试卷第48页,总77页

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