电功率计算题30道.docx
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电功率计算题30道
知识梳理:
1、物理量(涉及到的物理量及国际单位、单位换算)
时间——t——秒(S)1h=60min=3600S
电荷量——Q——库仑(C)1C=
电流——I——安培(A)1A=1000mA,1mA=1000μA
电压——U——伏特(V)1kV=1000V
电阻——R——欧姆(Ω)1MΩ=1000kΩ,1kΩ=1000Ω
电功——W——焦耳(J)1kWh=×
J
电功率——P——瓦特(W)1kW=1000W,1W=1000mW
2、公式(定律)
1.欧姆定律:
I=U/R(适用于纯电阻电路或线性元件或电能全部转化为内能的电路)
2.电功计算式:
①W=UIt②W=Pt(适用于任何电路)
3.电功率计算式:
①P=W/t②P=UI(适用于任何电路)
3.焦耳定律:
Q=
Rt(适用于任何电路)
1):
有两个阻值分别为20Ω、30Ω的电阻并联在60V的电路中,各自的功率是多大在1min内电流做功各多少焦耳串联时实际功率之比是多少
2)R1、R2并联在电路中,用电器R1、R2均能正常工作。
已知R1的电流为0.5A,R1的功率为1.5W,电流表R2的电流为1.5A。
求电源电压和R2的阻值
3)“220V500W”的小电炉子接在家庭电路中使用,求:
(1)这个电炉正常工作时的电阻
(2)半个小时内它消耗的电能(3)若接在110V的电路中它的实际功率为多少W
4)接在家庭电路上的一盏灯,在10min内消耗的电能是×104J.求这盏灯的电功率和通过灯丝的电流.
5)一个额定电压为V的小灯泡,正常发光时通过灯丝的电流为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1min小灯泡消耗多少电能
6)小林家中的电能表5月18日的示数是,到6月18日时电能表的示数是,如果他家所在地区的电价是元/度,请你帮他计算出他家这个月的电费是多少
7)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与R1串联,A2在干路上,电流表A1、A2的示数分别为A和A.求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)通过电阻R2的电流;(3)电阻R1的功率和整个电路的总功率
8)某同学家中60W的灯突然烧坏一个,现他到超市购买新的并要求换上。
但在超市中发现有以下铭牌的灯:
PZ36—60、“220V,60W”、“110V,60W”、你认为他应购买的灯是哪盏并计算出此灯正常发光时的电阻是多少
9)有“220V,40W”的日光灯一盏,“220V,8W”的日光灯两盏,“220V,60W”的电视机一台,“220V,130W”的电冰箱一台,“220V,350W”的洗衣机一台,那么如果这些用电器同时使用,电路中的总电流是多大
10)有R1、R2两个电阻,R1=2R2,将它们并联后接到一个电源上.已知电源电压为36V.测得电路中的总电流为.求:
(1)R1中的电流
(2)R2的功率是多大(3)在5min内电路中消耗的电能为多少焦耳
11)标有“300r/”的电能表,在转动10转时消耗多少焦耳电能在消耗的电能时电能表转动多少转
12)某同学家电能表的规格是“220V,4A”,他家已有40W日光灯两盏,80W彩电一台,120W的洗衣机一台,当这些用电器同时使用时,能否再接一只800W的电饭锅使用
13)电阻R1、R2串联接在电路中。
R1=4欧姆,R2=6欧姆,通过电阻R1的电流强度为安培,问
(1)这两个串联电阻两端的总电压是多少
(2)这两个电阻在2分钟内共消耗多少电能
14)R=12欧,小灯泡L的电阻为6欧,它们串联在电路中接通开关K后,A表的示数为3安,求:
(1)加在灯泡上的电压是多少伏
(2)通电1分,电阻R消耗的电能
(3)通电1小时灯泡消耗多少度电
15)一只标有“220V100W”的白炽灯,正常工作时两端的电压是多少此时灯丝的是多少正常工作1小时消耗是多少电能
16)一个电热水器,其额定电压是220V,他将家中的其他用电器全部关闭,将电热水器接入电路中,经过12min,他发现电能表的示数增加了度,请你帮他计算出:
(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
17)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℃改为28℃,仅此一项措施,家中的电能表平均每天少走·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“220V40W”电灯,那么这台空调一个月所节约的电能,可供这两盏电灯正常发光多少小时
18)“6V3W”的小灯泡一个,18伏的电源一个。
要使灯泡正常发光,应在电路中连入一个多大的电阻应怎样连接这个电阻功率应为多大
19)“6V3W”的灯炮L正常发光,求
(1)通过灯泡的电流强度是多少
(2)灯丝的电阻为多大若电源电压变为9伏时,实际功率为多少w
20)某的工作电压为380V,工作时流过电动机的电流为2A,线圈内阻1Ω,试求电动机工作时,线圈每分钟产生多少热量(非纯电阻电路时,热量Q=I2Rt,必须用这个公式)
21)已知电源是由三个蓄电池串联而成,小灯上标有“2.5V0.75W”字样,要使小灯泡正常发光,应串联一个阻值为多大的电阻此时串联电阻的功率为多大在20min内整个电路消耗多少电能
22)两个电阻R1=2Ω,R2=4Ω串联在6V电路中,在30min时间内,你能求出哪些学过的物理量这些物理量的值为多少
23)利用标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”的灯泡L2进行实验。
(1)当它们串联式,当L1正常发光时,通过L2的电流为多少A;
(2)当它们并联时,L2正常发光时,灯L1的电流为多少A;整个电路的功率为多少W
24)R1=2Ω,R2=4Ω的两个电阻,将它们串联接在电压为12V的电路中,通过每个电阻的电流是多少如果将它们并联接在12V电压下,每个电阻消耗的电功率是多少(电源两极电压保持不变)
25)楼房楼道内安装了5盏灯,灯泡上均标有“PZ220~40”字样,以前这个楼道内的居民节约用电意识差,不注意随手关灯,每天楼道内的灯泡平均亮2h。
后来,他们有了节约用电的意识,将楼道内的开关全部换成了声控开关,每天楼道内的灯泡平均亮20min,请你算出他们一个月可节约多少度电
26)一个电热水器,其额定电压是220V,他将家中的其他用电器全部关闭,将电热水器接入电路中,经过12min,他发现电能表的示数增加了度,请你帮他计算出:
(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
27)一个同学家电能表的示数是,现在他家里有40W的电灯4盏,平均每天用电h,用了30天,共用了几度电此时电表的示数为多少
28)某学校电能表允许通过的最大电流是25A,学校里已经装了40W的电灯50盏,60W的电灯20盏,想要再装些电灯,至少可以再装多少盏40W的电灯
29)一个电能表,表上标有“220V(10)A1500r/kW·h”的字样,将一个电灯泡和电能表在家庭照明电路中接好后,闭合开关,灯泡正常发光,他发现在4min的时间内,电能表中间的铝质圆盘转了10转,请你计算这个灯泡正常发光1h,消耗的电能是多少
标准答案
1)
(1)补充条件:
电源电压为12V。
求电路中的电流。
0.24A
,..
(2)补充条件:
20Ω的电阻的功率为3.2W,求30Ω的电阻的功率。
4.8W
此题还有其他的解法。
2)
【答案
(1)U1=3V
(2)R1=6Ω(3)IR2=1A(5)R2=3Ω(6)P2=3W
(7)P总=4.5W(8)R合=2Ω
3)
(1)因为电炉子消耗的电能全部用来产生热量,所以Q=0.9×106J
(2)I=2.3A,R=96.8Ω
答:
能算出的量有炉子的电流约2.3A和电阻约96.8Ω。
4)W、A
5)
(1)小灯泡在额定电压下正常发光时的功率即为小灯泡的额定功率.所以由题知:
P额=U额·I额=V×A=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:
R===Ω.
(3)电灯1s内消耗的电能叫小灯泡的电功率,由P=可知,通电1min小灯泡消耗的电能为:
W=Pt=P额×60s=W×60s=30J
4.电灯都是并联的.所以,每盏灯的电压均为220V.
由P=IU可得I=,根据题意可知通过40W电灯的电流为:
I===A
流过60W电灯的电流为:
I===A
根据并联电路电流的特点,现在电路中总电流为:
A×50+A×20=A.
可以再装灯的总电流为:
25A=A
可以再装电灯的盏数为:
=盏
答案:
最多可以再装57盏40W的电灯.
第二种解法:
可以从功率考虑.
学校里已装电灯的总瓦数为:
6)元
7)ΩAW
8)815Ω
9).A
10)答案:
(1)
(2)
11)1.解:
学校照明电压U=220V,所有电灯总功率为P=40W×6×20=4800W.
电炉全部发光时总电流为:
I==A
电炉正常工作时的电流为:
I′==A
所以I+I′=A+A=A<25A
所以能再接一只500W的电炉.
12)2.解:
家庭电路选装的电能表,一般是在供电线路能承受的最大功率的前提下,根据供电线路中所有用电器一起工作时的总功率来选择的.因此,能否再接入一个大功率的用电器主要看电表是否可能被烧坏.
电表所在电路的总功率不能超过:
P总=UI=220V×4A=880W.
现有用电器同时使用时总功率是:
P=40W×2+80W+120W=280W.
因为P+P′=280W+800W=1080W>P总=880W.
所以不能再接880W的电饭锅.
13)
(1)5伏特。
(2)300焦耳。
14)
(1)12伏特。
(2)720焦耳。
(3)度。
15)220V484360000
16)75
17)
(1)B端
(2)安培5欧姆
(3)安培,超过了电流表量程。
提示
(1)应在B端,因为这样变阻器取最大阻值。
(2)小灯泡正常发光即为额定电流,
此时,滑动变阻器中的电流强度也为安培,而电压是总电压与灯泡电压之差。
(3)若此时闭合K2,则灯被短路,电路中的电阻只有变阻器的5欧姆,故电流强度为
18)24欧姆。
串联。
6瓦特。
19)(l)安培。
(2)安培。
20)Q=240J
21)应串联一个阻值为11.67Ω的电阻。
22)【答案】
(1)串联电路的总电阻:
R串=6n
(2)串联电路的电流:
1A
(3)电阻R1两端的电压:
2V
电阻R2两端的电压:
4V
(4)Rl与R2消耗的电功之比:
1/2
(5)Rl与R2消耗的电功率之比:
1/2
(6)电流通过Rl与R2热量之比:
1/2
(7)综合以上可得结论:
在串联电路中有
23)34、
(1)加热状态,当S闭合后只有R0接入电路,在电压不变时,电路中的电阻变小,所以总功率变大,因而是加热状态。
(2)2112Ω
24)4.1;4。
(提示:
图乙中L1与L2串联,因为L1的额定电流大于L2的额定电流,所以正常发光的是L2,此时电路中的电流是0.5A,L的功率是3W,由图甲查得L1的电压是2V,所以L1的功率是1W,电路消耗的总功率是4W。
)
25)、
26)10度,3650度,
27)
(1)500W
(2)A(3)Ω
28)40W灯4盏的功率P=40W×4=160W=kW.
每天用h,共用30天,消耗的电能为W=Pt=kW×h×30=12kW·h=12度.此时电表的示数为:
+12=
答案:
12度
29)40W×50+60W×20=3200W.这些灯全部打开电路中总电流为:
I==A.可以再装电灯的总功率为:
P=UI=220V×(25A)=2310W,可以再装电灯的盏数为:
=盏.
答案:
57盏.
30).度
41)家庭电路----发生触电事故
用电器R接在电压为220V的电源上时,消耗电功率是1100W,电路中还有额定电流为10A的熔断丝。
则:
(1)只有用电器R接入电路时,通过熔断丝的电流为多少
(2)一个潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,则通过人体的电流是多少(表电阻数据适用此人)并分析为什么保险丝不会断(即保险丝不能救人命)。
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间电阻
200kΩ
5kΩ
手与脚之间电阻
300kΩ
8.8kΩ
手与塑料鞋底之间电阻
8000kΩ
10kΩ
42)之比----电流之比.功率之比
输送4800kW的电功率,分别采用120kV高压和240V电压输电,输电线上的电流之比是多少损失的电功率之比是多少
43)家庭电路----电能----彩灯
小麴从家里带来40只规格为“10V”的彩灯,请你替他计算,最多能将多少只彩灯接在220V的照明电路中并能正常工作应该怎样连接如果晚会开了5h,那么,这些彩灯一共消耗了多少KW·h的电能
44)画出两种可能的连接电路图
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闭合时,电流表的示数增加0.2A,电路的总功率增加1.6W。
请画出两种可能的连接电路图,并分别计算电源电压U和电阻R1、R2的值。
45)有几种接法
R=10Ω,若在电路中再串联接入一个R1=30Ω的电阻,电流表示数I1=0.25A。
求:
(1)若要使电流表示数I2=1.2A,需在图中如何连接电阻阻值为多大
(2)若在图中接入一个电阻,要求接入的电阻消耗的电功率为2.5W,有几种接法电阻分别为多大
46)滑串----滑动变阻器的最大值
电源电压为24V,灯泡上标有“12V9W”的字样,若关闭S,当滑动变阻器滑片P在变阻器中点c时,灯泡正常发光。
(1)求滑动变阻器的最大值。
(2)当滑动变阻器滑片滑
到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。
47)串联----小灯泡的额定电压
将一只小灯泡与一只阻值为4Ω的电阻串联后,接在电压为8V的电源上,恰能正常发光,这时灯泡的电功率为4W,求小灯泡的额定电压
48)滑动变阻器----最小电功率
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,变阻器的滑片触头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(触头P始终在变阻器两端点之内)
49)蓄能电站----发电多少千瓦时
蓄能电站是为合理用电,提高电力的经济效益而设计的,它的工作原理是深夜通过水泵把下水库的水抽到高处的上水库内,白天则通过闸门放水发电,以补充电能不足,天荒坪抽水蓄能电站是我国已投产容量最大,水头(落差)最高的纯抽水蓄能电站工程,其上水库可蓄水885万m3,放水时上下水库平均水头(落差)为570m,假设晚上上水库全部蓄水,白天全部放完,发电的效率为75%,问:
(1)每天可发电多少千瓦时
(2)工程全部建成后每年可为国家发电多少千瓦时(3)知道了蓄能电站的工作原理,要使电站全年正常发电,你认为电站的选址必须满足的两个重要自然条件是什么
50)照明电路----电冰箱----每次间歇的时间可能是
有一种电冰箱只有在压缩机工作时才消耗电能。
将一台这样的电冰箱单独接在标有“3000r/kW.h”字样的电能表上,测得电冰箱压缩机连续工作10min电能表表盘转过了75转。
问:
(1)这台电冰箱压缩机功率是____W;
(2)如果测得该电冰箱某一天耗电1.2kW.h,设压缩机每次连续工作时间都是15min,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__________min。
51)照明电路----电饭锅----效率
型号MG-TD35型电饭锅。
在锅中装入了1.5L,温度为20℃的水,通电后16min,水开始沸腾,由以上试验,计算其效率。
(水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)),
型号
MG-TD35
MG-TIM5
MG-TD55
MG-TD65
电源
220V-50Hz
220V-50Hz
220V-50Hz
220V-50Hz
额定功率/W
600
700
900
1100
煮米/量/杯
2~7
3~9
4~12
5~15
长×宽×高/mm
334×226×
334×266×
354×286×
354×286×
煮饭方式
直接加热
直接加热
直接加热
直接加热
52)实验----额定功率
做“测定小灯泡的功率”实验,电源电压是1.5V的整数倍(即电源由几节干电池串联组成),滑动变阻器标有“2.5Ω3A”字样,所用小灯泡是额定电压为“2.2V”、“2.5V”、“3.8V”中的一个,估计小灯泡的额定功率在1.2W以内。
该同学正确连接电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点附近某位置时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图所示。
求:
(1)小灯泡正常发光时的电流,并简要说明理由。
(2)小灯泡的额定电压,并简要说明理由。
(3)小灯泡的额定功率。
53)串联----计算R1和R2的阻值
电源电压为12V,将电阻R1和R2串联到电路中,已知R1的阻值约为R2的2~3倍,用电压表和电流表分别测Rl两端的电压和流过R2的电流,其数值如图,试计算R1和R2的阻值。
54)滑串----最大功率与最小功率
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,记录了滑片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的额定电压为6V,求:
a点
b点
c点
V1表/V
6
V2表/v
0
A表/A
0.25
(1)电源电压。
(2)小灯泡的额定功率。
(3)滑动变阻器的最大值。
(4)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。
55)家庭电路----电能表----暖手器
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”几个字.为了能正确地使用这台电器,他找来一只标有“600Ω、‘宇样的电阻,他将电阻、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察:
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内恰好转动240转.已知他家电能表上标有3000r/kW·h(表示每消耗lkW·h的电能,电能表的表盘转3000转),家庭电路电压为220V,张明做实验时间内,家中其它用电器用电情况没有变化,假定电热暖手器和电阻的阻值都不随温度变化.
求
(1)电热暖手器额定功率是多少
(2)除做实验的支路外,张明家3min用电多少千瓦时
(3)电热暖手器和电阻支路的功率是多少
(4)电热暖手器的额定电压是多少(结果保留整数)
.
(1)I=P/U=5A
(2)I′=U/R′=220V/8.8kΩ=25mA<10A熔断丝不会断
42)I1/I2=1/500,P1/P2=1/25000035.200V
43)
∵彩灯额定电压U1=10V远远小于总电压220V
∴彩灯应串联连接。
n=U/U1=220V/10V=22(只)
P总=nP1=22×=11W=
W总=Pt=×5h=·h
答:
用22只彩灯串联,消耗的电能是·h
44)U=8VR1=R2=40Ω(或20Ω)
45)
【答案】由欧姆定律可知电源电压U=10V。
(1)若是电流表示数I2=1.2A,需在R上并联一个电阻R2,因为R中电流I=IA,所以R2中电流I'2=50Ω。
(2)有两种方法。
第一种方法:
在R上并联一个电阻R3,因R3=40Ω;第二种方法:
在R上串联一个电阻R4,R4=10Ω。
46)
(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=0.75A,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流、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、消耗的功率、总电阻、消耗的总功率。
R灯=16Ω
I=8V,
P'=4W一8V=16V,
P'滑=8W,R总=48Ω,
P总=12W
47)4V
48)
所以,当触头P在变阻器的中点时,R总达到最大值,此时滑动变阻器上消耗的电功率最小,P最小=4U2/R。
49)
(1)每天上水库的水转化为电能3.7×1013J
1.03×107kW.h
(2)每年蓄能W=3.76×109kW·h
(3)①地质条件良好,上水库不漏水;②上、下水库有足够的高度差;③下水库供水可靠。
50)
(1)电能表转盘转过75转,压缩机消耗的电能
w=0.025kW·h,,电冰箱压缩机的实际功率为:
P=150W
(2)电冰箱连续工作15min消耗的电能为W=150W×15×60s=1.35×105J;在24h内压缩机启动次数为n=(1.2×3.6×106)J/(1.35×l0s)J=32次;在24h内,电冰箱压缩机间歇的总时间为24×60min÷15min/次×32次=960min;在24h内电冰箱的停机的次数最少为31次,最多为33次,所以压缩机最长间歇时间为t1=960min/3l≈31min;压缩机的最短间歇时间为t2=960min/33=29min.所以压缩机的间歇时间为29~31min。
51)W=504000J,η=87.5%
52)【答案】
(1)因为估计小灯泡的最大额定电流
根据题图,I额=0.3A
(2)因为Um=I额R滑≈0.3A×Ω=0.75V
若电源电压U总=1.5V×2=3V
则U灯≈3V-0.75V=2.25V
所以U额=2.2V
(3)P额=0.66W
说明:
U灯=3.75V
所以U额=3.8V
P额=1.14W
53)
(1)电流表若用0~3A量程则读数I=2A,
R1=4.25ΩR2=8.75Ω
(2)电流表若用0~0.6A量程,则读数I'=0.4A
R1=21.25ΩR2=8.75Ω
54)
【分析】本题既考查学生分析处理数据的能力,又考查学生对电路的识别以及应用电学知识解决简单问题的能力。
【答案】
(1)U=6V
(2)额定功率P=3.6W
(3)最大阻值R=30Q
(4)最大功率P=3.6W
最小功率P=0.9W
比=4
55)答案:
24W、kW·h、44W、110V。