电功率经典计算40例含答案.docx

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电功率经典计算40例含答案

1、小明学了家庭电路知识后，利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。

他的做法是：

打开标有“220V 1210W”的热水器，关掉家里的其他用电器，测得电能表（标有“1800r/kW·h”）的铝盘转过200转所用的时间是400s。

（热水器电热丝的阻值不变）

求：

（1）热水器消耗的电能

（2）热水器的实际功率。

（3）通过热水器的电流。

2、PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高．PTC有一个人为设定的温度，当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大．如图（a）所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料．它的工作电路如图（b）所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响．RT是PTC的电阻，RT的电阻值与温度的关系如图（c）所示．该电热水壶在RT设定温度状态工作时，电路中的电流为5A．

（1）电热水壶RT的设定温度是多少？

（2）R0的阻值为多少？

（3）当RT的温度为130℃时，电路中RT的实际功率为多少？

3、如右图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为120W。

（1）要送冷风，选择开关应放在______位置；要送热风，选择开关应放在_______位置。

（填“A”、“B”或“C”）

（2）若电吹风在额定电压下工作，送冷风时，通电8min电流所做的功是多少?

（3）若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为560W，则电热丝R的阻值应为多大？

4、如图9所示，电源电压保持不变，滑动变阻器最大值为R1=40Ω，小灯泡的电阻为10Ω且保持不变。

当S1、S2均闭合且滑片P滑到b端时，电流表A1、A2的示数之比为3:

2；当S1　、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器中点时，小灯泡L的功率为10W。

求：

（1）电阻R2的阻值；

（2）当S1S2均闭合且滑片P在b端时，电压表的示数；（3）整个电路消耗的最小电功率。

5、在图所示的电路中，设电源电压不变，灯泡L上标有“6V，3W”字样，当K1闭合，单刀双掷开关K2接a时，灯泡L正常发光；当K1断开，单刀双掷开关K2接b时，电压表示数为3V．（设灯丝的电阻不变）

求：

（1）电源电压是多少伏？

（2）电阻R的阻值是多少欧？

（3）K1断开，K2接b时，该灯泡L在1分钟内消耗的电能为多少焦耳？

6、如图为一台两挡式电热水器的

内部简化电路，S为温控开关，当S接a时电路中的电流为5A；当S接b时电路消耗的电功率为22W．求：

（1）R1的电阻；

（2）高温挡时电路消耗的电功率；

（3）在低温挡工作时电路中的电流以及10min，R2产生的热量；

7、山区某工地施工时，照明电路需用导线从离工地250米处的电源引来，工地上要用一只“220V　100W”和一只“220V　200W”的灯泡来照明，所用导线的电阻为每米0.018欧，如果电源两端的电压为220伏，且保持不变，试求照明时导线上所消耗的功率和每只灯泡实际所消耗的功率。

（计算时不考虑灯丝电阻的变化，数值只取整数，小数可四舍五入）

8、山区某工地方程式时，照明电路需用导线从离工地250m处的电源引来，工地上要用一只“220V　100W”和一只“220V　200W”的灯泡来照明，所用导线的电阻为0.018Ω/m，如果电源两端的电压为220V，且保持不变，试求照明时导线上所消耗的功率和每只灯泡实际所消耗的功率。

（计算时不考虑灯丝电阻的变化，数值只取整数，小数可四舍五入）

9、在图16所示电路中，电源电压6V恒定，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，灯L1和L2的规格分别为“6V 1.8W”和“6V1.2W”，滑动变阻器R的规格为“50Ω1.5A”，不计温度对灯丝电阻的影响。

求：

（1）滑动变阻器的滑片P放在a端时，闭合开关S1、S2、S3后，电压表和电流表的读数是多少?

（2）若两灯中只允许一盏灯工作，且要求电路元件安全使用，在滑片移动过程中，整个电路至少消耗多少电功率?

10、课外活动小组的同学设计制作了一个电热孵卵器，他们用两根额定电压和额定功率都相同的电热丝作热源，再连入一个电阻R0，使这台孵卵器即使断了一根电热丝，单丝工作产生热量的效果仍然与双丝工作时产生的热量效果完全相同．若电源两端的电压为U，两丝的额定电压均为UL、额定功率均为PL．   

（1）画出孵卵器的电路图．

（2）R0的阻值是多大?

（3）R0在单丝工作与双丝工作状态下消耗功率之比是多少?

11、某机床上使用的一台直流电动机，标有“36V，24W”的字样。

用多用电表测得电机的电阻为2Ω。

试计算这台电动机在满负荷工作时的效率。

12、小明家有一个标有“220V，800W”的电炉，在额定电压下用10分钟能烧开一壶水。

一天他用这个电炉在相同环境下（空气的温度和压强相同）烧开同样一壶水却用了12分钟，请你帮助小明算一算他家当时的电源电压约为多大。

你在计算过程中使用了哪些近似条件？

13、下面为照明电路中使用的电度表表面示图；

（1）说明表面上3000RkWh的含意。

（2）若单独接入一电炉，2分钟内电表盘转了50转，这个电炉的电功率是多大？

（3）此电炉通电2小时放出了多少热量？

用了多少度电？

_________________kWh

0    1    6    8    2

单相电度表

DD10 220V 5（10）A 50Hz

3000R kWh   ________________

14、如图为一台两挡式电热水器的内部简化电路，S为温控开关，当S接a时电路中的电流为5A；当S接b时电路消耗的电功率为22W．求：

（1）当S接a时电路消耗的电功率；

（2）当S接a时，要使10kg的水温度升高50℃，电热水器的工作时间（水的比热容c＝4.2×103J/（kg．℃），假设电热水器放出的热量全部被水吸收）：

（3）当S接b时，在10min时间内，电流通过R2产生的热量．

15、如图所示，电路中电源电压和灯泡L的电阴笼呆持不变，已知定值电阻R,=18。

。

求二

（1）若只闭合开关S2时，电流表的示数为0.5A,电压表的示数为3V,则Ri两端的电压是

       多少？

电源电压是多少？

（2）若开关S1,S2,S3都闭合时，电流表的示数

为3A,此时灯泡L正常发光，则小灯泡的额定

       功率和小灯炮的电阻各是多少？

（3）若只闭合开关S3时，通电500s,则小灯泡消耗的电能是多少？

16、如图甲所示，电源电压不变，R1=10Ω，滑动变阻器R2标有“5Ω 1A”字样。

当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S1时，电流表的示数为0.4A；当R2的滑片P在a端且同时闭合S、S1、S2时，灯泡正常发光；当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S2时，电压表的示数为3V；如图乙是灯泡的电流——电压图像，下列说法正确的是

  A、电源电压6V

  B、灯泡的额定功率是4.8W

  C、灯泡正常发光时，灯丝电阻是5Ω

  D、当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S2时，灯泡的功率为1.8W

17、如图，电源电压为3V保持不变，灯泡L标有"3V1.2W"的字样，R为阻值未知的定值电阻.

（1）求灯泡正常发光时的电阻；

（2）开关S闭合、S1断开，电流表示数为0.3A，求1min内电路消耗的电能；

（3）开关S、S1均闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最右端，电流表的示数为1A，求R的阻值.

18、小明利用标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”的灯泡L2进行实验。

（1）当L1正常发光时通过的电流多少A?

（2）如图甲所示：

OA和OB分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。

①现将两灯连入图乙所示电路，要使其中一个灯泡正常发光，电路中电流表的示数为多少安？

②电源的电压是多少伏？

③电路消耗的总功率为多少瓦？

19、电路图如图甲所示，R为定值电阻，电源电压恒定，改变滑动变阻器滑片P的位置，电路的总功率和电阻R的功率随电流的变化关系如图乙所示，图线1为电路的总功率与电流的关系图线，图线2为电阻R的功率与电流的关系图线．

（1）求电源电压U恒为多少？

（2）当电路电流I=0.5A时，此时滑动变阻器的滑片P处于哪端？

（选填“a端”或“b端”），求定值电阻R的阻值为多少？

（3）当滑动变阻器功率为

W时，求滑动变阻器接入电路的阻值为多少？

20、从2011年5月11日起，执行酒驾重罚新规定。

交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于图23所示。

电源电压恒为9V，传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R2的电阻为80Ω。

使用前要通过调零旋钮（即滑动变阻器R1的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表的示数为8V。

求：

（1）电压表的示数为8V时，电流表的示数为多少?

（2）电压表的示数为8V时，滑动变阻器R1的电阻值为多少?

（3）调零后，R1的电阻保持不变。

某驾驶员对着测试仪吹气10s，若电流表的示数达到0.3A，表明驾驶员醉驾，此时电压表的示数为多少?

21、小明家新买了一个快速煮蛋器，其外观如图10所示。

该煮蛋器一次可煮6只鸡蛋，铭牌如下表所示。

一次，妈妈将6只质量均为50g的鸡蛋装入煮蛋器，一段时间后妈妈断开电源，小明观察到标有“3600r/kW•h”的电能表在这段时间内转了63转，过一会儿，妈妈从煮蛋器中取出已煮熟的鸡蛋，求：

型号

2010A

额定电压

220V

额定功率

350W

净重

0.2kg

防触电类型

一级

（1）本次煮鸡蛋的过程中，共消耗多少电能？

（设煮蛋器正常工作）

（2）若鸡蛋的初温为20℃，煮蛋器中水的沸点为100℃，则本次煮鸡蛋的过程中鸡蛋吸收的热量是多少？

[鸡蛋的比热容为2.1×103J/（kg•℃）]

（3）该煮蛋器煮鸡蛋的效率是多少？

22、灯泡L1标有“6V，3W”字样，变阻器R最大阻值是30Ω，电源电压和灯泡电阻均保持不变，电流表的量程是0-0.6A。

   （l）求灯泡L1的阻值：

（2）当L1和L2连接成如题27图甲所示的电路时，灯L1正常发光，电压表读数为3V，求电源电压.

   （3）当L1和滑动变阻器、电流表连接成如题27图乙所示的电路时，欲使电路能安全工作，求允许变阻器接入电路的最小电阻值。

23、如甲图所示的电压力锅，集压力锅、电饭锅的优点于一体，省时节电，热效率高．电压力锅工作原理如图乙，已知R2的电阻值为48.4Ω，单独闭合开关S1时，压力锅的功率为80W．

（1）单独闭合开关S1时，电压力锅处于　保温　状态（选填“保温”或“加热”）．

（2）R1的电阻是多少？

（3）同时闭合开关S1和S2，电压力锅工作1min消耗的电能是多少？

24、小明家的微波炉说明书已遗失，只知道它的额定电压是220V，不知其他数据。

他利用家中的电能表（如图15所示）和一只钟表，简便测出了这个微波炉的电功率。

用N表示接在电能表上的微波炉，每消耗1Kw·h的电能，电能表上的转盘转过的转数；用n表示微波炉在工作时间t（h）内电能表的转盘所转过的转数。

（1）请推导出计算微

波炉电功率（单位用Kw）的公式。

（2）测量时，小明只让微波炉工作，观察到1min内电能表转盘转过50转，则他家微波炉的电功率是多少瓦？

25、电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），从说明书上收集到如表数据及如图所示的电路原理图：

热水箱容量

2L

额定电压

220V

加热时的功率

400W

保温时的功率

40W

（1）分析说明温控开关S0断开时，饮水机处于哪种工作状态？

（2）求电阻R2的阻值．

（3）求电热饮水机在加热状态下的工作电流．

26、如图电路，已知R1=10Ω，R2=20Ω．闭合开关S，电压表的示数为4V．求：

（1）通过R2的电流；

（2）电阻R1消耗的电功率；

（3）1min内通过R2的电流产生的热量．

27、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R2的最大阻值为20Ω，请画出该题的各个等效电路图．

（1）只闭合开关S1和S2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=？

28、小华家额定功率为2000W的电热淋浴器，装满30kg水后连续正常加热35min．水的温度由20℃升高到50℃．已知c水=4.2×103J/（kg•℃），求：

（1）加热过程中水吸收的热量；

（2）此过程电热淋浴器的热效率．

29、如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S，灯泡电阻不随温度变化。

当开关S1S2都断开，滑动变阻器的滑片P滑动到中点时，电流表的读数为0.4A；当开关S1S2都闭合，滑动变阻器的滑片P滑动到最右端时，电流表的示数为0.9A，求：

（1）电源电压为多少？

（2）小灯泡的额定功率是多少？

（3）闭合开关S，调整开关S1S2和滑动变阻器，电阻R1在一分钟消耗的最大电能为多少？

30、如图29所示的电路中，电源电压恒为9V，小灯泡L的规格为“6V 6W”，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，灯丝电阻保持不变。

闭合开关S后，求：

（1）小灯泡L的电阻；

（2）当滑动变阻器接入电路的电阻为12Ω时，小灯泡L的实际电功率；

（3）在滑动变阻器的电阻从3Ω调节到20Ω的过程中，滑动变阻器能获得的最大功率。

31、如图l4所示，电源电压为6V恒定不变。

灯泡上标有“6V4W”的字样。

当S2闭合，Sl、S3断开时，灯泡的实际功率为0.25W。

求：

（l）电阻R两端的电压；

（2）电阻R的阻值。

（3）当Sl、S3闭合时，S2断开，通电2min，电流通过电阻R做的功。

32、（2014•威海

）如图所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为18Ω，R2为12Ω，小灯泡L上标有“6V3W”字样．

（1）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？

（2）闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，此时电流表示数为2.5A，求通电10min电流通过滑动变阻器做的功是多少？

33、某电热水器，铭牌标有“220V1500W”字样，用它把20kg的水从15℃加热到25℃，c水＝4.2×103J/（kg·℃）。

求：

（1）水吸收的热量。

（2）电热水器正常工作560s，产生多少热量？

能否把这些水加热到25℃？

为什么？

34、如图16所示，电源电压保持不变，L是标有“6V3W”的小灯泡，定值电阻R=10Ω。

当S、S2闭合,S1断开，且P位于a端时,电路消耗的功率为3.6W，P位于b端时，电路消耗的功率为0.72W。

（设灯泡电阻不随温度变化）

（1）求电源电压；

（2）滑动变阻器R0的最大阻值；

（3）要使电路的总功率最小且电流表的示数不为0，请指出开关S、S1、S2的断开、闭合情况和滑片P的位置，并求出此时的最小功率。

（保留两位小数）

35、 如图16所示，电源电压保持不变，L是标有“6V3W”的小灯泡，定值电阻R=10Ω。

当S、S2闭合,S1断开，且P位于a端时,电路消耗的功率为3.6W，P位于b端时，电路消耗的功率为0.72W。

（设灯泡电阻不随温度变化）

（1）求电源电压；

（2）滑动变阻器R0的最大阻值；

（3）要使电路的总功率最小且电流表的示数不为0，请指出开关S、S1、

S2的断开、闭合情况和滑片P的位置，并求出此时的最小功率。

（保留两位小数）

36、如图所示的电路中，电源电压为5V且保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，R1为滑动变阻器，R2=20Ω，灯泡L标有“4V1.6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）．在仪表和灯泡安全工作的情况下，求：

（1）开关S1断开，S2和S3闭合时，滑动变阻器R1消耗的最大功率；

（2）开关S1闭合，S2和S3断开时，滑动变阻器R1允许的取值范围

37、如题20图所示电路中，电源电压保持不变，灯L标有“6V0.5A”，字样，定值电阻R的阻值为6Ω。

闭合开关S时，灯L恰好正常发光。

求：

（1）小灯泡正常发光时灯丝的阻值；

（2）此时电路消耗的总功率。

38、小勇同学家里某段时间内共有两件用电器在工作，一盏“220V40W”的灯（灯泡电阻不变），一台“DY-IA（R3）”型的空调机。

空调机正常工作时的电压为220V，总功率为880W，内部线圈电阻为3.5Ω。

求：

（1）这两件用电器的连接方式是（选填“串联”或“并联”），空调机应（选填“接地”或“不接地”）；

（2）正常工作时，两件用电器的总功率；

（3）如果灯泡的工作电压是110V，它的实际电功率；

（4）该空调机正常工作1.5h，线圈电阻产生的热量。

39、如图甲所示的电路中。

电源电压为12V，R2为100Ω的定值电阻，压敏电阻R1的阻值随压力变化关系如图乙所示。

开关S闭合后，解答下列问题：

（1）当压敏电阻R1收到的压力从0逐渐增大到4N时，请分析并判断电流表示数的变化？

（2）当电流表示数为0.32A时，压敏电阻R1受到的压力是多大？

（3）该电路连续工作10min，电阻R2产生的电热是多少焦耳？

40、如图所示的电路中，电源电压U=6V.电阻R1=6欧姆.电阻R2=4欧姆.求:

（1）只闭合S1通过R1的电流是多大?

（2）只闭合S2，通电10s的时间内电流通过R2产生的电热是多少?

（3）当三个开关处于何种状态时,整个电路消耗的电功率最大?

求出此时的最大电功率。

参考答案

一、计算题

1、400000J   1000W   5A

2、分析：

（1）根据PTC温度低于设定温度时电阻值会随它的温度升高而变小、温度高于设定温度时电阻值随它的温度升高而变大确定设定温度；

（2）从图象中读出RT设定温度对应的电阻，利用欧姆定律求出串联电路的总电阻，再根据电阻的串联求出R0的阻值；

（3）由图象读出130℃时RT的阻值，利用电阻的串联求出总电阻，利用欧姆定律求出电路中的电流，进一步求出RT两端的电压，利用P=UI求出RT消耗的实际功率．

解答：

   解：

（1）由题意可知，在图象中PTC的人为设定温度为100℃；

（2）当RT在设定温度状态工作时，由图丙可知Rr=34Ω，R0、RT串联，

∵I=

，

∴电路中的总电阻：

R总=

=

=44Ω，

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

R0的阻值：

R0=R总﹣RT=44Ω﹣34Ω=10Ω；

（3）当RT的温度为130℃时，由图象可知，此时RT的阻值为100Ω，

电路中的总电阻：

R′总=R0+R′T=10Ω+100Ω=110Ω，

电路中的电流：

I′=

=

=2A，

RT两端的电压：

U'=I′×R′T=2A×100Ω=200V，

RT的实际功率：

P′=U′TI′=200V×2A=400W．

答：

（1）电热水壶RT的设定温度是100℃；

（2）R0的阻值为10Ω；

（3）当RT的温度为130℃时，电路中RT的实际功率为400W．

3、

（1）B、A；

（2）57600J；（3）110Ω；

4、解:

（1）当S1S2均闭合且滑片P滑到b端时,小灯泡L短路,R1R2并联

∵

∴

  ————

∵

———∴

————

（２）当S1S2均断开且滑片P置于变阻器中点时，小灯泡L和R1串联

∵Ｐ=I2RL           ∴I=

——————

电源电压U=I（RL+0.5R1）=1×（10+0.5×40）=30（V）              

当S1S2均闭合且滑片P在b端时，电压表测电源电压

∴电压表示数U示=30V　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（３）当S1S2均断开且滑片P滑到端b时,电路总电阻最大，电路消耗电功最小  

5、

试题分析：

灯泡L上标有“6V，3W”字样，表示此灯泡正常发光时，两端电压为6V，消耗的电功率为3W．

当K1闭合，单刀双掷开关K2接a时，灯泡L与定值电阻R并联，电压表示数U=UL=UR．

当K1断开，单刀双掷开关K2接b时，灯泡L与定值电阻R串联，电压表测定值电阻R两端的电压．

（1）当K1闭合，单刀双掷开关K2接a时，L与R并联

∵灯泡L正常发光

∴U=6V；

（2）当K1断开，单刀双掷开关K2接b时，L与R串联，电压表测量电阻R两端的电压；

灯L的阻值：

RL=

=

=12Ω；

灯L两端的电压：

UL=U﹣UR=6V﹣3V=3V，

干路电流：

I=

=

=A，

R的阻值：

R=

=

=12Ω．

（3）由

（2）知：

I=A，UL=3V，t=1min=60s；

∴W=ULIt=3V×A×60s=45J．

6、

7、电路如图所示．R线为导线的电阻，L1为“220V100W”灯泡，L2为“220V200W”灯泡．

                                                  R线

  L1　　L2

R线＝（0.018欧/米）×2×250米＝9欧

L1和L2的电阻分别为      

欧，

欧

L1和L2的总电阻　　　　RL=1欧/（

）＝161欧

所以，导线上消耗的功率为　　P线＝I总2·R线≈15瓦

两灯泡实际消耗的总功率为PL＝I总2·RL≈270瓦

L1消耗的功率P1＝

90瓦　　　　L2消耗的功率P2＝2P1＝180瓦

8、答案：

以R1和R2分别表示两个灯泡的电阻，则应有

        以R12表示R1和R2的并联电阻，则有

输电导线的电阻R0为：

R0＝0.018Ω/m×2×250m＝9Ω

则全电路的总电阻为：

R＝R0＋R12＝9Ω＋161Ω＝170Ω

电路中的总电流为：

得导线上发热消耗的功率为：

P0＝I2R0＝1.32×9W＝15W

此时并联部分的电压UL即为每灯获得的实际电压，其值为

UL＝IR12＝1.3×161V＝209V

故得此时两灯消耗的实际功率分别为：

9、解答：

（1）（共4分）由题意知L1、L2的阻值R1、R2分别为：

……（2分）

当P放在最左端时，滑动变阻器连入电路的阻值为0，电压表被短路，示数为0；L1、L2并联，电流表测量干路电流.读数

.……（2分）

（2）（共7分）只有一盏灯接入电路时，应是L1或L2与滑动变阻器串联，电路的总功率决定于电源电压和电流（电流表的示数）。

电路中的总电阻

，电路中的电流等于

＜0.6A＜1.5A,电流表、滑动变阻器始终安全。

……（1分）

加在滑动变阻器两端的电压

，若电压表安全，有

。

……（1分）

当只L1接入时，R滑<=20Ω，此时电路中最小总功率为：

P=U2/（R1+R滑）=0.9W；…