日常生活中的电功率问题1.docx

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日常生活中的电功率问题1

日常生活中的电功率问题

例1、某小区最近一段时间由于楼道灯的供电系统电压偏高，所用的路灯“220V40W”灯丝经常熔断，在电压暂时无法改变的情况下，为了延长楼道灯的使用寿命，小明所采取的下列方法切实可行的是（　　）

A．换用一颗“220V60W”的灯泡替换原来的灯泡接入原电路中使用

B．换用一颗“220V15W”的灯泡替换原来的灯泡接入原电路中使用

C．换用两颗“220V40W”的灯泡并联后替换原来的灯泡接入原电路中使用

D．换用两颗“220V40W”的灯泡串联后替换原来的灯泡接入原电路中使用

解：

因灯泡熔断的原因在于楼道内的实际电压高于额定电压，故灯泡的额定电压不变，改变功率都无意义，同样易于熔断，故A、B均错误；

两灯并联后接在电路中，电源电压仍超过两灯的额定电压，故两灯均容易熔断，故C错误；

若将两灯串联，则电路中的总电阻增大，电路中电流减小，则两灯电压将均小于额定电压，故两灯串联后可以使用，故D正确．故选D．

例2、某小区最近一段时间由于楼道灯的供电系统电压偏高，灯丝经常熔断，在电压暂时无法改变的情况下，为了延长楼道灯的使用寿命，小明采取下列方法，可行的是（　　）

A．用额定功率较大的灯泡替换原来的灯泡接入原电路中使用

B．用额定功率较小的灯泡替换原来的灯泡接入原电路中使用

C．用额定功率相同的两个灯泡串联后替换原来的灯泡接入原电路中使用

D．用额定功率相同的两个灯泡并联后替换原来的灯泡接入原电路中使用

解：

因灯泡熔断的原因在于楼道内的实际电压高于额定电压，故灯泡的额定电压不变，改变功率都无意义，同样易于熔断，故A、B均错误；

两灯串联时，总电阻变大，电路中的电流减小，所以两灯泡两端的电压均小于额定电压，即串后可以使用，故C正确；

两灯并联后接在电路中，电源电压仍超过两灯的额定电压，故两灯均容易熔断，故D错误．

故选C．

例3、某校学生宿舍走廊的路灯，原来用一盏“220V  40W”的白炽灯，每晚亮10小时．同学们发现灯泡容易损坏，需要经常更换．后来，学校电工师傅用两盏“220V  40W”的灯泡串联后代替原路灯．结果，两盏灯的亮度比改装前要暗，但灯泡使用寿命明显延长．

（1）改装前，一盏路灯每晚需要消耗多少电能？

（2）改装后两灯的总功率是多少？

比原来省电还是费电？

解：

（1）改装前，一盏路灯每晚需要消耗电能W=Pt=0.04kW×10h=0.4kWh．

答：

改装前，一盏路灯每晚需要消耗电能0.4kWh．

（2）灯泡电阻R＝U2／P＝（220V）2／40W＝1210Ω

总电阻R总=1210Ω+1210Ω=2420Ω

改装后两灯的总功率是P总＝U2／R总＝（220V）2／2420Ω＝20W

∵P总＜40W　　　∴省电．

答：

改装后两灯的总功率是20W，比原来省电

例4、育才中学的电工为了延长学生宿舍前路灯的使用寿命，给标有“220V 100W”的灯泡串联一个电阻（如图所示），使灯泡两端的实际电压为200V．请用两种方法计算需串联的电阻R的阻值．

解法一：

先求串联电阻电压，然后由欧姆定律求串联电阻阻值；先求串联电阻电压，然后由欧姆定律求串联电阻阻值；

解法二：

先由欧姆定律求出电路总电阻，然后由串联电路电阻特点求出串联电阻阻值先由欧姆定律求出电路总电阻，然后由串联电路电阻特点求出串联电阻阻值

．

例5、楼道里的灯常常彻夜通明，因而极易损坏．若给它串联一个电阻后再接到电路里，虽然亮度减弱些，但它的使用寿命却可大大延长．现在要使“220V，25W”的灯泡在实际使用时消耗的电功率为额定功率的81%，应串接一个（215）215

欧的电阻，这时灯泡和电阻消耗的总功率为（22.5）22.5

瓦．

例6、一个“220V、100W”的电烙铁，将它与一只白炽灯泡串联，用一个开关与灯泡并联，接入220V电路中．当断开与灯泡并联的开关时，电烙铁的功率是25W．若灯泡的额定电压是220V，则该灯泡的额定功率和使用时的实际功率分别是（不考虑温度对电阻的影响）（　　）

A．100W和50WB．50W和25WC．25W和100WD．100W和25W

例28、一盏电灯接在恒定电压的电源上，其功率为100W．若将这盏电灯先接在一段很长的导线后，再接在同一电源上，已知导线上损失功率是9W，那么此时电灯实际消耗功率是（　　）

A．91W　　　B．小于91W　　　C．大于91W　　D．条件不足，无法确定

解析：

如果导线电阻忽略时，灯接在恒定电压的电源上功率是100W；

因为导线和灯泡串联，当导线上电阻较大时，即电路中的电阻变大，由P=U2/R可知电路消耗的总功率变小，即小于100W，而导线上消耗的功率为9W，所以灯泡的实际功率只能小于91W．故选B．

例29、一盏电灯接在恒定电压的电源上，其功率为100W．若将这盏电灯先接在一段很长的导线后，再接在同一电源上，已知灯泡的实际功率是81W，那么此时导线消耗功率是（　　）

A．19WB．大于19W

C．小于19WD．条件不足，无法确定

解：

如果导线电阻忽略时，灯接在恒定电压的电源上功率是100W；

因为导线和灯泡串联，当导线上电阻较大时，即电路中的电阻变大，由：

P=U2／R可知电路消耗的总功率变小，即小于100W，

而灯泡的实际功率是81W，所以此时导线消耗功率只能小于19W．故选C．

例30、一盏电灯直接接在输出电压恒定电源上，其电功率为100W，若将这盏灯串上一个小电阻后，再接入同一电源，小电阻消耗功率8W，则此电灯实际消耗的功率将（　　）

A．小于92WB．等于92W

C．大于92WD．条件不足，无法确定

解：

串上一个小电阻后，电路的总的电阻变大，总的电流就要减小，由P=UI可知，电路的总的功率要减小，要小于100W，由于小电阻消耗功率8W，所以灯泡的功率就要小于92W，所以A正确．故选A．

例31、一只标有“220V  100W”字样的照明用灯泡，把它用导线接到远处工地上．电源电压220V．由于导线电阻较大，所以在导线上消耗了6W的电功率，那么此时小灯泡的实际功率（灯丝电阻不随温度的变化而变化）（　　）

A．大于94W　　　B．等于94W　　　C．小于94W　　　D．仍为100W

解：

如果导线电阻忽略时，即220V的电压全部接在“220V 100W”的灯泡上，灯泡正常发光，功率是额定功率100W；

因为导线和灯泡串联，当导线上电阻较大时，即电路中的电阻变大，由P=U2／R可知电路消耗的总功率变小，即小于100W，而导线上消耗的功率为6W，所以灯泡的实际功率只能小于94W．故选C．

例32、由电压为220V的电源向远处某工地的一盏标着“PZ 220-60”的电灯供电，由于导线有电阻，灯泡消耗的实际功率为55W．则导线消耗的功率（　　）

A．小于5WB．等于5WC．大于5WD．不能确定

解：

如果导线电阻忽略时，即220V的电压全部接在“PZ 220-60”的灯泡上，灯泡正常发光，功率是额定功率60W；

当导线上电阻不忽略时，即电路中的电阻变大，由P=U2／R可知电路消耗的总功率变小，即小于60W，而灯泡实际功率为55W，所以导线上的功率只能小于5W；故选A．

例33、将一灯泡直接接到电源上，功率为100瓦，用长导线将灯泡串联后接到同一电源上，功率为81瓦，则长导线上损失的功率是（　C　）

A．19瓦B．10瓦C．9瓦D．无法计算

例34、如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W．则输电导线AC、BD上消耗的功率为（　　）

A．1WB．2WC．4W

D．9 W

解：

设灯泡L连接在A、B两点时，电路的电流为I1，则

P1=I12RL=25W--------①

若将灯泡L接C、D两点时，电路的电流为I2，则

P2=I22RL=16W--------②

由①②两式可得：

I1：

I2=5：

4，

若将灯泡L接C、D两点时，电源的功率为：

P3=UI2，

则：

P1：

P3＝UI1：

UI2，即：

P3＝I2P1／I1＝（4／5）×25W=20W

所以导线AC和BC消耗的总功率为：

P=P3－P2=20W－16W=4W．故选C．

例18、如图所示的电路，当闭合开关S时，只有灯泡L1正常发光；当断开开关S时，只有灯光L2正常发光．则下列对两个灯泡的分析，正确的是（　　）

A．L2的额定电压比L1的额定电压大的多

B．L2的额定电流比L1的额定电流大的多

C．L2的额定功率比L1的额定功率大的多

D．L2的电阻比L1的电阻大的多

解：

当闭合开关S时，L2被短路，L1正常发光．说明L1的额定电压是220V．

当断开开关S时，L2、L1串联，L2正常发光，由串联电路电压规律可知，L2的额定电压小于220V．

所以L1的额定电压大于L2的额定电压．故A错误．

当断开开关S时，L2、L1串联，L2的实际功率大于L1的实际功率、又电流相等，根据P=I2R，可知L2的电阻大于L1的电阻．故D正确．

因为L1的额定电压大于L2的额定电压．L2的电阻大于L1的电阻．由P=U2／R

可知L1的额定功率大于L2的额定功率．由I=U／R可知L1的额定电流大于L2的额定电流．故BC错误．故选D．

例12、小明在商场看到外形和容量完全相同，但额定功率分别是800W和1200W两种规格的不锈钢电热水壶，他认为800W的电热水壶功率小，比较省电。

如果从节能的角度来考虑，你认为他的想法合理吗？

请说明道理。

答：

他的想法不合理，因为放出相同的热量，功率小的电热水壶用时多，散热损失也多。

（加热相同质量的水，让它们升高相同的温度，功率大的电热水壶用时少，散热损失小）

例1、饮水机、电饭煲等家用电器都具有保温和加热功能．同学们设计了模拟电路，如图所示．当S1闭合，S2断开时，为保温状态；当S1、S2都闭合时为加热状态．其中不符合上述要求的是（D）

A．B．C．D．

解：

A、开关S1闭合、S2断开时只有R1接入电路，P1=U2／R1；S1、S2都闭合时R1、R2并连接入电路，总电阻R并小于R1，P2=U2／R并．因为R1＞R并，所以P1＜P2，符合题意．

B、开关S1闭合、S2断开时只有R1接入电路，P1=U2／R1；S1、S2都闭合时R1、R2并连接入电路，总电阻R并小于R1，P2=U2／R并．因为R1＞R并，所以P1＜P2，符合题意．

C、开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串连接入电路，P1=U2／R串；S1、S2都闭合时，R2被短路，只有R1接入电路，P2=U2／R1．因为R串＞R1，所以P1＜P2，符合题意．

D、开关S1闭合、S2断开时，R1、R2并连接入电路，P1=U2／R并；S1、S2都闭合时，电源被短路．短路是不允许的，不符合题意．故选D．

例2、饮水机和电饭煲都具有保温和加热功能．小明设计了如图所示的模拟电路，当S1闭合，S2断开时，为保温状态；当S1、S2都闭合时为加热状态．其中不符合上述要求的是（　　）

A．B．C．D．

分析：

当S1闭合，S2断开时，为保温状态；当S1、S2都闭合时为加热状态．因为电源电压不变，由P=U2／R可知，加热状态时，电路的功率较大，即电路的总电阻较小；保温状态时，电路的功率较小，即电路的总电阻大．

解：

A、当S1闭合，S2断开时，R1、R2串联，电路中的总电阻为两电阻之和；当S1、S2都闭合时，R2被短路，电路只有电阻R1，符合要求；

B、当S1闭合，S2断开时，电阻中只有电阻R1；当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，并联电路的总电阻小于R1或R2，符合要求；

C、当S1闭合，S2断开时，电阻中只有电阻R1；当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，并联电路的总电阻小于R1或R2