电功率计算题100题含复习资料及解析1.docx
《电功率计算题100题含复习资料及解析1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电功率计算题100题含复习资料及解析1.docx（138页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
电功率计算题100题含复习资料及解析1
评卷人
得分
七、计算题（题型注释）
1.有一台热水器，内部简化电路如图所示，R和R2均为电热丝。
Ri=88Q,R2=22Qo
IT
（1）如何控制Si和S2,使热水器处于高温档：
（2）求中温档正常工作时热水器的功率；
（3）低温档正常工作10min内电热丝产生的热量。
【答案】
（1）Si闭合，Sa接a点时，热水器处于高温档
（2）550W（3）2.64X105J
【解析】
试题分析：
（1）S1闭合，S接a点时，热水器处于高温档
（2）中温档：
只闭合S1,
电路中只有R1工作。
中温档正常工作时热水器的功率为：
P中=UI=U123
2
220V88550W
（3）低温档:
S1断开，S接b点，R、R＞串联，R
串=R+R=88Q+22Q=110Q,
2
220V110
440W，电热丝产生的热量为:
QWP氐t=440W600S2.64105J
考点：
根据要求连接电路；电功率计算；串联电路电阻规律；电功、电热计算。
2•如图甲所示电路，电源电压为6V不变，滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端，定值电阻R两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图乙所示。
问：
R=U/I1=3V/（0.3A）=10Q（2分）
（3）滑片P在b端时，由图10乙可知：
Ui/=1V（1分），
22
P/=出=（1V）=0.1W。
（2分）
R110
[解法二：
滑片P在b端时，R>/=50Q;R=R+R>/=10Q+50Q=60Q;（1分）
//U6V//22
I1=丨2===0.1A,P1=I1R1=（0.1A）X10Q=0.1W。
（2分）]
R60
3.（9分）如图所示，L是标有“6V1.2W”字样的小灯泡，R是定值电阻，断开开关S2,闭合开关S1和S,灯泡正常发光，电流表的示数为0.50A.
（1）求灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能.
（2）求定值电阻R的阻值.
（3）断开开关S和S,闭合开关S,改变电源电压，使灯泡正常发光，求电路的总功率.
【答案】
（1）灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能为72J.
（2）定值电阻R的阻值为20Q.
（3）断开开关S和Ss,闭合开关S,改变电源电压，使灯泡正常发光，电路的总功率
为2W
【解析】
试题分析：
解：
（1）灯泡正常发光1min消耗的电能：
W=P=1.2WX60s=72J;
（2）断开开关S2,闭合开关S1和S3时，电阻R和灯泡L并联，灯泡正常发光，所以电
源电压等于灯泡的额定电压，即6V;
P1
由P=UI可知，灯泡正常发光时的电流：
Il=L0.2A;
UL6V
因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过R的电流：
Ir=0.5A-
0.2A=0.3A;
亠UU6V
由I可知，定值电阻R的阻值：
R20
RIr0.3A
tt^（6V）
（3）由P=可得，灯泡的电阻：
R-===30Q;
RPL1.2W
断开开关S和S3,闭合开关S2,定值电阻R和灯泡L串联，此时电路中的总电阻：
R总
=30Q+20Q=50Q;
因为灯泡正常发光，所以电路中的电流为0.2A，则电路的总功率：
P=Il2R总=（0.2A）
X50Q=2W
答：
（1）灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能为72J.
（2）定值电阻R的阻值为20Q.
（3）断开开关S和S,闭合开关S,改变电源电压，使灯泡正常发光，电路的总功率
为2W
考点：
电功率的计算；电功的计算
4.如右图所示灯L标有（6V3W）字样，S为单刀双掷开关，电源电压为9V且恒定不
变，电阻R2的阻值为18Q,（不计温度对灯丝电阻的影响）求:
（1）当S接a时，灯L恰能正常发光，求灯L正常发光时的电流和电阻R的阻值；
（2）当S接b时，求电路消耗的总功率。
【答案】0.5A,6Q、2.7W
【解析】
（1）当S接a时，灯L恰能正常发光，根据题意知，灯L额定电压U=6V额
定电功率P=3VV所以灯L正常发光时的电流l=P/U=3W/6V=0.5A;Rl=LFI=6V/0.5A=12Q,
由于电源电压是9V，点炮两端电压时6V,所以电阻R两端电压是3V,所以Ri=
Ui/l=3V/0.5A=6Q;
（2）当S接b时，求电路消耗的总功率。
P=U/R=（9V）2/（18Q+12Q）=2.7W
5•如图所示是小明制作的一只模拟调光灯.电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V•闭
合开关，回形针在铅笔芯最右端时，灯泡两端的电压为0.6V，流过灯泡的电流为0.1A.向左移动回形针，小灯泡正常发光时，铅笔芯的功率是0.15W.求：
（3）
（2）8.3Q（3）2:
25
回形针在最右端和小灯泡正常发光时，小灯泡的功率之比.
【答案】
（1）45J
【解析】
试题分析:
（1）由
得Wpt
0.15W
60s45J
（2）由U
3V-2.5V0.5V
11互皿0.3A
U0.5V
R丁空型8.3
l10.3A
（3）回形针在最右端时灯泡的功率
PU2I20.6V0.1A0.06W
灯泡正常发光时
U灯l12.5V0.3A0.75W
0.06W2
0.75W25
分
分
分
分
分
分
分
分
考点：
欧姆定律的应用；电功、电功率的计算。
点评：
考查了公式的灵活运用，重点是电功率的计算，难点是电路的动态分析。
6•在图所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧•闭合开关S,电流表A1的示数为0.3安，电流表A的示数为0.8安.求：
I—T_1'：
@!
（1）R1两端电压U1是多少？
（2）R2的电阻是多少数？
（3）在10s钟内R2做功多少焦？
【答案】
（1）3V
（2）6Q（3）15J
【解析】因两电阻并联在电源两端，故由欧姆定律求得R两端的电压即为电源电压；利用求出的电源电压及通过甩中的电流，由欧姆定律可求得F2的阻值；由公式W=Ult可求出通电10s，电流通过电阻R2做的功W
（1）U1=I1R1=0.3AX10Q=3V
（2）U1=U2=U=3V
I2=I-I1=0.8A-0.3A=0.5A
R2=U2/12=3V/0.5A=6Q
（3）W=U2I2t=3VX0.5AX10s=15J
7•如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关后，滑动变阻器的滑片由b端移动到
a端时，测得电阻R两端的电压与通过R的电流关系如图（b）所示。
求：
（1）电源的电压
（2）变阻器的最大阻值
（3）电压表V1的变化范围
（4）滑动变阻器的滑片由b端移动到a端的过程中，电阻R消耗的功率变化了多少？
【答案】
（1）12V
（2）16Q（3）0V-8V（4）16W
【解析】
试题分析：
（1）由图可知，电源电压为12V
（2）当变阻器最大时，R两端的电压最小U2=4V,I=0.5A，变阻器两端的电压最大，则U=U-Lb=12V-4V=8V，所以变阻器的最大阻值为R变=U1/I=8V/0.5A=16Q
（3）当变阻器的阻值为0时，它电压为0,所以电压表V1的变化范围是0V-8V.（4）当变阻器的滑片在b端时，R消耗的功率P'=U；l=4VX0.5A=2W，当变阻器的滑片在a端时，R消耗的功率P=UI=12VX1.5A=18W
电阻R消耗的功率增加了P-P'=18W2W=16W
考点：
欧姆定律电功率的计算
8.（8分）小华家买了一个电吹风，既可以吹冷风也可以吹热风，其简化电路如图所示。
已知该电吹风的额定电压是220V,电动机的额定功率是110W吹热风时总电流是4.9A。
该电吹风接在家庭电路中使用时，通过计算回答：
（1）当电吹风吹冷风时，工作5min消耗的电能是多少？
2）当电吹风吹热风时，通过电热丝的电流是多少？
（3）电热丝的电阻是多少？
4）当电吹风吹热风时，工作1min电流通过电热丝产生的热量是多少J？
4
【答案】
（1）3.3X10J；
（2）4.4A;（3）50Q;（4）58080J
【解析】
试题分析：
⑴ti=5min=300s，电吹风吹冷风时，工作5min消耗的电能
4
W=Pti=110WX300s=3.3X10J；
Pi110W
⑵电吹风吹冷风时的工作电流为l1=U=220V=0.5A
•••电热丝和电动机并联，.••通过电热丝的电流
I2=1-I1=4.9A-0.5A=4.4A:
U220V
⑶电热丝的电阻R2=I2=4.4A=50Q；
⑷t2=1min=60s,电流通过电热丝产生的热量
22
Q=I2R2t2=（4.4A）X50QX60s=58080J。
考点：
电功与电热的计算；并联电路的特点
9•如图甲所示的电路图，电源电压恒定不变，定值电阻R）=1OQ，电阻R与温度t的关
当R1的温度为150C时,
系如图乙所示•请据图回答：
0.3A时，电压表的示数为6V,则电源电压为多少?
电流表的示数是多少?
（3）
【答案】
（1）9V;
（2）2.7W;（3）0.225A.
【解析】先根据欧姆定律求出定值电阻R两端的电压，再根据串联电路的电压特点求出
电源的电压；利用P=UI求出这时电路的总功率；由图象可知150C时R的阻值，利用
串联电路的电阻特点求出总电阻，利用欧姆定律求出电路中的电流，极为电流表的示数.
（1）（2分）定值电阻R0两端的电压为U）=IRo=0.3AX10Q=3V,
电源的电压为U=U+U=3V+6V=9V
（2）（2分）电路的总功率为P=UI=9VX0.3A=2.7W;
（3）（1分）由图象可知150C时Ri=30Q,
（2分）电流表的实数为I'=U/（Ro+R）=9V/（10Q+30Q）=0.225A.
10•如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示。
请完成下列各题：
额定电压
额定加热功率
指示灯功率
袋内充水
自动断电温度
220V
500W
<0.2W
1L
65C
（1）请你计算电热水袋中充水的质量。
（2）给它通电，当达到断电温度时，水共吸收了2.1X10J的热量，袋内水的初温是多少？
（3）电热水袋此次在额定电压下通电10分钟指示灯熄灭，则电热水袋的发热效率是多少？
【答案】
（1）1kg;
（2）15C；（3）70%
【解析】
试题分析：
（1）电热水袋中充水的质量为：
m=pV=1.0X103kg/m3X1X10-3mi=1kg;
53
（2）温度变化为△t=Q吸/cm=2.1X10J/（4.2X10J/（kg「C）X1kg）=50C,
袋内水的初温是t0=t-△t=65C-50C=15C；
5
（3）10分钟电流所做的功为：
W=pt=500WX600S=3X10J,
电热水袋的发热效率是n=Q吸/W=2.1X10J/3X10J=70%。
【考点定位】电热的有关计算
11•实验桌上有一个电学器件，该器件由两个定值电阻Ri、Ra并联组成，且被封闭在一
个透明的有机玻璃壳内，如图甲所示。
a、b是该器件的两个外露接线柱，电阻R1的阻
值为20Q，电阻Rz的额定电压为6V。
科技小组同学测得通过该器件的电流I和其两端
电压U的数值，并绘制如图乙所示的图像。
求：
■X.
*2
（1）电阻的艮阻值；
2）电阻F2的额定电功率。
【答案】
（1）F2=5Q,
（2）7.2W
【解析】
试题分析：
（1）解：
由图乙数据可知,
Ri、R2的总电阻R,2U6V4，由甲图
I1.5A
可以看出电阻R、F2并联，由并联公式R12
Rl-R2，可求出R25
（2）解：
电阻R2的额定电功率为P
U2
2
（6V）57.2W
【考点定位】电阻的串并联、电功率
12.（4分）农村电网改造前，一些农户用电需要用很长的导线从变压器输出端引至户
内.如果一农户使用一只“220V100W”的灯泡照明，尽管变压器送出的电压有220V,农户家的电灯泡亮度还是很暗•经实测该灯泡此时的实际功率只有81W不计温度对灯
丝电阻的影响，求：
（1）该灯泡两端的实际电压是多少？
（2）导线上消耗的电功率是多少？
【答案】
（1）198V;
（2）9W
【解析】
试题分析：
（1）灯丝电阻为:
Rl
2
220V484,100W•••PU2
•••灯泡两端实际电压为:
ULPLR81W484198V；
（2）导线的电阻不能忽略，此时相当于灯与导线串联，设导线电阻为R0,则导线分得
的电压为:
pu22V1
U0UUL220V198V22V，在串联电路中：
PL128V9
11
P0二_p=_81W9W。
99
考点：
电功率的计算
13.如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡标有”9V9W”的字样。
当闭合S、S1、S2、，断开S时，灯泡能正常发光，此时电流表示数为I。
（假设小灯泡的电阻始终
S3时，电流表的示数与
I相比变化了0.4A，则此时小灯泡的
（2）同时闭合四个开关，并将滑动变阻器的滑片P移到中点时，电流表的示数与I相
比变化了0.6A，则滑动变阻器的最大阻值为多少;
（3）闭合S断开S、S2,把滑动变阻器的滑片P分别移a端和b端时，R消耗的
功率之比是多少。
2
【答案】
（1）小灯泡的实际功率为：
FL'=1'R-=（0.6A）2X9Q=3.24W
（2）滑动变阻器的最大阻值为：
丄Rab
2
（3）两种状态下R消耗的功率之比是：
U
2U29V“
即Rab
30。
Iab
Iab0.6A
F
13.5W
36
F
0.375W
o
1
【解析】
试题分析：
（1）①当闭合S、Si、S2,断开S3时，Ri被短路，只有小灯泡接入电路。
由灯泡能正常发光，可知电源电压为：
U=U=9V。
此时电流表示数为I有
IIl
Fl
UT
9W
9V
1A。
小灯泡的电阻为：
RlUl2（9V）29o
Fl9W
②闭合S、S,断开Si、S3时,
Ri与小灯泡L串联。
电流表的示数与
I相比变化了0.4A,
即减小了0.4A。
所以此时通过电路中的电流为：
I'=I-0.4A=1A—0.4A=0.6A。
则此时小灯泡的实际功率为：
Fl'=I'2R_=（0.6A）2X9Q=3.24W
R1的阻值为：
R1URl-9乞96。
I‘0.6A
（2）同时闭合四个开关，并将滑动变阻器的滑片F移到中点时，
器的一半电阻1/2Rab与小灯泡并联。
电流表的示数与I相比变化了增大的电流也就是通过滑动变阻器1/2Rab的电流即Iab=0.6A。
R1被短路，滑动变阻
0.6A，即增大了0.6A,
所以滑动变阻器的最大阻值为：
^RabU，即Rab2U2069V30o
2IabIab0.6A
（3）闭合S、S3,断开S、S,把滑动变阻器的滑片F移a端时，只有R1接入电路中。
所以此时R1消耗的功率为:
把滑动变阻器的滑片F移b端时，R与滑动变阻器R>b串联。
所以此时电路中的电流为:
U9V
=0.25A
R1Rab630
此时R消耗的功率为：
RI2尺（0.25a）260.375W
因此，两种状态下R消耗的功率之比是：
R13.5W36
P0.375W1°
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“220V20A50Hz”和“3200imp/kW?
h',根据表盘上的信息，回答下列问题：
耐沁4^/TI7215-!
M2
■Hi
②川]■&同|k!
H^L2614凰和喷
DDS22S型单柑电子式电聪我DD验28型单相电子式电能驶
VV7
WABMGr22OW20A
月末
VV¥
220V70A咖
范00阿曲叭
月初
（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“220V484W'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冷计算出电热器的实际功率.
解：
（1）本月消耗的电能：
W=12614.6kW?
杆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=RW?
h=0.02kW?
h=0.0^3.6X106J=7.2X104J,
3200
而t=3min=180s，所用电热器的实际功率为：
P』==400W
1180s
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
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,Ri为定值电阻，Rz为标有
“100Q0.5A”字样的滑动变阻器.R为标有“3V0.9W”字样的定值电阻.
（1）当闭合S、S、S2时，电流表的示数为0.3A，求R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Si、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.
Fw
I
n1s
【答案】
（1）R的阻值为
（2）当闭合S,断开S、
为30Q〜100Q.
40Q，整个电路可能消耗的最小功率为5.04W;
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
R1、Rz并联，电流表测Ri支路的电流,
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,
R消耗的电功率R=UI1=12VX0.3A=3.6W,
Rz消耗的最小为Pz
u2（12V）2100Q
=1.44W,
电路的总功率P=R+P3=3.6W+1.44W=5.04W
U3
[3V
R3允许通过的最大电流I=
（2）当闭合S,断开S、S2时，
=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
U3=3V
1^=0.3A
=10Q,
电路的最小电阻，只总=
ITI12V
=40Q,
滑动变阻器接入的最小阻值相等时,
R2=R总—R3=40Q-10Q=30Q,
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围30Q〜100Q.
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“6v6w”的字样，滑动变阻器上标有“20Q2A”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）6Q;
（2）4.5V;3.375W
【解析】
试题分析：
（1）小灯泡正常发光时的电阻是R=U/P=（6V）2/6W=6Q;
（2）当滑动变阻器的滑片在P中点时，R总=6Q+10Q=16Q,I=U总/R总=12V/16Q=0.75A，电压表的示数为UL=IRl=0.75AX6Q=4.5V;小灯泡的实际功率是P=UL/Rl=（4.5V）/6Q=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，R=10Q,M=20Q，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Ra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，R与R2并联，电流测R1的电流，则电源电压U=U=I1R1=0.3AX10Q=3V;
（2）通过电阻Ra的电流|2=U/R2=3V/2OQ=0.15A;
（3）电路工作1分钟消耗的电能W=UIt=3VX（0.3A+0.15A）X60s=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50Q、额定功率为2.5W,滑动变阻器艮的最大电阻为200Q，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：
（1）灯泡R消耗的最大功率是多少?
2）电压表的读
升级会员 