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电功率计算题30道

知识梳理:

一、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=3.6mAh

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=3.6×

J

电功率——P——瓦特(W)1kW=1000W,1W=1000mW

二、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2.4×104 J.求这盏灯的电功率和通过灯丝的电流.

 

 

5)一个额定电压为2.5V的小灯泡,正常发光时通过灯丝的电流为0.2A,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0165.8,到6月18日时电能表的示数是0231.6,如果他家所在地区的电价是0.49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0.1A和0.3A.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1.2A.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/kw.h”的电能表,在转动10转时消耗多少焦耳电能?

在消耗0.02kw.h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0.5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“220V 100W”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0.1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2.5kW·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0.1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08634.5KW.h,现在他家里有40W的电灯4盏,平均每天用电2.5h,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 2.5(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=0.9×106 J

  

(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)1.40W、0.18A

 

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=2.5V×0.2A=0.5W.

(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===12.5 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=0.5W×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===0.1818A

流过60W电灯的电流为:

I===0.2727A

根据并联电路电流的特点,现在电路中总电流为:

0.1818A×50+0.2727A×20=14.544A.

可以再装灯的总电流为:

25A-14.544A=10.456A

可以再装电灯的盏数为:

=57.5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)32.24元

 

7)1.60 Ω 2.0.2A 3.0.6W

 

8)815Ω 

 

9).2.7A 2.8

 

10)答案:

(1)0.6A

(2)7.2W

 

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==21.82A

电炉正常工作时的电流为:

I′==2.27A

所以I+I′=21.82A+2.27A=24.09A<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)0.024度。

 

15)220V  484  360000

 

16)4.5  75   937.5

 

17)

(1)B端

(2)0.4安培5欧姆

(3)0.9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0.4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)0.4安培。

(2)0.9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)28.8W、14.4W

 

26)10度,3650度,

 

27)

(1)500W

(2)2.27A(3)96.8 Ω

 

28)40W灯4盏的功率P=40W×4=160W=0.16kW.

每天用2.5h,共用30天,消耗的电能为W=Pt=0.16kW×2.5h×30=12kW·h=12度.此时电表的示数为:

6229.5+12=6241.5

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==14.5A.可以再装电灯的总功率为:

P=UI=220V×(25A-14.5A)=2310W,可以再装电灯的盏数为:

=57.75盏.

答案:

57盏.

 

30).0.1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 0.5W”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4.2×103 J/(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

 

334×226×307.6

 

334×266×323.6

 

354×286×350.6

 

354×286×364.6

 

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

 

2.5

 

1.5

 

V2表/v

 

0

 

3.5

 

4.5

 

A表/A

 

0.6

 

0.25

 

0.15

 

(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、0.4A‘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l kW·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.

(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=1/250000 35.200V

 

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=22×0.5W=11W=0.011KW  

W总=Pt=0.011KW×5h=0.055KW·h  

答:

用22只彩灯串联,消耗的电能是0.055KW·h

 

44) U=8V R1=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

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