第十八章 电功率计算题2讲解.docx

1、第十八章 电功率计算题2讲解1（09绵阳）现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控，测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。如图甲所示的电路，将热敏电阻Ro置于细菌培养箱内，其余都置于箱外。这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度，又可以通过电压表的示数来表示箱内温度。已知该电路中电源电压是l2 V，定值电阻R的阻值是200 。热敏电阻Ro的阻值随温度变化的关系如图乙所示。求：(1)当培养箱内的温度降低时，电流表的示数如何变化？ (2)当培养箱内的温度为40时，电压表的示数是多大？(3)已知电流表的量程是0 30 mA，电压表的量程是08 V，则此电路能够测量的最高温度是多大？此时热

2、敏电阻Ro消耗的电功率是多大？2（09河北）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/Kwh”）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）热水器的实际功率。（2）通过热水器的电流。（3）图19是小明家的供电线路。已知此时供电站输出的电压是220V，则供电站距他家多远？（已知每千米导线的电阻为5）5 (09雅安）小刚同学家有一台电热水器，铭牌如下表所示。根据铭牌所提供的信息，求：（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大？（2）（

3、2分）电热水器正常工作持续45min产生的电热是多少焦？ （3）若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少？（2分）3 (09福州）（8分）如图15所示是小明家的电热水壶及铭牌，他用该电热水壶将1.5kg的水从20加热到100。、（1）水吸收的热量是多少？ c水 = 4.2103J/（kg）（2）若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热多少时间？（3）若电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间，可能的原因有那些？（写出两种）答案：25解：（1）Q吸 c水m（t2t1） 4.2103J/(kg)1.5kg（

4、10020）5.04105J （2）电热水壶正常工作 P = P额 = 1500W 又W = Q放 = Q吸 = 5.04105J t = = = 336s （2）原因可能是： 电热水壶产生的热量没有全部被水吸收 电热水壶实际工作电压小于额定电压6（09威海）（8分）电磁炉是一种新型灶具，炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时会产生磁场，这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底产生感应电流（即涡流），涡流使锅体及食物的温度升高，所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身。小明在探究“家用电器”的综合实践活动中，以家里的电磁炉为观察研究对象，在表中记录了有关数据。观察对象有关记录和相关活动观察电磁

5、炉铭牌U额220VP额2KW观察电能表铭牌220V 10(40)A 50Hz 2000r/(kwh)用电磁炉加热m=1kg、初温t=25的水关闭家里其它用电器，只将电磁炉接入电路中工作，观察电能表，表盘在2.5min内转了150r，此时用温度计测得的水温为85请你解答下列问题：（1）加热2.5min水所吸收的热量是多少？水的比热容为4.2103J/(kg)（2）电磁炉工作2.5min消耗的电能是多少？比较（1）（2）两问的结果，说明了什么问题？（3）电磁炉的实际功率是多少？请你将求解结果与表中的额定功率进行比较，发现了什么问题？并解释原因。答案：（1）水吸收的热量2.52105J（2）消耗的电

6、能2.75105J电磁炉消耗的电能大于水吸收的热量，说明电磁炉产生的热量有一部分被锅体吸收（水吸收的热量小于电磁炉消耗的电能，有电能消耗在锅体上）（3）电磁炉的实际功率1800W。P实P额，电磁炉两端的实际电压小于额定电压。9（09安顺）（10分）某中学为解决同学们的饮水问题，新购置了一批台式饮水机，其铭牌如下表所示图12 是饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R1是电阻，R2是供加热的电阻丝分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态，当S断开时处于保温状态。 (1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？(2）正常工作时该饮水机将热水罐中0.6kg，l8的水加热到93

7、，用时6min。用这些数据及题目中的信息，计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率。C水=4.2103J /(kg)（4分）(3）如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的一半，则R1与R2的比值应是多少？12 (09安溪)电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能。这一功能虽给人们带来了方便，但电视机在待机状态下仍然要消耗电能却鲜为人知。例如，小明家的一台彩色电视机的待机功率大约是l0W。假如他家每天平均看4 h电视，看完电视后总是用遥控器关机而不断开电源。试计算：(1)小明家因这台电视机待机一年（按365天计）浪费的电能是多少?(2)如果这些电能全部用来烧水

8、，可以将多少l5的水加热到40?如果小明同学洗一次澡需要50 kg、40的水，这些水可供他洗多少次澡?(3)请你就电视机待机功能的正确使用方法提出建议。14（09河南）在“家电下乡”活动中，小刚家买了一台微渡炉。(1)他观察电源线插头的三个脚，如图18所示，知道其中稍长些的脚E是把微渡炉的外壳与地线相连接，而且脚E稍长一些可保证在插入插座和拔出插座时更安全原因是插人插座时外壳先接地线，拔出插座时外壳后脱离地线.(2)微波炉说明书中的铭牌如下表所示，在使用最大加热功率加热时，家庭电路中干路电流增加多少呢?请你帮小刚计算。(3)小刚对铭牌中加热效率大于92有点怀疑，他动手进行了测量。他用容积是25

9、0mL的废矿泉水瓶装满20的自来水，倒入专用塑料杯中，放入微波炉中用最大加热功率加热lmin，取出后测得温度为78C。请你计算这台微渡炉的加热效率。C水=4.2 x103J(kg)（4）我国出台了一系列有关“家电下乡”的政策，其中对购买高能效、低能耗的家电产品实行政府财政补贴，就国家这一政策对能源与社会发展带来的影响，发表你的看法。我国的能源消耗以化石能源为主，鼓励使用高效家电产品，可有效提高能源利用率，实现节能减排，保护环境，促进社会可持续发展。2（09江苏）下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝求：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能；（2）电路

10、中R1的阻值；（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率答案3（09襄樊）李佳同学家里的电热饮水机有加热和保温两种状态，这两种状态轮流工作，完全由温控开关S0自动控制：当胆内水的温度被加热到90时，加热状态就停止而进入保温状态；当胆内水的温度降到60时，加热状态就启动。图12是该饮水机的电路原理图。李佳同学通过观察还发现：当胆内装有1千克水时，饮水机的加热状态每次只启动5分钟就停止。问：(1)温控开关S0在何种状态(断开或闭合)时，饮水机处在保温状态?这时饮水机的电功率是多少?(2)在加热状态中，饮水机把电能转化为水的内能的效率是多少? 已知水的比热容为4.2103J(kg)4（

11、09朝阳）某种型号的电烤箱有高、中、低三个档位的发热功率。图12是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知：R1= 60，R2 =120，电源电压为220V。 (1)当S1与a接触、S2闭合时，通过电热丝的总电流是多少？ 此种接法属电烤箱的什么档位？ (2)求电烤箱处于另两个档位时发热功率的比值是多少？2 (09湛江）电吹风是现代家庭的常用电器如图17甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，湛江三角牌某型号电吹风的主要技术参数如图17乙所示：(1)当只闭合S1时，电吹风正常工作，通过电动机的电流为多大?(小数点后保留两位)(2) 当同时闭合S1、S2时，

12、电吹风正常工作，5min内电流通过R产生的热量是多少?(3) 小明家的电能表如图17丙所示，当小明家只有电吹风正常工作并且吹热风时，半小时电能表的转盘旋转多少圈？（4）小明家的电压很不稳定，当电吹风接入实际电压为198V的电路，吹热风时电热丝R的实际功率为多少?1 (09莆田)使用太阳能汽车是开发新能源的途径之一。有一款太阳能汽车，太阳光照射到该车电池板上的总功率为8103W时，电池产生的电压是120V，该电压对车上电动机提供的电流是10A。问： (1)此时电动机每分钟消耗的电能是多少焦耳? (2)电动机线圈的电阻为4，这种情况下，太阳能汽车将太阳能转化为电动机机械能的效率多大?(机械摩擦忽略

13、不计)(3)使用太阳能有许多优点，但也有不足之处。请你写出使用太阳能的优点和不足之处各一点。答案（1）W电7.2104J（2）P电1200WP热400WP机械800W10 (3)优点：清洁无污染；取之不尽，用之不竭；不受地域限制等。缺点：能量密度小；装置占用面积大；成本高；效率低；获取能量受四季、昼夜、阴晴条件限制等。 (答出一点即可得分)5、使用电烙铁焊接元件，有时为了省电和避免烙铁头太热而不宜沽锡，通过控制开关使电路具有以下特点：在暂不焊接时，电烙铁处于保温状态，需焊接时，能很快达到焊接温度。已知电源电压是220V，电烙铁的内部电路如图所示。开关S接在a点时，电烙铁的电功率P1为100W。

14、开关接b点时，电烙铁的电功率为P2。问：(1)电烙铁处于保温状态时，开关S接在哪点? (2)若P14P2，电阻丝R1、R2的电阻各是多大?8、(2007泰州市)每个家庭都有需要照明灯泡，目前市场上既有白炽灯，又有电子节能灯，究竟选择哪一种好呢？某中学“STS”研究小组的同学进行了调查，了解到在正常工作时， 60W的白炽灯与11W的电子节能灯的发光效果相当，他们收集了有关数据如下表：额定电压（V）额定功率（W）寿命（h）售 价(元/只)电费(元/度）白炽灯2206010001505电子节能灯2201150001805（1）已知220V 60W”的白炽灯，在常温下灯丝的电阻约80。请计算该白炽灯刚

15、开始工作时的电功率。根据计算的数据分析，说说白炽灯不宜频繁开闭的原因是什么？ （2）根据表中数据，若以节能灯使用到寿终正寝时间计算，60W白炽灯和11W节能灯的成本加电费分别是多少？从“经济” 角度考虑，你会选择哪种灯泡？（3）白炽灯工作时的能量转换如图所示，请你设计一个实验来比较白炽灯与节能灯的效率。（从实验器材、操作步骤、现象与结论三方面简述你的设计方案） 9、(2007山东省)有一种电能辅助式太阳能热水器，晴天时它接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.2m2，能将接收的太阳能的40转化为水的内能；阴雨天时用电加热，电热管上标有“220V 1500W”。晴天时，用太阳能加热，每年6、7

16、月份某地区向着阳光的地方平均1m2的面积在1h内得到4.2106J的太阳能，如果每天接收太阳能的时间以10h计算，可以将100kg、初温为20的水加热到多少摄氏度?水的比热容c=4.2103J(kg)阴雨天时需用电加热，如果所消耗的电能全部转化为水的内能，热水器在额定电压下工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需多长时间?10、(2007泰州市)饮水机是一种常用的家用电器，其加热水槽部分工作原理电路图如图23所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另一处于保温状态。请回答下列问题：（1）A、B是两种不同颜色的指示灯

17、。如果用红色表示正在对水加热，黄色表示保温， 请标明指示灯的颜色，应该是A为 色，B为 色。（2）若饮水机加热时加热管的功率为550W，而保温时加热管的功率为88W，求电阻R2 的阻值（不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）。（3）若加热水槽储水1.0kg，将其从初温20加热到100，加热管的热效率为90%，试计算出加热需要多少时间？10.（08山东临沂）张宇同学家的浴室新安装了一台可供冬季取暖和照明的电器，俗称“浴霸”，如图甲所示。它的简化电路图如图乙所示，其中L为标有“220V40W”照明灯，L1、L2、L3、L4均为标有“220V300W”的红外线取暖灯。问：（1）照明灯正常工作时

18、通过灯丝的电流是多少？（2）通常在洗浴前10min只闭合开关S1 、S2开启红外线取暖灯给浴室预热，问在这10min内“浴霸”消耗的电能是多少？11.（08山东聊城）小明的新家想安装一台无水箱式电热水器，这种电热水器当有冷水流过它时，就能达到要求的温度而立即从喷头流出供淋浴。已知冷水温度为15，淋浴所需热水温度为40，电热水器一分钟流出热水的质量约为4Kg，水的比热容为4.2103J/（Kg）. (1)将质量为4 Kg温度为15的冷水，加热到淋浴所需要的温度，水吸收的热量是多少？（2）如果不考虑热损失，无箱式热水器的电功率至少多大才能满足淋浴的要求？12（08山东聊城）一传感器(可以看作一纯电

19、阻)上标有”3V，0.9W“字样，为了检测它的电学性能，设计了如图所示的电路，将它与滑动变阻器串联，滑动变阻器上标有”10，1A“字样。（1）为确保电路安全，请计算在 a 、b间所加电压的最大值。（2）如果a 、b间加4.5V的电压，要使传感器正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻多大？整个电路消耗的功率多大？13.（08山东省）电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关Se自动控制),从说明书上收集到如下数据及图12所示的电路原理图(1)请分析说明温控开关Se断开时,饮水机处于哪种工作状态?(2)求电R的阻值。求电热饮水机在加热状态下的工作电流。15.（08四川攀枝花）电吹风是现代家庭的

20、常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示：(1)当只闭合S1时，电吹风正常工作lmin消耗的电能是多少J?(2)当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，通过R的电流为多大?(3)当电吹风正常工作并且吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J?17.(08云南省)电动自行车既环保又节能，深受城市居民喜爱。下表是小王同学的电动自行车的有关数据。电动自行车自重m电能转化为机械能的效率工作电压UV行驶速度v(kmh-1)骑车人质量为50 时的平均阻力fN4075363620 小王质量为50kg，从学校匀速回到家用时20min

21、，距离为5.4km。根据相关信息求小明回家过程中：（1）电动自行车速度大小；（2）电动自行车牵引力所做的功；（3）电动自行车消耗的电能。18.(08云南省)有一种“压力测量仪”，其测量部分的原理如图8甲所示，由压敏电阻R(电阻值随所受压力变化而变化)、数字式仪表P(电阻可忽略不计)、滑动变阻器、电池等组成电路。压敏电阻R在一定范围内的电阻与所受压力的关系如下表所示，R0为滑动变阻器用作仪表P的调零。台板部分的质量忽略不计，电源电压为12V。压力F/N02505007501000压敏电阻值R/300270240210180压力F/N02505007501000压敏电阻值R/30027024021

22、0180压力F/N02505007501000压敏电阻值R/300270240210180压力F/N02505007501000压敏电阻值R/300270240210180压力F/N02505007501000压敏电阻值R/300270240210180（1）在图8乙坐标中作出压敏电阻的电阻值与压力的关系图线。（2）由图线求压敏电阻为200时，所受的压力是多大?（3）台板上无物体，仪表P示数为零时R0为100，电路中的电流是多大?由于某种测量需要，在台板上放置一块重250N的垫板，调整R0使仪表P示数为零，求此时调零电阻R0消耗的功率。压力F/N02505007501000压敏电阻值R/30027024021018020.(08湖北荆州)冬天，李霞同学使用电热毯时，发现电热毯有高温档和低温档，她找来说明书，发现电热毯的电路图如下图所示，电热毯工作时电路要么处于A状态：S1闭合，S2断开，S3接1；要么处于B状态：S1闭合，S2闭合，S3接2。判断A、B状态分别对应电热毯哪个档，并说明理由；已知电热毯在220V电压下工作时，低温档工作时消耗的功率是48.4W，高温档工作时电路的总电阻是160，试求R1、R2分别为多少？(已知R1R2)？