电功率综合运用题无答案文档格式.docx
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(写出计算过程。
)
3.两电阻a、b各自的电流与其两端电压的关系图线如图甲所示.
(1)电阻a的阻值多大?
(2)如果把a、b两个电阻串联接成如图乙所示的电路时,电流表的示数为0.2A.
求:
①电阻b的电功率.
②电阻a、b在1min内消耗的电能之和
4.某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置,其原理如图23甲所示.迎风板与一轻质弹簧一端连接,穿在光滑的金属杆上,弹簧由绝缘材料制成,均匀金属杆的阻值随长度均匀变化,工作时迎风板总是正对风吹来的方向.电路中左端导线与金属杆M端相连,右端导线接在迎风板上N点并可随迎风板在金属杆上滑动,两端导线与金属杆均接触良好.
已知电源电压恒为4.5V,定值电阻R=1.0Ω.金属杆接入电路中的电阻Rx与迎风板所承受风力F的关系如图23乙所示.
(1)若在电路中接人一电压表,使电压表示数随风力的增大而增大,请在图23甲中适当位置画出电压表;
(2)无风时,求电压表的示数和定值电阻只消耗的电功率;
(3)如果电压表的量程为0~3V,求该装置所能测量的最大风力.
5.电子式电能表已开始走进千家万户,图8所示为某电子式电能表的表盘(局部)。
(1)请解释表盘上“220V”、“10A”和“50Hz”字样的含义。
(2)使用该电能表的电路最多可让几只“PZ220-100”的灯泡同时正常发光?
(3)表盘上“imp/kW·
h”是电子式电能表的一个重要参数“脉冲输出”的单位,其数值表示用电1kW·
h表盘上耗电指示灯闪烁的次数。
若某用电器单独接在该电能表上,用电器正常工作5min,指示灯闪烁了160次,则5min内该用电器消耗的电能为多少?
该用电器的额定功率是多大?
6.如图所示,一只标有“8V4W”的灯泡L与一只滑动变阻器R串联,开关S闭合,滑动片P在b点时,电压表的示数为12V,灯泡正常发光,当滑动片P从b点滑到a点时,电路中电阻增大了6Ω,
(1)灯泡的电阻值及电源电压。
(2分)
(2)滑动片P在a点时,灯泡的实际功率多大?
(2分)
(3)你在计算过程中用到了什么近似?
(1分)
7.某太阳能汽车是用太阳能电池将所接收到的太阳光能转化为
电能提供给电动机来驱动的.已知车上太阳能电池接收太阳光能的面板面积为8m2,正对太阳时能产生120V的电压,并对车上的电动机提供10A的电流,而太阳光照射到面板时每平方米的辐射功率为1000W.求:
(1)车上太阳能电池面板接收的辐射功率
(2)若通电10min,太阳能电池产生的电流通过电动机所做的电功.
8.如图15电路所示,已知电源电压U=6V,R1=5Ω,R2=10Ω。
(1)当S1S2都闭合时,电表甲、乙都是电压表(内阻无穷大),求此时R1两端的电压和R2消耗的电功率;
(2)当S1闭合,S2断开时,电表甲、乙都是电流表(内阻可以忽略),求通过R1的电流和R2消耗的电功率。
9.某同学在家庭实验室进行“改造小台灯”的实践活动,请你也加入到他的实践活动中。
(电源电压恒定,设灯丝电阻不变)
(1)当滑片P从a端滑到b端时,电流表示数在0.5A~1A间变化,电压表示数在0V~-4.5V间变化,根据实验数据求出电源电压和小灯泡的电阻。
(2)请你计算出滑片P在a端、中点和b端时小灯泡的实际功率,并在坐标系中绘制出小灯泡实际功率随滑动变阻器连入电路中阻值变化的图像。
(坐标系中已有曲线是该同学绘制的电路总功率随滑动变阻器连入电路中阻值变化的图像)
(3)请你根据坐标系中两条曲线给出的信息,分析该电路能量转化效率。
(写出分析过程和结论。
小灯泡消耗的电能为有效能量)
10(07辽宁)下图是李强同学设计的一个调灯泡亮度的电路图。
在电路中,电源电压为36V且保持不变,L是标有“36V40W”字样的灯泡。
当调节滑动变阻器使灯泡最暗时.电压表的示数为18V.(灯丝电阻随温度变化忽略不计)求:
(1)灯丝电阻多大?
(2)在灯泡最暗时通电lOmin,电路消耗的总电能是多少?
11.标有“6V3W”的小灯泡L与额定功率为6W的电阻器R按如图18电路连接,闭合开关S时,灯L正常发光,且电流表示数为0.75A。
(1)电阻器R的阻值;
(2)整个电路消耗的实际功率。
小强同学的求解如下:
解:
①根据欧姆定律,电阻器的电阻
②电阻R消耗的实际电功率PR=6W,整个电路消耗的实际功率P=PR+PL=6W+3W=9W
请你指出小强同学求解过程中存在的错误,并做出正确的解答。
12.办公室里有个自动电热水瓶,图30和表格是它的原理及参数。
A为自动温控开关,当水的温度达到设定温度时自动断开电路;
低于设定温度时,自动接通电路。
已知水的比热容为4.2×
103J/(kg·
℃),请你通过分析来进行以下计算:
(1)电热水瓶放出的热量90%被这些水吸收,烧开一瓶20℃的水(标准大气压),电热水瓶应正常工作多长时州?
型号
P2L55一B
电源
AC220V50Hz
加热功率
800W
保温功率
40W
水容量
2.0L
(2)黄灯亮时电热水瓶处于保温状态还是加热状态?
保温元件R工作时的电阻是多大?
(注:
指示灯消耗的功率可以忽略.保温功率是指整个电路消耗的功率
13.如图14所示,是用温度传感器测量得到的电开水壶在加热和冷却过程中温度随时间变化的图线,壶内盛有1kg水。
请根据图线回答下列问题。
(1)在加热过程中,电开水壶消耗的电功率P电与水吸收热量的功率P吸(即每秒吸收的热量)相比较,P电P吸(填“大于”、“等于”或“小于”),这是因为
。
(2)在从t1=1000s至t2=1600s的冷却过程中,求水的散热功率P散(即每秒散失的热量)。
已知水的比热容c=4.2×
103J/(kg·
℃)。
(3)如果给电开水壶加装自动加热功率控制器,当电开水壶将水煮沸后自动调整加热功率使水温保持在80℃。
那么保温时的电加热功率应为W。
14.中考前,由于气温偏高,瑞瑞的妈妈为了让他有一个更好的学习环境,特地买了一台冷热两用的空调安装在他的房间.这台空调的说明书中主要数据如表,问:
(1)空调工作时应选图13中 孔插座.
(2)空调正常制冷时电流为多少?
连续正常制冷30min消耗的电能为多少kW·
h?
(3)夏天由于空调使用较多,供电系统负荷增大,应如何使用空调有利于节能?
(答出一点即可)
15.小星同学为自家的洗浴电热水器设计了一个自动控制装置,如图所示.R1是一个热敏电阻(置于热水器水中),其阻值随温度的变化关系如表I所示.表Ⅱ是这个电热水器的铭牌.已知继电器线圈电阻R2为10Ω,左边电源的电压U0为6V不变.当继电器线圈R2中的电流增大到某一数值时,继电器的衔铁被吸下,电热水器电路断开;
当继电器线圈中的电流减小到某一数值时,继电器的衔铁被释放,电热水器电路闭合,开始工作.
表I:
温度t/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
90
电阻R/Ω
42
15
8
6
5
表Ⅱ:
FED-H50
额定电压
交流220V
最大水量
50kg
频率
50Hz
额定内压
0.75MPa
额定功率
2000W
请解答:
(1)正常工作时,电热水器的电阻是多少?
(2)分析表I,热敏电阻的阻值随温度如何变化?
(3)若电热水器内的水温控制在30~60℃之间,求衔铁被吸下、电热水器电路被断开时,继电器线圈中的电流是多少?
(3)电热水器正常工作时,将整箱水从30℃加热到60℃需要多长时间?
【c水=4.2×
℃),不计热损失】
16.如图所小小灯泡L标有25V的字样,闭合开关S后灯泡L正常发光,电流表、电压表的示数分别为0.14A和6V,
试求:
(1)电阻R的阻值;
(2)此时灯泡L消耗的电功率。
(3)若将乙换成一个“2.5V,0.2A”的小灯泡L’时,则L’能正常发光吗?
此时L’的实际功率是多大?
17.华扬1870系列太刚能热水器的数据如r
真空管直径×
长度(mm)
70×
1800
规格(支管)
外型尺寸(mm)
1840×
1597×
1765
保温层(mm)
水箱容量(L)
150
采光面积(m2)
2.1
(1)已知我市向着阳光的地方每平方米的面积在1h内得到的太阳辐射能平均为3×
106J.若每天接收太阳能的时间以8h计算.热水器能把接收到的太阳能的50%转变成水的内能.则正常情况下一天内该热水器能把初温为20℃的一箱水加热到多少摄氏度?
[已知c水=4.2×
℃)]
(2)如果换用一台标有“220V1500W”的电热水器在额定电压下工作,把同样的一箱水加热升高相同的温度需要多长时间?
(3)如果电价为0.54元/kW·
h.照此计算每月(按30天)可节省多少电费?
18.2007年3月欧盟峰会通过了一项协议:
在2009年之前,欧洲各国将彻底终结“白炽灯时代”,推广使用节能灯。
如图16所示,一只“220V11W”的节能灯与一只“220V60W”的白炽灯发光效果相当。
(1)兰兰的台灯用的是“220V60W”的白炽灯,它正常发光时的电流是多少?
(2)兰兰用一只11W的节能灯取代了台灯上的白炽灯,一年中台灯工作的时间2000h算,可节约多少度电?
(3)兰兰了解到白炽灯的发光效率大约只有8%,图17表示了它工作时的能量转化情况,请
计算这盏60w的白炽灯一年工作2000h,会白白浪费掉多少电能?
19.科技小组的同学们设计了一个多档位的电热器模型,电路实物连接示意图如图20所示,电路中电源两端电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R3。
将滑动变阻器的滑片P置于中点M,且只闭合开关S1时.电压表V1的示数为U,电流表的示数I1为0.8A;
将滑动变阻器的滑片P置于B端,断开开关S1,闭合开关S2时,电压表V1的示数为
U,电流表的示数为I2,R2消耗的电功率P2为2.7W。
(1)求电流表的示数I2;
(2)将滑动变阻器的滑片P置于A端,闭合开关S1和开关S2时,电压表V2的示数为3U,求此时R1消耗的电功率P1。
20.在图6所示电路中,L是标有“6V3W”字样的小电灯,它与定值电阻R。
和滑动变阻器R组成串联电路,电源电压保持8V不变。
无论变阻器滑片怎样移动,小电灯两端电压都不超过3V~6V的范围。
忽略温度变化对灯丝电阻的影响,求:
①小电灯L的阻值RL;
②定值电阻R。
的阻值;
③当滑动变阻器阻值为最大时,定值电阻R。
消耗的电功率。
21.如右上图所示的电路,电源电压保持不变,电灯L上标有“6V12W”字样,当开关S1闭合,S2断开时,电灯恰好正常发光,电压表读数为4V,求:
(1)电源电压和电阻R0的阻值。
(2)当开关S1、S2都闭合时,电阻R0消耗的功率是多少?
22.小明要设计一个照明电路,现有两盏规格为“12V12W”的灯泡和一个12V
的太阳能电池.
(1)一盏“12V12W”的灯泡正常发光,10h消耗多少千瓦时的电能?
(2)若这两灯泡串联接在太阳能电池上,总功率是多少?
(3)若这两灯泡并联接在太阳能电池上,总功率是多少?
(4)要提高照明效果,两灯泡应该串联还是并联接入电路.为什么?
23.在如图所示的电路中,电源电压不变,开关S处于闭合状态。
当开关S1、S3断开,S2闭合时,电阻R1与R2的总电功率为P1,且P1=6.4W,电压表示数为U1;
当断开S1,闭合S2、S3时,电阻R2的功率为P2,且P2=6W,电压表示数为U2;
当闭合S1,断开S2、S3时,电流表示数为1.6A。
已知U1:
U2=4:
3。
求
(1)电源电压。
(2)电阻R3阻值。
24.现采用一只“220V40W”的白炽灯给一间工作室照明,假设白炽灯的灯丝电阻不变:
(1)求这只白识灯灯丝的电阻;
(2)若将这只白炽灯接在110V的电路上,则它消耗的实际功率是多大?
(3)LED发光二极管是一种高效节能的现代照明灯具,在正常工作的条件下,100只
“2V20mA”的LED与一只“220V40W”的白炽灯照明效果相同,则给这间工作室照明,采用白炽灯消耗功率是采用LED消耗功率的几倍?
25.如图16所示,R1=400Ω,R3的变阻范围是0~20Ω,电源电压U保持12V不变。
(1)当K断开、滑片P滑到B点时,电路消耗的总功率是1.2W,求R2的阻值;
(2)当K闭合、滑片P滑到A点时,求电路中每分钟释放的总热量。
26.某物理兴趣小组同学设计了如图22(甲)所示的电路图进行实验探究,电源为可调压直流学生电源,电压表量程为“0~15”,电流表量程为“0~0.6A”,小灯泡标有“6V1.2W”字样,Ro为20Ω的定值电阻.小组根据记录的电流表和电压表示数变化,描绘出U-I关系图,如图22(乙)所示.
(1)求灯泡正常发光时的电阻。
(2)求当电压表示数为1V时,通过Ro的电流
(3)调节电源电压,求当小灯泡与定值电阻Ro消耗的总功率为0。
8W时,小灯泡的实际电功率。
27.在图6所示电路中,L是标有“6V3W”字样的小电灯,它与定值电阻R。
28.如图20所示电路中,Rl=2Ω,R2=3Ω。
当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A;
当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表示数为1.5A,且灯泡正常发光。
(1)电源电压;
(2)灯泡的额定功率;
(3)当S1、S2、S3都闭合时,通电lmin,电流通过电阻R2所做的功。
(设电源电压不变)
29.如图甲所示,电源电压为4.5V且保持不变,小灯泡上标有“2.5V”
的字样,图乙是通过小灯泡的电流与它两端的电压关系的图像。
(1)当小灯泡两端的电压为2V时,灯丝的电阻。
(2)当小灯泡正常发光时,电路消耗的总电功率。
.30.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。
甲乙
(1)照明灯正常工作时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?
31.冬天,王同学使用电热毯时发现电热毯有高温档和低温档,于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和乙(电热丝相当于电热毯内部发热电阻)。
(1)图甲中有定值电阻R2(置于电热毯外部),电热丝R:
,请说明要使电热毯处于低温档时,开关S1、S2应处于什么状态?
并写出低温档时电热毯发热电功率的表达式。
(2)图乙中有两根电热丝R2、R3,请说明要使电热毯处于高温档时,开关S1、S2应处于什么状态?
并写出高温档时电热毯发热电功率的表达式。
(3)请指出你认为其中较好的电路,并说明理由。
32.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大.如图14甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像.根据这种半导体材料电阻的特性,小明和他的同学设计了一个电路(如图14乙),可以测定某一空间的温度,使用的器材如下:
半导体电阻、电源、电流表(0—0.6A)、开关、定值电阻R0(10Ω)、导线若干.
(1)定值电阻R0的作用是什么?
.
(2)当环境温度为20℃时,电流表的读数为0.2A,求电源的电压.
(3)电流表的读数为0.4A时,求当时环境温度和半导体电阻的电功率分别是多少.
33.物理实验室有一个微型电动机,铭牌上标有“12V3W”的字样。
兴趣小组的同学想让这个电动机正常工作,但手边只有一个电压恒为18V的电源,于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联后接入电路(如图14所示),使小电动机刚好正常工作。
求:
(1)小电动机正常工作时的电流;
(2)整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能;
(3)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率。
34.如图所示电路中,小灯泡L标有“6V3W”字样,R2=12Ω,当S1、S2都闭合时,电流表示数为0.8A,这时小灯泡L正常发光,求:
⑴电源电压U;
⑵电阻R1的阻值;
⑶当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率。
35.小华同学用电池组(电压为3V)、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材,测量标有“2.5V“字样小灯泡的电功率。
(1)如图所示是小华连接的实物连接图,其中有一根导线忘记了连接,请用笔画线代替导线补画上这根导线,使电路连接完整。
(2)电路连好后,小华闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器,灯泡都不亮,且电压表有示数,电流表示数始终为零。
造成这种故障的原因是。
(3)排除故障后,小华通过实验得到的数据如下表,请你帮助小华计算、分析实验数据。
实验序号
1
2
4
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
通过小灯泡的电流I/A
0.08
0.10
0.14
0.18
0.20
0.22
小灯泡的发光亮度
不发光
很暗
较暗
较亮
正常发光
很亮
①小灯泡L的额定功率为W。
②小灯泡消耗的功率与其发光亮度之间的关系是
③小华通过表中的数据,求出了灯泡在不同发光状态下的电阻,发现这几个电阻值相差较大,其主要原因是。
36.如图9所示电路.电源电压不变,L1标有“4V2W”,l2标有“8V4W”。
当开关S接a时.L1恰好正常发光,当开关S接b时.L2两端电压为6.4V。
(忽略温度变化对电阻的影响)
(1)开关S接b时L2实际功率;
(2)开关S接a时电阻R在30s内所产生的热量。
37.(08江苏南京)小明用图26甲所示的电路,研究通过导体的电流与导体电阻的关系.电源电压恒为6V.实验过程中,他做了六次实验,每次改变电阻箱R'
,的阻值后.通过调节滑动变阻器始终保持R'
两端的电压不变,记下相应的电流值.根据记录的六组数据,他在方格纸上描出了电流I与电阻箱阻值R'
的关系图线,如图26乙.
(1)记录第一组数据时,电阻箱R'
的阻值为4Ω,此时电流表示数是多少?
(2)小明在实验过程中.控制电阻箱R'
两端的电压是多大?
(3)记录第二组数据时,小明记下电流表的示数为0.4A,此时电阻箱消耗的功率是多少?
滑动变阻器接入电路中的电阻是多大?
(4)记录第四组数据时,电阻箱和滑动变阻器消耗的功率之比是
38.如图所示为一种电烙铁的结构示意图和电路图,发热电阻丝R与小灯泡L组成串联电路。
烙铁柄上有一个常开按钮开关s2。
只闭台电键s1时,发热电阻丝R与小灯L串朕,电烙铁处于预热状态而维持一定温度。
当需要焊接时,手握烙铁柄,将常开按钮S2闭合,电阻丝发热量增多,使温度很快上升至焊丝的熔点,可进行焊接。
(1)如果电阻丝R的电阻为880Ω,请计算焊接时电烙铁的电流大小多少?
(2)如果小灯的电阻为3520Ω,请计算预热状态下电阻丝R的发热功率。
39.图11是电阻R的电流与电压的关系图像,把该电阻与标有“10V5W”字样的小灯泡L
串联成如图12所示的电路,闭合开关S,电流表的示数为04A。
(假定电源电压及小灯
泡的电阻保持不变)求:
(1)电阻R的阻值;
(2)小灯泡的实际功率P;
(3)电源电压U。
40.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。
⑴判断A、B状态分别对应电热毯哪个档,并说明理由;
⑵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160Ω,试求R1、R2分别为多少?
(已知R1>R2)?
41.如图19所示,电源电压恒定,滑动变阻器R1的最大阻值是20Ώ,闭合s后,当滑动变阻器的滑片P移到中点位置时,电流表Al的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A求:
(2)电阻R2的值;
(3)滑动变阻器品工作时消耗的最小功率.
42.两电阻a、b各自的电流与两端电压的关系图线如图17甲所示,如果把a、b两个电阻串联成如图17乙所示的电路时,电流表的示数为0.4A。
(1)电阻a的电功率是多少W?
(2)电阻a、b在1min内消耗的电能之和是多少J
43.所示的电路中,电源两端的电压保持不变。
只闭合开关S,当滑片P移至滑动变阻器R2中点时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表A的示数为1,电阻R1消耗的电功率为P1。
闭合S1﹑S1,当滑片P移至滑动变阻器R2的A点时,电压表V1的示数
为U1′,电压表V2的示数为U2′,电流表A的示数为I2,滑动变阻器R2消耗的电功率P2为1.6W.闭合S1﹑S1
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- 电功率 综合 运用 答案