有关电功、电功率习题.doc

有关电功率习题及解析（黄冈169）1如图所示的电路中，电源电压保持不变闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，不变的是（）A电流表A示数与电流表A1示数的差值B电压表V示数与电流表A 示数的比值C电压表V示数与电流表A 示数的乘积D电压表V示数与电流表A1 示数的乘积考点：滑动变阻器的使用；并联电路的电压规律；电路的动态分析。专题：动态预测题；图析法。分析：首先分析电路图，闭合电键S，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测量通过电阻R1的电流，电流表A测量电路总电流，电压表测量的是电源电压；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，判断出滑动变阻器接入电路中电阻的变化，滑动变阻器两端的电压不变，根据欧姆定律可知该支路电流的变化；电阻R1两端的电压和电阻都不变，根据欧姆定律可知电流的变化，即电流表A1示数的变化；根据并联电路的电流特点，可知电流表A示数的变化，从而可以对四个选项逐一进行分析判断解答：解：从图可知，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测量通过电阻R1的电流，电流表A测量电路总电流，电压表测量的是电源电压，电源的电压保持不变，电压表的示数不变；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律I=可知，滑动变阻器所在支路中的电流变小；电阻R1两端的电压和电阻都不变，根据欧姆定律I=可知，通过电阻R1的电流不变，即电流表A1的示数不变；根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，电流表A的示数变小A、电流表A示数与电流表A1示数的差值即为通过滑动变阻器的电流，而滑动变阻器所在支路中的电流变小，所以A不符合题意B、电压表的示数不变，电流表A的示数变小，电压表V示数与电流表A示数的比值变小，所以B不符合题意C、电压表的示数不变，电流表A的示数变小，电压表V示数与电流表A示数的乘积变小，所以C不符合题意D、电压表的示数不变，电流表A1的示数不变，电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变，所以D符合题意故选D2 10秒内通过某导体横截面的电荷量为3库，通过它的电流为0.3安，若该导体两端电压为3伏，其电阻为10欧，这段时间内，电流做功为9焦考点：电流的大小；欧姆定律的应用；电功的计算。专题：计算题。分析：（1）已知电荷量和通电时间，根据公式I=可求通过导体的电流；（2）根据公式R=可求导体的电阻，电阻是导体本身的一种性质，不随着导体两端的电压改变而改变（3）根据W=UIt求出电流做的功解答：解：（1）通过导体的电流I=0.3A（2）导体的电阻R=10；（3）这一段时间内电流做功为W=UIt=3V0.3A10s=9J；故答案为：（1）0.3；（2）10；（3）93如图7所示，电源电压为18V且保持不变，电压表的量程为0一15V，电流表的量程为0-06A,滑动变阻器的最大阻值100，小灯泡L标有“6V3W”字样，闭合开关S,当灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为 W，若灯泡的电阻不变。在保证电路各元件安全的情况下滑动变阻器连人电路中的阻值变化范围为 。答案6 24604小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有电压为6V的电源、额定电压为25V的小灯泡（小灯泡的额定功率小于1W）、滑动变阻器（501A）、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图13（甲）是小亮同学没有连接完整的电路。来源:学+科+网Z+X+X+K（1）本实验的实验原理是 （2）请你用笔画线代替导线，将图I3（甲）所示的电路连接完整。（3）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是 （写出一种即可）。（4）小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时，眼睛应注视 （选填序号）。A小灯泡亮度 B电压表示数C电流表示数 D滑动变阻器滑片（5）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为22V，要测量小灯泡的额定功率是，应将滑片P向 端移动（选填“A”或“B ）。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图13（乙）所示，则小灯泡的额定功率是 W，此时小灯泡的电阻是 。该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有 的作用。（6）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电示数始终为如图13（丙）所示，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于 。答案（1）PUI（2）（3）小灯泡开路（4）B（5）B 05 5 改变小灯泡两端的电压（6）25 5生活中大多数电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，小锐同学利用电压为6V的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图15所示的电路来探究电热器多档位的问题。已知R1=10，R2=30，请计算:（1）S1、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是多少?（2） S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能是多少?（3）该电路的最大功率和最小功率之比是多少? 解：（1）当只闭合S3时，R1和R2串联在电路中 R串R1+R210+3040（2）当只断开S1时，只有R2接入电路中（3）当R1和R2并联在电路中时，电路的总功率最大当R1和R2串联在电路中时，电路的总功率最小6如图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50 2A”字样闭合电键S后，电流表A的示数为0.3安求电阻R1两端的电压U1求此时变阻器R2两端的电压U2及消耗的电功率P2现有阻值分别为R、2R的定值电阻，最大阻值分别为4R、10R的滑动变阻器，请选择定值电阻、变阻器各一个分别替换R1、R2，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，电流表示数的变化量最大选择：阻值为的定值电阻、最大阻值为的滑动变阻器求出：电流表示数的最大变化量=4.2105焦考点：欧姆定律的应用；电功率的计算。专题：计算题；应用题。分析：（1）已知电阻R1的阻值及流过电阻的电流，由U=IR可求出电阻R1两端的电压；（2）由串联电路的特点可以求出变阻器R2两端的电压，由功率公式P=UI可以求出滑动变阻器消耗的功率；（3）定值电阻越小，滑动变阻器最大阻值越大，移动滑动变阻器滑片时，电路电流变化越大，据此选择定值电阻与滑动变阻器的规格；然后由串联电路的特点及欧姆定律求出电路的最大与最小电流，最后求出电流的最大变化量解答：解：电阻R1两端的电压U1=I1R1=0.3A10=3V；答：电阻R1两端的电压是3V由串联电路特点知，滑动变阻器两端的电压U2=UU1=12V3V=9V；此时滑动变阻器消耗的功率P2=U2I=9V0.3A=2.7W；答：滑动变阻器R2两端的电压是9V；滑动变阻器消耗的功率是2.7W定值电阻阻值为R，滑动变阻器最大阻值为10R时，电路电流变化最大；滑动变阻器接入电路阻值为零时，电路电流最大为；滑动变阻器接入电路阻值为最大阻值时，电路电流最小为；则电路电流的变化量；答：定值电阻阻值为R，滑动变阻器最大阻值为10R时电路电流变化最大；电流的最大变化量为点评：本题考查了求电阻两端的电压、电阻消耗的功率、电路电流的变化等问题，有一定的难度；掌握串联电路特点、欧姆定律、是正确解题的关键；本题最后一问难度较大，确定定值电阻及滑动变阻器的最大阻值是解本题的难点与关键7.一盏标有“220V 100W”的白炽灯正常发光时的电阻为 ，“220V 100W”的白炽灯与“220V 20W”的节能灯均正常工作时亮度相当，若两灯都正常工作，分别消耗1kWh的电能，节能灯比白炽灯多工作 h。【答案】484 408图17为“热的快”的结构示意图，其内部电热丝的阻值为48.4，将它接在220V家庭电路中，在一个标准大气压下降保温瓶中的水烧开。已知瓶中水的质量为2kg,初温为20，水的比热容为4.2103J/（kg）。在此过程中，若不计热量损失，求：（1）水吸收的热量；（2）需要加热的时间。【答案】（1）Q吸=c水m（t-t0）=4.21032（100-20）=6.72105J（2）t=W/P=Q吸/(U2/R)= Q吸R /U2=6.7210548.4/2202=672s。9小明家的电能表月初的数字是，月末表盘的示数如图3所示。若按0.5元/kWh的标准收费，他家本月应缴纳电费_元。若电能表的转盘在lOmin内转过400转，则接在该电能表上的用电器总功率为_W。答案42120010在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡上标有“3.8V”字样，电源电压恒定。(1)请你用笔画线代替导线，将图12中的实物电路连接完整。(2)连接完实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，其故障原因可能是： 灯泡的灯丝断路 _ _。 (3)故障排除后，开始实验，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视 电压表 的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图13所示，则灯泡的额定功率为 1.52 W。(4)完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为Ro的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图14所示的电路，也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤：闭合开关Sl，将S2拨到触点_2_(选填“1”或“2”)，移动滑片，使电压表的示数为_3.8_V;再将开关S2拨到触点_1_(选填“1”或“2”)，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；灯泡额定功率的表达式为P额=_3.8Vx(U3.8V )R0_ _(用已知量和测量量表示)。11 如图17所示，L上标有“6V 3W”字样，电流表量程为00.6A，电压表量程为015V，变阻器R的最大电阻为100。只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia。只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图18所示；当滑片置于b点时，电压表示数Ub=8V，电流表示数为Ib。已知RaR0=125，IaIb=35。（灯丝电阻不随温度变化）求：（1）小灯泡的电阻；（2）定值电阻R0和电源电压；（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少。RLR0S1S2PVA图17UR/V16R/UbUmaxRmax图18答案解：（1）因为 ，则小灯泡的电阻：（2）只闭合S2，R与R0串联，滑片P置于b点时，Ub=8V，由图可知电阻Rb=16，则电流 电源电压：U = Ib (Rb+ R0) = 0.5A(16 + R0) 只闭合S1，R与L串联，当滑片P置于a点，由于IaIb=35，则Ia= 0.3A 电源电压：U= Ia (Ra+ RL)= 0.3A(Ra+ 12 ) 已知RaR0=125，再由式，可得: R0=20，U = 18V（3）只闭合S1，电流表的量程大于灯的额定电流，则电路中最大电流等于灯的额定电流0.5A。得变阻器接入电路的最小电阻R最小=24只闭合S2，变阻器两端电压为15 V时，连入电路中的电阻最大由于，则变阻器接入电路的最大电阻R最大= 100）电路消耗的最小功率：12.如图，小灯泡L1和L2均标有“1.5V，0.3A”字样，AB两端的电压U=1.5V。开关S断开时，通过L2的电流为 A。闭合开关S，两只小灯泡消耗的总功率为 W。答案0.30.9 13图示为某种家用电热水器工作电路的简化图表中为其三种加热模式的相关参数（1）该电热水器的插头应接入 孔插座（2）若该电热水器按“加热模式1”连续正常工作10min，通过发热电阻的电流是多少？产生的热量是多少？（计算结果保留两位小数）（3）若该电热水器连续正常工作15min，消耗电能0.55通过计算说明该电热水器采用了哪种加热模式 答案（1）三；（2）解：按“加热模式1”正常工作时由得，通过的电流因为电流通过电热丝所作的功全部转化为内能，所以电阻产生的热量（3）因为23所以选择的是“加热模式3”14如图8所示电路中电源电压可调，小灯泡L1标有“6V 6W”的字样，小灯泡L2、L3标有“6V 12W”的字样(假设小灯泡电阻不变) (1) 闭合S2，断开S1、S3，调节电源电压使电压表V2的示数为6V，求L2的实际功率。 (2)闭合S1、S3断开S2，调节电源电压使电压表V1的示数为3V,求L1的电阻 (3)闭合S1、S2、S3，画出此时的等效电路图,调节电源电压为18V，求此时L3的实际功率。答案：解 (1)闭合S2，断开S1、S3时，L2、L3两灯串联，U2实=U2额=6V P2实=P2额=12W(2)闭合S1、S3，断开S2时，L1、L3两灯并联，据题意，小灯泡电阻不变. R1=U21额/P1额=(6V)2/6W=6 (3)S1、S2、S3均闭合时，L1、L3两灯并联，L2短路，等效电路如图1所示. 因为L3两端的电压远高于其额定电压，L3烧坏，所以实际功率为0 W15如图6所示，是某电器内部的电路结构图，R1、R2为阻值相同的电热丝，不同的连接方式其发热功率不同，下列说法正确的是 A甲的发热功率与丙的发热功率相等 B丁的发热功率是丙的发热功率的2倍 C丙的发热功率是乙的发热功率的2倍 D丁的发热功率是乙的发热功率的4倍答案BCD16电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保。图20是某型号电压力锅工作电路简图，右表是其部分参数。其中R，是主加热器，R：是保压加热器。 接通电路后，开关s自动与触点、6接通，开始加热。当 锅内温度达到105C时，开关S自动与0、6断开，并与触点c接通， 开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。现将3L初温为25的水 加入压力锅中，接通电路使其正常工作30min。已知消耗的电能有 90被有效利用，水的比热容为4210。J(kg)。求： (1)电压力锅在加热状态时的电流。 (2)电压力锅多少秒后开始保压? (3)电压力锅在此30min内消耗的电能17将两个定值电阻R1、R2并联在电压为U的电源两端，R1消耗的功率为P1，R2消耗的功率为3P1，当把它们串联在电压为4U的电源两端时，下列说法正确的是（）AR1两端的电压为UBR2消耗的功率变小C通过R2的电流变小D两个电阻消耗的总功率为12P1考点：电功率的计算；串联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律的应用。专题：计算题；应用题；动态预测题。分析：（1）两电阻并联时，根据并联电路的电压特点和P=结合两电阻消耗的电功率求出电阻关系；（2）当把它们串联在电压为4U的电源两端时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出此时R1两端的电压，根据P=I2R求出R2消耗的功率，根据P=UI求出电路消耗的总功率解答：解：当R1、R2并联在电压为U的电源两端时，两电阻两端的电压为U，根据P=可知：=3，即R1=3R2；当把它们串联在电压为4U的电源两端时，电路中的电流I=，故通过R2的电流不变，故C不正确；R1两端的电压U1=IR1=3R2=3U，故A不正确；R2消耗的功率P2=I2R2=（）2R2=3P1，R2消耗的功率不变，故B不正确；两个电阻消耗的总功率P=UI=4U=4=43P1=12P1，故D正确故选D点评：本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是根据题意得出两电阻之间的关系，解题过程要注意各量之间的对应关系18如图所示，电源电压保持6V 不变，电流表的量程为0 0.6A，电压表的量程为0 3V，定值电阻的规格为“10W 0.5A”，滑动变阻器的规格为“20 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是 A电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W 0.9W B电流表示数允许的变化范围为0.2A 0.5A C变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2 20WW D电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W 3W 答案： 根据R1和R2的规格，电路中容许的最大电流为0.5A但是当电流为0.5A时，UI1R1=0.5AX10=5V超过电压表的量程，因此电压表两端最大电压为3V，电路中最大电流为V当滑动变阻器R全部接入电路中，电阻最大，电路中电流最小，此时R总RR殴殴殴I总U总R总=6V/30殴=0.2A电流表的示数范围为0.2A-0.3A，B说法错误，根据P1=I12R，可以计算出R1的电功率的范围0.4W-0.9W,A的说法正确，滑动变阻器允许接入的最大阻值为20殴，最小阻值为3V/0.3A =10殴C说法错误；根据P总=I总U总可以推知，总功率范围为1.2W-1.8WD选项错误，正确选项为A19如图所示电路，电源电压不变，电灯L 标有“6V 1.2W“字样。当开关S1、S2均闭合时，电灯L 恰能正常发光，电流表示数为0.5A。则： 电动机两端电压为_V，通过电动机的电流为_A。 通电1min 电路消耗电能_J。 答案（1）6V0.3A（2）18020在“测量小电灯功率”的实验中，小电灯的测定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整（2）连接好电源，闭合开关，小电灯发光，但电压表示数为0，经检查，图中a，b，c，d四根导线有一根断了，则该导线是_（填写字母） （3）排除故障后，闭合开关，测量小电灯额定功率，移动变阻滑的滑片P，眼睛应先注视_表的示数，然后读出另一电表示数，当小电灯正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小电灯的额定功率为_W。（4）在小电灯正常发光时，再将滑片P向B端移动到另一位置，则小电灯的实际功率_（选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率 答案（1）略（2）b(3)电压0.6（4）小于21小明按如图所示的电路进行实验，已知电源电压不变，闭合开关，改变a、b之间的电阻箱R的阻值，得到一组电压表的示数UR的图象如图乙所示。 （1）随着电阻箱接入电路中的阻值增大，定值电阻R0两端的电压_（选填“增大”、“减小”或“不变”） （2）将a、b间的电阻箱换成未知电阻Rx，读得电压表示数为4.5V，则Rx=_，此时电路中电流为_ A。 （3）取下Rx，分别将电阻RA和RB接入a、b之间，读得对应的电压表示数为1V和3V，在这两种情况下，R0上消耗的电功率变化了多少？答案；（1）减少（2）150.3（3）R0上消耗的电功率变化了3.2W22将“6V 3W”和“6V 6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端，不考虑温度对 灯丝电阻的影响，则 A电源电压为12V时，两只灯泡均能正常发光 B两个灯泡发光