九级物理上册 第六章 电功率专题训练（五）电功率的综合计算 （新版）教科版.doc

专题训练(五)电功率的综合计算类型一图像类电功率综合计算1实验桌上有一个电学器件，该器件由两个定值电阻r1、r2并联组成，且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内，如图5zt1甲所示。a、b是该器件的两个外露接线柱，电阻r1的阻值为20 ，电阻r2的额定电压为6 v。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，并绘制了如图乙所示的图像。求：(1)电阻r2的阻值。(2)电阻r2的额定功率。图5zt12如图5zt2甲所示，电源电压可调，灯泡l规格为“15 v45 w”，且灯丝电阻不随温度变化。电流表的量程有“00.6 a”和“03 a”，滑动变阻器的规格分别为“25 2 a”和“10 3 a”。(1)将电源电压调到18 v，闭合开关，移动滑动变阻器滑片p，使灯泡正常发光。求灯泡的电阻和灯泡的最小功率。(2)将电源电压调到15 v，用定值电阻r0替换灯泡l，滑片p置于中点a处，闭合开关，观察到电流表指针指到满偏刻度的处(可能重新选择了电流表量程和变阻器r)。然后将滑片p从a处向最左端b处移动，观察两表的示数并绘制了如图乙所示的iu关系图像。通过计算判断所用变阻器的规格。图5zt23有a、b两只灯泡，分别标有“6 v6 w”“6 v3 w”字样，a和b中电流随两端电压变化关系的图像如图5zt3甲所示。(1)将a、b并联接在6 v电源两端，求1 min内电路消耗的电能。(2)将a、b串联接在某电源两端，使b灯恰好正常发光，求此时a灯电阻。(3)将a与一个滑动变阻器(50 2 a)串联接在6 v电源两端，如图乙所示。调节滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器的功率和a灯功率相等时，求滑动变阻器的功率。图5zt3类型二电路变化电功率的计算4如图5zt4所示，电源电压恒定，小灯泡上标有“2 v1 w”的字样，滑动变阻器r2的最大阻值为50 。求：(1)小灯泡正常发光时的电阻。(2)断开开关s1，闭合开关s、s2、s3，将滑片p移到距a端的长度为总长ab的位置时，小灯泡l恰好正常发光，电源电压是多少？(3)断开开关s2，闭合开关s、s1、s3，将滑片p移到a端时，电流表示数为2 a，此时电压表示数是多少，定值电阻r1的阻值是多少？图5zt45如图5zt5所示，电源电压保持不变，电阻r1为30 ，小灯泡l标有“6 v3 w”字样。闭合s，断开s1、s2，滑动变阻器滑片p移至最右端时，小灯泡l恰好正常发光。闭合s、s1、s2，滑动变阻器滑片p移动至最左端时，电路的总功率为3 w。忽略小灯泡电阻随温度的变化。求：(1)电源电压及小灯泡l的电阻。(2)滑动变阻器的最大阻值。(3)闭合s，断开s1、s2，滑动变阻器消耗的电功率为0.72 w时，电流表的示数。图5zt5类型三多挡位电功率的计算6如图5zt6所示是一款多功能洗衣机的简化电路图。此款洗衣机额定电压为220 v，它有两个挡位，当开关置于位置1时(电路接入r1和r2)为加热状态，消耗功率为2400 w；当开关置于位置2时(电路接入r2和电动机m)为保温洗涤状态。已知电阻r1的阻值为22 ，水的比热容为c水4.2103 j/(kg)。(1)在洗衣机内加入质量为20 kg、初温为20 的冷水，求加热到70 时水吸收的热量。(2)求r2的阻值。(3)已知洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机的功率为240 w，求此时通过电路的总电流。图5zt67如图5zt7所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关s0。该饮水机的部分参数已知：额定电压为220 v，加热时的总功率为880 w，保温时的功率为40 w，r1、r2为加热电阻丝。(假设它们的阻值不变)求：(计算结果若不能整除，保留一位小数)(1)当s和s0闭合时，饮水机处在什么状态，此时电路中的总电流是多大？(2)在加热状态下，电阻丝r1的阻值为多少？(3)傍晚是用电高峰期，若实际电压只有200 v，饮水机加热的实际总功率是多大？图5zt7详解详析1(1)由题图乙可知，r1、r2的总电阻为r124 ，由电阻并联公式r12，可求出r25 。(2)电阻r2的额定功率为p7.2 w。2全品导学号：79742075由电路图可知，滑动变阻器r与灯泡l串联，电压表测灯泡l两端的电压，电流表测电路中的电流。(1)由p得：rl5 。由pui可得，灯泡的额定电流：il额3 a，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡能正常发光，所以使用的滑动变阻器的规格是“10 3 a”，则当滑动变阻器连入电路的阻值为10 时，电路中的电流最小，灯泡的电功率最小；总电流：i1.2 a，灯泡消耗的最小功率：p灯小i2r灯(1.2 a)25 7.2 w。(2)将电源电压调到15 v，用定值电阻r0替换灯泡，当滑动变阻器滑片p置于中点a处时，根据电阻的串联规律和欧姆定律可得：ia；当滑动变阻器滑片p置于b处时，滑动变阻器连入电路的电阻为0，则根据电阻的串联规律和欧姆定律可得：ib；由图乙可知：iaib，即；解得rr0；由于滑片p置于中点a处时，电流表指针指到满偏刻度的处，所以ia的可能值为0.4 a或2 a；根据iaib可知，ib的可能值为0.6 a或3 a；所以由i得，r与r0的可能值为r0125 ，r025 ；根据题干可知，滑动变阻器的规格为“25 2 a”。3(1)a、b并联接在6 v电源两端时，都正常发光，由p可得，1 min内电路消耗的电能：w总p总t(6 w3 w)60 s540 j。(2)将a、b串联接在某电源两端，使b灯恰好正常发光时，由pui可得，通过a、b的电流：iaib0.5 a，由题图甲知，此时ua2 v，所以ra4 。(3)当a与滑动变阻器串联接在6 v电源两端时，通过它们的电流相等，当两者功率相等时，根据pui，uau变6 v3 v，由题图甲知，此时ia0.7 a，所以滑动变阻器的功率：ppauaia3 v0.7 a2.1 w。4(1)rl4 。(2)当断开开关s1，闭合开关s、s2、s3时，r1被短路，灯泡l与r2串联，r250 10 ，iil0.5 a，uir总i(r2rl)0.5 a(10 4 )7 v。(3)当断开开关s2，闭合开关s、s1、s3，滑片p移到a端时，灯泡l与r1并联，小灯泡两端的实际电压为7 v，远大于它的额定电压2 v，所以小灯泡将被烧坏，电压表示数为7 v，此时电路中只有电阻r1在工作，r13.5 。5(1)当闭合s，断开s1、s2，滑动变阻器滑片p移至最右端时，只有小灯泡接入电路，此时小灯泡l恰好正常发光，电源电压等于小灯泡的额定电压，即uul6 v；小灯泡的额定电流：il0.5 a，小灯泡l的电阻：rl12 。(2)闭合s、s1、s2，滑片p移至最左端时，滑动变阻器与r1并联，p并3 w，r并，代入数据可得，滑动变阻器的最大阻值：rm20 。(3)闭合s，断开s1，s2，设电流表的示数为i，此时滑动变阻器接入电路的阻值为r。则：i滑动变阻器消耗的电功率：pi2r0.72 w联立得，电流表的示数：i10.2 a或i20.3 a。6(1)水吸收的热量为qc水m水t4.2103 j/(kg)20 kg(70 20 )4.2106 j。(2)当开关置于位置1时，电路的总功率为p2400 w，r1的功率为p12200 w，r2的功率为p2pp12400 w2200 w200 w，r2的阻值为r2242 。(3)当开关置于位置2时，电路的总功率为pp2p动200 w240 w440 w，通过电路的总电流为i2 a。7(1)当开关s、s0闭合时，两电阻并联，电路中的