电功率计算题100题含答案及解析

试卷第 1 页，总 77 页 评卷人得分 七、计算题（题型注释）七、计算题（题型注释） 1有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和 R2均为电热丝。R1=88，R2=22。 (1)如何控制 S1和 S2，使热水器处于高温档： (2)求中温档正常工作时热水器的功率； (3)低温档正常工作 10min 内电热丝产生的热量。 【答案】 （1）S1闭合，S2接 a 点时，热水器处于高温档 (2)550W (3) 2.64105J 【解析】 试题分析：（1）S1闭合，S2接 a 点时，热水器处于高温档 （2）中温档：只闭合 S1，电路中只有 R1 工作。中温档正常工作时热水器的功率为： （3）低温档：S1断开，S2接 b 点，R1、R2串联， 2 2 220 =550 88 VU PUIW R 中 R串=R1+R2=88+22=110，电热丝产生的热量为： 2 2 220 =440 110 VU PW R 低 串 5 =4406002.64 10QWP tWSJ 低 考点：根据要求连接电路；电功率计算；串联电路电阻规律；电功、电热计算。 2如图甲所示电路，电源电压为 6V 不变，滑动变阻器的滑片 P 从 a 端移动到 b 端， 定值电阻 R1两端的电压随滑动变阻器 R2阻值变化的图像如图乙所示。问： （1）当 R2为 10 时，电压表的示数是多少？ （2）R1的阻值是多少？ （3）滑动变阻器的滑片 P 在 b 端时，电阻 R1的功率是多少？ 【答案】 （1）3V（2）10（3）0.1W 【解析】解：（1）由图 10 乙可知：当 R2为 10 时，电压表的示数是 3V；（2 分） （2）由（1）可知：当 R210 时，U13V 因为 R1与 R2串联，所以 U2UU16V3V3V， （1 分） 试卷第 2 页，总 77 页 I1I2U2/ R23V/(10)0.3A；（1 分） R1U1/I13V/(0.3A)10（2 分） （3）滑片 P 在 b 端时，由图 10 乙可知：U1/1V（1 分） ， P1/0.1W。 （2 分） 1 2 1 R U 10 )1 ( 2 V 解法二：滑片 P 在 b 端时，R2/50；R/R1R2/105060；（1 分） I1/I2/0.1A，P1/I1/2 R1（0.1A）2100.1W。 （2 分） / R U 60 6V 3 （9 分）如图所示，L 是标有“6V 1.2W”字样的小灯泡，R 是定值电阻，断开开关 S2，闭合开关 S1和 S3，灯泡正常发光，电流表的示数为 0.50A （1）求灯泡正常发光时，1min 内灯泡消耗的电能 （2）求定值电阻 R 的阻值 （3）断开开关 S1和 S3，闭合开关 S2，改变电源电压，使灯泡正常发光，求电路的总 功率 【答案】 （1）灯泡正常发光时，1min 内灯泡消耗的电能为 72J （2）定值电阻 R 的阻值为 20 （3）断开开关 S1和 S3，闭合开关 S2，改变电源电压，使灯泡正常发光，电路的总功 率为 2W 【解析】 试题分析：解：（1）灯泡正常发光 1min 消耗的电能：W=PLt=1.2W60s=72J； （2）断开开关 S2，闭合开关 S1和 S3时，电阻 R 和灯泡 L 并联，灯泡正常发光，所以 电源电压等于灯泡的额定电压，即 6V； 由 P=UI 可知，灯泡正常发光时的电流：IL=0.2A； V W U P L L 6 2 . 1 因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过 R 的电流： IR=0.5A0.2A=0.3A； 由可知，定值电阻 R 的阻值： R U I 20 3 . 0 6 A V I U R R （3）由 P=可得，灯泡的电阻：RL=30； 断开开关 S1和 S3，闭合开关 S2，定值电阻 R 和灯泡 L 串联，此时电路中的总电阻：R 总=30+20=50； 因为灯泡正常发光，所以电路中的电流为 0.2A，则电路的总功率：P=IL2R总=（0.2A） 250=2W 答：（1）灯泡正常发光时，1min 内灯泡消耗的电能为 72J （2）定值电阻 R 的阻值为 20 （3）断开开关 S1和 S3，闭合开关 S2，改变电源电压，使灯泡正常发光，电路的总功 率为 2W 考点：电功率的计算；电功的计算 试卷第 3 页，总 77 页 4如右图所示灯 L 标有（6V 3W）字样，S 为单刀双掷开关，电源电压为 9V 且恒定 不变，电阻 R2的阻值为 18，(不计温度对灯丝电阻的影响)求： （1）当 S 接 a 时，灯 L 恰能正常发光，求灯 L 正常发光时的电流和电阻 R1的阻值； （2）当 S 接 b 时，求电路消耗的总功率。 【答案】0.5A，6、2.7W 【解析】 （1）当 S 接 a 时，灯 L 恰能正常发光，根据题意知，灯 L 额定电压 U=6V 额 定电功率 P=3W，所以灯 L 正常发光时的电流 I=P/U=3W/6V=0.5A; RL=U/I=6V/0.5A= 12，由于电源电压是 9V，点炮两端电压时 6V，所以电阻 R1两端电压是 3V，所以 R1= U1/I=3V/0.5A= 6； （2）当 S 接 b 时，求电路消耗的总功率。 P=U2/R=(9V)2/(18+12)=2.7W 5如图所示是小明制作的一只模拟调光灯电源电压为 3V，小灯泡额定电压为 2.5V闭合开关，回形针在铅笔芯最右端时，灯泡两端的电压为 0.6V，流过灯泡的电 流为 0.1A向左移动回形针，小灯泡正常发光时，铅笔芯的功率是 0.15W求： （1）小灯泡正常发光时，5min 铅笔芯消耗的电能； （2）小灯泡正常发光时的电阻； （3）回形针在最右端和小灯泡正常发光时，小灯泡的功率之比 【答案】 （1）45J（2）8.3（3）2：25 【解析】 试题分析：（1）由 1 分 t W P 得 1 分J4560s5W15 . 0 1 tPW （2）由 1 分0.5V2.5V-3V 灯 UUU 1 分0.3A 0.5V 0.15W 1 1 U P I 1 分8.3 0.3A 2.5V 1 I U R 灯 灯 （3）回形针在最右端时灯泡的功率 1 分0.06W0.1A0.6V 22 IUP 灯泡正常发光时 2 分0.75W0.3A2.5V 1 IUP 灯额 1 分 25 2 0.75W W06 . 0 额 P P 试卷第 4 页，总 77 页 考点：欧姆定律的应用；电功、电功率的计算。 点评：考查了公式的灵活运用，重点是电功率的计算，难点是电路的动态分析。 6在图所示的电路中，电阻 R1 的阻值为 10 欧闭合开关 S，电流表 A1 的示数为 0.3 安，电流表 A 的示数为 0.8 安求： （1）R1 两端电压 U1 是多少 ？ （2）R2 的电阻是多少数 ？ （3）在 10s 钟内 R2 做功多少焦 ？ 【答案】 （1）3 V （2）6（3）15 J 【解析】因两电阻并联在电源两端，故由欧姆定律求得 R1两端的电压即为电源电压； 利用求出的电源电压及通过 R2中的电流，由欧姆定律可求得 R2的阻值；由公式 W=UIt 可求出通电 10s，电流通过电阻 R2做的功 W2 （1）U1 = I1R1 = 0.3A10=3 V (2）U1 = U2 = U=3 V I2 = I - I1= 0.8 A -0.3A = 0.5 A R2 = U2/ I2=3 V/0.5 A = 6 （3）W = U2 I2t=3 V0.5 A10s =15 J 7如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关后，滑动变阻器的滑片由 b 端移动到 a 端时，测得电阻 R 两端的电压与通过 R 的电流关系如图（b）所示。 求：（1）电源的电压 （2）变阻器的最大阻值 （3）电压表 V1的变化范围 （4）滑动变阻器的滑片由 b 端移动到 a 端的过程中，电阻 R 消耗的功率变化了多少？ 【答案】 （1）12V （2）16 （3）0V-8V (4) 16W 【解析】 试题分析：（1）由图可知，电源电压为 12V （2）当变阻器最大时，R 两端的电压最 小 U2=4V，I=0.5A，变阻器两端的电压最大，则 U1=U- U2=12V-4V=8V，所以变阻器的最 大阻值为 R变= U1/I=8V/0.5A=16 （3）当变阻器的阻值为 0 时，它电压为 0，所以电压表 V1 的变化范围是 0V-8V. (4) 当变阻器的滑片在 b 端时，R 消耗的功率 P=U2I=4V0.5A=2W ，当变阻器的滑片 试卷第 5 页，总 77 页 在 a 端时，R 消耗的功率 P=U2I=12V1.5A=18W 电阻 R 消耗的功率增加了 P- P=18W-2W=16W 考点： 欧姆定律 电功率的计算 8 （8 分）小华家买了一个电吹风，既可以吹冷风也可以吹热风，其简化电路如图所 示。 已知该电吹风的额定电压是 220V，电动机的额定功率是 110W，吹热风时总电流 是 4.9A。该电吹风接在家庭电路中使用时，通过计算回答： （1）当电吹风吹冷风时，工作 5min 消耗的电能是多少？ （2）当电吹风吹热风时，通过电热丝的电流是多少？ （3）电热丝的电阻是多少？ （4）当电吹风吹热风时，工作 1min 电流通过电热丝产生的热量是多少 J？ 【答案】 （1） 3.3104J； （2） 4.4A； （3） 50； （4） 58080J 【解析】 试题分析：t1=5min=300s ，电吹风吹冷风时，工作 5min 消耗的电能 W=P1 t1=110W300s=3.3104J； 电吹风吹冷风时的工作电流为 I1= 1P U = 110W 220V=0.5A 电热丝和电动机并联，通过电热丝的电流 I2 =I - I1 =4.9A -0.5A=4.4A； 电热丝的电阻 R2= 2 U I = 220V 4.4A =50； t2=1min=60s ， 电流通过电热丝产生的热量 Q2= I22R2t2=（4.4A）25060s=58080J。 考点：电功与电热的计算；并联电路的特点 9如图甲所示的电路图，电源电压恒定不变，定值电阻 R0=1O，电阻 R1与温度 t 的 关系如图乙所示请据图回答： （1）当电路中电流表的示数为 0.3A 时，电压表的示数为 6V，则电源电压为多少？ （2）这时电路的总功率是多少？ （3）当 R1 的温度为 150时，电流表的示数是多少？ 【答案】 （1）9V；（2）2.7W；（3）0.225A 【解析】先根据欧姆定律求出定值电阻 R0两端的电压，再根据串联电路的电压特点求 出电源的电压；利用 P=UI 求出这时电路的总功率；由图象可知 150时 R1的阻值，利 试卷第 6 页，总 77 页 用串联电路的电阻特点求出总电阻，利用欧姆定律求出电路中的电流，极为电流表的 示数 （1） （2 分）定值电阻 R0两端的电压为 U0=IR0=0.3A10=3V， 电源的电压为 U=U0+U1=3V+6V=9V； （2） （2 分）电路的总功率为 P=UI=9V0.3A=2.7W； （3） （1 分）由图象可知 150时 R1=3O， （2 分）电流表的实数为 I=U/ (R0+R) =9V /(10+30 )=0.225A 10如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表 所示。请完成下列各题： 额定电压额定加热功率指示灯功率袋内充水自动断电温度 220V500W0.2W1L65 （1）请你计算电热水袋中充水的质量。 （2）给它通电，当达到断电温度时，水共吸收了 2.1105J 的热量，袋内水的初温是 多少？ （3）电热水袋此次在额定电压下通电 10 分钟指示灯熄灭，则电热水袋的发热效率是 多少？ 【答案】 （1）1kg；（2）15；（3）70 【解析】 试题分析：（1）电热水袋中充水的质量为：m=V =1.0103kg/m3110-3m3=1kg； （2）温度变化为 t=Q吸/cm=2.1105J/（4.2103J/(kg)1kg）=50， 袋内水的初温是 t0=t-t=65-50=15； （3）10 分钟电流所做的功为：W=pt=500W600S=3105J， 电热水袋的发热效率是 =Q吸/W=2.1105J/3105J=70 。 【考点定位】电热的有关计算 11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 6V。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，并绘制如图乙所示的图像。 求： 试卷第 7 页，总 77 页 （1）电阻的 R2阻值； （2）电阻 R2的额定电功率。 【答案】（1）R2=5， （2）7.2W 【解析】 试题分析：（1）解：由图乙数据可知，R1、R2的总电阻，由甲 12 6 4 1.5 UV R IA 图可以看出电阻 R1、R2并联，由并联公式，可求出 12 12 12 RR R RR 2 5R （2）解：电阻 R2的额定电功率为 22 (6 ) 7.2 5 UV PW R 【考点定位】电阻的串并联、电功率 12 （4 分）农村电网改造前，一些农户用电需要用很长的导线从变压器输出端引至户 内如果一农户使用一只“220V 100W”的灯泡照明，尽管变压器送出的电压有 220V，农户家的电灯泡亮度还是很暗经实测该灯泡此时的实际功率只有 81W不计 温度对灯丝电阻的影响，求： （1）该灯泡两端的实际电压是多少？ （2）导线上消耗的电功率是多少？ 【答案】 (1)198V； (2)9W 【解析】 试题分析：（1）灯丝电阻为：， 2 2 220 =484 100 L UV R PW 额 额 灯泡两端实际电压为：； 2 U P R 81484198 LLL UP RWV （2）导线的电阻不能忽略，此时相当于灯与导线串联，设导线电阻为,则导线分得 0 R 的电压为： ，在串联电路中：， 0 22019822 L UUUVVV 00 221 1989 LL PUV PUV 。 0 11 =819 99 L PPWW 考点：电功率的计算 13如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡标有”9V 9W”的字样。当闭合 S、S1、S2、 ，断开 S3时，灯泡能正常发光，此时电流表示数为 I。 （假设小灯泡的电阻 试卷第 8 页，总 77 页 始终保持不变） 。求： （1）闭合 S、S2，断开 S1、S3时，电流表的示数与 I 相比变化了 0.4A，则此时小灯泡 的实际功率为多大； （2）同时闭合四个开关，并将滑动变阻器的滑片 P 移到中点时，电流表的示数与 I 相 比变化了 0.6A，则滑动变阻器的最大阻值为多少； （3）闭合 S、S3，断开 S1、S2，把滑动变阻器的滑片 P 分别移 a 端和 b 端时，R1消耗 的功率之比是多少。 【答案】 （1）小灯泡的实际功率为：PL=I2RL=（0.6A）29=3.24W。 （2）滑动变阻器的最大阻值为：，即。 ab ab I U R 2 1 30 6 . 0 922 A V I U R ab ab （3）两种状态下 R1消耗的功率之比是： 。 1 36 375. 0 5 .13 1 1 W W P P 【解析】 试题分析：（1）当闭合 S、S1、S2，断开 S3 时，R1被短路，只有小灯泡接入电路。 由灯泡能正常发光，可知电源电压为：U=UL=9V。此时电流表示数为 I 有： 。A V W U P II L L L 1 9 9 小灯泡的电阻为：。9 9 9 2 2 W V。 P U R L L L 闭合 S、S2，断开 S1、S3时，R1与小灯泡 L 串联。电流表的示数与 I 相比变化了 0.4A，即减小了 0.4A。所以此时通过电路中的电流为： I=I0.4A=1A0.4A=0.6A。 则此时小灯泡的实际功率为：PL=I2RL=（0.6A）29=3.24W。 R1 的阻值为：。69 6 . 0 9 1 A V R I U R L （2）同时闭合四个开关，并将滑动变阻器的滑片 P 移到中点时，R1 被短路，滑动变 阻器的一半电阻 1/2Rab与小灯泡并联。电流表的示数与 I 相比变化了 0.6A，即增大了 0.6A，增大的电流也就是通过滑动变阻器 1/2Rab的电流即 Iab=0.6A。 所以滑动变阻器的最大阻值为：，即。 ab ab I U R 2 1 30 6 . 0 922 A V I U R ab ab （3）闭合 S、S3，断开 S1、S2，把滑动变阻器的滑片 P 移 a 端时，只有 R1接入电路中。 所以此时 R1消耗的功率为：W V。 R U P 5 . 13 6 9 2 1 2 1 把滑动变阻器的滑片 P 移 b 端时，R1与滑动变阻器 Rab串联。所以此时电路中的电流为： 试卷第 9 页，总 77 页 =0.25A 306 9 1 V RabR U I 此时 R1消耗的功率为：Wa。RIP375 . 0 6225 . 0 11 2 因此，两种状态下 R1消耗的功率之比是： 。 1 36 375. 0 5 .13 1 1 W W P P 考点：电路的综合分析与计算 14宜昌市供电公司从 2012 年开始启用电子式电能表，某同学发现这种电能表没有了 转盘，但有红色指示灯不断闪烁他家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图 所示表盘上标有“220V 20A 50Hz”和“3200imp/kWh” ，根据表盘上的信息，回答 下列问题： （1）该同学家上个月共用电多少 kWh？并解释“3200imp/kWh”所表示的意思 （2）该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少？ （3）若只让一个标有“220V 484W”的电热器工作 3min，观察到电能表的指示灯闪 烁了 64 次，则该电热器实际功率是多大？ 【答案】 （1）该同学家上个月共用电 95kwh；“3200imp/kwh”表示每用电 1kWh 指 示灯闪烁 3200 次 （2）该同学家同时使用的用电器总功率不得超过 4400W； （3）该电热器实际功率是 400W 【解析】 试题分析：（1）知道电能表的读数方法：月末的减去月初的示数；最后一位是小数； 单位 kWh （2） “220V”表示这个电能表的额定电压， “20A”表示电能表的标定电流，从而可利 用公式 P=UI 计算电能表正常工作时的最大功率 （3） “3200imp/kWh”表示每用电 1kWh 指示灯闪烁 3200 次，可求出指示灯闪烁 64 次消耗的电能，知道工作时间，可利用公式 P= 计算出电热器的实际功率 解：（1）本月消耗的电能：W=12614.6kWh12519.6kWh=95kWh “3200imp/kwh” 表示每用电 1kWh 指示灯闪烁 3200 次； （2）因为“220V”表示这个电能表的额定电压， “20A”表示电能表的标定电流，所以 电能表正常工作时的最大功率为：P=UI=220V20A=4400W （3）因为电能表的指示灯闪烁了 64 次，所以电热器消耗的电能为： W=kWh=0.02kWh=0.023.6106J=7.2104J， 而 t=3min=180s，所用电热器的实际功率为：P= =400W 答： （1）该同学家上个月共用电 95kwh；“3200imp/kwh”表示每用电 1kWh 指示灯闪 烁 3200 次 试卷第 10 页，总 77 页 （2）该同学家同时使用的用电器总功率不得超过 4400W； （3）该电热器实际功率是 400W 点评：本题考查对电能表各参数的理解以及电功率和电能的计算，关键是对电能表各 参数的正确理解以及公式及其变形的灵活运用，还要知道各物理量单位的换算 15如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为 12V，R1为定值电阻，R2为标 有“100 0.5A”字样的滑动变阻器R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻 （1）当闭合 S、S1、S2时，电流表的示数为 0.3A，求 R1的阻值及这种情况下整个电路 可能消耗的最小功率 （2）当闭合 S，断开 S1、S2时，为保证整个电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值 范围 【答案】 （1）R1的阻值为 40，整个电路可能消耗的最小功率为 5.04W； （2）当闭合 S，断开 S1、S2时，为保证整个电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范 围为 30100 【解析】 （1）当闭合 S、S1、S2时，R1、R2并联，电流表测 R1支路的电流， R1的阻值：R1=40， 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的最小功率， R1消耗的电功率 P1=UI1=12V0.3A=3.6W， R2消耗的最小为 P2=1.44W， 电路的总功率 P=P1+P3=3.6W+1.44W=5.04W； （2）当闭合 S，断开 S1、S2时， R3允许通过的最大电流 I=0.3A，R2允许通过的最大电流为 0.5A， 所以为保证整个电路安全，电路中的电流为 0.3A， R3=10， 试卷第 11 页，总 77 页 电路的最小电阻，R总=40， 滑动变阻器接入的最小阻值相等时， R2=R总R3=4010=30， 所以滑动变阻器接入电路的阻值范围 30100 16 （9 分）小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路如图 18 所示。她选用的电源电 压为 12v，小灯泡上标有“6v 6w”的字样，滑动变阻器上标有“20 2A”的字样。 若不考虑温度对小灯泡电阻的影响，闭合开关 S 后，问： （1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？ （2）当滑动变阻器的滑片 P 在中点时，电压表的示数以及小灯泡的实际功率是多少？ 【答案】 （1）6；（2）4.5V；3.375W 【解析】 试题分析：（1）小灯泡正常发光时的电阻是 RL=U2/P=（6V）2/6W=6；（2）当滑动 变阻器的滑片在 P 中点时，R总=6+10=16，I=U总/R总=12V/16=0.75A，电压表 的示数为 UL=IRL=0.75A6=4.5V；小灯泡的实际功率是 P实=UL2/RL=（4.5V）2/6 =3.375W。 【考点定位】欧姆定律；电功率的计算 17在如图所示的电路中，R1=10，R2=20，闭合开关后，电流表的示数为 0.3A 求： （1）电源电压； （2）通过电阻 R2的电流； （3）电路工作 1 分钟消耗的电能 【答案】 （1）3V （2）0.15A （3）81J 【解析】 试题分析： （1）由图可知，R1与 R2并联，电流测 R1的电流，则电源电压 U=U1=I1R1=0.3A10=3V； （2）通过电阻 R2的电流 I2=U2/R2=3V/20=0.15A； （3）电路工作 1 分钟消耗的电能 W=UIt=3V（0.3A+0.15A）60s=81J 考点：电路的串并联；欧姆定律；电功 18 （7 分）如图所示。灯泡 R1的电阻为 50、额定功率为 2.5W，滑动变阻器 R2的最 大电阻为 200，电源电压为 10V 保持不变，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片。不 考虑灯泡电阻随温度变化因素，求： 试卷第 12 页，总 77 页 。 S R1 P V ab R2 （1）灯泡 R1消耗的最大功率是多少？ （2）电压表的读数变化范围是多少？ 【答案】 （1）2W；（2）08V 【解析】 试题分析：（1）当 P 在 a 端时，灯泡消耗的功率最大为 P，此时电流最大为 I1， ， A V R U I2 . 0 50 10 1 1 WAVUIP22 . 010 1 （2）当 P 在 a 端时，电压表读数最小为 U1；当 P 在 b 端时，电压表读数最大为 U2，此 时电流为 I2；U1=0； ， 所以，电压表A V RR U I04 . 0 20050 10 21 2 VARIU820004 . 0 222 的读数范围为：08V。 【考点定位】电学综计算 19如图是家庭、宾馆常用的电热水壶，下表中列出了这只电热水壶部分技术参数。 求： （1）电热水壶正常工作时，烧开一壶水，水所吸收的热量（一壶水质量为 1.2kg，冷 水初温为 10，大气压为 1 标准大气压，水的比热容为） ； 3 4.2 10/()JkgC （2）若电热水壶效率是 90%，则电热水壶正常烧开一壶水所消耗的电能； （3）某星级宾馆要求使用该型号电热水壶正常工作时烧开一壶水的时间不超过 5min，问该品牌电热水壶能否满足要求？ 【答案】 【解析】 试题分析：(1) 电热水壶正常工作时，烧开一壶水，水所吸收的热量 JCCkgCkgJtcmQ 53 10536 . 4 )10100(2 . 1)/(102 . 4 (2) 若电热水壶效率是 90%，则电热水壶正常烧开一壶水所消耗的电能 J JQ W 5 5 1004 . 5 %90 10536 . 4 试卷第 13 页，总 77 页 (3) 该型号电热水壶正常工作时烧开一壶水的时间 ，280s 少于 5 分钟，满足要求s W J P W t280 1800 1004 . 5 5 考点：热量和电功率的相关计算 20如图所示，小灯泡标有“6V3W”字样，R1=6，R2=3，设灯丝的电阻不变，求： （1）当 S1断开，S2闭合时，灯恰好正常发光，求电源电压； （2）当 S1、S2都闭合时，电流表的示数是多少？ （3）当 S1、S2都断开时，电路中的总功率是多少？ 【答案】 （1）6V （2）1.5A （3）2.4W 【解析】 试题分析：（1）当 S1断开，S2闭合时，电路中 R2被短路只有灯泡 L 接入电路；此时 灯泡正常发光，电源电压为 U=U额=6V； （2）当 S1、S2都闭合时，R2被短路，R1与 L 并联，灯泡正常发光，由 P=UI 得：通过 灯泡的电流；由欧姆定律得通过 R1的电流； 3 =0.5 6 L PW IA UV 额 额 1 1 6 =1 6 UV IA R 因并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以 I=IL+I1=0.5A+1A=1.5A； （3）当 S1、S2都断开时，灯泡 L 与电阻 R2串联，由得：灯泡的电阻 2 U P R ；此时电路中的总阻值为 R总=RL+R2=12+3=15；由 2 2 6 =12 3 L UV R PW 额 额 得：总功率 2 U P R 2 2 6 =2.4W 15 VU P R 总 考点：欧姆定律应用；电功率计算 21灯 L1标有“6V，2W” ， 灯 L2标有“12V，2W” ，将 L1和 L2串联后接入某电源上， L2恰能正常发光， 求电源电压和 L1的实际功率? （6 分） 【答案】15V；0.5W 【解析】 试题分析：由灯的铭牌可求灯丝电阻和正常发光时的电流，因为串联时两灯泡中的 电流相等，因此此时电路中的电流为L2正常发光的电流，利用电阻串联的规律和 欧姆定律可求出电源电压；再利用可求出 L1的实际功率. 2 1 PI R= 灯 L1的电阻为：，灯 L2的电阻为： 2 2 1 1 1 (6V) =18 2W U R P 额 额 试卷第 14 页，总 77 页 ， 2 2 2 2 2 (12V) =72 2W U R P 额 额 灯 L2的正常发光，因此电路中的电流为：， 2 2 2 2W1 =A 12V6 P II U 额 额 额 电源电压为：， 1 A(18+72)=15V 6 UIR 总总 L1的实际功率为： 22 11 1 (A)18=0.5W 6 PI R 实 考点：串联电路中电流电压电阻的规律，欧姆定律，电功率 22如图，当闭合开关后，灯泡刚好正常发光，求： （1）通过灯泡的电流是多少安？ （2）电阻 R 的阻值是多少？ 【答案】 （1）I=P/U=3W/6V=0.5A （2）电阻 R 两端的电压：U=9V-6V=3V 1 分 通过 R 中的电流： I=0.5A 1 分 电阻 R 的阻值： R=U/I=3V/0.5A=6 1 分 【解析】略 23 （7 分）额定电压为 2.5V 的小灯泡连入如图甲所示的电路中，电源电压保持不变， 滑动变阻器 R0的最大电阻为 10闭合开关 S，滑片从 b 端向左滑动，直到小灯泡正 常发光，得到如图乙所示的 IU 图象，求： (1)小灯泡的额定功率 (2)滑片在 b 端时小灯泡的电阻 (3)电源电压 【答案】0.75W 5 3V 【解析】 试题分析：根据图乙所示数据可查：当小灯泡在额定电压 2.5V 时，电流为 0.3A，然 后根据公式 P=UI 计算灯泡额定功率；由图乙可知：当滑片在 R0的 b 端时，灯泡电压 为 1V，此时电流为 0.2A，然后利用公式计算出电阻；在第二问的基础上可知： U R I 试卷第 15 页，总 77 页 电路电流为 0.2A，电路总电阻为灯泡电阻和滑阻相加的和，然后利用公式 U=IR 计算 出电源电压。 解：（1）由图象知：I额=0.3A，P额=U额I额=2.5V0.3A=0.75W。 （2）由图乙可知：当滑片在 R0的 b 端时，R0=10，UL=1V，IL=0.2A； L L L U1V R5 I0.2A （3）由于电路串联：I=IL=0.2A，U=IR总=I（R0+RL）=0.2A（10+5） =3V。 答：（1）小灯泡的额定功率 0.75W。 （2）滑片在 b 端时小灯泡的电阻 5。 （3）电源电压 3V。 考点：此题考查的是 点评：本题综合性较强，考查的内容较多难点在于能从图中读出信息，然后会用欧 姆定律计算，会用电功率公式计算。 24 （8 分）如图所示，灯 L 标有“2.5V 1.25W”字样，R115，滑动变阻器 R2最 大阻值为 10，当开关 S1闭合，S2、S3断开，滑片 P 滑至左端时，灯 L 恰好正常发光。 试求： 灯 L 正常发光时的电阻。 电源电压。 当 S1、S2、S3都闭合，且滑动变阻器的滑片滑到中点时，电流表的示数和此时电 路消耗的总功率。 【答案】 （1）5；(2)7.5V；(3)15W。 【解析】 试题分析：（1）因为小灯泡正常发光，由 PUI 得小灯泡正常发光时的电流 ILP/U1.25W/2.5V0.5A， 由 IU/R 得小灯泡正常发光时的电阻 RLU/I2.5V/0.5A5； (2)当开关 S1闭合，S2、S3断开，滑片 P 滑至左端，R2、L 串联，灯 L 正常发光， 电路电流 I=IL0.5A，电源电压 U电I（R2RL）0.5A（105）7.5V； (3)当 S1、S2、S3都闭合时，且滑片滑到中点时，R1与 R2并联，R1中电流 I1U/R17.5V/150.5A， R2中电流 I2U/R27.5V/51.5A，电流表的示数 I干I1I20.5A1.5A2.0A ， 电路消耗的总功率 PUI7.5V2A15W。 【考点定位】电学综合计算 25如图所示，电源电压为 6V 恒定不变。灯泡上标有“6V 4W”的字样。当 S2闭合， Sl、S3断开时，灯泡的实际功率为 0.25W。求： 试卷第 16 页，总 77 页 （l）电阻 R 两端的电压； （2）电阻 R 的阻值。 （3）当 Sl、S3闭合时，S2断开，通电 2min，电流通过电阻 R 做的功。 【答案】 （1）（2）（3）4.5Uv27R 160QJ 【解析】 试题分析：（1）开关当 S2闭合，Sl、S3断开时，电灯和电阻串联 对灯泡 2 2 6 9 4 U R P 当灯泡功率为时，则有0.25w 22 0.259pwI RI 可得此时电流 1 6 IA 电路总电阻 0 6 36 v RRR I 所以电阻的阻值3627RR 电阻 R 两端的电压 1 274.5 6 UIRAv （3）当 Sl、S3闭合时，S2断开，电路为并联电路，此时通过电阻的电流 62 279 Uv IA R 通电 2 分钟电流做功 22 2 ( )272 60160 9 QI RtJJ 考点：串并联电路 电功率 26如图是临海市一村民建在房顶上的分布式光伏电站，它是浙江首例并网发电的光 伏电站。该电站发的电，满足自家使用后，多余的并入电网。求： （1）若某一天该光伏电站的光照时间为 4 小时，光伏电站的发电功率为 5 千瓦，则光 伏电站在这一天发电多少千瓦时？ （2）若他家电热壶的电阻 R=44 欧姆，额定电压 U=220 伏特。电热壶的额定电流为多 少安？电热壶的额定功率为多少瓦？ （3）若电热壶（电阻不变）两端的电压降低时，电热壶的功率如何变化？请说明理由。 【答案】 （1）20 千瓦时（2）1100 瓦（3）电热壶的功率减小 【解析】解：（1）光伏电站发电 W=Pt=5 千瓦4 小时=20 千瓦时； （2）电热壶的额定功率电流 I=U/R=220 伏/（44 欧）= 5 安； 电热壶的额定功率 P=U2/R=（220 伏）2/（44 欧）= 1100 瓦； 或：P=UI=220 伏 5 安 = 1100 瓦（同样给分） （3）电热壶的功率减小； 电阻不变，电压减小，根据 P=U2/R 可知功率减小。 （或根据 P=U2/R 可知功率减小。同 样给分） （1）欲求电功的大小，已知电功率和时间，直接计算即可，注意单位的换算成国际单 位制的单位；（2）知道电压和电阻，直接根据欧姆定律可求电流，再由功率的公式可 试卷第 17 页，总 77 页 求电功率；（3）当电压降低时，电流也变小，故电功率变小。 27小明为了测量家里的洗衣机的电功率，观察了他家标有 3000R/KW.h 的电能表在 30min 内转过了 750 圈，由此他计算出自家洗衣机的功率应为多大？ 【答案】 【解析】略 28 （8 分）如图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜使用时， 镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，下表是该防雾镜的相关数据： 面积大小 110dm2 镜子质量 1.1kg 额定电压 220V 额定功率 1W/dm2 （1）求防雾镜正常工作时的电流 （2）经测试，在10环境下正常工作 400s 使平面镜的平均温度升高了 40，求 电热膜绐平面镜的加热效率玻璃的比热容为 0.75103J/（kg） （3）如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器，能使电热极的功率在原 功率的 25%100%之间变化，以满足不同季节使用的需要请求出 R 的最大阻值 【答案】 （1）防雾镜正常工作时的电流约为 0.5A；（2）电热膜给平面镜的加热效率 为 75%；（3）R 的最大阻值为 440 【解析】 试题分析：（1）防雾镜正常工作的功率为：P=1W/dm2110dm2=110W，正常工作时的电 流：A 5 . 0 V 220 W101 U P I （2）正常工作 400s，平面镜吸收的热量：Q吸=cmt升=0.75103J/（kg） 1.1kg40=3.3104J， 正常工作 400s，电热膜产生的热量：Q=W=Pt=110W400s=4.4104J， 加热效率： %75%100 J104.4 J103.3 %100 4 4 Q Q吸 （3）电热膜的电阻为=440，当 R 的阻值最大时，通过电热膜 110W (220V)2 2 0 P U R 的电流最小，此时电热膜的功率最小，应为 110W25%=27.5W；由RIP 2 可得此时通过它的电流：，电路中的总电阻为0.25A 440 27.5W 0 R P I 最小 小 试卷第 18 页，总 77 页 ，变阻器的最大阻值为 R=R总R0=880440=440880 25 . 0 220 A V I U R 小 总 答：（1）防雾镜正常工作时的电流约为 0.5A；（2）电热膜给平面镜的加热效率为 75%；（3）R 的最大阻值为 440 考点： 电功率、电热的综合计算 29 （9 分）电压力锅是近几年出现的一种新型厨具，其安全性壁普通压力锅得到了很 大的提升，广受消费者青睐如表是某品牌电压力锅的部分参数 电源 220V50Hz 加热功率 880W 保温功率 100W 容量 4L （1）该压力锅使用的是 （选填“交流”或“直流” ）电 （2）压力锅正常加热时电流是多大？ （3）小红早晨 8：00 上学时利用该压力锅加工午饭，其加热时间为 15 分钟，其余时 间处于保温状态，那么到小红中午 12：00 放学回家，共耗电多少千瓦时？ 【答案】 （1）交流； （2）压力锅正常加热时电流是 4A； （3）共耗电 0.595kWh 【解析】 试题分析：（1）家庭电路中为交流电，故各家用电器使用的是交流电； （2）利用 P=UI 求出正常工作时的电流大小； （3）根据 W=Pt 分别求出加热和保温时消耗的电能，然后求出总的电能即可 解：（1）由于家庭电路中为交流电，故电压力锅使用的是交流电； （2）根据 P=UI 可得压力锅加热时的电流为： I= =4A； （3）根据 P= 可得： 加热消耗的电能为：W加=P加t=0.88kWhh=0.22kWh； 保温时消耗的电能为：W保=P保t=0.1kWh3.75h=0.375kWh； 共消耗电能为 W=W加+W保=0.22kWh+0.375kWh=0.595kWh 答：（1）交流； （2）压力锅正常加热时电流是 4A； （3）共耗电 0.595kWh 点评：此题为以典型电热综合计算，属于中考的热点和重点，熟悉各状态是解题关 键 30 （7 分） 如图所示，灯泡 L 标有“6V，3W”字样，滑动变阻器的最大值为 12， 当开关 S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片 P 滑到最右端时，小灯泡恰好正常发光。求： （1）灯泡的电阻 （2）电源电压 试卷第 19 页，总 77 页 （3）当开关 S1闭合、S2断开时，滑片移到变阻器的最左端，求灯泡的功率 【答案】 （7 分，公式占 1 分，计算过程与结果占 1 分） 解：（1）由（1 分） R U P 2 得（1 分）12 3 )6( 2 2 W V P U R L L L （2）当 S1、S2闭合，P 滑到最右端时，R 和 L 并联（1 分） 因 L 正常发光，所以电源电压 U=UL=6 V （1 分） （3）当 S1闭合、S2断开时，P 滑到最左端，L 和 R 串联（1 分） A（1 分） 4 1 1212 6 V RR U R U I L总 W（1 分）75 . 0 12) 4 1 ( 22 ARIPL 【解析】 31冬季，养鸡场为了提高产蛋量，夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明； 白天只需要在鸡舍里用电热器加热，不需要用灯泡照明。小阳根据上述要求设计了一 种加热照明装置，这个装置的电路图如图所示，电阻 R1和 R2是两个用来加热且阻值不 变的电阻丝，灯 L 是标有“220V 160W”的照明灯泡，开关 S1、S2的通断只有两种状态， 一种是同时断开，另一种是同时闭合。该装置从早晨 7:00 至 17:00 处于白天工作状态， 连续正常工作 10h，这段时间内电流表的示数为 5.5A，电阻 R1的电功率为 P1，电阻 R2 的电功率为 P2，电路的总电功率为 P；该装置从 17:00 至第二天早晨 7:00 处于夜间工 作状态，连续正常工作 14h。已知：电源两端的电压 U 恒为 220V，。求： 3 1 2 1 P P （1）总电功率 P； （2）电阻 R2的阻值； （3）从早晨 7:00 到第二天早晨 7:00 的 24h 内，该加热照明装置共消耗电能多少千瓦 时。 【答案】 （1）1210W；（2）30；（3）82.1kWh。 。 【解析】 试题分析：该题有两种情况，一是白天的工作状态，灯泡不亮；一是夜间的工作状态， 灯泡发光。故我们根据开关的情况就可以判断出：白天工作时是两个开关都断开时的 情况，则此时电阻 R1 与 R2 串联，电路如图 a 所示；夜晚是两个开关都闭合时的情况， 灯泡与电阻 R1 并联，电路图 b 所示。 试卷第 20 页，总 77 页 （1）当在白天的工作状态时：由于电流的示数为 5.5A，此电流为干路电流，电源电 压为 220V，故电路中的总电功率为 PUI220V5.5A1210W； （2）欲求电阻 R2的阻值，它只在图 a 中出现，故对于图 a 而言， 由于电阻 R1的电功率为 P1，电阻 R2的电功率为 P2，且 P1/P2=1/3， 说明这两个电阻的比值也是 1：3，即 R23R1， 由总电压和总电流可计算出这两个电阻的总电阻为 R总40， A V I U 5 . 5 220 故电阻 R110，R230。 （3）欲求消耗的总电能，我们可以分段来计