《电学部分》--电功、电功率计算

1、COOCO.因你而专业.web试卷生成系统谢谢使用一、计算题(每空?分,共?分1、当加在白炽灯两端的电压与其额定电压相比变化不大时,可认为灯丝的电阻保持其正常工作时的电阻值不变.我们知道,在用电高峰期时,尤其是农村,家庭电路的白炽灯比正常发光时要暗些.(1请你分析发生上述现象的原因.(2一个标有“220V 40W ”的白炽灯泡,它正常工作时,灯丝电阻是多少?2、小芳利用电阻值分别为R1=121、R2=60.5的两根电阻丝,两个开关(S1、S2和若干电线,设计一台有低、中、高三档不同的电功率的电取暖器,简化后的电路图如图9所示.求:(1电取暖器工作于低档时,S1、S2的断开或闭合情况是怎样的?此

2、时电路的电流的电功率多大?(2电取暖器工作于高档时,S1、S2的断开或闭合情况是怎样的?此时电路的干路电流和电功率多大?(计算结果保留小数点后两位3、小明家用的电能表及上月月初、月末的两次读数如图13甲、乙所示.求:(1小明家在上月用电多少kWh?(2小明家接有“220V 200W”电视机一台,“220V 1000W”电热水器一台,“220V 800W”电饭煲一个,问最多还能接“220V 40W”的电灯多少盏? (3小明将家中其他的用电器关闭,只让电热水器正常工作30min,问该电能表的转盘应转多少周?4、电动摩托车实用、环保、污染少,很受人们的喜爱.现有某型号的电动摩托车的一些性能参数如表2

3、所示:表2 62dB(1若该电动摩托车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积为1.5×10-2m2,那么其载重量最大不能超过多少kg?(取g=10N/kg(2若该车以10m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为50N,电能转化为机械能的效率为80%,求该车充一次电后,以所述情况行驶时,最多能行驶多远?此过程中摩托车的工作电流是多大?5、福建省节能宣传周的主题是:科学用电,共建节能型社会。提倡居民夏季期间空调温度设定在2628。为响应倡导,小明将家中的一台额定电压为220V,制冷额定功率为1000W的空调,温度设定从原来24改为28,仅此一项措施,家中的电能表平均每天少走2.5kWh。求:(1

4、这台空调正常制冷时,工作电流是多少?(计算结果保留一位小数(2这台空调一个月(按30天计算可节约电能多少kWh?(3若某边远山区的“希望小学”,每间教室仅有两盏“220V 40W”电灯,那么小明家中的这台空调一个月所节约的电能,可供这两盏电灯正常发光多少小时?6、电热水器额定电压 220V额定功率 2000W容量 50L电给我们生活带来了极大的方便,但使用不当也会造成危险小明家电能表的几个重要参数如图12所示,家中铺设电路所用的电线允许通过的最大电流为15A,家中已有用电器的总功率为2200W,最近又准备购买一台电热水器,性能指标如右表所示。这种电热水器是否适合他家使用呢?小明对这个问题进行了

5、认真地研究。(1添置这么大功率的用电器,是否超过电能表的负荷?请你通过计算写出你的看法。(2如果安装了这台电热水器,家中所有用电器同时工作时的最大电流将达到_A,家中电路所用的电线_承受(选填“能,或“不能”。(3通过对以上问题的研究,你认为如果他家购买了这台电热水器,在使用时应该采取什么措施?请你为他家提出建议。(要求正确提出一条建议即可7、如图所示,小宇做了一个可以调节亮度的迷你型夜灯,小灯泡上标有“6V 3W”字样,电源电压为9V,变阻器的调节范围是030。问:(1小灯泡的电阻为多大?(2闭合开关,变阻器的电阻调至多大时,小灯泡会正常发光?(3闭合开关,当变阻器接人电路中的阻值为15时,

6、电路中消耗的总功率为多少?8、在图16所示电路中,灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器最大阻值R1=12,先闭合S1,将滑动变阻器滑片P滑至左端,此时灯泡L正常发光.问:(1电源电压是多大?灯泡L正常发光时的电阻是多大?(2再闭合S2,电流表示数为0.8A,此时R2的电功率是多大?(3断开S2,当滑片P滑至右端时,灯泡L的实际功率是多大?9、如图所示电路,已知电源电压为6V,R1的阻值为2,R2的阻值为3,R3的阻值为6。求(1S1、S2都闭合时电流表的示数;(2S1、S2都断开时电路的总功率。 10、某电热杯的铭牌如下表所示。在某次烧水过程中,加在电热杯两端的实际电压只有额定电压的0.9

7、倍,烧开这杯水的时间为5min。设电热杯的电阻不变,请你求出:(1这次烧水过程中电热杯的实际功率是多少?(2如果电热杯在额定电压下工作,那么烧同样多的开水需通电多长时间?(设烧开这杯水需要吸收的热量不变且不计热量损失XX牌电热杯额定电压 220V 额定功率700W频率 50Hz 容量 0.5L11、如图12甲所示,是小玲家中使用的电能表,图12乙是她对自己家的用电器使用情况的记录表。(1通过计算说明表中所列的用电器能否同时使用?(2如果按小玲调查的用电器使用情况,她家一个月(按30天计共消耗电能多少KWh?12、某电水壶的铭牌如下表所示。(1电水壶在额定电压下工作时的电流是多少?(2此电水壶正

8、常工作5min消耗多少电能?(3若实际电压只有110V,则电水壶的实际功率是多少?(不考虑温度对电阻的影响 13、如图所示的电路中,电源电压保护不变,没有变阻器的最大阴值是40。闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P 置于端时,电流表的示数为0.3A,电压表的示数为6V。求(1电阻R1的阻值是多少? (2当滑动变阻器的滑片置于a端时,电流表和电压表的示数分别是多少?(3滑动变阻器的滑片在a、b两端点处时,R1消耗的功率之比。14、随着我国经济的发展,汽车数量迅猛增长,汽车排放的尾气造成的空气污染越来越严重。据有关资料统计,汽车尾气排放造成的空气污染目前已占整个污染源的一半以上。在这种情况下,目前正

9、在研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景。如图14所示是某研究所研制的太阳能汽车,它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动的一种新型汽车。设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7kW。在晴朗的天气,电池对着太阳时产生的电压为160V,并对车上的电动机提供12A的电流,请你求出:(1在这种情况下电动机消耗的电功率是多大?(2如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力为180N,则在1min钟内这辆车行驶了多少米?二、综合题(每空?分,共?分15、小芳家庭电路的一部分如图11所示,未画出的部分还接有正在工作的其他用电器.

10、她要利用电路中的电能表和手表测出图11中电灯的电功率.(1电能表面的示意图如图12所示,表面上标的“3000R/ kWh”表示什么?(2请你为小芳设计一合理的实验方案,要求:写出主要的实验步骤,写出电灯的电功率表达式(用实验测量的物理量表示 17、随着现代科学技术的突飞猛进,现代家用产品也在不断更新.小明同学家想购买新一代灶具-电磁灶(炉,以取代目前较普遍的燃气灶,为此他通过调查和实验,得到如下数据: (1请将表格中的数据填写完整.(2根据表格中的数据,说出电磁灶(炉与燃气灶相比有哪些特点?参考答案一、计算题1、(1用电高峰期,干路中电流增大,导致线路分担电压过多,从而使得加在灯泡两端电压不足

11、220V。(本题若从线路上能量损耗的变化回答也可(2(3 2、(1I1=1.82A,P1=400W(2I2=3.64A,I=5.46A,P2=800W,P=1200W3、(1上月用电W用=366kWh-216kWh=150kWh(2电能表还能容纳的电功率P=220V×10A-200W-1000W-800W=200W灯泡的盏数n=200W/40W=5(3电热水器做功为W=Pt=lkW×0.5h=0.5kWh电能表应转的周数N=0.5kWh×600r/(kWh=300r答:(1上月用电150kWh.(2最多还能接5盏“220V 40W”的电灯.(3电能表的转盘应转30

12、0转.4、(1轮胎对地面的最大压力为F=pS=2×105Pa×1.5×10-2m2=3000N车最大载重时总的质量为m总=G/g=F/g=3000N/10N/kg=300kg所以车的最大载重量为m载max=m总-m车=300kg-80kg=220kg(2依题意,电能转化为机械能为W机=80%W电 所以,充一次电最多能行驶的距离为: 此过程所用时间为 所以,摩托车的工作电流为 或 所以工作电流为答:(1载重量最大不能超过220kg.(2充一次电以本题所述的情况行驶时,最多能走5.6×104m.此过程中该车的工作电流为13A.5、(1约4.5A (2750k

13、Wh (3937.5h6、(1P总=UI=220V×20A=4400W P=2200W+2000W=4200W<4400W 所以,没有超过电能表的负荷(219.1A,不能(3家中的用电器不要同时使用;更换家庭电路所用的电线(4W=Pt=2kW×lh×30=60kWh 每月需电费60×0.55元=33元7、(112(26(33w8、(1由于灯L正常发光,所以U = U额 = 6V灯泡电阻R L = U额2/P额 = (6V2/3W =12(2 S1、S2均闭合,R2与灯L并联,I = 0.8A灯泡中的电流I L = P额/U额= 3W/6V = 0.

14、5AR2中的电流I2 = I-I L = 0.8A- 0.5A = 0.3AR2的电功率P2 = U2I2 = UI2 = 6V×0.3A =1.8W(3P滑到右端时,R1与 L 串联电路总电流I3= U/(R1+R L = 6V/(12+12 = 0.25A灯泡实际功率P 实 = I32R L = (0.25A2×12 = 0.75W9、S1、S2都闭合时,R2、R3并联总电流I=U/ R2+ U/ R3=6/3+6/6A=3AS1、S2都断开时,R1、R2串联总功率P=U2/( R1+R2=36/(2+3W=7.2W 答:电流表示数为3A,总功率为7.2W。10、(1由

15、和P=UI 得:则 电热杯的实际功率P实=0.81 P额=0.81×700W=567W(2由题意知Q=W=P实t实=P额t额 得(或t额=243s答:电热杯的实际功率567W;在额定电压下烧同样多的开水需用4.05min。解法二:(1 由和P=UI 得 所以电热杯的电阻 电热杯的实际功率是(2见解法一11、(1P最大=IU=220V×10A=2200WP总=40W×2+5W×4+150W+750W+150W=1150W 1150W<2200W各种电器能同时使用(1 W=P1t1+P2t2+P3t3+P4t4+P5t5 =0.04kW×2×3h+0.005kW×4×3h+0.15kW×4h+0.75kW×2/3h+0.15kW×8h =2.6kWhW总=30W=30×2.6kWh=78kWh12、(16.82A (24.5×105J (3375W13、当滑片在b端时,I b =0.3A U=6V当滑片在a端时, 6U1=2U1 U1