功率计算题训练 答案.doc

学习资料收集于网络，仅供参考功率计算题训练一计算题（共8小题）1如图所示是XX型”220V 1000W“电饭煲的原理图它有高温和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电阻丝当开关S接高温档时，电路的功率为1000W；当开关S接保温档时，电路的总功率为22W求：（1）电饭煲在高温档时，开关S应与哪个触点连接？（2）电热丝R0的阻值多大？（3）当电饭煲在保温时，实际电流多大？保温5min，电热丝R0消耗的电能为多少？2有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，已知电热丝R1=55，高档加热功率为1100W，电热转化效率为80%，水的比热容为4.2103J/kg）求：（1）将2kg水从20加热到75需要吸收多少热量；（2）用高档将2kg水从20加热到75需要多少时间；（3）只闭合S、S2时，电热水器的电功率是多少3母亲为了给小林增加营养，买了一台全自动米糊机，如图（甲）所示米糊机的主要结构：中间部分是一个带可动刀头的电动机，用来将原料粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热如图（乙）所示是米糊机正常工作时，做一次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作的“Pt”图象表格内是主要技术参数 额定容积 1.5L 加热功率 1000W 额定电压 220V 电机功率 130W 额定频率 50Hz 机器净重 1.9kg 整机尺寸 232174298cm请问：（1）米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大？（计算结果保留两位小数）（2）米糊机正常工作时做一次米棚，消耗的电能是多少？（3）米糊机在正常工作状态下做一次米糊，若各类原料和清水总质量为1.5kg，初温为20，米糊沸腾时温度是100，电热管的加热效率是多少？（已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0103J/（kg），计算结果保留百分数整数）4如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，热水器主要参数如下表水的比热容为4.2103J/（kg） 额定电压220V 容积30L 加热功率2000W 保温功率 800W（1）开关S跳至 触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内装满水时，水的质量为 kg（2）R2的阻值为多大？（3）水箱中装满初温为25的水，加热使温度升高到55，水需要吸收多少热量？（4）在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗多少电能？加热效率是多少？5电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变（1）当通过传感器的电流为0.1A时，传感器的电阻为 ；（2）求P1的值；（3）求R0的阻值6已知A灯标着“6V 3W”，B灯标着“6V 6W”，滑动变阻器R规格“50 2A”A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示则：（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，求30min内电路消耗的电能；（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，求此时B灯电阻；（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率7如图所示（甲）电路，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图（乙）中的AC、BC两直线表示求：（1）定值电阻R0与变阻器的总电阻（2）电源的电压和电阻r阻值（3）变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率8如图所示是小明家电饭煲铭牌，有额定功率高、中、低三档，但中、低档已模糊不清从说明书中的电路图可知，内部有两根电阻丝，每根电阻丝的阻值均为110（设电阻丝阻值恒定不变），中档是一根电阻丝接入电路，低档是两根电阻丝串联接入电路把电饭煲接在正常的家庭电路中使用求：定电压220V频率50Hz额定功率高档900W中档低档（1）当电饭煲使用中档时，通过它的电流是多少？当电饭煲使用低档时，它消耗的电功率多大？（2）若使用高档，电饭煲正常工作20min，消耗的电能是多少？如图所示是小明家的电能表，在这过程中若小明家只使用电饭煲，则电能表转盘旋转多少圈？（3）晚上，由于是用电高峰期，该电饭煲的实际工作电压只有200V，加热效率为80%，求利用高档功率把2kg的水从20加热到80需要多长时间？功率计算题训练参考答案与试题解析一计算题（共8小题）1如图所示是XX型”220V 1000W“电饭煲的原理图它有高温和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电阻丝当开关S接高温档时，电路的功率为1000W；当开关S接保温档时，电路的总功率为22W求：（1）电饭煲在高温档时，开关S应与哪个触点连接？（2）电热丝R0的阻值多大？（3）当电饭煲在保温时，实际电流多大？保温5min，电热丝R0消耗的电能为多少？【解答】解：（1）由P=可知，在电压U一定时，电阻R越小，电功率越大，由电路图可知，S应接2触点时，电路为R0的简单电路，电路电阻最小，此时电饭煲功率最大，电饭煲在高温档；（2）电饭煲在高温挡时，电路为R0的简单电路，由P=可得，电热丝R0的阻值：R0=48.4；（3）由P=UI可得，当电饭煲在保温时实际电流：I=0.1A，保温5min，电热丝R0消耗的电能：W0=I2R0t=（0.1A）248.4560s=145.2J答：（1）电饭煲在高温档时，开关S应与2触点连接；（2）电热丝R0的阻值为48.4；（3）当电饭煲在保温时，实际电流为0.1A；保温5min，电热丝R0消耗的电能为145.2J2有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，已知电热丝R1=55，高档加热功率为1100W，电热转化效率为80%，水的比热容为4.2103J/kg）求：（1）将2kg水从20加热到75需要吸收多少热量；（2）用高档将2kg水从20加热到75需要多少时间；（3）只闭合S、S2时，电热水器的电功率是多少【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）2kg（7520）=4.62105J；（2）由=100%可得，消耗的电能：W=5.775105J，由P=可得，需要的加热时间：t=525s；（3）由电路图可知，闭合S、S1、S2时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，热水器处于高档，此时电热丝R1的功率P1=880W，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电热丝R2的功率P2=P高P1=1100W880W=220W；只闭合S、S2时，电路为R2的简单电路，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，电热水器的电功率为220W答：（1）将2kg水从20加热到75需要吸收4.62105J的热量；（2）用高档将2kg水从20加热到75需要525s；（3）只闭合S、S2时，电热水器的电功率是220W3母亲为了给小林增加营养，买了一台全自动米糊机，如图（甲）所示米糊机的主要结构：中间部分是一个带可动刀头的电动机，用来将原料粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热如图（乙）所示是米糊机正常工作时，做一次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作的“Pt”图象表格内是主要技术参数 额定容积 1.5L 加热功率 1000W 额定电压 220V 电机功率 130W 额定频率 50Hz 机器净重 1.9kg 整机尺寸 232174298cm请问：（1）米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大？（计算结果保留两位小数）（2）米糊机正常工作时做一次米棚，消耗的电能是多少？（3）米糊机在正常工作状态下做一次米糊，若各类原料和清水总质量为1.5kg，初温为20，米糊沸腾时温度是100，电热管的加热效率是多少？（已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0103J/（kg），计算结果保留百分数整数）【解答】解：（1）由P=UI可得，米糊机正常加热时的电流：I1=4.55A；（2）由乙图可知：加热时间t1=9min=540s，电动机工作时间t2=2min=120s，加热消耗的电能：W1=P1t1=1000W540s=5.4105J，电动机工作消耗的电能：W2=P2t2=130W120s=1.56104J，米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能：W=W1+W2=5.4105J+1.56104J=5.556105J（3）米糊吸收的热量为：Q吸=cm（tt0）=4.0103J/（kg）1.5kg（10020）=4.8105J；=100%=100%=89%答：（1）米糊机正常工作时的电热管中的电流是4.55A；（2）米糊机正常工作时做一次米棚，消耗的电能是5.556105J；（3）电热管的加热效率是89%4如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，热水器主要参数如下表水的比热容为4.2103J/（kg） 额定电压220V 容积30L 加热功率2000W 保温功率 800W（1）开关S跳至b触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内装满水时，水的质量为30kg（2）R2的阻值为多大？（3）水箱中装满初温为25的水，加热使温度升高到55，水需要吸收多少热量？（4）在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗多少电能？加热效率是多少？【解答】解：（1）由电路图可知，开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，电路电阻较大，开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，电阻R2被短路，此时电路电阻较小，电源电压U一定，由P=可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越小，电热水器功率越大，因此当开关S跳至b触点位置时，电路阻值较大，电功率较小，电热水器处于保温状态已知电热水器的容积V=30L=30dm3=0.03m3，由=可知，水的质量：m=V=1.0103kg/m30.03m3=30kg，（2）当开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，由P=可知，电阻阻值：R1=24.2，开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，由P=可知：P保温=，即800W=，解得R2=36.3；（3）水吸收的热量Q=cmt=4.2103J/（kg）30kg（5525）=3.78106J（4）由P=可得，加热状态下，热水器正常工作35min需消耗电能W=P加热t=2000W3560s=4.2106J加热效率=100%=100%=90%答：（1）b；30；（2）R2的阻值为36.3；（3）水箱中装满初温为25的水，加热使温度升高到55，水需要吸3.78106J热量；（4）在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗4.2106J电能，加热效率是90%5电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变（1）当通过传感器的电流为0.1A时，传感器的电阻为60；（2）求P1的值；（3）求R0的阻值【解答】解：由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流（1）由题知，电阻式传感器的阻值从0变为60，传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示；由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60；（2）当I=0.1A时，P1的值：P1=I2R=（0.1A）260=0.6W；（3）当电路中的电流I=0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I=可得，电源的电压：U=I（R0+R）=0.1A（R0+60），当R=0时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I=0.5A，则电源的电压：U=IR0=0.5AR0因电源的电压不变，所以，0.1A（R0+60）=0.5AR0，解得：R0=15答：（1）60；（2）P1的值为0.6W；（3）R0的阻值为156已知A灯标着“6V 3W”，B灯标着“6V 6W”，滑动变阻器R规格“50 2A”A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示则：（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，求30min内电路消耗的电能；（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，求此时B灯电阻；（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率【解答】解：（1）将A、B并联接在6V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯泡两端的电压均为额定电压6V，实际功率和额定功率相等，即PA=3W，PB=6W，电路的总功率：P总=PA+PB=3W+6W=9W，由P=可得，30min内电路消耗的电能：W总=P总t=9W3060s=1.62104J；（2）将A、B两灯串联接在某电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且A灯恰好正常发光，AABB式的词语所以，由图象可知，电路中的电流I=IA=0.5A，雪白的云朵 雪白的棉花 雪白的墙由图甲可知，B灯泡两端的电压UB=2V，由I=可知，此时B灯电阻：RB=4；（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍，和风细雨 万紫千红 鸟语花香 山清水秀 蒙蒙细雨 古往今来所以，由P=UI可知，U滑=2UA，（20）燕子会捉（空中）的害虫，青蛙会捉（田里）的害虫，啄木鸟会捉（树干上）的害虫，七星瓢虫专（爱吃）（叶子上）的蚜虫。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=U滑+UA=2UA+UA=3UA=12V，解得：UA=4V，U滑=2UA=24V=8V，由图象可知，此时电路中的电流I=0.4A，则滑动变阻器的功率：P滑=U滑I=8V0.4A=3.2W6、认真检查写好的句子，发现错别字及时改。答：（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，30min内电路消耗的电能为1.62104J；（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，此时B灯电阻为4；（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，滑动变阻器的功率为3.2W7如图所示（甲）电路，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图（乙）中的AC、BC两直线表示求：越来越快 越来越黑（1）定值电阻R0与变阻器的总电阻（2）电源的电压和电阻r阻值元 且 几 生 昌 月 夕 乃 口 也 心 十（3）变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率【解答】解：由电路图可知，R0与R、r串联，电压表V1测R0和R两端的电压之和，电压表V2测R0两端的电压，电流表测电路中的电流讠言字旁（语 认 识） 忄竖心旁（快 慢 恨）（1）滑片右移时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，由U=IR可知，r和R0两端的电压变小，则电压表V2的示数变小，又细又长 又白又胖 又唱又跳 又紫又亮因串联电路中总电压等于各分电压之和，且r两端的电压变小，所以，R0和R两端的电压之和变大，即电压表V1的示数变大，所以，图乙中，AC表示电压表V2与电流表A示数的关系，BC表示电压表V1与电流表A示数的关系，则当滑片位于右端时，总电阻最大，电路中电流最小，由图象可知，电流表A的示数I小=0.5A，电压表V1的示数UV1=7.5V，电压表V2的示数UV2=1.5V，此时R两端的电压：UR=UV1UV2=7.5V1.5V=6V，由I=可得，定值电阻R0与变阻器的总电阻分别为：R0=3，R大=12；（2）当R接入电路中的电阻最大时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=UV1+I小r=7.5V+0.5Ar，当滑片位于左端时，总电阻最小，电路中的电流最大，由图乙可知，UV1=UV2=6V，电路中的电流I大=2A，则电源的电压：U=UV1+I大r=6V+2Ar，因电源的电压不变，所以，7.5V+0.5Ar=6V+2Ar，解得：r=1，电源的电压：U=UV1+I小r=7.5V+0.5A1=8V；（3）设R1=R0+r=3+1=4，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I=，则变阻器消耗的电功率：PR=I2R=（）2R=，当R=R1=4时，变阻器消耗的电功率最大，则PR大=4W答：（1）定值电阻R0的阻值为3，变阻器的总电阻为12；（2）电源的电压为8V，电阻r阻值为1；（3）变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率为4W8如图所示是小明家电饭煲铭牌，有额定功率高、中、低三档，但中、