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文档简介
1、第 =page 28 28页,共 =sectionpages 28 28页第 =page 27 27页,共 =sectionpages 28 28页电功率综合计算题一、计算题如图甲所示为某电烤箱的内部简化电路,为自动控制开关,和均为电热丝图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像求:电烤箱在低温挡工作时的功率;电热丝的阻值;电烤箱工作,消耗的电能如图甲为新型电饭锅,它能智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示,和均为电热丝,和为温控开关,其中有A、B两个触点,可实现“高温”“中温”和“低温”三挡的转换。当闭合,连接触点A时,处于高温挡,高
2、温功率1100W。已知,问:(1)处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流是多大?(2)求电阻的阻值。(3)当断开,连接触点B时,处于低温挡,求此时电路的总功率。(4)如图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像,求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。如图所示,电源电压可调,小灯泡L的规格为“6V 3W”闭合S1、S2,滑片移到中点时,电流表示数为0.6A, R2的功率为P1;滑片移到最右端时,R1的功率为1.6W,R2的功率为P2,P1:P2=9:8.(1)小灯泡正常发光时的电阻值;(2)R1的阻值;(3)电流表选用00.6A的量程,电压表选用015V的量程只闭合S1,在确保电路元件安全
3、的前提下,调节滑片能使小灯泡正常发光时,电源电压的调节范围如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为,和均为电烤箱中的加热元件,的阻值为。当只闭合时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为。低温挡工作时,电路中的电流是多少?发热电阻的阻值是多少?高温挡的电功率是多少?小余发现傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在内电能表的转盘转了转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?不考虑电阻值随温度的变化多功能养生壶具有精细烹饪、
4、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。项目参数电源电压低温档功率中温档功率高温档功率容积开关、处于什么状态,养生壶为高温档,说明判断依据;求的阻值;养生壶处于低温档工作时,求电路中的电流大小;在标准大气压下,使用高温档将初温是的一壶水烧开,若养生壶高温档加热效率为,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。在“用滑动变阻器调节灯泡亮度”实验中,小明设计电路如图所示,已知小灯泡的铭牌为“6V 3W”,滑动变阻器的规格为“200 1 A”;所用电压表的量程为015V闭合开关后,当R的阻值为20时,小灯泡正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响)求:(1)小灯泡正常发光时的电阻;(
5、2)电源电压;(3)电路安全前提下,电路消耗的最小电功率为多少?(结果保留一位小数)如图所示,灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻变化),定值电阻R1=28,当开关S1、S2、S3全部闭合时,灯泡正常发光,电流表示数为0.75A求:(1)电源电压U;(2)定值电阻R0的大小;(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的功率.如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为03A,电压表的量程为015V,R1=10,滑动变阻器R2的规格为“50 1 A”。(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.8A,求电源电压;(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位
6、置时,电压表的示数为5V,求R3的阻值;(3)闭合开关S1、S2和S3,在保证各电路元件安全的情况下,求电路的最大电功率及此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。如图所示,小灯泡L标有“6V 1.5W”字样,R2为阻值未知的定值电阻器,电源电压为12V保持不变。(1)若开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器R1的滑片在它的中点时,小灯泡恰能正常发光,求:滑动变阻器R1的最大阻值;(2)若开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器R1的滑片P移到最左端时,求:小灯泡这时的实际功率;(小灯泡灯丝的电阻视为不变)(3)若保持滑动变阻器R1的滑片P在左端不动,将开关S1、S2均闭合,此时电流表的示数为1.25A,求:R
7、2的阻值。如图所示,电源电压保持不变,闭合开关、,将滑动变阻器的滑片P移到a端时,灯泡正常发光,电压表V的示数为6V,电流表的示数为0.4A。只闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移到b端时,电流表的示数为0.2A,灯泡的实际功率为0.4W(不考虑温度对灯丝电阻的影响) 。求:(1)电阻的阻值;(2)灯泡L的额定功率;(3)滑动变阻器的最大阻值。两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具,倍受年轻人的喜爱(如图所示)下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数整车质量20kg锂电池电压48V锂电池容量12Ah电动车额定电压48V电动机额定功率350W(1)图中小景的质量为40kg,轮胎与地面的总接触面积为
8、0.01m2,求地面受到的压强(g取10N/kg)(2)若电动机以额定功率工作,求锂电池充足一次电最多可骑行的时间(精确到0.1)(3)锂电池充足电后,电动车在平直的公路上匀速行驶,受到的平均阻力为96N,最多能连续行驶17.28km,求电动车工作的效率如图甲所示是一台全自动干手器,其原理如图乙所示,k1是红外感应开关,k2是温控开关。某宾馆一台这样的干手器只能吹冷风不能吹热风,经检查,原来是干手器内的电热丝烧坏了,电工想用一根与原阻值相同的电热丝来替换,为此他查看了干手器的铭牌(如表),然后在220V电路中关闭其它用电器,只让干手器吹冷风,观测到标有“3000r/kWh”的电能表的转盘在2m
9、in内转了20转。求;型号SHZ2010624额定功率热风时:1200W额定电压220V(1)干手器吹冷风时的功率。(2)电工应选配的电热丝的阻值。(3)当电路的实际电压为200V时,电热丝121s内产生的热量(电热丝电阻不变)。如图甲所示为一款功率可调的煮蛋器,其简化电路图如图乙所示。图乙中,R1和R2为两个长度相同但电阻不同的电热丝,两电热丝的滑片用一个绝缘硬棒连接,且通过移动绝缘棒可使两个滑片同时移动到两个电热丝的最左端和最右端。求:(1)当两滑片同时在两电热丝最左端时,煮蛋器的加热功率为484W,则R1的电阻为多少?(2)调节滑片使煮蛋器功率为400W,20min把鸡蛋和水的混合物从2
10、0加热到70,不计热损失,则混合物的质量为多少?鸡蛋和水的混合物的比热容为4103J/(kg)(3)当两滑片在两电热丝中点时,煮蛋器的功率为193.6W,则两滑片在两电热丝的最右端时的功率为多少?在图甲所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器R1标有“100 2 A”字样。闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别如图乙所示。求:(1)电阻R2的阻值。(2)通电10秒钟,电流通过电阻R2所做的功W2。(3)重新移动滑动变阻器R1的滑片P,使两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同,求此时变阻器R1消耗的功率P1。某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态,铭牌上的部分参数如表所示,
11、其中快加热功率参数模糊不清。它能够把水加热到的最高温度为75。简化电路如图所示,R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。若电热水器中已装满质量为40kg、温度为25的水。请你回答下列问题:已知水的比热容为c4.2103J/(kg)额定电压220V保温功率605W慢加热功率1210W快加热功率(1)用该热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量是多少;(2)开关S1闭合,S2接b,电热水器处于慢加热工作状态,求R1的阻值;(3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收,用该电热水器把原有的水加热到最高温度,用快加热比用慢加热节约多少秒?(结果保留整数)答案和解析1.【答案】解:(1)由图
12、可知,闭合开关S,只有R1的简单电路,电路中的电阻较大,由P=可知电功率较小,处于低温挡;当S和S1闭合时,两个电阻并联,电路中的总电阻较小,由P=可知电功率较大,处于高温挡;由P=UI可知,电压不变,低温挡时,通过电路的电流较小;由图乙可知,低温挡时的电流是6A,低温挡工作时的功率为:P低=UI低=220V6A=1320W;(2)由图乙可知,低温挡是只有R1的简单电路,低温挡时的电流是6A,通过R1的电流是6A,高温挡时的总电流是10A,高温挡两个电阻并联,由并联电路的特点可知通过R1的电流不变,通过R2的电流为:I2=I-I1=10A-6A=4A;电热丝R2的阻值为:R2=55;(3)15
13、min内R1消耗的电能:W1=UI1t=220V6A1560s=1.188106J=0.33kWh。答:(1)低温挡工作时的功率是1320W;(2)电热丝R2的阻值是55;(3)15min内R1消耗的电能是0.33kWh。【解析】本题考查电功率的计算,结合电路图会对图象进行分析,知道两种状态下对应的电流值是关键。(1)由图可知,闭合开关S,电路是只有R1的简单电路,电路中的电阻较大,由P=可知电功率较小,处于低温挡,当S和S1闭合时,两个电阻并联,电路中的总电阻较小,由P=可知电功率较大,处于高温挡,由P=UI可知,电压不变,低温挡时,通过电路的电流较小;根据图乙读出低温挡时的电流,根据P=U
14、I算出低温挡工作时的功率;(2)开关S1断开时,电路中只有R1工作,由乙图可知通过R1的电流值,根据并联电路的电流特点可知通过R2工作时的电流值,然后根据欧姆定律即可求出R2的阻值;(3)根据W1=UI1t算出15min内R1消耗的电能。2.【答案】解:(1)高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流:I=5A;(2)由电路图知,当S1闭合,S2连接触点A时,处于高温挡,电阻R1、R2并联,通过R1的电流:I1=4A,通过R2的电流:I2=I-I1=5A-4A=1A,R2的阻值:R2=220;(3)由电路图知,当S1断开,S2连接触点B时,处于低温挡,电阻阻R1和R2串联,电路的总电阻:R总=R1
15、+R2=55+220=275,此时电路消耗的功率:P低=176W;(4)由电路图知,只闭开关S1时,只有电阻R1接入电路,处于中温挡。此时电路消耗的功率:P中=880W,结合丙图,电饭煲煮一次饭消耗的总电能:W=W1+W2+W3=P高t1+P中t2+P低t3=1100W1060s+880W1560s+176W560s=1.5048106J。答:(1)处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流是5A;(2)电阻R2的阻值是220;(3)此时电路的总功率为176W;(4)本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能是1.5048106J。【解析】(1)已知高温挡的功率和电源电压,根据公式I=可得电路的总电流;(
16、2)当S1闭合,S2连接触点A时,R1和R2并联,为高温挡,已知R1的阻值,根据公式I=可得通过R1的电流,再根据并联电路的电流规律,求出通过R2的电流,利用公式R=可得其阻值;(3)当S1断开,S2连接触点B时,处于低温挡,电阻R1和R2串联,根据串联电路的电阻规律可得电路的总电阻,利用公式P=可得低温挡的功率;(4)只闭开关S1时,只有电阻R1接入电路,处于中温挡。利用公式P=求出中温挡的功率,结合丙图通过公式W=Pt可得三个挡位分别消耗的电能,而煮饭过程中电饭锅消耗的电能就是三个挡位消耗的电能之和。本题是一道有关电加热器的题,需综合应用欧姆定律、串并联电路的特点、功率公式以及电能的公式,
17、关键是要分析清楚电路。3.【答案】解:(1)小灯泡正常发光,灯泡电阻:R灯=12;(2)闭合S1、S2,滑片移到中点时,I中=0.6A,R2消耗的功率:P2=P1,由P=I2R可得:I中2R2=I右2R2,解得:I右=I中=0.6A=0.4A,可得R1的阻值:R1=10;当P于中点时,电源电压U=I中(R1+R2)=0.6A(10+R2) 当P于最右端时,电源电压U=I右(R1+R2)=0.4A(10+R2) 由解得:U=12V,R2=20。(3)由题可知,灯泡正常工作时的电流:I额=0.5A0.6A,故电路中的最大电流为0.5A,当P于最左端时,L与R1串联,灯泡L正常发光时,电源电压U左=
18、I额(R灯+R1)=0.5A(12+10)=11V,当P于最右端时,L、R1、R2串联,灯泡L正常发光时,电源电压U右=I额(R灯+R1+R2)=0.5A(12+10+20)=21V,此时电压表示数U=U右-UR1=U右-I额R1=21V-0.5A10=16V15V,故电压表示数超过量程,因此电源电压最高为:U最大=15V+I额R1=15V+0.5A10=20V。故电源电压的变化范围为11V-20V。【解析】(1)根据灯泡铭牌,由R=计算灯泡电阻;(2)闭合S1、S2,分析电路,根据R=计算电阻;(3)根据串联电路的特点,利用电源电压不变,求出变阻器的最大值;只闭合S1时,分析电路,根据灯泡正
19、常工作时的电流,结合电压表所用的量程,求出电源电压的取值范围。本题考查串联电路的规律运用,正确运用欧姆定律,综合性强,难度大。4.【答案】解:(1)由P=UI可得,低温挡工作时电路中的电流:I1=2A;(2)当只闭合S1时,R1、R2串联,处于低温挡,由P=可得:R串=110,发热电阻R1的阻值:R1=R串-R2=110-70=40;(3)当S1、S2都闭合时,电路中只有电阻R1接入电路中,根据P=可知,此时电路中电阻较小,功率较大,为高温挡;高温挡的电功率:P高温=1210W;(4)“3000r/(kWh)”表示电路中每消耗1kWh的电能,电能表的转盘转3000转,电能表转盘转25转时,电烤
20、箱消耗的电能:W=kWh=3.6106J=3104J,电烤箱的实际功率:P=1000W,由P=得实际电压:U实=200V。故答案为:(1)低温挡工作时,电路中的电流是2A;(2)发热电阻R1的阻值是40;(3)高温挡的电功率是1210W;(4)用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。【解析】(1)知道电烤箱的低温挡功率、工作电压,利用P=UI求低温挡工作时电路中的电流;(2)当只闭合S1时,R1、R2串联,处于低温挡,由P=可求R1、R2串联后的总电阻,根据串联电路的特点求发热电阻R1的阻值;(3)当S1、S2都闭合时,电路中只有电阻R1接入电路中,根据P=可知,此时电路中电阻较小,功率较大,
21、为高温挡;利用P=求高温挡的电功率;(4)“3000r/(kWh)”表示电路中每消耗1kWh的电能,电能表的转盘转3000r,据此可求电能表转盘转25转时,电烤箱消耗的电能,再利用P=求电烤箱的实际功率,再利用P=求实际电压。本题为电学综合题,考查了电功率公式P=、P=及其变形公式的应用,分析电路图得出高低温挡的电路组成、明确电能表相关参数的意义是关键。5.【答案】解:(1)由图知,当开关S1闭合,S2接B时,电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,由P=可知,总功率最大,所以此时养生壶为高温档;(2)由图知,当开关S1断开,S2接A时,电阻R1、R2串联,电路中的总电阻最大,由P=可知,总功
22、率最小,此时为低温档;当S2接A,S1闭合时,R2被短路,只有电阻R1接入电路,养生壶处于中温档。由P=UI得,正常工作时通过R1的电流为:I1=2.5A,由I=得,R1的阻值:R1=88,(3)由P=UI得,养生壶在低温档工作时电路中的电流为:I低=1.25A,(4)由=可得,水的质量:m水=水V=1103kg/m3110-3m3=1kg,水吸收的热量:Q吸=c水m水(t-t0)=4.2103J/(kg)1kg(100-12)=3.696105J,由=100%和W=Pt得,烧开一壶水需要的时间为:t=420s。答:(1)当开关S1闭合,S2接B时,为高温档;因为此时电阻R1、R2并联,电路中
23、的总电阻最小,总功率最大;(2)电阻R1的阻值是88;(3)养生壶处于低温档工作时电流为1.25A;(4)水吸收的热量为3.696105J,烧开一壶水需要的时间为420s。【解析】(1)分析清楚电路结构,应用电功率公式判断壶的工作状态;(2)应用串联电路特点与电功率公式求出电阻阻值。(3)由图示图象求出保温时的功率,然后应用P=UI的变形公式求出电流。(4)由热量公式求出水吸收的热量,由效率公式求出壶消耗的电能,然后求出烧开一壶水需要的时间。本题考查质量、电流、水吸热、电功和热效率的计算,关键是公式及其变形式的灵活运用和根据图象得出加热功率、保温功率,加热时间、保温时间,计算过程还要注意单位的
24、换算。6.【答案】(1)小灯泡正常发光时的电流,小灯泡正常发光时的电阻;(2)滑动变阻器电阻R为20 时灯正常发光,电源电压UI0R总0.5 A(2012)16V;(3)电压表的量程为015V,当滑动变阻器两端的电压达到最大值时,电路中的电流最小,小灯泡两端的电压为UL1 V,U变=15V,此时电路消耗的总功率最小,此时电路中的电流,此时滑动变阻器接入的电阻,在它的阻值范围之内,此时电路消耗的总功率PUI1.3W;答:(1)小灯泡正常发光时的电阻12 ;(2)电源电压16 V;(4)电路安全的前提下,电路消耗的最小电功率1.3 W。【解析】本题考查欧姆定律、电功率的计算、串联电路的电流电压电阻
25、关系以及滑动变阻器的应用。掌握概念是解题基础,而解题关键是知道由于电压表和滑动变阻器并联,在保证电路安全的情况下,变阻器的最大电压为15V;(1)由于灯泡正常发光,所以灯泡两端的电压为额定电压6V,电功率为额定功率为3W,根据P=UI,可以求得电流;根据欧姆定理可以求出电阻;(2)滑动变阻器电阻R为20 时灯正常发光,电路电流为灯泡的额定电流,根据欧姆定律,可得电源电压;(3)电压表和滑动变阻器并联,当要求电路安全时,滑动变阻器电压不能超过电压表量程,所以,变阻器电压最大值为15V,灯泡两端电压最小值为1V。还要通过计算此时滑动变阻器接入的电阻是否在它的阻值范围之内。由于是串联电路,电路消耗最
26、小功率时,根据P=UI,电路电流最小,根据欧姆定律,可以求得最小电流,根据P=UI便可求出最小功率。7.【答案】解:(1)当开关、均闭合时,短路,灯L与并联,因为灯L正常发光,则有U源=6V(2)通过小灯泡电流=0.5A通过电流=I-=0.75A-0.5A=0.25A由I=可得,定值电阻的阻值=24。(3)当开关闭合,和断开时,灯L与串联,由I=,可得小灯泡电阻=12电路总电阻=+=12+28=40电路消耗的功率P=0.9W。答:(1)电源电压U为6V;(2)定值电阻R0的大小为24;(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的功率为0.9W。【解析】本题主要考查电路的串并联,解决本题的关键
27、在于搞清开关闭合与断开对电路的影响。(1)当开关、均闭合时,短路,灯L与并联,从而求解电源电压U;(2)先计算出流过灯泡的电流,从而计算出流过R0的电流,再计算定值电阻R0的大小;(3)当开关闭合,和断开时,灯L与串联,,根据功率公式求解电路消耗的功率。8.【答案】解:(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,只有R1连接在电路中,电流表示数为0.8A,则电源电压为:U=I1R1=0.8A10=8V。(2)闭合开关S3时,断开开关S1、S2,此时R2与R3串联在电路中,电压表测量R2连入电路部分的电压,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为5V,则此时电流为:=0.2A,则R3的阻值为:=
28、15。(3)闭合开关S1、S2和S3,此时为R1与R2并联,R3被短路,为保证电路元件安全,电压表最大量程15V8V,故电压表安全,主要看电流表量程以及滑动变阻器规格。滑动变阻器R2的规格为“50 1 A”则通过R2的最大电流为1A,此时R2接入电路中的阻值为:=8,则此时电路中最大总电流为:=1.8A,电路最大功率为:P=UIMAX=8V1.8A=14.4W。故答案为:(1)电源电压为8V。(2)R3的阻值为15;(3)电路的最大电功率为14.4W,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为8。【解析】本题考查了动态电路的分析和欧姆定律、电功率的计算,要注意闭合不同开关时,电路状态不一样。9.【答案
29、】解:(1)当S1闭合、S2断开,P在R1中点时,等效电路如图所示:,灯L与R1串联接在电源上,灯正常工作,I=0.25A,RL=24,R串=48,R1=R1=R串-RL=48-24=24,R1=242=48;(2)S1闭合、S2断开,P在R1最左端时(等效电路如图所示):,R1与L串联接在电源上,R串=R1+RL=48+24=72,此时该支路上的电流I=A,L的实际功率为PL=(I)2RL=(A)224=0.67W;(3)P在R1最左端,S1、S2均闭合时,等效电路如图所示:,L被短路,只有R1、R2并联接在电源上,电流表的示数为干路上的电流,I1=0.25A,I2=I-I1=1.25A-0
30、.25A=1A,R2=12答:(1)滑动变阻器R1的最大阻值为48;(2)小灯泡这时的实际功率为0.67W;(3)R2的阻值为12【解析】分析电路图时,先简化电路,把电流表看作导线,把电压表看作开路,只分析用电器的连接方式(1)开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器R1的滑片在它的中点时,灯L与R1串联接在电源上,因为灯正常工作,据灯的铭牌求出此时的电流和灯丝电阻,再利用欧姆定律和串联电路的电阻关系求总电阻、滑动变阻器的最大电阻;(2)开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器R1的滑片P移到最左端时,R1与L串联接在电源上,知道并联支路两端的电压,求出支路总电阻、该支路电流,利用P=I2R,求灯的实际功
31、率;(3)保持滑动变阻器R1的滑片P在左端不动,开关S1、S2均闭合,L被短路,只有R1、R2并联接在电源上,电流表的示数为干路上的电流,利用欧姆定律和并联电路的电流关系求I1、I2、R2本题综合性较强,考查的内容较多:会辨别串、并联,会利用灯的铭牌,会用欧姆定律计算,会用电功率公式计算,知道串、并联电路特点涉及到画等效电路图简化电路,属于难题本题难点在第二问,要用到电功率的一个变形公式:P=I2R求解需要注意的是:P=I2R和P=这两个公式在电功率计算题里要经常用到10.【答案】解:(1)闭合开关S1、S2,将滑动变阻器的滑片P移到a端时,灯泡L与定值电阻R1并联,电流表A2测R1支路的电流
32、,电压表测电源两端的电压,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得,电阻R1的阻值:R1=15;(2)只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片P移到b端时,R2的最大阻值和灯泡L串联,电流表A1测电路中的电流,由P=UI可得,灯泡两端的电压:UL=2V,由I=可得,灯泡的电阻:RL=10,因闭合开关S1、S2,将滑动变阻器的滑片P移到a端时,灯泡正常发光,所以,灯泡L的额定功率:PL额=3.6W;(3)只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片P移到b端时,R2的最大阻值和灯泡L串联,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时R2两端的电压:U2=U-UL=6V-2V=4V,则滑动变用器R2的
33、最大阻值:R2=20。答:(1)电阻R1的阻值为15;(2)灯泡L的额定功率为3.6W;(3)滑动变用器R2的最大阻值为20。【解析】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用,分清电路的连接方式是关键,要注意灯泡正常发光时的功率和额定功率相等。11.【答案】解:(1)小景骑车时对地面的压力:FN=G总=(m车+m人)g=(20kg+40kg)10N/kg=600N,地面受到的压强:p=6104Pa;(2)锂电池充足一次电储存的电能:W电=UIt=48V12A3600s=2.0736106J,由P=可得,最多可骑行的时间:t=5924.6s;(3)电动车在平直的公路上匀速行驶处
34、于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则牵引力F=f=96N,牵引力做的功:W=Fs=96N17.28103m=1.65888106J,电动车工作的效率:=100%=100%=80%答:(1)地面受到的压强为6104Pa;(2)锂电池充足一次电最多可骑行的时间为5924.6s;(3)电动车工作的效率为80%。【解析】(1)小景骑车时对地面的压力等于小景和电动车的重力之和,根据FN=G=mg求出其大小,又知道轮胎与地面的总接触面积,根据p=求出地面受到的压强;(2)由表格数据可知锂电池的电压和容量,根据W=UIt求出锂电池充足一次电储存的电能,根据P=求出电动机以额定功率工作时最多可骑行的
35、时间;(3)电动车在平直的公路上匀速行驶处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,根据W=Fs求出牵引力做的功,根据=100%求出电动车工作的效率本题考查了重力公式和压强公式、电功公式、做功公式、效率公式以及二力平衡条件的应用,从表格中获取有用的信息是关键12.【答案】解:(1)“3000r/kWh”的电能表,表示电能转盘转3000r消耗的电能为1kWh,电吹风吹冷风时,电能表2min内消耗的电能为:W=kWh=3.6106J=2.4104J,电吹风机吹冷风时的功率:P冷风=200W;(2)吹热风时,电热丝与电动机并联,P额=1200W,由并联电路各支路互不影响,所以吹热风时
36、电热丝消耗的功率:P电热丝=P热风-P冷风=1200W-200W=1000W,根据P=可得,电热丝的电阻:R=48.4;(3)实际电压为200V时,电吹风电热丝121s产生的实际热量:Q=W电热丝=t=121s=105J。答:(1)电吹风机吹冷风时的功率为200W;(2)电工应选配的电热丝的阻值为48.4;(3)当电路的实际电压为200V时,电热丝121s内产生的热量为105J。【解析】本题考查并联电路的规律及电功率公式的运用,关键是明确电能表参数的含义。(1)由电能表参数的含义,得出电能表2min内消耗的电能,根据功率公式求出电吹风机吹冷风时的功率:(2)吹热风时,P额=1200W,由并联电
37、路各支路互不影响求出吹热风时电热丝消耗的功率,根据P=可得电热丝的电阻;(3)实际电压为200V时,根据Q=W电热丝=t求出电吹风电热丝121s产生的实际热量。13.【答案】解:(1)由电路图可知,当两滑片同时在两电热丝最左端时,电路为R1的简单电路;由P=可得,R1的电阻:R1=100;(2)煮蛋器消耗的电能:W=Pt=400W2060s=4.8105J,因为Q吸=W,所以由Q吸=cmt可得,混合物的质量:m=2.4kg;(3)由电路图可知,当两滑片在两电热丝中点时,R1与R2的一半阻值串联在电路中,此时电路的总电阻:R总=250,因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,所以R2的阻值:R2=
38、2(R总-R1)=2(250-100)=400;当两滑片都在两电热丝的最右端时,电路为R2的简单电路,此时电路的功率:P2=121W。答:(1)R1的电阻为100;(2)混合物的质量为2.4kg;(3)两滑片在两电热丝的最右端时的功率为121W。【解析】本题为电功率和热量的综合计算,考查了热量计算公式、电功率计算公式的应用,关键明确滑片在不同位置时电路的连接方式。(1)由电路图可知,当两滑片同时在两电热丝最左端时,电路为R1的简单电路,根据P=可求出R1的电阻;(2)先根据W=Pt求出煮蛋器消耗的电能,然后根据Q吸=cmt求出混合物的质量;(3)由电路图可知,当两滑片在两电热丝中点时,R1与R
39、2的一半阻值串联在电路中,根据P=求出电路的总电阻,再根据串联电路电阻特点求出R2的阻值,当两滑片都在两电热丝的最右端时,电路为R2的简单电路,根据P=可求出此时电路的功率。14.【答案】解:(1)滑动变阻器R1与R2并联,电流表A1测量R1这条支路的电流为I1=0.4A,电流表A2是测量干路的电流为I=1.2A,通过电阻R2的电流为:I2=I-I1=1.2A-0.4A=0.8A,而电源电压为U=6V,电阻R2的阻值为:R2=7.5(2)I2=0.8A,U=6V,t=10s,电阻R2所做的功为:W2=UI2t=6V0.8A10s=48J(3)因电流表A1是测量R1这条支路的电流I1,量程应为0
40、0.6安,电流表A2是测量干路的电流I,量程应为03安,则当两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同时,电流表A2的示数是电流表A1示数的5倍,I=5I1,即I1+I2=5I1,由于电阻R2的阻值和电压不变,则电阻R2中的电流不变为0.8A,则I1+0.8A=5I1,I1=0.2A;变阻器R1消耗的功率为:P1=UI1=6V0.2A=1.2W答:(1)电阻R2的阻值为7.5(2)通电10秒钟,电流通过电阻R2所做的功为48J(3)变阻器R1消耗的功率为1.2W【解析】(1)从图甲可知,滑动变阻器R1和电阻R2并联,由图乙可知两表的量程,则根据表盘可知电表的最小刻度,则可读出两表的示数;电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测干路电流;则由并联电路的电流规律可知通过电阻R2的电流,再由欧姆定律可求得电阻R
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