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专项练习+功率与功相关计算题一.解答题(共12小题)(2015•福州模拟)电动自行车已成为家庭常用的交通工具.某电动自行车自身重为400N,若它在水平公路上匀速直线行驶500m,行驶时受到的阻力是20N.问:(1) 车的牵引力是多少?其做功多少?(2) 若电动自行车的车轮与水平地面的总接触面积为0.015m2,车胎能承受的最大压强为2.4x10 (2015 (2015•张家口一模)小明的爸爸新买了一辆小汽车,如图所示,小明坐着这辆汽车匀速行驶144km,用时2h,消耗汽油9kg,其发动机的功率为23kW.请运用所学的知识解答下列问题.(汽油的热值为4.6x107J/kg)(1) 画出图中小汽车在发动前所受力的示意图;(2015•龙湖区模拟)一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.02倍,货车(含驾驶员)空载时重为1.5x104N;求:(1) 货车空载行驶时所受的阻力大小;(2) 货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功和功率.(2015•安庆校级模拟)近年来,"低碳经济”成为社会的一个焦点之一,"低碳”其实就意味着节能.江淮汽车集团致力于节能型汽车研制生产.该厂生产的某型号专用车在车辆测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到阻力大小是3.0x103N,消耗燃油1.5x10-3m3(假设燃油完全燃烧),若燃油的密度p=0.8x103kg/m(2) 汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?,热值q=4x10((2) 汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?(3) 汽车发动机的效率是多少?(1) 专用车牵引力所做的功.(2) 已知热机效率n=^(式中W为热机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的燃油所完全燃烧时所放出的热量),则该专用车的热机效率是多少?(2015•东台市模拟)如图所示,用滑轮组将重310N的物体在10s中匀速提升了2m,每个滑轮重均为50N,拉力F为200N,求:(1) 有用功;(2) 拉力的功率;(3) 若绳子能够承受的最大拉力为400N,提升重物过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终为总功的10%,求滑轮组的最大机械效率.观察小汽车的外型,判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时,对地面压力哪一个大?为什么?(2014•齐齐哈尔)今年"五一”期间,爸爸开车带着鲁鲁去旅游.汽车(包括车上的人和物品)质量为1.6x103kg,汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶230km,所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍,汽车发动机的效率为25%,汽油的热值是4.6x107J/kg(假设汽油完全燃烧).汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,汽车发动机的牵引力是多少?汽车行驶230km牵引力做了多少功?汽车全程消耗汽油多少千克?(2014•本溪)如图所示为FDP30C型柴油水泵机组(水泵机组动力由柴油机提供),它的优点是重量轻、体积小、功率大;省时、省油、省心.该水泵机组的效率为40%,正常工作1小时可以将54m3的水抽到20m高处,请计算这个过程中:(g=10N/kg,q=4.3x107J/kg).柴油水泵机组对水做了多少功?水泵机组的有用功功率是多少?水泵机组消耗多少柴油?(结果保留两位小数)(2014•南宁)太阳能电池作为一种新能源产品,逐渐得到广泛运用,太阳能电池板在几小时内可得到的太阳辐射能约为1.26x107J.若某一牵引力为3x103N的电动汽车做匀速直线运动时,通过一段路程所做的功也等于1.26x107J.求这段路程.如果这些能量全部被一定质量的水吸收(不考虑热损失)能使水的温度从20。(升高到80°G求这些水的质量.[c=4.2x103J/(kg・°O].水(2015•开江县一模)如图所示,灯L上标有"6V3W”字样,开关S闭合,滑片P移至a端时,电流表的示数为1A,且灯L正常发光.电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为多大?当开关断开,滑片P移至b端时,电流表的示数为0.25A,此时灯泡的实际功率为多大?当开关断开,滑片P移至b端时,在1min内灯泡消耗的电能为多大?(2015•滕州市校级模拟)某同学利用图甲电路对额定电压已经模糊、额定功率为1W的小灯泡进行了如下研究.按图甲连接电路后,闭合开关S,测得通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压关系如图乙.(1)据图判断,实验过程中小灯泡的电阻是 (选填“恒定"或“变化“)的.(2) 当小灯泡两端的电压为0.5V时,2分钟内小灯泡消耗的电能为多少?3)小灯泡的额定电压为多少?(2015•萍乡模拟)如图所示电路,电源电压不变,灯泡L标有"6V3W”,滑动变阻器标有"12Q5A”字样,当S2都断开时,滑片P从b端滑到某一位置C时,电流表示数增大了0.1A,灯泡恰好正常发光;保持滑片P的位置不变,闭合S]、S2,电流表示数又增大了1.5A,求:(1) 灯泡正常工作时的电流和电阻;(2) 电源电压;(3) 当S]、S2都闭合时,调节滑片P,电路消耗总功率的最小值.(2015•金平区模拟)氢能被视为未来的理想清洁能源.随着科技的不断进步,科学家能够从植物中提取到氢,并且效率越来越高,34kg干燥的植物中可以提取lkg的氢.(1) 目前的节能小轿车每百公里耗油量可以降到5L,则这种节能小轿车每百公里消耗的汽油是多少kg?(2) 如果汽车发动机使用氢能源来工作,效率可以达到60%.若一辆氢能源小轿车在从汕头行驶到广州大约500km的路程上,汽车的牵引力平均为1.68x103N.贝I」:□汽车从汕头行驶到广州,汽车发动机做了多少功?孰车需要消耗的氢大约是多少kg?(p汽油=0.7xl03kg/m3;q氢=1.4xl08J/kg)专项练习+功率与功相关计算题参考答案与试题解析一.解答题(共12小题)(2015•福州模拟)电动自行车已成为家庭常用的交通工具.某电动自行车自身重为400N,若它在水平公路上匀速直线行驶500m,行驶时受到的阻力是20N.问:(1) 车的牵引力是多少?其做功多少?(2) 若电动自行车的车轮与水平地面的总接触面积为0.015m2,车胎能承受的最大压强为2.4x105Pa,求该车最大载重是多少?考点:功的计算;压强的大小及其计算.专题:计算题;压强、液体的压强;功、功率、机械效率.分析:(1)自行车匀速运动,所受阻力等于牵引力;利用牵引力和行驶路程利用W=Fs计算做功多少;(2)自行车对地面的压力等于总重力,载重量即压力与自行车自重之差.解答:解:(1) 因为电动自行车匀速行驶,受平衡力,牵引力:F=f=20N,电动自行车做功:W=Fs=20Nx500m=10000J;(2) 由p=首得,对地面的最大压力:F压=pS=2.4x105Pax0.015m2=3600N,由于G=F=3600N,总压电动自行车的最大载重:G^=Gk=F=3600N-400N=3200N.载总压答:(1)车的牵引力是20N;做功10000J;(2)若电动自行车的车轮与水平地面的总接触面积为0.015m3,车胎能承受的最大压强为2.4x103Pa,该车最大载重是3200N.点评:解答本题需掌握:(1)位于水平地面的物体对地面的压力等于自身重力;(2)能灵活运用压强公式.(2015•龙湖区模拟)一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.02倍,货车(含驾驶员)空载时重为1.5x104N;求:(1) 货车空载行驶时所受的阻力大小;(2) 货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功和功率.考点:功的计算;功率的计算.专题:功、功率、机械效率.分析:(1)知道货车空载时重G,利用f=0.02G求货车空载行驶时所受的阻力大小;(2)知道火车空载时速度和行驶时间,利用s=vt求行驶路程,汽车匀速行驶牵引力F=f,再利用W=Fs求1s内货车牵引力做的功,利用P=世求出功率.t解答:解:(1) 车空载行驶时所受的阻力大小:f0=O.O2G0=O.O2xl.5xlO4N=3OON;(2) Vo=36km/h=1Om/s货车行驶的距离:s=v°t=10m/sx10s=100m;货车牵引力做的功:W=F0s=f0s=300Nx100m=3.0x104J;货车牵引力做功的功率:P=^= =3.0x103Wt10s答:(1)货车空载行驶时所受的阻力大小300N;(2)货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功3.0x104J;功率3.0x103W.点评:本题考查了学生对功的公式W=Fs的了解与掌握,本题关键是知道汽车匀速行驶时汽车受到的阻力等于牵引力.(2015•安庆校级模拟)近年来,"低碳经济”成为社会的一个焦点之一,"低碳”其实就意味着节能.江淮汽车集团致力于节能型汽车研制生产.该厂生产的某型号专用车在车辆测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到阻力大小是3.0x103N,消耗燃油1.5x10‘m3(假设燃油完全燃烧),若燃油的密度p=0.8x103kg/m3,热值q=4x107J/kg,求:(1) 专用车牵引力所做的功.(2) 已知热机效率n=^(式中W为热机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的燃油所完全燃烧时所放出的热量),则该专用车的热机效率是多少?考点:功的计算;热机的效率.专题:计算题;比热容、热机、热值;功、功率、机械效率.分析:(1)由于汽车匀速行驶,所以汽车的牵引力F等于受到的阻力f,根据功的公式W=Fs进行计算.(2)要算燃油完全燃烧放出的热量,需要先算出消耗燃油的质量,然后根据Q=mq算出放出的热量.利用热机效率公式n=弓就可以算出该车的热机效率.解答:解:(1)因为汽车匀速行驶,所以F=f=3.0x103N,牵引力所做的功:W=Fs=3.0x103Nx5.6x103m=1.68x107J;(2)由p=^得消耗燃油的质量:m=pV=0.8x103kg/m3x1.5x10「3m3=1.2kg,燃油完全燃烧放出的热量:Q=mq=1.2kgx4x107J/kg=4.8x107J,专用车的热机效率:W 1.68X107Jn=』x100%= x100%=35%.Q 4.8X1o^j答:(1)专用车牵引力所做的功是1.68x107J.(2)该专用车的热机效率是35%.点评:本题考查了功的计算、热量的计算和热机效率的计算.由功到热量再到热机效率,-

环扣一环,这类题能让学生对各物理量有一个整体性的掌握.(2015•东台市模拟)如图所示,用滑轮组将重310N的物体在10s中匀速提升了2m,每个滑轮重均为50N,拉力F为200N,求:(1)有用功;拉力的功率;若绳子能够承受的最大拉力为400N,提升重物过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终为总功的10%,求滑轮组的最大机械效率.考点:有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.专题:计算题;功、功率、机械效率.分析:(1)对物体所做的功是有用功,即用公式W=Gh计算即可;据有两段绳子吊着动滑轮,计算出绳子自由度移动的距离,而后计算出总功,进而计算出功率;由图可知绳子的有效股数为2,绳端移动距离s和物体h之间的关系是s=nh,根据W=Fs表示出拉力做的总功,根据W=Gh表示出克服动滑轮重力做的功,绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功率的10%,根据总功等于有用功和额外功之和表示出W有其大小,根据n=灯00%求出最大拉力时滑轮组的机械效率,即为滑轮组的最大拉力.解答:解:(1)此时所做的有用功是:W看』G」=310Nx2m=620J;有用物(2)此时有两段绳子吊着动滑轮,所以绳子自由端移动的距离是:4m;故WK=FS=200Nx4m=800J;总故此时的功率是:P=^= =80W;t10s(3)飞严有用+W额外;W有用二⑷总一⑷动-OJW总W有用=°.9W总-W动设物体上升高度为h400X2hW有0.9X400X2h-50hn= = =83.75%400X2hW总答:(1)有用功是620J;(2)拉力的功率是80W;(3)滑轮组的最大机械效率83.75%;点评:本题考查了有用功和额外功、机械效率的计算,关键是知道提升物体越重时拉力越大、滑轮组的机械效率越大.(2015•张家口一模)小明的爸爸新买了一辆小汽车,如图所示,小明坐着这辆汽车匀速行驶144km,用时2h,消耗汽油9kg,其发动机的功率为23kW.请运用所学的知识解答下列问题.(汽油的热值为4.6x107J/kg)画出图中小汽车在发动前所受力的示意图;汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?汽车发动机的效率是多少?观察小汽车的外型,判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时,对地面压力哪一个大?为什么?考点:功率计算公式的应用;流体压强与流速的关系;热机的效率.专题:比热容、热机、热值;气体的压强、流体压强与流速的关系;功、功率、机械效率.分析:(1)小汽车静止在水平地面上,受到了平衡力的作用,故小汽车受到了竖直向下的重力和竖直向上的支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反.已知汽车的功率和行驶的时间,根据公式W=Pt可求发动机做的功;再利用公式F』可求汽车匀速行驶时所受的牵引力;s已知消耗的汽油的质量,根据公式Q=qm可求释放的能量,发动机做的功与汽油释放能量的比值就是发动机的效率;静止时对地面的压力等于汽车自身的重力,高速行驶时,用流体压强与流速的关系可以解释这个问题.解答:解:过小汽车的重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向画一条带箭头、等长的线段,分别表示重力和支持力,并分别用符号G和F表示.如图所示:发动机做的功:W=Pt=23000Wx7200s=1.656x108j汽车受的牵引力:F」= =1150N;s144000m汽油完全燃烧释放能量Q=qm=4.6x107J/kgx9kg=4.14x108j;r ■ ■ -R发动机的效率:n=^= 灯00%=40%;Q4.14X10bJ静止时对路面的压力大,根据汽车的形状,当汽车高速行驶时,汽车上方的空气流速大于下方的空气流速,所以上方的气压小于下方的气压,因此行驶时,对地面的压力将减小.答:(1)见上图;汽车匀速行驶时所受的牵引力为1150N;发动机的效率为40%;静止时对路面的压力大,因为高速行驶时,汽车上表面的空气流速大,对汽车的压强小,使汽车有一个向上托的力.点评:本题考查了作力的示意图、做功、牵引力、能量、效率等的计算,主要是公式及其变形的灵活运用,还考查了流体压强与流速的关系.(2014•齐齐哈尔)今年"五一”期间,爸爸开车带着鲁鲁去旅游.汽车(包括车上的人和物品)质量为1.6x103kg,汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶230km,所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍,汽车发动机的效率为25%,汽油的热值是4.6x107J/kg(假设汽油完全燃烧).汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,汽车发动机的牵引力是多少?汽车行驶230km牵引力做了多少功?汽车全程消耗汽油多少千克?考点:功的计算;热机的效率.专题:比热容、热机、热值.分析:(1)知道汽车总质量,利用G=mg求汽车总重力,由题知平均阻力f=0.05G,可求平均阻力,又知道汽车在平直公路上匀速行驶,此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,可求牵引力;利用W=Fs求汽车牵引力做功(有用功);知道汽车发动机的效率,即汽车做的有用功和汽油完全燃烧放出的热量之比,可求汽油完全燃烧放出的热量,而Q放=皿口,知道汽油的热值,可求汽车全程消耗汽油的质量.解答:解:汽车总重力:G=mg=1.6x103kgx10N/kg=1.6x104N,汽车行驶时受到的阻力:f=0.05G=0.05x1.6x104N=800N,•汽车在平直公路上匀速行驶,•汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,F=f=800N;汽车匀速行驶的距离s=230km=2.3x105m,牵引力做功:W=Fs=800Nx2.3x105m=1.84x108J;了帯,Q锁・Q放== =7.36x108j,放1•Q放=叫•汽车全程消耗汽油的质量:

L36X1L36X10幻4.6X107jAg=16kg.答:(1)汽车发动机的牵引力是800N;汽车行驶230km牵引力做了1.84x108j的功;汽车全程消耗汽油16kg.点评:本题考查了重力公式、效率公式、做功公式、燃料热值和二力平衡条件的应用,难点在第三问,明白发动机的效率含义是得到正确答案的关键.(2014•本溪)如图所示为FDP30C型柴油水泵机组(水泵机组动力由柴油机提供),它的优点是重量轻、体积小、功率大;省时、省油、省心.该水泵机组的效率为40%,正常工作1小时可以将54m3的水抽到20m高处,请计算这个过程中:(g=10N/kg,q=4.3x107J/kg).柴油水泵机组对水做了多少功?水泵机组的有用功功率是多少?水泵机组消耗多少柴油?(结果保留两位小数)考点:功的计算;功率的计算;燃料的热值.专题:计算题;比热容、热机、热值;功、功率、机械效率.分析:(1)已知1h所抽送的水的体积,利用重力公式和密度公式求这些水的重力大小,知道水被提升的高度,水泵机组对水做了多少功;利用P=世可求得水泵机组的有用功功率;t该水泵机组的效率为40%,可求转化为水泵轴的机械能的热量,根据热机效率求柴油完全燃烧所释放的总热量,再利用燃料完全燃烧放热公式求水泵机组消耗多少柴油.解答:解:(1)1h所抽送的水的体积为:V=54m3,这些水的重力大小:G=mg=pVg=1.0x103kg/m3x54m3x10N/kg=5.4x105N,这些水被提升的高度为h=20m,所做的有用功为:W有用=Gh=5.4x105Nx20m=1.08x107j;水泵机组的有用功功率:P」= =3000W;t3600s因为水泵的机械效率是n=40%,则总功为:Q=W总= J。样灯J=2.7x10j,总T|消耗的柴油为:m'= =0.63kg.q4.3X10JAg答:(1)水泵机组对水做了1.08xl07J的功;水泵机组的有用功功率是3000W;水泵机组消耗0.63kg柴油.点评:本题为力学和热学综合题,考查了学生对重力公式、密度公式、功的公式、功率公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,知识点多、综合性强,要求灵活运用所学公式,属于难题.(2014•南宁)太阳能电池作为一种新能源产品,逐渐得到广泛运用,太阳能电池板在几小时内可得到的太阳辐射能约为1.26x107J.若某一牵引力为3x103N的电动汽车做匀速直线运动时,通过一段路程所做的功也等于1.26x107J.求这段路程.如果这些能量全部被一定质量的水吸收(不考虑热损失)能使水的温度从20。(升高到80°G求这些水的质量.[c水=4.2x103J/(kg・°O].考点:功的计算公式的应用;热平衡方程的应用.专题:计算题;比热容、热机、热值;功、功率、机械效率.分析:(1)知道牵引力的大小和做的功,根据W=Fs求出电动汽车匀速行驶的路程;(2)由题意可知水吸收的热量,根据OB=cm(t-t0)求出可加热水的质量.吸 U解答:解:(1)由W=Fs可得,电动汽车匀速行驶的路程:s旦 =4.2x1U3m;F3X1OJN(2)由题意可知,水吸收的热量:Q吸=1.26x107J,由Q%=cm(t-to)可得,可加热水的质量:Q服 1.恥xidj m'g)= =g.答:(1)这段路程为4.2x1U3m;(2)这些水的质量为50kg.点评:本题考查了做功公式和吸热公式的灵活应用,要注意升高到(末温)和升高了(温度的变化量)之间的区别.(2015•开江县一模)如图所示,灯L上标有"6V3W”字样,开关S闭合,滑片P移至a端时,电流表的示数为1A,且灯L正常发光.电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为多大?当开关断开,滑片P移至b端时,电流表的示数为0.25A,此时灯泡的实际功率为多大?当开关断开,滑片P移至b端时,在1min内灯泡消耗的电能为多大?考点:欧姆定律的应用;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;电功的计算;实际功率”专题:计算题.分析:(1)开关S闭合,滑片P移至a端时,滑动变阻器都被连入电路,灯泡和变阻器并联,灯泡正常发光,其两端电压为额定电压,利用并联电路电压的特点,从而可以计算出电源电压.知道灯泡的额定电压和额定功率,可利用公式上書计算通过灯泡的电流,而电流表测量的是干路中的总电流,从而可以计算出通过变阻器的电流,最后再利用公式R二彳计算滑动变阻器的最大阻值.当开关断开,滑片P移至b端时,滑动变阻器都被连入电路,灯泡和变阻器串U2联,知道灯泡的额定电压和额定功率,可利用公式R=计算灯泡的电阻,知道电路中的电流,可利用公式P=I2R计算灯泡的实际功率.在(2)计算出了灯泡的实际功率,知道通电时间,可利用公式W=UIt=Pt计算消耗的电能.解答:解:(1)开关S闭合,滑片P移至a端时,滑动变阻器都被连入电路,灯泡和变阻器并联,因为灯泡正常发光,则电源电压为:U=U变=UL额=6V,P甘_.通过灯泡的电流为:IL额= ==0.5A,L额比额6V则通过变阻器的电流为:I盘=1-I“=1A-0.5A=0.5A,变 L额•滑动变阻器的最大阻值为:R变== =12Q.变I娈0.5A当开关断开,滑片P移至b端时,滑动变阻器都被连入电路,灯泡和变阻器串联,止额'(6V)2而灯泡的电阻为:Rl= = =120,P额L而此时电路中的电流为:I'=0.25A,••灯泡的实际功率为:P,=I/2Rt=(0.25A)2x12Q=0.75W.实 L°f=1min=60s,.•灯泡消耗的电能为:W=P.t=0.75Wx60s=45J.实答:(1)电源电压为6V,滑动变阻器的最大阻值为120.

此时灯泡的实际功率为0.75W.在lmin内灯泡消耗的电能为45J.点评:本题综合性较强,考查的内容较多.会辨别串、并联电路,会用欧姆定律计算,会用电功率公式计算,知道串、并联电路的电压规律,电流规律,电阻规律.需要注意的TT2是:P=I2R和P=这两个公式在电功率计算题里要经常用到.(2015•滕州市校级模拟)某同学利用图甲电路对额定电压已经模糊、额定功率为1W的小灯泡进行了如下研究.按图甲连接电路后,闭合开关S,测得通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压关系如图乙.甲 乙甲 乙据图判断,实验过程中小灯泡的电阻是变化(选填"恒定"或"变化“)的.当小灯泡两端的电压为0.5V时,2分钟内小灯泡消耗的电能为多少?3)小灯泡的额定电压为多少?考点:欧姆定律的应用;电功的计算.专题:应用题;电路和欧姆定律;电能和电功率.分析:(1)从图象可以看出电流和电压的变化,从而可知灯泡的电阻的变化;已知灯泡两端的电压和工作时间,从图中可以看出通过灯泡的电流,根据公式W=UIt可求2分钟内小灯泡消耗的电能;已知额定功率为1W,当功率为1W时,根据公式P=UI可以从图象上看出电压和电流的大小.解答:解:(1)从图象可知,灯泡两端的电压和通过的电流不成正比,所以说灯泡的电阻是在变化的;由图可知,当灯泡两端的电压为U=0.5V时,可以看出电流为I=0.2A,2分钟内小灯泡消耗的电能为W=UIt=0.5Vx0.2Ax2x60s=12J.由图可知,当P、=P』1W时,I』0.4A,U』2.5V,实额 额 额所以灯泡的额定电压为2.5V.答:(1)变化;2分钟内小灯泡消耗的电能为12J;小灯泡的额定电压为2.5V.点评:本题考查消耗的电能、额定电压的计算,关键是从题目所给信息中找到有用的数据,能看懂图象这是本题的重点.(2015•萍乡模拟)如图所示电路,电源电压不变,灯泡L标有"6V3W”,滑动变阻器标有"12Q5A”字样,当S2都断开时,滑片P从b端滑到某一位置C时,电流表示数增大了0.1A,灯泡恰好正常发光;保持滑片P的位置不变,闭合S]、S2,电流表示数又增大了1.5A,求:

1)灯泡正常工作时的电流和电阻;2)电源电压;当Si、S2都闭合时,调节滑片P,电路消耗总功率的最小值.考点:欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;电功率的计算.专题:应用题;电路和欧姆定律;电能和电功率.分析:先画出当S]、S2都断开,滑片P处于b端和滑到某一位置以及保持滑片P的位置不变、闭合S]、S2时的等效电路图.灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出其电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻;灯泡正常发光时的电流和额定电流相等,据此可知图2中的电流,进一步根据题意可知图1中的电流,利用电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;根据欧姆定律求出图2中的总电阻,利用电阻的串联求出接入电路中的电阻;根据题意求出图3中的电流,利用并联电路电压特点和欧姆定律求出此时通过滑动变阻器的电流,利用并联电路的电流特点求出通过R0的电流,利用欧姆定律求出R0的U2阻值,当S]、S2都闭合、滑片位于最大阻值处电路中的电功率最小,根据P=求出R各支路消耗的电功率,两者之和即为电路消耗的最小功率.解答:解:当S]、S2都断开,滑片P位于b端时,等效电路图如图1所示;当S]、S2都断开,滑片P位于c端时,等效电路图如图2所示;当S]、S2都闭合,滑片P位于b端时,等效电路图如图3所示.电功率为3W,(1)灯泡正常发光时的电压为6V,根据电功率为3W,IL= ==0.5A,L1根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:

Rl= = =12Q;L一(2)图2中,••灯泡正常发光,•*!根据串联电路中各处的电流相等可知,电路中的电流I’=0.5A,••图1中的电阻大于图2中的电阻,••根据欧姆定律可得,图1中的电流小于图2中的电流,即I=0.5A-0.1A=0.4A,图1中,电源的电压:U=I(RL+Rab)=0.4Ax(RL+Rab)=0.4Ax(120+120)=9.6V;(3)图2中的总电阻:滑动变阻器接入电路中的电阻:R=R一R

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