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文档简介
电功率计算题专项训练
一、计算电功率
1.如图所示,电源两端电压不变,电阻Ri的阻值为100,闭合开关,电流表A?的示数为0.2A,电
流表Ai的示数为0.6A.求
(1)通过Ri的电流L;
(2)电路消耗的总功率为多少。
2.如图所示电路中,小灯泡L标有“6V3W”字样,R2为3。,当Si、S2都闭合时,电流表示数为
0.7A,这时小灯泡L正常发光。灯的电阻不变,求:
(1)电源电压U;
(2)电阻Ri的阻值;
(3)当Si、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率。
3.如图所示电路中,小灯泡L标有“6U3W”字样,R2=1212,当S1、都闭合时,电流表示数为
0.84这时小灯泡L正常发光,求:
(1)电源电压U;
(2)电阻电的阻值;
(3)当Si、S2都断开时,小灯泡L消耗的电功率。
4.如图所示电路,电源电压为6V且保持不变,电阻Ri的阻值是10。,Rz的阻值是200
(1)当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为10。时,通过电阻Ri的电流是
多少?
(2)当开关Si、S2都闭合,滑动变阻器滑到最左端时,电路中的总功率是多少?
5.如图所示的电路中,电源电压恒为6Vo求:
(1)当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为0.3A,求R的阻值;
(2)闭合开关Si、S3,断开S2时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.9A,求通过小灯泡的电
流和小灯泡的电阻;
(3)只闭合开关S2,断开Si、S3,求小灯泡的实际功率(假设小灯泡的电阻不变)。
二、电器档位类型
6.如图所示是某款家用电热器的简化电路,Ri、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为
220V的电路中,电热丝Ri的阻值为440C,电热器高温档的功率为990W。
(1)请写出低温挡时Si、S2两个开关的状态;
(2)低温档时通过电路的电流;
(3)电热丝R2的阻值。
7.下表为一只三角牌电饭锅的铭牌,其内部简化电路如图所示,Ri和Rz均为电热丝。
求:
三角牌电饭锅
额定电压220V
额定高温挡11OOW
功率低温挡66W
电源频率50Hz
(1)电烤箱在高温挡正常工作lOmin所消耗的电能,高温档时S2是闭合还是断开?
(2)电路中Ri的阻值;
(3)电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的电流和Ri的功率。
8.图甲是某款“即热式”电热水龙头,图乙是它的工作原理图,电阻Ri、R2为电热丝,旋转手柄带动
开关连接A、B、C、D四个触点接通对应电路,实现冷水、温水、热水之间切换,有关参数见下
表,不考虑温度对电热丝的影响。求:
额定电压220V
温水1000W
额定功率
热水2100W
(1)电热水龙头正常工作时,电热丝Ri的电阻;
(2)电路工作电压U为198V时,电阻丝R2消耗的电功率。
9.某节能电炖锅如图所示,有关技术参数如下表(不考虑加热时温度对电炖锅电阻丝阻值的影
响)。
额定电压电炖锅挡位额定功率/W
低温220
220V中温484
高温660
(1)求电炖锅高温挡正常工作时的电流;
(2)求电炖锅中温挡加热电阻丝的阻值;
(3)用电高峰期,关掉家里的其它用电器,只让此电炖锅在中温挡工作,100s消耗的电能为
4xlO4J,求此时电炖锅的实际电压。
10.中国的厨艺最讲究“火候”二字,图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同
时间段的温度,制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。
蛋糕机部分参数表
U额=220V
额定功率/W中温440高温880
(1)求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比;
(2)求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻;
(3)小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示,Si为单刀开关,S2为单刀多掷开关,
Ri、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关Si、S2所处的状态;并计算该蛋
糕机低温挡的额定功率。
三、求电功率最值类型
11.如图所示,电源电压为9V保持不变,小灯泡标有“6V3W”,其电阻不随温度变化,滑动变阻器
的最大阻值为24。,电流表的量程为。〜3A.当开关Si、S2断开,S3闭合时,小灯泡恰能正常发
光。求:
(1)Ri的阻值为多少?
(2)当开关Si、S2、S3都闭合时,要保护电路各元件安全,R2的最小阻值是多少?
(3)分析开关和滑动变阻器的各种变化情况,这个电路工作时消耗的最小功率是多少?
12.如图所示,电源电压恒为12V,小灯泡上标有“6V3.6W”字样且灯丝电阻保持不变,当只闭合开
关S、S1时,小灯泡正常发光;当所有开关都闭合,且滑动变阻器的滑片滑到最右端时,电流表A
的示数是L8A。求:
(1)定值电阻Ri的阻值多大?
(2)滑动变阻器R2的最大阻值多大?
(3)通过不同开关的闭合、断开的变化,小灯泡通电时消耗的最小电功率是多少?(不能为0)
13.在如图甲所示的电路中,灯泡的额定电压为6V,灯泡的LU关系如图乙所示,电压表的量程为
0-15V,电流表的量程为0~0.6A,变阻器R2的最大阻值为100。,只闭合开关S2,滑片滑到某处
时,电压表的示数为10V,电流表的示数为0.4A,定值电阻R1消耗的功率为2.8W。求:
(1)灯泡的额定功率;
(2)Ri的阻值及电源电压;
(3)只闭合开关Si,在电路安全的情况下,求电路消耗的最大功率及变阻器连入电路的最大阻
值为多少?
14.如图甲所示电路,保持电源电压12V不变。图乙是电路中灯泡L的电流跟其两端电压关系的图
像。灯泡正常工作时的电流是0.3A。求:
请画出每小题的等效电路图。
图甲图乙
(1)只闭合开关S1和S2时,电路消耗的功率为L2W。R2的阻值是多少?
(2)闭合开关Si、S2、S3,滑动变阻器移动到最右端时,电流表的示数为I=0.5A,求滑动变阻
器的最大阻值R3为多少?
(3)只闭合开关S3,保证灯泡正常工作,滑动变阻器连入电路中的电阻是多大?
15.如图,甲所示的电路,电源电压4.5U保持不变,小灯泡L标有“2.5V0.25A”字样,小灯泡的/-U
图像如图乙所示,滑动变阻器%的最大值为300,定值电阻&=30仅电流表的量程为0~0.6A,电
压表的量程为0~3V。求:
(1)小灯泡正常发光100s消耗的电能;
(2)当只闭合开关S、S2和S3时,求整个电路消耗的最大功率;
(3)当只闭合开关S和Si时,在保证元件安全工作的情况下,求滑动变阻器Ri允许的取值范
围。
参考答案
1.解:(1)通过Ri的电流k=I-l2=0.6A-0.2A=0.4A
(2)Ri两端的电压Ui=LRi=0.4Axl0C=4V,电源电压U=U1=4V,电路中消耗的总电功率
P=UI=4VxO.6A=2.4W
2.解:(1)Si、S2都闭合时,R2短路,Ri与L并联,L正常发光,电源电压U=UL=6V
(2)小灯泡正常发光时的电流〃=务=器=0.54
通过Ri的电流II=I-IL=0.7A-0.5A=0.2A
Ui6V
%=77=两=30。
22
(3)Si、S2都断开时,R2与L串联,小灯泡的电阻%=%=然-=120
LPL3iv
电路中的电流/=正%=12第30=0AA
2
通过小灯泡的电流IL=I=0.4A,小灯泡L消耗的功率P/=ILRL=(044)2*12/2=1.92勿
3.解:(1)当Si、S2都闭合时,%与L并联,电流表测干路电流,灯泡正常发光,电源电压[/=
UL=6V
(2)灯泡正常发光时通过灯泡的电流"=务=等=0.5A
通过段的电流-=I一卜=0.84-0.54=0.34
U_6V
Ri7;=03X20。
22
(3)灯泡的电阻&=*=缥-=12。
L
PL3W
UU6Vco匚人
当Si、S2都断开时,L与&串联,*rL斯理=120+12。=025"
小灯泡L消耗的电功率p[=(/')24=(0.254)2X12。=0.75/
4.解:(1)当开关Si闭合、S2断开时,Ri与R串联,/==%=/=
(2)当开关Si、S2都闭合,滑动变阻器滑到最左端时,R=0Q,Ri与R2并联。干路电流/=%+
,UU6V6Vcc,
%=可+可=同+旃=°94
电路中的总功率P=UI=6Vx0.9/=5.4W
5.解:(1)当开关Si闭合,S2、S3断开时,只有电阻串联在电路中,R=4=黑=200
1U.
(2)闭合开关Si、S3,断开S2时,电阻与灯泡并联,电流表测量干路电流,小灯泡正常发光,通
过小灯泡的电流为II=/总TR=。.94—0.3X=0.62
小灯泡的电阻为a=5=备=10。
(3)只闭合开关S2,断开Si、S3,灯泡与电阻串联,电路中的电流为/'=/加=前黑砥=
0.2A
2
小灯泡的实际功率P=I'RL=(0.24)2X10/2=0AW
6.解:(1)开关Si闭合、S2断开时,电路只接入Ri时,电热器处于低温挡;
(2)电热器处于低温挡时,电路中只接入Ri,/=A=卷n=言220器V=0.54
(3)当把开关Si和S2都闭合时,Ri和R2并联接入电路,电路处于高温挡,电路中的总电流/'=
p
_^=990LV=
U—220V—
通过电热丝R2的电流为I2=r-Ii=4.5A-0.5A=4A
U220V
R2TTFT55。
7.解:(1)W=Pait=1100Wxl0x60s=6.6xl05J
2
由p=LTT可知,电路中的总电阻越小,电功率越大,当开关S2闭合时,电阻R2被短路,只有Ri接
R
入电路,总电阻较小,此时电烤箱处于高温挡,即高温挡时S2是闭合状态。
2
U2(220,)
(2)Ri二44。
P一1100加
局1
p
(3)当电阻箱在低温挡正常工作时,/_捶—峋竺_034
1~U~220V~U6A
R1的功率P1=/2%=(0.34)2X44。=3.96卬
8.解:(1)当开关置于B、C之间时,只有电阻Ri接入电路,当开关置于A、B之间时,两电阻并
联,并联电路总电阻小于任何一个分电阻,所以当开关置于B、C之间时电路中电阻较大,根据
p=£!可知,此时功率较小,所以此时处于温水挡;&='=篇》=48.4。
R播
(2)电阻Ri、R2并联,此时放出的是热水,电阻Ri的功率为P温=1000W
R2消耗的电功率P2=P热-Ps=2100W-1000W=1100W
_U2_(220匕)2
=44/2
=1100PV
22
电路工作电压U为198V时,电阻丝R2消耗的电功率22=★=(1鬻)=891W
9.解:⑴在高温档工作时/=与=鬻,=3A
(2)口_/=(220()2
100。
八一P一484W
w4
(3)电炖锅在中温档工作时,实际功率p—实_4xl0/
「实—t~100s—+uuvv
电路的实际电压u=Jp实R=V4001VX100/2=2007
IP
10.解:(1)蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比占卫=武=益群年
局局局
~u~
即该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比1:2o
j/22
(2)蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻R中二冷(22")=IIOQ
卜中4401V
(3)由P=二可知,电压一定,电路中电阻越大,电功率越小。当Si闭合,S2连接触点2时,Ri和
R
R2并联,并联总电阻最小,为高温挡;当S1断开,S2连接触点3时,电阻R1和R2串联,串联总电
阻最大,处于低温挡;当Si闭合,S2连接触点1时,电路中只有Ri,为中温挡。
2
Ri和R2并联的总电阻R#=p—=(2207)=55。
r高880WZ
11-11
中温挡时,电路中只有Ri,中温档时电路的总电阻为110Q即Ri=110Q,k+k=H为+k=55。
解得R2=no。
低温挡时,电阻Ri和R2串联,Ri和R2串联的总电阻R疔RI+R2=110Q+110C=220。
“22
低温挡的额定功率为P低=『=(2200=220W
K串220。
11.解:(1)当开关S1、S2断开,S3闭合时,Ri与L串联,电路中电流/=备=黑=0.54
Ri两端电压4=U-UL=9V-6V=3V
Ri的阻值%=空=—6。
(2)当开关Si、S2、S3都闭合时,Ri与R2并联,干路中最大电流为电流表的最大测量值3A,Ri中
的电流/1=卷=器=1.54
R2中的最大电流与大=/总—/1=34—1.54=1.54
R2的最小阻值为4〃'=为=T^A=6。
(3)根据p=(可知,若要使电路消耗的功率最小,则电路的总电阻最大。因R2最大〉Ri,故应闭
合S1,断开S2和S3,且滑动变阻器滑片位于最左端时,电路的总电阻最大,消耗的总功率最小。
22
灯泡的电阻&=%=第-=12。
LPL3W
电路消耗的最小功率=溪%=2.25W
2大L
12.解:(1)只闭合S、Si时,L与Ri串联,小灯泡正常发光;电路中电流/盾=%=鬻=0.64
U16V
Ri两端电压UI=U-UL=12V-6V=6V,Ri的阻值a=厂=丽=10/2
串
(2)当所有开关都闭合时,Ri和R2并联,电流表测干路电流,且滑片在最右端时,滑动变阻器接
入电路的阻值最大,通过Ri的电流A=治=襦=L2A
通过R2的电流l2=I-Ii=1.8A-1.2A=0.6A
If1717
R2的最大阻值&=5=06A=2。。
(3)因为R1<R2,所以当S、S2闭合且滑片在右端时,灯泡和变阻器R2的最大阻值串联,此时灯泡
分得电压最小,灯丝电阻保持不变,此时灯泡消耗的电功率最小,灯泡的电阻&=彳=能=10。
电路中的最小电流/最〃、=,距=ion+2on=044
灯泡消耗的最小功率P=I最小2RL=(0.4A)2X10Q=1.6W
13.解:(1)灯泡的额定电压为6V,根据灯泡的LU关系图乙可以知道,其额定电流为0.5A,故灯
泡的额定功率PL=ULIL=6VXO.5A=3W
(2)当只闭合S2时,电阻Ri和变阻器R2串联,Ri="=17.50
712(0.4Z)
Ui=LRi=17.5QxO.4A=7V
电源电压U=UI+U2=7V+10V=17V
(3)只闭合S1时,滑动变阻器与灯泡串联,因为小灯泡额定电流为0.5A,故电路中的最大电流为
Imax=0.5A,因此电路消耗的最大功率为Pmax=UImax=17VxO.5A=8.5W
当电压表示数为15V时,滑动变阻器阻值最大,灯泡两端电压为UJ=17V-15V=2V
由图乙可以知道此时电流为IL'=0.3A,I2=IL'=0.3A
滑动变阻器接入的最大阻值为R2=*=糕=50。
12U.D/1
14.解:(1)只闭合开关S1和S2时,灯泡被短路,电路为R2的简单电路,等效电路如下图所示:
77
R2的阻值R=^=(;券=120c
2zP?l.ZW
(2)闭合开关Si、S2、S3,灯泡被短路,滑动变阻器移动到最右端时,R2与R3的最大阻值并联,
等效电路如下图所示:
H1717
通过R2的电流/2=t=盗=0M通过滑动变阻器的电流I3=I-/2
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