《電學(xué)部分》--電功、電功率計(jì)算

1、COOCO.因你而專業(yè).web試卷生成系統(tǒng)謝謝使用一、計(jì)算題(每空?分,共?分1、當(dāng)加在白熾燈兩端的電壓與其額定電壓相比變化不大時(shí),可認(rèn)為燈絲的電阻保持其正常工作時(shí)的電阻值不變.我們知道,在用電高峰期時(shí),尤其是農(nóng)村,家庭電路的白熾燈比正常發(fā)光時(shí)要暗些.(1請(qǐng)你分析發(fā)生上述現(xiàn)象的原因.(2一個(gè)標(biāo)有“220V 40W ”的白熾燈泡,它正常工作時(shí),燈絲電阻是多少?2、小芳利用電阻值分別為R1=121、R2=60.5的兩根電阻絲,兩個(gè)開(kāi)關(guān)(S1、S2和若干電線,設(shè)計(jì)一臺(tái)有低、中、高三檔不同的電功率的電取暖器,簡(jiǎn)化后的電路圖如圖9所示.求:(1電取暖器工作于低檔時(shí),S1、S2的斷開(kāi)或閉合情況是怎樣的?此

2、時(shí)電路的電流的電功率多大?(2電取暖器工作于高檔時(shí),S1、S2的斷開(kāi)或閉合情況是怎樣的?此時(shí)電路的干路電流和電功率多大?(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位3、小明家用的電能表及上月月初、月末的兩次讀數(shù)如圖13甲、乙所示.求:(1小明家在上月用電多少kWh?(2小明家接有“220V 200W”電視機(jī)一臺(tái),“220V 1000W”電熱水器一臺(tái),“220V 800W”電飯煲一個(gè),問(wèn)最多還能接“220V 40W”的電燈多少盞? (3小明將家中其他的用電器關(guān)閉,只讓電熱水器正常工作30min,問(wèn)該電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)應(yīng)轉(zhuǎn)多少周?4、電動(dòng)摩托車實(shí)用、環(huán)保、污染少,很受人們的喜愛(ài).現(xiàn)有某型號(hào)的電動(dòng)摩托車的一些性能參數(shù)如表2

3、所示:表2 62dB(1若該電動(dòng)摩托車在行駛過(guò)程中輪胎與地面接觸的總面積為1.510-2m2,那么其載重量最大不能超過(guò)多少kg?(取g=10N/kg(2若該車以10m/s的速度勻速行駛時(shí),受到的阻力為50N,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為80%,求該車充一次電后,以所述情況行駛時(shí),最多能行駛多遠(yuǎn)?此過(guò)程中摩托車的工作電流是多大?5、福建省節(jié)能宣傳周的主題是:科學(xué)用電,共建節(jié)能型社會(huì)。提倡居民夏季期間空調(diào)溫度設(shè)定在2628。為響應(yīng)倡導(dǎo),小明將家中的一臺(tái)額定電壓為220V,制冷額定功率為1000W的空調(diào),溫度設(shè)定從原來(lái)24改為28,僅此一項(xiàng)措施,家中的電能表平均每天少走2.5kWh。求:(1這臺(tái)空調(diào)正常

4、制冷時(shí),工作電流是多少?(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)(2這臺(tái)空調(diào)一個(gè)月(按30天計(jì)算可節(jié)約電能多少kWh?(3若某邊遠(yuǎn)山區(qū)的“希望小學(xué)”,每間教室僅有兩盞“220V 40W”電燈,那么小明家中的這臺(tái)空調(diào)一個(gè)月所節(jié)約的電能,可供這兩盞電燈正常發(fā)光多少小時(shí)?6、電熱水器額定電壓 220V額定功率 2000W容量 50L電給我們生活帶來(lái)了極大的方便,但使用不當(dāng)也會(huì)造成危險(xiǎn)小明家電能表的幾個(gè)重要參數(shù)如圖12所示,家中鋪設(shè)電路所用的電線允許通過(guò)的最大電流為15A,家中已有用電器的總功率為2200W,最近又準(zhǔn)備購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)電熱水器,性能指標(biāo)如右表所示。這種電熱水器是否適合他家使用呢?小明對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了認(rèn)真地研究。

5、(1添置這么大功率的用電器,是否超過(guò)電能表的負(fù)荷?請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算寫(xiě)出你的看法。(2如果安裝了這臺(tái)電熱水器,家中所有用電器同時(shí)工作時(shí)的最大電流將達(dá)到_A,家中電路所用的電線_承受(選填“能,或“不能”。(3通過(guò)對(duì)以上問(wèn)題的研究,你認(rèn)為如果他家購(gòu)買(mǎi)了這臺(tái)電熱水器,在使用時(shí)應(yīng)該采取什么措施?請(qǐng)你為他家提出建議。(要求正確提出一條建議即可7、如圖所示,小宇做了一個(gè)可以調(diào)節(jié)亮度的迷你型夜燈,小燈泡上標(biāo)有“6V 3W”字樣,電源電壓為9V,變阻器的調(diào)節(jié)范圍是030。問(wèn):(1小燈泡的電阻為多大?(2閉合開(kāi)關(guān),變阻器的電阻調(diào)至多大時(shí),小燈泡會(huì)正常發(fā)光?(3閉合開(kāi)關(guān),當(dāng)變阻器接人電路中的阻值為15時(shí),電路中消耗的

6、總功率為多少?8、在圖16所示電路中,燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣,滑動(dòng)變阻器最大阻值R1=12,先閉合S1,將滑動(dòng)變阻器滑片P滑至左端,此時(shí)燈泡L正常發(fā)光.問(wèn):(1電源電壓是多大?燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻是多大?(2再閉合S2,電流表示數(shù)為0.8A,此時(shí)R2的電功率是多大?(3斷開(kāi)S2,當(dāng)滑片P滑至右端時(shí),燈泡L的實(shí)際功率是多大?9、如圖所示電路,已知電源電壓為6V,R1的阻值為2,R2的阻值為3,R3的阻值為6。求(1S1、S2都閉合時(shí)電流表的示數(shù);(2S1、S2都斷開(kāi)時(shí)電路的總功率。 10、某電熱杯的銘牌如下表所示。在某次燒水過(guò)程中,加在電熱杯兩端的實(shí)際電壓只有額定電壓的0.9倍,燒開(kāi)這杯

7、水的時(shí)間為5min。設(shè)電熱杯的電阻不變,請(qǐng)你求出:(1這次燒水過(guò)程中電熱杯的實(shí)際功率是多少?(2如果電熱杯在額定電壓下工作,那么燒同樣多的開(kāi)水需通電多長(zhǎng)時(shí)間?(設(shè)燒開(kāi)這杯水需要吸收的熱量不變且不計(jì)熱量損失XX牌電熱杯額定電壓 220V 額定功率700W頻率 50Hz 容量 0.5L11、如圖12甲所示,是小玲家中使用的電能表,圖12乙是她對(duì)自己家的用電器使用情況的記錄表。(1通過(guò)計(jì)算說(shuō)明表中所列的用電器能否同時(shí)使用?(2如果按小玲調(diào)查的用電器使用情況,她家一個(gè)月(按30天計(jì)共消耗電能多少KWh?12、某電水壺的銘牌如下表所示。(1電水壺在額定電壓下工作時(shí)的電流是多少?(2此電水壺正常工作5mi

8、n消耗多少電能?(3若實(shí)際電壓只有110V,則電水壺的實(shí)際功率是多少?(不考慮溫度對(duì)電阻的影響 13、如圖所示的電路中,電源電壓保護(hù)不變,沒(méi)有變阻器的最大陰值是40。閉合開(kāi)關(guān)S后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P 置于端時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A,電壓表的示數(shù)為6V。求(1電阻R1的阻值是多少? (2當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片置于a端時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)分別是多少?(3滑動(dòng)變阻器的滑片在a、b兩端點(diǎn)處時(shí),R1消耗的功率之比。14、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,汽車數(shù)量迅猛增長(zhǎng),汽車排放的尾氣造成的空氣污染越來(lái)越嚴(yán)重。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),汽車尾氣排放造成的空氣污染目前已占整個(gè)污染源的一半以上。在這種情況下,目前正在研制開(kāi)發(fā)的

9、太陽(yáng)能汽車具有更好的發(fā)展前景。如圖14所示是某研究所研制的太陽(yáng)能汽車,它是利用太陽(yáng)能電池將接收到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,再利用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的一種新型汽車。設(shè)太陽(yáng)光照射到電池板上的輻射功率為7kW。在晴朗的天氣,電池對(duì)著太陽(yáng)時(shí)產(chǎn)生的電壓為160V,并對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)提供12A的電流,請(qǐng)你求出:(1在這種情況下電動(dòng)機(jī)消耗的電功率是多大?(2如果這輛汽車的電動(dòng)機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%,當(dāng)汽車在水平路面上勻速行駛時(shí),受到的牽引力為180N,則在1min鐘內(nèi)這輛車行駛了多少米?二、綜合題(每空?分,共?分15、小芳家庭電路的一部分如圖11所示,未畫(huà)出的部分還接有正在工作的其他用電器.她要利用電路

10、中的電能表和手表測(cè)出圖11中電燈的電功率.(1電能表面的示意圖如圖12所示,表面上標(biāo)的“3000R/ kWh”表示什么?(2請(qǐng)你為小芳設(shè)計(jì)一合理的實(shí)驗(yàn)方案,要求:寫(xiě)出主要的實(shí)驗(yàn)步驟,寫(xiě)出電燈的電功率表達(dá)式(用實(shí)驗(yàn)測(cè)量的物理量表示 17、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),現(xiàn)代家用產(chǎn)品也在不斷更新.小明同學(xué)家想購(gòu)買(mǎi)新一代灶具-電磁灶(爐,以取代目前較普遍的燃?xì)庠?為此他通過(guò)調(diào)查和實(shí)驗(yàn),得到如下數(shù)據(jù): (1請(qǐng)將表格中的數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整.(2根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),說(shuō)出電磁灶(爐與燃?xì)庠钕啾扔心男┨攸c(diǎn)?參考答案一、計(jì)算題1、(1用電高峰期,干路中電流增大,導(dǎo)致線路分擔(dān)電壓過(guò)多,從而使得加在燈泡兩端電壓不足220V。(

11、本題若從線路上能量損耗的變化回答也可(2(3 2、(1I1=1.82A,P1=400W(2I2=3.64A,I=5.46A,P2=800W,P=1200W3、(1上月用電W用=366kWh-216kWh=150kWh(2電能表還能容納的電功率P=220V10A-200W-1000W-800W=200W燈泡的盞數(shù)n=200W/40W=5(3電熱水器做功為W=Pt=lkW0.5h=0.5kWh電能表應(yīng)轉(zhuǎn)的周數(shù)N=0.5kWh600r/(kWh=300r答:(1上月用電150kWh.(2最多還能接5盞“220V 40W”的電燈.(3電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)應(yīng)轉(zhuǎn)300轉(zhuǎn).4、(1輪胎對(duì)地面的最大壓力為F=pS=2

12、105Pa1.510-2m2=3000N車最大載重時(shí)總的質(zhì)量為m總=G/g=F/g=3000N/10N/kg=300kg所以車的最大載重量為m載max=m總-m車=300kg-80kg=220kg(2依題意,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能為W機(jī)=80%W電 所以,充一次電最多能行駛的距離為: 此過(guò)程所用時(shí)間為 所以,摩托車的工作電流為 或 所以工作電流為答:(1載重量最大不能超過(guò)220kg.(2充一次電以本題所述的情況行駛時(shí),最多能走5.6104m.此過(guò)程中該車的工作電流為13A.5、(1約4.5A (2750kWh (3937.5h6、(1P總=UI=220V20A=4400W P=2200W+2000W

13、=4200W4400W 所以,沒(méi)有超過(guò)電能表的負(fù)荷(219.1A,不能(3家中的用電器不要同時(shí)使用;更換家庭電路所用的電線(4W=Pt=2kWlh30=60kWh 每月需電費(fèi)600.55元=33元7、(112(26(33w8、(1由于燈L正常發(fā)光,所以U = U額 = 6V燈泡電阻R L = U額2/P額 = (6V2/3W =12(2 S1、S2均閉合,R2與燈L并聯(lián),I = 0.8A燈泡中的電流I L = P額/U額= 3W/6V = 0.5AR2中的電流I2 = I-I L = 0.8A- 0.5A = 0.3AR2的電功率P2 = U2I2 = UI2 = 6V0.3A =1.8W(3

14、P滑到右端時(shí),R1與 L 串聯(lián)電路總電流I3= U/(R1+R L = 6V/(12+12 = 0.25A燈泡實(shí)際功率P 實(shí) = I32R L = (0.25A212 = 0.75W9、S1、S2都閉合時(shí),R2、R3并聯(lián)總電流I=U/ R2+ U/ R3=6/3+6/6A=3AS1、S2都斷開(kāi)時(shí),R1、R2串聯(lián)總功率P=U2/( R1+R2=36/(2+3W=7.2W 答:電流表示數(shù)為3A,總功率為7.2W。10、(1由和P=UI 得:則 電熱杯的實(shí)際功率P實(shí)=0.81 P額=0.81700W=567W(2由題意知Q=W=P實(shí)t實(shí)=P額t額 得(或t額=243s答:電熱杯的實(shí)際功率567W;在額定電壓下燒同樣多的開(kāi)水需用4.05min。解法二:(1 由和P=UI 得 所以電熱杯的電阻 電熱杯的實(shí)際功率是(2見(jiàn)解法一11、(1P最大=IU=220V10A=2200WP總=40W2+5W4+150W+750W+150W=1150W 1150W2200W各種電器能同時(shí)使用(1 W=P1t1+P2t2+P3t3+P4t4+P5t5 =0.04kW23h+0.005kW43h+0.15kW4h+0.75kW2/3h+0.15kW8h =2.6kWhW總=30W=302.6kWh=78kWh12、(16.82A (24.5105J (3375W13、當(dāng)滑片在b端時(shí),I b =0.3A U=6