电功率和电与热计算题要点.docx

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电功率和电与热计算题要点

电功率计算题

1．图1所示的电路中，电阻R1=10Ω，电源电压保持不变，闭合开关后，电流表A1的示数为0.6A，干路中电流表A的示数为0.9A求：

（1R1两端的电压；（2通过R2的电流；（3R2的阻值；

（4通电20s，电路消耗的电能。

2.如图所示为电吹风的电路原理图。

电动机M上标有“220V100W”字样，电热丝的电阻R＝额定88Ω。

求：

⑴闭合S1，断开S2，正常工作当送风8min，消耗的电能；⑵闭合S1，S2，正常工作当送热风时，电路消耗的总功率。

3.如图所示的电路中，电源电压为3V，R为阻值未知的定值电阻，小灯泡L的规格为“6V3W”，若小灯泡的阻值不随温度变化，闭合开关S后，电流表的示数为0.55A。

求：

（1）小灯泡的电阻；

（2）小灯泡的实际功率；（3）定值电阻R的阻值。

4、如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12V，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω0.5A”字样的滑动变阻器．R3为标有“3V0.9W”字样的定值电阻．

（1）当开关同时闭合时，电流表的示数为0.3A，求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率．

5.生活中大多数电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，小锐同学利用电压为6V的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图15所示的电路来探究电热器多档位的问题。

已知R1=10Ω，R2=30Ω，请计算:

（1）S1、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是多少?

（2）S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能是多少?

（3）该电路的最大功率和最小功率之比是多少?

6.如图所示的电路中，电源电压恒为6V．

（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S1，S3，断开S2时，小灯泡正常发光，电流表示数为0.9A，求通电10s灯泡消耗的电能；

（3）只闭合开关S2，断开S1，S3，求小灯泡实际的电功率（假设小灯泡的电阻不变）．

7小刚设计了一种小鸡孵化器的电路模型，如图所示，在一般情况下，只需灯光照明，温度较低时，则需要加热．电源电压为72V，R1为定值电阻，R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“200Ω3A”的字样，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，灯泡上标有“12V3W”的字样．

（1）灯泡正常工作时的电流是多大？

（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡正常工作，求R1的阻值．

（3）S、S1、S2均闭合时，求R2上消耗电功率的最小值和最大值．

8.如图所示，变阻器R2上标有“20Ω1A”的字样。

只闭合开关S1，将变阻器滑片P移到

中点时，电流表A1示数为0.2A，灯泡L的实际功率为0.8W；闭合开关S1、S2，将变阻器滑片P移到a端时，灯泡正常发光，电流

表A1示数为0.4A，此时电压表示数是多少？

电

阻R1的阻值是多少？

灯泡L的额定功率是多少？

（不考虑温度对灯丝电阻的影响）

9.如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“12V6W”字样，闭合开关S．

（1）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表的读数为1.7A，小灯泡恰能正常发光，求滑动变阻器的最大阻值。

（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在最右端，求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率。

10.寒寒在学习了滑动变阻器的原理后，用铅笔芯代替电阻线制作了一盏实验台灯。

如图所

示是台灯的原理图，AB表示铅笔芯，P是滑片，寒寒选择的小灯泡L上标有“6V3W”的字样。

闭合开关S后，把滑片P移到A端时，小灯泡正常发光；把滑片P移到B端时，电流表的示数为0.2A．（小灯泡的阻值不随温度变化）求：

（1）小灯泡的电阻

（2）铅笔芯的最大阻值

（3）当滑片P滑到B端时，小灯泡的实际功率

11.小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路，如图19所示。

她选用的电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V6W”、滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样。

若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关s后，问：

（1小灯泡正常发光时的电阻是多少?

（2当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少?

（3当滑动变阻器的滑片P移到a端时，会出现的情况是什么?

12．如图所示，电源电压恒定不变，R2的阻值为8Ω，小灯泡L上标有“6V3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变。

若闭合S1、S2，断开S3，小灯泡刚好正常发光，此时电压表○V的示数为3V，那么：

（1）小灯泡L的电阻为多大？

（2）电压电压为多少？

（3）R1电阻为多大？

（4）若闭合S1、S3，断开S2，并移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大。

这个最大

的功率等于多少？

13如图所示，电源电压保持12V不变，L是标有“12V6W”的小灯泡，其电阻

不随温度变化，R=20Ω.

（1）当S、S1闭合、S2断开，且P位于滑动变阻器R0的中点时，电流表示数为0.4A.求滑动变阻器R0的最大阻值.

（2）当S、S1、S2都闭合，且P位于a端时，求电流表的示数.

（3）要使电路中的总功率最小，请指出开关S、S1、S2的开闭情况和滑片P的位置，并求出此时的最小功率.

R1

14.灯L标有“6V3W”字样，滑动变阻器R2的最大电阻为12Ω，R1=12Ω，当开关S1闭合，S2、S3断开，滑片P滑至滑动变阻器a端时，灯L恰好正常发光。

试求：

（1）电源电压是多少？

（2）灯L正常发光时的电流和电阻各是多少？

（3）当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R

中点时，电流表的示数和

此时电路消耗的总功率各是多少？

15、交通法规禁止酒后驾驶，为加强检查力度，酒精测试仪被广泛应用。

如图甲所示是酒精测试仪简化的工作电路，已知电源E的电压U＝4V，定值电阻Ro＝20Ω。

图中酒精气体传感器电阻Rt的阻值随酒精气体浓度的变化关系如图乙所示，电压表示数的变化对应了不同的酒精气体浓度。

以酒精气体浓度≥0.2mg/ml为酒驾判断标准，求：

（1当被检者的酒精气体浓度为0时，电压表的示数；

（2当电压表的示数为2V时，被检者是否判断为酒驾，此时传感器电阻Rt消耗的电功率。

16．如图所示，黑匣子上有A、B、C三个接线柱，内部只有一个电压恒为6V的电源和两个定值电阻R1、R2（R1>R2。

当电流表分别连接到接线柱AB、AC、BC时，电流表示数如下表所（1请将上表填写完整。

（2第3次实验时，电流为零，说明BC之间____（填“有”或“没有”电源。

（3若用导线同时把AB、AC连接起来，电路可能消耗的总功率为多大?

6

17.目前研制的超导限流器，在电流小于某值时，其电阻为零；电流大于某值时，其电阻为一定值．将超导限流器接入电路中，当电流突然变大到大于某一值时，超导限流器瞬间具有一定阻值，保护整个电路．如图甲，是某种超导限流器的电阻随电流变化的关系，如图乙，

将该超导限流器和用电器M串联后接在电压为5×104

V的高压电源上．求：

（1）当电路中的电流为30A时，用电器M消耗的电功率是多大？

（2）当用电器M短路后，该超导限流器能够保护这个电路，R0不能大于某一值，这个值是多大？

18.灯泡L标着“6V6W”，求：

（1）灯泡L正常发光时的电流和电阻

（2）如图17所示，把灯泡L与电压恒为6V的电源相接，

在t=0s时刻，合上开关S，测得流过灯泡L的电流与通电时间关系如图18所示,

1、合上开关S瞬间，流过灯泡的电流多大？

2、哪一时刻开始灯泡正常发光？

3、合上开关瞬间灯泡的电阻为R1，正常发光时电阻为R2，求R1/R2

19.小满了解到从2012年10月1日起禁止进口和销售100W及以上普通照明白炽灯，推广使用节能灯，于是马上买来“220V20W”的节能灯（图18乙），与“220V100W”的白炽灯（图18甲）做了对比实验，发现两灯发光效果相当。

（1）试计算换用这只节能灯和使用原来的白炽灯相比，一年工作2000h节约的电能。

（2）若实际电压为200V，求该节能灯的实际功率。

（结果保留整数）

7

甲乙20.如图甲所示，额定电压为20V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入点路，电源电压为24V．灯泡L的I﹣U图象如图乙所示，当灯泡正常发光时，求：

（1

）通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率

（2）滑动变阻器接入电路的阻值．

21.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“100Ω2A”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：

⑴电阻R2的阻值。

⑵通电10秒钟，电流通过电阻R2所做的功W2。

⑶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。

22.伏安法测量额定电压为2伏的小灯泡的额定功率，实验时按甲图连接电路，电源电压为

3伏，移动滑动变阻器滑片，读出电压表和电流表示数绘制成I-U的图像如图乙。

（1根据乙图中数据，计算小灯泡的额定功率。

（2当小灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路的电阻为多大

?

（3从乙图可知通电灯丝的电阻不恒定，实验中影响灯丝电阻变化的因素是

_____________

8

23．如图所示的电路中，电源电压和灯L的电阻均保持不变，灯l标有“9V9W”字样。

（1求灯L正常发光时的电阻；

（2当R的滑片P位于a端，闭合S1、断开S2时，灯L两端的实际电压为额定电压的2／3，求此时灯L工作lmin所消耗的电能是多少?

（3当R的滑片P位于中点c，闭合开关S1、S2时，电流表的示数为3A，求滑动变阻器消耗的电功率。

24.如图所示的电路中，灯泡L上标有“12V9W”字样，滑动变阻器的最大阻值为R1，电源电压保持不变。

当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光，两电流表指针位置相同；当开关S1、S2断开，S3闭合时，改变滑片P的位置，使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1和R1/4，在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等。

（灯泡电阻不随温度的变化而改变）求：

（1）电源电压；

（2）R2的阻值；

（3）电路在何种状态下消耗的功率最小，最小功率是多少？

25．如图17所示，L上标有“6V3W”字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，变阻器R的最大电阻为100Ω。

只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia。

只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图18所示；当滑片置于b点时，电压表示数Ub=8V，电流表示数为Ib。

已知Ra∶R0=12∶5，Ia∶Ib=3∶5。

（灯丝电阻不随温度变化）求：

（1）小灯泡的电阻；

（2）定值电阻R0和电源电压；

（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少。

图17

16

UUmax

图18

9

26．“赛龙舟”是端午节里的传统节目。

小安同学自制了一个卡通龙舟，她想用亮度可调节

的红、绿灯做它的眼睛。

她选用规格为“12V6W”的红灯和“12V12W”的绿灯及“24Ω2A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路。

当闭合开关S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光（电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。

求：

（1）两灯都正常发光时电流表的示数为多少?

（2）该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少?

27.如图8所示．电路中电源电压可调，小灯泡L1标有“6V6W”的字样，小灯泡L2、L3标有“6V12W”的字样（假设小灯泡电阻不变

（1闭合S2，断开S1、S3，，调节电源电压使电压表V2的示数为6V，求L2的实际功率。

（2闭合S1、S3断开S2，调节电源电压使电压表V1的示数为3V,求L1的电阻．

（3闭合S1、S2、S3，画出此时的等效电路图,调节电源电压为18V，求此时L3的实际功率。

10

28.2010年6月1日，我国对空调产品实行新的能效国家标准，将能效分为1、2、3三个等级，等级1表示产品最节能，等级2表示产品比较节能，等级3表示产品的能效为我国市场的平均水平。

如图31所示为A、B两台家用空调的能效标识。

（1）按照图中所给的输入功率，求出空调A在220V电压下工作时的电流大小？

（2）若每台空调一年均使用1000h，求出使用一年，空调A比空调B节约多少电能？

这些

电能可供一盏额定功率为40W的日光灯正常工作多长时间？

A

B

图31

电与热计算题

1.如图所示是家用饮水机的工作原理电路，其中S是温度控制开关，当水温升高到一定温度时，饮水机从加热状态自动切换到保温状态，已知电阻R0=55Ω，R=2365Ω.

（1）当开关S处于“2”挡时，通过电阻R和R0的电流强度各为多大？

（2）当开关S分别处于“1”挡和“2”挡时，饮水机的总功率各是多少？

（3）请判断当开关S处于“1”挡时，饮水机处于加热状态还是保温状态？

简述理由。

2.某型号的家用电饭煲有两，其原理如图所示．“1”挡是保温焖饭，“2”挡是高温烧煮．若已知电阻R0=44Ω，R=2156Ω，求：

（1当开关S置于“1”挡时，电路中的电流I1和R0两端的电压U0；（2当开关S置于“2”挡时，电饭煲高温烧煮的功率P．

3.目前我国大力提倡节约型社会理念，在城乡家庭中广泛使用一种高效节能灯（如图）．一支功率为11W的节能灯亮度相当于60W的白炽灯．下面有三个相关问题请你帮助解决：

（1）一只额定功率为11W的这种节能灯，正常发光时电流是多少？

（2）将60W的白炽灯改用llW的这种节能灯，每晚按5h算，一个月（30天）能节约多少kW•h的电？

（3）节约的这些电能可将多少千克20℃的水烧至100℃？

[C水=4.2×103

J/kg•℃），计算结果保留一位小数]．

4．家庭用的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态。

加热前温控开关S1处于闭合状态，闭合开关S后饮水机开始加热，当水箱内水温达到98℃时温控开关S1自动断开，饮水机处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热。

饮水机的铭牌数据与电路原理

求：

（1）正常加热时通过饮水机的电流；

（2）正常加热时电阻R2的阻值；

（3）若饮水机重新加热一次的时间为5min，加热一次消耗的电能。

5.如右图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为120W。

（1要送冷风，选择开关应放在______位置；要送热风，选择开关应放在_______位置。

（填“A”、“B”或“C”（2若电吹风在额定电压下工作，送冷风时，通电8min电流所做的功是多少?

（3若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为560W，则电热丝R的阻值应为多大？

6.寒冷的冬天，小明给住在农村的奶奶买了一个如图15所示的“暖手宝”，铭牌如表1所示，请回答下列问题：

（1）该“暖手宝”正常工作时通过的电流和电阻各是多少？

（2）该“暖手宝”正常工作3分钟产生的热量是多少？

（3）小明奶奶家离变电站较远变电站输出的电压为220V），输电导线的总电阻为11Ω，当小明在奶奶家断开其它用电器只使用该“暖手宝”时，“暖手宝”消耗的实际功率是多少？

（小数后面保留一位小数，不考虑温度对电阻的影响）

7.下图是一种调温型电热毯的电路示意图，R1和R2是两根相同的电热丝。

图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关，“三刀”（即AB、CD、EF三个滑片）只能同时并排向左或向右滑动，使开关处于“1”、“2”、“3”、“4”档中的某一档位上。

当开关处于“4”档时，电热毯不发热；当开关处于其他三档中的某一档位时，电热毯的最小发热功率为30W。

（1）电热毯以最小发热功率工作时，流过电路中的电流为A。

（结果保留两位小数）

（2）开关分别处于“1”、“2”档时，电热毯的发热功率分别为W、W。

（3）开关分别处于“3”档时，电热毯工作30分钟产生的热量是多少焦？

8．某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示，额定电压为220V、最大功率为440W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成，调温电阻R是可变电阻，其最大阻值为110Ω。

电阻值均不受温度影响。

（1）定值电阻R0的阻值是多大？

（2）该电熨斗工作时的最小功率多大？

此时通过电路的电流是多大？

（3）假设电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗温度t的关系如图乙所示，请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围。

乙

t/℃

50甲

220V

9.用豆浆机制作豆浆的过程是:

按合适的比例把豆料、清水放人豆浆机中、经过预热、打浆、加热等程序.即可制成熟豆浆.某豆桨机的参数如下表

:

一次打浆要向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，需13min完成加工过程，其工作信息如图14所示.请解答下列问题

:

（1根据工作信息图可知、从第6min至第9niin为第一段加热过程，求这段过程中豆浆

吸收的热量是多少?

（c豆浆=4.Ox103J（kg.℃）（2}豆浆机正常工作完成一次豆浆制作，共消耗多少电能?

10、电热加湿器工作原理：

加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。

下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。

（1）若加热前水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3分钟，则电热槽中水的质量是多少千克？

（不计热损失，c水=4.2×103

J/（kg·℃），结果保留两位小数）（3分）

（2）加湿器在低档时的发热功率；（3分）（3）对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议。

（1分）

额定电压220V额定最大发热功率400W水箱容积4L适用面积40～60m2

11．小波的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机。

下表是这个豆浆机的主要技术参数。

如图甲所示是豆浆机的主要结构：

中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸。

图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“P－t”图象。

请解答下列问题：

甲乙

（1豆浆机正常加热时的电流是多少？

（2豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？

（3豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

12、图示为某种家用电热水器工作电路的简化图．表中为其三种加热模式的相关参数．

（1）该电热水器的插头应接入孔插座．

（2）若该电热水器按“加热模式1”连续正常工作10min，通过发热电阻的电流是多少？

产生的热量是多少？

（计算结果保留两位小数）

（3）若该电热水器连续正常工作15min，消耗电能0.55hkW．通过计算说明该电热水器采用了哪种加热模式．

P/W

t/min

13.培养菌种需要在恒温下进行．如图所示为探究小组设计的恒温箱的简易图．他们将一段阻值为720Ω的电热丝接入电源电压为36V的电路中（假设电热丝阻值不随温度变化），请解答下列问题：

（1）电路工作时通过电热丝的电流是多少安？

（2）电热丝工作1h所消耗的电能是多少焦耳？

（3）为了保证某种菌种的培养，恒温箱的发热功率应调整为12W．在不改变电源电压和原电热丝的情况下，需在箱内串联一个阻值为多大的电热丝？

14.学习了电学知识之后，小亮研究家中具有保温功能的电饭锅，画出电饭锅的电路原理图如图所示，电饭锅的铭牌上部分内容如下表．220V额定电压1100W加热功率44W保温功率3L最大容积

（1）R1、R2中哪个是加热电阻？

要使电饭锅加热，开关S闭合还是断开？

（2）电饭锅正常加热时，电路的电流是多大？

（3）电路中电阻R1、R2的阻值各是多大？

保温时，R1、R2产生的电热之比是多少？

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15.如图1、图2所示是我们常见的可调节亮度的台灯及电路图，变阻器R的最大电阻值为2200Ω，台灯灯泡的铭牌如图3所示．求：

（1）台灯灯泡的电阻．

（2）灯泡正常发光时的电流．（3）台灯处在最省电时的工作状态时，灯泡的电功率．16．小芸爸爸在商店选中一款速热式电热水器，小芸阅读说明书后知道该电热水器的额定功率是4400W．额定电压是220V，工作电路图如图所示（图中R是给水加热的电阻），小芸向爸爸指出该电热水器夏天4400W的额定功率过大，浪费电能，冬天4400W的额定功率过小，不能满足人对热水的需要．两人交流讨论后根据自家的实际情况，从节约、低碳、环保的角度，提出了以下选购要求：

①该电热水器额定电压是220V；②夏天额定功率是2200W，春、秋两季额定功率是4400W，冬季额定功率是6600W．求：

（1）如图所示，该电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能？

（2）如图所示，该电热水器正常工作时，电路中电流强度是多大？

（3）请你用两个加热电阻R1，R2和两个开关S1，S2设计出符合小芸以上①、②两个选购要求的电热水器加热工作电路图（画在答题卡的指定位置），并计算出加热电阻R1和R2的阻值各是多大？

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