功率計(jì)算題訓(xùn)練

1、功率計(jì)算題訓(xùn)練一 計(jì)算題(共8小題)1 如圖所示是XX型” 220V 1000W“電飯煲的原理圖它有高溫和保溫兩檔， 通過單刀雙擲開關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，Ro為電阻絲當(dāng)開關(guān)S接高溫檔時(shí)，電路的功率 為1000W;當(dāng)開關(guān)S接保溫檔時(shí)，電路的總功率為 22W求：(1) 電飯煲在高溫檔時(shí)，開關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接？(2) 電熱絲R0的阻值多大？(3) 當(dāng)電飯煲在保溫時(shí)，實(shí)際電流多大？保溫5min，電熱絲R0消耗的電能為 多少？2.有一種掛式電熱水器內(nèi)部簡化電路如圖所示，該熱水器設(shè)有高、中、低三檔， 已知電熱絲Ri=55Q,高檔加熱功率為1100W，電熱轉(zhuǎn)化效率為80%,水的比熱 容為 4.2 X 103J/k

2、g?C).求：(1) 將2kg水從20 T加熱到75 T需要吸收多少熱量；(2) 用高檔將2kg水從20T加熱到75C需要多少時(shí)間；(3) 只閉合S S?時(shí)，電熱水器的電功率是多少.1ith <i22OV «13母親為了給小林增加營養(yǎng)，買了一臺(tái)全自動(dòng)米糊機(jī)，如圖(甲)所示米糊 機(jī)的主要結(jié)構(gòu)：中間部分是一個(gè)帶可動(dòng)刀頭的電動(dòng)機(jī)， 用來將原料粉碎打漿；外“I ”圖象表格部是一個(gè)金屬圓環(huán)形狀的電熱管，用來對液體加熱如圖(乙)所示是米糊機(jī)正內(nèi)是主要技術(shù)參數(shù).額定容積1.5L加熱功率1000W額定電壓220V電機(jī)功率130W額定頻率50Hz機(jī)器凈重1.9kg整機(jī)尺寸232X 174X298

3、cm常工作時(shí)，做一次米糊的過程中，電熱管和電動(dòng)機(jī)交替工作的請問：(1) 米糊機(jī)正常工作時(shí)的電熱管中的電流是多大？(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))(2) 米糊機(jī)正常工作時(shí)做一次米棚，消耗的電能是多少？(3) 米糊機(jī)在正常工作狀態(tài)下做一次米糊，若各類原料和清水總質(zhì)量為1.5kg, 初溫為20C，米糊沸騰時(shí)溫度是100C，電熱管的加熱效率是多少？(已知原料 和清水的混合物的比熱容及米糊的比熱容均為 4.0X 10J/ (kg?C )，計(jì)算結(jié)果保 留百分?jǐn)?shù)整數(shù)).4.如圖是某家用電熱水器的簡化電路圖，溫控開關(guān)S可根據(jù)水溫自動(dòng)切換加熱和保溫兩種狀態(tài)，R、R2是發(fā)熱電阻,熱水器主要參數(shù)如下表.水的比熱容為4.2X

4、 103J/ (kg?°C)額定電壓220V容積30L加熱功率2000W保溫功率800W(1)開關(guān)S跳至觸點(diǎn)位置時(shí)，熱水器進(jìn)入保溫狀態(tài)，水箱內(nèi)裝滿水時(shí)，水的質(zhì)量為kg.(2) F2的阻值為多大？(3) 水箱中裝滿初溫為25C的水，加熱使溫度升高到55C，水需要吸收多少熱 量？(4) 在上述加熱狀態(tài)下，熱水器正常工作 35min需消耗多少電能？加熱效率是 多少？5.電阻式傳感器被廣泛應(yīng)用與測力、測壓、稱重，它的核心部分是一只可變電 阻，一同學(xué)用如圖甲所示電路研究某電阻式傳感器的特性，圖中甩為定值電阻，R為電阻式傳感器，當(dāng)控制其阻值從 0變?yōu)?0Q,測得傳感器消耗的電功率與通 過它的電流

5、關(guān)系圖象如圖乙所示，已知電源電壓恒定不(1) 當(dāng)通過傳感器的電流為(2) 求Pi的值；(3) 求Ro的阻值.0.1A時(shí)，傳感器的電阻為Q;6已知A燈標(biāo)著6V3W，B燈標(biāo)著“ 6V6W，滑動(dòng)變阻器R規(guī)格“ 50 dA”. A燈和B燈中電流隨兩端電壓變化關(guān)系的圖象如圖甲所示.則:0.2 0. 4 0. 6 0.8 L 0 矽削 甲乙(1) 將A、B兩燈并聯(lián)接在6V電源兩端，求30min內(nèi)電路消耗的電能;(2) 將A、B兩燈串聯(lián)接在某電源兩端，使 A燈恰好正常發(fā)光，求此時(shí)B燈電阻；(3) 將A燈與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在12V電源兩端，如圖乙所示.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變 阻器，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的功率是 A燈功率的2倍時(shí)

6、，求滑動(dòng)變阻器的功率.7如圖所示（甲）電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖 （乙）中的AC BC兩直線表示.求:（2）電源的電壓和電阻r阻值（3）變阻器滑動(dòng)片從一端滑到另一端的過程中，變阻器消耗的最大電功率.8.如圖所示是小明家電飯煲銘牌，有額定功率高、中、低三檔，但中、低檔已 模糊不清.從說明書中的電路圖可知，內(nèi)部有兩根電阻絲，每根電阻絲的阻值均 為110Q （設(shè)電阻絲阻值恒定不變），中檔是一根電阻絲接入電路，低檔是兩根電 阻絲串聯(lián)接入電路.把電飯煲接在正常的家庭電路中使用.求：定電壓220V頻率50Hz額定功率 高檔 900W中檔低檔（

7、1）當(dāng)電飯煲使用中檔時(shí)，通過它的電流是多少？當(dāng)電飯煲使用低檔時(shí)，它消 耗的電功率多大？（2）若使用高檔，電飯煲正常工作 20min，消耗的電能是多少？如圖所示是小 明家的電能表，在這過程中若小明家只使用電飯煲，則電能表轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)多少圈？（3） 晚上，由于是用電高峰期，該電飯煲的實(shí)際工作電壓只有200V,加熱效率 為80%，求利用高檔功率把2kg的水從20C加熱到80C需要多長時(shí)間？092才22DV5(10)AEaL600R/kw-li功率計(jì)算題訓(xùn)練參考答案與試題解析計(jì)算題(共8小題)1 如圖所示是XX型” 220V 1000W“電飯煲的原理圖它有高溫和保溫兩檔， 通過單刀雙擲開關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，Ro

8、為電阻絲當(dāng)開關(guān)S接高溫檔時(shí)，電路的功率 為1000W；當(dāng)開關(guān)S接保溫檔時(shí)，電路的總功率為 22W求：(1) 電飯煲在高溫檔時(shí)，開關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接？(2) 電熱絲R0的阻值多大？(3) 當(dāng)電飯煲在保溫時(shí)，實(shí)際電流多大？保溫5min，電熱絲R0消耗的電能為多少?【解答】解：(1)由P】 可知，在電壓U 一定時(shí)，電阻R越小，電功率越大,R由電路圖可知，S應(yīng)接2觸點(diǎn)時(shí)，電路為Rd的簡單電路，電路電阻最小，此時(shí)電飯煲功率最大，電飯煲在高溫檔；=（2207） 21000W(2) 電飯煲在高溫?fù)鯐r(shí)，電路為 Rd的簡單電路, 由P二-可得，電熱絲Ro的阻值：=48.4 Q(3) 由P=UI可得，當(dāng)電飯煲在

9、保溫時(shí)實(shí)際電流：P保溫22W|= 二“” =0 1AIU 器 0V A保溫5min，電熱絲Fb消耗的電能：W0=I2R0t= (0.1A) 2X 48.4 QX 5X 60s=145.2J答：(1)電飯煲在高溫檔時(shí)，開關(guān)S應(yīng)與2觸點(diǎn)連接;(2)電熱絲R0的阻值為48.4 Q(3)當(dāng)電飯煲在保溫時(shí)，實(shí)際電流為0.1A;保溫5min，電熱絲Rd消耗的電能為 145.2J.2.有一種掛式電熱水器內(nèi)部簡化電路如圖所示，該熱水器設(shè)有高、中、低三檔， 已知電熱絲Ri=55Q,高檔加熱功率為1100W，電熱轉(zhuǎn)化效率為80%,水的比熱 容為 4.2 X 103J/kg?C).求：(1) 將2kg水從20 C加

10、熱到75 T需要吸收多少熱量；(2) 用高檔將2kg水從20T加熱到75C需要多少時(shí)間；(3) 只閉合S S2時(shí)，電熱水器的電功率是多少.【解答】解：(1)水吸收的熱量:Q 吸=cm (t - to) =4.2X 103J/ (kg?E )X 2kgX( 75°C - 20°C ) =4.62X 105J；(2)由n=X 100%可得，消耗的電能：W=" = J -=5.775X 105J,T1 SOW'由p可得，需要的加熱時(shí)間：週=5. TT5圣1護(hù)J1KJ0W=525s；(3)由電路圖可知，閉合 S、S、9時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電路的總電阻最小，電路的總

11、功率最大，熱水器處于高檔, 此時(shí)電熱絲R1的功率P1= 丄=880W，艮 55因電路的總功率等于各用電器功率之和，所以，電熱絲R2的功率P2=P高-P1=1100W- 880W=220W;只閉合S S時(shí)，電路為R2的簡單電路，因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以，電熱水器的電功率為220W.答：(1)將2kg水從20 C加熱到75 C需要吸收4.62 X10J的熱量;(2) 用高檔將2kg水從20C加熱到75C需要525s；(3) 只閉合S色時(shí)，電熱水器的電功率是220W.3母親為了給小林增加營養(yǎng)，買了一臺(tái)全自動(dòng)米糊機(jī)，如圖(甲)所示米糊機(jī)的主要結(jié)構(gòu)：中間部分是一個(gè)帶可動(dòng)刀頭的電動(dòng)機(jī)，

12、用來將原料粉碎打漿；外“I ”圖象.表格部是一個(gè)金屬圓環(huán)形狀的電熱管，用來對液體加熱.如圖(乙)所示是米糊機(jī)正內(nèi)是主要技術(shù)參數(shù).額定容積1.5L加熱功率1000W額定電壓220V電機(jī)功率130W額定頻率50Hz機(jī)器凈重1.9kg整機(jī)尺寸232X 174X298cm常工作時(shí)，做一次米糊的過程中，電熱管和電動(dòng)機(jī)交替工作的請問:(1) 米糊機(jī)正常工作時(shí)的電熱管中的電流是多大？(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))(2) 米糊機(jī)正常工作時(shí)做一次米棚，消耗的電能是多少？(3) 米糊機(jī)在正常工作狀態(tài)下做一次米糊，若各類原料和清水總質(zhì)量為1.5kg,初溫為20E，米糊沸騰時(shí)溫度是100C，電熱管的加熱效率是多少？(已知原

13、料和清水的混合物的比熱容及米糊的比熱容均為4.0X 10J/ (kg?C )，計(jì)算結(jié)果保留百分?jǐn)?shù)整數(shù))=P|=L00QWl=U220V【解答】解:Ii(1) 由P=UI可得，米糊機(jī)正常加熱時(shí)的電流:(2) 由乙圖可知：加熱時(shí)間ti=9min=540s,電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間t2=2min=120s,加熱消耗的電能:Wi=Piti=1000WX 540s=5.4X 105J,電動(dòng)機(jī)工作消耗的電能：W2=F2t2=130WX 120s=1.56X 104J,米糊機(jī)正常工作做一次米糊總共消耗的電能：W=Wi+W2=5.4X 105J+1.56X 104J=5.556X 105J.(3) 米糊吸收的熱量為：Q

14、 吸=cm (t - t0)=4.0X 103J/ (kg?°C) X 1.5kgX (100°C -20C) =4.8X 105j；n 艷x 100%=展卞 1 °:X 100%=89%W15. 4X 105J答：(1)米糊機(jī)正常工作時(shí)的電熱管中的電流是4.55A;(2) 米糊機(jī)正常工作時(shí)做一次米棚，消耗的電能是5.556X 105J；(3) 電熱管的加熱效率是89%.4. 如圖是某家用電熱水器的簡化電路圖，溫控開關(guān)S可根據(jù)水溫自動(dòng)切換加熱和保溫兩種狀態(tài)，R、R.是發(fā)熱電阻，熱水器主要參數(shù)如下表.水的比熱容為4.2X 103J/ (kg?C )額定電壓220V容

15、積30L加熱功率2000W保溫功率800W(1) 開關(guān)S跳至 b觸點(diǎn)位置時(shí)，熱水器進(jìn)入保溫狀態(tài)，水箱內(nèi)裝滿水時(shí)，水的質(zhì)量為 30 kg.(2) Fb的阻值為多大？(3) 水箱中裝滿初溫為25C的水，加熱使溫度升高到55C，水需要吸收多少熱量？(4) 在上述加熱狀態(tài)下，熱水器正常工作35min需消耗多少電能？加熱效率是多少?【解答】解：(1)由電路圖可知，開關(guān)S跳至b觸點(diǎn)位置時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路電阻較大，開關(guān)S跳至a觸點(diǎn)位置時(shí)，只有電阻R1接入電路，電阻 局被短路，tT2此時(shí)電路電阻較小，電源電壓U 一定，由P二一可知，電阻越大，電路功率越小, 電阻越小，電熱水器功率越大，因此當(dāng)開關(guān)S跳至b觸點(diǎn)

16、位置時(shí)，電路阻值較大, 電功率較小，電熱水器處于保溫狀態(tài).已知電熱水器的容積V=30L=30dm?=0.03m3,由卩=可知，水的質(zhì)量：Vm=p V=1.（X 103kg/m3x 0.03m3=30kg,(2)當(dāng)開關(guān)S跳至a觸點(diǎn)位置時(shí)，只有電阻Ri接入電路, rr2由P= 可知，電阻阻值：RRi=U2W熱=（220V）2=24.2 Q開關(guān)S跳至b觸點(diǎn)位置時(shí)，兩電阻串聯(lián)，由P=J可知：P保溫= W ，即800W-亞器)2,尺1+%24. 2 + R2解得 R2=36.3 Q(3) 水吸收的熱量 Q=cmAt=4.2 X 103J/ (kg?°C )X 30kgX( 55°C

17、- 25°C) =3.78X 106J.(4) 由P斗可得，加熱狀態(tài)下，熱水器正常工作35min需消耗電能 W=P加熱t(yī)=2000WX 35X 60s=4.2X 106J.加熱效率 n=X 100%=： IX 100%=90% 叫4.2X10eJ答：(1) b; 30;(2) F2的阻值為36.3 Q(3) 水箱中裝滿初溫為25C的水，加熱使溫度升高到55C ,水需要吸3.78X 106J熱量；(4) 在上述加熱狀態(tài)下，熱水器正常工作35min需消耗4.2X106J電能，加熱效率是90%.5. 電阻式傳感器被廣泛應(yīng)用與測力、測壓、稱重，它的核心部分是一只可變電 阻，一同學(xué)用如圖甲所示

18、電路研究某電阻式傳感器的特性，圖中R0為定值電阻,R為電阻式傳感器，當(dāng)控制其阻值從 0變?yōu)?0Q,測得傳感器消耗的電功率與通 過它的電流關(guān)系圖象如圖乙所示，已知電源電壓恒定不MV圖乙(1)當(dāng)通過傳感器的電流為0.1A時(shí)，傳感器的電阻為60 Q;(2)(3)求Pi的值；求Ro的阻值.【解答】解：由電路圖可知, 電路中的電流.R與Ro串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測變.因電源的電壓不變，所以,0.1AX( R0+6OQ) =0.5AX Ro, 解得：Ro=15Q.答：(1) 60;(2) Pi 的值為 0.6W;(3) F0的阻值為15Q.6 .已知A燈標(biāo)著“ 6V3W , B燈標(biāo)著“ 6V5

19、W，滑動(dòng)變阻器R規(guī)格“ 50dA”. A燈和B燈中電流隨兩端電壓變化關(guān)系的圖象如圖甲所示.貝2 a. 4 o. 6 e l 0 甲(1)(2)將A、B兩燈并聯(lián)接在6V電源兩端，求30min內(nèi)電路消耗的電能；將A、B兩燈串聯(lián)接在某電源兩端，使 A燈恰好正常發(fā)光，求此時(shí)B燈電阻;(3)將A燈與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在12V電源兩端，如圖乙所示調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的功率是 A燈功率的2倍時(shí)，求滑動(dòng)變阻器的功率.【解答】解：(1)將A、B并聯(lián)接在6V電源兩端時(shí)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，兩燈泡兩端的電壓均為額定電壓 6V，實(shí)際功率和額定功率相等，即Pa=3W,Pb=6W，電路的總功率

20、:P 總=Pa+Pb=3W+6W=9W,由p丄可得，30min內(nèi)電路消耗的電能：TW 總=卩總 t=9W X 30 X 60s=1.62X 104J；(2)將A、B兩燈串聯(lián)接在某電源兩端時(shí)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且 A燈恰好正常發(fā)光,所以，由圖象可知，電路中的電流I=Ia=0.5A,由圖甲可知，B燈泡兩端的電壓Ub=2V,由|j可知，此時(shí)B燈電阻：RRb=也=4 q；I 0,5A(3)將A燈與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在12V電源兩端時(shí)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且滑動(dòng)變阻器的功率是A燈功率的2倍，所以，由P=UI可知，U滑=2Ua',因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電

21、壓：U=U滑+Ua，=2U+Ua，=3U =12V解得：Ua，=4VU 滑=2Ua' =24V=8V,由圖象可知，此時(shí)電路中的電流I=0.4A,則滑動(dòng)變阻器的功率：P滑=U 滑 I=8VX 0.4A=3.2W.答：(1)將A、B兩燈并聯(lián)接在6V電源兩端，30min內(nèi)電路消耗的電能為1.62 x io4j；(2) 將A、B兩燈串聯(lián)接在某電源兩端，使 A燈恰好正常發(fā)光，此時(shí)B燈電阻 為4Q;(3) 將A燈與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在12V電源兩端，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的功率是 A 燈功率的2倍時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率為3.2W.7. 如圖所示(甲)電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的

22、讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖 (乙)中的AC BC兩直線表示.求:乙(2) 電源的電壓和電阻r阻值(3) 變阻器滑動(dòng)片從一端滑到另一端的過程中，變阻器消耗的最大電功率.【解答】解：由電路圖可知，Ro與R、r串聯(lián)，電壓表V測Ro和R兩端的電壓之 和，電壓表V2測Ro兩端的電壓，電流表測電路中的電流.(1) 滑片右移時(shí)，變阻器接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，由匸二可知，電路中的電流變小，即電流表的示數(shù)變小，R由U=IR可知，r和Ro兩端的電壓變小，則電壓表 V2的示數(shù)變小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且 r兩端的電壓變小，所以，Rd和R兩端的電壓之和變大，即電壓表 Vi的示數(shù)變

23、大，所以，圖乙中，AC表示電壓表V2與電流表A示數(shù)的關(guān)系，BC表示電壓表Vi與 電流表A示數(shù)的關(guān)系，則當(dāng)滑片位于右端時(shí)，總電阻最大，電路中電流最小，由圖象可知，電流表A的示數(shù)I小=0.5A，電壓表Vi的示數(shù)Uvi=7.5V，電壓表V2的示數(shù)Uv2=1.5V, 此時(shí) R兩端的電壓：UffUvi - Uv2=7.5VT.5V=6V,由I可得，定值電阻F0與變阻器的總電阻分別為:RRdL.5V0. 6A=3Q,R大亍I小=12Q;(2) 當(dāng)R接入電路中的電阻最大時(shí)，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以，電源的電壓：U=Uvi+I 小 r=7.5V+0.5AX r,當(dāng)滑片位于左端時(shí)，總電阻最小，電

24、路中的電流最大,由圖乙可知，Uvi' =U' =6V電路中的電流I大=2A, 則電源的電壓：U=Uvi +I 大 r=6V+2AX r,因電源的電壓不變，所以，7.5V+0.5AX r=6V+2AX r,解得：r=i Q,電源的電壓：U=Uvi+I 小 r=7.5V+0.5AXiQ =8V(3) 設(shè) Ri=Rj+r=3 0-1 Q =4 約因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和, 所以，電路中的電流：1=，R嚴(yán)則變阻器消耗的電功率:PffI當(dāng)電飯煲使用中檔時(shí)，通過它的電流是多少？當(dāng)電飯煲使用低檔時(shí)，它消 耗的電功率多大？ 若使用高檔，電飯煲正常工作 20min，消耗的電能是多少？如

25、圖所示是小 明家的電能表，在這過程中若小明家只使用電飯煲，則電能表轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)多少圈？R=2當(dāng)R=R=4Q時(shí)，變阻器消耗的電功率最大,(Rt4?)2-+4R1則Pr大=:-4R1=lX4Q答：(1)定值電阻Ro的阻值為30,變阻器的總電阻為120;(2) 電源的電壓為8V,電阻r阻值為10;(3) 變阻器滑動(dòng)片從一端滑到另一端的過程中，變阻器消耗的最大電功率為4W.8. 如圖所示是小明家電飯煲銘牌，有額定功率高、中、低三檔，但中、低檔已 模糊不清.從說明書中的電路圖可知，內(nèi)部有兩根電阻絲，每根電阻絲的阻值均 為1100 (設(shè)電阻絲阻值恒定不變)，中檔是一根電阻絲接入電路，低檔是兩根電 阻絲串聯(lián)接入電路.把電飯煲接在正常的家庭電路中使用.求：定電壓220V頻率50Hz額定功率高檔900W中檔低檔(3) 晚上，由于是用電高峰期，該電飯煲的實(shí)際工作電壓只有200V,加熱效率為80%，求利用高檔功率把2kg的水從20T加熱到80C需要多長時(shí)間？22OV5(10)AEaL600R/kw-li【解答】解：(1)當(dāng)電飯煲使用中檔時(shí)，一根電阻絲接入電路，通過的電流:I-ll ： ii.=R電飯煲使用低