功率计算题训练一•计算题(共8小题)1•如图所示是XX型”220V1000W“电饭煲的原理图•它有高温和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，Ro为电阻丝•当开关S接高温档时，电路的功率为1000W;当开关S接保温档时，电路的总功率为22W•求：电饭煲在高温档时，开关S应与哪个触点连接？电热丝R0的阻值多大？当电饭煲在保温时，实际电流多大？保温5min，电热丝R0消耗的电能为多少？2.有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，已知电热丝Ri=55Q,高档加热功率为1100W，电热转化效率为80%,水的比热容为4.2X103J/kg?C).求：将2kg水从20T加热到75T需要吸收多少热量；用高档将2kg水从20T加热到75C需要多少时间；只闭合SS?时，电热水器的电功率是多少.—1it—h
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部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热•如图(乙)所示是米糊机正内是主要技术参数.额定容积1.5L加热功率1000W额定电压220V电机功率130W额定频率50Hz机器净重1.9kg整机尺寸232X174X298cm常工作时，做一次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作的请问：米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大？(计算结果保留两位小数)米糊机正常工作时做一次米棚，消耗的电能是多少？米糊机在正常工作状态下做一次米糊，若各类原料和清水总质量为1.5kg,初温为20C，米糊沸腾时温度是100C，电热管的加热效率是多少？(已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0X10J/(kg?C)，计算结果保留百分数整数).4.如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R、R2是发热电阻,热水器主要参数如下
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.［水的比热容为4.2X103J/(kg?°C)]额定电压220V容积30L加热功率2000W保温功率800W(1)开关S跳至触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内装满水时，水的质量为kg.F2的阻值为多大？水箱中装满初温为25C的水，加热使温度升高到55C，水需要吸收多少热量？在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗多少电能？加热效率是多少？5.电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中甩为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Q,测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不当通过传感器的电流为求Pi的值；求Ro的阻值.0.1A时，传感器的电阻为Q;6•已知A灯标着6V3W，B灯标着“6V6W，滑动变阻器R规格“50dA”.A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示.则:0.20.40.60.8L0矽削甲乙将A、B两灯并联接在6V电源两端，求30min内电路消耗的电能;将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，求此时B灯电阻；将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示.调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率.7•如图所示（甲）电路，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图（乙）中的ACBC两直线表示.求:（2）电源的电压和电阻r阻值（3）变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率.8.如图所示是小明家电饭煲铭牌，有额定功率高、中、低三档，但中、低档已模糊不清.从说明书中的电路图可知，内部有两根电阻丝，每根电阻丝的阻值均为110Q（设电阻丝阻值恒定不变），中档是一根电阻丝接入电路，低档是两根电阻丝串联接入电路.把电饭煲接在正常的家庭电路中使用.求：定电压220V频率50Hz额定功率高档900W中档低档（1）当电饭煲使用中档时，通过它的电流是多少？当电饭煲使用低档时，它消耗的电功率多大？（2）若使用高档，电饭煲正常工作20min，消耗的电能是多少？如图所示是小明家的电能表，在这过程中若小明家只使用电饭煲，则电能表转盘旋转多少圈？（3）晚上，由于是用电高峰期，该电饭煲的实际工作电压只有200V,加热效率为80%，求利用高档功率把2kg的水从20C加热到80C需要多长时间？092「才22DV5(10)AEaL600R/kw-li功率计算题训练参考答案与试题解析•计算题(共8小题)1•如图所示是XX型”220V1000W“电饭煲的原理图•它有高温和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，Ro为电阻丝•当开关S接高温档时，电路的功率为1000W；当开关S接保温档时，电路的总功率为22W•求：电饭煲在高温档时，开关S应与哪个触点连接？电热丝R0的阻值多大？当电饭煲在保温时，实际电流多大？保温5min，电热丝R0消耗的电能为多少?【解答】解：(1)由P】可知，在电压U一定时，电阻R越小，电功率越大,R由电路图可知，S应接2触点时，电路为Rd的简单电路，电路电阻最小，此时电饭煲功率最大，电饭煲在高温档；=（2207）21000W电饭煲在高温挡时，电路为Rd的简单电路,由P二-可得，电热丝Ro的阻值：=48.4Q由P=UI可得，当电饭煲在保温时实际电流：P保温22W|=二“”=01AIU器0VA保温5min，电热丝Fb消耗的电能：W0=I2R0t=(0.1A)2X48.4QX5X60s=145.2J答：(1)电饭煲在高温档时，开关S应与2触点连接;(2)电热丝R0的阻值为48.4Q(3)当电饭煲在保温时，实际电流为0.1A;保温5min，电热丝Rd消耗的电能为145.2J.2.有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，已知电热丝Ri=55Q,高档加热功率为1100W，电热转化效率为80%,水的比热容为4.2X103J/kg?C).求：将2kg水从20C加热到75T需要吸收多少热量；用高档将2kg水从20T加热到75C需要多少时间；只闭合SS2时，电热水器的电功率是多少.【解答】解：(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t-to)=4.2X103J/(kg?E)X2kgX(75°C-20°C)=4.62X105J；(2)由n=^X100%可得，消耗的电能：W="=—J-=5.775X105J,T1SOW'由p』可得，需要的加热时间：週=5.TT5圣1护J1KJ0W=525s；(3)由电路图可知，闭合S、S、9时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，热水器处于高档,此时电热丝R1的功率P1==‘丄\」=880W，艮］55因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电热丝R2的功率P2=P高-P1=1100W-880W=220W;只闭合SS时，电路为R2的简单电路，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，电热水器的电功率为220W.答：(1)将2kg水从20C加热到75C需要吸收4.62X10J的热量;用高档将2kg水从20C加热到75C需要525s；只闭合S色时，电热水器的电功率是220W.3•母亲为了给小林增加营养，买了一台全自动米糊机，如图(甲)所示•米糊机的主要结构：中间部分是一个带可动刀头的电动机，用来将原料粉碎打浆；外“I”图象.表格部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热.如图(乙)所示是米糊机正内是主要技术参数.额定容积1.5L加热功率1000W额定电压220V电机功率130W额定频率50Hz机器净重1.9kg整机尺寸232X174X298cm常工作时，做一次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作的请问:米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大？(计算结果保留两位小数)米糊机正常工作时做一次米棚，消耗的电能是多少？米糊机在正常工作状态下做一次米糊，若各类原料和清水总质量为1.5kg,初温为20E，米糊沸腾时温度是100C，电热管的加热效率是多少？(已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0X10J/(kg?C)，计算结果保留百分数整数)=P[|=L00QWl=U220V【解答】解:Ii由P=UI可得，米糊机正常加热时的电流:由乙图可知：加热时间ti=9min=540s,电动机工作时间t2=2min=120s,加热消耗的电能:Wi=Piti=1000WX540s=5.4X105J,电动机工作消耗的电能：W2=F2t2=130WX120s=1.56X104J,米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能：W=Wi+W2=5.4X105J+1.56X104J=5.556X105J.米糊吸收的热量为：Q吸=cm(t-t0)=4.0X103J/(kg?°C)X1.5kgX(100°C-20C)=4.8X105j；n艷x100%=展卞1°:〕X100%=89%W15.4X105J答：(1)米糊机正常工作时的电热管中的电流是4.55A;米糊机正常工作时做一次米棚，消耗的电能是5.556X105J；电热管的加热效率是89%.如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R、R.是发热电阻，热水器主要参数如下表.［水的比热容为4.2X103J/(kg?C)]额定电压220V容积30L加热功率2000W保温功率800W开关S跳至b触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内装满水时，水的质量为30kg.Fb的阻值为多大？水箱中装满初温为25C的水，加热使温度升高到55C，水需要吸收多少热量？在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗多少电能？加热效率是多少?【解答】解：(1)由电路图可知，开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，电路电阻较大，开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，电阻局被短路，tT2此时电路电阻较小，电源电压U一定，由P二一可知，电阻越大，电路功率越小,电阻越小，电热水器功率越大，因此当开关S跳至b触点位置时，电路阻值较大,电功率较小，电热水器处于保温状态.已知电热水器的容积V=30L=30dm?=0.03m3,由卩=可知，水的质量：Vm=pV=1.（X103kg/m3x0.03m3=30kg,(2)当开关S跳至a触点位置时，只有电阻Ri接入电路,rr2由P=可知，电阻阻值：RRi=U2W热=（220V）2=24.2Q开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，由P=J可知：P保温=W，即800W-〔亞器)2,尺1+%24.2^+R2解得R2=36.3Q水吸收的热量Q=cmAt=4.2X103J/(kg?°C)X30kgX(55°C-25°C)=3.78X106J.由P斗可得，加热状态下，热水器正常工作35min需消耗电能W=P加热t=2000WX35X60s=4.2X106J.加热效率n=X100%=：I」X100%=90%叫4.2X10eJ答：(1)b;30;F2的阻值为36.3Q水箱中装满初温为25C的水，加热使温度升高到55C,水需要吸3.78X106J热量；在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗4.2X106J电能，加热效率是90%.电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻,R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Q,测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不MV图乙(1)当通过传感器的电流为0.1A时，传感器的电阻为60Q;(2)(3)求Pi的值；求Ro的阻值.【解答】解：由电路图可知,电路中的电流.R与Ro串联，电压表测R两端的电压，电流表测变.因电源的电压不变，所以,0.1AX(R0+6OQ)=0.5AXRo,解得：Ro=15Q.答：(1)60;Pi的值为0.6W;F0的阻值为15Q.6.已知A灯标着“6V3W,B灯标着“6V5W，滑动变阻器R规格“50dA”.A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示.贝2a.4o.6el0甲(1)(2)将A、B两灯并联接在6V电源两端，求30min内电路消耗的电能；将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，求此时B灯电阻;(3)将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示•调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率.【解答】解：(1)将A、B并联接在6V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯泡两端的电压均为额定电压6V，实际功率和额定功率相等，即Pa=3W,Pb=6W，电路的总功率:P总=Pa+Pb=3W+6W=9W,由p丄可得，30min内电路消耗的电能：TW总=卩总t=9WX30X60s=1.62X104J；(2)将A、B两灯串联接在某电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且A灯恰好正常发光,所以，由图象可知，电路中的电流I=Ia=0.5A,由图甲可知，B灯泡两端的电压Ub=2V,由|j可知，此时B灯电阻：\RRb=也==4q；I0,5A(3)将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍，所以，由P=UI可知，U滑=2Ua',因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=U滑+Ua，=2U+Ua，=3U=12V解得：Ua，=4VU滑=2Ua'=24V=8V,由图象可知，此时电路中的电流I=0.4A,则滑动变阻器的功率：P滑=U滑I=8VX0.4A=3.2W.答：(1)将A、B两灯并联接在6V电源两端，30min内电路消耗的电能为1.62xio4j；将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，此时B灯电阻为4Q;将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，滑动变阻器的功率为3.2W.如图所示(甲)电路，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图(乙)中的ACBC两直线表示.求:乙电源的电压和电阻r阻值变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率.【解答】解：由电路图可知，Ro与R、r串联，电压表V测Ro和R两端的电压之和，电压表V2测Ro两端的电压，电流表测电路中的电流.滑片右移时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由匸二可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，R由U=IR可知，r和Ro两端的电压变小，则电压表V2的示数变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且r两端的电压变小，所以，Rd和R两端的电压之和变大，即电压表Vi的示数变大，所以，图乙中，AC表示电压表V2与电流表A示数的关系，BC表示电压表Vi与电流表A示数的关系，则当滑片位于右端时，总电阻最大，电路中电流最小，由图象可知，电流表A的示数I小=0.5A，电压表Vi的示数Uvi=7.5V，电压表V2的示数Uv2=1.5V,此时R两端的电压：UffUvi-Uv2=7.5VT.5V=6V,由I—可得，定值电阻F0与变阻器的总电阻分别为:RRdL.5V0.6A=3Q,R大亍I小=12Q;当R接入电路中的电阻最大时，因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以，电源的电压：U=Uvi+I小r=7.5V+0.5AXr,当滑片位于左端时，总电阻最小，电路中的电流最大,由图乙可知，Uvi'=U'=6V电路中的电流I大=2A,则电源的电压：U=Uvi+I大r=6V+2AXr,因电源的电压不变，所以，7.5V+0.5AXr=6V+2AXr,解得：r=iQ,电源的电压：U=Uvi+I小r=7.5V+0.5AXiQ=8V设Ri=Rj+r=30-1Q=4約因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以，电路中的电流：1=」，R严则变阻器消耗的电功率:PffI当电饭煲使用中档时，通过它的电流是多少？当电饭煲使用低档时，它消耗的电功率多大？若使用高档，电饭煲正常工作20min，消耗的电能是多少？如图所示是小明家的电能表，在这过程中若小明家只使用电饭煲，则电能表转盘旋转多少圈？R=2当R=R=4Q时，变阻器消耗的电功率最大,(Rt4?)2-^+4R1则Pr大=:-4R1=lX4Q答：(1)定值电阻Ro的阻值为30,变阻器的总电阻为120;电源的电压为8V,电阻r阻值为10;变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率为4W.如图所示是小明家电饭煲铭牌，有额定功率高、中、低三档，但中、低档已模糊不清.从说明书中的电路图可知，内部有两根电阻丝，每根电阻丝的阻值均为1100(设电阻丝阻值恒定不变)，中档是一根电阻丝接入电路，低档是两根电阻丝串联接入电路.把电饭煲接在正常的家庭电路中使用.求：定电压220V频率50Hz额定功率高档900W中档低档晚上，由于是用电高峰期，该电饭煲的实际工作电压只有200V,加热效率为80%，求利用高档功率把2kg的水从20T加热到80C需要多长时间？22OV5(10)AEaL600R/kw-li【解答】解：(1)当电饭煲使用中档时，一根电阻丝接入电路，通过的电流:I-ll■：ii.=R电饭煲使用低档时，两根电阻丝串联接入电路,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，消耗的电功率：P低二：―=220W;_-(2)使用高档时，由P丄■可得，电饭煲正常工作20min消耗的电能：tW=P高t=900X10「3kWx—h=0.3kW?h,60'因600R/kW?h表示的是电路中每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转600R,所以，电能表转盘旋转的圈数：n=0.3kW?hX600R/kW?h=180R(3)电饭煲加热时的电阻u£.(220V)2.484MOW9Q,水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2X103J/(kg?°C)x2kgx(80°C—20°C)=5.04X105J,x100%可得，电饭煲消耗的电能:=6.3x105J,1t可得，需要的加热时间:w=“」J丨■'■由W=Rt卑严川"警=847s.|U实；(200V)2答：(1)当电饭煲使用中档时，通过它的电流是2A;当电饭煲使用低档时，它消耗的电功率为220W；若使用高档，电饭煲正常工作20min，消耗的电能是0.3kW?h;电能表转盘旋转180R利用高档功率把2kg的水从20E加热到80C需要847s.(1)由题知，电阻式传感器的阻值从0变为60Q,传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示；由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A,由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Q;(2)当I=0.1A时，Pi的值：Pi=|123R=(0.1A)2X60Q=0.6W(3)当电路中的电流I=0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I二可得，电源的电压：U=I(Fb+R)=0.1AX(R0+60Q)①，当R=(D时，电路为Rd的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I'=0.5A则电源的电压：
浙公网安备 33021202002483