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文檔簡(jiǎn)介
1、電功率計(jì)算題一,W=P/t的應(yīng)用1.“220 V 500 W”的小電爐子接在家庭電路中使用,求:(1)半個(gè)小時(shí)內(nèi)它能放出多少焦耳的熱量?(2)你還能算出該電爐子的哪些物理量?請(qǐng)任意選擇兩個(gè)計(jì)算出來(lái)3)(1)因?yàn)殡姞t子消耗的電能全部用來(lái)產(chǎn)生熱量, 所以Q=09 106J (2)I=23 A,R=968 答:能算出的量有爐子的電流約23 A和電阻約968 。2接在家庭電路上的一盞燈,在10 min內(nèi)消耗的電能是2.4104J.求這盞燈的電功率和通過(guò)燈絲的電流.41.40 W、0.18 A3.一臺(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
2、表平均每天少走2.5kWh。求:(1)這臺(tái)空調(diào)正常制冷時(shí),工作電流是多少?(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)某“希望小學(xué)”,每間教室有兩盞“220V 40W”電燈,那么這臺(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)?4.5 75 937.54.一個(gè)電熱水器,其額定電壓是220 V,他將家中的其他用電器全部關(guān)閉,將電熱水器接入電路中,經(jīng)過(guò)12 min,他發(fā)現(xiàn)電能表的示數(shù)增加了0.1度,請(qǐng)你幫他計(jì)算出:(1)這個(gè)電熱水器的功率多大?(2)這個(gè)電熱水器正常工作時(shí)的電流多大?(3)這個(gè)電熱水器正常工作時(shí)的電阻多大?27)(1)500 W(2)2.27 A(3)
3、96.8二,基本計(jì)算應(yīng)用1.一個(gè)額定電壓為2.5 V的小燈泡,正常發(fā)光時(shí)通過(guò)燈絲的電流為0.2 A,求(1)小燈泡的額定功率;(2)小燈泡發(fā)光時(shí)的燈絲電阻;(3)通電1 min小燈泡消耗多少電能?P額=U額I額=2.5 V0.2 A=0.5 W.(2)由歐姆定律I=可得R=,所以小燈泡發(fā)光時(shí)的燈絲電阻為:R=12.5.(3)W=Pt=P額60 s=0.5 W60 s=30 2.電阻R1和R2并聯(lián)后,接到6V的電源上.若開(kāi)關(guān)閉合后,電流表A1、A的示數(shù)分別為0.1 A和0.3 A.求:(1)電阻R1的阻值;(2)通過(guò)電阻R2的電流;(3)電阻R1的發(fā)熱功率?7)1.60 2.0.2 A 3.0.
4、6 W3.有、兩個(gè)電阻,將它們并聯(lián)后接到一個(gè)電源上已知測(cè)得電路中的總電流為1A求:(1)中的電流 (2)的功率是多大?(1)0.6A(2)7.2W4.一個(gè)小燈泡與一個(gè)的電阻串聯(lián)在10V的電路中,恰好正常發(fā)光,這時(shí)小燈泡的功率W,求小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少?答案:點(diǎn)撥:根據(jù)定值電阻R同燈泡串聯(lián)在10V的電路中里,小燈泡的功率為5W可列式為,解之,5.“6V3W”的小燈泡一個(gè),18伏的電源一個(gè)。要使燈泡正常發(fā)光,應(yīng)在電路中連入一個(gè)多大的電阻?應(yīng)怎樣連接?這個(gè)電阻功率應(yīng)為多大?24歐姆。串聯(lián)。6瓦特。6,將一未知電阻R的兩端連在電源上,測(cè)得通過(guò)R的電流強(qiáng)度為0.3安培;若將R與一個(gè)20歐姆的電阻
5、串聯(lián)后再連在同一電源上,測(cè)得通過(guò)它們的電流為0.4安培。求: (1)電阻R的阻值。 (2)電源的電壓。(3)電阻R單獨(dú)接在電源上,每分鐘產(chǎn)生的熱量。(l)10歐姆。(2)3伏特。(3)54焦耳。7.將一只小燈泡與一只阻值為4的電阻串聯(lián)后,接在電壓為8 V的電源上,恰能正常發(fā)光,這時(shí)燈泡的電功率為4 W,求小燈泡的額定電壓?47) 4 V 8.一根阻值為20的電爐絲做成電熱器,接上10V電源能正常工作;用這個(gè)電熱器與一個(gè)小燈泡串聯(lián)接人該電源時(shí),電熱器消耗的功率是其額定功率的0.64倍。求:(1)電熱器正常工作的電流和額定功率;(2)小燈泡的電阻值。解:(1)電熱器正常工作電流: 電熱器額定功率
6、(2)電熱器與小燈泡串聯(lián)后 P實(shí)0.64P額 9.燈泡L與電阻R并聯(lián),已知R的電阻值是L燈泡電阻值的4倍,此時(shí)安培表的讀數(shù)I1=2.5安培,若將燈泡L與電阻R串聯(lián)如圖所示,則燈泡L的功率P2=0.64瓦特,求(1)燈泡L與電阻R串聯(lián)時(shí)安培表的讀數(shù)I2是多少?(2)燈泡L的電阻R是多少? (1)0.4安培。4歐姆。10.利用標(biāo)有“6V 6W”的燈泡L1和“6V 3W”的燈泡L2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)當(dāng)L1正常發(fā)光時(shí),通過(guò)L2的電流為_(kāi)A;(2)如圖1甲所示,A,B分別為通過(guò)燈泡L1和L2中的電流隨兩端電壓變化關(guān)系的曲線。現(xiàn)將兩燈連入如圖1乙所示電路中,使其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光,則電路消耗的總功率為_(kāi)W。
7、41;4。(提示:圖乙中L1與L2串聯(lián),因?yàn)長(zhǎng)1的額定電流大于L2的額定電流,所以正常發(fā)光的是L2,此時(shí)電路中的電流是05A,L的功率是3W,由圖甲查得L1的電壓是2V,所以L1的功率是1W,電路消耗的總功率是4W。)三滑動(dòng)變阻器的動(dòng)態(tài)電路1.L上標(biāo)有“2.5V 1W”字樣,電源為4.5伏特,量程為00.6安的電流表。(1)當(dāng)K1、K2都打開(kāi)時(shí),滑片P在滑動(dòng)變阻器的哪一端?(2)當(dāng)閉合K1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表中的讀數(shù)多大時(shí),小燈泡才能正常發(fā)光?這時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值是多少?(3)若此時(shí)將開(kāi)關(guān)K2閉合,問(wèn)通過(guò)電流表的電流會(huì)不會(huì)超過(guò)量程?(1)B端(2)0.4安培 5歐姆(3)0.9安培,超過(guò)
8、了電流表量程。2.電源電壓為24V,燈泡上標(biāo)有“12 V 9 W”的字樣,若關(guān)閉 S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在變阻器中點(diǎn)c時(shí),燈泡正常發(fā)光。(1)求滑動(dòng)變阻器的最大值。(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片滑到b時(shí),你能求出哪些物理量?請(qǐng)寫(xiě)出求解每個(gè)物理量的過(guò)程及結(jié)果。(1)首先利用已知條件求出滑動(dòng)變阻器的最大值。 因?yàn)闊襞菡0l(fā)光且是串聯(lián)電路, 所以I燈=075 A,因?yàn)闊襞c滑動(dòng)變阻器串聯(lián),所以I燈=I滑。 Rac=16 所以R滑=2Rac=32。 (2)根據(jù)上述內(nèi)容,還可以求出通過(guò)燈泡的電流、燈泡兩端的電壓、燈泡消耗的功率,還可以求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓、消耗的功率、總電阻、消耗的總功率。 R燈=16 I
9、=8 V, P=4W 一8 V=16 V, P滑=8 W,R總=48, P總=12W3.閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端c點(diǎn)移動(dòng)到最左端a點(diǎn)的過(guò)程中,記錄了滑片P分別置于a、b、c三點(diǎn)時(shí)電表的示數(shù)(見(jiàn)下表),已知小燈泡L的額定電壓為6V,求:a點(diǎn)b點(diǎn)c點(diǎn)V1表/V62.51.5V2表v03.54.5A表A0.60250.15(1)電源電壓。(2)小燈泡的額定功率。(3)滑動(dòng)變阻器的最大值。(4)滑片P在移動(dòng)過(guò)程中,電路消耗的最大功率與最小功率之比。 【答案】 (1)U=6 V (2)額定功率P=36 W (3)最大阻值R=30 Q (4)最大功率P=36 W 最小功率P=09 W 比=
10、44.電源電壓u7.5v , R 為保護(hù)電阻,L 為標(biāo)有“6 V 3w”的小燈泡,電流表量程為00.6A ,電壓表量程為03v 。閉合開(kāi)關(guān)S 后,要求燈L兩端的電壓不超過(guò)額定電壓,且兩電表的示數(shù)均不超過(guò)各自的量程,則滑動(dòng)變阻器允許接入電路的最大阻值為 。105.L是標(biāo)有“6V 3W“的電燈,電壓是8伏特的電源求:電阻R和滑動(dòng)變阻器RW的阻值各是多大時(shí),才能使滑動(dòng)變阻器的滑片P無(wú)論在什么位置上,加在電燈兩端的電壓都不超過(guò)36伏特的范圍。4歐姆。16歐姆。在串聯(lián)電路中,總電壓是分配到各用電器上的,且電阻越大其電壓就越大;電阻越小其電壓就越小。當(dāng)變阻器觸頭P滑到最左端時(shí),燈泡兩端電壓最高且不能超過(guò)6
11、伏特,這樣就必須讓P兩端電壓不得小滑動(dòng)頭P滑至最右端時(shí),燈泡兩端電壓最小,但不能小于3伏特,根據(jù)6.滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P從中點(diǎn)移到b端時(shí),電壓表前后示數(shù)之比是1.61求:(1)P在變阻器中點(diǎn)和P在b端時(shí)電燈L消耗電功率之比;(2)若變阻器的阻值Rab=60歐,電燈L的電阻是多少?(1)2.561。(2)20歐姆。提示(1)由于電源電壓和電燈L的電阻不變,所以滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P由中點(diǎn)滑向b端時(shí),改變了電燈電阻和滑動(dòng)變阻器有用部分間的電壓分配,伏特計(jì)前后示數(shù)之比,就表明了這一電壓分配的比值;又因?yàn)楫?dāng)R一定時(shí),它消耗的電功率和R上的電壓平方成正比,表達(dá)式為:(2)設(shè)電燈電阻為R,根據(jù)部分電路歐姆定
12、律,應(yīng)用比例法可知,滑 解上述方程便可求出電燈的電阻。R=207.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表讀數(shù)為10伏時(shí),變阻器的電功率為10瓦,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到另一位置時(shí),電壓表的讀數(shù)為5伏,此時(shí)變阻器的電功率為7.5瓦,求電源電壓U和定值電阻R0的大小。85)20伏特。10歐姆。提示電阻R0和滑動(dòng)變阻器的有用部分(即滑動(dòng)頭以左的部分)相串聯(lián),然后接在電壓保持不變的電源兩端,設(shè)電阻R0在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭處于先后兩位置時(shí)的電壓(即伏特表讀數(shù))分別為U1和U2,由于R0和R串聯(lián)分壓作用,那么,R上的電壓先后應(yīng)為(U-U1)和(U-U2)但通過(guò)后,利用電功率的計(jì)算公式便可求解。8.電源電壓為18.5V,電阻R010
13、,當(dāng)S1、S2都閉合且滑片P置于滑動(dòng)變阻器的右端時(shí),電流表的讀數(shù)是2.22A,當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)且滑片P置于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí),電流表讀數(shù)為0.5A,燈泡正常發(fā)光求:(1)滑動(dòng)變阻器的最大電阻值 (2)燈泡的額定功率及其電阻值解:(1)當(dāng)S1、S2都閉合且滑片P置于滑動(dòng)變阻器的右端時(shí),流過(guò)R0的電流 流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流I2.22 A1.85 A0.37A 滑動(dòng)變阻器的最大電阻值: (2)當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)且滑片P置于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí),變阻器與燈泡串聯(lián) 電路中總電阻: 燈泡的電阻: 燈泡的額定功率:9.燈L上標(biāo)有“6V3W”字樣,閉合開(kāi)關(guān)S后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到某一位置M時(shí),電壓表的示
14、數(shù)為,滑動(dòng)變阻器的功率為,燈L與電阻的電功率之比為12;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到另一位置N時(shí),電壓表的示數(shù)為,滑動(dòng)變阻器的功率為,且、求:滑動(dòng)變阻器滑片P在M、N之間滑動(dòng)時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍96)P滑到M時(shí),燈L和串聯(lián),有:依題意,不變,有:P滑到M時(shí),有:P滑到N時(shí),有:/答:P在M、NW48W 之間滑動(dòng)時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍是610.滑動(dòng)變阻器的阻值是R,電源提供的電壓U不變,請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,變阻器的滑片觸頭P置于何處時(shí),變阻器上消耗的電功率最小,最小電功率是多大?(觸頭P始終在變阻器兩端點(diǎn)之內(nèi)) 所以,當(dāng)觸頭P在變阻器的中點(diǎn)時(shí),R總達(dá)到最大值,此時(shí)滑動(dòng)變阻器上消耗的電功率最小,
15、P最小=4U2/R。11.電源是9伏,小燈泡是“6V 3W”,滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片P從M移到N時(shí),連入電路的變阻器的電阻值從0變到12歐。(1)當(dāng)滑片P停在N端時(shí),小燈泡正常發(fā)光,伏特表的讀數(shù)是4.5伏,這時(shí)安培表的讀數(shù)應(yīng)是多少?(2)小燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻應(yīng)是多少?86、(l)0.375安培。(2)6歐姆四家用電器1.飲水機(jī)是一種常見(jiàn)的家用電器,其中S是一溫度控制開(kāi)關(guān),當(dāng)水溫升高到一定溫度時(shí),它會(huì)自動(dòng)切換,使飲水機(jī)處于保溫狀態(tài);R0是飲水機(jī)加熱管的電阻,R是與加熱管串聯(lián)的電阻。下表是從其說(shuō)明書(shū)中摘錄下的一些技術(shù)數(shù)據(jù)(不考慮R0、R的阻值受溫度變化的影響,表中的功率均指加熱管
16、的功率)。額定電壓220V頻率50Hz加熱功率550W保溫功率22W(1)用你學(xué)過(guò)的物理知識(shí)推理、說(shuō)明開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),飲水機(jī)是處于加熱狀態(tài),還是處于保溫狀態(tài) (2)求R的阻值。2.(1)加熱狀態(tài),當(dāng)S閉合后只有R0接入電路,在電壓不變時(shí),電路中的電阻變小,所以總功率變大,因而是加熱狀態(tài)。(2)21123.如圖電飯鍋的電原理圖,當(dāng)控制開(kāi)關(guān)閉合時(shí)電飯鍋處于加熱煮飯狀態(tài),此時(shí)功率為1000W。飯熟后,控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi),電飯鍋處于保溫狀態(tài),若此時(shí)電飯鍋的功率為100W,求電熱板和保溫器的電阻各為多少(假設(shè)電阻值不隨溫度的變化而變化)? 48.4、435.64.是家用電飯鍋的簡(jiǎn)化電路示意圖.S1是限溫開(kāi)關(guān)
17、,靠手動(dòng)閉合.當(dāng)溫度達(dá)到103時(shí)自動(dòng)斷開(kāi),不能自動(dòng)閉合,S2是自動(dòng)開(kāi)關(guān),當(dāng)溫度超過(guò)80時(shí)自動(dòng)斷開(kāi),溫度低于70時(shí)自動(dòng)閉合.電阻R2的阻值是1886,R1是工作電阻,阻值為50 .鍋中放好適量的米和水,接入家庭電路,閉合手動(dòng)開(kāi)關(guān)S1后,電飯鍋就能自動(dòng)煮好米飯并保溫.求(1)加熱過(guò)程中電飯鍋消耗的電功率P1是多大?(2)保溫過(guò)程中電飯鍋消耗的電功率P2是在哪兩個(gè)值之間跳動(dòng)?解:(1)電飯鍋加熱過(guò)程中,R2被短接,只有R1在工作,所以加熱過(guò)程電飯鍋消耗的功率即為R1消耗的功率.R1=50,U=220 VP1=968 W.(2)保溫狀態(tài)由R2控制.溫度超過(guò)80時(shí),S2自動(dòng)斷開(kāi),此時(shí)R1與R2串聯(lián).電飯
18、鍋消耗的功率為:P2=25 W當(dāng)溫度低于70時(shí),S2自動(dòng)閉合,R2被短接.電飯鍋消耗功率P2=P1=968 W.所以,電飯鍋保溫時(shí)消耗的功率在25 W和968 W間跳動(dòng).5.圖是額定電壓為220V的理發(fā)用電吹風(fēng)的典型電路.其中電熱絲通電后可以發(fā)熱,電動(dòng)機(jī)通電后可以送風(fēng),正常工作時(shí):(1)要送熱風(fēng),選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)放在_間.(填A(yù)B”、“BC”或“CD)(2)已知電動(dòng)機(jī)的額定功率是120W,,當(dāng)送冷風(fēng)時(shí),通電5min,電流所做的功是多少?(3)如果電熱絲電阻是55,當(dāng)送熱風(fēng)時(shí),電路消耗的總功率是多少?(1)AB(2)3.6104J(3)1000W6.S是溫控開(kāi)關(guān),為發(fā)熱板,當(dāng)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí),水被
19、迅速加熱,達(dá)到預(yù)定溫度時(shí),開(kāi)關(guān)S自動(dòng)切換到另一檔,飲水機(jī)便處于保溫狀態(tài)。(1)試確定溫控開(kāi)關(guān)S接a或b時(shí),分別對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)。(2)若飲水機(jī)加熱時(shí)發(fā)熱板的功率為550W,而保溫時(shí)發(fā)熱板的功率為88W,求電阻的阻值。(1)S接a為保溫狀態(tài),S接b為加熱狀態(tài)(2)加熱時(shí),工作,斷開(kāi)保溫時(shí)與串聯(lián)7.左邊虛線框內(nèi)有兩個(gè)阻值相等的電阻R1、 R2和一個(gè)開(kāi)關(guān)S1,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí),電流表的示數(shù)增加02 A,電路的總功率增加16 W。請(qǐng)畫(huà)出兩種可能的連接電路圖,并分別計(jì)算電源電壓U和電阻R1、R2的值。 44)U=8 V R1=R2=40 (或20)8.電熱爐內(nèi)有兩個(gè)阻值分別為R1=60和R2=120的發(fā)熱
20、電阻,用一個(gè)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)電熱爐多檔位工作的要求。(1)當(dāng)電熱爐只有發(fā)熱電阻R1工作時(shí),通過(guò)它的電流是多大?(2)若要求電熱爐發(fā)熱功率最大,R1、R22應(yīng)怎樣連接?求出這個(gè)最大功率值。(3)工作原理圖,其中的旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤(pán),在圓盤(pán)的邊緣依次有0,1,2,9共10個(gè)金屬觸點(diǎn);可以繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的開(kāi)關(guān)旋鈕兩端各有一個(gè)金屬滑片,轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)旋鈕可以將相鄰的觸點(diǎn)連接。如旋鈕上的箭頭指向圖中位置C時(shí),金屬滑片將3、4觸點(diǎn)接通,同時(shí)也將8、9觸點(diǎn)接通。試分析旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)的箭頭指向何位置時(shí),電熱爐的功率最大?五電能表的有關(guān)計(jì)算1.一個(gè)舊電熱暖手器銘牌上表示額定值的字樣中能看清的只有“24W”幾個(gè)字為了能正
21、確地使用這臺(tái)電器,他找來(lái)一只標(biāo)有“600、0.4A宇樣的電阻,他將電阻、電熱暖手器和開(kāi)關(guān)串聯(lián)起來(lái)接到家庭電路中。然后進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)和觀察:將開(kāi)關(guān)接通后,電能表在5min內(nèi)恰好轉(zhuǎn)動(dòng)411轉(zhuǎn);斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后電能表在3min內(nèi)恰好轉(zhuǎn)動(dòng)240轉(zhuǎn)已知他家電能表上標(biāo)有3000rkWh(表示每消耗l kWh的電能,電能表的表盤(pán)轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)),家庭電路電壓為220V,張明做實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi),家中其它用電器用電情況沒(méi)有變化,假定電熱暖手器和電阻的阻值都不隨溫度變化求(1)電熱暖手器額定功率是多少?(2)除做實(shí)驗(yàn)的支路外,張明家3min用電多少千瓦時(shí)?(3)電熱暖手器和電阻支路的功率是多少?(4)電熱暖手器的額定電壓是多少?
22、(結(jié)果保留整數(shù))55)答案:24W、0.08 kWh、44W、110V。2.電爐銘牌模糊不清了,為了測(cè)出電爐的額定功率,讓家里的所有用電器都停止工作,只接入電爐讓其正常工作,然后觀察家里正在運(yùn)行的電能表,電能表上標(biāo)有“3000 R/kWh”,利用手表計(jì)時(shí),發(fā)現(xiàn)1 min轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn),那么:(1)電爐的額定功率是多少?(2)小明同學(xué)覺(jué)得電爐使用不方便,想對(duì)電爐進(jìn)行改裝:使電爐的功率可以為額定功率,也可以為額定功率的1/4,請(qǐng)你利用一個(gè)開(kāi)關(guān)和一個(gè)定值電阻幫他設(shè)計(jì)一個(gè)電路,畫(huà)出電路圖,并計(jì)算出定值電阻的大小.56)(1)1 kW(2將開(kāi)關(guān)與定值電阻并聯(lián)后再與電爐絲串聯(lián) R=48.4六實(shí)際應(yīng)用59)
23、家庭電路-比較節(jié)能燈和白熾燈目前市場(chǎng)上既有白熾燈,又有電子節(jié)能燈,究竟選擇哪一種好呢?課外活動(dòng)小組的同學(xué)就這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)查,了解到在正常工作時(shí),25 W的白熾燈與5 W的電子節(jié)能燈、45 W的白熾燈與9 W的電子節(jié)能燈、60 W的白熾燈與11 W的電子節(jié)能燈的發(fā)光效果相當(dāng).他們選擇其中的一組進(jìn)行研究,收集了有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:名稱額定電壓(V)額定功率(W)壽命(h)每只售價(jià)(元)每度電費(fèi)(元)白熾燈2206010001.50.4電子節(jié)能燈220115000300.4根據(jù)以上數(shù)據(jù),通過(guò)計(jì)算,說(shuō)明你買(mǎi)照明燈時(shí)將做怎樣的選擇(寫(xiě)出依據(jù)的物理原理并有必要的文字說(shuō)明).59)白熾燈正常工作5000 h相
24、當(dāng)于5只白熾燈均正常工作1000 h消耗的電能W1=P1t=0.06 kW5000 h=300 kWh.需付電費(fèi):300 kWh0.4元/kWh=120元.燈泡費(fèi)用:5只1.5元/只=7.5元,共付費(fèi):120元+7.5元=127.5元一個(gè)電子節(jié)能燈正常工作5000 h消耗的電能W2=P2t=0.011 kW5000 h=55 kWh,需付電費(fèi):55 kWh0.4元/kWh=22元.節(jié)能燈費(fèi)用為30元,共付費(fèi)用22元+30元=52元.可見(jiàn),在照明效果相當(dāng),正常工作時(shí)間相同的情況下,使用電子節(jié)能燈既省電又省錢(qián),所以該選電子節(jié)能燈61)家庭電路-電烙鐵-消耗的功率電器修理工人使用的電烙鐵,通電后如果
25、較長(zhǎng)時(shí)間不用,烙鐵頭由于溫度過(guò)高發(fā)生氧化,焊錫就會(huì)不容易附著在上面,影響焊接質(zhì)量.某工人師傅將電烙鐵的電路改裝后如圖,當(dāng)他焊接時(shí),閉合開(kāi)關(guān),電烙鐵正常工作;當(dāng)他不焊接時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),使燈泡與電烙鐵形成串聯(lián).如果電烙鐵上標(biāo)有“220 V 100 W”字樣,燈泡的電阻是242,當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)電烙鐵消耗的功率是多少?(設(shè)電烙鐵、燈泡的電阻不變)61)10.44.4 W七開(kāi)關(guān)的動(dòng)態(tài)電路1.用R1=121、R2=60.5的兩根電阻絲,兩個(gè)開(kāi)關(guān)(S1、S2)設(shè)計(jì)有低、中、高三檔不同的電功率的取暖器,簡(jiǎn)化如圖求:(1)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? 此時(shí)電路的電流和電功率各多大?(2)電
26、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?2.小燈泡L標(biāo)有“6V 6W”字樣,R23,當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電流表示數(shù)為1.2A,這時(shí)小燈泡L正常發(fā)光,求:(1)電源電壓U(2)電阻R1的阻值(3)當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),小燈泡L消耗的功率(1)I11.82A,P1400W (2)I23.64A,I5.46A,P2800W,P1200W3.L為標(biāo)有“6V 3W”字樣的燈泡,R2的阻值為12歐姆。(l)電鍵K1、K2斷開(kāi)時(shí),L恰好正常發(fā)光,這時(shí)電流表是多少?(2)電鍵K1、K2閉合時(shí),示數(shù)表為1.1安培,求電阻R1的阻值。71)(l)0.5安培。(2)
27、120歐姆。提示該題的關(guān)鍵是:首先要弄清電鍵開(kāi)、閉時(shí)的電路連接。(1)當(dāng)K1、K都斷開(kāi)時(shí),該電路中的R2、燈泡L和安培表成串聯(lián)關(guān)系,如圖73所示。(2)當(dāng)K1、K2閉合時(shí),燈泡L被短路,于是R1、R2便形成并聯(lián)關(guān)系,安培表串接在干路中,如圖74所示。另外,還需注意分析題目(1)中所述:當(dāng)K1、K2都斷開(kāi)時(shí),L恰好正常發(fā)光,L恰好正常發(fā)光的意義是:此時(shí)加在L兩端的實(shí)際電壓即是額定電壓值,L的實(shí)際功率就等于額定功率,通過(guò)L的實(shí)際電流便是額(2)當(dāng)K1、K2閉合時(shí),R1與R2成并聯(lián)電路。4.R1=R2=30歐姆,K1、K2都斷開(kāi)時(shí),安培表的讀數(shù)為0.3安培,伏特表的讀數(shù)為3伏特,求: (1)電阻R3
28、=?(2)K1、K2都閉合時(shí),R1、R2、R3上消耗的電功率各為多少?(1)10歐姆。(2)4.8瓦特。4.8瓦特。0。提示(1)當(dāng)K1、K2都斷開(kāi)時(shí),R2斷路,R1和R3為串聯(lián),電路如圖71所示,此時(shí)安培表的讀數(shù)是通過(guò)R1的電流也是通過(guò)R3的電流,而伏特計(jì)的讀數(shù)是R3上的電壓U3。(2)K1、K2都閉合時(shí),R3被短路,R1和R2為并聯(lián),電路如圖72所示。由于并聯(lián)支路的電壓相等,又因?yàn)镽1=R2,所以R1、R3消耗的功率相等,由于R3被短路,其上電壓為零,或者說(shuō)R2的電流為零,所以電功率為零。5.電池為6伏特,R1=6歐姆,R2=3歐姆,R3=4歐姆。求:(l)當(dāng)電鍵K2打開(kāi),電鍵K1撥到b位
29、置時(shí),求R1中的電流強(qiáng)度?(2)當(dāng)電鍵K2閉合,電鍵K1拔到a位置時(shí),求R1中的電流強(qiáng)度和R2上消耗的電功率。(1)0.6安培。(2)1安培。12瓦特。提示本題的關(guān)鍵是根據(jù)電鍵的開(kāi)、閉情況畫(huà)出相應(yīng)的電路圖。(1)K2打開(kāi)、K1撥到b時(shí),電路圖應(yīng)為圖69所示。(2)K2閉合、K1撥到a時(shí),電路圖應(yīng)為圖70所示,認(rèn)清了電路圖,計(jì)算就是很容易的事了。 6.使用電熱毯時(shí),發(fā)現(xiàn)有高溫和低溫檔,圖甲、乙分別為電熱毯的模擬電路圖(1)甲中定值電阻R1=10(電熱毯外部),電爐絲R220,請(qǐng)計(jì)算低溫檔時(shí)發(fā)熱電功率;(2)乙中兩根電爐絲R2=20、R310,計(jì)算高溫檔時(shí)發(fā)熱電功率;(3)請(qǐng)指出你認(rèn)為好的設(shè)計(jì)電路
30、,并說(shuō)明優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。88)0.8 5.4 7.R1=20,R2=40(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電流表A1的示數(shù)是0.6A,小燈泡恰好正常發(fā)光,請(qǐng)求電源電壓和小燈泡的額定電壓各多少?(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),電流表A2的示數(shù)是0.2A,求小燈泡的電阻和實(shí)際功率?(3)小燈泡的額定功率是多少?(1)U總=12V UL=12V(2)RL=20 P實(shí)=0.8W(3)P額=7.2W8.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(1)S1、S2都閉合時(shí)電流表的示數(shù); (2)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)電路的總功率。解:S1、S2都閉合時(shí),R2、R3并聯(lián) 總電流I=U/R2+U/R
31、3=6/3+6/6A=3A S1、S2都斷開(kāi)時(shí),R1、R2串聯(lián) 總功率P=U2/(R1+R2)=36/(2+3)W=7.2W答:電流表示數(shù)為3A,總功率為7.2W。八動(dòng)態(tài)綜合1.設(shè)燈絲的電阻為,且不隨溫度變化,已知電壓且不變,先閉合開(kāi)關(guān)S并調(diào)節(jié)滑片P使它位于的A處,這時(shí)消耗功率為2W;后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,并調(diào)節(jié)滑片P使它位于的B處,這時(shí)消耗的功率為0.25W,電壓表先后的示數(shù)之比為2:1求:先后通過(guò)的電流和之比開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),滑片P位于的B處時(shí),接入電路中的電阻63)答案:21,42.電源電壓為24V,小燈泡標(biāo)有“4V 2W字樣,定值電阻R2的阻值為240,當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)且滑片P移到滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí),燈Ll正常發(fā)光,求: 燈泡L的電阻; 滑動(dòng)變阻器的;當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),調(diào)節(jié)滑片P,電路消耗總功率的最小值。75
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