电功和电功率计算大题.doc

（11·成都）25．如图所示为某电热饮水机的电路原理图，饮水机有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态，当水温降至一定温度时， S1又闭合，重新加热。已知电源电压保持220V不变，电阻R1的阻值为1210Ω，电阻R2的阻值为121Ω。求

（1）饮水机处于保温状态叫的电功率是多少？
（2）饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少？
答案：解：（1）P1 = U 2 / R1 = (220 V )2 / 1210 Ω = 40 W
（2）I = I1 + I2 = (U /R1) + (U /R2) = ( 220 V / 1210 Ω ) + ( 220 V / 121Ω ) = 2 A

（11·昆明）27．如图电路，电源电压和小灯泡电阻不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器阻值变化范围为0～12Ω。

（1）当开关S1、S2、S3都闭合，小灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8A，求R1的阻值和通电10min电流通过R1做的功；
（2）当S1闭合，S2、S3断开，求小灯泡功率的变化范围。
答案：（1）20Ω 1080J
（2）0.75W~3W

（11·威海）23．如图所示，小灯泡L标有“6V3W”字样，滑动变阻器的最大阻值为100Ω，电压表的量程是0－15V，闭合开关后，移动滑动变阻器，使电压表的示数为6V，这时灯泡正常发光，求：（1）电源电压。（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是28Ω时，小灯泡消耗的实际功率。

答案：（1）12V　　　（2）1.08W　

（11·义乌）38．如图所示，电源电压不变，小灯泡标有“6V，3W”字样，滑动变阻器最大阻值为24Ω。

（1）小灯泡正常工作10分钟将消耗多少电能？
（2）当滑片P在中点时，小灯泡恰好正常发光。则电源电压为多少V？
答案：解： (1) W=Pt=3瓦×10×60秒=1800焦
（2）
U滑=IR滑=0.5安×12Ω=6伏
U=U滑+UL=6伏+6伏=12伏

（11·河池）28．如图所示，电源电压为9V保持不变，灯L上标有“6V 6W”字样，滑动变阻器R1的最大阻值为40Ω，R2=20Ω，灯泡的电阻不变。求：

（1）灯泡的电阻。
（2）当S1断开，S2闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路中的电流。
（3）电路工作时消耗的最小功率。
答案：解：（1）灯泡的电阻
RL=UL2/PL =(6V)2/6W=6Ω
（2）当S1断开，S2闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路中只有R2，
由欧姆定律得电路中的电流
I=U总/R2=9V/20Ω=0.45A
（3）当电路中总电阻最大时，整个电路消耗的功率最小
P最小=U总2/R总大 =（9V）2/（40Ω＋20Ω）=1.35W

（11·泉州）32．如图所示的电路中，R0为定值电阻，R为电阻箱。

（1）当R接A电路的电阻为l6Ω时．R消耗的功率为4W，适时电路中的电流是多少?
（2）当R接人电路的电阻为25Ω时，R消耗的功率仍为4W，这时R两端的电压是多少?
（3）定值电阻R0为多大?
答案：解：（1）I1= (P/R1)1/2=(4W/16Ω) 1/2=0.5A
（2）U2= (PR2)1/2=(4W×25Ω) 1/2=10V
（3）U1= (PR1)1/2=(4W×16Ω) 1/2=8V
I2= (P/R2)1/2=(4W/25Ω) 1/2=0.4A
ROI1+UI=R0I2+U2即0.5A×+8V=0.4A×RO+10V
解得RO=20Ω

（11·北京）38．如图所示，电源两端电压U保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，电阻R1的电功率为P1，电阻RA的电功率为PA；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表的示数U2为2V，电流表的示数为I2，电阻RB的电功率为PB；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P位于最右端时，电阻R2的电功率为8W。已知：R1:R2=2:1，P1:PB=1:10，U1:U2=3:2。求：

（1）电源两端的电压U；
（2）电阻R2的阻值；
（3）电阻RA的电功率PA。
答案：解：当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，等效电路如图甲所示；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，等效电路3乙所示；
当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P位于最右端时，等效电路如图丙所示。

（1）已知： U1∶U2=3∶2 R1∶R2=2∶1
由图甲、乙得：U1=I1(R1 + R2 ) U2=I2 R2 解得：=
已知：P1∶PB=1∶10
由图甲、乙得：P1 = I12R1 PB = I22RB 解得：R1 =RB
由电源两端电压U不变 I1(R1+R2+RA) = I2(R2+RB)

解得：RA =9R2
由图乙得：= U2=2V 解得：U=12V
（2）由图丙得：= 解得：U2¢ = 4V
P2=8W R2 === 2W

（3）由U1∶U2=3∶2 解得：U1=3V UA =U－U1=9V

RA=9R2=18W PA==4.5W
（其他解法正确的，均可相应得分）

（11·桂林）28．小明的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图甲所示。图乙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，负责对液体加热煮沸。下表是这个豆浆机的主要技术参数；图丙所示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的“P－t”图像。

型　号
额定电压
额定频率
电机功率
加热功率
容量
SYL－624
220V
50Hz
120W
1210W
1000mL

请解答下列问题：
（1）豆浆机正常工作时的最大电流是多大？
（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
（3）在一次豆浆机工作的时候，小明将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热管工作时，家里标有“1200r/kW·h”字样的电能表转盘在1min内转过了20转。此时电路的实际电压是多大？
答案：解：（1）由　P＝UI　可得
正常工作时的最大电流：I1= P1／U = 1210W/220V = 5.5A　
（2）由　P＝W／t 可得
豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能：
W＝P1 t1+P2 t2＝1210W×9×60s+120W×2×60s＝667800J
（3）豆浆机1min内消耗的电能
W实＝（20／1200）kW·h＝（1／60）kW·h＝6×104 J
豆浆机实际功率：P实＝W实／t＝6×104 J／60s＝1000W
由　P＝UI　I＝U／R　可得
电热管电阻：R＝U2／P＝（220V）2／1210W＝40Ω
电路实际电压：U实＝＝200V

（11·河北）38．如图是小明设计的调光电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I—U关系图像如图所示。(电阻丝AB的阻值不随温度变化)
求：（1）小灯泡的额定功率；
（2）电阻丝AB的阻值；
（3）当AB连入电路的阻值R1=2.5时，灯泡消耗的功率为3.2W，此时灯丝的阻值为多少。

答案：（1）当滑片P在B端时，由图得知电源电压与小灯泡额定电压相等为6V，对应的电流为1A
小灯泡的额定功率： PL=ULIL=6V×1A=6W
（2）当滑片P在A端时，由图得小灯泡两端的电压为1.5V，电流如I小=0.5A
由于R与L串联，则电阻丝两端电压：U丝=6V—1.5V=4.5V
由欧姆定律得电阻丝AB的电阻： R=U丝/I小=4.5V/0.5A= 9
（3）灯泡消耗的功率为：
P=I2RL=
将U=6V、R1=2.5、P=3.W代入上式中，
解得：RL=1.25或5
由图可知，灯泡连入电路中的最小阻值为RL最小=1.5V/0.5A=3
所以RL =5

（11·大连）24．某家用电饭煲的简化电路图如图所示。电源电压是220V，R1、R2都是发热电阻。

试求：
（1）只闭合S1时为保温状态，保温功率是44W，则电阻R1的阻值是多少?
（2）在保温状态时，工作2h所消耗的电能是多少千瓦时?
（3）S1、S2都闭合时为加热状态，加热功率是550W，则电路中的总电流是多少?
答案：（1）1100Ω （2）0.088kW·h （3）2.5A

（11·黄石）38．在如图所示的电路中，设电源电压不变，灯泡L上标有“6V, 3W”字样，当K1闭合，单刀双掷开关K2接a时，灯泡L正常发光；当K1断开，单刀双掷开关K2接b时，电压表示数为3V。（设灯丝的电阻不变）
求：（1）电源电压是多少V？
（2）电阻R 的阻值是多少Ω？
（3）K1断开，K2接b 时，该灯泡L在1分钟内消耗的电能为多少J？

答案：解：（1）当K1闭合，单刀双掷开关K2接a时，L与R并联
∵灯泡L正常发光　　∴U＝6V
（2）当K1断开，单刀双掷开关K2接b时，L与R串联
IL＝PL/UL＝3/6＝0.5A
IR＝IL＝0.5A
R＝UR/IR＝（6-3）/0.5＝6Ω
（3）∵IL＝0.5A ，UL＝3V，t＝1min＝60s
∴W＝UIt＝3×0.5×60＝90J

（11·陕西）34．图甲为小明家的电饼铛（cheng），主要用于食品的考烙和烹制。它采用双控电路，额定电压为220V，上、下盘同时加热时额定功率为1000W，工作的简化电路如图乙，S为总开关，S1和S2为两个温控开关，R1和R2为上、下两盘的加热电阻，R1=R2。

（1）R1正常工作时，R1消耗的电功率是 W。
（2）R1正常工作时，通过R1的电流是多少？（计算结果保留一位小数）
（3）小明妈妈总感觉做晚饭时烙熟一个饼所用时间比在其他时段要长。小明决定用家中的电能表和手表测量做晚饭时电饼铛的实际功率，于是，他关闭家中其他用电器，让电饼铛单独工作5min，电能表转盘转过了225r。（注；该电能表标有“3000r/kW·h”，表示电路中每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转3000r）。
①电饼铛的实际功率是多大?
②烙熟一个饼所用时间变长的原因是： 。
答案：（1）500 （2）2.3A
（3）①900W
②电饼铛的实际功率小于其额定功率（或电饼铛两端的实际电压小于其额定电压）
【解析】（1）由于上、下盘同时加热时额定功率为1000W，上、下两盘的加热电阻，R1=R2，所以R1正常工作时，R1消耗的电功率是500W。
（2）由P=UI得，R1正常工作时，通过R1的电流是I1=P1/U==2.3A
（3）电饼铛消耗的电能为W==0.075kW·h，
电饼铛的实际功率为P实=W/t==0.9kW=900W.

（11·兰州）34．如图所示的电路，电阻R2的阻值为12Ω，且RL：R2＝2：1。闭合开关，电压表示数为12V，调节滑动变阻器滑片至变阻器中点位置时，灯泡正常发光，变阻器消耗电功率为1W，求：

（1）灯泡L的额定功率是多少？
（2）滑动变阻器的最大阻值是多少？
答案：（1）0.67W （2）72Ω
（11·达州）40．如图所示，电源电压恒定，R2=6Ω，R3=12Ω，滑动变阻器R1的滑片P滑到中点，当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表A的示数为3A；当开关S1闭合S2、S3都断开时，电流表A的示数为0.6A。求：

（1）电源电压
（2）滑动变阻器R1的最大阻值
（3）当S1、S3闭合S2断开时，电路消耗的总功率
答案：解：（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，R2、R3并联
由1/R并=1/R1+1/R2得：R并=6Ω×12Ω/6Ω+12Ω=4Ω
U=I并 R并=3A×4Ω=12V
（2）当开关S1闭合S2、S3都断开时, R1、R2串联
因此R串=U/I串=12V/0.6A=20Ω
所以R1=(R串- R2)×2=（20Ω-6Ω）×2=28Ω
（3）当S1、S3闭合S2断开时，只有R2工作
所以P总=U2/ R2=(12V)2/6Ω=24W

（11·崇左）29．崇左市努力调整农业产业结构，增加农民收入，农村家庭电气化普及程度越来越高。小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：

（1）若某种食物需要用该电烤箱高温档烘烤1000s，则该电烤箱消耗的电能是多少？
（2）电路中R1的阻值是多少？
（3）该电烤箱在低温档正常工作时，电路中的电流和R1的功率分别是多少？
答案：解：（1）电烤箱在高温挡正常工作1000s所消耗的电能
W=P高t=1100W×1000s=1.1×106J
（2）由P高=UI，得
I ===5A
由欧姆定律知，R1的阻值为
R1===44Ω
（3）设电烤箱在低温档正常工作时，电路中的电流为I/，则
由P低=UI/，得
I/= ==2A
所以，电烤箱在低温档正常工作时，R1的功率为
P1=（I/）2R1=（2 A）2×44Ω=176 W

（11·恩施州）44．小翔的爸爸出差带回一个“快热式电热水器”，准备安装在家里的电路中，如图是其标牌上的部分内容和电能表照片的截图。则：
（1）假如该热水器正常工作，通过的电流为多大？（结果均可保留一位小数）
（2）如果该热水器直接安装到家里原来的电路中行吗？写出一种可能出现的问题？
（3）若经过专业人员的处理后，热水器能够在家里使用了。可是每次启动热水器时，与它相邻的电灯都会变暗。小翔分析发现，这是因为导线有电阻会消耗电能，导致电器两端的电压降低。设他家导线电阻共为2Ω，当只有热水器工作时，求：
①热水器两端的实际电压。
②在此情况下，电路1h共消耗多少电能？（热水器的电阻变化忽略不计）

答案：解：（1）I0= P0/U0= 8000W/220V≈36.4A
（2）不能直接连入原电路中。可能出现的问题有：（只需写出一种）烧坏导线、烧坏熔丝、烧坏电能表、引起火灾或者空气开关跳闸等。
（3） ① R2= U02/P0 =（220V）2/8000W≈6Ω
导线电阻R1=2Ω,工作电路如图：

I= U/（R1+R2）=220V/（2Ω+6Ω）＝27.5A
实际电压U2=IR2= 27.5A×6Ω＝165 V
②W=UIt= 220V×27.5A×3600s =2.178×107J≈6.1kW·h
或者P= UI = 220V×27.5A=6.05×103W= 6.05kW
W=Pt= 6.05kW×1h = 6.05kW·h≈6.1kW·h

（11·荆州）23．如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，已知R1=12Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-3V，灯泡电阻不随温度变化，求：

（1）闭合S1、S2，断开S3，滑动变阻器滑片在最右端时，电路的总电阻是多少？
（2）保持滑片P不动，断开S1、S2、S3，此时灯泡的实际功率为0.75W，求电源的电压是多大？
（3）只闭合S3，要保证电路中各元件安全，求滑动变阻器R2的取值范围。
答案：