八年級(jí)物理有關(guān)電功率的計(jì)算練習(xí)題

1、八年級(jí)物理有關(guān)電功率的計(jì)算練習(xí)題編者按：查字典物理網(wǎng)小編為大家收集發(fā)布了初二物理試題：八年級(jí)物理有關(guān)電功率的計(jì)算練習(xí)題 ,希望對(duì)大家有所幫助。八年級(jí)物理有關(guān)電功率的計(jì)算練習(xí)題例1一只標(biāo)有PZ220-40和一只標(biāo)有PZ220-100的燈泡 ,假設(shè)：(1)把它們并聯(lián)在220V的電源上 ,問(wèn)哪盞燈亮些?(2)把它們串聯(lián)在220V的電源上 ,哪盞燈亮些?分析燈泡的亮暗程度取決于實(shí)際功率的大小 ,因此只要求出并比擬兩只燈泡的實(shí)際功率 ,就可以判斷它們的亮暗了。答(1)當(dāng)兩只燈泡并聯(lián)在220V的電源線上時(shí) ,有U實(shí)=U額 ,所以P實(shí)=P額。因?yàn)镻Z220-100的燈泡的額定功率大 ,所以此燈泡較亮。(2)

2、當(dāng)兩只燈泡串聯(lián)在220V的電源線上時(shí) ,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn) ,例2現(xiàn)有兩個(gè)小燈泡 ,上面分別標(biāo)有6V , 1. 2W和12V ,6W字樣 ,如果把這兩個(gè)燈泡串聯(lián)起來(lái) ,為了使其中一個(gè)燈泡持續(xù)正常發(fā)光 ,那么加在串聯(lián)電路兩端的電壓是 ( )A.9.4V B.10.8V C.18V D.27V分析要使其中一個(gè)燈泡能持續(xù)正常發(fā)光 ,必須先找出每盞燈正常發(fā)光時(shí)的電流 ,并以其中較小的電流作為兩燈串聯(lián)后的電流 ,然后求出電路兩端的總電壓。因兩燈串聯(lián)后的總電阻R=R1+R2=30+24=54。所以加在串聯(lián)電路兩端的電壓為U=IR=0.254V=10.8V答 B。例3將PZ220-100的燈泡與總電阻是12

3、1的滑動(dòng)變阻器串聯(lián)起來(lái) ,接到220V的電源上 ,如圖9-9示 ,調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí) ,可使電燈的功率在多大范圍內(nèi)變化?分析PZ220-100是指燈泡的額定電壓220V和額定功率100w。當(dāng)它與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后接入電路(圖1)時(shí) ,由于滑動(dòng)變阻器的電阻發(fā)生變化 ,燈泡兩端的實(shí)際電壓和實(shí)際功率也隨之變化。我們只要求出滑片在A ,B兩端點(diǎn)時(shí)燈泡的電壓和實(shí)際功率即可。答滑片在 A端時(shí) , RAB=12l ,與燈泡串聯(lián) ,燈泡電阻滑片在B端時(shí) ,RAB=0。此時(shí)燈泡兩端的電壓就等于電源電壓 ,即UL=U總=220V ,PL實(shí)抇=100W答燈泡的實(shí)際功率在64100W之間變化。例4將一只電爐的電阻絲

4、剪成長(zhǎng)度相等的兩段 ,并聯(lián)后接到原來(lái)的電源上(設(shè)電源電壓保持不變) ,功率將變?yōu)?( )分析設(shè)原電爐的電阻絲電阻為R ,剪成長(zhǎng)度相等的兩段后 ,每段阻答B(yǎng)。說(shuō)明此題可引伸為相同時(shí)間電爐放出熱量是原來(lái)的多少倍?(由例5電烙鐵使用前需要一定的預(yù)熱時(shí)間 ,因而即使暫時(shí)不用也要將它接到電源上 ,但這樣既費(fèi)電又會(huì)造成烙鐵頭氧化而不易沾錫 ,所以 ,有時(shí)采用如圖2的所示的電路 ,在暫時(shí)不需要焊接時(shí) ,斷開電鍵S ,使電烙鐵處于預(yù)熱狀態(tài);當(dāng)需要焊接時(shí) ,閉合電鍵S ,就能很快到達(dá)焊接溫度?，F(xiàn)給一個(gè)220V ,25W的電烙鐵預(yù)熱 ,假設(shè)燈泡L在預(yù)熱狀態(tài)時(shí)的電阻為800 ,那么：(l)在預(yù)熱狀態(tài)下電烙鐵消耗的功

5、率為多少?(2)整個(gè)電路消耗的功率是電烙鐵正常工作時(shí)消耗功率的百分之幾?分析電烙鐵在預(yù)熱狀態(tài)時(shí) ,相當(dāng)于電烙鐵和燈泡電阻串聯(lián)在電路中 ,算出此時(shí)電烙鐵消耗的功率即為電烙鐵在預(yù)熱狀態(tài)下消耗的功率。解根據(jù)題意可知 ,電源電壓不變 ,在電烙鐵處于預(yù)熱狀態(tài)時(shí) ,相當(dāng)所以預(yù)熱時(shí)的總電阻R=R1+R2=1936+800=2736。此時(shí)通過(guò)燈泡及電烙鐵的電流大小為因電烙鐵與燈泡構(gòu)成串聯(lián)電路 ,所以通過(guò)它們的電流均為0.08A。由P=I2R可知此時(shí)電烙鐵消耗的電功率為P=(0.08)21936W=12.4W同理 ,此時(shí)整個(gè)電路消耗的功率為P=I2R=(0.08)22736W=17.5W由于電烙鐵正常工作時(shí)消耗

6、的功率P0=25W ,所以此時(shí)整個(gè)電路消耗的功率占電烙鐵正常工作時(shí)消耗功率的百分比是答(l)預(yù)熱時(shí)電烙鐵的功率是12.4W;(2)整個(gè)電路消耗功率是電烙鐵正常功率的70%。例6 燈L1為220V ,100w ,燈L2為220V ,40W ,兩燈串聯(lián)在220伏電路中 ,哪盞燈亮?并聯(lián)在220伏電路中 ,哪盞燈亮?兩燈串聯(lián)在380伏電路中 ,會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?分析銘牌220V、 l00w表示 ,此燈額定電壓為220伏 ,額定且電阻不變。比擬燈的亮暗問(wèn)題 ,就是要比擬燈的實(shí)際功率大小問(wèn)題 ,實(shí)際功率大的燈亮 ,還可根據(jù)中聯(lián)分壓 ,并聯(lián)分流的例7 如圖(9-6)所示電路 ,電熱器的電阻絲R1和定值電阻R

7、2都是待測(cè) ,當(dāng)S1、S2都閉合時(shí) ,經(jīng)1分鐘 ,電熱器使水到達(dá)沸點(diǎn) ,水的初溫為20 ,水的質(zhì)量為484克 ,當(dāng)S1閉合S2斷開時(shí) ,電熱器加熱同樣的初溫和質(zhì)量的水使其到達(dá)沸騰 ,需要4分鐘。求R1和R2的阻值多大?(熱損失不計(jì) ,電源電壓 220伏不變)分析此題是一道電學(xué)和熱學(xué)的綜合題。電路是純電阻電路 ,當(dāng)S1、S2都閉合時(shí) ,定值電阻R2被局部短路 ,電路中只有 Rl工作;當(dāng)S1閉合S2斷開時(shí) ,R2和R1串聯(lián)在一起工作。因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò) R1放出的熱量等于水吸收的熱量。 Q吸=Q放 ,只要利用吸收熱量公式 Q吸= Cm(t-t0)解此題時(shí)要注意：題中有個(gè)隱含條件是水的末溫是100;兩次對(duì)

8、水放熱的都是R1。解水兩次吸收的熱量相等 ,Q吸=Cm(t-t0)=4.2103焦/千克0.484千克(100-20)=162624焦當(dāng)S1、S2都閉合時(shí) ,R1兩端的電壓等于電路的總電壓 ,根據(jù)焦耳又Q放=Q吸=162624焦 ,當(dāng)S1閉合S2斷開時(shí) ,R14分鐘放出的熱量和前一次一樣多 ,但R1兩端電壓只是總電壓的一局部U1。那么有例8用粗細(xì)均勻的電阻絲加熱燒水 ,通電10分鐘可燒開一壺水 ,假設(shè)將電阻絲對(duì)折起來(lái)使用 ,電源電壓不變 ,燒開同樣一壺水的時(shí)間是：A.2.5分鐘 B.5分鐘 C.20分鐘 D.30分鐘分析此題可知兩次使用的電源電壓相同 ,燒開同樣一壺水所要吸收答選A。有關(guān)焦耳定

9、律例題例1某電熱器通入電流為0.5A時(shí) ,1min內(nèi)產(chǎn)生 100J的熱量。如果通過(guò)它的電流為1A時(shí) ,那么通電lmin產(chǎn)生的熱量是多少?分析 電熱器通電產(chǎn)生的熱量可由 Q=I2Rt求得 ,由于是同一電熱器 ,可認(rèn)為電阻R不變 ,電流變化后的放熱 ,用比例法求解較方便。答通電lmin產(chǎn)生的熱量是400J。例2一臺(tái)洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率為 120w ,在 220V電壓下工作 ,求：(1)通電10min它消耗多少電能?(2)能不能算出在10min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少?分析要計(jì)算電動(dòng)機(jī)消耗的電能 ,可計(jì)算電流做功 ,電流做了多少功 ,就消耗了多少電能。因電動(dòng)機(jī)消耗的電能沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為熱 ,因此發(fā)熱和消耗的電

10、能并不相等。解(1) W=Pt=120W600S=7200J。(2)不能 ,因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò)電動(dòng)機(jī)時(shí) ,只有一小局部電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 ,而大局部的電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能了。要想求電動(dòng)機(jī)在10min內(nèi)產(chǎn)生的熱量 ,還要知道電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)的電流和電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是多少 ,再利用公式Q=I2Rt計(jì)算。答(l)消耗電能7200J;(2)無(wú)法算出熱量。例3長(zhǎng)短粗細(xì)均相等的銅絲、鐵絲、鉛絲串聯(lián)在電路中 ,通電后 ( )A.銅絲發(fā)熱多 B.鐵絲發(fā)熱多.C.鋁絲發(fā)熱多 D.三者相同分析電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt ,三根金屬絲串聯(lián)時(shí) ,因?yàn)橥姇r(shí)間及電流強(qiáng)度均相等 ,且鐵絲的電阻最大 ,所以鐵絲發(fā)熱最多。例4

11、某個(gè)電熱水器內(nèi)有兩根電熱絲 ,其中一根通電時(shí)電熱水器中的水經(jīng)15min沸騰 ,另一根通電時(shí)(電壓不變)經(jīng)過(guò)30min沸騰。假設(shè)把兩根電熱絲串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái) ,那么通電后要多少時(shí)間水才能沸騰?分析由題意可知 ,不管是一根電熱絲通電或者是兩根電熱絲(串聯(lián)或并聯(lián))都通電 ,電熱水器加熱的水沸騰時(shí) ,所需供應(yīng)的熱量是相等的。解設(shè)第一根電熱絲和第二根電熱絲的電阻分別為R1和R2 ,電路上的電壓是U ,水沸騰需要通電的時(shí)間分別是t1和t2 ,那么每根電熱絲單獨(dú)通電加熱時(shí)所放出的熱量分別為R串=R1+R2=R1+2R1=3+R1由Q串=Q1 ,得當(dāng)兩電熱絲并聯(lián)時(shí)由Q并=Q1 ,得所以答串聯(lián)時(shí)需45min ,并

12、聯(lián)時(shí)需10min。有關(guān)電熱的作用例題例1在電源電壓不變時(shí) ,為了使電爐在相等的時(shí)間內(nèi)發(fā)熱多些 ,可采取的措施是 ( )A.增大電熱絲的電阻 B.減小電熱絲的電阻C.在電熱絲上并聯(lián)電阻 D.在電熱絲上串聯(lián)電阻分析 有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)選(A) ,根據(jù)焦耳定律 Q=I2Rt ,導(dǎo)體上放出的熱量與電阻成正比 ,所以要增加熱量 ,可增大電阻。這是由于對(duì)焦耳定律理解不全面的緣故.焦耳定律所闡述的導(dǎo)體上放出的熱量和某一個(gè)量的比例關(guān)系是在其他一些量不變的條件下才成立的 ,如放出的熱量和電阻成正比 ,是指電流強(qiáng)度和通電時(shí)間都不變的條件下熱量與電阻成正比 ,按題意 ,通電時(shí)間是相同的 ,但由于電源電壓是不變的 ,通過(guò)電

13、熱絲的電流強(qiáng)度將隨著電阻的增大而減小 ,假設(shè)再根據(jù)Q=I2Rt ,將不易得出正確的結(jié)答B(yǎng)。例2如圖1所示 ,R2=2R1 ,當(dāng)開關(guān)S翻開和閉合時(shí) ,在相同的時(shí)間內(nèi) ,電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量之比為 ( )A.13 B.19C.31 D.91分析電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量可根據(jù)公式Q=I2Rt或根據(jù)公式Q=W=開關(guān)S翻開時(shí) ,R1 ,R2串聯(lián) ,通過(guò)Rl的電流所以 ,當(dāng)開關(guān)S翻開和閉合時(shí) ,在相同的時(shí)間內(nèi) ,電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量之比為答(B)。例3有一種雙溫電爐 ,其電路圖如圖2所示 ,由兩段阻值相同的電阻絲組成的發(fā)熱體 ,A ,B ,C為三根引出線 ,其中A為低溫檔 ,B為高溫檔 ,且高溫檔每秒產(chǎn)

14、生的熱量是低溫檔每秒產(chǎn)生熱量的2倍 ,試在方框內(nèi)畫出兩段電阻絲的連接圖 ,并說(shuō)明設(shè)計(jì)的理由。分析對(duì)純電阻電路 ,電流通過(guò)導(dǎo)體發(fā)熱.當(dāng)電壓恒定時(shí) ,可選用Q答方框內(nèi)的兩段電阻絲應(yīng)如圖3連接.設(shè)計(jì)合理性證明如下：當(dāng)S接高溫檔BC時(shí) ,當(dāng)S接低溫檔AC時(shí) ,可見設(shè)計(jì)合理。有關(guān)電功例題例1一把電烙鐵接在220V的電路中 ,通過(guò)的電流是350mA ,問(wèn)通電1h消耗了多少電能?分析只需求出在1h的電功 ,就可知道所消耗的電能。解由電功的公式得W=UIt=220V0.35A3600s=2.8105J答消耗電能2.8105J。例2加在導(dǎo)體兩端的電壓為6V ,30s內(nèi)電流通過(guò)導(dǎo)體做功72J ,那么通過(guò)導(dǎo)體的電流

15、多大?這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)該導(dǎo)體某截面的電量是多少?解由W=UIt得答通過(guò)導(dǎo)體的電流是0.4A ,通過(guò)截面的電量是12C。例3有兩個(gè)電阻 ,R1=4歐 ,R2=6歐 ,先把它們串聯(lián)起來(lái)接在6伏電池組的兩極間 ,求每分鐘電流通過(guò)各個(gè)電阻所做的功和整個(gè)電路的總功 ,再把它們并聯(lián)起來(lái)接在6伏電池組的兩極間 ,求每分鐘電流通過(guò)每個(gè)電阻所做的功和整個(gè)并聯(lián)電路的總功。分析在求電功時(shí) ,一般根據(jù)公式W=UIt ,只要我們能知道所求電路(或用電器)的I、U和t ,即可應(yīng)用電功公式求出W ,在此題的串聯(lián)電路中 ,時(shí)間 ,我們可利用歐姆定律求出串聯(lián)電路中兩電阻的電流和各自兩端的電壓 ,再代入公式求電功;而并聯(lián)電路中 ,

16、由于各電阻兩端的電壓都相等 ,所以只要求出各自通過(guò)的電流即可代入公式求電功。U1=IR1=0.6安4歐=2.4伏U2=IR2=0.6安6歐=3.6伏根據(jù)電功公式W=UItW1=U1It=2.4伏0.6安60秒=86.4焦W2=U2It=3.6伏0.6安60秒=129.6焦W=UIt=6伏0.6安60秒=216焦在并聯(lián)電路中 ,U1=U2=U=6伏W抇2=UI2t=6伏1安60秒=360焦W抇=UIt=U(I1+I2)t=6伏(1.5安+1安)60秒=900焦)_解題時(shí)要注意到各種電路的特點(diǎn) ,靈活運(yùn)用電功公式的變形式 ,可使解題過(guò)程簡(jiǎn)化 ,因?yàn)樵摾}屬于純電阻電路 ,我們可以應(yīng)用W=I2Rt解

17、法2：如串聯(lián)電路中求出電流后W1=I2R1t=(0.6安)24歐60秒=86.4焦W2=I2R2t=(0.6安)26歐60秒=129.6焦W=I2Rt=I2(R1+R2)t=I2R1t+I2R2t=W1+W2=86.4焦+129.6焦=216焦說(shuō)明由以上運(yùn)算可知 ,兩個(gè)導(dǎo)體無(wú)論是串聯(lián)還是并聯(lián) ,電流通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)體所做的總功都等于電流通過(guò)每個(gè)導(dǎo)體所做的功之和。同樣 ,對(duì)于假設(shè)干個(gè)用電器(無(wú)論串聯(lián)還是并聯(lián))電流所做的總功都等于電流通過(guò)每個(gè)用電器所做的功之和。即W=W1+W2+Wn有關(guān)電功率例題例1一定阻值的電阻 ,接在電壓為3V的電路上 ,消耗的功率為0.6W ,求這個(gè)電阻的阻值 ,5min電流做功

18、多少?答這個(gè)電阻的阻值是15 ,5min電流做的功是180J。例21kwh的電能能使一只220V 40W的燈泡正常工作幾小時(shí)?答使電燈工作25h。例3某校教學(xué)大樓有教室24間 ,每間教室裝有PZ220-40白熾燈6只。(1)求引入大樓照明線中的電流;(2)假設(shè)平均每日用電3h ,每月以30日計(jì) ,每月耗電多少度?分析可由P=UI及并聯(lián)電路中I=I1+I2+求出大樓照明線中的電流I可由W=Pt求耗電量。解(1)每個(gè)教室用電的功率是P=406W=240W全樓用電的總功率P總=P24=5.76103W所以(2)全樓月耗電量W=P總t=5.76kW330h=518.4kWh=518.4(度)答(1)照

19、明線中電流是26.2A;(2)每月耗電518.4度。例4電阻R1 ,R2的阻值分別為6和3 ,現(xiàn)有電壓為6V且保持不變的電源。(1)將兩電阻串聯(lián)起來(lái)接在電源兩極。(2)將兩電阻并聯(lián)起來(lái)接在電源兩極 ,分別求兩電阻的實(shí)際功率。分析電功率的計(jì)算公式有：當(dāng)兩電阻串聯(lián)時(shí) ,只要先求出電流 ,用公式P=I2R就可直接求解。答串聯(lián)時(shí) ,兩電阻功率分別是2.67W ,1.33W;并聯(lián)時(shí)分別是6W ,12W。例5家用電能表盤面上標(biāo)有3000R/kWh這一標(biāo)記 ,能否利用這一標(biāo)記與秒表測(cè)量家用電器的電功率?分析3000R/kWh表示電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)3000轉(zhuǎn)時(shí)用電器所做的功為1kWh或3.6106J。答利用這一數(shù)

20、據(jù)和秒表可以測(cè)量家用電器的電功率。具體做法是：在電路中斷開其他電器 ,只留下待測(cè)電器。電器接通后 ,看到電能表轉(zhuǎn)盤上的紅點(diǎn)轉(zhuǎn)出時(shí) ,開始計(jì)時(shí)并計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)。假設(shè)在t秒內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)n圈 ,那么用電器做功例6一個(gè)電能表的外表上每千瓦時(shí)轉(zhuǎn)數(shù)的數(shù)據(jù)已模糊不清 ,但電表轉(zhuǎn)盤在工作時(shí)能正常轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)要利用此表測(cè)定一家用電風(fēng)扇的功率。給出的器材有：標(biāo)有220V ,100W的白熾燈一只 ,秒表一只。試簡(jiǎn)述測(cè)量的主要步驟和所測(cè)的數(shù)據(jù) ,并寫出計(jì)算電風(fēng)扇功率的表達(dá)式。分析不同的電器單獨(dú)接在電能表上 ,只要轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)相同 ,那么電流做功必然相等。答實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)將電能表接入照明電路中 ,且在此表后只接入

21、220V ,100W的白熾燈一盞 ,用秒表測(cè)出通電t秒時(shí)電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)n。(2)在此表后只接入被測(cè)的電扇 ,記下電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)n圈時(shí)所用的時(shí)間t'秒。(3)由于二次轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)相同 ,因此電流做功相同 ,即W=W' ,Pt=P't' ,所以電風(fēng)扇的功率為例7有兩個(gè)電阻 ,R1的阻值為2歐 ,R2的阻值為8歐 ,當(dāng)把它們串聯(lián)起來(lái)接在某電源的兩極上 ,R1的電功率為4瓦 ,假設(shè)把兩個(gè)電阻并聯(lián)起來(lái)接在同樣的電源上 ,這時(shí)R1的電功率和R2的電功率多大?分析此題表示兩個(gè)電阻先串聯(lián)后并聯(lián) ,但兩次電源電壓一樣 ,所以解答解法一：在串聯(lián)電路中：I=I1 ,根據(jù)P=I2R ,

22、有解法二：并聯(lián)時(shí) ,R1的功率是100瓦 ,R2的功率是25瓦。此題假設(shè)采用比例的方法更顯得簡(jiǎn)便。根據(jù)串聯(lián)電路中各導(dǎo)體的電功率與它的電阻或正比 ,在并聯(lián)電路中各導(dǎo)體的電功率跟它的電阻成反比。解法如下：有關(guān)測(cè)定小燈泡的功率例題例1用伏安法測(cè)定額定電壓為2.5V的小燈泡的電阻和額定電功率。(l)在未完成的電路圖1(a)中 ,導(dǎo)線的接頭M應(yīng)連在滑動(dòng)變阻器的_接線柱上(填：A ,B ,D)。(2)閉合開關(guān)S后 ,電壓表的示數(shù)為0.5V。要使小燈泡正常發(fā)光 ,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向_移動(dòng)(填：A ,B)。(3)小燈泡正常發(fā)光時(shí) ,電流表的示數(shù)圖1(b)是_A。(4)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R=_。(5)小燈泡的額定功率P=_W。分析伏安法測(cè)電阻、測(cè)電功率 ,是利用電壓表、電流表分