人教版本物理八下8.2（電功率）練習題5

1、有關(guān)電功率的計算例題例1一只標有“PZ22040”和一只標有“PZ220100”的燈泡，若：(1)把它們并聯(lián)在220V的電源上，問哪盞燈亮些？(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際功率的大小，因此只要求出并比較兩只燈泡的實際功率，就可以判斷它們的亮暗了。答(1)當兩只燈泡并聯(lián)在220V的電源線上時，有U實=U額，所以P實=P額。因為“PZ220100”的燈泡的額定功率大，所以此燈泡較亮。(2)當兩只燈泡串聯(lián)在220V的電源線上時，根據(jù)串聯(lián)電路的特點， 例2現(xiàn)有兩個小燈泡，上面分別標有“6V， 1. 2W”和“12V，6W”字樣，如果把這兩個燈泡串聯(lián)起來，為

2、了使其中一個燈泡持續(xù)正常發(fā)光，那么加在串聯(lián)電路兩端的電壓是 ( )V C.18V D.27V分析要使其中一個燈泡能持續(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=0.2×54V=10.8V答 B。例3將“PZ220100”的燈泡與總電阻是121的滑動變阻器串聯(lián)起來，接到220V的電源上，如圖99示，調(diào)整滑動變阻器的阻值時，可使電燈的功率在多大范圍內(nèi)變化？分析“PZ220100”是指燈泡的額定電壓220V和額定功率100w。當它

3、與滑動變阻器串聯(lián)后接入電路(圖1)時，由于滑動變阻器的電阻發(fā)生變化，燈泡兩端的實際電壓和實際功率也隨之變化。我們只要求出滑片在A，B兩端點時燈泡的電壓和實際功率即可。答滑片在 A端時， RAB=12l，與燈泡串聯(lián)，燈泡電阻 滑片在B端時，RAB=0。此時燈泡兩端的電壓就等于電源電壓，即UL=U總=220V，PL實抇=100W答燈泡的實際功率在64100W之間變化。例4將一只電爐的電阻絲剪成長度相等的兩段，并聯(lián)后接到原來的電源上(設電源電壓保持不變)，功率將變?yōu)?( ) 分析設原電爐的電阻絲電阻為R，剪成長度相等的兩段后，每段阻 答B(yǎng)。說明此題可引伸為相同時間電爐放出熱量是原來的多少倍？(由 例

4、5電烙鐵使用前需要一定的預熱時間，因而即使暫時不用也要將它接到電源上，但這樣既費電又會造成烙鐵頭氧化而不易沾錫，所以，有時采用如圖2的所示的電路，在暫時不需要焊接時，斷開電鍵S，使電烙鐵處于預熱狀態(tài)；當需要焊接時，閉合電鍵S，就能很快達到焊接溫度?，F(xiàn)給一個“220V，25W”的電烙鐵預熱，若燈泡L在預熱狀態(tài)時的電阻為800，則：(l)在預熱狀態(tài)下電烙鐵消耗的功率為多少？(2)整個電路消耗的功率是電烙鐵正常工作時消耗功率的百分之幾？分析電烙鐵在預熱狀態(tài)時，相當于電烙鐵和燈泡電阻串聯(lián)在電路中，算出此時電烙鐵消耗的功率即為電烙鐵在預熱狀態(tài)下消耗的功率。解根據(jù)題意可知，電源電壓不變，在電烙鐵處于預熱狀

5、態(tài)時，相當 所以預熱時的總電阻R=R1+R2=1936+800=2736。此時通過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，所以通過它們的電流均為0.08A。由P=I2R可知此時電烙鐵消耗的電功率為P=(0.08)2×1936W=12.4W同理，此時整個電路消耗的功率為P=I2R=(0.08)2×2736W=17.5W由于電烙鐵正常工作時消耗的功率P=25W，所以此時整個電路消耗的功率占電烙鐵正常工作時消耗功率的百分比是 答(l)預熱時電烙鐵的功率是12.4W；(2)整個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“220

6、V，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。比較燈的亮暗問題，就是要比較燈的實際功率大小問題，實際功率大的燈亮，還可根據(jù)中聯(lián)分壓，并聯(lián)分流的例7 如圖(96)所示電路，電熱器的電阻絲R1和定值電阻R2都是待測，當S1、S2都閉合時，經(jīng)1分鐘，電熱器使水到達沸點，已知水的初溫為20，水的質(zhì)量為484克，當S1閉合S2斷開時，電熱器加熱同樣的初溫和質(zhì)量的水使其達到沸騰，需要4分鐘。求R1和R2的阻值多大？(熱損失不計，電源電壓 220伏不變)

7、分析此題是一道電學和熱學的綜合題。電路是純電阻電路，當S1、S2都閉合時，定值電阻R2被局部短路，電路中只有 Rl工作；當S1閉合S2斷開時，R2和R1串聯(lián)在一起工作。因為電流通過 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) 解此題時要注意：題中有個隱含條件是水的末溫是100；兩次對水放熱的都是R1。解水兩次吸收的熱量相等，Q吸=Cm(t-t0)4.2×103焦/千克·×0.484千克×(100-20)=162624焦當S1、S2都閉合時，R1兩端的電壓等于電路的總電壓，根據(jù)焦耳 又Q放=Q吸=16262

8、4焦， 當S1閉合S2斷開時，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部分U1。則有 例8用粗細均勻的電阻絲加熱燒水，通電10分鐘可燒開一壺水，若將電阻絲對折起來使用，電源電壓不變，燒開同樣一壺水的時間是：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)焦耳定律例題例1某電熱器通入電流為0.5A時，1min內(nèi)產(chǎn)生 100J的熱量。如果通過它的電流為1A時，則通電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，可認為電阻R不變，電流變化后的放熱，用

9、比例法求解較方便。 答通電lmin產(chǎn)生的熱量是400J。例2一臺洗衣機的電動機功率為 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？分析要計算電動機消耗的電能，可計算電流做功，電流做了多少功，就消耗了多少電能。因電動機消耗的電能沒有全部轉(zhuǎn)化為熱，因此發(fā)熱和消耗的電能并不相等。解(1) W=Pt=120W×600S=7200J。(2)不能，因為電流通過電動機時，只有一小部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而大部分的電能轉(zhuǎn)化成機械能了。要想求電動機在10min內(nèi)產(chǎn)生的熱量，還要知道電動機正常運轉(zhuǎn)時通過的電流和電動機線圈的電阻是多

10、少，再利用公式Q=I2Rt計算。答(l)消耗電能7200J；(2)無法算出熱量。例3長短粗細均相等的銅絲、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導體產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt，三根金屬絲串聯(lián)時，因為通電時間及電流強度均相等，且鐵絲的電阻最大，所以鐵絲發(fā)熱最多。例4某個電熱水器內(nèi)有兩根電熱絲，其中一根通電時電熱水器中的水經(jīng)15min沸騰，另一根通電時(電壓不變)經(jīng)過30min沸騰。假如把兩根電熱絲串聯(lián)或并聯(lián)起來，那么通電后要多少時間水才能沸騰？分析由題意可知，不論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

11、的水沸騰時，所需供給的熱量是相等的。解設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間分別是t1和t2，那么每根電熱絲單獨通電加熱時所放出的熱量分別為 R串=R1+R2R1+2R1=3+R1 由Q串=Q1，得 當兩電熱絲并聯(lián)時 由Q并=Q1，得所以 答串聯(lián)時需45min，并聯(lián)時需10min。 有關(guān)電熱的作用例題例1在電源電壓不變時，為了使電爐在相等的時間內(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 有同學認為應選(A)，根據(jù)焦耳定律 Q=I2Rt，導體上放出的熱

12、量與電阻成正比，所以要增加熱量，可增大電阻。這是由于對焦耳定律理解不全面的緣故.焦耳定律所闡述的導體上放出的熱量和某一個量的比例關(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，是指電流強度和通電時間都不變的條件下熱量與電阻成正比，按題意，通電時間是相同的，但由于電源電壓是不變的，通過電熱絲的電流強度將隨著電阻的增大而減小，若再根據(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，當開關(guān)S打開和閉合時，在相同的時間內(nèi)，電流通過R1產(chǎn)生的熱量之比為 ( )A.13 B.19C.31 D.91分析電流通過R1產(chǎn)生的熱量可根據(jù)公式Q=I2Rt或根據(jù)公式Q=W= 開

13、關(guān)S打開時，R1，R2串聯(lián)，通過Rl的電流所以，當開關(guān)S打開和閉合時，在相同的時間內(nèi)，電流通過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)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，并說明設計的理由。分析對純電阻電路，電流通過導體發(fā)熱.當電壓恒定時，可選用Q答方框內(nèi)的兩段電阻絲應如圖3連接.設計合理性證明如下：當S接高溫檔BC時， 當S接低溫檔AC時，可見設計合理。有關(guān)電功例題例1一把電烙鐵接在220V的電路中，通過的電流是350mA，問通

14、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=220V×0.35A×3600s=2.8×105J答消耗電能2.8×105J。例2加在導體兩端的電壓為6V，30s內(nèi)電流通過導體做功72J，則通過導體的電流多大？這段時間內(nèi)通過該導體某截面的電量是多少？解由W=UIt得 答通過導體的電流是0.4A，通過截面的電量是12C。例3有兩個電阻，R1=4歐，R2=6歐，先把它們串聯(lián)起來接在6伏電池組的兩極間，求每分鐘電流通過各個電阻所做的功和整個電路的總功，再把它們并聯(lián)起來接在6伏電池組的兩極間，求每分鐘電流通過每個

15、電阻所做的功和整個并聯(lián)電路的總功。分析在求電功時，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，即可應用電功公式求出W，在此題的串聯(lián)電路中，時間已知，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，由于各電阻兩端的電壓都相等，所以只要求出各自通過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

16、=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)_解題時要注意到各種電路的特點，靈活運用電功公式的變形式，可使解題過程簡化，因為該例題屬于純電阻電路，我們可以應用W=I2Rt解法2：如串聯(lián)電路中求出電流后W1=I2R1t=(0.6安)2×4歐×60秒=86.4焦W2=I2R2t=(0.6安)2×6歐×60秒=129.6焦W=I2

17、Rt=I2(R1+R2)t=I2R1t+I2R2t=W1+W2=86.4焦+129.6焦=216焦 說明由以上運算可知，兩個導體無論是串聯(lián)還是并聯(lián)，電流通過兩個導體所做的總功都等于電流通過每個導體所做的功之和。同樣，對于若干個用電器（無論串聯(lián)還是并聯(lián)）電流所做的總功都等于電流通過每個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，求這個電阻的阻值，5min電流做功多少？ 答這個電阻的阻值是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？答使電燈工作25h。例3某校教

18、學大樓有教室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）若平均每日用電3h，每月以30日計，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）每個教室用電的功率是P=40×6W=240W全樓用電的總功率P總=P×24=5.76×103W所以（2）全樓月耗電量W=P總t=5.76kW×3×30h=518.4kWh=518.4(度)答（1）照明線中電流是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

19、6V且保持不變的電源。（1）將兩電阻串聯(lián)起來接在電源兩極。（2）將兩電阻并聯(lián)起來接在電源兩極，分別求兩電阻的實際功率。分析電功率的計算公式有：當兩電阻串聯(lián)時，只要先求出電流，用公式P=I2R就可直接求解。答串聯(lián)時，兩電阻功率分別是2.67W，1.33W；并聯(lián)時分別是6W，12W。例5家用電能表盤面上標有“3000R/kWh”這一標記，能否利用這一標記與秒表測量家用電器的電功率？分析“3000R/kWh”表示電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)時用電器所做的功為1kWh或3.6×106J。答利用這一數(shù)據(jù)和秒表可以測量家用電器的電功率。具體做法是：在電路中斷開其他電器，只留下待測電器。電器接通后，看

20、到電能表轉(zhuǎn)盤上的紅點轉(zhuǎn)出時，開始計時并計數(shù)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。若在t秒內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過n圈，則用電器做功例6一個電能表的表面上每千瓦時轉(zhuǎn)數(shù)的數(shù)據(jù)已模糊不清，但電表轉(zhuǎn)盤在工作時能正常轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)要利用此表測定一家用電風扇的功率。給出的器材有：標有“220V，100W”的白熾燈一只，秒表一只。試簡述測量的主要步驟和所測的數(shù)據(jù)，并寫出計算電風扇功率的表達式。分析不同的電器單獨接在電能表上，只要轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)相同，則電流做功必然相等。答實驗步驟如下：（1）將電能表接入照明電路中，且在此表后只接入“220V，100W”的白熾燈一盞，用秒表測出通電t秒時電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)n。（2）在此表后只接入被測的電扇，記下電能表轉(zhuǎn)盤

21、轉(zhuǎn)過n圈時所用的時間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=Pt，所以電風扇的功率為例7有兩個電阻，R1的阻值為2歐，R2的阻值為8歐，當把它們串聯(lián)起來接在某電源的兩極上，R1的電功率為4瓦，若把兩個電阻并聯(lián)起來接在同樣的電源上，這時R1的電功率和R2的電功率多大？分析此題表示兩個電阻先串聯(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，有 解法二：并聯(lián)時，R1的功率是100瓦，R2的功率是25瓦。此題若采用比例的方法更顯得簡便。根據(jù)串聯(lián)電路中各導體的電功率與它的電阻或正比，在并聯(lián)電路中各導體的電功率跟它的電阻成反比。解法如下：有關(guān)測定小燈泡的功率例題例1用伏安法測定額定電壓為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，導線的接頭M應連在滑動變阻器的_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，應將滑動變阻器的滑片P向移動(填：A，B)。(3)小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)圖1(b)是_A。(4)小燈泡正常發(fā)光時的電阻R=_。(5)小燈泡的額定功率P=_W。分析伏安法測電阻