2024年1月20日发(作者:冉荣)
一、选择题
1.R1与R2并联在电路中,消耗的功率之比为4:3,如果把R1与R2串联起来,仍接到同一电路中,则R1、R2消耗的功率之比是( )
A.9:16
解析:C
B.16:9 C.3:4 D.4:3C
U2并联电路中,电源电压等于各支路两段电压,由P=可得电阻之比
RU2R1PP23=12==
R2UP14P2串联电路中,电流处处相等,由P=I2R可得电功率之比
P3I2R1R132==
P4IR2R24故选C。
2.下列家用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A.洗衣机
解析:D
洗衣机、电风扇、电视机主要利用电流的磁效应工作;电饭锅主要利用电流热效应工作。
故选D。
3.小强家有额定电压相同的微波炉、洗衣机、电视机各一台,按照每度电0.5元的计费标准,将这三台用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中,判断正确的是( )
①在日常使用过程中,微波炉工作时消耗的电能最多
②正常工作时,洗衣机的额定功率大于电视机的额定功率
③正常工作时,电流通过三台用电器做功一样快
④正常工作时,电视机的电流最小
B.电风扇 C.电视机 D.电饭锅D
A.只有①②正确
解析:B
B.只有②④正确 C.只有③④正确 D.只有①③正确B
①由W=Pt可知,用电器消耗的电能与用电器的电功率和工作时间有关,日常工作时微波炉消耗的电能不一定多;故①错误;
②由柱状图可知,洗衣机正常工作1小时的电费比电视机高,而单价是一定的,所以洗衣机消耗电能多;根据P=率,故②正确;
③由柱状图可知,这三个用电器正常工作1小时的用电费从高到低依次是:微波炉、洗衣机、电视机;而单价是一定的,所以它们消耗电能的关系为:W微波炉>W洗衣机>W电视机;三个用电器的电功率:P微波炉>P洗衣机>P电视机,所以微波炉做功最快,故③错误;
④这三个用电器的电功率:P微波炉>P洗衣机>P电视机,由P=UI得,通过这三个用电器的电流:I微波炉>I洗衣机>I电视机,故④正确;
综上分析可知,B正确,ACD错误。
故选B。
4.如图所示,电源电压不变,闭合开关S1,电流表示数为0.7A,再闭合S2,电流表示数变化了0.3A,则同时闭合S1、S2后,相同时间内R1、R2消耗的电能之比是( )
W可知,正常工作时,洗衣机的额定功率大于电视机的额定功t
A.3∶4
解析:D
B.4∶3 C.3∶7 D.7∶3D
由电路图可知,R1与R2并联,若只闭合S1,电路为R1组成的简单电路,电流表测量R1的电流为0.7A;再闭合S2时,为R1与R2并联,电流表测量总电流,因为并联电路用电器互不影响,所以电流表变化了0.3A,即经过R2的电流为0.3A,又因为并联电路各支路电压相等,由WUIt可知,相同时间内R1和R2消耗的电能之比为
W1UI1tI10.7A7=
W2UI2tI20.3A3故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.下列家用电器中,额定功率最接近1kW的是( )
A.电饼铛
解析:A
A.电饼铛的功率约为1000W,故A符合题意;
B.笔记本电脑的额定功率约为70W,故B不符合题意;
C.手电筒的额定功率约为0.5W,故C不符合题意;
D.客厅LED照明灯的额定功率约为20W,故D不符合题意。
故选A。
B.笔记本电脑 C.手电筒 D.客厅LED照明灯A
6.如图所示,电源电压保持不变,R0是一个定值电阻,在ab两点间接入一个标有“3V,2W”的灯泡,它恰能正常发光;若在ab两点间接换入标有“3V,3W”的灯泡,则( )
A.该灯泡也能正常发光
C.电压表的示数不变
解析:D
B.通过R0的电流变小
D.电路的总功率变大D
AC.两灯泡额定电压相同,额定功率不同,电阻不同,接入电路中,灯泡两端电压不同,电压表示数不同,“3V,3W”灯泡不能正常发光,故A、C不符合题意;
BD.两灯泡额定电压相同,额定功率较大,电阻较小,换“3V,3W”的灯泡后,电路总电阻变小,电路中电流变大,通过R0的电流变大,电路的总功率变大,故B不符合题意、D符合题意。
故选D。
7.如图甲所示电路的电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,图乙是小灯泡的I-U图像。闭合开关S后,下列判断正确的是( )
A.电压表示数为2.5V时,小灯泡的功率是1.25W
B.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是0.25W
C.滑动变阻器的滑片P向左滑动时,灯泡变暗
D.电流表示数为0.4A时,灯泡的电阻是25ΩB
解析:B
闭合开关S后,灯泡与电阻串联,电压表测量变阻器两端电压:
A.电压表示数为2.5V时,根据串联分压,灯泡两端电压为0.5V,小灯泡的功率是
PUI0.5V0.3A0.15W
故A错误;
B.小灯泡正常发光时两端电压为2.5V,电路中的电流为0.5A,根据串联分压变阻器两端电压为0.5V,则滑动变阻器的电功率是
PUI0.5V0.5A0.25W
故B正确;
C.滑动变阻器的滑片P向左滑动时接入电阻变小,电路中电流变大,根据PUI可知灯泡实际功率变大即变亮,故C错误;
D.电流表示数为0.4A时,灯泡两端电压为1V,其电阻是
R故D错误。
故选B。
U1V2.5Ω
I0.4A8.如图所示,电源电压不变。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中( )
A.电流表的示数变大
C.电压表的示数不变
解析:C
B.滑动变阻器的功率变大
D.小灯泡的亮度变暗C
从图中可以看到,这是一个并联电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器接入电路的电阻变大。
A.由上述可知,变阻器接入电路的电阻变大,电源电压不变,即变阻器两端的电压不变,根据欧姆定律可知,流过变阻器的电流大小变小,而电流表测变阻器的电流,电流表的示数变小,A项不合题意;
B.由上述可知,变阻器接入电路的电阻变大,变阻器两端的电压不变,根据电功率的推U2导式P可知,滑动变阻器的功率变小,B项不合题意;
RC.从图中可以看到,电压表并联在灯泡两端,测的是灯泡的电压,而灯泡的电压大小等于电源电压大小,电源电压不变,那么电压表的示数不变,选项C符合题意;
D.由上述可知,灯泡两端的电压不变,其电阻大小也不变,根据电功率的推导式U2可知,灯泡的电功率大小不变,即灯泡的亮度不变,D项不合题意。
PR故选C。
9.如图所示,电源两端电压恒定。闭合开关,灯泡L1比灯泡L2亮,则( )
A.L1的电阻比L2的大
B.通过L1的电流与通过L2的电流相等
C.若L1灯丝烧断,L2的实际电功率不变
D.若L2灯丝烧断,通过L1电流变大C
解析:C
AB.
灯泡L1比灯泡L2亮,则可知灯泡L1实际功率更大,两灯泡并联,电压相等,则由U2和PUI可知,灯泡L1的电阻小于L2,通过灯泡L1的大于通过L2的电流,故PRAB不符合题意;
CD.
由于两灯泡并联,互不干扰,则当L1灯丝烧断时,L2的实际功率不变,当L2灯丝烧断时,通过L1的电流不变,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
10.如图甲所示,电源电压为4V且保持不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。灯泡L的额定电流为0.25A,其电流随电压变化的图像如图乙所示。闭合开关S,移动滑片P,在保证电路安全的情况下,则( )
A.灯泡正常发光时的电阻是7.5Ω
B.灯泡正常发光1min消耗的电能是60J
C.电路消耗的总功率最大是16W
D.当电流表的示数为0.2A时,滑动变阻器连入电路的阻值是12.5ΩD
解析:D
A.由图像知灯泡正常发光时的电阻是
RL故A不符合题意;
U额I额2.5V=10Ω
0.25AB.灯泡正常发光1min消耗的电能是
WU额I额t2.5V0.25A60s=37.5J
故B不符合题意;
C.电路中的最大电流即小灯泡正常发光时的电流,故电路消耗的总功率最大是
PUI额4V0.25A=1W
故C不符合题意;
D.由图像知电流表的示数为0.2A时,灯泡两端的电压是1.5V,由串联分压知滑动变阻器两端的电压是2.5V,则滑动变阻器连入电路的阻值是
R滑故D项符合题意。
故选D。
U滑2.5V=12.5Ω
I0.2A二、填空题
11.某家用电热水壶铭牌上标有“220V 2000W”当该电热水壶在额定电压下工作时,用200s将1L的水从18℃加热到98℃。水吸收的热量为______J,该电热水壶的效率为______,若该过程中消耗电能改由天然气提供,至少需消耗______kg天然气。[ρ水=1.0×103kg/m,c水=4.2×103J/(kg・℃),q天然气=5×107J/kg]36×105840008
解析:36×105
84%
0.008
[1][2][3]1L水的质量为
m水水V水1103kg/m3110-3m3=1kg
则水吸收的热量为
Q吸c水m水t4.2103J/(kg℃)1kg98℃-18℃=3.36105J
消耗的电能为
W电=Pt=2000W×200s=4×105J
则可求热水壶效率为
Q吸3.36105J=100%100%=84%
5W电410J若改用天然气,则消耗天然气质量至少为
W电4105Jm气=0.008kg
7qq510J/kg12.现有“220V 40W”的电灯泡一只,将它接在电压为“110V”的电路中(不考虑温度对电阻的影响),实际功率为______W,此时,1kW⋅h的电能可供它连续工作______h。Q放100
解析:100
U2[1]由P得,灯泡的电阻
RU2(220V)2R1210Ω
P40W若将它接在电压为“110V”的电路中时,灯泡的实际功率
U2110VP实10W0.01kW
R实1210Ω[2]由P2W得,1kW⋅h的电能可供灯泡发光的时间
ttW1kWh100h
P实0.01kW
h,9月底电能表读数如图所示,那么9月份他13.小红家8月底电能表读数为380.5 kW·h的电能。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作4min,电能表家消耗了______kW·的转盘转了300r,则该用电器的实际电功率是______W。
1500
解析:1500
[1] 9月份他家消耗的电能
W=480.5kW·h-380.5 kW·h=100 kW·h
[2]
电能表的转盘转300r做的功
W=该用电器的实际电功率
300r0.1kWh
3000r/kWhPW0.1kWh1.5kW1500W4
th6014.电能表是测量______的仪表,小红同学家中电能表月初和月底的读数如图所示,则这个月家里用了______度电,他家同时使用的用电器总功率不能超过______W。小红同学为了测一只正在工作的电饭锅的实际电功率,她关闭了家中其它所有电器,此时她家标有“3000r/kWh”字样的电能表每分钟转过30圈,则这只电饭锅工作时的实际功率为______W。
电能822200600
解析:电能
82
2200
600
[1]为测量家庭电路中消耗电路的多少,需接入电能表。
[2]小红家这个月消耗的电能为
WW2W11469.5kWh1387.5kWh82kWh
[3]由电能表的参数知,他家同时使用的用电器最大总功率为
PmaxUI220V10A2200W
[4]电钣锅每分钟消耗的电能为
W1n30rkWhkWh0.01kWh
N3000r电饭锅工作时的实际功率为
P1W10.01kWh0.6kW600W1
t1h6015.电炉丝热得发红,但与之相连的导线却不怎么发热,原因是导线和电炉丝的______相同,但电炉丝的______大,所以相同时间内发热更多。电流电阻
解析:电流
电阻
[1]导线和电炉丝串联,串联电路中电流处处相同。
[2]电炉丝的电阻远大于导线的电阻,由Q=I2Rt可知,相同时间内电炉丝发热更多。
16.如图所示是某家用电子式电能表的表盘。将铭牌上标有“220V1210W”字样的电热水器接在家庭电路中,只让它单独工作6min,这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次,则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为______kWh,该热水器的实际电功率为______W。
11000
解析:1
1000
[1][2]由电能表参数可求实际消耗电能为
W则热水器实际功率为
160imp=0.1kWh
1600imp/kWhPW0.1kWh=1kW=1000W6
th6017.物理实验离不开测量工具,根据如图所示的信息,在空格处填入相应的内容。
(1)如图甲所示电表的读数为______;
(2)如图乙所示电能表的读数为______;小明将某家用电器单独接在该电能表所在的电路中正常工作6min,电能表指示灯闪烁了32次。该家用电器的额定电功率是______W;
(3)如图丙所示,是某一电表的表盘。该电表的表面示数是______,是测量______的仪表;
(4)如图丁所示的是插入式电阻箱的结构示意图。它的最大电阻值是______Ω,图中AB两个接线柱之间的电阻值是______Ω。4kW·h100电阻157
解析:0.48A4kW·h
100
28
电阻
15
7
(1)[1]图甲中电流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.48A。
(2)[2]电能表显示的数字中最后一位是小数,单位为kW·h,图乙中电能表的示数是123.4kW·h。
[3]该家用电器消耗的电能
W该家用电器的额定电功率
32kW·h=0.01kW·h
3200PW0.01kWh=0.1kW=100W
6th60(3)[4][5]丙所示电表的表盘上的单位是Ω,故为电阻表,指针在20~30之间,在20~30之间
分度值2Ω,“0”刻度在右侧,应从右向左读数,示数为
20Ω+2×4Ω=28Ω
(4)[6]当5个铜塞都拔出时,此时5根电阻丝串联,总电阻最大,它们的总电阻
R=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω
[7]当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,这部分电阻不连入电路;由图可知,A、B两个接线柱之间的电阻是
5Ω+2Ω=7Ω
18.电阻R1=10Ω,R2=20Ω,若将它们串联在30V
的电源两端,R1
消耗的电功率为P1,R2
消耗的电功率为 P2,整个电路在1s内电流做功为W1,则电功率之比P1:P2=____;
若将它们并联在同一电源上,整个电路1s
内电流做功为W2,则电流做功之比W1:W2=_______。1:22:9
解析:1:2
2:9
[1][2]电阻R1、R2串联在30V的电源两端时,因串联电路中各处的电流相等,所以,由
P=UI=I2R
可得,两电阻的电功率之比
P1:P2=I2R1:I2R2=R1:R2=10Ω:20Ω=1:2
整个电路在1s内电流做功
U2(30V)2W1t1s30J
R10Ω20Ω电阻R1、R2并联在同一电源上时,电路的总电阻
R整个电路在1s内电流做功
R1R210Ω20Ω20Ω
R1R210Ω20Ω32230VUW2t1s135J
20RΩ3所以
W1:W2=30J:135J=2:9
19.如图所示,电源电压保持不变,开关 S
断开后,灯 L1,L2
都能正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是 5:4,
由此判断甲、乙两个电表都是______(选填“电压表”或“电流表”),灯 L1
与灯L2
的电功率之比是______。
电流表1:4
解析:电流表
1:4
[1]由电路图可知,开关S断开后,如果甲、乙为电压表将会造成电路断路,两灯泡均不发光,不符合题意,因此甲、乙都为电流表。
[2]此时灯L1、L2并联连接,电流表甲测干路电流,电流表乙测通过L2的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过L1、L2的电流之比
I1541
I244因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两灯泡的电功率之比为
PUII1111
P2UI2I2420.某养生电水壶额定电压为220V,加热功率为1100W,保温功率为100W。
(1)在使用该养生壶时应选用_____孔插座;其在加热状态下发热体的电阻为_____Ω。
(2)养生壶将质量1kg、初始温为20℃的水加热至100℃,水吸收的热量为_____J。[c水103J/(kg·℃)]
=4.2×h”的电能表指示灯闪烁420(3)若家中仅使用养生壶正常工作0.5h,标有“1200imp/kW·次,则保温时间为_____h。三44336×10502
105
0.2
解析:三
44
3.36×(1)[1]在使用养生壶时,为了防止金属外壳因漏电而发生触电事故,应选用三孔插座。
[2]在加热状态下发热体的电阻
U2(220V)2R==44Ω
P110W(2)[3]水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
(3)[4]由表盘参数可知,电路消耗1kW·h电能,指示灯闪烁1200次,工作指示灯闪烁了420次,则养生壶消耗的电能
W=养生壶正常工作的时间
t=0.5h=1800s
保温功率P保温=100W,设保温时间为t1,则加热时间为
t2=1800s﹣t1
P加热(1800s﹣t1)+P保温t1=1.26×106J
1100W×(1800s﹣t1)+100W×t1=1.26×106J
解得
t1=720s=0.2h
4207kW·h=×3.6×106J=1.26×106J
120020三、解答题
21.如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部分参数,当电热水壶正常工作时,求:
(1)电热水壶的电阻;
(2)将一壶水从25℃加热到100℃时,水吸收的热量[c水=4.2×103J/(kg•℃)];
(3)若加热这壶水所需时间为10min,电热水壶的热效率。
额定电压
220V
频率
额定功率
容量
50Hz
1000W
1.5L
解析:(1)48.4Ω;(2)4.725×105J;(3) 78.75%
解:(1)由公式
U2
PUIR可得,电热水壶的电阻为
U2(220V)2R=48.4Ω
P1000W(2)一壶水的体积为
V=1.5L=1.5dm3=1.510﹣3m3
由=m可得,水的质量为
VmV1.0103kg/m31.510﹣3m31.5kg
则水吸收的热量为
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2103J/(kg℃)1.5kg(100℃-25℃)=4.725105J
(3)由PW可得,电热水壶消耗的电能为
tW=Pt=1000W1060s=6105J
则电热水壶的热效率为
Q吸4.725105J=100%100%=78.75%
5W610J答:(1)电热水壶的电阻为48.4Ω;
(2)水吸收的热量为4.725×105J;
(3)电热水壶的热效率为78.75%。
22.小方家电能表表盘如图所示,表格中列出了他家主要用电器电视机、电水壶的相关参数,请根据图表信息解答下列问题:
(1)小方家的电视机的待机功率为0.5W,若某次看完电视后使其待机10h,则这次待机电视机消耗多少电能?
(2)在用电高峰期,如果将其他用电器关闭,只让电水壶工作,小刚发现电能表转盘在100s内转了27转,那么这时电水壶的实际功率是多少?
用电器
额定电压
额定功率
电视机
220V
150W
电水壶
220V
1000W
解析:(1)1.8104J;(2)810W
(1)解:由PW可得待机电视机消耗的电能
tWPt0.5W10h0.5103kW10h5103kWh51033.6106J1.8104J
(2)电水壶消耗的电能为
W电水壶的实际功率为
n27rkWhkWh0.0225kWh
N1200rPW0.0225kWh0.81kW810W1
t100h3600答:(1)这次待机电视机消耗的电能为1.8104J;
(2)电水壶的实际功率为810W。
23.如图所示的电路中电源电压为6V,且电源电压不变,当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.3A,S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.9A,求:
(1)电阻R1的阻值为多少?
(2)R2的电功率为多少?
(3)S2、S3断开,S1闭合时,R2的10s内产生内能为多少?
解析:(1)20Ω;(2)3.6W;(3)4J
解:(1)当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流;电流
表的示数为0.3A;根据欧姆定律可知,电阻R1的阻值为
U6VR1==20Ω
I10.3A(2)当S1断开,S2、S3闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,干路电流为I=0.9A;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流
I2=I-I1=0.9A-0.3A=0.6A
因并联电路中各支路两端的电压相等,R2的电功率为
P2=UI2=6V×0.6A=3.6W
R2的阻值
R2U6V=10
I20.6A(3)当S1闭合,S2、S3断开时,两电阻串联,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
I′=R2的10s内产生内能为
W=I′2R2t=(0.2A)2×10Ω×10s=4J
答:(1)电阻R1的阻值为20Ω;
(2)R2的电功率为3.6W;
(3)S2、S3断开,S1闭合时,R2的10s内产生内能为4J。
24.标有“6V 3W”的小灯泡L与电阻R按如图电路连接在一个恒定电压的电源上,闭合开关S时,灯L正常发光,且电流表的示数为0.75A。求:
(1)通过小灯泡的电流。
(2)电阻R的电功率。
U6V=0.2A
R1R220+10
解析:(1)0.5A;(2)1.5W
(1)小灯泡正常发光,则通过小灯泡电流为
IL(2)流过电阻R的电流为
PL3W=0.5A
UL6VIR=I﹣IL=0.75A﹣0.5A=0.25A
电阻R的电功率为
PR=UIR=6V×0.25A=1.5W
答:(1)通过小灯泡的电流为0.5A;
(2)电阻R的电功率为1.5W。
25.如图是多功能汤锅加热的测试电路图,使用时通过旋钮开关(虚线圆圈部分)可实现保温、慢炖、快炖三种功能切换,且保温、慢炖、快炖状态的加热功率依次增大。已知四个发热电阻的阻值相等,测试电源电压为220V,慢炖状态的功率为550W。求:
(1)R1的阻值;
(2)保温状态的功率。
解析:(1)88Ω;(2)275W
由电路图知,当旋钮开关切换为1、4接线柱时,此时R1与R4串联;切换为2、5接线柱时,只有R4接入电路;切换为3、6接线柱时,R2、R3并联;因为串联电路中总电阻比任何一个电阻大,并联电路中总电阻小于任何一个电阻,所以旋钮切换为1、4时电阻最U2大,旋钮切换2、5为时,电阻较大,切换到3、6时电阻最小,由P可知,当旋钮R切换为1、4时,电路处于为保温状态,切换为2、5时,电路处于慢炖状态,切换为3、6时,电路处于快炖状态。
U2(1)由P可得,R4的阻值为
RU2220VR488Ω
P2550W因四个发热电阻的阻值相等,故
2R1R2R3R488Ω
U2(2)由P可得,保温状态的功率
R220V275W
U2U2P1RR1R488Ω88Ω答:(1)R1的阻值为88Ω;
(2)保温状态的功率为275W。
26.如图所示,是某家用电热煮茶器的简化电路图。R1和R2均为电热丝,S为单刀双掷开关。R1的阻值是88Ω,R2的阻值是352Ω,电源电压是220V。开关S接“1”时,为加热状态;开关S接“2”时,为保温状态。试求:
(1)加热状态时,电路消耗的功率是多少?
(2)保温状态时,通电5min电流做功是多少?
2
(3)保温状态时,电热丝R1消耗的功率是多少?
解析:(1) 550W;(2)3.3×104J;(3)22W
解:(1)开关S接“1”时,为R1的简单电路,为加热状态,电路消耗的功率
U2(220V)2P加热==550W
R188(2)开关S接“2”时,两电阻串联,为保温状态,电路的总电阻为
R=R1+R2=88Ω+352Ω=440Ω
通电5min电流做功是
U2(220V)2×5×60s=3.3×104J
WtR440(3)保温状态时,电路中的电流
I=电热丝R1消耗的功率
P1=I2R1=(0.5A)2×88Ω=22W
答:(1)加热状态时,电路消耗的功率是550W;
(2)保温状态时,通电5min电流做功是3.3×104J;
(3)保温状态时,电热丝R1消耗的功率是22W。
27.某校师生为了开展科学实验,自制一台电烘箱,用来烘干仪器。电烘箱工作时,两端的电压为220V,通过的电流为4A。求:
(1)电烘箱的电阻值是多少?
(2)电烘箱消耗的电功率是多少?
(3)每分钟可产生的热量是多少?
解析:(1) 55Ω;(2) 880W;(3) 52800J
解:(1)根据IU220V=0.5A
R440U知,电烘箱的电阻值为
RU220VR55Ω
I4AP=UI=220V×4A=880W
(2)电烘箱消耗的电功率为
(3)每分钟可产生的热量为
Q=W=UIt=220V×4A×60s=52800J
答:(1)电烘箱的电阻值是55Ω;
(2)电烘箱消耗的电功率是880W;
(3)每分钟可产生的热量是52800J。
28.小明家新购置了一台即热式电热水器,小明感觉非常好奇,这样一台热水器在短时间内就能把水加热,那么它的功率一定很大。于是小明想探究一下这台即热式电热水器的实际功率。他让家中其他用电器都停止工作,只接通电热水器,观察到家中电子式电能表的指示灯在2min内闪烁了640次,该电能表表盘如图所示。问:
(1)这台电热水器在2min内消耗的电能;
(2)这台电热水器的实际功率。
解析:(1)0.2kWh;(2)6000W
【分析】
(1)3200imp/(kWh)表示每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁3200次,从而可求闪烁320次消耗的电能;
(2)根据公式PW求出该热水器的电功率。
t解:(1)电能表指示灯闪烁640次消耗电能
W(2)该热水器的实际电功率
1kWh6400.2kWh
3200PW0.2kWh6kW=6000W2
th60这台电热水器的实际功率6000W。
答:(1)这台电热水器在2min内消耗的电能是0.2kWh;
(2)这台电热水器的实际功率6000W。
2024年1月20日发(作者:冉荣)
一、选择题
1.R1与R2并联在电路中,消耗的功率之比为4:3,如果把R1与R2串联起来,仍接到同一电路中,则R1、R2消耗的功率之比是( )
A.9:16
解析:C
B.16:9 C.3:4 D.4:3C
U2并联电路中,电源电压等于各支路两段电压,由P=可得电阻之比
RU2R1PP23=12==
R2UP14P2串联电路中,电流处处相等,由P=I2R可得电功率之比
P3I2R1R132==
P4IR2R24故选C。
2.下列家用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A.洗衣机
解析:D
洗衣机、电风扇、电视机主要利用电流的磁效应工作;电饭锅主要利用电流热效应工作。
故选D。
3.小强家有额定电压相同的微波炉、洗衣机、电视机各一台,按照每度电0.5元的计费标准,将这三台用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中,判断正确的是( )
①在日常使用过程中,微波炉工作时消耗的电能最多
②正常工作时,洗衣机的额定功率大于电视机的额定功率
③正常工作时,电流通过三台用电器做功一样快
④正常工作时,电视机的电流最小
B.电风扇 C.电视机 D.电饭锅D
A.只有①②正确
解析:B
B.只有②④正确 C.只有③④正确 D.只有①③正确B
①由W=Pt可知,用电器消耗的电能与用电器的电功率和工作时间有关,日常工作时微波炉消耗的电能不一定多;故①错误;
②由柱状图可知,洗衣机正常工作1小时的电费比电视机高,而单价是一定的,所以洗衣机消耗电能多;根据P=率,故②正确;
③由柱状图可知,这三个用电器正常工作1小时的用电费从高到低依次是:微波炉、洗衣机、电视机;而单价是一定的,所以它们消耗电能的关系为:W微波炉>W洗衣机>W电视机;三个用电器的电功率:P微波炉>P洗衣机>P电视机,所以微波炉做功最快,故③错误;
④这三个用电器的电功率:P微波炉>P洗衣机>P电视机,由P=UI得,通过这三个用电器的电流:I微波炉>I洗衣机>I电视机,故④正确;
综上分析可知,B正确,ACD错误。
故选B。
4.如图所示,电源电压不变,闭合开关S1,电流表示数为0.7A,再闭合S2,电流表示数变化了0.3A,则同时闭合S1、S2后,相同时间内R1、R2消耗的电能之比是( )
W可知,正常工作时,洗衣机的额定功率大于电视机的额定功t
A.3∶4
解析:D
B.4∶3 C.3∶7 D.7∶3D
由电路图可知,R1与R2并联,若只闭合S1,电路为R1组成的简单电路,电流表测量R1的电流为0.7A;再闭合S2时,为R1与R2并联,电流表测量总电流,因为并联电路用电器互不影响,所以电流表变化了0.3A,即经过R2的电流为0.3A,又因为并联电路各支路电压相等,由WUIt可知,相同时间内R1和R2消耗的电能之比为
W1UI1tI10.7A7=
W2UI2tI20.3A3故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.下列家用电器中,额定功率最接近1kW的是( )
A.电饼铛
解析:A
A.电饼铛的功率约为1000W,故A符合题意;
B.笔记本电脑的额定功率约为70W,故B不符合题意;
C.手电筒的额定功率约为0.5W,故C不符合题意;
D.客厅LED照明灯的额定功率约为20W,故D不符合题意。
故选A。
B.笔记本电脑 C.手电筒 D.客厅LED照明灯A
6.如图所示,电源电压保持不变,R0是一个定值电阻,在ab两点间接入一个标有“3V,2W”的灯泡,它恰能正常发光;若在ab两点间接换入标有“3V,3W”的灯泡,则( )
A.该灯泡也能正常发光
C.电压表的示数不变
解析:D
B.通过R0的电流变小
D.电路的总功率变大D
AC.两灯泡额定电压相同,额定功率不同,电阻不同,接入电路中,灯泡两端电压不同,电压表示数不同,“3V,3W”灯泡不能正常发光,故A、C不符合题意;
BD.两灯泡额定电压相同,额定功率较大,电阻较小,换“3V,3W”的灯泡后,电路总电阻变小,电路中电流变大,通过R0的电流变大,电路的总功率变大,故B不符合题意、D符合题意。
故选D。
7.如图甲所示电路的电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,图乙是小灯泡的I-U图像。闭合开关S后,下列判断正确的是( )
A.电压表示数为2.5V时,小灯泡的功率是1.25W
B.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是0.25W
C.滑动变阻器的滑片P向左滑动时,灯泡变暗
D.电流表示数为0.4A时,灯泡的电阻是25ΩB
解析:B
闭合开关S后,灯泡与电阻串联,电压表测量变阻器两端电压:
A.电压表示数为2.5V时,根据串联分压,灯泡两端电压为0.5V,小灯泡的功率是
PUI0.5V0.3A0.15W
故A错误;
B.小灯泡正常发光时两端电压为2.5V,电路中的电流为0.5A,根据串联分压变阻器两端电压为0.5V,则滑动变阻器的电功率是
PUI0.5V0.5A0.25W
故B正确;
C.滑动变阻器的滑片P向左滑动时接入电阻变小,电路中电流变大,根据PUI可知灯泡实际功率变大即变亮,故C错误;
D.电流表示数为0.4A时,灯泡两端电压为1V,其电阻是
R故D错误。
故选B。
U1V2.5Ω
I0.4A8.如图所示,电源电压不变。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中( )
A.电流表的示数变大
C.电压表的示数不变
解析:C
B.滑动变阻器的功率变大
D.小灯泡的亮度变暗C
从图中可以看到,这是一个并联电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器接入电路的电阻变大。
A.由上述可知,变阻器接入电路的电阻变大,电源电压不变,即变阻器两端的电压不变,根据欧姆定律可知,流过变阻器的电流大小变小,而电流表测变阻器的电流,电流表的示数变小,A项不合题意;
B.由上述可知,变阻器接入电路的电阻变大,变阻器两端的电压不变,根据电功率的推U2导式P可知,滑动变阻器的功率变小,B项不合题意;
RC.从图中可以看到,电压表并联在灯泡两端,测的是灯泡的电压,而灯泡的电压大小等于电源电压大小,电源电压不变,那么电压表的示数不变,选项C符合题意;
D.由上述可知,灯泡两端的电压不变,其电阻大小也不变,根据电功率的推导式U2可知,灯泡的电功率大小不变,即灯泡的亮度不变,D项不合题意。
PR故选C。
9.如图所示,电源两端电压恒定。闭合开关,灯泡L1比灯泡L2亮,则( )
A.L1的电阻比L2的大
B.通过L1的电流与通过L2的电流相等
C.若L1灯丝烧断,L2的实际电功率不变
D.若L2灯丝烧断,通过L1电流变大C
解析:C
AB.
灯泡L1比灯泡L2亮,则可知灯泡L1实际功率更大,两灯泡并联,电压相等,则由U2和PUI可知,灯泡L1的电阻小于L2,通过灯泡L1的大于通过L2的电流,故PRAB不符合题意;
CD.
由于两灯泡并联,互不干扰,则当L1灯丝烧断时,L2的实际功率不变,当L2灯丝烧断时,通过L1的电流不变,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
10.如图甲所示,电源电压为4V且保持不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。灯泡L的额定电流为0.25A,其电流随电压变化的图像如图乙所示。闭合开关S,移动滑片P,在保证电路安全的情况下,则( )
A.灯泡正常发光时的电阻是7.5Ω
B.灯泡正常发光1min消耗的电能是60J
C.电路消耗的总功率最大是16W
D.当电流表的示数为0.2A时,滑动变阻器连入电路的阻值是12.5ΩD
解析:D
A.由图像知灯泡正常发光时的电阻是
RL故A不符合题意;
U额I额2.5V=10Ω
0.25AB.灯泡正常发光1min消耗的电能是
WU额I额t2.5V0.25A60s=37.5J
故B不符合题意;
C.电路中的最大电流即小灯泡正常发光时的电流,故电路消耗的总功率最大是
PUI额4V0.25A=1W
故C不符合题意;
D.由图像知电流表的示数为0.2A时,灯泡两端的电压是1.5V,由串联分压知滑动变阻器两端的电压是2.5V,则滑动变阻器连入电路的阻值是
R滑故D项符合题意。
故选D。
U滑2.5V=12.5Ω
I0.2A二、填空题
11.某家用电热水壶铭牌上标有“220V 2000W”当该电热水壶在额定电压下工作时,用200s将1L的水从18℃加热到98℃。水吸收的热量为______J,该电热水壶的效率为______,若该过程中消耗电能改由天然气提供,至少需消耗______kg天然气。[ρ水=1.0×103kg/m,c水=4.2×103J/(kg・℃),q天然气=5×107J/kg]36×105840008
解析:36×105
84%
0.008
[1][2][3]1L水的质量为
m水水V水1103kg/m3110-3m3=1kg
则水吸收的热量为
Q吸c水m水t4.2103J/(kg℃)1kg98℃-18℃=3.36105J
消耗的电能为
W电=Pt=2000W×200s=4×105J
则可求热水壶效率为
Q吸3.36105J=100%100%=84%
5W电410J若改用天然气,则消耗天然气质量至少为
W电4105Jm气=0.008kg
7qq510J/kg12.现有“220V 40W”的电灯泡一只,将它接在电压为“110V”的电路中(不考虑温度对电阻的影响),实际功率为______W,此时,1kW⋅h的电能可供它连续工作______h。Q放100
解析:100
U2[1]由P得,灯泡的电阻
RU2(220V)2R1210Ω
P40W若将它接在电压为“110V”的电路中时,灯泡的实际功率
U2110VP实10W0.01kW
R实1210Ω[2]由P2W得,1kW⋅h的电能可供灯泡发光的时间
ttW1kWh100h
P实0.01kW
h,9月底电能表读数如图所示,那么9月份他13.小红家8月底电能表读数为380.5 kW·h的电能。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作4min,电能表家消耗了______kW·的转盘转了300r,则该用电器的实际电功率是______W。
1500
解析:1500
[1] 9月份他家消耗的电能
W=480.5kW·h-380.5 kW·h=100 kW·h
[2]
电能表的转盘转300r做的功
W=该用电器的实际电功率
300r0.1kWh
3000r/kWhPW0.1kWh1.5kW1500W4
th6014.电能表是测量______的仪表,小红同学家中电能表月初和月底的读数如图所示,则这个月家里用了______度电,他家同时使用的用电器总功率不能超过______W。小红同学为了测一只正在工作的电饭锅的实际电功率,她关闭了家中其它所有电器,此时她家标有“3000r/kWh”字样的电能表每分钟转过30圈,则这只电饭锅工作时的实际功率为______W。
电能822200600
解析:电能
82
2200
600
[1]为测量家庭电路中消耗电路的多少,需接入电能表。
[2]小红家这个月消耗的电能为
WW2W11469.5kWh1387.5kWh82kWh
[3]由电能表的参数知,他家同时使用的用电器最大总功率为
PmaxUI220V10A2200W
[4]电钣锅每分钟消耗的电能为
W1n30rkWhkWh0.01kWh
N3000r电饭锅工作时的实际功率为
P1W10.01kWh0.6kW600W1
t1h6015.电炉丝热得发红,但与之相连的导线却不怎么发热,原因是导线和电炉丝的______相同,但电炉丝的______大,所以相同时间内发热更多。电流电阻
解析:电流
电阻
[1]导线和电炉丝串联,串联电路中电流处处相同。
[2]电炉丝的电阻远大于导线的电阻,由Q=I2Rt可知,相同时间内电炉丝发热更多。
16.如图所示是某家用电子式电能表的表盘。将铭牌上标有“220V1210W”字样的电热水器接在家庭电路中,只让它单独工作6min,这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次,则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为______kWh,该热水器的实际电功率为______W。
11000
解析:1
1000
[1][2]由电能表参数可求实际消耗电能为
W则热水器实际功率为
160imp=0.1kWh
1600imp/kWhPW0.1kWh=1kW=1000W6
th6017.物理实验离不开测量工具,根据如图所示的信息,在空格处填入相应的内容。
(1)如图甲所示电表的读数为______;
(2)如图乙所示电能表的读数为______;小明将某家用电器单独接在该电能表所在的电路中正常工作6min,电能表指示灯闪烁了32次。该家用电器的额定电功率是______W;
(3)如图丙所示,是某一电表的表盘。该电表的表面示数是______,是测量______的仪表;
(4)如图丁所示的是插入式电阻箱的结构示意图。它的最大电阻值是______Ω,图中AB两个接线柱之间的电阻值是______Ω。4kW·h100电阻157
解析:0.48A4kW·h
100
28
电阻
15
7
(1)[1]图甲中电流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.48A。
(2)[2]电能表显示的数字中最后一位是小数,单位为kW·h,图乙中电能表的示数是123.4kW·h。
[3]该家用电器消耗的电能
W该家用电器的额定电功率
32kW·h=0.01kW·h
3200PW0.01kWh=0.1kW=100W
6th60(3)[4][5]丙所示电表的表盘上的单位是Ω,故为电阻表,指针在20~30之间,在20~30之间
分度值2Ω,“0”刻度在右侧,应从右向左读数,示数为
20Ω+2×4Ω=28Ω
(4)[6]当5个铜塞都拔出时,此时5根电阻丝串联,总电阻最大,它们的总电阻
R=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω
[7]当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,这部分电阻不连入电路;由图可知,A、B两个接线柱之间的电阻是
5Ω+2Ω=7Ω
18.电阻R1=10Ω,R2=20Ω,若将它们串联在30V
的电源两端,R1
消耗的电功率为P1,R2
消耗的电功率为 P2,整个电路在1s内电流做功为W1,则电功率之比P1:P2=____;
若将它们并联在同一电源上,整个电路1s
内电流做功为W2,则电流做功之比W1:W2=_______。1:22:9
解析:1:2
2:9
[1][2]电阻R1、R2串联在30V的电源两端时,因串联电路中各处的电流相等,所以,由
P=UI=I2R
可得,两电阻的电功率之比
P1:P2=I2R1:I2R2=R1:R2=10Ω:20Ω=1:2
整个电路在1s内电流做功
U2(30V)2W1t1s30J
R10Ω20Ω电阻R1、R2并联在同一电源上时,电路的总电阻
R整个电路在1s内电流做功
R1R210Ω20Ω20Ω
R1R210Ω20Ω32230VUW2t1s135J
20RΩ3所以
W1:W2=30J:135J=2:9
19.如图所示,电源电压保持不变,开关 S
断开后,灯 L1,L2
都能正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是 5:4,
由此判断甲、乙两个电表都是______(选填“电压表”或“电流表”),灯 L1
与灯L2
的电功率之比是______。
电流表1:4
解析:电流表
1:4
[1]由电路图可知,开关S断开后,如果甲、乙为电压表将会造成电路断路,两灯泡均不发光,不符合题意,因此甲、乙都为电流表。
[2]此时灯L1、L2并联连接,电流表甲测干路电流,电流表乙测通过L2的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过L1、L2的电流之比
I1541
I244因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两灯泡的电功率之比为
PUII1111
P2UI2I2420.某养生电水壶额定电压为220V,加热功率为1100W,保温功率为100W。
(1)在使用该养生壶时应选用_____孔插座;其在加热状态下发热体的电阻为_____Ω。
(2)养生壶将质量1kg、初始温为20℃的水加热至100℃,水吸收的热量为_____J。[c水103J/(kg·℃)]
=4.2×h”的电能表指示灯闪烁420(3)若家中仅使用养生壶正常工作0.5h,标有“1200imp/kW·次,则保温时间为_____h。三44336×10502
105
0.2
解析:三
44
3.36×(1)[1]在使用养生壶时,为了防止金属外壳因漏电而发生触电事故,应选用三孔插座。
[2]在加热状态下发热体的电阻
U2(220V)2R==44Ω
P110W(2)[3]水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
(3)[4]由表盘参数可知,电路消耗1kW·h电能,指示灯闪烁1200次,工作指示灯闪烁了420次,则养生壶消耗的电能
W=养生壶正常工作的时间
t=0.5h=1800s
保温功率P保温=100W,设保温时间为t1,则加热时间为
t2=1800s﹣t1
P加热(1800s﹣t1)+P保温t1=1.26×106J
1100W×(1800s﹣t1)+100W×t1=1.26×106J
解得
t1=720s=0.2h
4207kW·h=×3.6×106J=1.26×106J
120020三、解答题
21.如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部分参数,当电热水壶正常工作时,求:
(1)电热水壶的电阻;
(2)将一壶水从25℃加热到100℃时,水吸收的热量[c水=4.2×103J/(kg•℃)];
(3)若加热这壶水所需时间为10min,电热水壶的热效率。
额定电压
220V
频率
额定功率
容量
50Hz
1000W
1.5L
解析:(1)48.4Ω;(2)4.725×105J;(3) 78.75%
解:(1)由公式
U2
PUIR可得,电热水壶的电阻为
U2(220V)2R=48.4Ω
P1000W(2)一壶水的体积为
V=1.5L=1.5dm3=1.510﹣3m3
由=m可得,水的质量为
VmV1.0103kg/m31.510﹣3m31.5kg
则水吸收的热量为
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2103J/(kg℃)1.5kg(100℃-25℃)=4.725105J
(3)由PW可得,电热水壶消耗的电能为
tW=Pt=1000W1060s=6105J
则电热水壶的热效率为
Q吸4.725105J=100%100%=78.75%
5W610J答:(1)电热水壶的电阻为48.4Ω;
(2)水吸收的热量为4.725×105J;
(3)电热水壶的热效率为78.75%。
22.小方家电能表表盘如图所示,表格中列出了他家主要用电器电视机、电水壶的相关参数,请根据图表信息解答下列问题:
(1)小方家的电视机的待机功率为0.5W,若某次看完电视后使其待机10h,则这次待机电视机消耗多少电能?
(2)在用电高峰期,如果将其他用电器关闭,只让电水壶工作,小刚发现电能表转盘在100s内转了27转,那么这时电水壶的实际功率是多少?
用电器
额定电压
额定功率
电视机
220V
150W
电水壶
220V
1000W
解析:(1)1.8104J;(2)810W
(1)解:由PW可得待机电视机消耗的电能
tWPt0.5W10h0.5103kW10h5103kWh51033.6106J1.8104J
(2)电水壶消耗的电能为
W电水壶的实际功率为
n27rkWhkWh0.0225kWh
N1200rPW0.0225kWh0.81kW810W1
t100h3600答:(1)这次待机电视机消耗的电能为1.8104J;
(2)电水壶的实际功率为810W。
23.如图所示的电路中电源电压为6V,且电源电压不变,当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.3A,S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.9A,求:
(1)电阻R1的阻值为多少?
(2)R2的电功率为多少?
(3)S2、S3断开,S1闭合时,R2的10s内产生内能为多少?
解析:(1)20Ω;(2)3.6W;(3)4J
解:(1)当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流;电流
表的示数为0.3A;根据欧姆定律可知,电阻R1的阻值为
U6VR1==20Ω
I10.3A(2)当S1断开,S2、S3闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,干路电流为I=0.9A;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流
I2=I-I1=0.9A-0.3A=0.6A
因并联电路中各支路两端的电压相等,R2的电功率为
P2=UI2=6V×0.6A=3.6W
R2的阻值
R2U6V=10
I20.6A(3)当S1闭合,S2、S3断开时,两电阻串联,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
I′=R2的10s内产生内能为
W=I′2R2t=(0.2A)2×10Ω×10s=4J
答:(1)电阻R1的阻值为20Ω;
(2)R2的电功率为3.6W;
(3)S2、S3断开,S1闭合时,R2的10s内产生内能为4J。
24.标有“6V 3W”的小灯泡L与电阻R按如图电路连接在一个恒定电压的电源上,闭合开关S时,灯L正常发光,且电流表的示数为0.75A。求:
(1)通过小灯泡的电流。
(2)电阻R的电功率。
U6V=0.2A
R1R220+10
解析:(1)0.5A;(2)1.5W
(1)小灯泡正常发光,则通过小灯泡电流为
IL(2)流过电阻R的电流为
PL3W=0.5A
UL6VIR=I﹣IL=0.75A﹣0.5A=0.25A
电阻R的电功率为
PR=UIR=6V×0.25A=1.5W
答:(1)通过小灯泡的电流为0.5A;
(2)电阻R的电功率为1.5W。
25.如图是多功能汤锅加热的测试电路图,使用时通过旋钮开关(虚线圆圈部分)可实现保温、慢炖、快炖三种功能切换,且保温、慢炖、快炖状态的加热功率依次增大。已知四个发热电阻的阻值相等,测试电源电压为220V,慢炖状态的功率为550W。求:
(1)R1的阻值;
(2)保温状态的功率。
解析:(1)88Ω;(2)275W
由电路图知,当旋钮开关切换为1、4接线柱时,此时R1与R4串联;切换为2、5接线柱时,只有R4接入电路;切换为3、6接线柱时,R2、R3并联;因为串联电路中总电阻比任何一个电阻大,并联电路中总电阻小于任何一个电阻,所以旋钮切换为1、4时电阻最U2大,旋钮切换2、5为时,电阻较大,切换到3、6时电阻最小,由P可知,当旋钮R切换为1、4时,电路处于为保温状态,切换为2、5时,电路处于慢炖状态,切换为3、6时,电路处于快炖状态。
U2(1)由P可得,R4的阻值为
RU2220VR488Ω
P2550W因四个发热电阻的阻值相等,故
2R1R2R3R488Ω
U2(2)由P可得,保温状态的功率
R220V275W
U2U2P1RR1R488Ω88Ω答:(1)R1的阻值为88Ω;
(2)保温状态的功率为275W。
26.如图所示,是某家用电热煮茶器的简化电路图。R1和R2均为电热丝,S为单刀双掷开关。R1的阻值是88Ω,R2的阻值是352Ω,电源电压是220V。开关S接“1”时,为加热状态;开关S接“2”时,为保温状态。试求:
(1)加热状态时,电路消耗的功率是多少?
(2)保温状态时,通电5min电流做功是多少?
2
(3)保温状态时,电热丝R1消耗的功率是多少?
解析:(1) 550W;(2)3.3×104J;(3)22W
解:(1)开关S接“1”时,为R1的简单电路,为加热状态,电路消耗的功率
U2(220V)2P加热==550W
R188(2)开关S接“2”时,两电阻串联,为保温状态,电路的总电阻为
R=R1+R2=88Ω+352Ω=440Ω
通电5min电流做功是
U2(220V)2×5×60s=3.3×104J
WtR440(3)保温状态时,电路中的电流
I=电热丝R1消耗的功率
P1=I2R1=(0.5A)2×88Ω=22W
答:(1)加热状态时,电路消耗的功率是550W;
(2)保温状态时,通电5min电流做功是3.3×104J;
(3)保温状态时,电热丝R1消耗的功率是22W。
27.某校师生为了开展科学实验,自制一台电烘箱,用来烘干仪器。电烘箱工作时,两端的电压为220V,通过的电流为4A。求:
(1)电烘箱的电阻值是多少?
(2)电烘箱消耗的电功率是多少?
(3)每分钟可产生的热量是多少?
解析:(1) 55Ω;(2) 880W;(3) 52800J
解:(1)根据IU220V=0.5A
R440U知,电烘箱的电阻值为
RU220VR55Ω
I4AP=UI=220V×4A=880W
(2)电烘箱消耗的电功率为
(3)每分钟可产生的热量为
Q=W=UIt=220V×4A×60s=52800J
答:(1)电烘箱的电阻值是55Ω;
(2)电烘箱消耗的电功率是880W;
(3)每分钟可产生的热量是52800J。
28.小明家新购置了一台即热式电热水器,小明感觉非常好奇,这样一台热水器在短时间内就能把水加热,那么它的功率一定很大。于是小明想探究一下这台即热式电热水器的实际功率。他让家中其他用电器都停止工作,只接通电热水器,观察到家中电子式电能表的指示灯在2min内闪烁了640次,该电能表表盘如图所示。问:
(1)这台电热水器在2min内消耗的电能;
(2)这台电热水器的实际功率。
解析:(1)0.2kWh;(2)6000W
【分析】
(1)3200imp/(kWh)表示每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁3200次,从而可求闪烁320次消耗的电能;
(2)根据公式PW求出该热水器的电功率。
t解:(1)电能表指示灯闪烁640次消耗电能
W(2)该热水器的实际电功率
1kWh6400.2kWh
3200PW0.2kWh6kW=6000W2
th60这台电热水器的实际功率6000W。
答:(1)这台电热水器在2min内消耗的电能是0.2kWh;
(2)这台电热水器的实际功率6000W。