功率计算题训练答案.doc

1、 第 1 页（共 18 页） 功率计算题训练 一计算题（共 8 小题） 1如图所示是 XX 型 ”220V 1000W“电饭煲的原理图它有高温和保温两档，通过单刀双掷开关 S 进行调节， R0 为电阻丝当开关 S 接高温档时，电路的功率为 1000W；当开关 S 接保温档时，电路的总功率为 22W求： （ 1）电饭煲在高温档时，开关 S 应与哪个触点连接？ （ 2）电热丝 R0 的阻值多大？ （ 3）当电饭煲在保温时，实际电流多大？保温 5min，电热丝 R0 消耗的电能为多少？ 2有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，已知 电热丝 R1=55，高档加热功率为 1

2、100W，电热转化效率为 80%，水的比热容为 4.2 103J/kg ）求： （ 1）将 2kg 水从 20 加热到 75 需要吸收多少热量； （ 2）用高档将 2kg 水从 20 加热到 75 需要多少时间； （ 3）只闭合 S、 S2 时，电热水器的电功率是多少 第 2 页（共 18 页） 3母亲为了给小林增加营养，买了一台全自动米糊机，如图（甲）所示米糊机的主要结构：中间部分是一个带可动刀头的电动机，用来将原料粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热如图（乙）所示是米糊机正常工作时，做一 次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作的 “P t”图象表格内是主要技术参数 额定

3、容积 1.5L 加热功率 1000W 额定电压 220V 电机功率 130W 额定频率 50Hz 机器净重 1.9kg 整机尺寸 232 174 298cm 请问： （ 1）米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大？（计算结果保留两位小数） （ 2）米糊机正常工作时做一次米棚，消耗的电能是多少？ （ 3）米糊机在正常工作状态下做一次米糊，若各类原料和清水总质量为 1.5kg，初温为 20 ，米糊沸腾时 温度是 100 ，电热管的加热效率是多少？（已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为 4.0 103J/（ kg ），计算结果保留百分数整数） 第 3 页（共 18 页） 4如图是某家用电

4、热水器的简化电路图，温控开关 S 可根据水温自动切换加热和保温两种状态， R1、 R2 是发热电阻，热水器主要参数如下表 水的比热容为4.2 103J/（ kg ） 额定电压 220V 容积 30L 加热功率 2000W 保温功率 800W （ 1）开关 S 跳至 触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内 装满水时，水的质量为 kg （ 2） R2 的阻值为多大？ （ 3）水箱中装满初温为 25 的水，加热使温度升高到 55 ，水需要吸收多少热量？ （ 4）在上述加热状态下，热水器正常工作 35min 需消耗多少电能？加热效率是多少？ 5电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一

5、只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中 R0 为定值电阻，R 为电阻式传感器，当控制其阻值从 0 变为 60，测得传感器消耗的电功率与通过 它 的 电 流 关 系 图 象 如 图 乙 所 示 ， 已 知 电 源 电 压 恒 定 不第 4 页（共 18 页） 变 （ 1）当通过传感器的电流为 0.1A 时，传感器的电阻为 ； （ 2）求 P1 的值； （ 3）求 R0 的阻值 6已知 A 灯标着 “6V 3W”， B 灯标着 “6V 6W”，滑动变阻器 R 规格 “50 2A” A灯和 B 灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示则： （ 1）将 A、 B 两灯并联接

6、在 6V 电源两端，求 30min 内电路消耗的电能； （ 2）将 A、 B 两灯串联接在某电源两端，使 A 灯恰好正常发光，求此时 B 灯电阻； （ 3）将 A 灯与滑动变阻器 R 串联接在 12V 电源两端，如图乙所示调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率 是 A 灯功率的 2 倍时，求滑动变阻器的功率 第 5 页（共 18 页） 7如图所示（甲）电路，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图（乙）中的 AC、 BC 两直线表示求：（ 1）定值电阻 R0 与变阻器的总电阻 （ 2）电源的电压和电阻 r 阻值 （ 3）变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程

7、中，变阻器消耗的最大电功率 8如图所示是小明家电饭煲铭牌，有额定功率高、中、低三档，但中、低档已模糊不清从说明书中的电路图可知，内部有两根电阻丝，每根电阻丝的阻值均为 110（设 电阻丝阻值恒定不变），中档是一根电阻丝接入电路，低档是两根电阻丝串联接入电路把电饭煲接在正常的家庭电路中使用求： 定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 高档 900W 第 6 页（共 18 页） 中档 低档 （ 1）当电饭煲使用中档时，通过它的电流是多少？当电饭煲使用低档时，它消耗的电功率多大？ （ 2）若使用高档，电饭煲正常工作 20min，消耗的电能是多少？如图所示是小明家的电能表，在这过程中若小明家只使用

8、电饭煲，则电能表转盘旋转多少圈？ （ 3）晚上，由于是用电高峰期，该电饭煲的实际工作电压只有 200V，加热 效率为 80%，求利用高档功率把 2kg 的水从 20 加热到 80 需要多长时间？ 第 7 页（共 18 页） 功率计算题训练 参考答案与试题解析 一计算题（共 8 小题） 1如图所示是 XX 型 ”220V 1000W“电饭煲的原理图它有高温和保温两档，通过单刀双掷开关 S 进行调节， R0 为电阻丝当开关 S 接高温档时，电路的功率为 1000W；当开关 S 接保温档时，电路的总功率为 22W求： （ 1）电饭煲在高温档时，开关 S 应与哪个触点连接？ （ 2）电热丝 R0 的阻

9、值多大？ （ 3）当电饭煲在保温时，实际电流多大？保温 5min，电热丝 R0 消耗的电能为多少？ 【解答】 解：（ 1）由 P= 可知，在电压 U 一定时，电阻 R 越小，电功率越大， 由电路图可知， S 应接 2 触点时，电路为 R0 的简单电路，电路电阻最小，此时电饭煲功率最大，电饭煲在高温档； （ 2）电饭煲在高温挡时，电路为 R0 的简单电路， 由 P= 可得，电热丝 R0 的阻值： R0= = =48.4； （ 3）由 P=UI 可得，当电饭煲在保温时实际电流： I= = =0.1A， 保温 5min，电热丝 R0 消耗的电能： W0=I2R0t=（ 0.1A） 2 48.4 5

10、60s=145.2J 答：（ 1）电饭 煲在高温档时，开关 S 应与 2 触点连接； （ 2）电热丝 R0 的阻值为 48.4； 第 8 页（共 18 页） （ 3）当电饭煲在保温时，实际电流为 0.1A；保温 5min，电热丝 R0 消耗的电能为 145.2J 2有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，已知电热丝 R1=55，高档加热功率为 1100W，电热转化效率为 80%，水的比热容为 4.2 103J/kg ）求： （ 1）将 2kg 水从 20 加热到 75 需要吸收多少热量； （ 2）用高档将 2kg 水从 20 加热到 75 需要多少时间； （ 3）只

11、闭合 S、 S2 时，电热水 器的电功率是多少 【解答】 解：（ 1）水吸收的热量： Q 吸 =cm（ t t0） =4.2 103J/（ kg ） 2kg （ 75 20 ） =4.62 105J； （ 2）由 = 100%可得，消耗的电能： W= = =5.775 105J， 由 P= 可得，需要的加热时间： t= = =525s； （ 3）由电路图可知，闭合 S、 S1、 S2 时， R1 与 R2 并联，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，热水器处于高档， 此时电热丝 R1 的功率 P1= = =880W， 因电路的总功率等于各用电器功率之和， 所以，电热丝 R2 的功率 P2=P 高

12、 P1=1100W 880W=220W； 只闭合 S、 S2 时，电路为 R2 的简单电路， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，电热水器的电功率为 220W 答：（ 1）将 2kg 水从 20 加热到 75 需要吸收 4.62 105J 的热量； 第 9 页（共 18 页） （ 2）用高档将 2kg 水从 20 加热到 75 需要 525s； （ 3）只闭合 S、 S2 时，电热水器的电功率是 220W 3母亲为了给小林增加营养，买了一台全自动米糊机，如图（甲）所示米糊机的主要结构：中间部分是一个带可动刀头的电动机，用来将原料粉碎打浆；外部 是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加

13、热如图（乙）所示是米糊机正常工作时，做一次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作的 “P t”图象表格内是主要技术参数 额定容积 1.5L 加热功率 1000W 额定电压 220V 电机功率 130W 额定频率 50Hz 机器净重 1.9kg 整机尺寸 232 174 298cm 请问： （ 1）米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大？（计算结果保留两位小数） （ 2）米糊机正常工作时做一次米棚，消耗的电能是多少？ （ 3）米糊机在正常 工作状态下做一次米糊，若各类原料和清水总质量为 1.5kg，初温为 20 ，米糊沸腾时温度是 100 ，电热管的加热效率是多少？（已知原料和清水的混合物的比热容

14、及米糊的比热容均为 4.0 103J/（ kg ），计算结果保留百分数整数） 【解答】 解：（ 1）由 P=UI 可得，米糊机正常加热时的电流： I1= = =4.55A； （ 2）由乙图可知：加热时间 t1=9min=540s，电动机工作时间 t2=2min=120s， 加热消耗的电能： W1=P1t1=1000W 540s=5.4 105J， 第 10 页（共 18 页） 电动机工作消耗的电 能： W2=P2t2=130W 120s=1.56 104J， 米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能： W=W1+W2=5.4 105J+1.56 104J=5.556 105J （ 3）米糊吸收的

15、热量为： Q 吸 =cm（ t t0） =4.0 103J/（ kg ） 1.5kg （ 100 20 ） =4.8 105J； = 100%= 100%=89% 答：（ 1）米糊机正常工作时的电热管中的电流是 4.55A； （ 2）米糊机正常工作时做一次米棚，消耗的电能是 5.556 105J； （ 3）电热管的加热效率是 89% 4如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关 S 可根据水温自动切换加热和保温两种状态， R1、 R2 是发热电阻，热水器主要参数如下表 水的比热容为4.2 103J/（ kg ） 额定电压 220V 容积 30L 加热功率 2000W 保温功率 800W （ 1）开关 S 跳至 b 触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内装满水时，水的质量为 30 kg （ 2） R2 的阻值为多大？ （ 3）水箱中装满初温为 25 的水，加热使温度升高到 55 ，水需要吸收多少热量？ （ 4）在上述加热状态下 ，热水器正常工作 35min 需消耗多少电能？加热效率是多少？ 【解答】 解：（ 1）由电路图可知，开关 S 跳至 b 触点位置时，两电阻串联，电路