第16章電能與電功率例題與習題【例1】一把電烙鐵接在220V電路中，經過電流是350mA，問通電1h消耗了多少電能？【分析】只需求出在1h電功，就可知道所消耗電能。【解答】由電功公式得W=UIt=220V×0.35A×3600s=2.8×105J電烙鐵1h消耗電能2.8×105J。【例2】一定阻值電阻，接在電壓為3V電路上，消耗功率為0.6W，求這個電阻阻值，5min電流做功多少？【分析】：因為這是純電阻電路，可用P=U2/R求電阻，由W=Pt求出電功。【解答】由P=U2/R得R=U2/P=(3V)2/0.6W=15Ω由依照W=Pt=0.6W×5×60s=180J這個電阻阻值是15Ω，5min電流做功是180J。【例3】1kwh電能能使一只“220V40W”燈泡正常工作幾小時？【分析】由公式P=W/t得t=W/P，即可求解。若W取kWh，P取kW，則t單位即為h.【解答】由P=W/t得t=W/P=1kWh/0.04Kw=25h[答]使電燈工作25h。【例4】某校教學大樓有教室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電流；（2）若平均每日用電3h，每個月以30日計，每個月耗電多少度？【分析】可由P=UI及并聯電路中I=I1+I2+……求出大樓照明線中電流I可由W=Pt求耗電量。【解答】（1）每個教室用電功率是P=40×6W=240W全樓用電總功率P總=P×24=5.76×10３W所以I總=P總U=5.76×10３W/220V=26.2A（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）每個月耗電518.4度。【例5】長短粗細均相等銅絲、鐵絲、鉛絲串聯在電路中，通電后()A.銅絲發燒多B.鐵絲發燒多.C.鋁絲發燒多D.三者相同【分析】電流經過導體產生熱量Q=I2Rt，三根金屬絲串聯時，因為通電時間及電流強度均相等，且鐵絲電阻最大，所以鐵絲發燒最多。【解答】B【例6】一臺洗衣機電動機功率為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內產生熱量是多少？【分析】要計算電動機消耗電能，可計算電流做功，電流做了多少功，就消耗了多少電能。因電動機消耗電能沒有全部轉化為熱，所以發燒和消耗電能并不相等。【解答】(1)W=Pt=120W×600S=7200J。(2)不能，因為電流經過電動機時，只有一小部分電能轉化為內能，而大部分電能轉化成機械能了。要想求電動機在10min內產生熱量，還要知道電動機正常運轉時經過電流和電動機線圈電阻是多少，再利用公式Q=I2Rt計算。[答](l)消耗電能7200J；(2)無法算出熱量。【例1】用伏安法測定額定電壓為2.5V小燈泡電阻和額定電功率。(l)在未完成電路［圖1(a)]中，導線接頭M應連在滑動變阻器接線柱上(填：A，B，D)。(2)閉合開關S后，電壓表示數為0.5V。要使小燈泡正常發光，應將滑動變阻器滑片P向移動(填：A，B)。(3)小燈泡正常發光時，電流表示數〔圖1(b)］是A。(4)小燈泡正常發光時電阻R=Ω。(5)小燈泡額定功率P=W。【分析】伏安法測電阻、測電功率，是利用電壓表、電流表分別測出待測電阻電壓U和電流I，再依照R=U/I算出電阻值，由P=IU算出電功率。本題要測小燈泡正常發光時電阻，要求調整小燈泡電壓，所以要用到滑動變阻器。【解答】(1)從圖(a)中滑動變阻器滑片所在位置，可知導線M能夠和接線柱A或B連接，但不能和C連接。(2)要使小燈泡正常發光，應使它兩端電壓從0.5V增大到2.5V，所以要增大電路電流，采取方法是減小滑動變阻器電阻。假如M接在A處，這時使用是靠近A端電阻絲，應將滑片P向A端移動；假如M接在B處，應將滑片P向B端移動。(3)電流表使用是0～0.6A檔，這時指針指在0.4～0.6A中間，故示數是0.50A。也能夠這么讀數，這一量程每一小格(最小分度值)是0.02A，指針偏過了25格，故示數是0.02×25=0.50A。(4)正常發光時電壓U=2.5V，電流I=0.5A，故電阻R=U/I=5Ω。(5)小燈泡額定功率P=IU=0.5×2.5W=1.25W。[說明]用電流表和電壓表(即伏安法)測小燈泡電阻和額定功率是初中電學中兩個主要學生試驗。學習中應注意對這兩個試驗相同之處與不一樣之處加以對比分析。【例7】在做測定小燈泡電功率試驗時，有一位同學分別設計了四個試驗電路圖，如圖２，其中正確是：()圖２【分析】因為該試驗需要測小燈泡兩端電壓和經過小燈泡電流，所以電壓表要并聯小燈泡兩端，電流表要與小燈泡串聯。滑動變阻器只有與小燈泡串聯才能經過改變本身阻值來改變小燈泡兩端電壓。而圖(a)中兩電表位置恰好接反了；圖(b)中電壓表測是電路總電壓；圖(C)中滑動變阻器與小燈泡并聯，所以正確只有(d)。【解答】(d)填空題1．學生用語言復讀機工作電壓是6V，在工作電流是250mA時，則此復讀機消耗功率是W，若此復讀機連續工作30min，電流做功是J。2．下表是某電水壺銘牌．從銘牌中可知，在額定電壓下經過電水壺電流是A(保留一位小數即可)，1min內消耗電能為.型號SP-988額定功率150OW額定電壓220V額定頻率50Hz額定容量1.6L圖13．一個標有“220V100W”燈泡，它燈絲電阻為484Ω，在正常發光時，經過它電流是A。4．（04江西南昌）小新同學電能表四月底讀數是587.6kWh，五月底讀數如圖2所表示，假如每度電0.6元，則這個月應付電費元，這個電能表正常使用時，允許接入用電器最大功率是W.圖25．手機、數碼相機等慣用充電電池作為電源，圖3所表示是某手機電池銘牌，觀察可知該電池電壓是V。它充分電后所儲存電能是J。圖3圖46．電冰箱工作時，應該使用圖4中插座，這是為了使電冰箱外殼，確保安全工作。右表是某電冰箱說明書，它正常工作時，電壓是Ｖ，若壓縮機連續正常工作1h，將消耗電kwh。7．一臺單熱飲水機銘牌上標著圖5所表示數據。當熱水箱儲滿15℃水后，加熱到90℃，需要吸收J熱量。若消耗電能80%被水吸收，飲水機最少需正常工作s。[c水=4.2×103J/(kg·飲水桶容量18.9L熱水箱容量0.8L額定電壓220V加熱時功率500W保溫時功率40W頻率50Hz圖5圖68．小紅家中電能表5月初示數如圖6所表示，5月份交了48.8元電費，若每度電費為0.8元，則小紅家5月底示數為,依照電能表銘牌，你還能讀到哪些信息？請寫出其中兩條（1）（2).9．利用控制變量法，小蕾把兩段電阻不一樣金屬絲A．B（RA＜RB）串聯后，分別放到兩瓶等量煤油中通電一定時間（如圖7所表示），控制電流一定時，探究“電流經過導體產生熱與關系”．通電后，溫度計示數升高，這種現象是由電流效應引發．這時煤油內能（填增加、減小或不變）．其中，瓶煤油溫度升高得更加快．10．白熾燈泡工作時，燈絲溫度能夠高達℃以上。用鎢做燈絲，是因為鎢高。用久燈泡壁會發黑，這主要是因為鎢先，然后在玻璃泡內表面所致。此時燈絲電阻比起它還是新時候（選填“變大”、“變小”或“不變”）。在正常電壓下工作時，其實際功率與額定功率相比（選填“偏大”、“偏小”或“不變”），發光亮度（選填“偏亮”、“偏暗”或“相同”）。圖711．一個家用電能表盤上標有“3000r/kWh”字樣，它表示。若用這個電能表測某用電器功率時，轉盤在3min內轉了15轉，則電流所做功是kWh=J。這個用電器功率是W。12．現有一個標有”3.6V，0.9W”字樣燈泡，要使它接到6V電源上正常發光，應跟它聯一個電阻，其阻值是Ω。選擇題1．依照燈泡銘牌（如圖8）所給信息判斷，以下說法正確是（）A．燈泡適宜在25伏電路中使用B．燈泡在電壓低于220伏時，就不發光C．燈泡在任何情況下工作時，電功率都是25瓦D．燈泡在220伏電壓下工作時，電功率是25瓦圖8圖92．在圖9所表示電路中，電源電壓保持不變，開關S閉合后，調整滑動變阻器滑片P位置，當燈泡L恰好正常發光時，電流表A示數為0.5A，電壓表V示數為2V，則關于該電路，下述判斷正確是（）A．電源電壓是2VB．燈泡額定功率是1WC．若滑片再向右滑動，燈泡有可能被燒毀D．若滑片再向右滑動，A表示數將減小，V表示數將增大3．某同學家中照明電路上，有兩盞正在使用白熾燈泡甲和乙．若乙燈比甲燈亮，則()A．乙燈燈絲電阻一定比甲燈大B．乙燈兩端電壓一定比甲燈兩端大C．電流經過乙燈做功一定比甲燈多D．相同時間內經過乙燈電荷量一定比經過甲燈多4．把兩個燈泡串聯后接到電源上，閉合開關后，發覺燈L1比燈L2亮，以下說法中正確是（）A．經過L1電流大B．經過L2電流大C．L1兩端電壓大D．L2兩端電壓大5．現有兩個不一樣規格燈泡L1“PZ220V-40W”和L2“PZ220V-60W”，把它們接入電路．正常發光時電阻分別為R1、R2，則()A．R1>R2．B．R1=R2C．R1<R2D．無法確定二者關系6．（04吉林）已知R1:R2=2:1，則（）A．串聯時，它們電流之比為2:1B．串聯時，它們功率之比為1:1C．并聯時，它們電流之比為2:1D．并聯時，它們電壓之比為1:112．圖10是伏安法測小燈泡電阻、功率試驗電路圖。小燈泡正常工作時，兩電表示數如圖11所表示，則以下說法中不正確是（）圖10圖11A．在連接電路時，應將開關斷開，并將變阻器阻值調至最大值B．小燈泡額定功率為0.72W，此時電阻為8C．假如將滑片P向a端滑動，則電壓表示數將變大D．假如將滑片P向b端滑動，則小燈泡實際功率將大于額定功率7．（04臨沂）兩條電阻絲串聯在電路中，在相同時間內產生熱量最多是()A.經過電流較大電阻絲B.電壓較小電阻絲C.電阻較大電阻絲D.電阻較小電阻絲8．（04臨沂）把標有“220V100W”和“220V40W”字樣兩個燈泡串聯接在220伏特電路中，以下說法中正確是()A.100W燈泡比40W燈泡亮。B.40W燈泡兩端電壓較高。C.經過100W燈泡實際功率大于它額定功率。D.40W燈泡實際功率大于它額定功率。9．以下家用電器中，屬于電熱器是()A．電熨斗B．電風扇C．電話機D．洗衣機10．（04北京朝陽區）家庭電路中，直接測量電功是()A．電流表B．電壓表C．電能表D．電阻箱11．電工師傅慣用一只標有“220V40W”燈泡L0（檢驗燈泡）取代保險絲來檢驗新安裝照明電路中每個支路情況，如圖12所表示。當只閉合S、S1時L0不亮；當只閉合S、S2時，L0和L2都呈暗紅色；當只閉合S、S3時，L0正常發光。由此能夠判斷()圖12A．L1所在支路短路B．L2所在支路斷路C．L3所在支路短路D．各支路均完好12．如圖13所表示電路中，電源電壓不變，閉合開關，在滑動變阻器滑片P向右移過程中A1．A2．V示數改變情況是()A．A1變小、A2不變、V不變B．A1變小、A2變小、V不變C．A1變小、A2不小、V變大D．A1變大、A2不變、V變小圖1313．小劉出差時恰逢抄表日，其電能表示數如圖14所表示，出差返回時發覺家中有一盞60W臺燈亮著，檢驗其它電器都已切斷電源，再查看電能表示數如圖15所表示。則小劉出差時間長達（）A．2400hB．14.4hC．0.24hD．240h圖14圖15試驗題在研究通電導體放出熱量跟哪些原因關于試驗中。試驗室提供了若干只裝有電阻絲（3Ω或6Ω兩種規格）、溫度計、煤油(等質量)燒瓶，另有電流表、滑動變阻器、電源(6V)、開關、導線。如圖16是某同學設計四個電路（各電路能夠依照需要調換燒瓶），請回答以下問題：圖16圖17（1）利用電路或電路能夠研究電流和時間相同時，熱量跟電阻大小關系。所選電路此時所用電阻絲規格應為：（2）利用電路能夠研究電阻和時間相同時，熱量跟電流關系。（3）試驗過程中，若經過阻值為3Ω電阻絲電流大小如圖所表示，通電時間為5min，則該電阻放出J熱量。2.如圖18乙所表示是某同學測3.8V小燈泡額定功率實物圖。（1）經檢驗線路有故障，發覺有三處連接錯誤，它們分別是：abc(2)上述錯誤改過后，電路正常工作下電路圖請你畫在下面方框甲內。圖18（3）排除故障后，再閉合開關，移動滑動變阻器滑片，使小燈泡正常發光，電流表示數如圖丙所表示，那么小燈泡額定功率是。3．）圖19甲所表示是“測定小燈泡功率”試驗電路圖，圖乙是即將連接完成試驗電路，其中電源為三節新干電池，燈泡額定電壓為3.8V，燈絲電阻約為10Ω，滑動變阻器標有“10Ω1A”字樣。圖19（1）對照電路圖，用筆畫線代替導線，將圖19乙所表示試驗電路中未連接部分連接好。（2）當閉合電路開關時，若出現以下不正常現象（見下表）：次序電路中出現不正常現象可能原因電燈亮暗電流表示數I/A電壓表示數U/V甲不亮0.540

乙很亮0.424.2

丙不亮04.5

請你從以下選項中選擇可能原因填入上表中（只要填選項代號）A．電路中a、b間斷路B．電路中a、b間短路C．滑動變阻器連入電路中電阻太小（3）為了測出小燈泡額定功率，應調整滑動變阻器使電壓表示數為V，若此時電流表示數如圖19丙所表示，其電流讀數為A，該燈泡額定功率是W。4．如圖20是測量額定電壓為3.8V小燈泡額定功率實物圖（1）用畫線代替導線，把電路連接完整。（2）閉合開關，變阻器滑片P移到圖中所在位置時，電壓表示數是3.8V，電流表示數是0.5A，請在圖21中用箭頭標出電流表指針所指位置。（3）小燈泡額定功率是W。（4）若要使燈泡變暗，變阻器滑片應向(選填“左”或“右”)移圖20圖215．劉霞和李華在做“測定小燈泡功率”試驗中，按如圖22所表示電路圖接好了試驗電路，其中電源為三節新干電池，燈泡額定電壓為3.8V。閉合開關進行試驗過程中，他們發覺了一些不正常現象，并作以下統計，請你幫他們分析原因。圖22次序電路中出現不正常現象原因電燈亮暗電流表示數/A電壓表示數/V甲不亮04.5乙很亮0.424.2丙不亮0.4506．如圖23所表示，小燈泡額定電壓為3.8V，電源電壓小于3V。⑴．為了做“用滑動變阻器改變電流”試驗，已將所用器材連成部分電路。若要求滑動變阻器滑片P向右移動時，經過小燈泡中電流變大，在原圖中補畫一根導線，組成符合要求電路；⑵．為了做“測定小燈泡電阻”試驗，請你再將電壓表接在小燈泡兩端。在連成正確電路后閉合開關S，兩電表指針位置如圖圖24所表示，則小燈泡兩端電壓為V，小燈泡中電流為A，燈泡電阻為。圖23圖2４7．在測量小燈泡電功率時，用電流表測量經過小燈泡電流，用電表表測量小燈泡兩端電壓，得到了下表中數據，其中第三次試驗中，電流表示數如圖25所表示。圖25（1）第三次試驗中電流表示數是安，燈泡功率是瓦。（2）經過分析表中數據你有哪些發覺？（寫出一條）綜合題1．下表是威力雙桶洗衣機銘牌威力牌雙桶洗衣機額定洗滌容量6Kg型號XPB60-15SA額定脫水容量6Kg額定電壓220V～額定洗滌輸入功率400W額定頻率50Hz額定脫水輸入率160W生產許可證編號XK16—0060042求該洗衣機在額定電壓下工作時：（1）洗滌電動機和脫水電動機同時轉動時，經過洗衣機電源線電流是多少？（2）某次洗衣服時，洗滌時間是15min，脫水時間3min，此次洗衣機消耗了多少電能?2．如圖26所表示，電源電壓不變，燈L上標有“6V、3W”字樣，R1為一定值電阻，滑動變阻器最大阻值為R。當開關S1、S2、S3都閉合時，燈L正常發光，電流表示數為1.1A；當S1閉合S2、S3斷開時，電流表示數為0.3A，此時滑動變阻器滑片處于中點。（設燈絲電阻不變）求：（1）燈L電阻；（2）電源電壓；（3）電阻R1、