第5课时 电功率(三)
有关电功率知识的应用
【基础巩固】
1.某电子体重计的电路如图所示,其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,AB间有可收缩的导线,R0是保护电阻.当称量的体重增加时,变阻器的电阻值_______;电压表示数_______;电路消耗的总功率_______(变大/不变/变小).
2.小林家住农村,他家的厕所离房子有一段距离,为了方便和节能,他用“220 V 40 W”的灯泡,阻值为1210 Ω的电阻和开关S1、S2设计了一个电路,电路图如图所示.天黑后,S1处于闭合状态,当无人上厕所时,开关S2断开,灯光较暗,但能起到指示作用,此时灯泡消耗的电功率为_______W;当有人上厕所时,闭合开关S2,灯泡正常发光,起到照明作用,此时灯泡消耗的电功率为_______W.
3.黑夜看不见开关位置,为此小明设计了如图所示的电路.当单刀双掷开关S合向6时,照明灯亮、指示灯灭,避免指示灯费电;S合向a时,照明灯灭、指示灯亮,显示开关位置(S只能处于这两种状态).他在图示方框中完成了指示灯和电阻丝的连接电路,指示灯规格为“10V,1W".
(1)照明灯正常工作时的电阻是多少?
(2)若照明灯正常工作6h,这段时间内照明灯需消耗多少电能?
(3)为使指示灯正常发光,需串联一根阻值为多少的电阻丝?
4.(2012.宁德)同学们在探究电子磅秤的工作原理时,设计了如图甲所示的电路,主要部件是电流表A和压力传感器R(电阻值随受到的压力大小发生变化),压力传感器的电阻值R与所受到的压力F的关系如图乙所示,电源电压为12 V,小灯泡L标有“6V 3W”的字样.假设秤盘质量忽略不计,且小灯泡电阻不变.求:
(1)小灯泡L正常发光时的电阻是多大?
(2)秤盘上不放重物(即F=0)时,压力传感器的电阻值R=_______Ω.此时电流表的读数是多少?(小数点后保留两位)
(3)当秤盘上放重为20 N的重物时,小灯泡的实际功率是多少?
【拓展提优】
5.为了搞好城市管理,我市在部分交叉路口相继安装了交通红绿灯和电子
警察监控系统,如图所示为某一路口的红绿灯设施,已知三只灯泡均标有
“220 V 40 W”字样,中一只灯泡的电阻是_______Ω.该设施正常工作一
天(24 h)将耗能_______kW.h
6.2010年上海世博会期间,世博园区大量应用了LED技术.LED其实是一
种半导体新型节能灯,它可以将电能的90%转化为光能(白炽灯只能将电能
的20%转化为光能).已知某LED灯在一定电压范围内的工作电流都是20
mA,只是在不同的电压下发光颜色不同:当加在它上面的电压为1.8 V时,它发红光;当加在它上面的电压为2.4 V时,它发黄光;当加在它上面的电压为3.2 V时,它发蓝光,如果将该LED灯与一定值电阻R串联后接在电压为5V的电源两端时它发黄光,则该LED灯的电功率是_______W,定值电阻R阻值是_______Ω.
7.( 2012.怀化)如图是小红同学为她家的蔬菜大棚设计的温度监控电路.R1为定值电阻,R2为用半导体材料制成的热敏电阻(电阻随温度的升高而变小).当蔬菜大棚内温度升高时,电流表示数I和电路消耗的总功率P的变化情况分别是 ( )
A.I变大 P不变
B.I变小 P变小
C.I变小 P变大
D.I变大 P变大
8.如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置.R是滑动变阻器,它的金属片是杠杆的一端,R'是阻值为12 Ω的定值电阻,电流表量程为0~0.6A,电源电压为6V,由油量表(用电流表改装)的指针指示的刻度就可知油箱内油的多少.求:
(1)定值电阻R'的主要作用.
(2)当油量表的指针指在刻度盘中央时,滑动变阻器消耗的功率是多少?
(3)能否将电压表接入这个电路?为什么?
9.太阳能电动车,它由太阳能电池提供动力,下图是它的电路简化图,光能转化为电能储存在太阳能电池中,提供电动机转动需要的动力,可通过改变调速电阻来调节电动机转速.已知太阳能电池电压为600 V.请回答以下问题:
(1)当调速电阻的滑片P在最右端时,调速电阻接入电路的阻值为10Ω,闭合开关S,电压表示数为500V,此时电动机的电功率是多少?
(2)当调速电阻的滑片P滑到最左端时,电动机电功率达到18 kW,此时电流表示数多大?
10.如图甲所示,是某工厂的水平传送带上的产品运输及计数装置示意图.其中,电源电压为3V,定值电阻R0的阻值为20 Ω;S为激光光源,能发射一条粗细忽略不计的光线;R为光敏电阻,当有光照射时,其阻值较小,无光照射时,其阻值较大.水平传送带上的产品均是密度p=2.5×103 kg/m3的相同正方体.当水平传送带上的产品和传送带一起以速度v=0.5m/s匀速通过S与R之间时,射向光敏电阻的光线被产品挡住,光线始终与正方体靠近光源一侧的表面垂直,通过电压表测出光敏电阻R两端电压随时问变化的规律如图乙所示(g=10 N/kg).则:
(1)定值电阻R0消耗的最大功率是多少?
(2)水平传送带对每个产品的支持力为多少?
参考答案
【基础巩固】
1.变大 变大 变小 2.10 40 3.(1)484Ω (2)0.6 kW·h (3)2.1×103 Ω
4.(1)12Ω(2) 30 0.29A(3)1.92W
【拓展提优】
5.1.21×103 0.96 6.4.8×10-2 130 7.D 8.(1)避免短路
(2)0. 72W (3)能把电压表与R或R'并联 9.(1)5 kW (2) 30A 10.(1)0.2W (2)25N