第十八章 专题训练 电功率综合计算
1.小灯泡的I﹣U图像如图甲所示,将它与定值电阻R1并联在稳压电源两端,如图乙所示。闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表示数变为0.45A。求:
(1)电源电压是多少?
(2)R1的阻值是多少?
(3)小灯泡1min消耗多少电能?
2.如图所示,灯泡L标有“6V 3W”的字样,开关S闭合,当滑片P在最左端时,灯泡正常发光。当滑片P在最右端时,电压表的示数为4.8V(假定灯泡电阻不随温度变化而变化)。求:
(1)灯泡的电阻R1;
(2)电源电压U;
(3)滑动变阻器的最大阻值R0。
3.如图电路中,电流表量程为0 0.6A,电压表的量程为0 3V,电源电压为8V(假设灯丝的电阻不变)
(1)只闭合S1时,电路消耗的功率为6.4W,求R3的电阻值;
(2)只闭合S2时,灯泡R1正常发光,R3的功率为0.4W,求灯泡R1的额定功率;
(3)只闭合S3时,在保证电路安全的前提下,求电路消耗的功率范围。
4.小红同学自制了一个卡通福娃,她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。她选用规格为“6V 3W”的红灯和“6V 6W”的绿灯及“18Ω 1.5A”的滑动变阻器等元件设计了如下电路。已知电源电压为6V,两灯电阻不随温度变化而变化。问:
(1)绿灯电阻为多少?
(2)S、S2闭合、S1断开,电流表示数为0.25A时,滑动变阻器连入电路的电阻为多少?
(3)该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少?
5.老师让同学们为学校的植物温室设计一个有加热挡和保温挡的电热器,要求:加热功率为400W,保温功率为100W。如图是小明设计的电路,其中R1是发热体,R2是置于室外的定值电阻,电源电压为220V。
(1)电热器加热10min,产生的热量是多少:
(2)电路中R1、R2的阻值各是多大;
(3)请你从节能的角度,对小明设计的电路进行评估。
6.如图所示电路,电源电压不变,L1标有“10V,5W”,L2标有“12V,12W”,灯泡阻值变化忽略不计,滑动变阻器的规格“20Ω 2A”求:
(1)闭合S、S1,断开S2时,灯泡L2正常发光,则通过灯泡L2的电流为多少?
(2)闭合S、S1、S2时,干路的最小电流是多少A?
(3)闭合S,断开S1、S2时,若调节滑片P使滑动变阻器连入的阻值为10Ω,则此时灯泡L1的电功率是多少?
7.某品牌电加热座椅垫内部电路如图所示,S接触“2”或“3”触点时,可实现低温挡或高温挡位调节,已知低温挡时R1的功率为4W,R2的功率为8W,R1、R2均为加热电阻。求:
(1)在低温挡工作时,电路中的电流;
(2)在低温挡工作时,5min电路消耗的总电能;
(3)高温挡的功率。
8.小峻家中有一个浴足盆,其部分铭牌信息如图甲所示,如图乙为浴足盆的工作电路,R1、R2均为电热丝,当开关S接a、b触点时,浴足盆的挡位不同。求:
(1)额定加热电流?
(2)开关S接哪个触点,浴足盆处于加热状态?R1和R2的阻值各为多少欧?
(3)在用电高峰期,小峻关闭家中其它用电器,只让浴足盆通电,使其处于加热状态1min电能表(如图表所示)的圆盘转了30转,则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦?
型号 MUY﹣01
额定电压 220V
额定加热功率 880W
额定保温功率 100V
9.如图所示,是某电器设备的一部分电路。已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变,定值电阻R0=10Ω,灯泡L上标有“4V 1.6W”的字样。开关S2为单刀双掷开关,电源和电流表的内阻不计,电流表的量程为“0-3A”。
(1)只闭合开关S1时,电流表示数I1=1A,求电源电压;
(2)在不损坏电流表及电源的情况下,闭合开关S1,将开关S2接“a”,移动滑片P置于其中点,此时电流表示数I2=1.5A,求滑动变阻器的最大阻值;
(3)当开关S1断开,开关S2接“b”时,移动滑动变阻器滑片P,使灯泡L正常发光,求滑动变阻器消耗的电功率。
(4)在确保电路安全的情况下,求此电路的最大功率和最小功率。
10.如图所示电路,电源电压保持12 V不变,灯泡L的电阻为50 Ω,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V。求:(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
(1)当S1、S2闭合时,通过灯泡L的电流;
(2)只闭合开关S1,将滑动变阻器滑片P移动到中点时,电流表示数为0.2 A,则电压表的示数;
(3)在保证电路安全的条件下,电路消耗的最小功率。
11.如图甲所示电路,电源电压可调,R为标有“1A”字样的滑动变阻器,电流表量程为0~3A,L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡,其电流与电压的关系如图乙所示。求:
(1)L2正常发光时的电阻;
(2)若只闭合开关S1,电源电压调为10V,滑片P滑至中点时小灯泡正常发光,求滑动变阻器的最大阻值;
(3)现断开S1、S2闭合S3,滑动变阻器滑片P的移动范围为2Ω至最大阻值处,现移动滑片P同时调节电源电压,使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光,电路中各元件均安全工作,对应电路总电功率的变化范围。
12.如图所示电路中电源电压保持不变,灯泡标有“20V 40W”字样,灯丝电阻不随温度改变,R1阻值为20Ω,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~24V。求:
(1)灯丝电阻RL;
(2)只闭合开关S、S1,电流表示数为1A,电源电压U是多少?
(3)只闭合开关S、S2,在电路安全的前提下,灯泡实际功率的取值范围是多少?
参考答案
1.(1);(2);(3)
2.(1)12Ω;(2)6V;(3)48Ω
3.(1)10Ω;(2)1.2W;(3)1.33W 1.6W
4.(1)6Ω;(2)18Ω;(3)9W,1.2W
5.(1);(2),
6.(1)1A;(2)1.6A;(3)3.2W
7.(1)1A;(2)3600J;(3)36W
8.(1)4A;(2)加热状态,429Ω,55Ω;(3)600W
9.(1)7.5A;(2)88Ω;(3)891W
10.(1)0.24 A;(2)2 V;(3)2.16 W
11.(1)7.5Ω;(2)10Ω;(3)7.68W~12.8W
12.(1)10Ω;(2)30V;(3)3.6W~10W