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专题训练 电功率综合计算
1.如图所示,电源电压为6V且保持不变,小灯泡L标有“6V 3.6W”的字样,将滑片移到最右端,闭合开关S,电流表示数为0.2A,忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)将滑片移到某位置,电压表示数为1V,滑动变阻器电阻丝1min内产生的热量。
2.如图所示的电路中,S始终闭合,小灯泡标有“4V,2W”字样(设实际电压超过额定电压,灯泡会损坏,不考虑灯丝电阻随温度的变化),电阻R为定值电阻,其阻值为,由断开到闭合,电流表的示数变化了。求:
(1)小灯泡发光时的实际功率;
(2)10min内电流通过R产生的热量。
3.2022年11月29日,神舟十五号载人飞船发射成功,与神十四乘组实现首次太空会师。小宇通过查阅资料了解到,飞船在发射前,科技人员要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的模拟检测电路,电源电压保持不变,R0为100Ω的定值电阻,R为压力传感器,其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示,将R置于舱体中,舱体置于真空室中,舱体不漏气时,电压表示数为200V,舱体内气压为1.0×105Pa。求:
(1)舱体不漏气时,通过R0的电流;
(2)舱体不漏气时,工作1min,整个电路消耗的电能;
(3)若电压表示数为176V,此时舱内的气压值。
4.如图所示的电路中,灯泡L上标有“4V,2W”字样(灯泡电阻不受温度的影响),滑动变阻器的最大阻值为R1,电阻R2=4Ω,电源电压保持不变。当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L正常发光;当开关S1、S2断开,S3闭合时,改变滑片P的位置,使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1和,在这两种情况下,滑动变阻器消耗的电功率相等。求:
(1)灯泡L电阻;
(2)电源电压;
(3)灯泡正常发光时,电流表的示数;
(4)电路为何种状态时总功率最小,最小总功率是多少?
5.如图所示的电路中,电源电压8V,电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0﹣15V,画出相对应的等效电路图。灯泡电阻不变。
(1)只闭合开关S1时,电流表示数0.4A,求R3阻值。
(2)只闭合开关S2时,灯泡R1正常发光,电压表示数5V,求灯泡R1的额定电功率。
(3)只闭合开关S3,R2的最小值为多少时,各元件安全使用?
6.如图所示电路,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R1标有“80Ω 1A”字样,定值电阻R2=10Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为。当开关S、S1闭合,S2断开时,滑动变阻器的滑片P至中点,此时电流表示数为0.1A,不考虑灯泡的电阻变化,求:
(1)灯泡的电阻;
(2)当开关S、S1闭合,S2断开时,灯泡消耗的电功率变化范围;
(3)当开关S、S2闭合,S1断开时,定值电阻R2实际电功率允许的变化范围。
7.某型号电饭煲有加热和保温两种功能,如图甲所示,是电饭煲的工作原理图。图乙是电饭煲正常工作过程中功率与时间的关系图像。
(1)电热丝的阻值;
(2)该电饭煲正常加热工作所消耗的电能;
(3)若电饭煲的热效率为保持不变,该电饭煲工作,求电饭煲里的饭所吸收的热量。
8.如图所示,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,变阻器R的最大阻值为120Ω。只闭合S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为R,且R:R0=6:5,灯L正常发光,电流表示数为I。只闭合S2,移动滑片,当滑片置于b点时,电流表示数为I,此时电压表示数与滑片置于a点时相等,I:I=5:3(灯丝电阻不随温度变化)求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)定值电阻R0和电源电压U;
(3)在电表的示数不超过量程,只闭合S2时,电路消耗的最小功率为多少?
9.某同学在做电学实验时,组装了如图1所示的电路,定值电阻的阻值为R0闭合开关,在滑动变阻器滑片P从A端移到B端的全过程中,电路中部分物理量的变化规律如图2所示。其中图2甲是表示电压表与电流表的关系图线,图2乙是表示滑动变阻器消耗的电能占电路消耗总电能的百分比与变阻器接入电路电阻的关系图线。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器接入电路的最大电阻值;
(3)图2甲中经过a点的两条虚线与坐标轴所围面积表示什么物理量?大小是多少?
10.如图甲所示电路中,电源电压不变,灯泡L标有“12V,6W”,滑动变阻器R2标有“100Ω,1A”字样,电流表和电压表的量程分别为0~0.6A、0~15V,R1的I﹣U图像如图乙所示。
(1)求小灯泡正常发光时的电阻;
(2)闭合开关S、S1,电流表的示数为0.5A,求电源电压;
(3)闭合开关S、S2,在确保电路元件安全的前提下,求变阻器接入电路的阻值范围。
11.如图甲所示是一款电加热杯,杯盖上有散气孔,水蒸气可由此孔及