1. 电功率是描述电流
做功快慢
的物理量,用字母P
表示。电功率的国际单位是瓦特
,简称瓦
,符号为W
。答案:做功快慢
P
瓦特
瓦
$\mathrm{W}$
P
瓦特
瓦
$\mathrm{W}$
解析:
【分析】
这是一道电学基础概念题,解题关键在于牢记电功率的相关基本定义。首先回忆电功率的物理意义:电流做功存在快慢差异,电功率就是专门描述电流做功快慢的物理量;接着回忆其表示符号为P;最后关于单位,电功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号为$\mathrm{W}$。只需将这些知识点对应题目中的空格依次填写即可。
【解析】
1. 从物理意义角度,电功率是描述电流做功快慢的物理量;
2. 电功率的表示字母为P;
3. 电功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号为$\mathrm{W}$。
【答案】
做功快慢;P;瓦特;瓦;$\mathrm{W}$
【知识点】
电功率物理意义;电功率符号;电功率单位
【点评】
本题为电学入门级基础题,重点考查学生对电功率核心基础概念的识记能力,这类概念是后续学习电功率计算、电学综合应用的重要前提,需扎实掌握。
【难度系数】
0.9
这是一道电学基础概念题,解题关键在于牢记电功率的相关基本定义。首先回忆电功率的物理意义:电流做功存在快慢差异,电功率就是专门描述电流做功快慢的物理量;接着回忆其表示符号为P;最后关于单位,电功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号为$\mathrm{W}$。只需将这些知识点对应题目中的空格依次填写即可。
【解析】
1. 从物理意义角度,电功率是描述电流做功快慢的物理量;
2. 电功率的表示字母为P;
3. 电功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号为$\mathrm{W}$。
【答案】
做功快慢;P;瓦特;瓦;$\mathrm{W}$
【知识点】
电功率物理意义;电功率符号;电功率单位
【点评】
本题为电学入门级基础题,重点考查学生对电功率核心基础概念的识记能力,这类概念是后续学习电功率计算、电学综合应用的重要前提,需扎实掌握。
【难度系数】
0.9
2. 在日常生活中,电功率的常用单位还有
千瓦
、毫瓦
等。答案:千瓦
毫瓦
毫瓦
解析:
【分析】
这道题考查电功率的常用单位,首先回忆电功率的国际单位是瓦特(W),在日常生活中,描述功率较大的用电器(如空调、电热水器)时常用千瓦;描述功率极小的电子元件时常用毫瓦,因此这两个是电功率的常用单位。
【解析】
电功率的国际单位是瓦特,符号为W。在日常生活中,根据用电器功率大小的不同,常用的电功率单位还有千瓦(kW)和毫瓦(mW),二者与瓦特的换算关系为:1kW=1000W,1W=1000mW。
【答案】
千瓦;毫瓦
【知识点】
电功率的单位
【点评】
本题属于基础识记类题目,主要考查对电功率常用单位的掌握,要求学生区分电功率的国际单位与常用单位,需牢记电学基本物理量的相关单位,便于在实际场景中准确应用。
【难度系数】
0.9
这道题考查电功率的常用单位,首先回忆电功率的国际单位是瓦特(W),在日常生活中,描述功率较大的用电器(如空调、电热水器)时常用千瓦;描述功率极小的电子元件时常用毫瓦,因此这两个是电功率的常用单位。
【解析】
电功率的国际单位是瓦特,符号为W。在日常生活中,根据用电器功率大小的不同,常用的电功率单位还有千瓦(kW)和毫瓦(mW),二者与瓦特的换算关系为:1kW=1000W,1W=1000mW。
【答案】
千瓦;毫瓦
【知识点】
电功率的单位
【点评】
本题属于基础识记类题目,主要考查对电功率常用单位的掌握,要求学生区分电功率的国际单位与常用单位,需牢记电学基本物理量的相关单位,便于在实际场景中准确应用。
【难度系数】
0.9
3. $1 kW =\_\_\_\_\_ W$,$1 W =\_\_\_\_\_ mW$,$1 mW =\_\_\_\_\_ W$,$1 W =\_\_\_\_\_ kW$。
答案:$10^3$
$10^3$
$10^{-3}$
$10^{-3}$
$10^3$
$10^{-3}$
$10^{-3}$
解析:
【分析】
这是功率单位的换算问题,解题思路是先回忆功率单位kW、W、mW之间的进制关系:单位前缀“千(k)”对应$10^3$,“毫(m)”对应$10^{-3}$。大单位换算为小单位时乘以进率,小单位换算为大单位时除以进率(即乘以进率的倒数),依次对每个空进行分析:
1. kW到W:kW是比W大的单位,“千”对应$10^3$,所以1kW等于$10^3$W;
2. W到mW:mW是比W小的单位,“毫”对应$10^{-3}$,即1mW=$10^{-3}$W,反过来1W就是$10^3$mW;
3. mW到W:小单位换大单位,1mW等于$10^{-3}$W;
4. W到kW:小单位换大单位,1kW=$10^3$W,所以1W等于$10^{-3}$kW。
【解析】
1. 因为单位前缀“千”代表$10^3$,所以$1\ \mathrm{kW}=1×10^3\ \mathrm{W}=10^3\ \mathrm{W}$;
2. 单位前缀“毫”代表$10^{-3}$,即$1\ \mathrm{mW}=10^{-3}\ \mathrm{W}$,则$1\ \mathrm{W}=1÷10^{-3}\ \mathrm{mW}=10^3\ \mathrm{mW}$;
3. 由“毫”的定义直接可得$1\ \mathrm{mW}=10^{-3}\ \mathrm{W}$;
4. 由$1\ \mathrm{kW}=10^3\ \mathrm{W}$,变形得$1\ \mathrm{W}=1÷10^3\ \mathrm{kW}=10^{-3}\ \mathrm{kW}$。
【答案】
$10^3$;$10^3$;$10^{-3}$;$10^{-3}$
【知识点】
功率单位换算、科学计数法应用
【点评】
本题属于基础的物理单位换算题,主要考察对功率单位进制及单位前缀含义的掌握。解题关键是牢记“千”“毫”对应的科学计数法数值,注意大、小单位换算时的进率方向,避免指数正负混淆。这类题目是物理学习中单位认知的基础,需熟练掌握。
【难度系数】
0.9
这是功率单位的换算问题,解题思路是先回忆功率单位kW、W、mW之间的进制关系:单位前缀“千(k)”对应$10^3$,“毫(m)”对应$10^{-3}$。大单位换算为小单位时乘以进率,小单位换算为大单位时除以进率(即乘以进率的倒数),依次对每个空进行分析:
1. kW到W:kW是比W大的单位,“千”对应$10^3$,所以1kW等于$10^3$W;
2. W到mW:mW是比W小的单位,“毫”对应$10^{-3}$,即1mW=$10^{-3}$W,反过来1W就是$10^3$mW;
3. mW到W:小单位换大单位,1mW等于$10^{-3}$W;
4. W到kW:小单位换大单位,1kW=$10^3$W,所以1W等于$10^{-3}$kW。
【解析】
1. 因为单位前缀“千”代表$10^3$,所以$1\ \mathrm{kW}=1×10^3\ \mathrm{W}=10^3\ \mathrm{W}$;
2. 单位前缀“毫”代表$10^{-3}$,即$1\ \mathrm{mW}=10^{-3}\ \mathrm{W}$,则$1\ \mathrm{W}=1÷10^{-3}\ \mathrm{mW}=10^3\ \mathrm{mW}$;
3. 由“毫”的定义直接可得$1\ \mathrm{mW}=10^{-3}\ \mathrm{W}$;
4. 由$1\ \mathrm{kW}=10^3\ \mathrm{W}$,变形得$1\ \mathrm{W}=1÷10^3\ \mathrm{kW}=10^{-3}\ \mathrm{kW}$。
【答案】
$10^3$;$10^3$;$10^{-3}$;$10^{-3}$
【知识点】
功率单位换算、科学计数法应用
【点评】
本题属于基础的物理单位换算题,主要考察对功率单位进制及单位前缀含义的掌握。解题关键是牢记“千”“毫”对应的科学计数法数值,注意大、小单位换算时的进率方向,避免指数正负混淆。这类题目是物理学习中单位认知的基础,需熟练掌握。
【难度系数】
0.9
4. 根据功率的公式
P=\frac{W}{t}
和电功的公式W=UIt
,可得电功率$P =$UI
。答案:$P=\frac{W}{t}$
W=UIt
UI
W=UIt
UI
解析:
【分析】
要解决这道题,可按以下思路思考:首先回忆功率的通用定义,功率是单位时间内完成的功,因此功率的公式为$P=\frac{W}{t}$;接着回忆电流做功的计算公式,电功的公式是$W=UIt$;最后将电功公式代入功率公式中,通过约分推导得出电功率的推导式。
【解析】
1. 功率的定义式为:$P=\frac{W}{t}$,它表示单位时间内所做的功;
2. 电流做功的计算公式(电功公式)为:$W=UIt$;
3. 将$W=UIt$代入功率公式$P=\frac{W}{t}$中,可得:
$P=\frac{UIt}{t}=UI$。
【答案】
$P=\frac{W}{t}$;$W=UIt$;$UI$
【知识点】
功率定义式、电功公式、电功率推导式
【点评】
本题考查电学中功率、电功及电功率公式的基础推导,需要牢记基本公式的内容,理解公式间的推导逻辑,是电学入门的核心知识点,掌握这些公式为后续电学计算奠定基础。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,可按以下思路思考:首先回忆功率的通用定义,功率是单位时间内完成的功,因此功率的公式为$P=\frac{W}{t}$;接着回忆电流做功的计算公式,电功的公式是$W=UIt$;最后将电功公式代入功率公式中,通过约分推导得出电功率的推导式。
【解析】
1. 功率的定义式为:$P=\frac{W}{t}$,它表示单位时间内所做的功;
2. 电流做功的计算公式(电功公式)为:$W=UIt$;
3. 将$W=UIt$代入功率公式$P=\frac{W}{t}$中,可得:
$P=\frac{UIt}{t}=UI$。
【答案】
$P=\frac{W}{t}$;$W=UIt$;$UI$
【知识点】
功率定义式、电功公式、电功率推导式
【点评】
本题考查电学中功率、电功及电功率公式的基础推导,需要牢记基本公式的内容,理解公式间的推导逻辑,是电学入门的核心知识点,掌握这些公式为后续电学计算奠定基础。
【难度系数】
0.8
5. 某计算机工作$4 h$消耗电能$1 kW · h$,此过程中计算机的功率是
250
$ W$。答案:250
解析:
【分析】
要解决这道题,首先回忆电功率的计算公式:电功率$ P $等于消耗的电能$ W $除以工作时间$ t $,即$ P = \frac{W}{t} $。明确题目给出的已知量:消耗的电能$ W = 1\ \mathrm{kW·h} $,工作时间$ t = 4\ \mathrm{h} $。代入公式计算时,先得到以$\mathrm{kW}$为单位的功率,再将单位换算为$\mathrm{W}$即可得到最终结果。
【解析】
已知:计算机消耗的电能$ W = 1\ \mathrm{kW·h} $,工作时间$ t = 4\ \mathrm{h} $。
根据电功率的计算公式$ P = \frac{W}{t} $,代入数值可得:
$ P = \frac{1\ \mathrm{kW·h}}{4\ \mathrm{h}} = 0.25\ \mathrm{kW} $
因为$ 1\ \mathrm{kW} = 1000\ \mathrm{W} $,所以$ 0.25\ \mathrm{kW} = 0.25 × 1000\ \mathrm{W} = 250\ \mathrm{W} $。
【答案】
250
【知识点】
电功率的计算、单位换算
【点评】
本题属于电功率的基础计算题,核心是掌握电功率的计算公式$ P = \frac{W}{t} $,解题时需注意单位的统一与换算,题目难度低,容易掌握。
【难度系数】
0.9
要解决这道题,首先回忆电功率的计算公式:电功率$ P $等于消耗的电能$ W $除以工作时间$ t $,即$ P = \frac{W}{t} $。明确题目给出的已知量:消耗的电能$ W = 1\ \mathrm{kW·h} $,工作时间$ t = 4\ \mathrm{h} $。代入公式计算时,先得到以$\mathrm{kW}$为单位的功率,再将单位换算为$\mathrm{W}$即可得到最终结果。
【解析】
已知:计算机消耗的电能$ W = 1\ \mathrm{kW·h} $,工作时间$ t = 4\ \mathrm{h} $。
根据电功率的计算公式$ P = \frac{W}{t} $,代入数值可得:
$ P = \frac{1\ \mathrm{kW·h}}{4\ \mathrm{h}} = 0.25\ \mathrm{kW} $
因为$ 1\ \mathrm{kW} = 1000\ \mathrm{W} $,所以$ 0.25\ \mathrm{kW} = 0.25 × 1000\ \mathrm{W} = 250\ \mathrm{W} $。
【答案】
250
【知识点】
电功率的计算、单位换算
【点评】
本题属于电功率的基础计算题,核心是掌握电功率的计算公式$ P = \frac{W}{t} $,解题时需注意单位的统一与换算,题目难度低,容易掌握。
【难度系数】
0.9
6. 某灯泡上标有“$2.5 V$ $0.3 A$”字样,该灯泡正常发光$5 min$,消耗的电能是
225
$ J$,此过程中灯泡的功率是0.75
$ W$。答案:225
0.75
0.75
解析:
【分析】
要解决这道题,首先明确灯泡“正常发光”的核心含义:此时灯泡的实际电压等于额定电压,实际电流等于额定电流,实际功率等于额定功率。
第一步,计算灯泡正常发光时的功率:根据电功率的基本公式$P=UI$,代入额定电压和额定电流即可求出额定功率(即实际功率);
第二步,计算消耗的电能:可利用公式$W=Pt$,也可直接用$W=UIt$,注意需将时间单位从分钟转换为秒(国际单位制要求),再代入数值计算。
【解析】
已知灯泡的额定电压$ U = 2.5\ \mathrm{V} $,额定电流$ I = 0.3\ \mathrm{A} $,正常发光时间$ t = 5\ \mathrm{min} = 5 × 60\ \mathrm{s} = 300\ \mathrm{s} $。
1. 计算灯泡正常发光时的功率:
因为灯泡正常发光,实际功率等于额定功率,由$ P = UI $得:
$ P = 2.5\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A} = 0.75\ \mathrm{W} $。
2. 计算消耗的电能:
由$ W = Pt $得:
$ W = 0.75\ \mathrm{W} × 300\ \mathrm{s} = 225\ \mathrm{J} $。
【答案】
225;0.75
【知识点】
电能的计算;电功率的计算;额定功率
【点评】
本题属于电学基础计算题,核心是理解灯泡正常发光时实际参数与额定参数相等,解题时需注意时间单位的换算,掌握电能和电功率的基本计算公式即可轻松解答。
【难度系数】
0.9
要解决这道题,首先明确灯泡“正常发光”的核心含义:此时灯泡的实际电压等于额定电压,实际电流等于额定电流,实际功率等于额定功率。
第一步,计算灯泡正常发光时的功率:根据电功率的基本公式$P=UI$,代入额定电压和额定电流即可求出额定功率(即实际功率);
第二步,计算消耗的电能:可利用公式$W=Pt$,也可直接用$W=UIt$,注意需将时间单位从分钟转换为秒(国际单位制要求),再代入数值计算。
【解析】
已知灯泡的额定电压$ U = 2.5\ \mathrm{V} $,额定电流$ I = 0.3\ \mathrm{A} $,正常发光时间$ t = 5\ \mathrm{min} = 5 × 60\ \mathrm{s} = 300\ \mathrm{s} $。
1. 计算灯泡正常发光时的功率:
因为灯泡正常发光,实际功率等于额定功率,由$ P = UI $得:
$ P = 2.5\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A} = 0.75\ \mathrm{W} $。
2. 计算消耗的电能:
由$ W = Pt $得:
$ W = 0.75\ \mathrm{W} × 300\ \mathrm{s} = 225\ \mathrm{J} $。
【答案】
225;0.75
【知识点】
电能的计算;电功率的计算;额定功率
【点评】
本题属于电学基础计算题,核心是理解灯泡正常发光时实际参数与额定参数相等,解题时需注意时间单位的换算,掌握电能和电功率的基本计算公式即可轻松解答。
【难度系数】
0.9
7. 把两个阻值分别为$10 \Omega$和$20 \Omega$的电阻串联接在$6 V$的电源上,它们的电功率之比为
1:2
;把上述两个电阻并联接在$6 V$的电源上,它们的电功率之比为2:1
。答案:1:2
2:1
2:1
解析:
【分析】
本题需分串联和并联两种情况分别计算电功率之比:
1. 串联电路中,各处电流相等,根据电功率公式$P=I^2R$,在电流$I$相同时,电功率$P$与电阻$R$成正比,因此可直接通过电阻之比得到电功率之比;
2. 并联电路中,各支路两端电压相等,根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$,在电压$U$相同时,电功率$P$与电阻$R$成反比,因此可通过电阻的反比得到电功率之比。
【解析】
已知$R_1=10\Omega$,$R_2=20\Omega$。
1. 串联时的电功率之比:
串联电路中电流处处相等,即$I_1=I_2=I$,根据$P=I^2R$可得:
$\frac{P_1}{P_2}=\frac{I^2R_1}{I^2R_2}=\frac{R_1}{R_2}=\frac{10\Omega}{20\Omega}=\frac{1}{2}$,即比值为$1:2$。
2. 并联时的电功率之比:
并联电路中各支路电压相等,即$U_1=U_2=U$,根据$P=\frac{U^2}{R}$可得:
$\frac{P_1}{P_2}=\frac{\frac{U^2}{R_1}}{\frac{U^2}{R_2}}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{20\Omega}{10\Omega}=\frac{2}{1}$,即比值为$2:1$。
【答案】
$1:2$;$2:1$
【知识点】
串联电路电功率规律、并联电路电功率规律、电功率公式应用
【点评】
本题考查串并联电路中电功率的计算,核心是根据电路特点选择合适的电功率推导公式:串联选$P=I^2R$(利用电流相等简化计算),并联选$P=\frac{U^2}{R}$(利用电压相等简化计算),避免了额外计算电流、电压的步骤,提升解题效率。
【难度系数】
0.8
本题需分串联和并联两种情况分别计算电功率之比:
1. 串联电路中,各处电流相等,根据电功率公式$P=I^2R$,在电流$I$相同时,电功率$P$与电阻$R$成正比,因此可直接通过电阻之比得到电功率之比;
2. 并联电路中,各支路两端电压相等,根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$,在电压$U$相同时,电功率$P$与电阻$R$成反比,因此可通过电阻的反比得到电功率之比。
【解析】
已知$R_1=10\Omega$,$R_2=20\Omega$。
1. 串联时的电功率之比:
串联电路中电流处处相等,即$I_1=I_2=I$,根据$P=I^2R$可得:
$\frac{P_1}{P_2}=\frac{I^2R_1}{I^2R_2}=\frac{R_1}{R_2}=\frac{10\Omega}{20\Omega}=\frac{1}{2}$,即比值为$1:2$。
2. 并联时的电功率之比:
并联电路中各支路电压相等,即$U_1=U_2=U$,根据$P=\frac{U^2}{R}$可得:
$\frac{P_1}{P_2}=\frac{\frac{U^2}{R_1}}{\frac{U^2}{R_2}}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{20\Omega}{10\Omega}=\frac{2}{1}$,即比值为$2:1$。
【答案】
$1:2$;$2:1$
【知识点】
串联电路电功率规律、并联电路电功率规律、电功率公式应用
【点评】
本题考查串并联电路中电功率的计算,核心是根据电路特点选择合适的电功率推导公式:串联选$P=I^2R$(利用电流相等简化计算),并联选$P=\frac{U^2}{R}$(利用电压相等简化计算),避免了额外计算电流、电压的步骤,提升解题效率。
【难度系数】
0.8
8. 某家用电能表上标有“$1200 imp/(kW · h)$”字样。当该电路中只有一个灯泡工作时,电能表脉冲指示灯在$3 min$内闪烁$6$次。求:
(1)该灯泡在这段时间内消耗的电能。
(2)此过程中灯泡的电功率。
(1)该灯泡在这段时间内消耗的电能。
(2)此过程中灯泡的电功率。
答案:解:
$ (1) W=\frac{6}{1200}\ \mathrm{kW·h}=0.005\ \mathrm{kW·h}=1.8×10^4\ \mathrm{J}$
$ (2) P=\frac{W}{t}=\frac{1.8×10^4\ \mathrm{J}}{3×60\ \mathrm{s}}=100\ \mathrm{W}$
$ (1) W=\frac{6}{1200}\ \mathrm{kW·h}=0.005\ \mathrm{kW·h}=1.8×10^4\ \mathrm{J}$
$ (2) P=\frac{W}{t}=\frac{1.8×10^4\ \mathrm{J}}{3×60\ \mathrm{s}}=100\ \mathrm{W}$
解析:
【分析】
首先要明确电能表参数“$1200\ \mathrm{imp/(kW·h)}$”的物理意义:每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$的电能,电能表脉冲指示灯闪烁1200次。
对于问题(1),已知指示灯闪烁次数,可通过比例关系计算出灯泡消耗的电能,还可进一步将电能单位换算为焦耳;
对于问题(2),根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$,先将时间单位统一为秒,再代入消耗的电能和时间,即可求出灯泡的电功率。
【解析】
(1) 由电能表参数可知,每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$电能,指示灯闪烁1200次,因此灯泡在这段时间内消耗的电能:
$W=\frac{6}{1200}\ \mathrm{kW·h}=0.005\ \mathrm{kW·h}$
单位换算:$0.005\ \mathrm{kW·h}=0.005×3.6×10^6\ \mathrm{J}=1.8×10^4\ \mathrm{J}$
(2) 工作时间$t=3\ \mathrm{min}=3×60\ \mathrm{s}=180\ \mathrm{s}$
根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$,代入数据得:
$P=\frac{1.8×10^4\ \mathrm{J}}{180\ \mathrm{s}}=100\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) $0.005\ \mathrm{kW·h}$(或$1.8×10^4\ \mathrm{J}$)
(2) $100\ \mathrm{W}$
【知识点】
电能表参数应用、电能与电功率计算
【点评】
本题属于电学基础题,主要考查对电能表参数的理解以及电功、电功率公式的应用,解题时需注意单位的统一与换算,是对基本公式和物理量意义的典型考查。
【难度系数】
0.8
首先要明确电能表参数“$1200\ \mathrm{imp/(kW·h)}$”的物理意义:每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$的电能,电能表脉冲指示灯闪烁1200次。
对于问题(1),已知指示灯闪烁次数,可通过比例关系计算出灯泡消耗的电能,还可进一步将电能单位换算为焦耳;
对于问题(2),根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$,先将时间单位统一为秒,再代入消耗的电能和时间,即可求出灯泡的电功率。
【解析】
(1) 由电能表参数可知,每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$电能,指示灯闪烁1200次,因此灯泡在这段时间内消耗的电能:
$W=\frac{6}{1200}\ \mathrm{kW·h}=0.005\ \mathrm{kW·h}$
单位换算:$0.005\ \mathrm{kW·h}=0.005×3.6×10^6\ \mathrm{J}=1.8×10^4\ \mathrm{J}$
(2) 工作时间$t=3\ \mathrm{min}=3×60\ \mathrm{s}=180\ \mathrm{s}$
根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$,代入数据得:
$P=\frac{1.8×10^4\ \mathrm{J}}{180\ \mathrm{s}}=100\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) $0.005\ \mathrm{kW·h}$(或$1.8×10^4\ \mathrm{J}$)
(2) $100\ \mathrm{W}$
【知识点】
电能表参数应用、电能与电功率计算
【点评】
本题属于电学基础题,主要考查对电能表参数的理解以及电功、电功率公式的应用,解题时需注意单位的统一与换算,是对基本公式和物理量意义的典型考查。
【难度系数】
0.8
9. 如图 15-3-1 所示,电源电压为$12 V$,定值电阻$R_1$为$10 \Omega$,闭合开关$ S$,电流表示数为$0.2 A$。求:
(1)电路的总功率。
(2)定值电阻$R_1$的电功率。
(3)定值电阻$R_2$的电功率。
]
(1)电路的总功率。
(2)定值电阻$R_1$的电功率。
(3)定值电阻$R_2$的电功率。
答案:解:
$ (1)\ \mathrm {P}=UI=12\ \mathrm {V}×0.2\ \mathrm {A}=2.4\ \mathrm {W}$
$ (2)\ \mathrm {P}_{1}=I^2R_{1}=(0.2\ \mathrm {A})^2×10 \ \mathrm {Ω}=0.4\ \mathrm {W}$
$ (3) U_{2}=U-U_{1}=12\ \mathrm {V}-0.2\ \mathrm {A}×10 \ \mathrm {Ω}=10\ \mathrm {V}$
$P_{2}=U_{2}I=10\ \mathrm {V}×0.2\ \mathrm {A}=2\ \mathrm {W}$
$ (1)\ \mathrm {P}=UI=12\ \mathrm {V}×0.2\ \mathrm {A}=2.4\ \mathrm {W}$
$ (2)\ \mathrm {P}_{1}=I^2R_{1}=(0.2\ \mathrm {A})^2×10 \ \mathrm {Ω}=0.4\ \mathrm {W}$
$ (3) U_{2}=U-U_{1}=12\ \mathrm {V}-0.2\ \mathrm {A}×10 \ \mathrm {Ω}=10\ \mathrm {V}$
$P_{2}=U_{2}I=10\ \mathrm {V}×0.2\ \mathrm {A}=2\ \mathrm {W}$
解析:
【分析】
首先观察电路可知,$R_1$与$R_2$串联,电流表测量电路中的电流。
(1)求电路总功率,已知电源电压$U$和电路中的电流$I$,根据公式$P=UI$可直接计算;
(2)求$R_1$的电功率,串联电路电流处处相等,已知通过$R_1$的电流和$R_1$的阻值,可利用公式$P=I^2R_1$计算;
(3)求$R_2$的电功率,可先根据$U=IR$算出$R_1$两端的电压,再利用串联电路电压规律算出$R_2$两端的电压,最后根据$P=UI$计算;也可利用总功率减去$R_1$的电功率得到。
【解析】
已知:电源电压$U=12\ \mathrm{V}$,$R_1=10\ \Omega$,电路电流$I=0.2\ \mathrm{A}$
(1) 计算电路的总功率:
根据电功率公式$P=UI$,代入数据得:
$P=12\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A}=2.4\ \mathrm{W}$
(2) 计算定值电阻$R_1$的电功率:
根据公式$P_1=I^2R_1$,代入数据得:
$P_1=(0.2\ \mathrm{A})^2 × 10\ \Omega=0.4\ \mathrm{W}$
(3) 计算定值电阻$R_2$的电功率:
先计算$R_1$两端的电压:
$U_1=IR_1=0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$
根据串联电路电压规律$U=U_1+U_2$,得$R_2$两端的电压:
$U_2=U-U_1=12\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=10\ \mathrm{V}$
再根据$P_2=U_2I$,代入数据得:
$P_2=10\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A}=2\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) 电路的总功率为$\boldsymbol{2.4\ \mathrm{W}}$;
(2) 定值电阻$R_1$的电功率为$\boldsymbol{0.4\ \mathrm{W}}$;
(3) 定值电阻$R_2$的电功率为$\boldsymbol{2\ \mathrm{W}}$。
【知识点】
电功率计算;串联电路规律
【点评】
本题考查串联电路的特点和电功率公式的灵活运用,解题关键是明确串联电路的电流、电压规律,根据已知条件选择合适的电功率公式进行计算。
【难度系数】
0.6
首先观察电路可知,$R_1$与$R_2$串联,电流表测量电路中的电流。
(1)求电路总功率,已知电源电压$U$和电路中的电流$I$,根据公式$P=UI$可直接计算;
(2)求$R_1$的电功率,串联电路电流处处相等,已知通过$R_1$的电流和$R_1$的阻值,可利用公式$P=I^2R_1$计算;
(3)求$R_2$的电功率,可先根据$U=IR$算出$R_1$两端的电压,再利用串联电路电压规律算出$R_2$两端的电压,最后根据$P=UI$计算;也可利用总功率减去$R_1$的电功率得到。
【解析】
已知:电源电压$U=12\ \mathrm{V}$,$R_1=10\ \Omega$,电路电流$I=0.2\ \mathrm{A}$
(1) 计算电路的总功率:
根据电功率公式$P=UI$,代入数据得:
$P=12\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A}=2.4\ \mathrm{W}$
(2) 计算定值电阻$R_1$的电功率:
根据公式$P_1=I^2R_1$,代入数据得:
$P_1=(0.2\ \mathrm{A})^2 × 10\ \Omega=0.4\ \mathrm{W}$
(3) 计算定值电阻$R_2$的电功率:
先计算$R_1$两端的电压:
$U_1=IR_1=0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$
根据串联电路电压规律$U=U_1+U_2$,得$R_2$两端的电压:
$U_2=U-U_1=12\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=10\ \mathrm{V}$
再根据$P_2=U_2I$,代入数据得:
$P_2=10\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A}=2\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) 电路的总功率为$\boldsymbol{2.4\ \mathrm{W}}$;
(2) 定值电阻$R_1$的电功率为$\boldsymbol{0.4\ \mathrm{W}}$;
(3) 定值电阻$R_2$的电功率为$\boldsymbol{2\ \mathrm{W}}$。
【知识点】
电功率计算;串联电路规律
【点评】
本题考查串联电路的特点和电功率公式的灵活运用,解题关键是明确串联电路的电流、电压规律,根据已知条件选择合适的电功率公式进行计算。
【难度系数】
0.6
10. 如图 15-3-2 所示,定值电阻$R_1$为$10 \Omega$,电流表示数为$3 A$。已知电路总功率为$30 W$,求:
(1)电源电压。
(2)定值电阻$R_1$的电功率。
(3)定值电阻$R_2$的电功率。
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(1)电源电压。
(2)定值电阻$R_1$的电功率。
(3)定值电阻$R_2$的电功率。
答案:解:
$ (1) U=\frac{P_{\mathrm{总}}}{I}=\frac{30\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{A}}=10\ \mathrm{V}$
$ (2) P_1=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(10\ \mathrm{V})^2}{10\ Ω}=10\ \mathrm{W}$
$ (3) P_2=P_{\mathrm{总}}-P_1=30\ \mathrm{W}-10\ \mathrm{W}=20\ \mathrm{W}$
$ (1) U=\frac{P_{\mathrm{总}}}{I}=\frac{30\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{A}}=10\ \mathrm{V}$
$ (2) P_1=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(10\ \mathrm{V})^2}{10\ Ω}=10\ \mathrm{W}$
$ (3) P_2=P_{\mathrm{总}}-P_1=30\ \mathrm{W}-10\ \mathrm{W}=20\ \mathrm{W}$
解析:
【分析】
首先分析电路,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路总电流。
(1)已知电路总功率和干路总电流,根据电功率公式$P=UI$的变形公式$U=\frac{P_{总}}{I}$,可直接求出电源电压;
(2)并联电路中各支路电压等于电源电压,已知$R_1$的阻值和两端电压,利用$P=\frac{U^2}{R}$可计算$R_1$的电功率;
(3)根据并联电路的总功率等于各支路电功率之和,用总功率减去$R_1$的电功率,即可得到$R_2$的电功率。
【解析】
(1) 由$P=UI$可得,电源电压:
$U=\frac{P_{\mathrm{总}}}{I}=\frac{30\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{A}}=10\ \mathrm{V}$
(2) 因为并联电路各支路电压等于电源电压,所以$R_1$两端电压$U_1=U=10\ \mathrm{V}$,
定值电阻$R_1$的电功率:
$P_1=\frac{U_1^2}{R_1}=\frac{(10\ \mathrm{V})^2}{10\ \Omega}=10\ \mathrm{W}$
(3) 根据并联电路总功率等于各支路功率之和,可得定值电阻$R_2$的电功率:
$P_2=P_{\mathrm{总}}-P_1=30\ \mathrm{W}-10\ \mathrm{W}=20\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) 电源电压为$\boldsymbol{10\ \mathrm{V}}$;
(2) 定值电阻$R_1$的电功率为$\boldsymbol{10\ \mathrm{W}}$;
(3) 定值电阻$R_2$的电功率为$\boldsymbol{20\ \mathrm{W}}$。
【知识点】
并联电路电压规律、电功率的计算
【点评】
本题考查并联电路的特点和电功率公式的灵活应用,属于基础电学计算题,解题关键是熟练运用电功率的相关公式,理清电路连接方式。
【难度系数】
0.7
首先分析电路,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路总电流。
(1)已知电路总功率和干路总电流,根据电功率公式$P=UI$的变形公式$U=\frac{P_{总}}{I}$,可直接求出电源电压;
(2)并联电路中各支路电压等于电源电压,已知$R_1$的阻值和两端电压,利用$P=\frac{U^2}{R}$可计算$R_1$的电功率;
(3)根据并联电路的总功率等于各支路电功率之和,用总功率减去$R_1$的电功率,即可得到$R_2$的电功率。
【解析】
(1) 由$P=UI$可得,电源电压:
$U=\frac{P_{\mathrm{总}}}{I}=\frac{30\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{A}}=10\ \mathrm{V}$
(2) 因为并联电路各支路电压等于电源电压,所以$R_1$两端电压$U_1=U=10\ \mathrm{V}$,
定值电阻$R_1$的电功率:
$P_1=\frac{U_1^2}{R_1}=\frac{(10\ \mathrm{V})^2}{10\ \Omega}=10\ \mathrm{W}$
(3) 根据并联电路总功率等于各支路功率之和,可得定值电阻$R_2$的电功率:
$P_2=P_{\mathrm{总}}-P_1=30\ \mathrm{W}-10\ \mathrm{W}=20\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) 电源电压为$\boldsymbol{10\ \mathrm{V}}$;
(2) 定值电阻$R_1$的电功率为$\boldsymbol{10\ \mathrm{W}}$;
(3) 定值电阻$R_2$的电功率为$\boldsymbol{20\ \mathrm{W}}$。
【知识点】
并联电路电压规律、电功率的计算
【点评】
本题考查并联电路的特点和电功率公式的灵活应用,属于基础电学计算题,解题关键是熟练运用电功率的相关公式,理清电路连接方式。
【难度系数】
0.7