灯泡正常发光,故U*I=4。
灯泡电阻,R=U^2/P=U^2/4。
与4Ω电阻串联,故I*(4+R)=8。
上述三式联立,可得U=4V。
先根据我说的自己将电路图画出来:灯和电阻串联,电阻为R1,灯为R2,电源电压用U,灯的额定功率用P2,灯两端的电压用U2(也就是灯的额定电压)
其中R1=4Ω,U=8V,P2=4w
方程一:U=(R1+R2)×U2/R2 【(U2/R2)是电路电流】
方程二:P2=(U2)²/R2 变形得:R2=(U2)²/P2 将此式带入方程一,化简得(U2)²-8U2+16=0
解得:(U2-4)²=0
所以:U2=4v
U总=U灯+U电阻
U总=U灯+I电阻*R电阻
因为串联,所以I电阻=I灯
U总=U灯+P/U灯*R电阻
8V=U灯+4W/U灯*4欧姆
解这个方程得U灯=4V
因为此时灯泡正常发光,所以U额=U灯=4V
小灯泡=电阻=4
问:一个灯泡接在恒定电压的电源上,功率为100W,若将这盏电灯先接在一段很长的导线上后,再接在同一电源上,已知导线上损失的功率为9W,那么此时电灯实际消耗功率是多少?
解;首先,可以假设灯泡电阻为R,长导线电阻为r,而电源电压是U。
所以,第一次没连入长导线的时候,电路功率P=U²/R=100W……①,而当连入长导线以后,电路电流I=U/(R+r),导线与灯泡消耗的功率比λ=(I²R)/(I²r)=R/r,由于已知长导线的功率损失,所以,此题的主要矛盾转化为求灯泡与长导线的阻值比。
长导线上消耗的功率P”=I²r=U²r/(R+r)²=9W……②
①/②:(R+r)²/Rr=100:9……③
而λ=(I²R)/(I²r)=R/r,所以R=λr,代入③有:(1+λ)²r²/λr²=(1+λ)²/λ=100:9,∴λ=9或λ=1/9,而很显然,灯泡电阻是大于长导线电阻的,所以λ=9,也就是说灯泡上消耗的功率P’=λP”=9×9W=81W。
一、选择题
1.一只断灯丝的灯泡,摇接灯丝后使用,要比原来亮一些,这是因为灯丝的[]
A.电阻变小B.电阻增大
C.电阻率减小D.电阻率增大
2.两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”,则它们的额定电流之比为[]
3.将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端,电流做功的功率为P。若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源。则它的功率为[]
A.4PB.0.25P
C.16pD.0.125P
4.一根电阻丝在通过2C的电量时,消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量,则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为[]
A.U=4VB.U=8V
C.E=16JD.E=32J
5.两只灯泡分别接在两个电路中,下列判断正确的是[]
A.额定电压高的灯泡较亮
B.额定功率大的灯泡较亮
C.接在电压高的电路两端的那盏灯较亮
D.在电路中实际功率大的灯较亮
6.图1中虚线框内是一个未知电路,测得它的两端点a,b之间的电阻是R,在a,b之间加上电压U,测得流过这电路的电流为I,则未知电路的电功率一定是:[]
C.UID.I2R+UI
7.图2中M,N接稳压电源,a,b间断开时,Uab=120V,a,b间接入“220V,100w”的灯泡时,Uab=110V.则此时电源输入M、N的电功率为[]
A.25WB.27.27W
C.102.27WD.2.27W
[]
A.公式①适用于任何电路的电功率
B.公式②适用于任何电路的电功率
C.公式①、②、③均适用于任何电路的电功率
D.以上说法均不正确
9.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同,都为R。设通过它们的电流相同(电动机正常运转),则在相同的时间内[]
A.电炉和电动机产生的电热相等
B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
C.电炉两端电压小于电动机两端电压
D.电炉和电动机两端电压相等
10.输电线总电阻为r,输送的电功率是P,送电电压U,则用户得到的功率为[]
11.在电动机正常工作时,每秒钟内电流做功和每秒钟内电枢上产生的热量的关系,下列说法中正确的是[]
A.电功等于电热
B.电功等于电热的0.24倍
C.电功等于电动机输出的机械功
D.电热仅为电功的一部分
二、填空题
12.如图3,将滑动变阻器A、P端接入电源两端,当A、P间电阻值为8Ω时,A、P段电阻的功率为2W,如果在电源电压降为原来
的1/2时,A、P段电阻消耗功率仍为2W则A、P段的电阻值必须为______Ω。这时通过A、P段电阻的电流为______A。
13.在一根导线两端加上一定的电压,每秒内发出一定的热量,今将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后,再加上同样的电压,则这根导线每秒所产生的热量是原来的______倍。
14.相同材料制成的导线A和B长度相同。导线A的截面半径是B
B
两导线横截面的电量之比为______,电流对A和B两导线做功之比为______,A和B两导线两端的电压之比为______。
15.一个标明“1kΩ,10W”的电阻,允许通过的最大电流为_____,允许加在这个电阻两端的最大电压为______。当这个电阻两端的电压为40V时,它消耗的实际功率为______。(设电阻阻值不随温度变化)
16.“220V、5.5kW”的电动机,电阻为0.4Ω,它在正常工作时的电流为______A,1s钟内产生的热量是______J,1s内有______J的电能转化为机械能。
17.如图4,为用直流电源给蓄电池充电的电路。若蓄电池的内阻为r,电流表和电压表的示数分别为I和U,则输入蓄电池的功率为______,蓄电池的发热功率为______,电能转化为化学能的功率为______。
三、计算题
18.某滑动变阻器上标有“20Ω、0.2A”字样,现将固定端A和滑动端P接在3V的电源上,并保持电压不变,如图5所示。在P由B端向A端滑动过程中,AP段电阻允许消耗的最大功率是多少?这时AP段电阻值多大?
19.有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A。求:
(1)电动机正常工作时的输出功率。
(2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率多大?(提示:电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器)
电功和电功率练习题答案
一、选择题
1、A2、C3、B4、BD5、D
6、C7、B8、A9、ABC10、B
11、D
二、填空题
三、计算题
18、0.6W,15Ω19、1.5W,8W