功和功率的计算题

2022-06-30

第一篇:功和功率的计算题

功与功率典型计算题

类型一:滑轮组 1.(2014•凉山州)某人用如图所示的滑轮组用100N的拉力F将180N的重物在4s内匀速提高5m,若不计绳重和摩擦.求:

(1)拉力做功的功率;

(2)该滑轮组的机械效率.

2.(2014•天水)装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80kg的货物,所用的拉力F为500N,绳子自由端在50s内被匀速拉下4m(g=10N/kg),求: (1)拉力F的功率;

(2)此滑轮组的机械效率.

3.(2013•资阳)随着人们生活水平的提高,不少居民小区都配备了健身房.小明每个周末回家都会到健身房锻炼,如图所示是小明最喜爱的用于锻炼臂力的健身拉力器结构示意图.如果小明每次向下拉动拉杆时,拉力为F=250N,在0.4s内使质量为m=20kg的配重块匀速升高到h=40cm后放手让其自由落下.不计拉杆和绳的重力,g取10N/kg.求: (1)小明拉动拉力器的功率P;

(2)小明拉动拉力器过程中克服摩擦所做的功; (3)在小明锻炼过程中拉力器的机械效率η.

4.(2012•凉山州)工人师傅用如图所示的滑轮组,在10s内把900N的货物匀速提高2m,在此过程中,拉力所做的功是2400J.求:

(1)拉力F移动的距离.

(2)工人师傅所做有用功的功率. (3)滑轮组的机械效率.

5.(2012•西城区)工人师傅用如图所示的滑轮组,提升重360N的物体A,使物体A以0.1m/s的速度匀速上升.此时滑轮组的机械效率为75%.(不计绳重和轴摩擦)求:

(1)绳子自由端拉力FA的功率.

(2)用此滑轮组提升重480N的物体B匀速上升时,此滑轮组的机械效率.

6.(2012•葫芦岛)如图所示,小明用4N的拉力,5s内将重为20N的物体A在水平桌面上匀速移动了0.5m.已知物体A在桌面上运动时受到的摩擦阻力f是物重G的0.3倍.求:

(1)拉力F的功率.

(2)滑轮组的机械效率.

(3)若克服摩擦及绳重所做的额外功为0.5J,动滑轮重多少牛?

7.(2012•柳州)建筑工地上,水泥板质量为0.9t,起重机在10s内把它匀速提升4m的高度,若起重机的电动机所做的功为5.0×10J.取g=10N/kg.求: (1)起重机的电动机的功率;

(2)起重机的机械效率.

8.(2011•昭通)用如图所示的滑轮组匀速提升重为1200N的物体G,物体在10s内上升了1m,滑轮组的机械效率为80%.若不考虑绳重和摩擦, 求:(1)拉力的功率;

(2)用两种不同的方法求出动滑轮的重力.

9.(2010•威海)一建筑工人,使用了如图所示的装置将建筑材料提上高处,已知建筑材料的质量为80kg,人对绳的拉力为500N,重物在拉力的作用下1min匀速上升了6m,绳重和摩擦不计.(取g=10N/kg)求:

(1)人在1min内做功的功率.

(2)滑轮组的机械效率.

10.(2011•南充)如图所示,某建筑工地用电动机和滑轮组把建筑材料从地面提升到工作平台上.已知建筑材料的质量m=360kg,用t=20s的时间把建筑材料匀逮提升了h=4m,滑轮组的机械效率为90%,g取10N/Kg.求这段时间内

(1)建筑材料上升的速度V;

(2)电动机对绳子的拉力F; (3)电动机拉绳子的功率P.

类型二:机车行驶 11.(2013•宜昌)“五一”假期,小明一家驱车外出旅游.当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时,汽车受到的阻力是整车重的0.08倍,效率为4O%.已知汽车整车质

7量为1375kg,油箱容积为50L.(汽油热值q=3.3×10J/L,g=10N/kg) (1)这时汽车牵引力做功的功率是多少?

(2)该车加一满箱汽油,按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程?

12.(2013•济宁)为了保障学生人身安全,目前已有一大批校车投入使用,如图为实验中学

2专用校车,其总质量为6.4t,每个轮子跟地面的接触面积为400cm这辆校车在某段平直公

3路上匀速行驶8km用时10min,消耗柴油2L,受到的阻力是1.8×10N,(柴油热值7333.3×10J/Kg,柴油的密度0.85×10Kg/m,取g=10N/Kg) 求:

(1)这段路程内发动机做功的功率.

(2)这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量; (3)校车对地面的压强.

413.(2011•张掖)一辆质量为4t的载重汽车,在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶,汽车受到的阻力为车重的0.069倍.(g=10N/kg) 求:(1)汽车匀速行驶的功率

(2)若汽车发动机的效率为30%,它匀速行驶100km消耗多少千克汽油?(汽油的热值为74.6×10J/kg)

2(3)汽车有四个轮子,每个轮子与地面的接触面积约为250cm,汽车对地面的压强多大?

14.(2011•泸州)某以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路(盘山公路近似处理为斜面)以36Km/h的速度匀速行驶,经过15min从山脚到达山顶;汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×10N.该汽车的效率为30%,汽油热值q=4.6×10J/Kg,求:

(1)汽车上山时牵引力的功率为多大?

(2)汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油?

15.(2008•昆明)某驾驶员为了粗略测定汽车上货物的质量,采用了这样的办法:让一辆汽车以不变的输出功率P沿一段平直公路匀速行驶,从速度表上读出此时汽车的速度为v.如果汽车运动时受到的阻力与整车重力成正比,比例系数为k,已知汽车自身的质量为M,车上货物的质量设为m. (1)求货物的质量m;

(2)如果减少货物质量,使整辆车的质量变为原来整辆车质量的

,而汽车的输出功率仍

37为P,汽车原来沿一段平直公路匀速行驶需要10min.那么,减少质量后,汽车匀速经过同一路段需要多少时间?

16.(2013•重庆)电动车以其轻便、实用、环保的优点,深受人们的喜爱.已知一辆电动车

6的质量为40kg,速度最大可达36km/h.该电动车每次充电,能储存电能3×10 J,其中有72%的电能可以转化为机械能.假设该电动车一直行驶在平直路面上,当它以最大速度匀速行驶时,受到的阻力为30N.

(1)该电动车以最大速度匀速行驶时,电动车牵引力的功率为多大?

(2)该电动车充一次电,以最大速度匀速行驶,最多可连续行驶多长时间?

17.(2013•德州)如图所示,是世界首款“水陆两栖”的敞篷概念车SQuba.在陆地上SQuba最高时速可达126千米/时,它还能够潜入10米深的水下,在水下的最高时速为3千米/时.SQuba车身轻巧,仅有900千克,潜入水下时,乘客利用车身携带的压缩空气装置,可以正常呼吸(ρ水=1.0×10kg/m,g取10N/kg).求: (1)SQuba受到的重力;

(2)当汽车底部位于水下10米深处时,水对汽车底部的压强;

(3)当汽车在陆地上SQuba最高速度匀速行驶时,所受阻力为车重的0.2倍,则10分钟内汽车牵引力所做功的功率.

3

3类型三:特殊类 18.(2011•大庆)水平地面上有一个质量为70kg的箱子.小刚用70N的水平推力使它在3s内匀速前进了3.6m.此后小刚停止推箱子.箱子又经过1.2s向前滑动了72cm停下来. (1)箱子与水平地面问的滑动摩擦力是多大?

(2)小刚对箱子做了多少功? (3)在箱子运动的整个过程中,小刚做功的功率是多少?

19.(2011•漳州)为了控制用地面积,充分利用建筑空间,新型车库采用多层停车,每层高约2.5m.若升降机在30s内,把1200kg小车从一层升上二层停车位.求:

(1)小车受到的重力; (2)升降机对小车做的功;

(3)升降机对小车做功的功率.

20.(2013•德阳)现有重800N的木箱A,小李同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上,如图所示,他站在斜面上,沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端.求:

(1)小李同学拉木箱的功率是多大?

(2)该斜面的机械效率是多少? (3)木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大?

21.(2013•泸州)如图所示是一艘海事打捞船正在打捞一沉入海底的物体,乙图是钢绳将物体竖直向上匀速提起的简化示意图,物体从海底被提升到离开海面一定距离的整个过程中速度均保持不变,从提升物体开始经过时间120s后物体刚好全部出水,已知物体的体积V=2m,密度ρ=3×10kg/m,已知物体浸没在水中的上升过程中,钢绳提升物体的功率

33P=40KW,(忽略水的阻力和钢绳重量,海水的密度取ρ水=1.0×10kg/m,g取10N/kg)求: (1)物体浸没在水中的上升过程中,钢绳提升物体的拉力; (2)物体全部离开水面后的上升过程中,钢绳提升物体的功率; (3)打捞处海水对海底的压强.

22.(2011•包头)在南极科学考察中使用的海洋破冰船,其发动机额定功率为1.2×10kW,

3航行于海面上时,它的排水体积为1800m.破冰船针对不同的冰层采用不同的破冰方法,其中一种方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎.已知33ρ海水=1.0×10kg/m.g取10N/kg.求:

(1)若破冰船的牵引力用F表示,速度用V表示,发动机的功率用P表示,请你导出F、V和P之间关系式:P=F•V.

(2)若破冰船以额定功率在海面上以30km/h的速度匀速前进了20km,破冰船受到的阻力和破冰船所做的功各是多少?

(3)在一次破冰行动中,当船冲上冰面后,船的排水体积变为原来的,船与冰面的接触面积为6m,此时破冰船对冰层的压强是多少? 2

433

3

第二篇:功和功率练习题

1、力学里所说的功包含两个必要因素:一个是________________,另一个是_____________.

2、关于功下列说法中正确的是( )A、举重运动员举着杠铃不动,举力做了功 B、起重机吊着货物沿水平方向匀速移动了一段距离,起重机向上的拉力做了功 C、重物竖直下落,重力做了功 D、小球在水平面上滚动,重力做了功

3、在举重比赛时,一运动员在第一阶段把150kg的杠铃很快举过头顶,第二阶段使杠铃在空中停留3s。下列关于运动员对杠铃做功的说法,正确的是( ) A、他在第一阶段内没做功B、他在第二阶段内没做功C、他在两个阶段内都没做功 D、他在两个阶段内都做了功

4、在下列哪一种情况下力对物体是做了功的( )A、用力推讲台,讲台没有动 B、人提水桶沿水平地面行走C、沿斜坡方向把物体拉上去 D、天花板上的电线吊着电灯

5、下列现象中,力没有对物体做功的是( )A、用力将铅球掷出 B、将书包背上楼 C、骑自行车匀速前进 D、人提着水桶在水平路面上行走

6、以下事例中,重力做功的是 (

)A、冰球在水平的冰面上滚动

B、皮划艇在平静水面快速滑行 C、跳水运动员下落

D、举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动

7、某人用力把一个重10N的冰块水平抛出,冰块在水平的冰面上滑行40m远停下来。则冰块在滑行过程中( )A、人对冰块做了400J的功 B、重力对冰块做了400J的功. C、人和重力都没有对冰块做功 D、以上说法都不对.

8、一足球运动员用200N的水平力,把一个重为10N的足球一脚踢到30m远处,这位足球运动员对足球所做的功是( )A、300J B、6000J C、0J D、肯定做功,但无法计算

9、甲用力推一辆小车,经过3min小车在力的方向上前进了50m,乙用同样大小的力推另一辆小车,经过6min小车在力的方向上前进了同样的距离,那么( ) A、甲和乙做功一样 B、甲做功多 C、乙做功多 D、无法判断

10、一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法中正确的是( ) A、在粗糙地面上做功较多 B、在光滑地面上做功较多 C、两次做功一样多 D、条件不够,无法比较两次做功的多少

11、一木块重30N,在大小为10N的水平拉力作用下,10s内沿水平地面匀速前进了5m,则重力对木块做的功是( ) A、0J B、150J C、50J D、200J

12、用100N的水平推力,使重500N的物体沿水平面移动20m。重力对物体做的功为 ,水平面对物体的支持力做的功为 ,推力对物体做的功为 。

13、某人将一只重为50N的箱子拎起0.5m高,然后沿水平方向行走10m。则该人对箱子共做 J的功,其中沿水平行走10m所做的功为 。

14、一个搬运工,扛着重600N的箱子。他的肩对箱子的作用力大小是 N,方向是向 的。如果他沿水平地面走5m,他对箱子做的功为 ;如果他沿楼梯走到5m高的楼上,他对箱子做的功为 。

15、某商场售货员用20N的水平推力使质量为65kg的货物沿水平方向匀速移动了3m,则该售货员对货物做功______J,货物的重力做功______J,物体受到的摩擦阻力是_____N.

16、有一辆重为500N的小车,某人用100N的水平力推着它走了10m。那么,人对小车做的功是 ,重力对小车做的功是 。

17、下列说法中正确的是( )A、有些简单机械省功 B、斜面越长越省功 C、使用任何机械都不省功 D、定滑轮在使用过程中虽不省功,但是能省力

18、在相同的水平推力作用下,使较重的A物体沿光滑的平面移动,较轻的B物体沿粗糙的平面移动,若移动相同的距离,则下列说法中正确的是( )A、推力对人物体做的功多 B、推力对B物体做的功多 C、推力对 A、物体和B物体做的功一样多 D、条件不足,无法比较推力对它们做功多少的关系

19、运动有快有慢,我们用“单位时间里通过的路程”来表示运动的快慢,称为速度;做功也有快有慢,我们用 来表示做功的快慢,称为 ,用字母________表示,计算公式是 ,国际单位是 ,常用单位还有 。

4420、功率是用来表示 的物理量,某万吨远洋货轮的功率是2×10KW,2×10KW表示的物理意义是_________________________________________。

21、甲、乙两个集装箱的质量相同,起重机第一次将甲集装箱以0.1m/s的速度匀速提升10m,第二次将乙集装箱以0.2m/s的速度匀速提升相同的高度。若不计空气阻力,两次钢绳对集装箱的拉力相比,第一次 第二次;两次对集装箱做功的功率相比,第一次 第二次。(大于、小于或等于)

22、下列关于功率的说法中正确的是( )A、物体做功越多,功率越大 B、物体做功时间越长,功率越大 C、物体做功越快,功率越大

D、物体做功时间越短,功率越大

23、关于功率概念的理解,下列说法中正确的是(

)

A、功率大的机械做的功多

B、功率大的机械做功时用的时间少

C、单位时间内完成的功越多,则功率越大 D、省力多的机械功率大

24、甲、乙二人的体重相同,同时从一楼开始登楼,甲比乙先到三楼,则他们二人(

) A、做的功相同,但甲的功率较大

B、做的功相同,功率也相同 C、甲做的功较多,但功率相同

D、甲做的功率多,功率也较大

25、老人和小孩一同爬楼,小孩比老人先到楼顶,则小孩一定比老人( ) A、做功快 B、做功慢 C、做功少 D、做功多

26、下列说法正确的是( )A、机械所做的功越多,它的功率越大 B、机械的做功时间短,它的功率一定大 C、机械做功快,其功率一定大 D、机械做的功越少,其功率越大

27、用100N的力拉小车,小车10s内在力的方向上前进了50m,拉力做的功是____J,拉力的功率是_____W。

28、马拉着重1000N的车在5min里匀速前进了3000m,如果车受到的阻力是车重的0.1倍,则在这段时间内,马拉车做了________J的功,马的功率是_________W。

29、自行车运动员在比赛时的功率可达1kW。若某人以此功率骑车1min,他能够做功___J。

430、起重机在5s内将一个重2×10N的集装箱匀速提高2m,在这个过程中起重机的拉力做了________J的功,它的功率是______W。若起重机又将集装箱水平移动了3m,此时拉力做功______J,它的功率是_______W。

31、举重运动员在2s内把1500N的杠铃匀速举高了2m,在空中停留了3s.那么,他对杠铃做了______J的功,前2s内的功率是______W;后3s内的功率是______W;整个过程的平均功率是________W.

32、小强同学家住北园小区3号楼五楼。放学后,他从一楼上到五楼共用了20s,若小强及书包总重为480N,每层楼的高度为3m,则他上楼的功率是

W。

33、物体在大小为5N的水平拉力作用下,10s内沿水平地面前进2m,则拉力做的功 为

J,功率为

W;若物体重20N,则重力对物体做的功为

J。

34、甲起重机用lmin时间将重为9800N的货物吊起5m高,乙起重机用2min将重为8000N的货物吊起8m高。那么,它们做的功及功率的情况是( )A、甲做功多、功率大 B、乙做功多、功率大C、甲的功率大,乙做的功多D、甲做的功多,乙的功率大.

35、在中考体育考试的测试中,某同学1min跳了120次,若他的质量为40㎏,每次跳起的高度为5㎝,他跳一次做的功是 J,跳绳时的功率是 W(取g=10N/㎏)。

36、在一次消防演习中,一质量为60kg的消防员用力握紧一竖直杆,以2m/s的速度匀速滑下20m,在此过程中,所用的时间是 s,消防员受到的摩擦力大小是 N,重力做功的功率为 W

437、马拉着重I0N的车在水平公路上匀速前进,30min走了5.4km,车在前进过程中受的摩擦阻力是1000N。问:马对车的水平拉力是多大?马在这段时间内对车做了多少功?

38、五一节,小豪一家去公园游玩,看到如图16所示的新型太阳能电动观光车,该车的整车质量为400kg。(g 取l0N/kg) (1)若车上人的总质量是200kg,车轮与地面的接触总面2积为0.05m,则观光车静止时对水平地面的压强是多大?(2)观光车以5m/s的速度在水平路面上匀速行驶时,受到的平均阻力是200N,则5min内观光车克服阻力做的功是多少?

第三篇:《电功率》解答与计算题专项训练(三)

电功与电功率计算题专项训练

(三)

1.电源电压保持不变,点灯L上标有“6V 3.6W”字样,且灯丝电阻不受温度的影响.当滑动变阻器R的滑片在中点时,电压表示数为3V,若将滑片P移到变阻器的最左端时,电压表的示数为2V.求: (1)滑动变阻器的最大值和电源电压;(2)若滑片在中点和最左端时电灯上消耗的电功率之比为25:16,则滑动变阻器的最大阻值又是多大?

2.如图所示的电路中,电源电压U=4.5V且保持不变,电阻R1=5Ω,滑动变阻器R2的最大值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3A.

(1)当电压表的读数为2V时,通过R1的电流是多少A. (2)当电流表的读数为0.3A时,电阻R1与滑动变阻器R2消耗的电功率之比为多少? (3)为保证电表安全,滑动变阻器连入电路的阻值范围是多少?

3.在如图所示的电路中,电源电压为9V且保持不变,电流表的规格为“0﹣0.6A”,电压表的规格为“O﹣15V”,灯泡上标有“6V 3W”和标有“15Ω,1A”字样的滑动变阻器,设灯丝电阻不变.请解答:(1)灯泡正常发光时的电阻.(2)当电流表示数为0.4A时,变阻器与灯泡消耗的电功率之比.(3)移动滑动变阻器滑片P,电流表、电压表示数的范围分别是多少.

4.如图所示电路总电压保持不变.断开开关S3,分别只闭合S1和S2时,电阻R1和R2的电功率之比4:3,电阻R3两端的电压之比为2:3;只闭合S2是电阻R3消耗的电功率为9W.求:(1)电阻R1和R3之比; (2)开关都闭合时,电路消耗的总功率?

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5.电源电压不变,只闭合S,S3时,电流表示数为I1,总功率为3W,当S,S1,S2,S3都闭合时,电流表示数为I2,总功率为10.5W,电阻R2的功率为4.5W. (1)电流I1:I2之比(2)电阻R1和R3的比值(3)当只闭合S,S2时,电阻R1的电功率.

6.如图是一电饭锅的内部简化图.R1是加热电阻,阻值为48.4Ω;R2是限流电阻,其阻值远大于R1.煮饭时,接通电源、闭合手动开关S1,电饭锅在加热状态.当锅内食物温度达到103℃时,开关S1会自动断开,断开后若无外力作用则不会自动闭合.S2是一个自动温控开关,当锅内食物温度低于70℃时会自动闭合,温度达到80℃时会自动断开.问:(1)电饭锅处于保温状态时能将饭煮熟吗?为什么?(2)电饭锅正常煮饭时的功率是多少?(3)在加热和保温两种情况下,电饭锅消耗的电功率之比是11:1,求R2的阻值是多少?

7.如图所示电路,电源电压保持不变.灯L上标有“6V 3W”字样,它的电阻不随温度变化.闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P滑到某一位置M时,电压表的示数为U1,滑动变阻器的功率为P2,灯L与电阻R1的电功率之比为1:2;当滑动变阻器的滑片P滑到另一位置N时,电压表的示数为U1′,滑动变阻器的功率为P2′,且U1=2U1′、动变阻器滑片P在M、N之间滑动时滑动变阻器的阻值变化范围.

8.在如图所示电路中,灯L1的电阻R1是灯L2电阻R2的(不考虑灯丝电阻随温度的变化),电源电压为10V且保持不变.当闭合开关S0、S1,断开开关S2时,灯L1正常发光,电阻R3消耗的电功率为2W,电压表示数为U1;当闭合开关S2,断开开关S0、S1时,电阻R4消耗的电功率为0.25W,电压表示数为U1.(画出等效电路图)求:(1)电流表前后两次电流之比;(2)灯L1的额定电功率; (3)电阻R4的阻值.

.求:滑

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9.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器最大值为R1=40Ω,小灯泡的电阻为10Ω且保持不变.当S

1、S2均闭合且滑片P 滑到b 端时,电流表 A

1、A2的示数之比为3:2;当S

1、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器中点时,小灯泡 L的功率为10W.求:(1)电阻R2的阻值;(2)当S

1、S2均闭合且滑片P在b端时,电压的示数;(3)整个电路消耗的最小电功率.

10.如图所示电路,设电源电压不变.当只闭合开关S1时,电流表的示数是I1;当只闭合开关S2时,电流表的示数是I2;已知I1:I2=2:1.当通过控制开关S1和S2,使电路消耗的最大功率和最小功率分别为P总和P总′,已知电路消耗的总功率达到最小时,电压表V

1、V2的示数之比为2:1,电阻R2消耗的电功率P2′为2W,求:(1)电阻R1与R2之比;(2)电路消耗的最大功率P总;(3)在2s内电路消耗的总功率分别达到最小和最大时,产生的热量Q总′与Q总之比.

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11.物理小组的同学们制作了一个多档位电热器.电热器中的R

1、R

2、R3为三根电热丝,其中电热丝R1的功率随电流变化的图象如图1所示.为了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响,他们将电表接入图2所示的电路中(电源两端电压不变).在开关S

1、S2都断开或都闭合所形成的两个电路状态中,电压表示数之比为1:8.电热丝R2消耗的最大功率和最小功率之比为4:1,电流表的最大示数为1.9A.求: (1)电热丝R3的阻值;(2)电源两端的电压;(3)这个电热器在不同档位的电功率分别是多少瓦?

12.如图所示电路,灯L上标有“6V 3W”字样,电阻R1=4Ω,当开关S闭合滑动变阻器的滑片P滑到M点时,灯L正常发光,电压表的示数为U1,滑动变阻器的功率为P1;当滑动变阻器的滑片P滑到N点时,电压表的示数为U2,滑动变阻器的功率为P2;已知U1:U2=2:1,P1:P2=2:3,(灯丝电阻不随温度变化)求:(1)电阻R1两次电功率之比;(2)电源电压U;(3)滑动变阻器的阻值至少多大.

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第四篇:电功和电功率练习题

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. 4P B.0.25P

C.16p D.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=4V B.U=8V

C.E=16J D.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.UI D.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.25W B.27.27W

C.102.27W D.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

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。

三、计算题

18.某滑动变阻器上标有“20Ω、 0. 2 A”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、A

2、C

3、B

4、BD

5、D

6、C

7、B

8、A

9、ABC

10、B

11、D

二、填空题

三、计算题

18、0.6W,15Ω

19、1.5W,8W

第五篇:高一物理电功和电功率教案

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14.5 电功和电功率

一、教学目标

1. 理解电功、电功率的概念,公式的物理意义。 2.了解电功和电热的关系。

3.了解公式QIRt(PIR)和Q22U2Rt(PU2R)的适用条件。

.4。知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系,电功大于电热。 5.能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。

二、教学重点、难点分析

1.教学重点在于区别并掌握电功和电热的计算。

2.难点主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识,接受起来比较困难。 3.疑点在于有的学生认为额定功率大的灯泡一定比额定功率小的亮。 4.解决办法

①通过实物展示,使学生理解电能与其他形式能的转化,加强电路中能量转化的感性认识。

②通过演示实验,使学生理解用电器的实际功率和额定功率的区别。

三、教学方法:实验演示,启发式教学

四、教

具:灯泡“3.8V 0.3A”、灯泡“220V 40W”、灯泡“220V 100W”、伏特表、电流表。滑动变阻器(1.5A 50Ω)、电源(6-8V)、电键、电吹风(带有“220V 40W”标记) 幻灯片 投影仪

五、教学过程:

(一)新课引入

在高一我们已经知道,能量是以不同的形式存在的,不同形式的能量可以相互转化,请同学们举出电能转化为其他形式能的例子。

电能→机械能,如电风扇、电吹风 电能→内能,如电热器电熨斗、电饭堡 电能→化学能,如电解槽 能量的相互转化是如何实现的?

能量的相互转化是通过做功来实现的,功是能转化的量度。

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高中物理辅导网http:/// 对于电能转化为其他形式的能,又是什么力做功来实现的?如何来计算这种功的大小呢?让我们一起来学习电功、电功率这一节内容。

(二)新课教学

1.电功和电功率

什么是电功?其计算公式如何?是如何得到的?

在导体的两端加上电压,导体内建立了电场。自由电子在电场力的作用下定向移动,电场力对自由电子做了功,这个功简称为电功,通常说成电流做的功。

对一段导体而言,两端的电势差为U,把电荷q从一端搬到另一端,电场力做功W=qU,若在导体中形成电流I,则q=It(在时间t内,搬运的电量为q)

∴W=qU=UIt就是电功的表达式

说明(1)表达式的物理意义——电流在一段电路上的功跟这段电路两端的电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。

(2)适用条件 I、U不随时间变化——恒定电流

(3)单位 W、U、I、t单位分别为焦耳、伏特、安培、秒 即1J=1V·A·s (4)实质 电能转化为其他形式的能,是通过电功来实现的。电流做了多少功,就有多少的电能转化为其他形式的能。

什么是电功率,电功率的计算公式如何?是如何得到的? 电功率是表示电流做功快慢的物理量。 即

p=W/t=UIt/t=UI 说明(1)表达式的物理意义——一段电路上的电功率跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。

(2)适用条件 U、I不随时间变化

(3)单位 P、U、I单位分别为瓦特、伏特、安培 即

1W=1J/s (4)实质 表示电能转化为其他能的快慢程度。

由公式P=UI可知,随着U、I的增大,P也将增大,P是否可以无限增大呢? 首先我们要弄清额定功率和实际功率的概念。

额定功率 是指用电器在额定电压下工作的功率,是用电器正常工作的最大功率。 实际功率 是指用电器在实际电压下工作的实际的功率。

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高中物理辅导网http:/// 电路图中各元件,小灯泡标有“3.8V 0.3A”标记。 出示画有右图的幻灯片,引导学生按电路图接好电路

(提醒学生注意伏特表、安培表的正负极及滑动变阻器的接法) 讲清实验目的是测量小灯泡在不同的电压下工作的实际功率。 调节滑动变阻器,使伏特表读数分别为2.0V、3.0V和3.8V观察灯泡亮度的变化,并在图中记下安培表的对应值,请计算这三次的小灯泡的电功率P

1、P

2、P3

即 P1=U1I1=2.0×0.22W=0.44W P2=U2I2=3.0×0.28W=0.84W P3=U3I3=3.8×0.30W=1.14w ①P

1、P

2、P3是小灯泡在U1=2.0V、U2=3.0V、U3=3.8V的电压下工作的实际功率,在这三种情况下,灯泡都能正常工作。

②由计算可知P1

出示220V 100W、220V、40W灯泡,并说明“100W、40W”分别是它们的额定功率。说明一般家用电器的额定功率,如电吹风“220V 400W”、白炽灯“220V 60W”、空调 “220V 800 W 3000 W”,饮水机(制冷500W、制热100W),电饭褒“220V 1200W”等,提醒学生节约用电、节约电能。

是不是额定功率大的灯泡比额定功率小的灯泡一定亮呢?

出示“3.8V 0.3A”灯泡和“2.5V 0.3A”小灯泡,计算它们额定电功率分别为P1=3.8×0.3W=1.14W,P2=2.5×0.3W=0.75W。把“3.8V 0.3A”的灯泡接入电路,使伏特表示数为2.0V。再把“2.5V 0.3A”的小灯泡接入电路,使伏特表示数2.5V,观察灯泡的明亮程度。

灯泡明亮程度由其实际功率决定,与额定功率无关。 加给用电器的电压,可不可以超过额定电压呢?

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高中物理辅导网http:/// 继续做上述实验,减少变阻器的阻值,观察伏特表、安培表的示数和小灯泡的亮度,当伏特表的读数约为5.2V时,小灯泡熄灭。

加在小灯泡的电压比额定电压大不多时,随着电压的增大,灯泡越来越亮,说明灯泡的实际功率超过了额定功率,并在逐渐增大。当电压增到一定值时,灯丝被烧断。

实验说明,加给用电器的电压不应超过额定电压,否则就有可能使用电器损坏。 从这个实验中我们得到什么启示?

我们在使用电器的时候,一定要先检查实际电压是否符合额电电压,保证用电安全。 2.电功率和热功率

电流在通过导体时,导体要发热,电能转化为内能。这就是电流的热效应,描述它的定量规律是焦耳定律。

学生一般认为,W=IUt,又由欧姆定律,U=IR,所以得出W=I2Rt,电流做这么多功,放出热量Q=W=I2Rt。这里有一个错误,可让学生思考并找出来。

错在Q=W,何以见得电流做功全部转化为内能增量?有无可能同时转化为其他形式能?

英国物理学家焦耳,经过长期实验研究后提出焦耳定律。

(1)内容:电流通过导体产生的热量,跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。

(2)表达式:Q=I2Rt 对于纯电阻导体而言,根据欧姆定律,U=IR,所以Q=I2Rt=I·IRt=IUt=W,电流做功完全用来生热,电能转化为内能。

说明:焦耳定律表明,纯电阻电路中电流做功电能完全转化为内能,且电热Q=I2Rt。 (3)简单介绍产生焦耳热的原因:

金属中自由电子在电场力作用下定向移动,由于电场力做功,电子动能增加,但不断地与晶格(原子核点阵)碰撞,不断把能量传给晶格,使晶格中各粒子在平衡位置附近的热运动加剧,从而温度升高。

(4)纯电阻电路中的电功和电功率

①电功W=Q= IRt,对所有电路中电阻的生热都适用。 结合纯电路电路欧姆定律 U=IR,I=

UR

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Q=IUt=IRt=②电功率P=Qt2U2Rt

=I2R,对所有电路中电阻的电热功率都适用。

结合纯电阻电路欧姆定律U=IR

P=UI=IR=2U2R

(5)非纯电阻电路中的电功和电功率(以含电动机电路为例)

非纯电阻电路中,电能与其他形式能转化的关系非常关键。以电动机为例,电动机电路如图所示,电动机两端电压为U,通过电动机电流为I,电动机线圈电阻为R,则电流做功或电动机消耗的总电能为W=IUt,电动机线圈电阻生热Q=I2Rt,电动机还对外做功,把电能转化为机械能,W′=W-Q=IUt-I2Rt,W′是电动机输出的机械能。

这是一个非纯电阻电路,可满足U=IR,且W′>0,则有U>IR。

考虑每秒钟内能量转化关系,即功率,只要令上述各式中t=1s即可,可得总功率P总=IU,电热功率P热=I2R,输出功率P出,三者关系是P总=P热+P出,即P出=IU-I2R。

(三)例题精讲

【例】某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示,重物质量m=50kg,电源提供恒定电压U=110V,不计各处摩擦,当电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中电流强度I=5A,求电动机线圈电阻R(g=10m/s)。(4Ω)

(四)布置作业

1.把课本158页练习三(2)、(3)、(5)题做在作业本上。 2.把课下完成练习三(1)、(4)题做在课本上。 说明:

1.利用常用电器的展示,使学生回到日常生活,调动学生的学习兴趣和注意力。 2.引导学生观察演示实验,参与读数、记数,学会如何分析数据,处理问题得出结论。

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