第二十八讲,等效电路与电功率

　 等效电路与电功率

　【知识点反馈】

　焦耳定律

　焦耳通过大量实验精确地确定了电流产生热量跟电流强度、电阻和时间的关系：

　电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。即：Q=I2 Rt。它适用于任何用电器热量的计算。

　在仅有电流热效应存在的电路中，电能全部转化成了内能，而没有转化为其他形式的能，这时电流产生的热量等于电流所做的功。即 Q=W。再根据 W=UIt 和 U=IR 可推导得出 Q=I2 Rt。焦耳定律的公式也可以表述为 tRUQ2 ，用它解决某些问题比较方便，但必须注意它适用于只存在电流热效应的电路中。

　 【典型例题】

　1、画出等效电路图

　 2、当闭合开关 S 0 、S 1 ，断开开关 S 2 时 当闭合开关 S 2 ，断开开关 S 0 、S 1 时

　V 2 V 1 A

　R 1 R 2 P

　S

　图 12

　S V

　A

　L 1 L 2 S 0 S 1 S 2 R 3 R 4 图 39

　3、当闭合开关 S 1 ，断开开关 S 2 和 S 3 ， 当闭合开关 S 1 、S 2 ，断开 S 3 时 当闭合开关 S 3 ，断开 S 1

　、S 2 时

　 4、如图，R 0 为 5 欧，当滑片 P 由某一位置滑到另一位置内，伏特表示数由 4 伏变为 8 伏，且 P 在某一位置时 R 0 的电功率与另一位置时 R 0 的电功率比值为 25∶1，求：○1 电源电压？○ 2 P 在两个位置时滑动变阻器接入电路中的电阻？

　5、如图所示电路，电源电压不变，R 1 =30。开关 S 1 、S 2 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 3∶8；R 2 消耗的最大功率和最小功率之比为 4∶1；R 3 的最小功率为 0.9W。

　求：⑴电阻 R 2 的值；⑵电流表的最大示数。

　【课堂反馈】

　1、一台“220V、1000W”的电炉，想把它改装后接到 110 伏的电源上，但功率保持不变，以下哪个措施是正确的（

　）

　A、将电炉丝截掉一半后接入电路 B、将电炉丝截掉四分之三接入电路 C、将电炉丝分成等长的两段，然后并联接入电路 D、将电炉丝截掉四分之一后接入电路 2 2 、如图所示，两盏灯 L 1 和 L 2 串联接入电路，合上开关后两灯均正常发光，电压表和电流表均有示数，突然两灯先后熄灭，同时发现电压表示数变为零，电流表示数先增大后变为零，电路发生故障的首要原因是（

　）

　A、L 1 断路

　 B、L 2 断路

　 C、L 1 短路

　 D、L 2 短路

　 3 3 、如图所示，一个标有“6V ，3.6W”字样的小灯泡 L 和最大阻值为 50  的滑动变阻器 R 串联后接在电源电压 U 恒为 6V 的电路中，设灯泡电阻不变，则下列判断不正确的是（

　 ）

　A．无论如何移动滑片 P，电路中总功率不会超过 2W

　B．移动滑片 P，电路中总功率最小值为 0.6W C．当滑片 P 滑到某个位置时，L 和 R 的电功率相等 D．当滑片 P 由 a 滑向 b 的过程中，灯泡 L 的电功率一直是减小 4、下列各组中都属于电功单位的一组是（

　 ）

　A．焦耳，伏特•安培，千瓦时

　B．焦耳，伏特•安培•秒，千瓦时 C．瓦特，伏特•安培•秒，焦耳/秒

　D．瓦特，千瓦时，瓦特•秒 5、家庭电路中正在使用的两盏白炽灯，若甲灯比乙灯亮，则 （

　 ）

　A．甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大

　 B．甲灯两端的电压一定比乙灯的大 C．通过甲灯的电量一定比乙灯的多

　 D．甲灯的实际功率一定比乙灯的大 6、电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器上都标有“220V 60W”字样，正常工作时，相同的时间内产生的热量（

　 ）

　A．电风扇最多

　B．白炽灯最多

　C．电烙铁最多

　D．三者一样多 7、下列说法中不符合事实的是（

　 ）

　A．一只鸡的质量大约为 1.5 千克 B．一只 100 瓦的白炽灯泡正常工作一小耗电 1 度 1L L 2VAS

　C．如果导体两端的电压是 1 伏，通过的电流是 1 安，这段导体的电阻就是 1 欧 D．拿起两只鸡蛋举高 1 米，做的功大约是 1 焦耳 8、如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关 S 、断开1S 时，电流表的示数为 0.2A，电阻2R 消耗的电功率为 1.2W；当闭合 S 、1S 时，电压表的示数为 10V，则以下说法不正确的是（

　 ）

　A．闭合开关1S 后，电流表示数将变小 B．电源电压为 10V C．电阻1R 的阻值为 20 

　D．电阻2R 的阻值为 30 

　9、如图所示电路中，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，调节滑动变阻器滑片 P 的为 2V。则关于该电路，下述判断不正确的是（

　 ）

　A．电流表示数变小，电压表示数变

　B．电流表示数变大，电压表示数变小 C．电阻1R 消耗的功率增大 D．整个电路消耗的总功率减小 10、如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，调节滑动变阻器滑片 P 的为位置，当灯泡 L恰好正常发光时，电流表 A 的示数为 0.5A，电压表 V 的示数为 2V。则关于该电路，下述判断正确的是（

　 ）

　A．电源电压是 2V

　 B．灯泡的额定功率是 1W

　 C．若滑片再向右运动，灯泡有可能被浇毁 D．若滑片再向左运动，A 表示数将减小，V 表示数将增大 11、如图所示，电源电压不变，定值电阻 R 阻值为 18  。有四只白炽灯泡1L 、2L 、3L 、4L ，它们的规格分别为“3V，2W”、“6V，2W”、“12V，2W”、“24V，2W”。当把它们分别接在电路中的 M 、 N 两端时，实际功率最大的是（

　 ）

　A．1L

　B．2L

　 C．3L

　 D．4L

　12、如图所示是一位同学已经连接好的电路。闭合开关，并将滑动变阻器的滑片向 A 端移动，则不会观察到的现象是（

　 ）

　A．电流表的示数逐渐减小 B．电压表的示数逐渐减小

　C．小灯泡越来越暗 D．电路消耗的总功率增大 13、将“220V 25W”和“220V 40W”的两个灯泡先并联起来接到 220V 的电路中，后串联起来接入同一电路，则（

　 ）

　A．两种情况下灯泡都能正常发光

　 B．两种情况下灯泡都不能正常发光 C．并联接入时两灯消耗的总功率比串联时大

　 D．串联接入时两灯消耗的总功率经并联时大 14、一个灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，其原因是（

　 ）

　A．灯丝电阻增大，功率增大

　 B．灯丝电阻减小，功率增大 C．灯丝两端电压增大，功率增大

　 D．灯丝中电流增大，功率减小 15、在图中，导体 A、B 是由同种材料做成的，A 和 B 等长，但 A 比 B 的横截面积大，当 S 闭合后，在相同时间内，下列叙述正确的是（

　 ）

　A．电流通过 A、B 所做的功是A BW W 

　 B．电流通过 A、B 所做的功是A BW W 

　C．电流通过 A、B 所做的功是A BW W 

　 D．无法比较电流通过 A、B 时做功的大小 16、电路装置如图所示，X 为 0.5  的保险丝，电路中串联二个同为 8V、32W 的电灯泡，分别为1L 、2L ，假设流经电灯泡的电流为 4A，且电池与导线的电阻可忽略不计，则下列何者为电池给输出的总电功率？ （电功率|2 2/ P I R U R   ）（

　 ）

　A．18W

　B．64W

　C．72W

　D．80W 17、图中所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在 ab 间接入“6V 6W”的灯泡时，闭合开关，灯 L 恰能正常发光；断开开关，在 ab 间换接入一个“6V

　4W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法错误的是（

　 ）

　A．灯 L 将变亮

　 B．灯 L 将变暗 C．换接的灯可能烧坏

　 D．电路总功率要变小 18、如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯1L 的规格为“6V 12W”，只闭合1S 时，1L 正常发光；再闭合2S 时，灯2L 也正常发光，同时电流表的示数变化了 0.5A。则1L 与2L 的电阻之比为（设灯泡的电阻不随温度变化而变化）（

　 ）

　A．4：1

　 B．1：4

　C．4：5

　 D．5：4 19．调无台灯的电路是由一只灯泡和一个电位器（滑动变阻器）串联组成。调节电位器的旋钮使灯由亮变暗的过程中，电路的总功率将（

　 ）

　A．变小

　 B．变大

　 C．不变

　D．无法确定 20、四只相同的灯泡分成两组，两只灯泡并联，两只灯泡串联，分别接上电压相同的电源，如果这两组灯泡消耗的电能相等，则串联通电时间是并联通电时间的（

　 ）

　A．8 倍

　 B．4 倍

　 C．2 倍

　 D．0.5 倍 21、如图所示，灯1L 标有“24V 8W”接在电源电压为 36V 且保持不变的电路中，将开关 S 闭合，待各电表读数稳定后，下列说法不正确的是（

　 ）

　A．电流表1A 、2A 的示数相同

　 B．电流表1A 的示数为 0.94A C．电压表示数为 36V

　 D．电流表2A 的示数是 0.44A 22、某同学在检修一只标有额定值为“220V 800W”的电炉时，发现电炉丝断了一小截，他用一截同种材料但较细的电炉丝，将断了的取一截补接在原长，再接入 220V 的原电路中使用，那么它的实际功率将（

　 ）

　A．大于 800W

　 B．等于 800W

　 C．小于 800W

　D．以上三种情况都可能是可能的 23、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为 380V，线圈电阻为 2  ，线圈中电流为 10A。这台电动机正常工作 Is 消耗的电能为 W，产生的热量为 Q，则（

　）

　A．W=3800J，Q=200J

　 B．W=3800J，Q=3800J

　C．W=72200J，Q=200J

　D．W=72200J，Q=3800J 24、一只标有“220V 100W”的灯泡（灯丝电阻不变）与一电阻串联后，接在 220V 电源上，电阻消耗的功率为 10W，则此时（

　 ）

　A．灯泡与电阻消耗的总功率为 110W

　B．灯泡与电阻消耗的总功率为 100W

　C．灯泡消耗的功率小于 90W

　 D．灯泡消耗的功率大于 90W 25、有甲、乙两只灯泡，分别标有“3V 1.8W”和“4.5V 1.5W”的字样，若将这两只灯泡接入一个电路，要使它们同时正常发光，下图所列方案中可行的是（

　 ）

　 26．有一标有“220V 或 110V 500W”的电炉，它对应的电炉丝连线图如图所示。其中 B 为电热丝 AC 的中

　点抽头，下列说法中不正确的是（

　）

　A．将 AB 端与 220V 电源相连，功率为 250W B．将 AC 端与 220V 电源相连，功率 500W C．将 AC 连在一起作为一个接线端，再将它和 B 端与 110V 电源相连，功率为 500W D．将 AC 端与 110V 电源相连，功率为 250W

　 27 、今有“6V、6W”的电灯 L 1 和“6V、1.5W”的电灯 L 2 各式各一盏，把它们分别接到电压 6 伏的电源上，要求两灯具有同样的亮度，应在哪一盏灯的电路里串联一个电阻？阻值为多大？

　 28、 、：市场上有一种双能源太阳能热水器,晴天享用太阳能，阴天可用电加热，如图，该热水器电路图。电热管 R 标有“220V 1100W”，0R 与 R 构成保温电路。当 K 连到 2 时，电热管正常工作，给水箱里的水加热；当 K 连到 3 时，热水器处于保温状态，保温功率为 100W。

　⑴求 R 、0R 的值。

　⑵保温时 R 实际功率是多少？

　29、在如图所示的电路中，电源电压 14 U V  ，且保持不变，灯 L 上标有“12V 6W”字样110 R   ，滑动变阻器的最大阻值为 20  ，不考虑灯线电阻随温度的变化。

　⑴ 开关 S 闭合、1S 断开，移动变阻器滑片 P 使用权电压表示数为 12V 时，变阻器接入电路的电阻是多少？ ⑵ 开关 S 、1S 都闭合，将变阻器滑片 P 移至 a 端时，若灯 L 仍然发光，电流表的示数是多大？此时灯 L是正常发光吗？