为了研究过长导线损耗功率的情况,小钢同学选用了一个标有“220V 800W”的电热水壶烧开一壶水.他首先在自己的家中使用,测得烧开一壶水需要32min;当他再把

为了研究过长导线损耗功率的情况,小钢同学选用了一个标有“220V 800W”的电热水壶烧开一壶水.他首先在自己的家中使用,测得烧开一壶水需要32min;当他再把

题型:东城区二模难度:来源:
为了研究过长导线损耗功率的情况,小钢同学选用了一个标有“220V 800W”的电热水壶烧开一壶水.他首先在自己的家中使用,测得烧开一壶水需要32min;当他再把该电热水壶接到离供电处较远的工地上使用时(电路两端的电压仍为220V,假设环境温度不变),他发现烧开同样一壶水却需要50min,请你帮助小钢同学计算出导线上损耗的功率有多大?(忽略电热水壶的电阻丝和导线的电阻随温度的变化)
答案
由P=
U2
R
可得,电热水壶的电阻:
R0=
U02
P0
=
(220V)2
800W
=60.5Ω,
在家烧开水用的时间:
t1=32min=1920s,
在家烧开一壶水时,实际功率等于额定功率,
需要消耗的电能:
W1=P0t1=800W×1920s=1.536×106J,
在工地烧开一壶同样的水需要消耗的电能:
W2=W1=1.536×106J,
在工地烧水时水壶的时间:
t2=50min=3000s,
在工地烧水时水壶的实际电功率:
P2=
W2
t2
=
1.536×106J
3000s
=512W,
在工地上时水壶上的实际电压:
U2=


P2R0
=


512W×60.5Ω
=176V,
水壶中的实际电流:
I2=
U2
R0
=
176V
60.5Ω
≈2.91A,
加在导线上的电压:
U′=U-U2=220V-176V=44V,
导线上损耗的功率:
P′=U′I2=44V×2.91A=128.04W.
答:导线上损耗的功率约为128.04W.
举一反三
下表是某同学研究“通过导体的电流与电阻阻值之间的关系”时记录的实验数据,请你对表格中的数据进行分析,归纳出结论:______.
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R/Ω101520305060
U/V666666
I/A0.60.40.30.20.120.1
有一只标有“8V  2W”的小灯泡,如果把它接在12V的电源上使用,必须______联一个阻为______的电阻才能使小灯泡正常发光.
小刚自制了一只简易的“电驱蚊器”,其主要元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻,当两端的电压为220V时,流过元件的电流为______A,工作10min产生的热量为______J.
一标有“6V  3W”的灯泡,正常发光,不考虑温度对灯丝电阻的影响.求:
(1)通过灯泡的电流和灯泡电阻.
(2)若把它接到9V电源上,要使它正常发光,应串联一个多大的电阻?
一个“6V、3W”的小灯泡,接在18V的电源上,要使灯泡正常发光.
(1)应在电路中连入一个多大的电阻?
(2)这个电阻的功率至少应为多大?