初中物理电功和电功率计算题

如图为某品牌电热水壶及其铭牌，请解答下列问题。
 
（1）该电热水壶的电热丝的电阻是多大？
（2）晚上，用装满水的电热水壶烧水，如果此时正值用电高峰，实际电压只有额定电压的90%，则此时电热水壶的实际功率为多大？（设电热丝的阻值保持不变）
（3）在第2问中，如果壶中水的初温为19℃，将水加热到100℃需要吸收多少热量？如果电热水壶放出的热量全部被水吸收，则烧开这壶水需要多长时间？〔水的比热容为c_水=4.2×10³J/(kg·℃）〕

如图所示，电源电压恒定不变，R₂的阻值为8Ω，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变．若闭合S₁、S₂，断开S₃，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为3V，那么：

（1）小灯泡L的电阻为多大？
（2）电压电压为多少？
（3）R₁电阻为多大？
（4）若闭合S₁、S₃，断开S₂，并移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大，这个最大的功率等于多少？

目前研制的超导限流器，在电流小于某值时，其电阻为零；电流大于某值时，其电阻为一定值．将超导限流器接入电路中，当电流突然变大到大于某一值时，超导限流器瞬间具有一定阻值，保护整个电路．如图甲，是某种超导限流器的电阻随电流变化的关系，如图乙，将该超导限流器和用电器M串联后接在电压为5×10⁴V的高压电源上．求：

（1）当电路中的电流为30A时，用电器M消耗的电功率是多大？
（2）当用电器M短路后，该超导限流器能够保护这个电路，R₀不能大于某一值，这个值是多大？

如图所示，电源电压保持12V不变，L是标有“12V 6W”的小灯泡，其电阻不随温度变化，R=20Ω.

（1）当S、S₁闭合、S₂断开，且P位于滑动变阻器R₀的中点时，电流表示数为0.4A.求滑动变阻器R₀的最大阻值.
（2）当S、S₁、S₂都闭合，且P位于a端时，求电流表的示数.
（3）要使电路中的总功率最小，请指出开关S、S₁、S₂的开闭情况和滑片P的位置，并求出此时的最小功率.

如图1、图2所示是我们常见的可调节亮度的台灯及电路图，变阻器R的最大电阻值为2200Ω，台灯灯泡的铭牌如图3所示． 

求：（1）台灯灯泡的电阻．
（2）灯泡正常发光时的电流．
（3）台灯处在最省电时的工作状态时，灯泡的电功率．

在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L₁的额定电压为8V，图12乙是灯泡L₂的U—I图像。

（1）当开关S接时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R₀的阻值；
（2）当开关S接时，调节电源电压，使灯泡L₁正常发光，此时R₀消耗的功率为1W，求灯泡L₁的额定功率；
（3）开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L₁正常发光，求电路消耗的总功率。

如图甲所示电路中，电源电压恒定，R为电阻箱，小灯泡两端的电压随电流变化的关系如图乙所示．将电阻箱的阻值调为R₁=5Ω时，小灯泡恰能正常发光，电压表示数U₁=2V．求：

（1）小灯泡的额定功率P₀；
（2）电源电压U；
（3）若将电阻箱的阻值调为R₂时，小灯泡消耗的实际功率为P_L=0.1W，求R₂的值．

小波班上有一台饮水机，它的铭牌如下表，工作电路如图所示，S₀ 是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态。
 
（1）将2 kg的水从25 ℃加热到85 ℃，水吸收的热量是多少?[c_水=4.2×10³ J/（kg•℃）]
（2）若在保温状态下，饮水机消耗的功率是44 W，则 R₂ 的阻值是多少?
（3）饮水机在加热状态下将2 kg的水从25 ℃加热到85 ℃时正常工作了20 min，则饮水机消耗的电能是多少? 饮水机的效率为多少？

图甲所示是小明的调光灯电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后，滑片P从A端滑到B端的过程中，小灯泡的I—U关系图像如图乙所示。（电阻丝AB的阻值不随温度变化）

求：（1）小灯泡的额定功率；
（2）电阻丝AB的总电阻；
（3）当AB连入电路的阻值R₁=2.5Ω时，灯泡消耗的功率为3.2W，此时灯丝的阻值为多少。

下表为某品牌双桶洗衣机所用电动机的工作参数和该洗衣机洗涤时正转—停—反转……的时间顺序。该洗衣机洗涤、脱水的电功率各是多少？若设定一个 “洗涤：14 min，脱水：2 min”的工作程序，则洗衣机完成这一程序所耗电能是多少？

名 称	额定电压	频率	工作电流
洗涤电动机	220 V	50 Hz	0.5 A
脱水电动机	220 V	50 Hz	0.8 A

电磁炉是一种高效、方便、卫生的新型灶具，为了研究电磁炉，小锋同学首先观察了家中的电能表，看到电能表的铭牌上标有“220V 10A”和“3000r/kW•h”字样．然后小锋关闭了家中其他用电器， 只把电磁炉接入电路中，将质量为3kg、初温25℃的水烧开，这个过程中电能表转盘转了900转。已知水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），当时气压为标准大气压．
求：（1）加热过程中水吸收的热量；
（2）电磁炉的消耗的电功多少J；
（3）电磁炉的热效率．

某学校为了给蓄水塔抽水，新买了一单相螺杆自吸 泵，其铭牌上的部分参数如下表：（吸程是指水泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离）

型号 ZGD	扬程 50m
吸程 20m	电压220V
频率50Hz	功率1.5kW
流量8m^3/h	绝缘E级

（1）该铭牌中有一个参数是明显错误的，请你指出来，并通过计算加以说明.
（2）该水泵连续正常抽水1h，把水抽高了50m，水泵对水做了多少功？此时水泵的效率是多少？（g取10N/kg）

图甲是某种压力秤的电路原理示意图，电压表（量程为0～3V）可对应显示压力的大小。已知R₀=100Ω，电源电压U=4.5V保持不变，压力传感器R的阻值随所受的压力变化的图像如图5-1乙所示。（设踏板的重力忽略不计）

（1）当一个重力大小为600N的中学生站在压力秤上时，电压表的示数为多少伏特？
（2）此时电路所消耗的总功率为多少瓦特？

一只标有“6V、3W”的小灯泡，接在如图所示的电路中，设电源电压和灯丝电阻均不变，

求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？
（2）当滑动变阻器连入电路中的电阻为6Ω时，闭合开关后小灯泡恰能正常发光，求电源电压是多少？
（3）如果换一电源及额定电压为8V的灯泡，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P滑到中点c时，灯泡正常发光，此时灯泡的电功率为P，当滑片P滑到b端时，灯泡的实际功率为P′，已知P：P′=16：9，求所换电源的电压？（设所换电源电压和灯丝电阻均不变 ）

明明家最近在装修新房子, 卫生间里准备装一种电热水器, 目前市面上有两种电热水器供家中选择, 一种是传统的预热式电热水器, 如图甲，其部分参数如表。另一种是即热式电热水器,如图乙，它没有储水箱，体积小巧。冷水进入热水器后，分4～6路被大功率电热管加热，然后再汇合成一路从出水喷头流出，随着温度设定及出水量的不同，加热功率可从4000W～7000W变化。它较传统的热水器优点在于：即开即热；不开不加热，节能；且加热效率高达96%以上。请解答：

（1）一般情况下，热水淋浴要求水温升高30℃，请计算预热式电热水器装满水后，正常工作将水加热到可以淋浴的温度，水需要吸收多少Ｊ的热量？需要通电加热多长时间？
（2）即热式电热水器的额定电压也是220V，请计算它在加热水达到最大功率时，家庭电路干路中增加的电流是多少Ａ？（精确到0.1A）
（3）明明调查发现他家房子电能表、空气开关、墙内导线的相关参数分别为“220V 40A”、“220V 30A”、“220V 40A”。请分析他家能否安装这种即热式电热水器。若不能，还想安装如何解决。