初中物理电功和电功率计算题

电动机是一种使用广泛地动力机械。从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。
（1）如果某电动机线圈的电阻为R，电动机工作时两端的电压为U，通过电动机的电流为I，请推导此电动机电能转化为机械能的效率η=（U-IR）/U。
（2）如果有一个直流电动机，把它接入0.3V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.6A，若把它接入3V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是2A。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）

在如图甲所示的电路中，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6 V，灯L₂上标有“3V  0.9W”字样，其I－U图像如图乙所示。

(1)当开关S接a时，电压表的示数为4.8 V，电流表的示数为0.3 A，求定值电阻R₀的阻值。
(2)当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L₁正常发光，此时R₀消耗的功率为1 W，求灯泡L₁的额定电功率。
(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。

在图所示电路中，电源电压为9V且保持不变，小灯泡L的额定电流是0.3A且灯丝电阻保持不变，R₁是定值电阻，R₂是滑动变阻器。当开关S₁、S₂断开，S₃闭合，滑动变阻器的滑片位于a点时（图中没有标出a、b、c三点的具体位置），小灯泡正常发光，R₁和R₂消耗的电功率分别是P_1a和P_2a；当开关S₁、S₂断开，S₃闭合，滑动变阻器的滑片位于b点时，R₁和R₂消耗的电功率分别是P_1b和P_2b；当开关S₁、S₂闭合，S₃断开，滑动变阻器的滑片位于c点时，R₁和R₂消耗的电功率分别是P_1c和P_2c，电路的总功率是10.8W。若P_1a∶P_1b∶P_1c =9∶4∶81，P_2b∶P_2c =2∶9。求：

（1）定值电阻R₁和小灯泡灯丝的阻值；
（2）滑片位于变阻器a、b和c点时接入电路的电阻值各多大；
（3）滑片位于变阻器c点时，电路在1h内所消耗的电能。

小华家新买了一个煮蛋器，其外观如图所示．该煮蛋器一次可煮6只鸡蛋，铭牌如下表所示．一次，妈妈将6只质量均为50g的鸡蛋装入煮蛋器，通电3min后，妈妈断开电源，再过2min，妈妈从煮蛋器中取出鸡蛋，小华发现，鸡蛋已经完全煮熟了．则：
    
（1）本次煮鸡蛋的过程中，共用电多少焦？
（2）若鸡蛋的初温为20℃，煮蛋器中水的沸点为100℃，则本次煮鸡蛋的过程中鸡蛋吸收的热量的多少？该煮蛋器煮鸡蛋的效率为多大？[鸡蛋的比热容取2.1×10³J/(kg·℃)]

××牌煮蛋器
型号	2010A
额定电压	220V
额定功率	350W
净重	0.2kg
防触电类型	一级

（3）妈妈为什么在鸡蛋煮了3min后再断电2min，然后再从煮蛋器中取出鸡蛋？说说你的看法．（写一点即可）

小明家的电热水壶的铭牌如图15所示，在一个标准大气压下，该水壶正常工作时，用l0min能将2kg、10℃的水烧开。水的比热容c=4.2×10³J／（kg．℃）

大山牌电热水壶 型号：NH-520 电源：220V 50Hz 额定功率：1500W

（1）计算水吸收的热量；
（2）计算消耗的电能；
（3）水增加的内能比消耗的电能小多少?请结合物理知识，从节能的角度提一个合理化的建议。

利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电．某市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统。
⑴一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天共发电多少kW·h？
⑵该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧多少kg煤？（煤的热值q_煤=3.0×10⁷J/kg ）
⑶请写出一条光伏发电的优点。
⑷人们利用太阳能的方式除光伏发电外还有：（a）绿色植物的光合作用是将光能转化为______能；（b）太阳能热水器是通过______的方式增加水的内能。

小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示，R₁和R₂均为电热丝。求：

××牌电烤箱
额定电压	220V
额定 功率	高温档	1100W
低温档	440W
电源频率	50Hz

⑴若某种食物需要用该电烤箱高温档烘烤1000s，则该电烤箱消耗的电能是多少？
⑵电路中R₁的阻值是多少？
⑶该电烤箱在低温档正常工作时，电路中的电流和R₁的功率分别是多少？

小华家要购买一台即热式电热水器（俗称“过水热”），替换原来的箱式电热水器，它能使水温在数秒内就达到适宜温度。
⑴这种“过水热”的铭牌上注明：“220V、6000W”。当它正常工作时，通过它的电流是多少？
⑵鸡西市生活用电的电费为0.5元/kW·h，当地澡票价格是4元，如果他使用这种“过水热”洗澡，每次累计通电时间是10分钟。请你计算一下，他每次洗澡可节省多少元？（每次用水的费用按0.1元计算）
⑶因为“过水热”工作环境潮湿且功率大，那么在安装、使用过程中，应当注意什么呢？
（已知他家的空气开关上标有的最大额定电流是20A）
⑷最近，小华发现许多邻居在使用“太阳能”热水器。如果你是小华，那么，你是选择“太阳能”呢，还是选择“过水热”呢？说出选择的依据。

如图甲所示是一种新型炊具电磁炉，它具有加热快、效率高、节能环保、使用方便等优点．图乙是该电磁炉的铭牌．

（1）该电磁炉正常工作7分钟消耗的电能是多少？
（2）若正常工作7分钟消耗的电能有80%被质量为4kg、初温为25℃的水吸收，则水吸收的热量为多少？在标准大气压下，水最终的温度为多少？[水的比热容是4.2×10³J／（kg·℃]

电水壶能在较短的时间内提供沸水，正好与现代人的生活节奏合拍，是现代家庭中必备的电器。右表是某品牌电水壶的铭牌。

××牌电水壶
额定电压	220V
额定功率	1100W
容   积	3L

（1）该电水壶正常工作时，通过它的电流是多少？
（2）该电水壶装满水后正常工作，则将20℃的水加热至沸腾至少需要多长时间?（不计热量损失，水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃），水的密度是1.0×10³kg/m³，外界气压为1标准大气压）

小刚观察了市场上的“测重仪”后，画出了如图所示的原理图：A为托盘，P为金属滑片且固定在托盘下的轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起上下滑动，当托盘中不放物体时，P位于R的最上端。已知R₀=5Ω，R的最大阻值为25Ω，电源电压恒为3V。问：

(1)图中的质量表应该用什么电表改装?                。
(2)当开关S闭合，不称量物体时，通电５min电阻R消耗的电能是多少?
(3)当称量物体质量达到最大值时，R₀消耗的功率是多少?

小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S₁自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S₁又闭合重新加热．饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：

热水箱水量	额定电压	加热时功率	保温时功率
2kg	220V	440W	40W

（1）求电阻R₁的阻值；
（2）求正常加热时通过饮水机的电流；
（3）在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5min．加热一次消耗的电能是多少？重新加热前的水温是多少？【不计能量损失，c_水=4.2×10³J/(kg·℃)】

使用电热水壶烧水，具有便捷、环保等优点。次央同学家的自动电水壶铭牌如下表所示。已知水的比热容为c_水=4.2×10³J/（kg·℃）。求：

（1）电水壶正常工作时的电流；
（2）电水壶正常工作时电热丝的电阻；
（3）1标准大气压下，将一壶质量为1.0kg、温度为20℃的水烧开，电热水壶至少要正常工作的时间；
（4）家庭电路的电压在用电高峰时段，有时会降低到200V，在此电压下该电水壶的实际功率。

如图所示，工人师傅在给卡车装货物时，找来一块5m长的木板搭成斜面，他只用600N的推力就把重1600N的大箱子送上1.5m高的车厢，耗时12s。求这一过程中：

（1）工人做的功和功率；
（2）此斜面的机械效率；
（3）为了能省更多的力，工人师傅可采取                               方法。

如图，是某电热器的原理简图，它有高温、低温两档，发热体由R₁和R₂两个电热丝构成，阻值分别为220Ω、110Ω。

（1）S₁闭合、S₂断开时，求电热器的功率；
（2）S₁、S₂都闭合时，求电热器总功率；