初中物理电功和电功率计算题

在图10所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R₁的阻值为10欧，滑动变阻器R₂上标有“50Ω  2A”字样。闭合电键S后，电流表A的示数为0.3安。

① 求电阻R₁两端的电压U₁。
② 求此时变阻器R₂两端的电压U₂及消耗的电功率P₂。
③ 现有阻值分别为R、2R的定值电阻，最大阻值分别为4R、10R的滑动变阻器，请选择定值电阻、变阻器各一个分别替换R1、R2，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，电流表示数的变化量最大。
选择：阻值为的定值电阻、最大阻值为的滑动变阻器。
求出：电流表示数的最大变化量。

物理科代表和班长就放学后是否关教室里的饮水机的问题发生争执，班长认为不应关机，因为第二天重新开机给冷水加热既费时又会消耗更多的电能；物理科代表认为应该关机，理由是饮水机在放学后从17：00到第二天08：00共15h期间会间歇性加热，白白消耗电能，反复加热的水也不利于身体健康．
次日早晨，他俩先观察到如图所示的饮水机有加热和保温两个档位，铭牌数据如下表．然后启动饮水机，将热水箱中的30℃的冷水加热到90℃，用时10min．他俩继续观察，发现保温28min后加热器会重新加热，2min后又回到保温状态．（饮水机始终在额定电压下工作）     

水桶容量	20L
热水箱水量	1kg
额定电压	220V
加热功率	500W
保温功率	50W

（1）热水箱中30℃的冷水加热到90℃所吸收的热量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）将热水箱中30℃的冷水加热到90℃消耗的电能是多少？
（3）通过计算比较谁的做法更节能．（假设放学时饮水机刚好处于保温状态，工作过程中间歇加热的规律不变）

节能灯的使用已经越来越普遍．与普通白炽灯相比，节能灯的节能效果如何？使用节能灯是否经济？围绕以上疑问，某同学通过网络查到了以下相关资料：

I．有如图1标志的节能灯才符合国家标准中节能评价的要求；
II．白炽灯和节能灯的平均使用寿命分别为2000小时和8000小时；
III．一只“220V  12W”的节能灯与一只“220V  60W”的白炽灯在正常工作时发光效果相当；
IV．节能灯的发光原理和日光灯较为接近，都是通过紫外线激发灯管内壁的荧光粉涂层来达到发光的目的．节能灯的亮度是由被激发的荧光粉的量决定的，而一定功率的节能灯只能激发一定量的荧光粉．同时，过厚的荧光粉涂层会反过来吸收可见光而影响亮度．
请结合以上资料，完成下列问题：
（1）节能标志是一种　　．（选填“模型”或“符号”）
（2）若电价为0.5元/kw•h，用一只“220V  12W”的节能灯（价格11元/只）替代一只“220V 60W”的白炽灯（价格2元/只）．则节能灯只要工作　　小时以上，就能做到既节能又经济．新　　
（3）结合资料 IV，为了使灯管中荧光粉达到一定的量，而涂层不至于过厚，通常把节能灯做成U形或螺旋形（如图2），目的是在灯管管径不变的条件下，通过增加灯管的　　来增大亮度，同时可以使节能灯的尺寸不会地过大．

如图所示，已知电源电压保持不变，滑动变阻器的阻值范围0～20欧．闭合开关，当滑片P位于A端时，电压表的示数为2伏；当滑片P位于B端时，电流表的示数为0.3安．
求当滑片P位于A端时：
（1）电流表的示数；
（2）小灯泡的电功率．

某省在沿海地区建造了风力发电厂，如图．下表给出了不同风速下每台风力发电机的发电功率：

平均风速m/s	5	6	8	9
功率kW	10	16	38	55

⑴风能是     （选填“可再生”或“不可再生”）能源
⑵若在某时间内平均风速为5m/s，一台发电机工作1h，获得的电能是多少？
⑶如果这些电能用来给效率为80%的电动车提供动力，可以使电动车以18km/h的速度匀速直线行驶2h，则电动车的牵引力是多少？

某电熨斗内有R₁、R₂两段发热丝，其简化电路如图所示，它在220V或110V电压下都能正常工作：110V时将S打至1挡，220V时将S打至2挡，这两种情况下电熨斗的电功率均为1100W。求：

（1）220V电压下正常工作的电流；
（2）R₂正常工作5min消耗的电能；
（3）110V电压下正常工作时，R₁的电阻；
（4）两电热体的电阻R₁与R₂的比值。

使用电热水壶烧水，具有便捷、环保等优点。如图是某电热水壶的铭牌，假设电热水壶的电阻保持不变，已知水的比热容为c水=4.2×10³J/(kg·℃)。

（1）电热水壶的额定电流和电阻分别是多少？
（2）1标准大气压，将一壶质量为0.5kg、温度为20℃的水烧开，需要吸收多少热量？
（3）在额定电压下，要放出这些热量，该电热水壶理论上需要工作多长时间？
（4）使用时发现：烧开这壶水实际加热时间大于计算出的理论值，请分析原因。

下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R₁和R₂均为电热丝。求：
（1）电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能；
（2）电烤箱在低温档正常工作时，R₂的阻值是多少；

XX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

使用电热水壶烧水，具有便捷、环保等优点。右框是某电热水壶的铭牌。假设电热水壶的电阻保持不变，已知水的比热容为c_水=4.2×10³J/（kg·℃）。求：

（1）电热水壶的额定电流和电阻；
（2）1标准大气压下，将一壶质量为0.5kg、温度为20℃的水烧开，需要吸收的热量；
（3）在额定电压下要放出这些热量，电热水壶至少需要工作的时间。

如图所示，L是“12V  6W”的小灯泡，R₁是定值电阻，R₂是最大阻值为24Ω的滑动变阻器，电源电压和灯泡电阻均不变。
（1）求小灯泡的阻值；          
（2）闭合开关S、S₁，滑片P在a端时，小灯泡恰能正常发光，且电流表示数为0.9A，求R₁的阻值；
（3）闭合开关S，断开开关S₁，求在滑片P移动过程中，灯泡消耗的最小功率。

如图所示是小李家的部分电路，灯L上标有“220V 40w”．他将电阻丝电阻为40 欧的电热水壶插入插座，发现烧开满壶水需要5min，电热水壶的电阻丝产生的热量为3×10⁵J．若灯丝和电阻丝的电阻均不随温度变化，求：

（1）火线与零线间的实际电压为多少？
（2）开关S闭合时，灯L的实际功率是多少？

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。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）从安全方面考虑，电水壶的插座应选用下图中的_____(填“甲”或“乙”)。

（2）电水壶的额定电流是多少？
（3）该电水壶装满水后正常工作，要将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）？

如下表及图所示，是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图，该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内的温控开关S₀控制）。求：

（1）当开关S闭合，开关S₀断开时，饮水机的功率是多大？
（2）保温电阻R₂的阻值是多少？
（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为70％，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时间？（C_水=4.2×10³J/kg·℃）

许明家的电吹风内部电路的连接情况如图所示，有带风叶的小电动机一只，电热丝一段(正常工作时，电阻为80Ω，开关两只(S₁、S₂)，插头一只，导线若干。

(1)观察此图，请按电吹风的功能。在下表空格内填出开关对应的状态(填“闭合”或“断开”)

开关	S1	S2
吹冷风
吹热风

 
(2)许明在家中断开其它用电器，将电吹风插入插座(电源电压为220V)，当电吹风吹冷风时，测得15min内，他家中的电能表的铝盘转了90转(电能表上标有“3000r／kw·h”)，请你算出该电吹风吹热风时消耗的总功率。

如图所示，灯泡L标有“12V、36W”字样，R=6欧，灯泡正常发光10秒钟，根据这些已知条件，可以求出哪些学过的物理量，请计算出其中5个不同的物理量.