初中物理电功和电功率计算题

某品牌电热水壶的铭牌上标着如下表所示的数据，求：

电热水壶容量	1.5L
额定电压	220V
额定功率	1100W
频率	50Hz

 
(1)该电热水壶正常工作时的电流；
(2)该电热水壶正常工作时，烧开一壶水需要5min，消耗的电能是多少？
(3)在用电高峰期使用，如果电压只有200V，这时电热水壶的实际功率是多少？（设电热水壶的电阻不变，保留整数）

一个质量为4×10³ kg、底面积为1m²的货物G静止于水平地面上，求：

(1)它对地面的压强是多少？(g取10N/kg)
(2)当用如图所示的起重机将该货物在40s内匀速提起10m时，起重机对重物做了多少功？功率是多少？

电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示：

(1)当只闭合S₁时，电吹风工作lmin消耗的电能是多少J?
(2)当同时闭合S₁、S₂时，电吹风工作时通过R的电流为多大?
(3)当电吹风吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J?

一个质量为4×10³ kg、底面积为1m²的货物G静止于水平地面上，求：
(1)它对地面的压强是多少？(g取10N/kg)
(2)当用如图所示的起重机将该货物在40s内匀速提起10m时，起重机对重物做了多少功？功率是多少？

小雨家的燃气热水器就要“退休”了。他正在考虑换一个什么热水器，空气能热水器主要是采用能量转移的方式加热的，即是把空气中的能量转移到水中加热的，可实现全天候热水供应，而太阳能热水器采用的是光热转换原理，即是把太阳光能直接转化为热能给水加热，但是在阴雨天气和夜晚无法工作，通常的厂家会在太阳能热水器中增加电辅助加热。

	额定电压（V）	额定功率（W）	每天加热时间 （h）	年阴雨天数（天）	使用寿命（年）	容量（L）	售价（元）	电费单价（元/kw·h）
太阳能 热水器	220	1500	5	120	15	200	3800	0.6
空气能 热水器	220	800	3	15	200	5800

 
（1）太阳能热水器在雨天启动电辅加热时，电加热管正常工作的电流是多少？
（2）空气能热水器一年需要交多少电费？
（3）小雨从经济方面做出了选择，你认为他选哪种热水器，请说明理由。
（4）小雨给热水器预留了一个一开五孔插座，如图，不需要加热时可以不必拔下插头而通过边上的开关切断电路，请将家庭电路、插座及其内部的结构正确连接好，要求开关控制整个插座。

右图所示为某电热饮水机的电路原理图。饮水机有加热和保温两种工作状态。已知电源电压保持220 V不变，R₁和R₂均为发热电阻，电阻R₁的阻值为1210 Ω，电阻R₂的阻值为121 Ω。求：
⑴ 饮水机处于保温状态时电路中的电流是多少？
⑵ 饮水机处于加热状态时电路的总功率是多少？

CFXB型电饭锅有两档，其原理如图所示，“1”挡是高温档，“2”挡是闷饭、保温，若已知电阻R₀=44Ω，R=2156Ω，则：

（1）电饭锅保温时，电阻R₀两端的电压是多大？
（2）电饭锅高温档时的电功率是多大？

图甲和图乙是利用热敏电阻来测量温度的原理图．电源电压均为20V且保持不变，定值电阻R₀的阻值为30Ω．则：

(1)图甲中电流表的示数为0．3A时，热敏电阻两端的电压和消耗的功率分别是多少？
(2)图乙中电压表的量程为0—15V，热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图丙所示，试求此电路能测量的最高温度。 

如图甲所示，当开关S接a时，移动滑动变阻器的滑片P，根据测出的电流、电压值，画出了定值电阻R₀的U—I图像；当开关S接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了电灯L的U—I图像，如图乙所示。

（1）求定值电阻R₀的阻值；
（2）将R₀与灯L串联接在6V的电源两端时，求灯丝的实际电阻值；
（3）将R₀与灯L并联接入电路并调节电源电压，当 R₀消耗的电功率为4.9W时，灯L恰好正常发光，求通电100s电灯L的消耗的电能。

下表是某品牌电热水壶的主要技术参数：

额定电压	220V
额定功率	1210W
容   量	2 L

 
（1）电热水壶正常工作时，将热水壶中2L水从20℃加热到100℃，需用时12min，求此加热过程中：①水吸收的热量？②电热水壶的加热效率？
（2）该电热壶只有一个发热电阻R，请你利用一个定值电阻R₀、一个开关S对该电热壶进行改装，使它还具备保温功能，在虚线框内画出改装后的电路图。
（3）要使电热壶保温时发热电阻R的功率为额定功率的1/9，R₀的阻值应为多大？（忽略电阻受温度影响）

 

如图所示，将定值电阻R与Rc串联，接在某变压电源的两端，已知Rc为半导体材料， 当其两端的电压超过6.5V时，该材料将会烧坏。图中是R和Rc的电压随电流的变化关系图像。请解答下列问题：
(l)根据图像，求出定值电阻R的阻值；
(2)闭合开关S，求变压电源电压的最大值；
(3)当定值电阻的电功率为0.2W时，求半导体材料Rc的电功率。

图甲是家庭常用的电饭锅，其内部电路如图乙所示，R₁是加热电阻,R₂是限流电阻。煮饭时，接通电源(220V)，闭合手动开头S₁，电饭锅处在加热状态。电饭锅内食物温度达到103°时，开关S₁会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合；S₁断开后，电饭锅进入保温状态，S₂是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。已知水的比热容为4.2×l0³J/ (kg．℃)。

请简答下列问题
(1)铭牌上所标加热时额定功率是1000W，求电饭锅加热时R₁的阻值。
(2)若在一个标准大气压下将温度为20℃，质量为2. 5kg的水浇开需要16min40s，求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少？
(3)若电饭锅中加入一些水（1标准大气压）．将手动开关S_l闭合，若无外力作用于S_l，水是否会烧干？请说明原因。

如图1为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能．图1中电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻R、保护电阻R₀、电压恒为6V的电源U₁、导线等组成控制电路．当电磁铁线圈中的电流I＜10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通．热敏电阻中允许通过的最大电流I₀=15mA，其电阻R随温度变化的规律如图2，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R₁、R₂、R₃均置于储水箱中．已知R₁=33Ω、R₂=66Ω、R₃=154Ω、U₂=220V．

（1）衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是多大？
（2）保温状态下，若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%，求10分钟内热水器散失的热量；
（3）为使控制电路正常工作，保护电阻R₀的阻值至少为多大？若R₀为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少？

在一次物理课外科技活动中，老师为活动小组的同学们提供了一个新型的电子器件，只知道该新型电子器件两端的电压与通过电流的比值不是一个定值。老师要求活动小组的同学用如图甲所示的电路，探究通过新型电子器件的电流I与可控电源的电压U的关系。已知可控电源的电压在0与220V间可调，定值电阻R=20Ω。同学们在老师的指导下得到了如图乙所示的图像，则：

（1）．可控电源电压在80V时，电子器件的电阻是多少?
（2）当电源电压U=110V时，新型电子器件的电功率和电源的输出功率.

小波班上有一台饮水机，它的铭牌如右表，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.问：

⑴当热水箱中盛满水时，水的质量是多少？
⑵在加热状态下，饮水机正常工作20min可以将满箱的水从20℃加热到100℃，则在此过程中：
①通过饮水机的电流是多少？饮水机消耗的电能是多少?
②水吸收的热量是多少? [c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]
③饮水机的效率是多少？
⑶R₂的阻值是多少?