初中物理电功与电能的计算试题

某同学利用如图所示的电路进行实验，当闭合开关S后，发现标有“6V  3W”的灯L₁和标有“12V  6W”的灯L₂亮度不相同．已知电源电压为6V，不考虑灯丝电阻值随温度的变化．则：
(1)通过灯泡L₁的电流为多大?
(2)灯L₁每分钟消耗多少电能?  
(3)灯泡L₂的实际功率是多大?电路中灯L₁和L₂哪个较亮?

小夜灯是家庭夜间照明的理想光源，它不仅节电，而且还用于装饰照明。如图16所示为一种“220V 1W”的小夜灯。
（1）当小夜灯正常发光时，灯的电阻是多少？若每天使用10小时，一只小夜灯一个月（按30天计算）耗电多少千瓦时？

（2）黑夜摸开关很不方便，某同学利用图示的小夜灯E₁（作指示灯用），一个标有“PZ220－40”的照明灯E₂和一个开关S，设计了一种带有指示灯的开关，请在图17中虚线框内适当位置填上开关S、指示灯E₁和照明灯E₂。要求：开关断开时，照明灯泡灭，指示灯亮；开关闭合时照明灯泡亮，指示灯灭。
（3）计算说明（2）中开关断开时指示灯亮而照明灯泡灭的原因。

如图18甲、乙、丙所示的是一种电热水器的铭牌、剖面结构示意图和内部简单电路图，R₁、R₂均为电热丝。求：
（1）当该热水器装满20℃的水时，1标准大气压下把水烧开，需要吸收多少热量？
（2）装满水时出水口距离底部10cm，则出水口受到水的压强多大？（g取10N/kg）
（3）电热水器中电阻R₂的阻值为多大？
（4）如果在用电高峰，电热水器工作的实际电压只有198 V，此电热水器加热时的实际功率为多大？
（5）假设在用电高峰时电流做功全部用于给水加热，则烧开一壶水需要的时间是多少？

目前我国移动电话已超过4.5亿部，居全球首位。移动电话所用的电源大多为锂离子电池，简称锂电池。某B-6380M标准型3.6 V锂电池上标有“900 mA·h（提示：能在900 mA电流下工作1小时）”的字样，则这块锂电池充满电后，贮存的电能是         kWh，若手机的工作电流为9 mA ，此电池可供手机工作       h。

在探究“家用电器”的综合实践活动中，小明与同学合作，在爸爸的协助下，以家里的电水壶为观察、研究对象，记录了如下表中的有关数据。

根据上表中的记录，请解答下面的问题。
（1）求通电2min壶中的水吸收的热量；［c_水＝4.2×10³J/（kg·℃）］
（2）求电水壶中发热体正常工作时的电阻值；(2分)
（3）求2min内电水壶消耗的电能和实际功率。(3分)

“地球一小时”由世界自然基金会于2007年发起，号召人们在每年三月的最后一个周六晚上自愿关灯一小时，倡导节能减排行动，以共同应对全球气候变化。假设市区有5万个家庭响应号召，若每个家庭照明灯平均功率约为60W，那么在今年3月27日晚上关灯一小时可节约　　　kw·h的电能，相当于　　　　kg热值为3.0×10⁷J/kg的标准煤完全燃烧所放出的热量。

如图是现在家庭中常用的电热水壶，它具有加热快、效率高等特点，右表是其铭牌。

当水壶中盛有12cm高的水，壶底所受水的压强为多少？（g取10N/kg）
正常工作时，将一壶初温为17℃的水烧开需8分钟，则该电热水壶消耗的电能是多少？
以上过程中该电热水壶的效率是多少？

表是某个水壶的铭牌，从铭牌中可知，在额定电压下通过电水壶的电流是       A（保留一位小数即可），1min内消耗的电能为         J。

型号	SP-988	额定功率	1500W
额定电压	220V	额定频率	50Hz
额定容量	1.6L

 

如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示．

额定电压	额定加热功率	指示功率	袋内充水	自动断电温度
220V	500W	≤0.2W	1kg	65℃

（1）由题意可知，红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要　 　（选填“大”或“小”）得多；
（2）为了使用电热水袋更加安全，有的电热水袋里使用双重温控开关保护，也就是把两个温控开关　   　（选填“串联”或“并联”）起来使用；
（3）当热水袋原来的温度是15℃时，在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了，则此过程中水吸收的热量是　    　 J，电热水袋的发热效率为　     　．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

2010年世博会期间，上海黄浦江上出现由我国设计和制造的太阳能游船，如图所示。高高扬起的风帆由太阳能电池板拼装而成。太阳能电池板的面积为50 m²。该船是国内第一艘采用太阳能、锂电池及柴油机组多种能源混合供电的船舶，在不同的日照情况下，船体行驶所使用的动力可通过计算机在太阳能和柴油机组间进行自动调配，节省电力和减排均达到30％以上，最高可100％使用太阳能。

（1）如果该船满载乘客从东海驶入黄浦江，它所受到的浮力________（选填“变小”、“不变”或“变大”）。
（2）当该船完全使用太阳能在水中行驶时，其中的能量转化情况是（ ）

A．电能→ 太阳能→机械能	B．太阳能→电能→机械能
C．化学能→ 太阳能→机械能	D．太阳能→内能→机械能

（3）如果太阳光照射到太阳能电池板时的辐射功率为2000J／（s·m²）（每秒钟辐射在每平方米上的光能为2000J），太阳能电池光电转换效率为50％，则该船每分钟获得___________J的电能。
（4）为响应节能减排、低碳的倡导，小雨将家中的一台额定电压为220V ，制冷额定功率为1000W 的空调，温度设定从原来24℃ 改为28℃ ，仅此一项措施，家中的电能表平均每天少走2 .5kw·h 。求：
①这台空调正常制冷时，工作电流是多少？（计算结果保留一位小数）
②这台空调一个月（按30 天计算）可节约电能多少kW·h ?
③若某边远山区的“希望小学”，每间教室仅有两盏“220V  40W ”电灯，那么小雨家中的这台空调一个月所节约的电能，可供这两盏电灯正常发光多少小时？
（5）国际专门研究全球变暖现象的众多科学家的研究成果表明：如果人们不做任何决定性的改变，让环境照过去几十年的速度恶化下去的话，十年之后，再怎么努力也不能挽回。现在努力还有救。我们拯救地球，只剩下10年时间！而你，正是可以阻止这一灾难发生的其中一员，因此，现在就请你从物理学的角度，提出一条保护地球环境的合理化建议：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

下表是某国产洗衣机的使用说明书上所列举的数据，由此可知洗衣机正常工作的电流为      A，若洗衣、脱水累计1ｈ，则洗衣机消耗的电功为         kwh。 

额定电压	额定洗衣、脱水功率	洗衣、脱水容量
220V	440W	5kg

微波炉是一种清洁卫生无污染，效率较高的家用电器。某微波炉的铭牌如下表所示。将体积为275ml、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min，取出后测得水温是40℃。若水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)。求：
（1）微波炉加热时，电路中的电流是多少？
（2）加热过程中消耗的电能是多少？
（3）加热过程中，水吸收的热量是多少？

荆门市是国家循环经济试点市，目前正在沙洋建设全国最大的秸秆气化发电厂。电厂建成后每年可消化秸秆13万吨，发电9×10⁷。同时电厂所产生的灰渣将生成肥料返还农民，焦油用于精细化工，实现“农业——工业——农业”循环。
（1）若秸秆电厂正常工作时，每小时可发电2.5×10⁵，按每户居民每天使用5只20W的节能灯、1个800W的电饭锅、1台100W的电视机计算，该发电厂同时可供多少户居民正常用电？
（2）与同等规模的火电厂相比，该电厂每年可减少6.4万吨二氧化碳的排放量，若火电厂煤燃烧的热利用率为20%，秸秆电厂每年可节约多少吨标准煤？（标准煤的热值按3.6×10⁷J/kg计算）

下表为一台冷暖空调名牌上的有关数据，关于这台空调，下列说法正确的是[     ]

A．若连续制冷半小时，空调消耗的电能为1．27KW·h

B．空调要使用图甲的两孔插座

C．使用空调的插座所接保险丝的额定电流应等于或稍大于6A

D．使用空调时是其他形式的能转变为电能

电源 电压	频率	额定制冷功率	额定制热功率
220V	50Hz	1200W	1320W

 

如图8所示的电路是家用电饭锅工作原理图．当开关S闭合时为加热状态，当开关S断开时为保温状态，已知加热时的电功率为800W，保温时的电功率为100W，设R₁、R₂的阻值不随温度发生变化．求：（只选作其中的4个问题进行解答）

（1）加热时电路电流是多大？
（2）电阻R₂有多大？
（3）当电饭锅处于加热状态时，电路中的电流I是多大？
（4）当S断开时电路中的电流I′是多大？
（5）当S断开时R₂两端的电压U₂有多大？
（6）当S断开时R₂的电功率是多大？
（7）如果做—次米饭(加热状态)需要30min，则电饭锅消耗多少电能?