初中物理电功计算公式的应用计算题

如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜，其内部电路如图乙，S₁为温控开关，S₂为门控开关，R为石英加热管。消毒柜的总功率为1250W，臭氧发生器的功率为150W．求：

（1）关闭柜门，门控开关S₂闭合，臭氧发生器工作10 min所消耗的电能。

（2）正常工作时通过石英加热管R的电流和它的阻值。

（3）若在货架上放100kg的不锈钢餐具，将其从26℃加热到70℃，不计热量损失，正常工作需要加热多长时间？[c_钢＝0.46×10³J/（kg•℃）]。

下表是某储水式电热水器的铭牌：

型号：DSZF﹣C40J20D	设计代号：C1
额定容量：40L	额定功率：2000W
额定电压：220V	额定频率：50Hz
额定压强：0.7MPa	防水等级：IPX4

已知水的比热容c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）），水的密度是ρ_水＝1.0×10³kg/m³

根据表中的数据，试求：

（1）电热水器正常工作的电流是多大？（结果保留两位小数）

（2）电热水器里的水刚好是额定容量时，把这些水从20℃加热到50℃，水吸收的热量是多大？

（3）电热水器正常工作时放出的热量80%被水吸收，那么加热这些水需要多长的时间？

如图所示是XX型”220V 1000W“电饭煲的原理图。它有高温和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R₀为电阻丝。当开关S接高温档时，电路的功率为1000W；当开关S接保温档时，电路的总功率为22W．求：

（1）电饭煲在高温档时，开关S应与哪个触点连接？

（2）电热丝R₀的阻值多大？

（3）当电饭煲在保温时，实际电流多大？保温5min，电热丝R₀消耗的电能为多少？

小明家利用天然气灶烧水，把质量为1kg的20℃的水烧开（在标准大气压下）．
（1）通过观察天燃气表得知消耗了0.01m³的天然气，如果天然气的密度为0.7kg/m³，烧水时消耗天然气多少千克？
（2）在此过程中水需要吸收多少热量？
（3）用额定功率是800W的电热壶在220V额定电压下，烧开同样质量的水，若电能转化为内能的效率是84%，则通电时间是多少？

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。

阅读短文，回答问题
社会发展到今天，能源危机开始困扰人类．人们正在寻找各种可能的未来能源，以维持人类社会的持续发展．2006年5月24日，欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度在布鲁塞尔欧盟总部草签了一系列关于国际热核聚变实验反应堆（ITER）的协议．这是人类开发新能源的一个重大尝试，也是中国以完全平等的地位参加的最大的国际科技合作项目．
热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核聚变．聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量，就象造出一个“人造太阳”．反应后的生成物是无放射性污染的氦．
已经建成的A型实验反应堆，可以在16min产生1.44×10¹² J的热量．据媒体报道：lL海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的能量，相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量．
请根据所提供的数据进行估算，并回答以下问题：
（1） 若汽油的密度约为0.7×10³kg／m³，100L汽油的质量是（1L=l×10^-3m³）．
（2） 若汽油的热值约为5×10⁷J／kg，300L汽油完全燃烧能释放J的热量．
（3） 该A型实验反应堆在发生聚变时可以产生1.44×10¹²J的热量，则A型实验反应堆的发热功率是W，产生这么多的热量相对于需要从L海水中提取氢的同位素．若这些热量50%转化为电能，则它可以供给一台每分钟需要消耗1.2×10⁵J电能的空调正常工作h．
（4） 你知道吗?在我国安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”．阅读了上述材料和数据后，你一定会有很多感受，谈谈你对“人造太阳”的认识．

地铁可以缓解城市公交运输压力，某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下：

××型号 地铁机车	地铁电力机车 功率10^6W	平均速度60 km／h	牵引力5×10^4 N	额定载客量500人
××型号 公交汽车	燃油热值 4x10^7 J／kg	平均速度15 km／h	牵引力3000 N	额定载客量40人

（1）甲、乙两地铁站相距1.8 km，地铁运行需要消耗多少电能？
（2）若公交汽车每千米消耗燃油0.3kg，当地铁机车和公交汽车都行驶1.8 km，地铁机车和公交汽车的效率各是多少？
（3）根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈地铁作为交通工具的优点．（写出两条即可）

从2012年3月25日起，嘉兴、舟山等6个环杭州湾的城市正式公布大气PM2.5的监测数据．PM2.5是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物．与较大的颗粒物相比，不易沉降，且富含大量有毒、有害的物质，对人体健康和大气环境影响更大，请回答下列问题：
（1）下图是某城市一天的PM2.5动态监测数据折线图．

这一天PM2.5的最高值出现在　　时左右，出现这一峰值的可能原因是　　．
（2）PM2.5中的气体污染物主要是化石燃料燃烧的产物，6月1日起北京市车用汽油开始执行地方新标准，油品硫含量指标限值由每千克50毫克降低为每千克10毫克，按照北京市现有机动车每年消耗汽柴油5.4×10⁹千克计算，全年二氧化碳排放量可以减少多少千克？（假设油品中硫燃烧后全部转化为二氧化碳）
（3）利用太阳能也能有效的减少污染物的排放，某小区路灯利用与太阳能电池板的蓄电池做电源，其电压为12V，容量为24A•h（表示安•小时）．若路灯的规格为“12V、24W”，则正常工作时通过路灯的电流是　 　安培，充足电的蓄电池可供路灯使用　　小时．

为应对日益短缺的石油危机，世界各国正加紧新能源汽车的研制和生产。我国自主研发的“东光牌”油电混合动力汽车（具备内燃机、电动机两种动力装置），每种动力装置的额定功率都是50kW，充电一次可贮存电能100kW·h。
（1）若该车只由电动机提供动力，每次充电后，可正常工作多少h？
（2）目前车用乙醇汽油的热值约为4.0×10⁷J/kg，汽车行驶消耗一次充电的电能，相当于节约多少kg汽油？
（3）如果该车动力装置的机械效率为75%，它正常工作1min所做的有用功是多少J？

、电热安全压力锅彻底解决了压力锅的安全问题，解除了普通压力锅困扰消费者多年的安全隐患；省时省电(比普通电饭锅节约30%以上)。如图是某款电压力锅及铭牌：

额定电压	220V	额定容量	5L
额定功率	900W	工作压力	50~80kPa
工作频率	50Hz	型号	M50

（1）你认为该电压力锅应该选用两孔插座还是三孔插座，为什么？
（2）该电压力锅正常工作时电流多大？（小数点后保留两位小数）
（3）在该电压力锅中装入3kg初温为30℃的水，当加热到120℃时刚好沸腾，水吸收了多少热量？
（4）该安全电压力锅在正常工作0.5h消耗的电能是0.315kWh，通过计算判断该电压力锅是间歇通电工作，还是持续通电工作？

刘学同学家里的家用电热水器的铭牌如下表所示：

××牌全自动电热水器 型号：THP2－12D容量：12L 额定电压：220V额定电功率：2KW 类别：防触电保护一类净重：22㎏ 出厂日期：2009年9月10日编号：2009091000 ××公司制造

根据铭牌所提供的信息，解答下列问题：
(1)为了安全起见，该电热器应选用图中的插头，该插头三个脚为什么做成长度不同？

(2)该电热水器正常工作时电热丝的电阻是多大？
(3)将该电热水器装满水加热，使水温由20℃升高60℃，水吸收的热量是多少？
（C_水＝4.2×10³J/（㎏.℃））
(4)若电热水器在正常工作时电热丝所产生的热量的84%被水吸收，则第（3）问中的加热过程需要多长时间？

额定功率为 $1000W$的电热水壶正常工作时，把质量为 $1\mathit{kg}$的水从 ${20}^{°}\text{C}$加热到 ${100}^{°}\text{C}$。已知 $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$，不计热量损失。求：

（1）水吸收的热量；

（2）加热所需要的时间。