初中物理电功率的计算计算题

生活中大多数电热器都有多个挡位，学习了电功率知识后，小锐同学利用电压为6V的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器多挡位的问题。已知R₁＝10Ω，R₂＝30Ω，请计算：

(1)S₁、S₂断开，S₃闭合时，电路中的电流是多少？
(2)S₁断开，S₂、S₃闭合时，通电5min电路消耗的电能是多少？
(3)该电路的最大功率和最小功率之比是多少？

图所示的电路中，电阻R₁的阻值为20Ω。闭合开关S，电流表A₁的示数为1.5A，电流表A₂的示数为0.6A，求：

(1)电源电压；
(2)电阻R₂的阻值；
(3)电路消耗的总功率。

在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻不变，电阻R₁＝12Ω，灯L标有“6V 12W”的字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，滑动变阻器R₂上标有“2.5A”的字样。

(1)只闭合S₁时，电流表的示数为0.6A，求电源电压；
(2)当闭合S₁、S₂和S₃，并将滑片P移到b端时，电流表的示数为1.2A，求滑动变阻器R₂的最大阻值；
(3)只闭合S₂时，求电路总功率的最大值。

某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示。表盘上“1600imp／kW·h”表示每用电1kW·h指示灯闪烁1600次。根据表盘上的信息，回答下列问题：

(1)该同学家上个月共用电多少kW·h？
(2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少？
(3)若只让一个标有“220V 484W”的电热器工作3min，观察到电能表的指示灯闪烁了32次，则该同学家的实际电压是多大？(设电热器的电阻不变)

如图甲所示为一恒温箱温控电路，包括工作电路和控制电路两部分．R为热敏电阻（置于恒温箱内），阻值随温度变化的关系如图乙所示．恒温箱温控电路工作原理是：加热过程中，当恒温箱温度升高到一定值时，控制电路中电流会达到一定值，此时电磁继电器的衔铁被吸合，工作电路停止加热．

（1）图中所示状态，电路处于加热还是未加热？
（2）当恒温箱的温度为100℃时，电磁继电器线圈中的电流达到20mA，衔铁被吸合，此时热敏电阻R消耗的功率是多少？
（3）电阻R′有什么作用？

某用户的电能表标有“220V 20A”．该户电路中有40W日光灯40盏，60W电灯20盏．问：
（1）如果晚上灯都亮时，能否再接入一只2kW的电炉？
（2）若该电路上电流实际为18A，还能接入一只多大功率的用电器？

如图所示电路中，灯泡L₁上标有“3V、1.5W”的字样，电源电压为4V。当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，电路中的总电阻为4Ω；当开关S₁闭合，S₂、S₃断开，滑动变阻器R的滑片位于变阻器的中点时，L₁正常发光；当开关S₂闭合，S₁、S₃断开，滑动变阻器R的滑片位于变阻器的右端时，灯泡L₂消耗的电功率正好是其额定功率的1/4。（不考虑温度对电阻的影响）求：

（1）灯泡L₁的电阻； （2）灯泡L₂的电阻；  （3）灯泡L₂的额定功率。

电动自行车已是我们生活中必不可少的交通工具（如图所示）。电动骑行时，蓄电池给车上的电动机供电，为车提供动力。下表是某种型号电动自行车主要的技术参数。问：

（1）该电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？
（2）行驶过程中每个轮胎与地面的接触面积为0.005m²，某中学生骑着该电动自行车在平直的公路上行驶，试计算地面受到的压强是多大？（g取10N/kg，中学生体重取50 kg）
（3）从环保的角度考虑，与摩托车相比，电动自行车有什么优点？（列举两条）

某校物理活动小组的同学，在课余时间想把一个普通烧水壶改装成一个家庭用电热水壶。已知改装后的电热水壶热效率为80%，壶的容积为2 L。在一个标准大气压下，用此电热水壶在7min内烧开一壶初温为20℃的水。［C_水=4.2×10³Ｊ/（kg·℃）］问：
（１）烧开这一壶水需要吸收多少热量?
（２）应给电热水壶装配一个多大阻值的电热丝?

（2013·衡阳）如图所示的装置很有创意﹣﹣它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起：上部是洗衣机（有关技术参数见铭牌），下部是马桶，中间设有储水箱．洗衣机还设有加热功能，（铭牌上水的加热功率已模糊），洗涤前先将水加热到适宜温度，可以提高洗涤效果．

（1）请问这种设计的优点：               ．（请至少说出一个观点）
（2）求洗衣机脱水时的正常工作电流．
（3）某次洗衣时，首次进水量为20kg，加热时电能的80%转化为水的内能，正常加热14min水的温度升高10℃就达到设定要求，由于洗衣机铭牌上的加热功率模糊，求：①水吸收的热量，②洗衣机的加热功率[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

（2014·武汉）某电开水器的结构如图甲所示（剖面图），简化的内部电路如图乙所示，进水管管口的阀门由轻质浮子1和与它们相连的两根轻质硬杆控制，只有进水管中的水压在正常范围内，冷水箱和煮水箱中的水位就比出水管管口低，冷水不会从出水管流出。当冷水箱中的水位达到一定高的时，浮子2浮起，会触动单刀三掷开关S₁，煮水电热管R₁通电发热，冷水被煮沸，水面升高，开水就从出水管进入贮水箱，当贮水箱中水位达到一定高度时，浮子3浮起，又会触动单刀三掷开关S₁，煮水暂停，一旦贮水箱中水温下降使温控开关S₂闭合，保温电热管R₂就会通电发热，开水处于保温状态。

（1）已知煮水电热管R₁的阻值为12.1Ω，保温电热管R₂的阻值为48.4Ω，求电开水器的最大发热功率。
（2）图甲中，当浮子1上升到最高处后，它的最上端恰好和出水管管口相平，阀门就会将进水管管口关闭，此时AC杆沿竖直方向。已知浮子1的体积V=2.5×10^-4m³，进水管管口和阀门的横截面积S均为1×10^-4m²（不计阀门的质量、管壁的厚度及两者之间的摩擦）；BO∶BA=20∶1（O为轻质浮子1的球心、A为两轻质硬杆的相交处，B为轻质硬杆BO的转轴），水箱内水面上方的气压P₀=1×10⁵Pa。为了不让冷水直接进入贮水箱，进水管管口阀门的上表面受到的压强不能超过多少Pa?

（·无锡）有一电热水器，质量为20kg，装满水后的总质量为70kg，该热水器额定电压是220V，内部有两个加热管，有三档不同的加热功率，其中最大额定功率是2000W，如图是电热水器安装的尺寸及其受力示意图，在竖直方向上热水器受到挂钩拉力F₂和重力G，在水平方向上热水器受到膨胀螺钉对它的拉力F₁和墙壁对它的支持力F₃．（g取10N/kg，ρ_水=1.0×103kg/m3）

（1）该热水器最多能装多少立方米的水？
（2）该热水器装满水时，膨胀螺钉的拉力F₁是多大？
（3）若热水器内部两个加热管的电阻阻值相同，则每个加热管的电阻是多少？

（·日照）明亮同学的家中有一台微电脑控制的电热水壶，如图所示．该电热水壶可以将水从桶中自动抽到壶中并自动加热至水烧开．明亮同学观察该电热水壶的铭牌时发现其额定加热功率模糊不清晰，其它铭牌标记均清晰（如表所示）；烧水前他关掉家里其它用电器，只接通电热水壶控制开关，小电动机开始额定电压下用5s时间将水从桶中提升了0.8m加至电热水壶满刻度处自动停止加水，此时显示水温为20℃，电热水壶加满水后开始在额定电压下烧水至水温为100℃时自动断开电路停止工作．明亮同学还观察到，在电热水壶烧水的过程中，家里标有3000r/kW•h的电能表在30s内转盘转了50转．（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg•℃））．

求：
（1）小电动机提升水的工作效率；
（2）电热水壶的额定加热功率；
（3）如果在用电高峰时明亮同学家中的实际电压是额定电压的90%，电热水壶在此电压下烧水时的加热效率为90%，试计算在用电高峰时烧开该壶水所需的时间．

（·厦门）如图是小林家里电热水器的工作原理图，两根加热管电阻相同．电热水器功率有高、中、低三档．当S₁断开，S₂接b时，其功率为低档，大小为1000W．

（1）请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦．（不必写出推导过程）
（2）小林选用某功率档加热水箱里的50L水，水温升高40℃用了40min，求此过程电热水器的功率．【水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）】

（2014·湖州）如图是一盏漂浮在水面的太阳能荷花灯，白天太阳能发电板给电池充满电，晚上电池给LED灯照明供电。该灯的铭牌上标有“6V 0.3W”字样，阅读说明书后可知，该灯的电池最大输出电能为8640焦耳。

（1）白天此灯把光能最终转化为        能储存在电池中。
（2）若某公园想采购一批太阳能荷花灯，要求每天亮灯不小于6小时。那么此灯是否符合要求？
（3）该灯正常工作时的电流是多少安培？
（4）若每盏灯的质量为0.2千克，漂浮时浸在水中的体积是多少米³ ?