初中物理电功率的计算计算题

热敏电阻是一种新型的半导体材料，被广泛应用于电热设备中，该材料温度越高，电阻越大。小明买了一个应用了该材料的养生壶，已知该材料电阻 $R_T$不小于 $24\Omega$，温度为 ${50}^{°}\text{C}$时， $R_T=40.5\Omega$，壶内另一定值电且 $R_0=20\Omega$．养生壶加热过程中的平均功率等于 ${50}^{°}\text{C}$时电路的总功率。

（1）小明试着设计了养生壶的两种电路图，如图甲、乙所示，已知小明家的电路允许通过的最大电流为 $10A$，请你帮他选择出正确的电路图，是甲乙中的哪个？（不用书写验证过程）

（2）该养生壶烧水时的平均功率为多大？

（3）若该养生壶烧水时消耗电能的 $84\%$转化为水的内能， $5\mathit{min}$能将多少千克的水从 ${20}^{°}\text{C}$加热至 ${100}^{°}\text{C}$？ $[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$

如图所示，小灯泡标有“ $6V3W$”字样（电阻不受温度影响）， $R_1$为定值电阻， $R_2$为滑动变阻器，其最大阻值为 $40\Omega$。

（1）当开关 $S$、 $S_1$、 $S_2$都闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为 $0.6A$，电路工作 $50s$，求 $R_1$的阻值和电流通过 $R_1$产生的热量。

（2）当电路中有元件工作时，求电路消耗的最小功率。

如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压为 $220V$． $R_1$和 $R_2$均为电熨斗底板中的加热元件， $R_2$的阻值为 $61.6\Omega$，只闭合 $S_1$时为低温挡，电功率为 $440W$．同时闭合 $S_1$和 $S_2$时为高温挡，试求：

（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？

（2）电阻 $R_1$的阻值是多少？

（3）高温挡的电功率是多少？

养生壶的原理如图所示，它有加热和保温两档。当加热到设定温度时，养生壶自动切换为保温挡。（养生壶的部分参数如表所示）

（1）当开关 $S_1$闭合， $S_2$　     　（填“闭合”或“断开”）时，养生壶处于加热状态。

（2）在保温挡正常工作时，求电路中的电流是多少？

（3）求 $R_1$、 $R_2$的阻值。

（4）如果养生壶的效率为 $70\%$，那么在标准大气压下要将满壶的水从 ${20}^{°}\text{C}$加热至沸腾，请问需要多少分钟？

壶的容积	$1.5L$
额定电压	$220V$
加热功率	$1000W$
保温功率	$44W$

图甲是具有高温、低温两档的电热饭盒，高温挡电功率为 $242W$，简化电路如图乙所示， $R_1$、 $R_2$均是发热电阻，且 $R_2$的阻值是 $R_1$的4倍。求

（1） $R_1$和 $R_2$的阻值是多少？

（2）高温挡加热 $5\mathit{min}$，不计热量损失，可以将 $1\mathit{kg}$饭菜升高的温度是多少？ $[$饭菜的比热容取 $3\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)]$

（3）如果实际电压是 $200V$，低温挡工作时的实际功率是多少？

某电热水壶铭牌的部分参数如表，忽略温度对电阻的影响。电热水壶在额定电压下工作 $300s$能将 $1L$的水从 ${20}^{°}\text{C}$加热到 ${85}^{°}\text{C}$．求： $[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$， ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3]$

（1）水吸收的热量是多少

（2）电热水壶的效率是多少？

（3）在用电高峰时，实际加热时间为 $363s$，若与该电热水壶在额定电压下工作 $300s$消耗相同的电能，实际电压多大？

额定电压	$220V$
额定功率	$1000W$
最大容量	$1.2L$

如图甲电路中，电源电压保持不变， $R_0$、 $R_1$均为定值电阻， $R_2$为滑动变阻器。闭合开关 $S$，改变 $R_2$的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙，当滑片在 $b$端时电流表示数为 $0.3A$。

（1）求 $R_2$的最大阻值。

（2）若滑片置于变阻器的中点位置， $R_2$消耗的电功率为 $0.8W$，求电源电压 $U$和 $R_0$的阻值。

（3）若滑动变阻器滑片每移动 $1\mathit{cm}$，阻值改变 $1\Omega$，设滑片从 $a$端向 $b$端滑动的距离为 $\mathit{xcm}$，写出 $R_2$消耗的电功率 $P$随 $x$变化的关系式，并由此关系式求出 $R_2$消耗电功率的最大值。

如图， $R_1=6\Omega$ ，当 $S_1$ 闭合， $S_2$ 、 $S_3$ 断开时，电流表示数为 $1A$ ； $S_3$ 闭合， $S_1$ 、 $S_2$ 断开时，电流表示数为 $0.2A$ ．求：

（1）电源电压；

（2）电阻 $R_2$ 的阻值；

（3）当 $S_1$ 、 $S_2$ 闭合， $S_3$ 断开时，电路的总功率。

如图甲是一种电热加湿器，其原理如图乙所示，闭合开关，当电热丝R将加热仓中的水加热到沸腾后变成水蒸气喷出，增加空气的湿度。当加热仓中的水对底部的压强减少到一定程度时，注水阀门便会自动打开从储水箱中注水。加湿器的工作电压为220V，最大功率为40W，气雾调节器R₂的阻值范围是0﹣1210欧。求：

（1）电热丝R₁的电阻值；

（2）若加热仓以最大功率工作时的效率为84%，那么将加热仓中质量为30g温度为20℃的水加热到100℃需要多长时间？[c_水＝4.2×10³J（kg•℃）]

（3）设电热丝电阻不变，电热丝R₁工作时最小功率是多少？

在如图甲所示的电路中，电源电压恒定，定值电阻R₁的阻值为16Ω，滑动变阻器的最大阻值是40Ω，小灯泡的额定电压为6V，通过小灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示。当开关S₂闭合，S₁、S₃断开时，滑动变阻器接入电路中的阻值为4Ω，小灯泡恰好正常发光。求：

（1）小灯泡的额定功率；

（2）电源电压；

（3）当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，移动滑动变阻器的滑片P，当电路消耗的总功率为6W时，求滑动变阻器接入电路中的电阻值。

如图所示，小灯泡L上标有“6V 3W“，R₁是定值电阻，R₂是最大阻值为24Ω的滑动变阻器，电源电压和灯丝电阻均保持不变。

（1）求小灯泡正常工作时的电阻；

（2）闭合开关S、S₁，滑动变阻器滑片在a端时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.9A，求R₁的功率；

（3）闭合开关S，断开S₁，求灯泡在1min内消耗的电能最小值。

图甲是一款紫砂电饭锅，图乙是其简化电路图，部分参数如表所示，R₁、R₂是电热丝，已知R₁的阻值为55Ω．求：

（1）将锅内1L的水从20℃加热到70℃，水吸收的热量。【c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3】

（2）电热丝R₂的阻值。

（3）若不计热量损失，将2.2kg的粥用高温挡加热5min，粥升高的温度。【取c粥＝4.0×103J/（kg•℃）】

额定电压		220V
电功率	高温挡	1320W
	中温挡	880W
	低温挡	440W

如图所示的是某款电热水壶，表中是水壶的部分参数。请回答下列问题：

额定电压	220V
额定功率	1210W
额定容量	1.5L
水壶净重	1kg

（1）该电热水壶正常工作时发热体的电阻是多大？

（2）该电热水壶的效率是80%，在1标准大气压下，把1L水从20℃烧开需要7min，此时水壶的实际电压是多大？（水的比热容c_水＝4.2×10³（kg•℃），水的密度ρ_水＝1.0×10³kg/m³）

如图甲是一款新型智能电暖器，内装有导热油。该电暖器具有升温快、热效高、智能控温的特点。电暖器的简化电路图如图乙所示，R₁与R₂为电热丝，S₂为温控开关，其相关参数如下表。求：

额定电压	220V
加热功率	1000W
保温功率	220W

（1）电暖器在保温状态下的工作电流

（2）电阻R₂的阻值。

（3）电暖器中装有5kg的导热油，在加热状态下导热油由20℃升高到60℃，需要多长时间？[不计热量损失，导热油的比热容取c_油＝2×10³J/（kg•℃）]

在如图所示的电路中，灯泡L标有“6V 6W”字样，电源电压及灯泡电阻均保持不变，滑动变阻器最大阻值为20Ω，定值电阻R₀＝10Ω。

（1）当S、S₁都闭合，滑片p移动到最左端时，灯泡L正常发光。

求：①灯泡的额定电流和电源电压；②电流表的示数；

（2）当S闭合、S₁断开，且滑片P移动到最右端。求：通电1min电路产生的总热量。