初中物理电功率的计算计算题

有一台热水器，内部简化电路如图所示，R₁和R₂均为电热丝。R₁=88Ω，R₂=22Ω。

(1)如何控制S₁和S₂，使热水器处于高温档：
(2)求中温档正常工作时热水器的功率；
(3)低温档正常工作10min内电热丝产生的热量。

如图所示电路，电源电压恒为12V，电阻R₁的阻值为5，滑动变阻器R₂上标有“10  3A”的字样，小灯泡L上标有“12V  6W”的字样，电流表的量程为0――3A。

（1）当开关S₁、S₂、S都闭合时，求小灯泡L在5min内产生的热量；
（2）当开关S₁、S₂、S都闭合时，电流表的示数为2A时，求R₂消耗的电功率；
（3）当开关S₁、S₂都断开，S闭合时，为了确保测量准确，要求电流表示数不小于其量程的1/3，求滑动变阻器R₂接入电路的最大阻值。

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•℃））．

型号	MH﹣200
额定电压	220V
额定频率	50Hz
额定加热功率
小电动机额定功率	5W
容量	2.0L

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．

如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器R规格为“20Ω，1A”，灯泡L标有“3.0V，1.5W”字样（不考虑灯丝电阻变化）．在不损坏电路元件情况下，求：

（1）灯泡的电阻和正常工作的电流；
（2）滑动变阻器阻值变化的范围；
（3）该电路的最大功率．

灯泡L1标有“6V，3W”字样，变阻器R最大阻值是30Ω，电源电压和灯泡电阻均保持不变，电流表的量程是0﹣0.6A．

（1）求灯泡L1的阻值；
（2）当L1和L2连接成如图甲所示的电路时，灯L1正常发光，电压表读数为3V，求电源电压；
（3）当L1和滑动变阻器、电流表连接成如图乙所示的电路时，欲使电路能安全工作，求允许变阻器接入电路的最小电阻值．

图甲所示的电路图，电源电压恒定为6V，小灯光L标有“3V  3W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙所示，求：

（1）小灯泡正常发光时通过的电流为多少A？
（2）当电流表示数为0.3A时，小灯泡两端的电压为多少V？
（3）当电压表示数为5V时，电路中的总电阻为多少Ω？

实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L₁和L₂，将它们连接到图甲所示的电源电压可调的电路中，其中通过L₂的电流与电压的关系如图乙所示。闭合开关S₁、S₂，断开S₃，滑片P置于最左端时，一只小灯泡正常发光，电路消耗的功率为5.2W；只闭合S₃，滑片P置于最右端时，也有一只小灯泡正常发光，且L₂的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为：R₂∶R₁=1∶4。求：

⑴L₂正常工作时的电阻。
⑵L₁正常工作时的电流。
⑶在一只小灯泡正常发光条件下，电源电压的调节范围。

如图甲所示电路，电源两端电压U不变，R₁是定值电阻，R₂是滑动变阻器。当开关S闭合后，改变滑动变阻器接入电路的电阻，其电流与电压的关系如图乙所示。求：
      
⑴滑动变阻器R₂接入电路的最大阻值为    Ω，电源两端电压为     V；
⑵定值电阻R₁的电阻值；
⑶电路消耗电功率的最大值。

在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的家用电热水器。图甲是他设计的电热水器的工作电路图，图中R₁和R₂是两根电热丝。他设计的换档开关如图乙所示，换档开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘共有10个金属触点（在图乙中用“○”表示，“○”中标有1、2、3、4编号，编号相同的触点已用导线连接）；旋钮可以绕中心轴O转动，两端各有一个金属滑片，转动旋钮可以将相邻的两个触点连通。例如，图乙中，旋钮上的箭头指向图中位置D，此时，箭头一端的金属滑片将1、2两触点连通，同时另一端的金属滑片也将3、4两触点连通。当旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以实现四档加热功率。他设计的四档加热功率如下表所示：

加热档位	1	2	3	4
加热功率/W	1100		440

 
（计算结果若除不尽，均保留一位小数）
（1）如果要实现旋钮沿某个方向转动时，加热功率依次递减或递增，请写出旋钮上的箭头分别指向A、B、C、D四个位置时，各对应加热功率的哪一个档位？并画出对应的等效电路图。
（2）电热丝R₁和R₂的阻值各是多少？
（3）当旋钮在加热档位2和4时，对应的加热功率各是多大？

如图所示是一种常见的电热水袋内部结构示意图，其性能指标如表所示。电热水袋正常工作时，

请通过计算回答：
（1）通过发热体R的电流。      （2）发热体R的阻值。
（3）通电1 0min，发热体R消耗的电能。
（4）请通过分析或计算比较红色指示灯L与发热体R的电阻大小关系，并简要说明理由。

在图（a）所示的电路中，电源电压为6伏保持不变，电阻R₁的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“20Ω  1A”字样，闭合电键S，当滑动变阻器R₂的滑片P移到某一位置时，电流表A的示数为0.4安。

① 求R₁两端的电压U₁。
② 求此时R₂消耗的电功率P₂。
③ 现有一个表盘如图13（b）所示的电压表可接入电路。当选用      挡量程，并把电压表接入       两点时，在移动滑动变阻器滑片P的过程中电压表指针偏转变化角度最大。求此时滑动变阻器接入电路的阻值范围。

图甲是某种压力秤原理示意图，电压表（量程为0—3V）可对应显示压力的大小，已知R₀=100Ω．电源电压U =" 4.5" V保持不变，压力传感器R的阻值随所受的压力变化的图象如图乙．（设踏板的重力忽略不计）

（1）当一个重力大小为600 N的中学生站在压力秤上时，电压表的示数为多少伏特？
（2）此时电路所消耗的总功率为多少瓦特？
（3）此压力秤能承受的最大压力？

如图是某型号电热水器的电路原理图。R₁、R₂为电热丝，将开关S依次置于ab、bc、cd位置时，电热水器分别处于断电、保温、加热状态。已知该电热水器的保温功率为1.1kW，R₂=8.8Ω。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表：

导线规格
导线横截面积S/ mm^2	2.5	4	6	10
安全载流量I/A	28	37	47	68

 
（1）求电热丝R₁的阻值；
（2）从用电安全角度考虑，安装该电热水器时，至少应选择上表中横截面积为多大的铜芯导线，请通过计算说明；
（3）在加热状态下，电热水器正常工作10min所产生的热量相当于完全燃烧多少m³煤气所放出的热量。（假设电热水器正常工作时把电能全部转化为热能）（煤气的热值约为4.0×10⁷J/ m³）

直流电动机提升重物，电源电压为110V且保持不变，电路中的电流为6A，质量为60㎏的重物在电动机的带动下以0.9ｍ／ｓ的速度匀速竖直上升，不计各处摩擦 。
请计算：（1）电动机的耗电功率；   
（2）电动机的机械功率：
（3）电动机的发热功率；

如图所示电路，电源电压恒定不变，电阻R₁的阻值为5Ω，小灯泡上标有“12V  6W”字样，闭合开关S。

（1）当开关S₁、S₂都闭合，滑动变阻器R₂的滑片P移到最右端时，电流表的读数为1.7A，小灯泡恰能正常发光，求滑动变阻器的最大阻值。
（2）当开关S₁、S₂都断开，滑动变阻器的滑片P在最右端，求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率。