初中物理电功率的计算计算题

家庭用的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态。加热前温控开关S₁处于闭合状态，闭合开关S后饮水机开始加热，当水箱内水温达到98℃时温控开关S₁自动断开，饮水机处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S₁又闭合重新加热。饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：

水箱容量	额定电压	加热功率	保温功率
2L	220V	440W	40W

 
求：（1）正常加热时通过饮水机的电流；
（2）正常加热时电阻R₂的阻值；
（3）若饮水机重新加热一次的时间为5min，加热一次消耗的电能。

在如图所示的电路中，电源电压和各灯泡的阻值均保持不变。电流表的量程为0 3A，灯泡L₁的电阻R₁=10Ω.请画出该题的各个等效电路图。
(1)只闭合开关S₁、S₄时，电流表的示数为1A。当将滑动变阻器滑片拨至中点处，再将S₂闭合时，电流表的示数为1.5A，则在不损坏电流表的情况下，滑动变阻器可以消耗的最大功率与最小功率之比为多少?
(2)只闭合S₃时，电路消耗的最大功率为P1;只闭合S₄、 S₅时，电路消耗的最小功率为P₂；只闭合S₂、S₃、S₅时，电路消耗的最小功率为P₃。已知P₁:P₂:P₃=42:35:30,则R₂、R₃的限值各为多少?

“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小安同学自制了一个卡通龙舟，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。她选用规格为“12V 6W”的红灯和“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路。当闭合开关S、S₁、S₂，且滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光(电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化)。求：

（1）两灯都正常发光时电流表的示数为多少?
（2）该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少?

寒冷的冬天，小明给住在农村的奶奶买了一个如图所示的“暖手宝”，铭牌如表所示，请回答下列问题：

（1）该“暖手宝”正常工作时通过的电流和电阻各是多少？
（2）该“暖手宝”正常工作3分钟产生的热量是多少？
（3） 小明奶奶家离变电站较远（变电站输出的电压为220V），输电导线的总电阻为11Ω，当小明在奶奶家断开其它用电器只使用该“暖手宝”时，“暖手宝”消耗的实际功率是多少？（小数后面保留一位小数，不考虑温度对电阻的影响）

如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，R₁和R₂中的某个电阻其“I－U”关系图线如图乙所示。求：

（1）定值电阻R₁的阻值；
（2）滑动变阻器的滑片在中点时整个电路消耗的电功率；
（3）在图乙中，作出另一个电阻的“I－U”关系图线。

图1所示是小明的调光灯电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连人电路，小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I—U关系图像如图2所示。（电阻丝AB的阻值不随温度变化）

求：（1）小灯泡的额定功率； （2）电阻丝AB的阻值；
（3）当AB连人电路的阻值R₁=2.5Ω时，灯泡消耗的功率为3.2W，此时灯丝的阻值为多少。

电动机是一种使用广泛地动力机械。从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。
（1）如果某电动机线圈的电阻为R，电动机工作时两端的电压为U，通过电动机的电流为I，请推导此电动机电能转化为机械能的效率η=（U-IR）/U。
（2）如果有一个直流电动机，把它接入0.3V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.6A，若把它接入3V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是2A。如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）

在如图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L₁的额定电压为6 V，灯L₂上标有“3V  0.9W”字样，其I－U图像如图乙所示。

(1)当开关S接a时，电压表的示数为4.8 V，电流表的示数为0.3 A，求定值电阻R₀的阻值。
(2)当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L₁正常发光，此时R₀消耗的功率为1 W，求灯泡L₁的额定电功率。
(3)开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L₁正常发光，求电路消耗的总功率。

在图所示电路中，电源电压为9V且保持不变，小灯泡L的额定电流是0.3A且灯丝电阻保持不变，R₁是定值电阻，R₂是滑动变阻器。当开关S₁、S₂断开，S₃闭合，滑动变阻器的滑片位于a点时（图中没有标出a、b、c三点的具体位置），小灯泡正常发光，R₁和R₂消耗的电功率分别是P_1a和P_2a；当开关S₁、S₂断开，S₃闭合，滑动变阻器的滑片位于b点时，R₁和R₂消耗的电功率分别是P_1b和P_2b；当开关S₁、S₂闭合，S₃断开，滑动变阻器的滑片位于c点时，R₁和R₂消耗的电功率分别是P_1c和P_2c，电路的总功率是10.8W。若P_1a∶P_1b∶P_1c =9∶4∶81，P_2b∶P_2c =2∶9。求：

（1）定值电阻R₁和小灯泡灯丝的阻值；
（2）滑片位于变阻器a、b和c点时接入电路的电阻值各多大；
（3）滑片位于变阻器c点时，电路在1h内所消耗的电能。

小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示，R₁和R₂均为电热丝。求：

××牌电烤箱
额定电压	220V
额定 功率	高温档	1100W
低温档	440W
电源频率	50Hz

⑴若某种食物需要用该电烤箱高温档烘烤1000s，则该电烤箱消耗的电能是多少？
⑵电路中R₁的阻值是多少？
⑶该电烤箱在低温档正常工作时，电路中的电流和R₁的功率分别是多少？

电水壶能在较短的时间内提供沸水，正好与现代人的生活节奏合拍，是现代家庭中必备的电器。右表是某品牌电水壶的铭牌。

××牌电水壶
额定电压	220V
额定功率	1100W
容   积	3L

（1）该电水壶正常工作时，通过它的电流是多少？
（2）该电水壶装满水后正常工作，则将20℃的水加热至沸腾至少需要多长时间?（不计热量损失，水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃），水的密度是1.0×10³kg/m³，外界气压为1标准大气压）

使用电热水壶烧水，具有便捷、环保等优点。次央同学家的自动电水壶铭牌如下表所示。已知水的比热容为c_水=4.2×10³J/（kg·℃）。求：

（1）电水壶正常工作时的电流；
（2）电水壶正常工作时电热丝的电阻；
（3）1标准大气压下，将一壶质量为1.0kg、温度为20℃的水烧开，电热水壶至少要正常工作的时间；
（4）家庭电路的电压在用电高峰时段，有时会降低到200V，在此电压下该电水壶的实际功率。

如图，是某电热器的原理简图，它有高温、低温两档，发热体由R₁和R₂两个电热丝构成，阻值分别为220Ω、110Ω。

（1）S₁闭合、S₂断开时，求电热器的功率；
（2）S₁、S₂都闭合时，求电热器总功率；

如图所示电路，电源电压为6V且保持不变，电阻R₁为10Ω，开关S闭合后电压表的示数为2V，通电时间5min。求：

（1）电路中的电流；
（2）R₂的电阻值；
（3）R₂的电功率；
（4）电路消耗的电能。

图所示电路中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R。当开关S、S₁闭合，S₂断开，滑动变阻器的滑片P移到A端时，电阻R₂的电功率为P₂，电流表的示数为I₁；当开关S、S₂闭合，S₁断开时（滑片P位置不变），电阻R₂的电功率为P₂'，电流表的示数为I₂，且P₂:P₂'＝16:25；当开关S闭合，S₁和S₂都断开，滑动变阻器的滑片P移到某点C（图中未画出）时，滑动变阻器接入电路的电阻为R_C，电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂，已知U₁:U₂＝1:2，这时R₂的电功率为9W，R_C的电功率为3W。

（1）求I₁与I₂的比值；
（2）求R_A与R_C的比值；
（3）若通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P，使电路的电功率达到最大，求此时的电功率P_m。