初中物理电能的输送计算题

利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电．安阳市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统．
（1）光伏发电系统发电时，      能转化为      能．
（2）一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时？
（3）该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧多少千克煤？（煤的热值q煤=3.0×10⁷J/kg ）
（4）请写出一条光伏发电的优点．

如图所示的某应急灯和它的铭牌，两个灯泡是并联，当外部电路停电时应急灯亮，这时电池电压为6V，额定功率为2×3W，

某消防应急灯
充电时间	约20小时
电池	6V2500mAh
额定功率	2×3W

（1）通过两灯的总电流是多少A？2min所消耗的电能是多少？
（2）如果2min内消耗的电能全部转化为内能，能否使20℃，1kg的水升到30℃？

小明家的微波炉说明书已遗失，只知道它的额定电压是220V，不知其他数据。他利用家中的电能表（如图所示）和一只钟表，简便测出了这个微波炉的电功率。用N表示接在电能表上的微波炉，每消耗1Kw·h的电能，电能表上的转盘转过的转数；用n表示微波炉在工作时间t(h)内电能表的转盘所转过的转数。
（1）请推导出计算微波炉电功率（单位用Kw）的公式。

（2）测量时，小明只让微波炉工作，观察到1min内电能表转盘转过50转，则他家微波炉的电功率是多少瓦？

如图是家庭、宾馆常用的电热水壶，它的额定电压和额定功率分别为220V、1100W，该电热水壶正常工作时，用5min就能将0.8kg，初温为20℃的水加热到100℃，求：

（1）电热水壶正常工作时的电流是多少？电热水壶的电阻是多少？
（2）该电热水壶正常工作5min消耗的电能是多少？
（3）在用电高峰，家庭电路实际电压只有198V，此时电热水壶的实际功率是多少？

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？

电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保。图20是某型号电压力锅工作电路简图，右表是其部分参数。其中R，是主加热器，R：是保压加热器。 接通电路后，开关s自动与触点Ⅱ、6接通，开始加热。当锅内温度达到105℃时，开关S自动与0、6断开，并与触点c接通， 开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。现将3L初温为25℃的水加入压力锅中，接通电路使其正常工作30min。已知消耗的电能有90％被有效利用，水的比热容为2×103J/(kg·℃)。求：
(1)电压力锅在加热状态时的电流。
(2)电压力锅多少秒后开始保压?
(3)电压力锅在此30min内消耗的电能。

如下图甲所示为家庭、宾馆常用的无线电水壶（一种在倒水时导线脱离，用电加热的方便水壶），图乙是该电水壶的铭牌，水壶上的最大容量已模糊不清。冬冬用这种水壶装满水后烧水，测得水的初温是18℃，通电260s，水烧开（在一个标准大气压下水的沸点为100℃）。通过计算，回答下列问题：

（1）该水壶正常工作时的电阻？
（2）水从18℃烧开到100℃所吸收的热量是3.444×10⁵J，算一算该电水壶装水的最大容量是多少千克 ？
（3）加热过程中电水壶消耗的电能是多少焦耳？
（4）比较（2）、（3）问中的两个数据，你认为合理吗？如不合理，请至少说出造成不合理的一种种原因。

如图所示是杨才家的电热水壶的铭牌，他用该电热水壶将1.5kg的水从20℃加热到100℃．

（1）水吸收的热量是多少？〔c_水=4.2×10³J/（kg•℃）〕
（2）若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热多少时间？
（3）若电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间，可能的原因有那些？（写出两种）

如图所示是小明家的电热水壶及其铭牌，小明将该电热水壶接入家庭电路，用它来加热1.5kg的水．

(1)试计算该电热水壶正常工作时的电流？
(2)水从20℃加热到100℃吸收的热量是多少？
(3)小明烧开这壶水实际用时10min，则这段时间内消耗的电能是多少？

超高压水刀是一种新技术产品，一般由水泵、射流发生装置、工作机构等组成。它将普通水经过多级增压后，通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”，可以对坚硬物体实施切割，如图所示。某超高压水刀喷嘴横截面积S=5×10^-8m²，喷水速度v=800m/s，高速“水箭”对该切割面的压强p=300MPa。已知水泵电机功率P=20kW，水的密度ρ=1.0×10³kg/m³。求：

（1）水刀正常工作1min消耗的电能；
（2）高速“水箭”对切割面的压力；
（3）每秒钟从喷嘴喷出的水的质量；
（4）水刀的效率。

小明家买了一台全自动豆浆机，其部分技术参数如下表，豆浆机的核心部件是机头，它的中间部位是一个带动刀片旋转的电动机，用来将原料粉碎打浆，外部是一个环状加热管（电热丝），用来对豆浆加热（如图甲是豆浆机的机械结构图）．制作豆浆的过程是加热-打浆-加热-打浆-加热，加热和打浆交替进行．图乙是该豆浆机做好一次豆浆的p-t图象，请根据以上信息解答下列问题：

（1）豆浆机正常打浆时，通过电动机电流是多少？
（2）豆浆机正常工作时，加热管电阻丝的阻值是多少？
（3）豆浆机做好一次豆浆，消耗的总电能是多少？

如图所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，小灯泡L上标有“6V 3W”字样.（设灯泡的电阻不变）

（1）当S闭合，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？
（2）闭合S，调节滑动变阻器，求通电10min电路消耗的最少电能是多少？

某学校食堂有一个电水壶的铭牌如下表所示。如图是电水壶的电路图，R为加热器，当温度较低时，温控开关S处于闭合状态，加热器加热；当水沸腾后，会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制。若加热器电阻阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压，求：

额定电压	220V
额定功率	4400W
水壶装水质量	10kg
频率	50Hz

 

（1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？
（2）若电水壶产生的热量的80%被水吸收，现将一满壶12℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？（水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）
（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是2A，此时电阻R₀的电功率是多少？

在物理小组课外活动中，慧龙小组同学利用两段阻值不同的电热丝R₁和R₂，设计成高中低三档位的电热器，电路图如图所示，其中R₁=2R₂．在安全情况下，用三档分别给同一容器中质量相同的水加热（水均未沸腾）．

(1)求R₁的阻值是多少？
(2)电热器用中温档工作时，水温升高8℃消耗的电能是多少？
(3)结合表中信息，通过计算分析比较用高温档还是低温档更节能？

小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路．其电路原理图如图（a）所示．其中，电源两端电压 U=4V（恒定不变 ）．电压表的量程为 0～3V，R₀是定值电阻，R₀=300Ω，R₁是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图（b）所示．闭合开关S后．求：

（1）当环境温度为40℃时，热敏电阻R₁的阻值是多少？
（2）当环境温度为40℃时，通电1minR₀消耗的电能是多少？
（3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多
少℃？