初中物理电能的输送计算题

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？

(7分)冬季，因日照时间短，太阳能热水器的水往往达不到所需温度．为此人们研制了太阳能、
电能两用热水器.小红家最近就安装一台这样的两用热水器，如图所示．铭牌如下：

(1)太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量?
(2)大鹏将水箱装满水，只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时，需加热器正常工作多长时间?(设电能全部转化为内能)
(3)在上述(2)情况下．加热器正常工作实际用了3小时．则此热水器的效率为多少?
(4)仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点?(写一条即可)

国务院办公厅关于严格执行公共建筑空调温度控制标准的通知：冬季室内空调温度设置不得高于20℃．另外空调专家指出冬季空调设定温度每低1℃，空调可以节电6%左右．我们学校要求各办公室严格执行该通知．
若我校办公室空调每天开机约12小时，每月20个工作日．以前冬季空调的设定温度是26℃．今年响应国家通知设定为20℃．设定温度26℃时空调的制热功率是3000W．求：
（1）设定温度26℃时的工作电流；
（2）相比去年今年每月每部空调能节约用电约多少千瓦时？

如图所示，标有“8V，4w”的小灯泡L。闭合开关，小灯泡且好正常发光，电流表的示数为1.5A。则：

（1）由小灯恰好正常发光，说明电源电压为      V；
（2）R₀的阻值多大？
（3）小灯正常发光1分钟消耗电能多大？

如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示。请完成下列各题：

额定电压	额定加热功率	指示灯功率	袋内充水	自动断电温度
220V	500W	≤0.2W	1L	65℃

（1）请你计算电热水袋中充水的质量。
（2）给它通电，当达到断电温度时，水共吸收了2.1×10⁵J的热量，袋内水的初温是多少？
（3）电热水袋此次在额定电压下通电10分钟指示灯熄灭，则电热水袋的发热效率是多少？

某电热水壶外壳及铭牌如图所示，装入1.5kg20℃的凉水，通电正常工作6分钟即被烧开至 100℃．已知水的比热容c=4.2×10³J/（kg∙℃），请你根据图中和题目所提供的信息、完成以下问题：

产品型号	EL﹣8952
额定电压	220V
频   率	50Hz
额定功率	1500W
容   量	1.5L

 
（1）观察壶内水位的玻璃管是利用什么原理来工作的？
（2）该过程中水吸收的热量．
（3）电热水壶的效率．

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？

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？

如图所示是电热水壶铭牌．为了测量它烧水时的实际功率，小明课外在家长的配合下进行了如下的综合实践活动：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了0.6L（600cm³）20℃的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是4min．同时观察到家中电能表（见图）闪烁的次数正好为96次．已知水的比热容【c=4.2×10³J/（kg•℃）】．请根据相关信息，求：

（1）电水壶中水吸收的热量；
（2）电水壶烧水的实际功率．

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℃？

在研究性学习活动中，几名同学对家用微波炉的实际功率和加热效率进行了研究。表1所示为记录的相关内容。在用微波炉加热1min内，求：

（1）水吸收热量。（c_水=4.2×l0³J/（kg·℃） ）
（2）微波炉实际消耗的电能。
（3）微波炉的实际功率。
（4）微波炉给水加热的效率。（精确到1%）

在图（a）所示的电路中，电源电压为16伏且保持不变，电阻R₁的阻值为10欧，滑动变阻器R₂上标有“50Ω  2Α”字样，所用电压表的表盘如图（b）所示。闭合电键S后，电路中的电流为0.4安。求：

①电压表V₁的示数U₁。
②通电10秒，电流通过变阻器R₂所做的功W₂。
③在各电路元件均安全工作的条件下，移动变阻器的滑片，电路中电流的最大变化量ΔI_最大。