初中物理电能的输送计算题

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？

小红拆开家里的电吹风进行研究，并画出了如下电路图（为电吹风中带动风扇的电动机）。她认为当只闭合开关S₁时，电吹风吹冷风；当S₁和S₂都闭合时，电吹风吹热风。小芬看了后觉得有问题：如果仅闭合S₂，会出现电热丝R工作而电动机不工作的现象，从而使电吹风的塑料外壳过热造成损坏。小芬认为只要把其中一个开关移到干路上，就能做到电热丝R工作时，电动机就一定在工作，从而保证塑料外壳不会因操作失误而损坏。请分析回答下列问题：
  
（1）你认为小芬应该把开关   移到干路上，才能符合安全要求。
（2）请根据电吹风铭牌上提供的有关数据，计算电热丝R的阻值多大？当电吹风正常工作并且吹热风时，电热丝R每分钟消耗多少电能？

小林家新买了一台饮水机，小林的父母经常为夜间是否要关闭饮水机而发生争执：妈妈认为关机可以节省电能，理由是饮水机在夜间无人饮水时仍在对热水包里的水间歇性加热。爸爸则认为关机后第二天重新开机为凉水加热会消耗更多的电能。于是小林查到饮水机铭牌如下表所示，他决定用实验来化解父母的争执。
第一天晚上十点，他关掉家中的其他用电器，只保留饮水机的加热功能，记下此时电能表的示数为576.5 kW·h，第二天早晨六点钟，水温达到预定温度95℃，他又读出电能表的示数为576.8 kW·h。
第二天晚上十点，他将饮水机关闭，次日早晨启动，饮水机在额定功率下将水加热 到预定温度95℃，用时8min。
请解答下列问题：

⑴饮水机正常加热时的电流是多少？
⑵通过计算判断小明爸爸妈妈谁的方法更节能？

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？

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。

在如图所示的电路中，电阻R₁的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A₁的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A。

求：（1）电源电压；
（2）电阻R₂的阻值；
（3）通电10s电路消耗的总电能。

如图所示，是一种家用电熨斗的实物图，该电熨斗金属底板质量0.5kg，预热时使金属底板的温度从20℃升高到熨衣服所需的220℃，电熨斗需要正常工作100s，金属底板的比热容为0.46×10³J/（kg•℃）．电熨斗发热体放出的热量有92%被金属底板吸收，求：

（1）预热时金属底板吸收的热量是多少J？
（2）电熨斗的额定功率是多少W？

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%）

如图甲是小敏设计的一个红、绿两灯能交替发光的未完成电路，电源的电压是可以变化的，两灯规格相同，额定电压是2.5伏，灯的电阻R1和保护电阻R2的电流和两端电压的关系如图乙所示。电路连接完成后，两灯交替工作时的任一电路如图丙所示。电磁铁电阻不计。为方便计算，不计衔铁在触点间来回时间。求：

(1)灯在额定电压时的电阻值  (2)灯的额定功率 
(3)闭合开关S，灯正常工作5分钟，电路消耗的总电能。

如图所示，定值电阻R₁和R₂，其中R₂=10Ω，当开关闭合时，R₁两端的电压为4V，电流表的示数为0.2A。求：

（1）R₁的电阻大小；
（2）R₂两端的电压；
（3）整个电路10s内消耗的电能。

如图是某家用电饭锅的简化电路图，电饭锅工作时有加热和保温两种状态。当开关S闭合时电饭锅处于加热状态，其加热功率为880W，已知R₂=495Ω，求：

（1）电饭锅在加热状态下工作0.1h，消耗的电能是多少焦耳？
（2）电饭锅处于加热状态时，电路中的电流是多大？
（3）电饭锅处于保温状态时的电功率是多大？

如图所示，通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超声波讯号，可将其能量转换为电能为电池充电．已知：接收器接收到的超声波功率与它和转换器间距离L的平方成反比，它将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%，当小车与转换器间距离L₀=1m时，接收器接收到的超声波功率P₀= 8w。当小车在平直路面上以0.2m/s的速度匀速行驶时，所消耗的电池电能的80%用于维持小车匀速行驶，小车受到的阻力为16N。

（1)当小车与转换器间距离为1m时，求电池充电1h所储存的电能；
（2)小车在平直路面上以0.2m/s的速度匀速行驶5nun，求该过程中消耗的电池电能；
（3)若充电时小车与转换器之间距离L= 2m，则2h内所充电能可使小车以0. 2m/s的速度匀速行驶多远？

(5分)常州三井小学安装有太阳能发电站，基本结构和5月初电能表的示数如图甲所示；5月底电能表的示数如图乙所示．

问：(1)5月份，发电站向办公楼输送电能多少焦耳?
(2)用燃煤发电的效率为30％，已知燃煤的热值为3×10⁷J/kg，若火力发电站要产生和学校办公楼5月份用电量相等的电能，需消耗燃煤的质量为多少?

如图所示，L是标有“6V  1.2W”字样的小灯泡，R是定值电阻，断开开关S₂，闭合开关S₁和S₃，灯泡正常发光，电流表的示数为0.5A。求：

（1）灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能？
（2）求定值电阻R的阻值？
（3）断开开关S₁和S₃，闭合开关S₂，电源电压不变，求此时电路的总功率？