初中物理电功与电能的计算试题

如图甲所示是家庭常用的电热壶，电热壶外部能看到漂浮着红色浮球的透明水位计，顶部开有通气孔的水位计其底部与电热壶内底相通，红色浮球指示壶内水量。乙、丙两图显示的分别是电热壶烧水的最大水量、最小水量。请你通过计算回答：

（1）电热壶的结构和使用过程中用到了许多物理知识，请你说出两点。
（2）下表所示是电热壶铭牌上的部分数据，则电热水壶正常工作时的电流多大？

额定电压	220V
额定功率	1500W

 
（3）如果不考虑热量损失，在标准大气压下7min内将1.5kg水由20℃烧开，电流至少做多少功？电热壶的功率至少多大？

重庆的景色、特别是夜景中外驰名，如图是市内一栋大楼的快速升降观光电梯，40秒时间即可匀速到达100米高的平台，每次可运送游客15人。
请根据下表所列的电梯铭牌中的参数，计算在电梯满载游客从地面上升到观光平台的过程中：

（1）电梯的运行速度；
（2）电动机消耗的电能（电动机的额定功率可视为电梯满载时的功率）；
（3）若平均每位游客的质量为60kg，电梯的效率。（g取10N/Kg）

额定载客	15人
自重（质量）	600kg
电动机额定功率	45kw
额定电压	380V

 

如图所示，灯L₁标有“6 V  3 W”字样，开关闭合后L₁恰好正常发光， 电流表A₁的示数为1.5A，假设灯泡电阻不变，求：

（1）电源电压；（2）L₂的电阻；（3）1min内电流对电路所做的功。

星期天，小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示，对家用电器进行相关观察和研究. 他以一只电热水壶为观察、研究对象，有关记录如下表：

观察对象	有关活动与相关记录
观察电热水壶铭牌	额定电压：220V       额定功率：1kW
观察电能表铭牌	有关参数：220V  10（40）A  50Hz  300r/kW•h
在电热水壶烧水时观察电能表	关闭家里其他用电器，只将电热水壶接入电路烧水. 观察电能表，表盘在2min内转过了9r.

请你就小明在活动中获得的有关资料，求解或提出有关问题。
（1）若不考虑温度对电热水壶中电热丝电阻的影响，求电热丝的电阻值
(2) 在电热水壶烧水过程中，根据电能表表盘的转动情况，求2min内电热水壶消耗的电能和电热水壶的功率。
(3) 实际小明用此电热水壶使2㎏的水的温度从20℃升至100℃，用时15min,求水需要吸收的热量和电热壶的效率。（C_水＝4.2×10³J／（㎏·℃））.

甲、乙两个灯泡分别标有“220 V  40W”、“220 V  100W”字样，并联在220 V电源上，通过灯丝电流大的是          灯泡，该灯泡的电阻是       Ω。如果两灯泡钨丝长短一样，则钨丝较粗的是          灯泡。正常使用相同时间，甲、乙两灯消耗的电能之比是          。

目前，一种可移动的太阳能红绿灯开始在不少城市的十字路口“站岗”。这种红绿灯具有节能和灵活的特点，可大大减轻交警的工作压力。这种太阳能红绿灯的主要技术参数见下表。白天太阳能电池板给红绿灯供电，同时多余的电能又给蓄电池充电。在阴雨天和晚上，蓄电池又给红绿灯供电，使红绿灯能连续工作，如图所示。

光电转换效率η	有效受光面积S	工作电压U	每个信号灯 规格U、P	使用条件T
20％	2㎡	24V	24V、30W	-30℃～70℃

 
（1）这种太阳能红绿灯底部装有4个轮子，可轻易移动到需要临时交通疏导或停电的地段。这4个轮子的作用是用   的方法来减小摩擦。
（2）设一天有效受光时间为8h，每平方米的面积上太阳辐射的功率P₀=10³W，则这种太阳能红绿灯电池板一天获得的电能是多少kwh?
（3）这种太阳能红绿灯分前、后、左、右四组，每组又由红、黄、绿三灯组成，共有12个信号灯。太阳能红绿灯电池板一天获得的电能，可供它连续正常工作多长时间？它正常工作时，干路电流是多大？（ 结果精确到0.1g）。

小明家有一种电饭锅，它有加热和保温两种工作状态，（由机内温控开关S₀自动控制），从说明书上收集到如下数据与如图所示的原理电路图．

额定电压	220V
加热时功率	800W
保温时功率	44W

（1）请说出该电饭锅何时处于保温状态；
（2）试求R₁和R₂的阻值；
（3）当电饭锅正常加热15min后，小明家的电能表的表盘示数从329.4kW•h会变成多少？

如图1是某热水器的电路原理图．烧水时，按下温控开关S和a、b接触，红色指示灯亮，加热档工作，电热管的功率是880W．当水温升到设定温度t₁时，温控开关接触点断开，电热管停止加热．当水温下降到设定温度t₂时，S自动上升与接触点c接通，黄色指示灯亮，保温档工作，电热管的功率是220W．当水温上升到设定温度t₁时，温控开关触点断开，电热管停止加热．如此不断往复使水温保持在设定的温度范围内，（指示灯电阻很小，计算时可忽略不计）
（1）试分析R₂在电路中所起的作用．
（2）求R₁的大小．
（3）图2是该热水器工作时温度随时间变化的图象，求30min内电热管消耗的电能．

有一种WSJ-60型号的新电热壶，其铭牌标志如图所示。现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min,已知外界气压为1标准大气压，水的比热容为4.2 x 10³J/(kg·℃）。求：

（1) 水吸收的热量。
（2）电热壶的效率。
(3）小明发现在用电高峰时烧开一满壶20℃的水需时  6min 3s，那么此时电路的实际电压是多少？

标有“6V   6W”的灯泡L₁和“6V  3W”的灯泡L₂串连接入电路中．L₁灯丝的阻值是　 　Ω，通过两灯的电流之比是　 　，两灯在相同时间内消耗的电能之比为　 　．（不考虑温度对灯丝电阻的）

如图所示的电路中，电源电压为6 V且保持不变。电阻R₁的阻值为30 Ω。闭合开关S，电流表的示数为0.8 A。

（1）求通过电阻R_l的电流
（2）求电阻R₂的阻值
（3）求1min内整个电路消耗的电能

全自动豆浆机，如图甲所示。图乙是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸。下表是这个豆浆机的主要技术参数；图所示是豆浆机正常工作一次过程中电热管和电动机交替工作的“P－t”图像。

请解答下列问题：
（1）豆浆机正常工作时的最大电流是多大？
（2）豆浆机正常工作一次，总共消耗的电能是多少？
（3）在一次豆浆机工作的时候，小明将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热管工作时，家里标有“1200r/kW·h”字样的电能表转盘在1min内转过了20转。此豆浆机加热时的实际功率是多大？

热水器的“能效比”是衡量热水器性能的指标之一．空气源热泵热水器是新一代高“能效比”(“能效比”为热泵机组产出的热量与投入的电能之比)的热水装置，其工作原理简化为如图所示．工作物质在蒸发器中吸收空气的热迅速汽化，通过消耗少量电能驱动的压缩机将其压缩成高温高压的气体，在冷凝器内液化放出热量，并对冷水加热，使水温升高，达到制热水的目的．下表是某型号热泵热水器的部分参数，其中65L/h表示此热水器当进水温度为15℃，出水温度为55℃时，每小时可出热水65L．请你解答： 

额定制热水量	65L/h
额定电压/频率	220V/50Hz
额定输入功率	770W
水箱型号	100L

(1)65L水温度从15℃升高到55℃吸收的热量是多少？
(2)此热水器正常工作1h消耗的电能是多少？
(3)此热水器的“能效比”            100%(选填 “＞”、“=”或“＜”)．结合工作原理说明使用该热水器比电热水器节省费用的原因是什么？

如图所示是苹果公司于2011年10月推出的iphone 4s手机，深受消费者青睐．该手机使用时以        为载体来传递信息的．Iphone 4s待机时电流约10mA，电压5V，则iphone 4s待机时的电功率为        W；一块原装iphone 4s电池板充满电可供其待机工作200h，则该电池板充满电时储存的电能为        J．

随着人们生活水平的提高，空调、电磁炉等电器已经进入普通家庭。小林家的家用空调的制冷和送风是交替进行的，空调处于制冷状态时的功率P₁是2.2kW，送风状态的功率P₂是0.22kW，测得此空调在某段时间内的电功率随时间变化的关如图所示。

（1）空调在前5min内处于什么状态？此时通过它的电流是多少？
（2）在1h内，这台空调消耗的电能是多少度？
（3）这台空调1h消耗的电能供效率为90%的电磁炉烧水，可以将多少质量的25℃水烧开？（标准大气压的环境下）
（4）在高温天气，由于家庭电路的电压过低而使空调不能启动。请你简述家庭电路电压过低的原因。为了安全用电，许多家庭铺设了空调专线，请你简述铺设空调专线的意义。