初中物理电功与电能的计算计算题

如图是鹏程同学家中电热水壶的电路图，有加热和保温两种工作状态.该电热水壶铭牌参数如表格所示.
  
（1）当S闭合，S₁断开时，饮水机处于______（加热/保温）状态；
（2）保温时电路中的电流；
（3）将满满一壶水从20℃加热到80℃需要吸收多少热量？不考虑热量损失，则需要加热多长时间？ [c_水=4.2×10³J/（kg·℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³]
（4）若（3）中水吸收的热量由燃烧热值为4×10⁷J/kg的天然气完全燃烧来提供，不考虑热量损失，则需要燃烧多少kg的天然气？

如图是家庭、宾馆常用的电热水壶，下表中列出了这只电热水壶部分技术参数。求：

型号	FY—TSl010A
额定电压	220V
频率	50Hz
额定功率	1000W
容量	1.0L

（1）电热水壶正常工作的电流（计算结果请保留一位小数）；
（2）若电热水壶正常工作6min能烧开一壶水，则电热水壶烧开一壶水所消耗的电能；
（3）电热水壶烧开一壶水的过程中，若水所吸收热量为3.24×10⁵J，则该电热水壶烧水的效率。

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；当水温将至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：

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。

某电热水壶的铭牌如图所示，用这个电热水壶将0．5㎏、温度为23℃的水烧开，所需时间是3 min。已知C水＝4.2×10³J/㎏·℃，假设烧水的环境在1标准大气压下，电热水壶正常工作。求：

（1）电热水壶正常工作时的电阻；
（2）水被烧开所吸收的热量；
（3）电热水壶的热效率。

一小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡电流随电压变化的曲线如图甲所示，将它连入如图乙所示电路中，电源电压为6V且保持不变，求：

(1)小灯泡的额定功率：
(2)为保证小灯泡正常发光，此时滑动变阻器连入电路的电阻大小；
(3)当电流表的示数为0.15A时，滑动变阻器在1min内消耗的电能．

小明家新买了一个家用电热水壶，其有关的技术参数如图所示．他根据自己所学的相关物理知识想对新水壶进行一下验证，于是在家里做起了实验．他先把水倒入水壶标定容量处，用温度计测出水的初温是20℃，然后接通电源，同时开始记录时间，他发现电热水壶正常工作5min水便烧开了（设当时的气压为一标准大气压）．[1L＝10^－3m³；C_水＝4.2×10³J/(kg·℃)]

求：(1)烧开这壶水吸收的热量       J；    (2)电热水壶消耗的电能       J；
(3)比较(1)、(2)两问所得的数据，请你做出合理解释（写出一种即可）       ．

一标有“6V 3W”的灯泡，正常发光。
求：（1）通过灯泡的电流和灯泡电阻。
（2）正常工作1分钟时，电流做的功。
（3）现要把它接到9V电源上，使它正常发光，应串联一个多大的电阻？
（4）现把它接到3V电源上，求灯的实际功率（假设灯泡电阻不变）

某校科技小组的同学们用PTC元件（即半导体陶瓷材料）制作了一个电加热保温杯. 常温下的凉开水放在杯内可加热至60℃，并利用这种元件的特性设定保温温度为60℃. 已知所用的PTC元件的阻值R_T随温度的变化关系如图甲所示，使用时将PTC元件按如图乙接入家庭电路中.请回答下列问题：

（1）当温度为60℃时，电路中的电流是 mA，通电10s，PTC元件消耗的电能是 J.
（2）PTC元件的最大电功率是    W.
（3）保温杯可以利用PTC元件的特性进行保温的原理是：当温度达到60℃时，PTC元件发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等），温度保持不变. 从图甲中可以看出，①当它的温度高于60℃时，PTC元件的电阻       ，电功率    .（“变大”、“变小”、“不变”）温度下降；②当温度低于60℃时，PTC元件的电阻    ，电功率    .（“变大”、“变小”、“不变”），温度上升. 因此保温杯中的水可以保持在60℃左右.

小华有4V的蓄电池和规格为“3V  3W”的小灯泡各一只，为了能使小灯泡正常发光，他设计了如图所示的电路. 求：

（1）小灯泡正常发光时的电流；
（2）小灯泡正常发光1min消耗的电能；
（3）定值电阻的阻值.

李明发现家中接在电路中的电器不开机也不待机却还在耗电。在家长指导下，李明、王方、张强三位同学把一台家用电器插头插在计量插座（如图28）上，使它处于不开机也不待机的状态，接入家庭电路的计量插座就能显示用电器该状态下的实际功率，测量数据如下表所示（单位：瓦）。

请回答下列问题：
（1）在上述测量过程中，通过张强家空调的电流是多少安？
（2）若李明同学家接在电路中的电器（表中电器各一台）不开机也不待机，一天按20小时计算，每天消耗多少电能？
（3）由以上分析和计算，说一说你得到的启示。

如图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为120W。

(1)要送冷风，选择开关应放在______位置；要送热风，选择开关应放在_______位置。(填“A”、“B”或“C”)
(2)若电吹风在额定电压下工作，送冷风时，通电8min电流所做的功是多少?
(3)若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为560W，则电热丝R的阻值应为多大？

如图所示，电源两端电压变，电阻R₁= 4Ω。当只闭合开关S、S₂、S₃时，电流表示数为I₁；当只闭合当开关S、S₃时，电压表V₂的示数为12V；当只闭合当开关S时，电流表示数为I₃，电压表V₁的示数为4V。I₁：I₃ = 5：1。求：

（1）画出各状态的等效电路图；
（2）只闭合当开关S时，电阻R₃在5min内消耗了多少电能。

小明同学家里的电热饮水机有加热和自动保温功能，保温可由机内温控开关S₀进行自动控制。小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和如图所示的电路原理图。已知电阻R₁的阻值为55Ω。求：

额定电压	220V
额定加热功率	920W
电源频率	50Hz

（1）电热饮水机在加热状态下工作5min消耗的电能；
（2）电热饮水机在保温时的电功率。

小芸爸爸在商店选中一款速热式电热水器，小芸阅读说明书后知道该电热水器的额定功率是4400W．额定电压是220V，工作电路图如图所示（图中R是给水加热的电阻），小芸向爸爸指出该电热水器夏天4400W的额定功率过大，浪费电能，冬天4400W的额定功率过小，不能满足人对热水的需要．两人交流讨论后根据自家的实际情况，从节约、低碳、环保的角度，提出了以下选购要求：①该电热水器额定电压是220V；②夏天额定功率是2200W，春、秋两季额定功率是4400W，冬季额定功率是6600W．求：

（1）如图所示，该电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能？
（2）如图所示，该电热水器正常工作时，电路中电流强度是多大？
（3）请你用两个加热电阻R₁，R₂和两个开关S₁，S₂设计出符合小芸以上①、②两个选购要求的电热水器加热工作电路图（画在答题卡的指定位置），并计算出加热电阻R₁和R₂的阻值各是多大？

如图所示为电吹风的电路原理图．电动机M上标有“220V  100W”字样，电热丝的电阻R=88Ω．求：

（1）闭合S₁、断开S₂，正常工作当送风8min，消耗的电能；
（2）闭合S₁、S₂，正常工作当送热风时，电路消耗的总功率．