初中物理电功率与电能、时间的关系计算题

某款电热水壶的相关信息如表所示现在该水壶内装入质量为 $1\mathit{kg}$、初温为 ${20}^{°}\text{C}$的水放置在水平桌面上接通电源使其正常工作，在标准大气压下将水烧开（不计热量损失），求：

额定功率	$1000W$
自重	$5N$
与桌面接触面积	$200c{m}^2$

（1）装入水后水壶对桌面的压强 $p$；

（2）水吸收的热量 $Q$；

（3）将水烧开所需时间 $t$。

$(c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$， $g=10N/\mathit{kg})$

图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇（部分参数如表），具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两档工作状态。

喷雾小风扇部分参数
输出电压	$4V$
喷雾功率	$4W$
出风功率	$4W$
电池容量	$6000\mathit{mAh}$

（1）图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图，当水箱内的水位较低时，红灯亮报警，请结合图说明其工作原理。　　。

（2）小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少？

（3）商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作5小时，通过计算判断他们的官宣与实际是否相符。

两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具，倍受年轻人的喜爱（如图所示）。下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数。

整车质量	$20\mathit{kg}$
锂电池电压	$48V$
锂电池容量	$12A·h$
电动车额定电压	$48V$
电动机额定功率	$350W$

（1）图中小景的质量为 $40\mathit{kg}$，轮胎与地面的总接触面积为 $0.01m^2$，求地面受到的压强 $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

（2）若电动机以额定功率工作，求锂电池充足一次电最多可骑行的时间（精确到 $0.1)$

（3）锂电池充足电后，电动车在平直的公路上匀速行驶，受到的平均阻力为 $96N$，最多能连续行驶 $17.28\mathit{km}$，求电动车工作的效率。

某太阳能热水器内装有60kg初温为25℃的水，经过一天的太阳照射，水温升高到75℃，[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]

求：（1）水吸收的热量是多少J？

（2）要产生同样多的热量，用“220V 2000W”的电热水器正常工作需要的时间是多少min？

（3）电热水器正常工作时的电流是多少A？（保留一位小数）

一电热水器的铭牌如表所示，现将水箱装满水，电热水器正常工作时，把水从20℃加热到60℃．已知c _水＝4.2×10 ³/（kg•℃）

型号	×××
额定电压	220V
加热功率	2000W
频率	50Hz
水箱容量	50kg

求：（1）水吸收的热量。

（2）若电热水器正常工作，且产生的热量全部被水吸收，则需加热多长时间？

小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶盖（如图甲），小洋从此立志学好物理，长大后创新设计推进“中国造”。图乙是小洋设计的便座加热电路，R₁和R₂是两个定值电阻（表示两个电热丝），单刀双掷开关S₂可接a或b，该电路通过开关S₁和S₂的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（见下表）。

S1	断开	断开	闭合	闭合
S2	接b	接a	接a	接b
功率	P0＝0	P1＝22W	P2＝44W	Px

（1）求R₁和R₂的阻值；

（2）求出表中的“P_x”；

（3）老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小洋想让马桶圈的温度升高4℃，则用“中温挡”加热的方式需要多长时间。（设电热丝发热全部被马桶圈吸收，马桶圈的质量m＝500g，马桶圈材料的比热容c＝0.44×10³J/（kg•℃））

有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，已知电热丝R₁＝55Ω，高档加热功率为1100W，电热转化效率为80%，水的比热容为4.2×10³J/kg•℃）。求：

（1）将2kg水从20℃加热到75℃需要吸收多少热量；

（2）用高档将2kg水从20℃加热到75℃需要多少时间；

（3）只闭合S、S₂时，电热水器的电功率是多少。

有一个白炽灯，铭牌如图7所示，求：

（1）正常发光时通过灯丝的电流？
（2）1度电能供它工作多少时间？
（3）若在用电高峰期，电路中的电压为200V，求此灯的实际功率？

小刚同学家有一台电热水器，铭牌如下表所示。

小天鹅“蓝金刚”XCD－50B型全自动电热水器
额定功率（kW）	2	加热方式	电加热器
额定电压（V）	220	类别	防触电保护一类
温度设定范围（℃）	20～90	净重（kg）	20
容量（L）	50	整机外形尺寸（mm）	530×Ф400
出厂时间	2009年3月2日

根据铭牌所提供的信息，求：
（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻和通过的电流各是多大？
（2）将初温为20℃的满箱水加热至80℃，需要吸收多少热量？在额定电压下，如用该热水器加热，则需要多长时间？（不考虑热量的损失，水的比热容c=4.2×10³J/(kg·℃)
（3）若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少？

使用电热水壶烧水，具有便捷、环保等优点。如图是某电热水壶的铭牌，假设电热水壶的电阻保持不变，已知水的比热容为c水=4.2×10³J/(kg·℃)。

（1）电热水壶的额定电流和电阻分别是多少？
（2）1标准大气压，将一壶质量为0.5kg、温度为20℃的水烧开，需要吸收多少热量？
（3）在额定电压下，要放出这些热量，该电热水壶理论上需要工作多长时间？
（4）使用时发现：烧开这壶水实际加热时间大于计算出的理论值，请分析原因。

使用电热水壶烧水，具有便捷、环保等优点。右框是某电热水壶的铭牌。假设电热水壶的电阻保持不变，已知水的比热容为c_水=4.2×10³J/（kg·℃）。求：

（1）电热水壶的额定电流和电阻；
（2）1标准大气压下，将一壶质量为0.5kg、温度为20℃的水烧开，需要吸收的热量；
（3）在额定电压下要放出这些热量，电热水壶至少需要工作的时间。

电水壶能在较短的时间内提供沸水，正好与现代人的生活节奏合拍，是现代家庭中必备的电器。表是某品牌电水壶的铭牌。

××牌电水壶
额定电压	220V
额定功率	1100W
容   积	3L

 
（1）从安全方面考虑，电水壶的插座应选用下图中的_____(填“甲”或“乙”)。

（2）电水壶的额定电流是多少？
（3）该电水壶装满水后正常工作，要将20℃的水加热至沸腾至少需要多长时间（不计热量损失，水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），水的密度是1.0×10³kg/m³，外界气压为1标准大气压）？

把一个标有“220V 60W”的灯泡接在家庭电路中正常工作2小时，求：
（1）灯丝的电阻？
（2）通过灯丝的电流？
（3）灯泡消耗的电能是多少焦？
（4）1度电能供这个灯泡正常工作多少小时？
（5）若把该灯泡接在110V的电路中，其实际功率是多少？

某一电饭锅，内部电路如图9所示。R₁是加热电阻，阻值为48.4Ω；R₂是限流电阻，阻值为484Ω。煮饭时，接通电源(220V，50Hz)、闭合手动开关S_l，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时，开关S₁会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合。S₂是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。则

(1)若接通电源后没有闭合开关S₁，那么电饭锅能将饭煮熟吗？为什么？
(2)在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水，则开关S₁的自动断电功能不起作用，这是为什么？
(3)在加热和保温两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少？
（4）若电饭锅电能转化为内能的效率为84％，那么在一个标准大气压下将温度为20℃、质量为2.5kg的水烧开，至少需要多长时间？

小明的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图甲所示。图乙所示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；图丙所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的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）豆浆机正常工作做一次豆浆，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22转。此时电路的实际功率是多大？