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？

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。

如图是电吹风工作原理的电路图（R为电热丝，Ｍ为电动机）。下表是该电吹风的铭牌。求：

（1）当S₂闭合、S₁断开时，电吹风工作6min所消耗的电能。
（2）当S₁、S₂均闭合时，通过电阻R的电流。
（3）电热丝R的阻值有多大？（电热丝阻值随温度变化不计）

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？

如图所示电路，R₂＝3Ω，R₃＝6Ω。当S₁、S₂都闭合时，电流表的示数为2A；当S₁、S₂都断开时，电流表的示数为0.5A。（设电源电压恒定不变）求：

（1）电源电压；
（2）电阻R1的阻值；
（3）当S₁、S₂都断开时，电阻R₃消耗的功率；
（4）当S₁、S₂都闭合时，通电1min电阻R₂消耗的电能。

某家用电热水器的铭牌如下：

（1）为安全起见，该电热水器使用的插座应选用图中的哪个？
（2）该电热水器正常工作时，电热丝的电阻多大？
（3）将该电热水器装满水加热，电热水器正常工作时电热丝所产生的热量的80%被水吸收，使水温由20℃升高到70℃，需加热多长时间？（已知水的比热容c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），水的密度ρ_水＝1.0×10³kg/m³）

小明家的电热水机，有加热时间和保温两种状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S₁自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S₁又闭合重新加热。饮水机的名牌数据如下表所示，其电路原理如图所示。求：

额定电压	加热时功率	保温时功率
220V	440W	40W

（1）正常加热时通过饮水机的电流。
（2）电阻R₂的阻值。
（3）饮水机重新加热一次的时间为5min，加热一次消耗的电能是多少？

混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统。汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费。两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力。下表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。求：

(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？
(2)仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少？不考虑电能转化为机械能时能量的损失。
(3)仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升？假设汽车受到的阻力不变，汽油的热值为3.0×10⁷J/ L(即焦耳/升)，汽油机的效率为24%。

冬天到来了，用冷水洗手，洗碗，洗菜都会对皮肤形成较大的刺激，这样的季节在家里配备一个电热水龙头是必不可少的，电热水龙头（亦称作“即热水龙头”或“快热水龙头”），包括水龙头本体及水流控制开关，水龙头本体内设有加热腔和电器控制腔，用密封板隔开，电器控制腔内设有加热电路，加热腔内设有加热管，加热管功率一般在2 kW ～3kW，3s～5s即可加热出热水，加热管连接在加热电路上，其特征为绝缘加热管；绝缘加热管为水电隔离式绝缘加热管；水龙头本体多数为耐高温工程塑料型，少数为全金属型；电器控制腔内设有绝缘水压开关。加热电路内设有电器开关、温度控制器和防干烧装置，有的还设有漏电保护开关。图24甲是某款电热水龙头。图24乙是它的原理电路。R₁、R₂为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水（常温）、温水、热水之间切换。有关参数如下表。不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：

（1）分别写出水龙头放出冷水、温水、热水时，图乙中开关右侧触点所对应的位置。
（2）当水龙头放出的水是温水时，电路中的电流是多大？
（3）当水龙头放出的水是热水时，正常工作60s，消耗的电能是多少？
（4）R₁、R₂的电阻各是多大？

如图甲所示，为一只手电筒的结构原理示意图，图乙为其电路图。它有一个由两节干电池（总电压为3V）供电的灯泡和一个聚焦反射镜组成，并有供手持用的手把式外壳。小灯泡电阻为10Ω。

（1）求电路接通后通过灯丝的电流；
（2）小灯泡发光时的电功率是多少？其10s消耗的电能是多少？
（3）为解释光的有关现象，爱因斯坦提出了光子说，他认为光的能量是一份一份的，每份能量叫做一个光子。若灯泡发光的每个光子的能量约为3×10^-19J，请你计算小灯泡在10s内发出多少个光子。（假设电流所做的功全部转化为光能）

如图所示，电源电压保持不变，电阻R₀与灯泡L并联，R的电阻为12欧，灯泡L的阻值为6欧，电源电压为12伏。求：

（1）电流表的示数。
（2）通电1分钟电阻R产生的热量。
（3）灯泡L消耗的电功率。
（4）通电10分钟，电源消耗的电能。

下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R₁和R₂均为电热丝，求：

(1)电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能；
(2)电路中R₁的阻值；
(3)电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R₂的功率。

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、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．

2014年度诺贝尔物理学奖颁奖词：“白炽灯照亮20世纪，而LED灯将照亮21世纪．”图是额定电压为220V、额定功率为4.4W的LED灯泡．

（1）该灯泡的额定电流是多大？
（2）若它每天正常发光5h，一个月（30天）消耗的电能是多少kW·h？
（3）与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的电能，那么，这个LED灯与多大功率的白炽灯亮度相当？

电饭锅有两档，其原理如图所示，若已知电阻R₀=44Ω，则

(1)当开关S断开时，电路处于低温档，电路中的电流是0.1A，求R的电阻.
(2)当开关S闭合时，电饭锅处于高温档，此时电饭锅的总功率。
(3)当电饭锅处于低温档，电阻R在10min内消耗的电能