初中物理电能的输送计算题

图甲是用来焊接PVC塑料管道的热熔器外观照片．其内部电路如图乙，S₁是手动电源开关．S₂是温控开关，作用是完成“加热模式”和“保温模式”之间的切换．L是指示灯（在S₁闭合情况下L始终能正常发光），R₁是限流电阻．下表是有关元件的物理参数．

（元件）项目	参数	（元件）项目	参数
电源电压	220V	L灯	0.1A，2W
加热功率	1210W（不含L及R1的功率）	R2	202Ω

（1）求R₁的阻值；
（2）求保温功率（不含L和R₁的功率）；
（3）求该热熔器（全电路）在保温模式下1min消耗的电能．

小明探究家中一台即热式电热水器的实际功率．他让家中其他用电器都停止工作，只接通电热水器，观察到家中电子式电能表的指示灯在1min内闪烁了320次，该电能表的技术参数如图所示．问：

（1）这台电热水器的实际功率多大？
（2）观察铭牌，发现该热水器的实际功率小于其额定功率，造成这一结果的原因可能是 实际电压小于额定电压 （写出一条即可）．

小波班上有一台饮水机，它的铭牌如下表，工作电路如图所示，S₀是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态。问：

热水箱容量	1.5L
额定电压	220V
加热功率	550W

 

（1）将1.5kg的水从20℃加热到90℃，水吸收的热量是多少? [c_水=4.2×10³J／（kg·℃）]
（2）饮水机在加热状态下正常工作15min，消耗的电能是多少?
（3）若在保温状态下，饮水机消耗的功率是44W，则R₂的阻值是多少?

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0.50A．

（1）求灯泡正常发光时，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，改变电源电压，使灯泡正常发光，求电路的总功率．

如图所示电路中，电源电压恒定不变，R为定值电阻，小灯泡L上标有“6V  3w”字样（不考虑小灯泡阻值的变化）．

（1）当S₁、S₃闭合，S₂断开时，小灯泡L正常发光，电流表示数为0.6A，求电源电压和电阻R的阻值；
（2）当S₂闭合，S₁、S₃断开时．求小灯泡L工作1min所消耗的电能．

家庭照明既可以使用白炽灯，也可以使用普通节能灯或LED节能灯。小强同学从相关资料中了解到60W白炽灯、12W普通节能灯与5WLED节能灯的照明效果相当，并收集到这几种照明用灯具的有关数据如下表：

有关数据 类别	额定电压/V	额定功率/W	使用寿命/h	每只售价/元
白炽灯	220	60	2000	1
普通节能灯	220	12	8000	20
LED节能灯	220	5	30000	55

通过计算回答：
（1）60W的白炽灯正常发光时，其工作电流多大？
（2）60W的白炽灯正常发光时，其灯丝电阻多大？
（3）在一只白炽灯的使用寿命内，使用5W的LED节能灯比使用60W的白炽灯可以节约
多少电能？
（4）按照国家发改委等五部委2011年发布的《关于逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯的公告》的要求，我国从2012年10月1日起逐步淘汰普通照明白炽灯，从今年10月1日禁止销售60W以上普通照明白炽灯。请你通过相关数据的比较，说明我国为什么要逐步淘汰普通照明白炽灯。

某家用电饭煲的额定功率为1100W，额定电压为220V。求：
（1）正常工作时电饭煲中的电流；
（2）电饭煲正常工作0.5h消耗的电能。

如图是某“汽车超载记录器”原理图。控制电路中，电源电压U=6V，压敏电阻的阻值随压力变化关系如图所示，继电器线圈电阻R0=10Ω。当通过线圈的电流达到0.2A以上时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的电控照相机工作，拍摄超载车辆。

（1）若某车的质量约为2000kg，静止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m²，静止时车对路面的压强有多大？
（2）质量超过多少吨的车辆经过压敏电阻时才会被拍照？
（3）闭合开关S，控制电路每分钟至少消耗电能多少焦？

爱思考的林刚利用如图所示的电路进行实验，当闭合开关S后，发现标有“6V 3W”的灯L₁和标有“12V 3W”的灯L₂亮度并不相同。已知电源电压为6V，不考虑灯丝电阻值随温度的变化。求：

（1）通过灯泡L₁的电流为多大？
（2）灯泡L₁每分钟消耗多少电能？
（3）灯泡L₂的实际功率是多大？电路中灯L₁和灯L₂哪个更亮？

世界首次高寒高铁运营最高速度300km/h的哈大高铁，正式通车．如图所示为以哈大客运专线主要车型动车组．

（1）当该动车组用以100m/s的速度匀速直线行驶10min后，则该列车行驶了多少公里？
（2）该动车组的每节车厢上都配有电热水器．在标准大气压下，15分钟内把10kg、20℃的水烧开．电流至少要做多少功？（c_水=4.2×10³J/（kg．℃）
（3）若它工作时的电功率为4.2kW，则该电热水器的热效率为多少？

小明家买了一台电冰箱，正常工作时的功率的140w。接入家中的电路中冷藏食品。若电冰箱连续工作了12小时。
（1）电冰箱消耗了多少电能？
（2）算一下小明家的这台电冰箱 工作12小时的电费（每度电0.6元）。

如图，电源电压为3V保持不变，灯泡L标有"3V 1. 2W"的字样，R为阻值未知的定值电阻.

(1)求灯泡正常发光时的电阻；
(2)开关S闭合、S₁断开，电流表示数为0.3A，求1min内电路消耗的电能；
(3)开关S、S₁均闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最右端，电流表的示数为1A，求R的阻值.

家庭电路的电压是220V，某空调器处于制冷状态时的功率P₁是2.0Kw,送风状态时的功率P₂是0.2kW，它们是交替运行的．现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示．

（1）空调器在前5min内处于什么状态，此时通过它的电流是多少安？
（2）在15min内，空调器消耗的电能是多少焦耳.
（3）若15min内空调器消耗电能的50%用于给电热水器加热10kg的初温20℃的温水，则可以使水温最高达到多少摄氏度？[已知水的比热容：4.2×10³J／(kg·℃)]

雷电是大气中一种剧烈的放电现象，放电时释放子出巨大的能量．
（1）如果发明一种能够收集雷电电能的装置，且该装置一次能够收集的电能是4.4×10⁸J，这些电能可以供20台“220V 1100W”的空调同时正常工作多长时间？
（2）如果只有这20台空调同时正常工作，那么干路导线中的电流是多少？假如干路导线的电阻是0.05Ω，10min内干路导线上产生的热量是多少？
（3）雷电也可能给人类造成巨大的伤害，日常生活中注意防雷非常重要，请你说了一种防雷的方法．

下面的图表是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息。经分析得知，当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，S断开时，饮水机处于保温状态。为了测量它加热时的实际功率，小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关S，测得热水箱中的水从25℃升高到100℃，所用时间为7.5min，同时观察到家中标有“1200r/kW•h”字样的电能表转盘转过120转（r）。不考虑温度对阻值的影响[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]。根据以上信息，求：

热水箱容量	1L
额定电压	220V
加热时额定功率	968W

（1）饮水机热水箱中的水从20℃升高到100℃时所吸收的热量；
（2）饮水机在加热过程中的热效率；
（3）饮水机加热时的实际电压。