初中物理电能的输送计算题

养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热．小明家买了一把养生壶（图甲），其铭牌如下表所示．

型号	HX-201504
额定电压	220V
频率	50Hz
额定功率	1210W

 
小明关闭了家中的其它所有用电器，并在壶中加入初温为25℃的水，6min将水烧开（标准大气压下），求：
（1）在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘转了300转，此过程中养生壶消耗的电能是多少？
（2）如果养生壶的热效率是87.5%，此过程中水吸收的热量是多少？
（3）壶中水的质量是多少？
（4）养生壶两端的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响）

如图是运送人们上楼的自动扶梯．下表是小华收集的某自动扶梯的一些参数．


（1）该扶梯在额定电压下，满载运行时的工作电流是多少？（结果保留一位小数）
（2）某次该扶梯将五个人送上楼，扶梯的电功率为6kW，上梯和下梯时停表示数如图乙，则从上梯到下梯，他们被扶梯运送的路程是多少？这段时间内扶梯消耗的电能是多少？

（3）请结合题中数据，分析说明该扶梯在设计上采取的节能措施.

小华用电能表测量家中电热淋浴器的热效率，他将家中其他用电器与电源断开，仅让淋浴器工作，把淋浴器内质量为50kg，初温为20℃的水加热到50℃，加热前后电能表示数如图所示，

已知C_水=4.2×10³J/(kg•℃)。求：
（1）水吸收的热量。
（2）电热淋浴器的热效率。

无锡地铁的开通有效的缓解了城市公交运输压力，崇安中学的综合实践活动小组同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下：

（1）地铁在启动加速的过程中其动能        （选填“增大”、“减小”或“不变”）；坐在地铁上的乘客相对于地铁是        （选填“运动的”或“静止的”）。
（2）甲、乙两地铁站相距1.8 km，地铁运行需要多长时间？消耗多少电能？
（3）公交汽车正常行驶每千米消耗燃油0.3 kg，问公交汽车的效率是多少？

小明家的电热水壶具有自动加水和加热两种功能，其装置如图所示。烧水时，先按下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶内，当壶内水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热装置将对壶内的水加热，当水沸腾时，加热装置自动停止加热。已知c_水=4.2×10³ J/（kg·℃），ρ_水 ＝1.0×10³kg/m³，g取10N/kg，电热水壶的铭牌数据如下表。求:

（1）自吸泵将1.2kg水提升0.5m,克服水的重力所做的功, 如果自吸泵抽水效率为60%，需要消耗的电能。
（2）电热水壶正常工作时，把1.2kg水从20℃加热到100℃用的时间是6min，电热水壶的热效率。

电动车以其轻便、实用、环保的优点，深受人们的喜爱．如图所示的电动车整车质量为40 kg，电动机的额定功率为300 W．电动车在平直公路上以额定功率匀速直线行驶了10 km ，所用的时间为20 min，行驶时受到的阻力是28.8 N，在这过程中，（ g =" 10" N / kg）求：

（1）电动车整车的重力；
（2）电动车牵引力做的功；
（3）电动车电能转化为机械能的效率．

某电热水瓶的铭牌如右表所示．若热水瓶内装满水，在额定电压下工作（外界大气压强为1个标准大气压，C_水=4.2×10³J/（kg℃））．求：

（1）加热时电热水瓶的电阻多大？
（2）若瓶内20℃的水加热14min正好烧开，瓶内水所吸收的热量多少？则加热时电热水瓶的热效率是多少？

LED（发光二极管简称LED）是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一，它是一种新型节能、环保的光源产品。如图甲是一种常见的LED手电筒，发光元件由5个发光二极管并联组成，每个发光二极管的额定电流为30mA，它的能量是由可反复充电使用的电池提供，且LED 灯发光的颜色会随电压的变化而变化，如图丙表格所示。

请回答下列问题：
（1）这种LED手电筒正常工作时的总电流为多少?
（2）图乙是一个LED与50Ω的定值电阻R串联，已知电源电压为4.2V保持不变，闭合开关S，毫安表（为读数更精确的电流表）的读数为20mA，通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？
（3）若图乙中，闭合开关S，R的实际功率为0.08W，求此时LED灯通电10min消耗的电能是多少焦耳?

小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构（如图甲）、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭牌（如图丙），电路原理图可等效成图乙。下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态。请你帮小明解决下列问题：

工作时间（min）	0 ~ 1	1~ 5	5 ~ 6	6 ~ 10
工作状态	粉碎打浆	加热	粉碎打浆	加热

（1）豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？
（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？
（3）小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2000r/kW·h”字样的电能表转盘在3min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响）

某商厦每层楼高3m，小明看到工作人员将360kg的货物在一楼放入载货电梯内，闭合开关，仅用25s的时间，便将货物运到六楼，小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣，他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及工作电路如图所示，电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的，电动机线圈电阻为2.4Ω，电梯厢（含动滑轮）的质量140kg，提升上述货物时电流表的示数为20A，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，请解答下列问题（g取10N/kg）：

（1）匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大？
（2）电梯工作时消耗的总电能是多少？
（3）电动机工作时的效率多大？

如图甲是用来焊接自来水管的塑料热熔器，通电后，加热头发热，使需对接的塑料水管的两头熔化，将它们对接，紧压在一起，冷却后就可以焊接成一根水管了，其电路部分如图乙所示，S₁是手控开关，S₂为温控开关，ND为指示灯，R₁是限流电阻，R₂和R₃为电热丝，表是它的术参数．

产品名称	便携式自动控温式PPR/PP•R塑料管材
型号	20-32MM（配Φ20、Φ25、Φ32模头）
环境温度	-20℃-50℃
额定电压	220V
加头温度	260±5℃
功率	加热状态电热丝功率：1000W 保温状态电丝功率：250W
安全指标	绝缘电阻不小于1MΩ

请解答下列问题：
（1）若指示灯ND用“3V 10mA”的发光二极管，则限流电阻R₁的阻值多大才能使指示灯正常发光？
（2）电热丝R₂的阻值多大？
（3）当环境温度是20℃时，熔化1kg的PVC塑料需要吸收10⁶J热量，此时塑料热熔器的效率为90%．某次熔接需要熔化90g的PVC，在塑料热熔器正常工作情况下需要加热多长时间？

如图是一款冬夏两用风机的工作原理图，工作时可以吹出热风或凉风．其热风档的额定功率为616W．

（1）当开关拨至图中位置“1”时，风机吹出的是热风还是凉风？
（2）若某次仅将该风机接入电路，风机正常工作并吹出凉风，观察到5min内规格为3000r/（kW•h）的电能表转过22圈，求风机凉风档的额定功率．
（3）求电热丝的阻值.

某同学家安装了一台太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，铭牌如下，求：

额定电压220V	容积100L
额定电压1650W	频率50HZ

 
（1）太阳能热水器贮满水，水温从15℃升高到55℃时，需要吸收多少热量？
（2）用电加热时，热水器正常工作时的电流有多大？
（3）贮满水的热水器，阴天里要使水温从15℃升高到55℃，其中55%的热量是由电来辅助提供的，则热水器正常工作时需电加热多长时间？(不计热量损失)

小明家电热水器的简化电路图如图所示，S_l是手动开关，置于热水器水箱外部；S₂是温控开关，置于热水器水箱内部，当水温低于40℃时自动闭合，达到40℃时自动断开；R₁和R₂均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关S_l，电热水器开始工作。电热水器部分参数如表所示。

(1)电热丝R₁的阻值是多少？
(2)加热时流过电热丝R₂的电流是多少？
(3)假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50 mln，则电热水器的效率是多少？【水的比热容为4.2×l0³ J/(kg·℃)，ρ_水=1.0×10³ kg／m³】

如图甲所示小明家新买了一台电火锅，足不出户就能吃到美味的火锅，图乙所示为该电火锅的铭牌。（不计温度对电阻的影响）求：

（1）该电火锅正常加热时的电阻？
（2）图丙是电火锅加热部分的简化电路图，其中R₁、R₂均为电火锅内部的发热电阻，S₂为加热保温自动切换开关，求R₂的电阻是多少？
（3）某天用电高峰期小明观察到，此电火锅单独加热使用1min，家里电能表（600r/kwh）的转盘转了10r，此时实际电压为多少？