第十八章電功率計算題.doc

1（09綿陽）現(xiàn)代生物醫(yī)學研究使用的細菌培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度需要精確測控，測控的方法之一是用熱敏電阻來探測溫度。如圖甲所示的電路，將熱敏電阻Ro置于細菌培養(yǎng)箱內(nèi)，其余都置于箱外。這樣既可以通過電流表的示數(shù)來表示箱內(nèi)溫度，又可以通過電壓表的示數(shù)來表示箱內(nèi)溫度。已知該電路中電源電壓是l2 V，定值電阻R的阻值是200 。熱敏電阻Ro的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示。求：(1)當培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度降低時，電流表的示數(shù)如何變化？ (2)當培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度為40時，電壓表的示數(shù)是多大？(3)已知電流表的量程是0 30 mA，電壓表的量程是08 V，則此電路能夠測量的最高溫度是多大？此時熱敏電阻Ro消耗的電功率是多大？2（09河北）小明學了家庭電路知識后，利用電能表和秒表測量家中電熱水器的實際功率。他的做法是：打開標有“220V 1210W”的熱水器，關(guān)掉家里的其他用電器，測得電能表（標有“1800r/Kwh”）的鋁盤轉(zhuǎn)過200轉(zhuǎn)所用的時間是400s。（熱水器電熱絲的阻值不變）求：（1）熱水器的實際功率。（2）通過熱水器的電流。（3）圖19是小明家的供電線路。已知此時供電站輸出的電壓是220V，則供電站距他家多遠？（已知每千米導線的電阻為5）5 (09雅安）小剛同學家有一臺電熱水器，銘牌如下表所示。根據(jù)銘牌所提供的信息，求：（1）該電熱水器電熱絲正常工作時的電阻是多大？（2）（2分）電熱水器正常工作持續(xù)45min產(chǎn)生的電熱是多少焦？ （3）若夏天用電高峰時家庭電路的實際電壓只有198V，不考慮電熱絲電阻隨溫度的變化，則電熱水器在用電高峰時的實際功率為多少？（2分）3 (09福州）（8分）如圖15所示是小明家的電熱水壺及銘牌，他用該電熱水壺將1.5kg的水從20加熱到100。、（1）水吸收的熱量是多少？ c水 = 4.2103J/（kg）（2）若電熱水壺正常工作，且產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，需要加熱多少時間？（3）若電熱水壺實際加熱時間大于上述計算的加熱時間，可能的原因有那些？（寫出兩種）答案：25解：（1）Q吸 c水m（t2t1） 4.2103J/(kg)1.5kg（10020）5.04105J （2）電熱水壺正常工作 P = P額 = 1500W 又W = Q放 = Q吸 = 5.04105J t = = = 336s （2）原因可能是： 電熱水壺產(chǎn)生的熱量沒有全部被水吸收 電熱水壺實際工作電壓小于額定電壓6（09威海）（8分）電磁爐是一種新型灶具，爐子的內(nèi)部有一個金屬線圈，當電流通過線圈時會產(chǎn)生磁場，這個變化的磁場又會引起電磁爐上面的鐵質(zhì)鍋底產(chǎn)生感應電流（即渦流），渦流使鍋體及食物的溫度升高，所以電磁爐煮食的熱源來自于鍋具本身。小明在探究“家用電器”的綜合實踐活動中，以家里的電磁爐為觀察研究對象，在表中記錄了有關(guān)數(shù)據(jù)。觀察對象有關(guān)記錄和相關(guān)活動觀察電磁爐銘牌U額220VP額2KW觀察電能表銘牌220V 10(40)A 50Hz 2000r/(kwh)用電磁爐加熱m=1kg、初溫t=25的水關(guān)閉家里其它用電器，只將電磁爐接入電路中工作，觀察電能表，表盤在2.5min內(nèi)轉(zhuǎn)了150r，此時用溫度計測得的水溫為85請你解答下列問題：（1）加熱2.5min水所吸收的熱量是多少？水的比熱容為4.2103J/(kg)（2）電磁爐工作2.5min消耗的電能是多少？比較（1）（2）兩問的結(jié)果，說明了什么問題？（3）電磁爐的實際功率是多少？請你將求解結(jié)果與表中的額定功率進行比較，發(fā)現(xiàn)了什么問題？并解釋原因。答案：（1）水吸收的熱量2.52105J（2）消耗的電能2.75105J電磁爐消耗的電能大于水吸收的熱量，說明電磁爐產(chǎn)生的熱量有一部分被鍋體吸收（水吸收的熱量小于電磁爐消耗的電能，有電能消耗在鍋體上）（3）電磁爐的實際功率1800W。P實P額，電磁爐兩端的實際電壓小于額定電壓。9（09安順）（10分）某中學為解決同學們的飲水問題，新購置了一批臺式飲水機，其銘牌如下表所示圖12 是飲水機的電路圖，S是用感溫材料制造的溫控開關(guān)，R1是電阻，R2是供加熱的電阻絲分析電路圖可知，當S接通時，飲水機處于加熱狀態(tài)，當S斷開時處于保溫狀態(tài)。 (1）在加熱狀態(tài)下，飲水機正常工作時電路中的電流是多大？(2）正常工作時該飲水機將熱水罐中0.6kg，l8的水加熱到93，用時6min。用這些數(shù)據(jù)及題目中的信息，計算熱水罐中的水吸收的熱量和該飲水機加熱狀態(tài)時的效率。C水=4.2103J /(kg)（4分）(3）如果要使飲水機在保溫狀態(tài)時的功率是加熱狀態(tài)時的一半，則R1與R2的比值應是多少？12 (09安溪)電視機可以用遙控器關(guān)機而不用斷開電源，這種功能叫做待機功能。這一功能雖給人們帶來了方便，但電視機在待機狀態(tài)下仍然要消耗電能卻鮮為人知。例如，小明家的一臺彩色電視機的待機功率大約是l0W。假如他家每天平均看4 h電視，看完電視后總是用遙控器關(guān)機而不斷開電源。試計算：(1)小明家因這臺電視機待機一年（按365天計）浪費的電能是多少?(2)如果這些電能全部用來燒水，可以將多少l5的水加熱到40?如果小明同學洗一次澡需要50 kg、40的水，這些水可供他洗多少次澡?(3)請你就電視機待機功能的正確使用方法提出建議。14（09河南）在“家電下鄉(xiāng)”活動中，小剛家買了一臺微渡爐。(1)他觀察電源線插頭的三個腳，如圖18所示，知道其中稍長些的腳E是把微渡爐的外殼與地線相連接，而且腳E稍長一些可保證在插入插座和拔出插座時更安全原因是插人插座時外殼先接地線，拔出插座時外殼后脫離地線.(2)微波爐說明書中的銘牌如下表所示，在使用最大加熱功率加熱時，家庭電路中干路電流增加多少呢?請你幫小剛計算。(3)小剛對銘牌中加熱效率大于92有點懷疑，他動手進行了測量。他用容積是250mL的廢礦泉水瓶裝滿20的自來水，倒入專用塑料杯中，放入微波爐中用最大加熱功率加熱lmin，取出后測得溫度為78C。請你計算這臺微渡爐的加熱效率。C水=4.2 x103J(kg)（4）我國出臺了一系列有關(guān)“家電下鄉(xiāng)”的政策，其中對購買高能效、低能耗的家電產(chǎn)品實行政府財政補貼，就國家這一政策對能源與社會發(fā)展帶來的影響，發(fā)表你的看法。我國的能源消耗以化石能源為主，鼓勵使用高效家電產(chǎn)品，可有效提高能源利用率，實現(xiàn)節(jié)能減排，保護環(huán)境，促進社會可持續(xù)發(fā)展。2（09江蘇）下表為一臺電烤箱的銘牌，其內(nèi)部簡化電路如圖所示，R1和R2均為電熱絲求：（1）電烤箱在高溫擋正常工作10min所消耗的電能；（2）電路中R1的阻值；（3）電烤箱在低溫擋正常工作時，電路中的電流和R1的功率答案3（09襄樊）李佳同學家里的電熱飲水機有加熱和保溫兩種狀態(tài)，這兩種狀態(tài)輪流工作，完全由溫控開關(guān)S0自動控制：當膽內(nèi)水的溫度被加熱到90時，加熱狀態(tài)就停止而進入保溫狀態(tài)；當膽內(nèi)水的溫度降到60時，加熱狀態(tài)就啟動。圖12是該飲水機的電路原理圖。李佳同學通過觀察還發(fā)現(xiàn)：當膽內(nèi)裝有1千克水時，飲水機的加熱狀態(tài)每次只啟動5分鐘就停止。問：(1)溫控開關(guān)S0在何種狀態(tài)(斷開或閉合)時，飲水機處在保溫狀態(tài)?這時飲水機的電功率是多少?(2)在加熱狀態(tài)中，飲水機把電能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率是多少? 已知水的比熱容為4.2103J(kg)4（09朝陽）某種型號的電烤箱有高、中、低三個檔位的發(fā)熱功率。圖12是其內(nèi)部簡化電路圖，開關(guān)S1可分別與觸點a、b接觸。已知：R1= 60，R2 =120，電源電壓為220V。 (1)當S1與a接觸、S2閉合時，通過電熱絲的總電流是多少？ 此種接法屬電烤箱的什么檔位？ (2)求電烤箱處于另兩個檔位時發(fā)熱功率的比值是多少？2 (09湛江）電吹風是現(xiàn)代家庭的常用電器如圖17甲所示是電吹風的電路原理圖，R是電熱絲，M是帶動風扇轉(zhuǎn)動的電動機，湛江三角牌某型號電吹風的主要技術(shù)參數(shù)如圖17乙所示：(1)當只閉合S1時，電吹風正常工作，通過電動機的電流為多大?(小數(shù)點后保留兩位)(2) 當同時閉合S1、S2時，電吹風正常工作，5min內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量是多少?(3) 小明家的電能表如圖17丙所示，當小明家只有電吹風正常工作并且吹熱風時，半小時電能表的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)多少圈？（4）小明家的電壓很不穩(wěn)定，當電吹風接入實際電壓為198V的電路，吹熱風時電熱絲R的實際功率為多少?1 (09莆田)使用太陽能汽車是開發(fā)新能源的途徑之一。有一款太陽能汽車，太陽光照射到該車電池板上的總功率為8103W時，電池產(chǎn)生的電壓是120V，該電壓對車上電動機提供的電流是10A。問： (1)此時電動機每分鐘消耗的電能是多少焦耳? (2)電動機線圈的電阻為4，這種情況下，太陽能汽車將太陽能轉(zhuǎn)化為電動機機械能的效率多大?(機械摩擦忽略不計)(3)使用太陽能有許多優(yōu)點，但也有不足之處。請你寫出使用太陽能的優(yōu)點和不足之處各一點。答案（1）W電7.2104J（2）P電1200WP熱400WP機械800W10 (3)優(yōu)點：清潔無污染；取之不盡，用之不竭；不受地域限制等。缺點：能量密度?。谎b置占用面積大；成本高；效率低；獲取能量受四季、晝夜、陰晴條件限制等。 (答出一點即可得分)5、使用電烙鐵焊接元件，有時為了省電和避免烙鐵頭太熱而不宜沽錫，通過控制開關(guān)使電路具有以下特點：在暫不焊接時，電烙鐵處于保溫狀態(tài)，需焊接時，能很快達到焊接溫度。已知電源電壓是220V，電烙鐵的內(nèi)部電路如圖所示。開關(guān)S接在a點時，電烙鐵的電功率P1為100W。開關(guān)接b點時，電烙鐵的電功率為P2。問：(1)電烙鐵處于保溫狀態(tài)時，開關(guān)S接在哪點? (2)若P14P2，電阻絲R1、R2的電阻各是多大?8、(2007泰州市)每個家庭都有需要照明燈泡，目前市場上既有白熾燈，又有電子節(jié)能燈，究竟選擇哪一種好呢？某中學“STS”研究小組的同學進行了調(diào)查，了解到在正常工作時， 60W的白熾燈與11W的電子節(jié)能燈的發(fā)光效果相當，他們收集了有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：額定電壓（V）額定功率（W）壽命（h）售 價(元/只)電費(元/度）白熾燈2206010001505電子節(jié)能燈2201150001805（1）已知220V 60W”的白熾燈，在常溫下燈絲的電阻約80。請計算該白熾燈剛開始工作時的電功率。根據(jù)計算的數(shù)據(jù)分析，說說白熾燈不宜頻繁開閉的原因是什么？（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，若以節(jié)能燈使用到壽終正寢時間計算，60W白熾燈和11W節(jié)能燈的成本加電費分別是多少？從“經(jīng)濟” 角度考慮，你會選擇哪種燈泡？（3）白熾燈工作時的能量轉(zhuǎn)換如圖所示，請你設(shè)計一個實驗來比較白熾燈與節(jié)能燈的效率。（從實驗器材、操作步驟、現(xiàn)象與結(jié)論三方面簡述你的設(shè)計方案） 9、(2007山東省)有一種電能輔助式太陽能熱水器，晴天時它接收太陽能的真空鍍膜管的總有效面積約為1.2m2，能將接收的太陽能的40轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能；陰雨天時用電加熱，電熱管上標有“220V 1500W”。晴天時，用太陽能加熱，每年6、7月份某地區(qū)向著陽光的地方平均1m2的面積在1h內(nèi)得到4.2106J的太陽能，如果每天接收太陽能的時間以10h計算，可以將100kg、初溫為20的水加熱到多少攝氏度?水的比熱容c=4.2103J(kg)陰雨天時需用電加熱，如果所消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，熱水器在額定電壓下工作時，將上述同樣質(zhì)量、初溫的水加熱到同樣的溫度需多長時間?10、(2007泰州市)飲水機是一種常用的家用電器，其加熱水槽部分工作原理電路圖如圖23所示，其中S是一個溫控開關(guān)，R1為電加熱管，當飲水機處于加熱狀態(tài)時，水被迅速加熱，達到預定溫度時，S自動切換到另一處于保溫狀態(tài)。請回答下列問題：（1）A、B是兩種不同顏色的指示燈。如果用紅色表示正在對水加熱，黃色表示保溫， 請標明指示燈的顏色，應該是A為 色，B為 色。（2）若飲水機加熱時加熱管的功率為550W，而保溫時加熱管的功率為88W，求電阻R2 出水口R2220VBASR1圖22的阻值（不考慮溫度對阻值的影響，且不計指示燈的阻值）。（3）若加熱水槽儲水1.0kg，將其從初溫20加熱到100，加熱管的熱效率為90%，試計算出加熱需要多少時間？10.（08山東臨沂）張宇同學家的浴室新安裝了一臺可供冬季取暖和照明的電器，俗稱“浴霸”，如圖甲所示。它的簡化電路圖如圖乙所示，其中L為標有“220V40W”照明燈，L1、L2、L3、L4均為標有“220V300W”的紅外線取暖燈。問：（1）照明燈正常工作時通過燈絲的電流是多少？（2）通常在洗浴前10min只閉合開關(guān)S1、S2開啟紅外線取暖燈給浴室預熱，問在這10min內(nèi)“浴霸”消耗的電能是多少？11.（08山東聊城）小明的新家想安裝一臺無水箱式電熱水器，這種電熱水器當有冷水流過它時，就能達到要求的溫度而立即從噴頭流出供淋浴。已知冷水溫度為15，淋浴所需熱水溫度為40，電熱水器一分鐘流出熱水的質(zhì)量約為4Kg，水的比熱容為4.2103J/（Kg）. (1)將質(zhì)量為4 Kg溫度為15的冷水，加熱到淋浴所需要的溫度，水吸收的熱量是多少？（2）如果不考慮熱損失，無箱式熱水器的電功率至少多大才能滿足淋浴的要求？12（08山東聊城）一傳感器(可以看作一純電阻)上標有”3V，0.9W“字樣，為了檢測它的電學性能，設(shè)計了如圖所示的電路，將它與滑動變阻器串聯(lián)，滑動變阻器上標有”10，1A“字樣。（1）為確保電路安全，請計算在 a 、b間所加電壓的最大值。（2）如果a 、b間加4.5V的電壓，要使傳感器正常工作，滑動變阻器接入電路的電阻多大？整個電路消耗的功率多大？13.（08山東省）電熱飲水機有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)(由機內(nèi)溫控開關(guān)Se自動控制),從說明書上收集到如下數(shù)據(jù)及圖12所示的電路原理圖(1)請分析說明溫控開關(guān)Se斷開時,飲水機處于哪種工作狀態(tài)?(2)求電R的阻值。求電熱飲水機在加熱狀態(tài)下的工作電流。15.（08四川攀枝花）電吹風是現(xiàn)代家庭的常用電器。如圖甲所示是電吹風的電路原理圖，R是電熱絲，M是帶動風扇轉(zhuǎn)動的電動機，某電吹風的主要技術(shù)參數(shù)如圖乙所示：(1)當只閉合S1時，電吹風正常工作lmin消耗的電能是多少J?(2)當同時閉合S1、S2時，電吹風正常工作，通過R的電流為多大?(3)當電吹風正常工作并且吹熱風時，1min內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量是多少J?17.(08云南省)電動自行車既環(huán)保又節(jié)能，深受城市居民喜愛。下表是小王同學的電動自行車的有關(guān)數(shù)據(jù)。電動自行車自重m電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率工作電壓UV行駛速度v(kmh-1)騎車人質(zhì)量為50 時的平均阻力fN4075363620 小王質(zhì)量為50kg，從學校勻速回到家用時20min，距離為5.4km。根據(jù)相關(guān)信息求小明回家過程中：（1）電動自行車速度大?。唬?）電動自行車牽引力所做的功；（3）電動自行車消耗的電能。18.(08云南省)有一種“壓力測量儀”，其測量部分的原理如圖8甲所示，由壓敏電阻R(電阻值隨所受壓力變化而變化)、數(shù)字式儀表P(電阻可忽略不計)、滑