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文檔簡介
1、生活中用電器的電功率計算題1、在一把質量為500g的鋁質電熱水壺中,裝有2kg水,用這把電水壺把20的水加熱到100,若該電水壺的熱效率為80,問燒開這壺水需要消耗多少電能?已知C鋁0.88×103J/(kg·),C水4.2×103J/(kg·)2、用電飯鍋的工作原理如圖所示,當開關S閉合或斷開時可以實現電飯鍋的加熱或保溫狀態。已知電飯鍋在一種狀態下的總功率為100W,在另一種狀態下總功率為800W,且R1、R2的阻值不隨溫度變化,求(1)加熱時的電流(2)R1和R2的阻值 (3)保溫時R1的功率。3、一天,小明放學回家看電視,看完后,把遙控器一摁,電視
2、關了。他發現電視機上還有一個指示燈亮著(此時,電視機處于待機狀態)。于是他想:這時電視機是否還在消耗電能呢?一次,乘父母出差,他設計了如下方案進行探究:讓電視機處于待機狀態,然后拔掉其它所有電器的插頭或關掉開關,記下時間和家中電能表的讀數;去奶奶家住了兩天后回到家中,再記下此時的時間和電能表的讀數。記錄數據如右表。問:時 間電能表示數/千瓦時4月6日上午8:00115.84月8日上午10:00116.3(1)在小明外出這段時間里,他家的電視機消耗的電能是千瓦時。(2)通過實驗,小明得到的結論是:電視機在待機狀態時。(3)小明家電視機在待機狀態下電功率是多少?(4)據估計,我市電視機在待機狀態下
3、消耗的電能一年有近6000千瓦時,令人驚醒。要顯著降低電視機的這種電能的消耗,你認為可以采取哪些方法?4、圖16是SD-600全自動豆漿機的結構示意圖,下表是銘牌。額定電壓 220V電機功率 260W額定頻率 50Hz干豆容量 60±5g電熱功率 600W外形尺寸 215×190×347mm制漿過程:先將90g泡好的黃豆裝入濾杯內,再往制漿杯內加入1000mL的水第一步 加熱 接通電源,加熱管開始加熱,加熱6min杯內水溫升至80;第二步 打漿 加熱停止,電機開始打漿,按工作lOs停8s方式循環,經12min停止;第三步 再加熱 打漿結束后,加熱管繼續加熱,加熱3
4、min豆漿由80升溫至100 根據以上信息計算: 在“第三步再加熱”的過程中,豆漿吸收的熱量(設豆漿與水的比熱容等);豆漿機在“加熱打漿再加熱”的全過程中,共消耗的電能5、小明家的太陽能熱水器,可以貯水100kg ,天氣好時,吸收太陽幅射能可以使水溫升的足夠高;陰雨天可用電輔助加熱,它的電加熱棒的額定電壓是220V,額定功率是2000W,(1)若在陽光的照射下,100kg的水溫度從20OC上升至50OC吸收的太陽的熱量是多少?(水的比熱c=4.2×103J/(kg.OC)(2)若在陰雨天僅用電熱棒在額定電壓下將這些水加熱,使之升高相同的溫度,需要多長時間?(假設消耗的電能全部轉化為水
5、吸收的內能)(3)實際上用電加熱時間需要2h,請你寫出產生這種現象的兩個原因。6、某物理興趣小組設計并制作了一臺恒溫箱設計要求箱內安裝一根電熱絲,在采用220V恒定電壓供電的情況下,電熱絲每秒向箱內提供1000J的熱量(設電能全部轉化為內能)恒溫箱組裝好后,經測量發現該電熱絲實際每秒供熱1210J(設電熱絲的電阻不隨溫度改變) 問:(1)電熱絲的阻值是多少?(2)為了使電熱絲供熱達到設計要求,在不改變電熱絲阻值及電源電壓的條件下,應在箱外怎樣連接一個電阻元件?(3)所連接的電阻元件的阻值皂多少?7、小明在國外的姑姑首次回國探親時,給小明帶了一個旅行電熱壺,但小明發現家庭電路中不能直接使用這個電
6、熱壺的英文和中文銘牌如下: RATED VOLTAGE 110V RATED POWER 500W VOLUME 1L 額定電壓 110V 額定功率 500W 容 積 1L(1)請問該電熱壺為什么不能直接使用?(2)請你設計一種不改造電熱壺而又能正常使用的方法(簡要論述)(3)請計算該電熱壺正常工作5min消耗的電能是多少J?8、電烙鐵使用前需要一定的預熱時間,因而若暫時不用也要接在電源上,這樣既費電又會造成烙鐵頭氧化而不易沾錫。小明將一把標有“220V 55W”的電烙鐵與一只燈泡(燈絲在預熱狀態下的電阻為495)連接成如圖17所示的電路。斷開S,電烙鐵處于預熱狀態;閉合S,電烙鐵很快達到焊接
7、溫度。求:(1)預熱狀態下電烙鐵消耗的功率為多少瓦?(2)預熱狀態下整個電路消耗的功率是電烙鐵正常工作時消耗功率的百分之幾?LR220V圖169、如圖16所示是小明同學安裝的家用調光臺燈電路圖,燈泡上標有“PZ22040”字樣,滑動變阻器的最大阻值為1210,求:(1)該燈泡正常發光時的電阻和電流;(2)燈泡兩端的最小電壓;(3)臺燈功率的調節范圍(不計溫度對燈絲電阻的影響)10、在初三級物理綜合實踐活動中,小明自制了亮度可調節的小臺燈,其電路圖及燈泡規格圖1418如圖所示.(1)調節開關從觸點O依次轉動到3的過程中,燈泡的亮度將如何變化?(2)假設燈泡電阻為R1,且不因溫度而發生變,如果調節
8、開關轉到觸點3時,燈泡的實際功率是多大?11、一批臺式溫熱飲水機,其銘牌如下表所示,右圖是飲水機簡化電路的示意圖。S是用感溫材料制造的溫控開關,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,飲水機處于如熱狀態;當S斷開時,飲水機處于保溫狀態。(C水=4.2×103J/(kg.OC)(1)在加熱狀態下,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、18OC的水加熱至93OC,用時6min,用這些數據及題目中的信息,計算該飲水機加熱狀態時的效率。12、圖7是額定電壓為220V的理發用電吹風的典型電路其中電熱絲通電后可以發熱,電動機通電
9、后可以送風,正常工作時:(1)要送熱風,選擇開關應放在 間(填"AB”、“BC”或“CD')(2)已知電動機的額定功率是120W,,當送冷風時,通電5min,電流所做的功是多少?(3)如果電熱絲電阻是55,當送熱風時,電路消耗的總功率是多少?13、右表是小明家新買的電冰箱銘牌上的部分數據.小明所在地區每度電按0.4元收費,正常使用這臺電冰箱30天,消耗的電能是多少焦?應付的電費是多少元?冷凍室容積 86L 冷藏室容積 120L 額定電壓 220V 額定頻率 50Hz 輸入總功率 125W 耗電量 0.55kw·h/24h 14、如圖甲所示為現在家庭、賓館常用的無線電
10、水壺(一種在倒水時導線脫離,用電加熱的方便水壺),圖乙是該電水壺的銘牌。 15、某同學用這種電水壺燒開水,他將水放至最大水量,測得水的溫度是18,通電5分50秒,水燒開(在一個標準大氣壓下)。試通過計算,回答下面的問題:(1)算一算此電水壺正常工作時的電流。(2)該電水壺電熱絲的電阻多大?(3)現測得電源電壓為210伏,算一算此電水壺工作的效率。(4)為了測定該無線電水壺的效率,你應該準備哪些實驗器材?16、某工廠欲設計一種高、中、低溫三檔的家用電火鍋,要求低溫發熱功率為200W,其發熱體電阻絲如圖所示,A、B、C為三個接線柱,B是電阻絲中點的接線柱,請你幫助該廠完成下列工作:(1)說明各檔位
11、的連線方法(文字表述、畫圖完成均可)(2)分別算出高、中溫兩檔的發熱功率。(3)設計一份該電火鍋的產品銘牌。生活中用電器的電功率計算題答案1、在一把質量為500g的鋁質電熱水壺中,裝有2kg水,用這把電水壺把20的水加熱到100,若該電水壺的熱效率為80,問燒開這壺水需要消耗多少電能?已知C鋁0.88×103J/(kg·),C水4.2×103J/(kg·)解:水與壺吸收的熱量 Q(c鋁m鋁c水m水)t(0.88×0.54.2×2)×103×807.072×105(J) 消耗的電能WQ/=(7.072
12、15;105)/0.88.84×105(J)2、用電飯鍋的工作原理如圖所示,當開關S閉合或斷開時可以實現電飯鍋的加熱或保溫狀態。已知電飯鍋在一種狀態下的總功率為100W,在另一種狀態下總功率為800W,且R1、R2的阻值不隨溫度變化,求(1)加熱時的電流(2)R1和R2的阻值 (3)保溫時R1的功率。33、一天,小明放學回家看電視,看完后,把遙控器一摁,電視關了。他發現電視機上還有一個指示燈亮著(此時,電視機處于待機狀態)。于是他想:這時電視機是否還在消耗電能呢?一次,乘父母出差,他設計了如下方案進行探究:讓電視機處于待機狀態,然后拔掉其它所有電器的插頭或關掉開關,記下時間和家中電能
13、表的讀數;去奶奶家住了兩天后回到家中,再記下此時的時間和電能表的讀數。記錄數據如右表。問:時 間電能表示數/千瓦時4月6日上午8:00115.84月8日上午10:00116.3(1)在小明外出這段時間里,他家的電視機消耗的電能是千瓦時。(2)通過實驗,小明得到的結論是:電視機在待機狀態時。(3)小明家電視機在待機狀態下電功率是多少?(4)據估計,我市電視機在待機狀態下消耗的電能一年有近6000千瓦時,令人驚醒。要顯著降低電視機的這種電能的消耗,你認為可以采取哪些方法?解(1)15;(2)要消耗電能; (3)(4)從使用方面考慮,看完電視后及時關掉電視機上的電源開關(或拔掉電源插頭),而不用遙控
14、器“關機”;從制造方面考慮,要改進設計,提高技術,使電視機的待機耗電減少。 4、圖16是SD-600全自動豆漿機的結構示意圖,下表是銘牌。額定電壓 220V電機功率 260W額定頻率 50Hz干豆容量 60±5g電熱功率 600W外形尺寸 215×190×347mm制漿過程:先將90g泡好的黃豆裝入濾杯內,再往制漿杯內加入1000mL的水第一步 加熱 接通電源,加熱管開始加熱,加熱6min杯內水溫升至80;第二步 打漿 加熱停止,電機開始打漿,按工作lOs停8s方式循環,經12min停止;第三步 再加熱 打漿結束后,加熱管繼續加熱,加熱3min豆漿由80升溫至10
15、0 根據以上信息計算: 在“第三步再加熱”的過程中,豆漿吸收的熱量(設豆漿與水的比熱容等);豆漿機在“加熱打漿再加熱”的全過程中,共消耗的電能(1)500Pa。(2)。(3)。5、小明家的太陽能熱水器,可以貯水100kg ,天氣好時,吸收太陽幅射能可以使水溫升的足夠高;陰雨天可用電輔助加熱,它的電加熱棒的額定電壓是220V,額定功率是2000W,(1)若在陽光的照射下,100kg的水溫度從20OC上升至50OC吸收的太陽的熱量是多少?(水的比熱c=4.2×103J/(kg.OC)(2)若在陰雨天僅用電熱棒在額定電壓下將這些水加熱,使之升高相同的溫度,需要多長時間?(假設消耗的電能全部
16、轉化為水吸收的內能)(3)實際上用電加熱時間需要2h,請你寫出產生這種現象的兩個原因。解:Q=mct=100×4200×(50-20) =1260kJ t=Q/W=1260000/2000=630秒=10.5分鐘 6、某物理興趣小組設計并制作了一臺恒溫箱設計要求箱內安裝一根電熱絲,在采用220V恒定電壓供電的情況下,電熱絲每秒向箱內提供1000J的熱量(設電能全部轉化為內能)恒溫箱組裝好后,經測量發現該電熱絲實際每秒供熱1210J(設電熱絲的電阻不隨溫度改變) 問:(1)電熱絲的阻值是多少?(2)為了使電熱絲供熱達到設計要求,在不改變電熱絲阻值及電源電壓的條件下,應在箱外怎
17、樣連接一個電阻元件?(3)所連接的電阻元件的阻值皂多少?解:設電熱絲的阻值為R0根據Q=I2Rt和I=U/R得:串聯一個電阻。設串聯電阻的阻值為R,若按設計要求向恒溫箱內每秒供熱1000J,則加在電熱絲R0的電壓應為U0此時串聯電阻R上的兩端電壓UR=U-U0=220V-200V=20V則通過電路及電阻R的電流7、小明在國外的姑姑首次回國探親時,給小明帶了一個旅行電熱壺,但小明發現家庭電路中不能直接使用這個電熱壺的英文和中文銘牌如下: RATED VOLTAGE 110V RATED POWER 500W VOLUME 1L 額定電壓 110V 額定功率 500W 容 積 1L(1)請問該電熱
18、壺為什么不能直接使用?(2)請你設計一種不改造電熱壺而又能正常使用的方法(簡要論述)(3)請計算該電熱壺正常工作5min消耗的電能是多少J?解:(1)因為該電熱水壺的額定電壓為110V小于我國家庭電路220V的電壓,所以不能直接使用。(2)將一個阻值適當的電阻與電熱壺串聯后接入家庭電路中使它正常工作。(或串聯一個電器使用電熱壺正常工作)(3)W=Pt=500W×300s=1.5×105J8、電烙鐵使用前需要一定的預熱時間,因而若暫時不用也要接在電源上,這樣既費電又會造成烙鐵頭氧化而不易沾錫。小明將一把標有“220V 55W”的電烙鐵與一只燈泡(燈絲在預熱狀態下的電阻為495
19、)連接成如圖17所示的電路。斷開S,電烙鐵處于預熱狀態;閉合S,電烙鐵很快達到焊接溫度。求:(1)預熱狀態下電烙鐵消耗的功率為多少瓦?(2)預熱狀態下整個電路消耗的功率是電烙鐵正常工作時消耗功率的百分之幾?解: I額 =P額/U額 = 55W/22V= 0.25A RL = U額2/P額 =( 220V ) 2/55W =880 S斷開時,R與RL串聯,R = RL I= U/( R + R L) = 0.5 I額 P= I 2R = 0.25 P額=0.25×55W = 13.75W答: 電烙鐵正常工作時的電流為0.25A;預熱狀態下的功率為13.75W。LR220V圖169、如圖
20、16所示是小明同學安裝的家用調光臺燈電路圖,燈泡上標有“PZ22040”字樣,滑動變阻器的最大阻值為1210,求:(1)該燈泡正常發光時的電阻和電流;(2)燈泡兩端的最小電壓;(3)臺燈功率的調節范圍(不計溫度對燈絲電阻的影響)解:1):燈泡正常發光時U=220v 因此I=P/U=40/220=0.18(A) 再根據歐姆定律R=U/I=1210(歐姆) (2):滑動變阻器的最大阻值為1210歐,燈泡的電阻為1210歐姆,得:燈泡的最小 電壓為:1210×220/(1210+1210)=110(v) (3):燈泡的電壓為110V時,它的實際功率:P=110×220/(1210
21、+1210)=10(W)10、在初三級物理綜合實踐活動中,小明自制了亮度可調節的小臺燈,其電路圖及燈泡規格圖1418如圖所示.(1)調節開關從觸點O依次轉動到3的過程中,燈泡的亮度將如何變化?(2)假設燈泡電阻為R1,且不因溫度而發生變,如果調節開關轉到觸點3時,燈泡的實際功率是多大?解:(1)由公式PL實 =(UL實)2/(RLRx)可知燈泡的亮度將逐漸變暗(2)調節開關轉到觸點3時,R1、R2、R3和RL串聯,所以 總電阻:R總=RLR1R2R3=2 RL由公式P =(U)2/R可求得:燈泡的電阻:RL=(UL額)2/ PL額=(12v)2/24w = 6此時電路總電阻:R總 =2 RL
22、= 6×2 =12根據公式:I = U / R得:通過燈泡的電流:I = U電/ R總 = 12 v/12 = 1A燈泡的實際功率:PL = IL 2 RL = (1A)2×6 = 6 w11、一批臺式溫熱飲水機,其銘牌如下表所示,右圖是飲水機簡化電路的示意圖。S是用感溫材料制造的溫控開關,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,飲水機處于如熱狀態;當S斷開時,飲水機處于保溫狀態。(C水=4.2×103J/(kg.OC)(1)在加熱狀態下,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、18OC的水加熱至9
23、3OC,用時6min,用這些數據及題目中的信息,計算該飲水機加熱狀態時的效率。12、圖7是額定電壓為220V的理發用電吹風的典型電路其中電熱絲通電后可以發熱,電動機通電后可以送風,正常工作時:(1)要送熱風,選擇開關應放在 間(填"AB”、“BC”或“CD')(2)已知電動機的額定功率是120W,,當送冷風時,通電5min,電流所做的功是多少?(3)如果電熱絲電阻是55,當送熱風時,電路消耗的總功率是多少?解:(1)B 使A、B并聯的位置(2)W=Pt=120W×8×60s=5.76×10的4次方J R=U2/P總
24、-Pm=(220V)2/560W-120W=11013、右表是小明家新買的電冰箱銘牌上的部分數據.小明所在地區每度電按0.4元收費,正常使用這臺電冰箱30天,消耗的電能是多少焦?應付的電費是多少元?冷凍室容積 86L 冷藏室容積 120L 額定電壓 220V 額定頻率 50Hz 輸入總功率 125W 耗電量 0.55kw·h/24h 解:由題意根據W = Pt得W = 0.55kw· ×30×24h =16.5kw·h =16.5×3.6×106J =5.94×107J所以應付電費¥=16.5kw·h×0.4元/(kw·h)=6.6元14、如圖甲所示為現在家庭、賓館常用的無線電水壺(一種在倒水時導線脫離,用電加熱的方便水壺),圖乙是該電水壺的銘牌。
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