电功率计算题实际结合

电功率计算题与实际结合类

1．家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的，如图是某种型号电饭煲的简

化电路．当温控开关S闭合时，电饭煲处于加热状态，此时若它两端的电压

为220V，它的功率为1100W（不考虑温度对电阻值的影响）．则（1）电饭

煲在加热状态下工作0．1h，消耗的电能为多少kW?h？（2）R

2

的电阻为多少

Ω？

（3）当温控开关S断开时，电饭煲的总功率与加热状态时相比，将如何变

化？并请说明原因．

【答案】（1）0．11kwh （2）44Ω（3）当温控开关S断开时，电饭煲的总功率与加热状态时相比，

将变小，因为当S断开时，电阻R

与电阻R串联，由欧姆定律可知，饮水机的工作电流较小；根据P=UI 可知，此时饮水机消耗的电功率也较小．

2．乐乐家有款电热水器，说明书上有工作原理电路图（如图所示），有“加热”和“保温”两挡。正常工作时电路的总功率分别为1100 W和110W。试求：

（1）若不计电阻随温度的变化，R

1、R

2

阻值各为多大？

（2）在用电高峰期，电路中的实际电压降为198 V时，电热水壶“加热”挡的实际功率。【答案】（1）44Ω；（2）891W

3．下图是某电饭锅的简化电路图。S

1、S

2

都闭合时是加热状态，总

功率为是800W；只闭合S

2时是保温状态，R

2

的电阻是1100Ω。家庭

电路的电压是220V。试求：（1）保温状态时，R

2

的功率是多少?（2）

加热状态时，总电流是多少?R

1

的电阻是多少? （保留小数点后两位）

（3）加热状态时，电饭锅工作30 min，消耗的电能是多少?

4．PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，且有一

个人为设定的温度．当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它

的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大．如图b所示的陶瓷

电热水壶就用了这种材料．它的工作电路图如图a所示，R

0是定值电阻，其电阻值不受温度的影响．R

r

是PTC电阻，R

r 的电阻与温度的关系如图c所示．该电热水壶在R

r

设定温度状态工作时，电路消耗的总

功率为1100W．（1）电热水壶R

r 的设定温度是多少？（2）R

的阻值为多少？（3）当R

r

的温度为130℃

时，电路中R

r 的实际功率为多少？【答案】（1）电热水壶R

r

的设定温度是100℃；（2）R

的阻值为10Ω；

（3）当R

T 的温度为130℃时，电路中R

T

消耗的实际功率为400W

5．集合了传统高压锅和电饭煲功能于一体的电压力锅，彻底解决了压力锅的安全问题，解除了普通压力锅困扰消费者多年的安全隐患，省时节电（比普通电饭锅节电30%以上）．如图是某款电压力锅及其铭牌（见表）．请你计算

额定电压220V额定电容5L

额定功率1000W工作压力50﹣80kPa

工作频率50Hz型号M50

（1）该电压力锅正常工作时的电流多大？

（2）在该电压力锅中装入3kg初温为20℃的水，当加热到120℃时刚好沸腾，则水吸收多少热量？

（3）上述加热水的过程中电压力锅正常工作了25min，则消耗的电能是多少？

（4）在上述加热水的过程中，该电压力锅的加热效率是多大？

【答案】（1）该电压力锅正常工作时的电流为4.55 A；（2）水吸收的热量为1.26×106 J；

（3）消耗的电能是1.5×106 J；（4）该电压力锅的加热效率为84%．

6．吴丽发现家中电视机的额定功率为121W，额定电压为220V；电饭锅上的铭牌如

下表，工作电路如图：

型号WKF﹣315S

电源220V～50H

z

加热功率1100W

保温功率330W

制造商×××小家电有限公司

请完成下列问题．（1）电饭锅加热电阻的阻值是多少？（2）已知电饭锅在额度电压下正常工作600s，恰好能将1标准大气压下1．65kg、20℃的水烧开．该电饭锅烧开这些水时的工作效率是多少？[c

水

=4．2×103J（kg?℃）]

（3）当吴丽家中的电器只有电视机和电饭锅工作时，将1标准大气压下1．65kg、20℃的水烧开用了726s．她通过观察电能表的转动圈数，计算得到该过程共耗电0．2035度．求吴丽家中电路的实际电压和通过电视机的实际电流各是多少？（不考虑电压变化对电饭锅工作效率的影响）【答案】（1）44Ω；（2）84%；（3）0．5A

7．如图所示是市场上一种电热饮水机的简化电路图，S是温控开关，R

2

是调节电阻，

其阻值为88Ω，R

1是供加热的电阻丝，饮水机的铭牌如表所示．[已知c

水

=4．2×103J/

（kg?℃）]求：

型号YSJ﹣66

额定电压220V

加热功率2200W

水箱容积5L

（1）若饮水机正常工作的加热效率为80%，现将质量为5kg，初温为20℃的水在一标准大气压下烧开需要吸收的热量是多少？需加热多长时间？（计算结果保留整数）（2）当饮水机处于保温状态时，R

1

的功率是多少？

【答案】（1）1．68×106J； 955s；（2）88W

8．图甲为雯雯家新买的电煲锅，它有加热和保温两种功能．图

乙是其简化电路图．当S接a时，电煲锅加热；当S接b时，电

煲锅保温．已知：电源电压为220V，R

1

=55Ω，加热时总功率与

保温时总功率的关系为：P

加热=5P

保温

．【c

米饭

=4×103J/（kg?℃）】

求：

（1）若电煲锅内装有1kg米饭，从12℃加热到100℃，米饭吸

收多少热量?（2）电阻R

2

的阻值为多少?（3）若电煲锅的热效率为80%，加热这些米饭需要多长时间?【答案】（1）3．52×105J；（2）220；（3）500s

9．电动汽车是我国重点发展的项目，已经走进我们的家庭．己知某款电动汽车满载时，人和车总质量为1500kg．电动汽车工作时的电路原理如图所示，在电动汽车行驶时，通过改变调速电阻来调节电动机的转速，改变汽车的速度，当汽车行驶速度最大时，电压表示数为200V，电流表示数为

15A，此时最大车速为36km/h，匀速行驶时汽车受到的阻力为车总重的0．01倍．请你用

学过的物理知识解答下面的问题．（电池组内阻忽略不计）（1）电动汽车以最大速度匀

速行驶时，牵引力为多少？（g=10N/kg）（2）若电动汽车以最大车速行驶lh，电动机消

耗的电能是多少？（3）己知电动机的内阻为1Ω，求lh内电动机产生的热量？

（4）调节调速滑片，当电压表示数为150V，电流表示数为10A时，求调速电阻接入电路中的电阻．【答案】（1）电动汽车以最大速度匀速行驶时，牵引力为150N；（2）若电动汽车以最大车速行驶lh，电动机消耗的电能是1．08×107J；（3）lh内电动机产生的热量8．1×105J；（4）调节调速滑片，当电压表示数为150V，电流表示数为10A时，调速电阻接入电路中的电阻为5Ω．

10．随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进人普通家庭．扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、

自动返回充电座充电等诸多智能功能．如图乙是某款扫

地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：

（1）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA，

能持续供电1小时．充满电后共有多少电能？

（2）若所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作

多少时间？

（3）机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电．若返回过程中受到的阻力为20牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米？（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）【答案】（1）充满电后共有1.08×105J电能；（2）机器人一次充满电最多持续正常工作时间为54min；

（3）为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为216m

最大允许总质量18000kg

11．2015年5月18日，国家税务总局等部门出台相关免征车船税优惠政策，很多城市相继用电动公交车代替了燃油公交车．一辆电动公交车铭牌上部分参数如表格所示，某次搭载乘客是车与人的总质量为15000kg ，假设该车在额定功率下以30km/h 的速度沿水平路面匀速行驶了12km ，所受阻力

为车与人总质量的50

1

，求：

（1）该过程公交车行驶的时间．（2）该过程公交车消耗的电能．（3）该过程公交车的牵引力所做的功．（4）电动公交车与燃油车相比有哪些优点．【答案】（1）该过程公交车行驶的时间为0.4h ．（2）该过程公交车消耗的电能为20kW?h ．（3）该过程公交车的牵引力所做的功为3.6×107J ．（4）电动公交车与燃油车相比环保、节能 12．随着人们生活水平的不断改善，大多数家庭都用电能做饭．如图所示是小明家刚刚买的电磁炉，其使用说明书如下： （1）为什么要单独使用10A 以上的插

座？请通过计算说明．

（2）小明为了测量一下电磁炉的实际功率，他首先查看自己家的电能表，表上标有“3000r/kW?h”字样，然后把电磁炉单独接在220V 的家庭电路中，观察到电能表转盘2分钟转过240圈，计算说明铭牌上标的额定功率是否正确．

（3）根据第（2）题计算的该电磁炉的电功率大小，用这个电磁炉将质量为5kg 的水从20℃加热至沸腾（气压为1个标准大气压）需要多长时间？[c 水=4.2×103J/（kg?℃）]．【答案】（1）因为电磁炉正常工作时的电流为10A ，插座的额定电流应大于这个正常电流值，所以选择额定电流为10A 以上的插座．（2）铭牌上标的额定功率不正确．（3）需要875s 时间

13．有一种WSJ ﹣60型号电水壶，其铭牌标志如图所

示．现将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开需时

5min ，已知水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃）．

求：（1）水吸收的热量．（2）电热水壶正常工作时的电阻．（3）电热壶的效率．（4）请说出使用这种电热

水壶烧水有哪些优点？（至少说出两点）【答案】（1）水吸收的热量为1.68×105J ．（2）电热水壶正常工作时的电阻为60.5Ω．

（3）电热壶的效率为70%．（4）使用这种电热水壶烧水有具有便捷、环保等优点 14．如图1是带烘干功能的滚桶洗衣机，工作电压为220V ．并联在电源上的电动机和电热丝是洗衣机中两个重要的能量转换部件，受电脑芯片的控制，它们在洗涤、脱水、烘干环节的电功率是不同的，其具体的工作情况如图2所示，其中电热丝只在烘干环节工作．问：

（1）烘干时电热丝的电阻是多大？

（2）这次洗衣过程中，洗衣机的最大工作电流是多少？

（3）这次洗衣共消耗多少度电？（不计其他部件耗电）

【答案】（1）烘干时电热丝的电阻是48.4Ω；

（2）这次洗衣过程中，洗衣机的最大工作电流是5A ； （3）这次洗衣共消耗0.735kW?h 电能

核定载客人数 60 电动机额定功率 50kW 电动机额定电压 600V 电池容量 600Ah 型号 WSJ ﹣60

额定电压 220V

额定功率 800W 水壶容积 500mL

15．图是某电热水壶的内部简化电路，其中R

1是加热管，R

2

是限

流电阻，只有加热管放出的热量能被水吸收．S

1

是一个防干烧开

关（或称“温控开关”），S

2、S

3

是手动开关，调节S

2

，S

3

可以

使电热水壶分别处于加热或保温状态．表是该电热水壶的铭牌．XX牌电热水壶

额定电压220V

额定容量 1.2L

额定加热功率880W

额定频率50Hz

（1）要使电热水壶处于加热状态，应怎样调节开关S

2和S

3

？（2）由该电热水壶的铭牌可知，加热管R

1

的阻值为多少？

（3）假设当电热水壶处于保温状态时水温保持恒定，此时水每秒向外界散热55J，水壶处于保温状态时

的总功率约是多少？【答案】（1）要使电热水壶处于加热状态，闭合开关S

2和S

3

；（2）由该电热水壶

的铭牌可知，加热管R

1

的阻值为55Ω；（3）水壶处于保温状态时的总功率约是220W 16．冬天,小阳家在洗手间里安装了如图甲所示的某款电

热水龙头,即开即热、冷热兼用。图乙是它的简化工作原

理图,R

1、R

2

为阻值不变的电热丝。通过旋转手柄带动开关

S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换,

当开关置于1时,水龙头放出冷水。请完成下列问题：（1）

当开关置于2时,水龙头放出的水是温水还是热水?（2）

由于电热水龙头的铭牌被遮挡住了,为了测出它放热水时

的功率,关闭家中其他用电器,在水龙头放热水时,正常工作12s,小阳观察到标有“3000r/（kW·h）”字样的电能表转盘转过了40转,求放热水的功率P

热

。

（3）已知电热丝电阻R

1∶R

2

=1∶1,如果小阳家每天使用电热水龙头30min,那么用温水比用热水一个月

（按30天计算）可以节约多少电能?【答案】（1）温水；（2）4kW ；（3）30kW·h

17．某种型号的电热饮水机如图甲所示。图乙是它的电路原理图，

其中电热丝R

1与R

2

的阻值不变。温控开关S可以根据热水箱中水的

温度，自动控制饮水机处于加热或是保温状态。下表是这台电热饮

水机的铭牌。求：

水桶容量20 L

热水箱容

量

1．2 L

额定电压220V

加热功率1100W

保温功率40W

（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流；（请画出相关状态的等效电路图

．．．．．．．．．．）（2）饮水机在加热状态下正常工作6min所消耗的电能为多少度。【答案】（1）5A，电路图如下所示；（2）0．11

18．如图为饮水机工作原理图，S是温控开关，R

1

为发热板，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S自动切换到另一档，饮水机便处于保温状态。（1）

试确定温控开关S接a或b时，分别对应的工作状态。（2）若饮水机加热

时发热板R

1的功率为550W，而保温时发热板R

1

的功率为88W，求电阻R

2

的阻

值。【答案】（1）保温；加热；（2）132Ω

19．如图甲所示的一款多功能洗衣机,图乙是其简化电路图。此款洗衣机额定电压220V , 它有两个档位，当开关置于位置1 时（电路接入

R 1和R

2

）为加热状态，消耗功率为2400W ；当开关置于位置2 时

（电路接入R

2和电动机）为保温洗涤状态。已知电阻R

1

的阻值

为22Ω，水的比热容为c

水

＝4.2×103J / ( kg·℃)。（1）在洗衣机内加入质量为20kg 、初温为20℃的冷水，求加热到70℃

时水吸收的热量；（2）求R

2

的阻值；（3）已知洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机的功率为240W ，

求此时通过电路的总电流为多少？

【答案】（1）4.2×106J （2）242欧（3）2A

20．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，其最大的特点是釆用一种新型的电加热材料，通过髙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

个养生壶（图甲），其铭牌如表所示．

型号HX﹣201504

额定电压220V

频率50Hz

额定功率1210W

（1）该养生壶正常工作时，面状电阻的阻值多少？（2）若壶内装有2L温度为20℃的水，在一个标准

大气压下，将水烧开，此过程中水吸收的热量是多少？[c

水

=4．2×l03J/（kg?℃），lL=1×10﹣3m3]（3）小明关闭了家中的其他所有用电器，只用该壶在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘 5min内转了300转，此过程中养生壶消耗的电能和实际电功率各是多少？【答案】（1）40Ω（2）6．72×l05J （3）0．1kW?h 1．2kW

21．某课外活动小组在社会实践活动

中获得：（1）某工厂用电电压U＝

380V，电流I＝500A，则该工厂1h

可消耗多少kW?h电能？（2）某水利

发电站（如图甲）的部分信息：①发

电站供电功率P

1

＝2×106kW，而用户

用电功率为P

2

＝1.2×106kW，出现了

多余的电能被全部浪费掉的现象．若

平均每天供电、用电时间均为5h，

则平均每天浪费多少kW?h电能？②该发电站经过改进，能回收原来每天浪费的全部电能，并经过转化可再次发电．再次发电的电能与回收的电能之间的关系如图乙所示．如果6×103kg的水从该电站上游落下可发电1 kW?h，则改进后的发电站每天回收后再发电的电能，相当于多少质量的水所发的电？【答案】（1）190 （2）①4×106② 1.8×1010kg

22．小明家电热水器的简化电路图如图所示，S

1

是手动开关，置于热

水器水箱外部；S

2

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；R

1和R

2

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

1

，电热水器开始工作．电热水器部分参数如表所示：

额定电压220V

频率50Hz

保温功率220W

加热功率1980W

水箱容量50L

设定温度40℃

（1）电热丝R

1的阻值是多少？（2）加热时流过电热丝R

2

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50min，则电热水器的效率是多少？[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），ρ水

=1.0×103kg/m3]．

【答案】（1）电热丝R

1的阻值是220Ω；（2）加热时流过电热丝R

2

的电流是8A；（3）假设将初温20℃

的一满箱水加热至设定温度用了50min，则电热水器的效率是70.7%

23．如图是某型号电热水器的电路原理图．R

1、R

2

为电热丝，通过开关S在1、2、3之间接通对应的电

路，从而实现断电、加

热、保温之间的切换．已知该电热水器的保温功率为1.1kw，R

2

=8.8Ω．（1）

求电热丝R

1

的阻值．

（2）通过计算说明安装该电热水器时，至少应选择下表中横截面积为多大的

铜芯导线．

（3）若某次在保温功能下使用该热水器10min，热水器共消耗电能5.346×105J，求此时加在热水器两

端的电压U

实．【答案】（1）求电热丝R

1

的阻值为44Ω；（2）选择横截面积为4mm2的铜芯导线；

（3）加在热水器两端的电压为198V

24．某型号的电饭锅有两档，其原理如图所示，电阻R

1

=44Ω，当开关S闭合时，

电饭锅处于高温档，当开关S断开时，电饭锅处于焖饭、保温档，焖饭、保温时电

饭锅的功率为高温档功率的0.02倍，求：

（1）高温档的功率；（2）焖饭、保温时电路中的电流；（3）电阻R

2

的阻值．

【答案】（1）高温档的功率为1100W；（2）焖饭、保温时电路中的电流为0.1A；

（3）电阻R

2

的阻值为2156Ω

25．如图所示是家用电吹风机的工作原理图，开关可置

于1、2、3三个档位．电吹风工作时可以分别吹出凉风

和热风．（1）当开关S置于图甲中的哪个档位，电吹

风可以吹出凉风？当开关S置于图甲中的哪个档位，电

吹风可以吹出热风？（2）某次用该电吹风将头发吹干

的过程中，电吹风的功率随时间的变化关系如图乙所

示，求在该次吹干头发过程中电吹风所消耗的总电

能．（3）求电吹风在吹热风时能过电热丝的电流．

【答案】（1）开关S置于2档位时吹凉风，开关S置于1、2档位时吹热风．（2）在该次吹干头发过程中电吹风所消耗的总电能为176880J．（3）电吹风在吹热风时能过电热丝的电流为2.2A

26．冬季，养鸡场为了提高产蛋量，夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明，白天需要在鸡舍里用电热器加热，不需要用灯泡照明．小阳根据上述要求设计了一种加热照明装置，这个装置的电路图如

图所示，电阻R

1和R

2

是两个用来加热且阻值不变的电阻丝，灯L是标有“220V

160W”的照明灯泡，开关S

1、S

2

的通断只有两种状态，一种是同时断开，另一种

是同时闭合．该装置从早晨7：00至17：00处于白天工作状态，连续正常工作

10h，这段时间内电流表的示数为4．4A，电阻R

1的电功率为P

1

，电阻R

2

的电功率

为P

2

，电路的总电功率为P；该装置从17：00至第二天早晨7：00处于夜间工作

状态，连续正常工作14h．已知：电源两端的电压U恒为220V，P

1：P

2

=1：4。求：

（1）总电功率P；（2）电阻R

2

的阻值；

（3）从早晨7：00到第二天早晨7：00的24h内，该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时？

【答案】（1）968W；（2）40Ω；（3）79．68

27．图甲是一种新型家用电器﹣电压力锅，图乙是某型号电压力锅工作电路简图，表中数据是其部分参数．其中R是主加热器，R0是保压加热器．接通电路后，开关S自动与触电a、b接通，开始加热．当锅内温度达到105℃．开光S自动与a、b断开，开始保压，此时锅内水温不高，且未沸腾．现将5kg初温为25℃的水加入电压锅中，接通电路使其正常运行30min，热量损耗不计，已知水的比热容为4．2×103J/kg?℃）．求

额定电压（V）220

主加热噐额定功率（W）880

保压加热器额定功率（W）120

保压温度（℃）105

最大盛水量（kg）6

（1）电压力锅加热状态时主加热噐R的电阻（2）电压力锅多少min后开始保压？（3）电压力锅在此30min内保压时所消耗的电能．【答案】（1）44Ω；（2）120s；（3）1．704×106J