电功与电热综合计算
电功和电热
《电功和电热》知识总结一、电功：1、定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。
2、实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。
电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3、规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
4、计算公式：W=UIt =Pt（适用于所有电路）对于纯电阻电路可推导出：W= I2Rt= U2t/R①串联电路中常用公式：W= I2Rt W1:W2:W3:…Wn=R1:R2:R3:…:Rn②并联电路中常用公式：W= U2t/R W1:W2= R2:R1③无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所做的总功常用公式W= W1+W2+…Wn5、单位：国际单位是焦耳（J）常用单位：度（kwh） 1度=1千瓦时=1 kwh=3.6×106J6、测量电功：⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。
①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
如：这个月用电度合 J B、测量较小电功时，用表盘转数读数。
如：某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是_____J。
二、电功率：1、定义：电流在单位时间内所做的功。
2、物理意义：表示电流做功快慢的物理量灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。
3、电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路）对于纯电阻电路可推导出：P= I2R= U2/R①串联电路中常用公式：P= I2R P1:P2:P3:…Pn=R1:R2:R3:…:Rn②并联电路中常用公式：P= U2/R P1:P2= R2:R1③无论用电器串联或并联。
人教版九年级上学期第十八章电功率电热综合计算专项练习题(1)
电功率电热综合计算专项练习1.(1)铭牌中“50Hz”的含义是。
(2)小明和小华想测量电热水壶的实际功率。
当只有电热水壶工作时，小明发现在3min内脉冲式电能表的指示灯闪了90次(脉冲式电能表表盘上标有“2000imp/kW·h”字样，表示指示灯每闪2000次，电路中耗电1 kW·h)，电热水壶的实际功率是多少?(3)在进行上述测试时，小华在热水壶中装了2L温度为20℃的水，测得在3min内壶中的水温升高到了35℃。
试求这次测试时电热水壶的效率。
[c水＝4.2×l03J/(kg·℃)]答案：（1）电热水壶在频率为50HZ的交流电中使用（2）电热水壶的实际功率是900W（3）电热水壶的效率为77.8%.2.图甲是一种常见的用电器——电吹风，它既可以吹热风，又可以吹冷风。
(1)图乙是电吹风的电路示意图，图中开关所在的位置(阴影部分)表示触点D与触点1、2同时接通。
请你分别在方框a、b中填入合适的元件名称“电热丝”或“电动机”。
(2)电吹风的部分参数如下表所示，当电吹风正常吹热风时，通过电热丝的电流及其1min内产生的热量分别为多少?答案：（1）a：电动机；b：电热丝（2）1min电热丝产生的热量为5.28×104J.3某小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利。
有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成，它的电路示意图如下。
坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为260Ω、150Ω，脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω.闭合开关S1，调节开关S2，可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、“高温档”（不考虑温度的变化对电阻的影响）（1）该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦？（2）当脚踏处于中温档时，电热课椅在10秒内产生的热量是多少焦？答案：（1）该电热课椅消耗的最大功率是121W；（2）当脚踏处于中温档时，电热课椅在10秒内产生的热量是880J.4.甲图是一种即开即可以用的电热水龙头，乙图是它的电路原理图。
第十八章 微专题2 电能、电热、电功率的综合计算)
(1)电阻丝 R1 的阻值是多少？ (2)某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下 她观察到电能表上的指示灯在 5 分钟内闪烁了 54 次，她 家电能表上标有“1600 imp/kW·h ”的字样，此时， 饮水机的实际功率和实际电压是多少？
解：(1)饮水机保温时电路为 R2 的简单电路，饮水机 加热时 R1 与 R2 并联，因电路的总功率等于各用电器功 率之和，所以，加热时电阻丝 R1 的电功率：P1＝P － 加热 P 保温＝500 W－60 W＝440 W，因并联电路中各支路两端 的电压相等，所以，由 P＝UR2可得，电阻 R1 的阻值：R1 ＝UP12＝（242400 VW）2＝110 Ω；
专题训练 题型 1 电功率、电能的综合计算 1. 如图所示，电源电压不变，R 是定值电阻，电灯 L 标有“6 V 3 W”的字样．当只闭合 S 时，电流表 的示数为 0.6 A．再闭合 S1 时，电流表的示数变化了 0.5 A．求： (1)电阻 R 的阻值； (2)开关都闭合后，5 min 内电路消耗的总电能．
3. 其他推导公式：
(1)电路中的总功率：P＝P1＋P2＋…＋Pn. (2)串联电路中：WW12＝QQ12＝PP12＝RR21. (3)并联电路中：WW12＝QQ12＝PP12＝RR12. (4)额定电压相同的用电器，串联时：PP12实 实＝PP21额 额.
(5)利用电能表计算电能：W＝W2－W1(W1、W2 是 前后两次电能表的示数)；W＝mn kW·h(n 是实际的转数， m 是电能表标定转数)．
V. 答：(1)电阻丝 R1 的阻值是 110 Ω；
(2)饮水机的实际功率是 405 W，实际电压是 198 V.
题型 2 电热的计算 3. (2018·滨州)图甲是一家用电器，有“低温”， “中温”，“高温”三档，铭牌见下表(“高温”档功率 空出)，图乙为其简化的电路原理图，S 是自我保护开关， 电暖器跌倒时，S 自动断开，切断电源，保证安全，闭 合 S1 为“低温”档．请完成下列问题：
电功、电功率、电热的综合计算
电功、电功率、电热的综合计算【公式回顾】1.普遍适用的公式：W= = ,P= = 。
2.只适用于纯电阻电路的公式：由欧姆定律 推导得W= = , P= = 。
3.总功和总功率(适用于任何串联和并联电路)：W 总=W1+W2+W3+… P 总=P1+P2+P3+…4.利用电能表测电功和电功率：(1)利用电能表计算电能：在时间t 内,消耗电能W=W 2-W 1(W 1、W 2是前后两次电能表的示数),则P= ;(2)在时间t 内,转盘转n 转,W= kW·h(n 是实际的转数,N 是电能表标定转数),则P=5.单位的对应性：电功kW·h ——电功率kW 、时间h 电功J ——电功率W 、时间s 。
6.电能与电热的关系：电能(电功)(W) 电热(Q) 计算公式W=UIt Q=I 2Rt 快慢程度P 电=UI P 热=I 2R关 系 在纯电阻电路中,W=Q,P 电=P 热在非纯电阻电路中,W>Q,P 电>P 热 7.电能、电功率、电热在计算时的公式比较：【示范题】1、某电吹风的主要技术参数如下表所示。
(1)电吹风的电路是由电动机和电热丝 联组成的。
电动机工作时将电能转化为 能,电热丝工作时将电能转化为 能。
(2)该电吹风正常工作时分为两种状态：①吹冷风时,只有电动机工作,通过它的电流约为 A;②吹热风时,电动机和电热丝同时工作,通过电吹风的电流为 A 。
(3)电热丝的电阻为 Ω。
(4)该电吹风正常工作时,若吹热风5min,则产生的热量是 J,消耗的电能是 J 。
2、(2014·福州)如图所示是家庭电子式电能表的表盘,其示数是 kW·h 。
表盘上标有“3 200 imp/kW·h ”,表示每消耗1 kW·h 的电能,指示灯闪烁3 200次。
若家庭电路中只有一台电热水器在工作,该电能表的指示灯在4 min 内闪烁320次,则该热水器的实际功率是 W 。
2021年中考物理专题练习：电功率电热综合计算
2021年中考物理专题练习：电功率电热综合计算1.某电热水器具有加热和保湿功能，其工作原理如图甲所示。
其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流lg=15mA，其阻值R随温度变化的规律图象如图乙所示，电源电压U恒为6V，当电磁铁线圈中的电流I>8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通：当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时，继电器上方触点c接触，保温电路接通，热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3，均置于储水箱中，U2=220V，加热时的功率P加热=2200W，保温时的功率P保器=110W，加热效率η=90%，R2=2R1，水的比热容，c水=4.2×103J/（kg·℃），水箱内最低温度为0℃。
（1）为使控制电路正常工作，保护电阻Ro的阻值至少为多少Ω？若Ro为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。
（2）电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆？（3）该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间？2.某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能、其简化电路如图所示。
S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开。
S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后白动新开，电热水瓶处于保温状态。
S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出。
己知电热水瓶保温功率为50W，加热功率为1000w。
（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大？（2）闭合S3，电磁泵两端电压为12V.已知R3阻值为200Ω，求电磁泵的电功率。
（3）若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间，S1才会断开？已知发热盘质量为0.5kg，比热容为0.5×103J/（kg℃）。
设水烧干瞬间，发热盘的湿度为110℃，不计热损失。
3.图甲为新型风暖浴霸，因其安全性能好、发热柔和，深受大家喜爱。
中考物理模拟题《电功和电功率的综合计算》专项测试题(附参考答案)
中考物理模拟题《电功和电功率的综合计算》专项测试题(附参考答案)学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1．如图甲所示电路，电源电压为3V，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，当开关S1、S2都闭合后，电流表的示数为0．6A．（1）求电阻R1的阻值；（2）当S1闭合，S2断开时，将滑片P移到中点，电流表的示数如图乙所示，求电阻R2的最大阻值；（3）当S1闭合，S2断开时，将滑片P从a端移至b端，求电路消耗的总功率的变化量．2．图示电源电压恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2=30Ω，灯泡L 标有“6V 3.6W”字样，且电阻不变。
当滑动变阻器滑片滑到最左端，只闭合S1时，灯L刚好正常发光。
求：(1)灯泡工作时的电阻；(2)当S1断开、S2闭合时，将滑动变阻器的滑片滑到最右端，R2在5m i n内做的电功是多少？(3)该电路工作时能消耗的最大功率是多少？3．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，小明家买了一个养生壶（图甲），其铭牌如表所示：（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＝4.2×103J/（kg·℃），lL＝1×10-3m3]（3）小明关闭了家中的其他所有用电器，使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？4．如图所示，是一则公益广告，浓浓的孝心渗透着社会主义核心价值观，小妮给爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的部分参数如图甲所示，足浴器某次正常工作时控制面板显示如图乙所示，求：（1）此时足浴器的工作电流；（计算结果保留一位小数）（2）足浴器装入最大容量初温为22℃的水，当水温达到控制器面板上显示的温度时水所吸收的热量；（3）上述加热过程耗时16min，该足浴器的热电效率。
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电功、电热、电功率和热功率1．电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度．计算电功时用公式W ＝IUt ，计算电热时用公式Q ＝I 2Rt .2．从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是W ≥Q 、UIt ≥I 2Rt .(1)纯电阻电路：如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有W ＝Q .计算时可任选一公式：W ＝Q ＝Pt ＝I 2Rt ＝UIt ＝t .U 2R (2)非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功除将电能转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有W >Q .电功只能用公式W ＝UIt 来计算，焦耳热只能用公式Q ＝I 2Rt 来计算．对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用．1、如图8所示的电路中，电源的输出电压恒为U ，电动机M 线圈电阻与电炉L 的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，下列判断正确的是( )A ．电炉放出的热量与电动机放出的热量相等 图8B ．电炉两端电压小于电动机两端电压C ．电炉两端电压等于电动机两端电压D ．电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率解析 电炉是纯电阻，电动机是非纯电阻，由于电炉和电动机构成串联电路，二者的电流相等，则电炉两端电压小于电动机两端电压，又Q ＝I 2Rt ，故A 、B 正确，C 、D 错误．答案 AB电功和电热的处理方法1.P ＝UI 、W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 在任何电路中都能使用．在纯电阻电路中，W ＝Q ，UIt ＝I 2Rt ，在非纯电阻电路中，W >Q ，UIt >I 2Rt .2．在非纯电阻电路中，由于UIt >I 2Rt ，即U >IR ，欧姆定律R ＝不再成立．UI 3．处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．2、电阻R 和电动机M 串联接到电路中，如图9所示，已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R 和电动机M 两端的电压分别为U 1和U 2，经过时间t ，电流通过电阻R 做功为W 1，产生热量为Q 1， 图9电流通过电动机做功为W 2，产生热量为Q 2，则有( )A ．U 1<U 2，Q 1＝Q 2B ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2C ．W 1＝W 2，Q 1>Q 2D ．W 1<W 2，Q 1<Q 2答案 A解析 电动机是非纯电阻，其两端电压U 2>IR ＝U 1，B 错；电流做的功W 1＝IU 1t ，W 2＝IU 2t ，因此W 1<W 2，C 错；电流产生的热量由Q ＝I 2Rt 可判断Q 1＝Q 2，A 对，D 错．3、如图5所示为一未知电路，现测得两个端点a 、b 之间的电阻 为R ，若在a 、b 之间加上电压U ，测得通过电路的电流为I ，则该未知电路的电功率一定为( )A ．I 2R B.图5U 2R C ．UI D ．UI －I 2R答案 C解析 不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一定为P ＝UI ，选项C 正确；只有电路为纯电阻电路时，才有P ＝UI ＝I 2R ＝，故A 、B 错误；而UI －I 2R 为电能转化为其他形U 2R 式能的功率，故D 错误．4、在研究微型电动机的性能时，应用如图6所示的实验电路．调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V ．重新调节R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 图6和24.0 V ．则这台电动机正常运转时输出功率为( )A ．32 WB ．44 WC ．47 WD ．48 W 答案 A解析 当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为r ＝，代入数据得r ＝4 Ω，重新调节R 并使电动机恢复正UI 常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为P ＝UI －I 2r ，代入数据得P ＝32 W ，B 、C 、D 错误，A 正确．5、如图7所示，电源电动势E ＝8 V ，内电阻为r ＝0.5 Ω，“3 V,3 W ”的灯泡L 与电动机M 串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R 0＝1.5 Ω.下列说法中正确的是( )A ．通过电动机的电流为1.6 A图7B ．电源的输出功率是8 WC ．电动机消耗的功率为3 WD ．电动机的输出功率为3 W 答案 D解析 “3 V,3 W ”的灯泡L 与电动机M 串联，说明通过灯泡与电动机的电流相等，其电流大小为I L ＝＝ A ＝1 A ；路端电压U ＝E －Ir ＝8 V －1×0.5 V ＝7.5 V ，电源的输P LU L 33出功率P 出＝UI ＝7.5×1 W ＝7.5 W ；电动机消耗的功率为P M ＝P 出－P L ＝7.5 W －3 W ＝4.5 W ；电动机的热功率为P 热＝I R 0＝12×1.5 W ＝1.5 W ；电动机的输出功率为2L P M －P 热＝4.5 W －1.5 W ＝3 W ；本题答案为D.6、如图9所示，一直流电动机与阻值R ＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E ＝30 V ，内阻r ＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U ＝10 V ，已知电动机线圈电阻R M ＝1 Ω，则下列说法中正确的是( ) 图9A ．通过电动机的电流为10 AB ．电动机的输入功率为20 WC ．电动机的热功率为4 WD ．电动机的输出功率为16 W 答案 BCD解析 由E ＝30 V ，电动机两端电压为10 V 可得R 和电源内阻上分担电压为20 V ，则I ＝ A ＝2 A ，故A 错误；电动机输入功率P ＝UI ＝10 V ×2 A ＝20 W ，故B 正确；P209＋1热＝I2RM ＝4×1 W ＝4 W ，故C 正确；P 输出＝P －P 热＝20 W －4 W ＝16 W ，故D 正确．7、一台小型电动机在3 V 电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N 的物体时，通过它的电流是0.2 A ．在30 s 内可使该物体被匀速提升3 m ．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30 s 内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻．答案 (1)0.6 W (2)6 J (3)5 Ω解析 (1)电动机的输入功率 P 入＝UI ＝3×0.2 W ＝0.6 W.(2)电动机提升重物的机械功率P 机＝F v ＝4× W ＝0.4 W. 根据能量关系P 入＝P 机＋P Q ，得热功率330P Q ＝P 入－P 机＝(0.6－0.4) W ＝0.2 W. 所产生的热量Q ＝P Q t ＝0.2×30 J ＝6 J.(3)根据焦耳定律Q ＝I 2Rt ，得线圈的电阻R ＝＝ Ω＝5 Ω.QI 2t 60.22×30。
电功、电功率和电热的综合计算
专题训练电功、电功率和电热的综合计算►类型一与电能表有关的电功和电功率的计算图11．小华用电能表测量家里的电热水壶的实际功率，他关闭其他用电器，仅让电热水壶烧水15 min，他家的电能表盘示数变化如图1所示，那么15 min电热水壶消耗的电能为____________kW·h.这个电热水壶的实际功率是________W，小华发现每天早晨比晚上烧开同一壶水所用的时间短，这表明晚上的实际功率比早晨________(选填“高”或“低”)．2．某家庭用一标有220 V的电热水器烧水，该热水器正常工作 1 min，标有“3000 imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁了50次，若此热水器正常工作20 min可将5 kg、初温为20 ℃的水加热到60 ℃.求：[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)](1)电热水器的电功率．(2)电热水器的效率．►类型二与图像有关的电学计算3．灯泡L上标有“6 V 6 W”的字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图2甲所示．现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，若电路电压为10 V不变，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～15 V．则下列说法正确的是( )图2A．灯泡L正常发光时，电压表的示数为6 VB．当电流表示数为0.4 A时，电压表的示数为9 VC．灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大D．为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为12 W4．[2019·盘锦] 如图3所示是电路元件甲和标有“2.5 V 1.25 W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图像．若把甲和乙并联后接在电压为2 V的电源两端，电路的总功率是________W；若把甲和乙串联在电源电压为3 V的电路中，乙的实际功率是________W；若把乙和“3 V 3 W”的灯泡L(灯丝电阻不变)串联在电源两端，在保证电路元件安全的情况下，电源电压最大为________V.图35．实验桌上有一个电学元件，该器件由两个定值电阻R1、R2并联组成，且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内，如图4甲所示．a、b是该元件的两个外露接线柱，电阻R1的阻值为20 Ω，电阻R2的额定电压为6 V．科技小组同学测得通过该元件的电流I和其两端电压U 的数值，并绘制成如图乙所示的图像．(1)R2的阻值是多少？(2)电阻R2的额定功率是多少？图4►类型三与电热器有关的电热计算6．[2019·鄂州] 某型号电饭煲有加热和保温的功能，如图5甲所示为其内部电路原理图，当开关S接触点1时，该电饭煲处于________(选填“保温”或“加热”)状态，图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，则图中阴影部分面积表示的物理量是________，其大小为________．图57．[2019·广元] 小军家里有一款高、低温两挡电烤炉，他查看使用说明书，收集到一些信息如下：额定电压220 V，低温挡时电功率880 W，高温挡电功率1980 W，电路原理图如图6所示，R1、R2代表两根电热丝，S2为温控开关，根据上述信息，解答下列问题：图6(1)在高温挡正常工作时，电路的总电流多大？(2)在低温挡正常工作1.5 h 消耗多少度电能？电热丝R 1的电阻多大？(3)若电热丝R 2烧毁了，要使电路恢复正常工作，小军用两根“220 V 550 W ”的相同电热丝替代R 2，你认为小军的做法能否满足要求(请你用计算结果回答)．8．[2019·重庆] 下表为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清．如图7所示虚线内是电烤箱内部的简化电路图．R 1和R 2均为电热丝，R 2＝72.6 Ω.电烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡．求：图7(1)电烤箱在低温挡正常工作10 min 电流做的功．(2)R 1的阻值．(3)在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000 imp /(kW ·h )”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2 min ，求此时家庭电路两端的实际电压．1．0.3 1200 低 2． (1)3000 imp/(kW ·h)表示的是电路中每消耗1 kW ·h 的电能，指示灯闪烁3000次，则指示灯闪烁50次消耗的电能：W ＝503000 kW ·h ＝160 kW ·h ＝160×3.6×106 J ＝6×104 J ，t ＝1 min ＝60 s ， 用电器的功率：P ＝W t ＝6×104 J 60 s＝1000 W. (2)水吸收的热量：Q 吸＝cm Δt ＝4.2×103 J/kg ·℃×5 kg ×(60 ℃－20 ℃)＝8.4×105 J ，由P ＝W t 可得消耗的电能：W ′＝Pt ′＝1000 W ×20×60 s ＝1.2×106J ，电热水器的效率：η＝Q 吸W ′×100%＝8.4×105 J 1.2×106 J ×100%＝70%. 3．B4．1.2 0.4 45．(1)由该元件的电流I 和其两端电压U 的关系图像可知：当U ＝6 V 时，通过其电路I ＝1.5 A ，由并联电路的电压特点可知此时：U ＝U 1＝U 2＝6 V ，由欧姆定律可得，当a 、b 两端电压为6 V 时通过电阻R 1的电流：I 1＝U R 1＝6 V 20 Ω＝0.3 A ， 由并联电路中电流特点可得，通过电阻R 2的电流：I 2＝I －I 1＝1.5 A －0.3 A ＝1.2 A ，所以R 2的阻值：R 2＝U I 2＝6 V 1.2 V＝5 Ω. (2)电阻R 2的额定电功率：P ＝UI 2＝6 V ×1.2 A ＝7.2 W.6．加热 电功 4.8×105 J 7．(1)由P ＝UI 可得，在高温挡正常工作时电路的总电流：I ＝P 高温U ＝1980 W 220 V＝9 A. (2)由P ＝W t可得，在低温挡正常工作1.5 h 消耗的电能： W ＝P 低温t ＝880×10－3 kW ×1.5 h ＝1.32 kW ·h ＝1.32度；由电路图可知，开关S 1闭合、S 2断开时，电路为R 1的简单电路，电路中的总电阻最大，由P ＝UI ＝U 2R可知，电路中的总功率最小，电烤炉处于低温挡，则电热丝R 1的电阻：R 1＝U 2P 低温＝（220 V ）2880 W＝55 Ω. (3)由电路图可知，开关S 1、S 2闭合时，R 1与R 2并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，电烤炉处于高温挡，因电路中总功率等于各用电器功率之和，所以，R 2的电功率：P 2＝P 高温－P 低温＝1980 W －880 W ＝1100 W ，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R 2的阻值：R 2＝U 2P 2＝（220 V ）21100 W＝44 Ω，一根“220 V 550 W ”电热丝的电阻： R ＝U 2P ＝（220 V ）2550 W＝88 Ω，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和， 所以，两根“220 V 550 W ”电热丝并联时的总电阻：R 并＝R 2R ＋R ＝88 Ω×88 Ω88 Ω＋88 Ω＝44 Ω， 因R 2＝R 并，所以，用两根“220 V 550 W ”的相同电热丝替代R 2，能使电路恢复正常工作．8．(1)由P ＝W t可得，电烤箱在低温挡正常工作10 min 电流做的功： W ＝P 低t ＝400 W ×10×60 s ＝2.4×105 J.(2)由图可知，开关接1时，R 1与R 2串联，总电阻最大，由P ＝U 2R可知总功率最小，电烤箱处于低温挡；开关接2时，只有R 1接入电路，电阻较小，由P ＝U 2R可知电功率较大，电烤箱处于高温挡．处于低温挡时，电路的总电阻：R ＝U 2P 低＝（220 V ）2400 W＝121 Ω；则R 1的阻值： R 1＝R －R 2＝121 Ω－72.6 Ω＝48.4 Ω.(3)指示灯闪烁81次，电烤箱消耗的电能：W ＝81×13000kW ·h ＝0.027 kW ·h ， 工作时间：t ＝2 min ＝130 h ，则电烤箱在高温挡的实际功率：P ′＝W ′t ′＝0.027 kW ·h 130 h ＝0.81 kW ＝810 W ；根据P ＝U 2R可得，此时家庭电路两端的实际电压：U ′＝P ′R 1＝810 W ×48.4 Ω＝198 V.。
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电功和电热综合计算1.如图8所示电路中，已知灯L 的额定功率为1.2W ，电路两端电压U=4V ，定值电阻R 的电阻值为10Ω。
通电时间为lOOs ，电流在电阻R 上产生10J 的热量。
灯L 的额定电压为_________V 。
(设灯丝的电阻不随温度变化)。
2.小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系，闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 从a 端移至b 端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，由图像可得，定值电阻R 1的阻值是 Ω．实验时，电源电压保持5V 不变，当滑片P 位于a 端时，滑动变阻器消耗的电功率是 W ，此时，电阻R 1在10min 内产生的热量 为 J ．答案：10 0.4 603.如图所示电路，电源电压不变。
闭合开关S ，当滑片P 置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V ；当滑片 P 置于变阻器的b 端时，电压表的示数变化了2V ，在15s 内 定值电阻R 1产生的热量为60J 。
则下列结果正确的是（ ） A.电源电压为10V B. R 1的阻值为18ΩC.滑动变阻器R 的最大阻值为9ΩD. R 1先后两次消耗的电功率之比为4﹕3 答案：C【解析】本题为计算类选择题，可以直接求解，也可利用“代入法”逐一排除。
解：当滑片P 置于变阻器的b 端时电压表示数应是增大2V 即此时为6V ，设滑动变阻器最大阻值为R ，可得V R I V R I 6,4221==即)1(3421I I = 因为电源电压不变，故)2(641211V R I V R I +=+15s 内定值电阻R 1产生的热量为60J 即)3(4122W R I =解得：滑动变阻器最大阻值R=9Ω；定值电阻阻值R 1=9Ω；电源电压为12V ；R 1先后两次电流之比为4﹕3，故消耗的电功率之比为16﹕9。
4.如图19所示，电源电压U=12V ，电热丝R 1=4Ω，R 2=8Ω。
(1)(3分)开关S 闭合后电流表的示数为多少？(2)(3分)开关S 闭合后，电热丝R 2在10s 内产生的热量是多少？答案：⑴A 184V1221=Ω+Ω=+=R R U I⑵J 80s 108)A 1(22=⨯Ω⨯==Rt I Q 35．⑴2.4N⑵W 36.0s 4m 2.03N 4.2=⨯⨯====t Fnh t Fs t W P ⑶%3.83m6.0N 4.2m2.0N 6=⨯⨯==Fs Gh η 5．如图所示的电路中，R 1＝6Ω，R 2＝20Ω，R 3＝30Ω，电源电压保持不变。
当S 1、S 2都闭合时，电流表的示数是0.6A ，求：(1)电源电压是多少?这时R 2中的电流是多少? (2)当S 1、S 2都断开时，1分钟R 1产生的热量是多少? 答案：（1）18V 0.9A （2）90J6．右图是某品牌家用电饭锅的工作原理图，已知R 2 的阻值为44Ω；单独闭合开关S 1时，电饭锅处于保温状态，此时的保温功率为40W 。
求： （1）R 1阻值是多少？（2）同时闭合开关S 1、S 2，电饭锅工作1min 消耗多少电能？ 答案：解：（1）R 1的电阻值:R 1＝U 2P 保温 ＝(220V)240W ＝1210Ω……………………………2分(2) 同时闭合开关S 1、S 2时，两电阻并联，工作1minR 1消耗的电能:W 1＝P 保温t ＝40W ×60s ＝2.4×103J ………………………………………1分 R 2消耗的电能:W 2＝U 2R 2 t ＝(220V)244Ω×60s ＝6.6×104J ……………………………………1分电路消耗的电能:W ＝W 1＋W 2＝2.4×103J ＋6.6×104J ＝6.84×104J ………………………1分7．5月20日是“中国学生营养日”，学生的膳食结构越来越受到学校、家庭和社会的重视。
妈妈为了改善小红的早餐营养，买了一台全自动豆浆机，豆浆机的工作原理示意图和铭牌如下：(1)计算豆浆机正常工作时的最大电流。
．(2)豆浆机做一次豆浆，若电动机累计工作3分钟，电阻丝累汁加热12分钟，则总共消耗多少电能?答案： （1）由P=UI 得：I ＝U P ＝VW220800＝3．64A(公式、过程、结果各一分) ……(3分) （2）由P ＝tW得：W ＝Pt 加热时消耗的电能：W 1＝P 1t 1＝800W ×l2× 60s ＝576000 J电动机工作时消耗的电能：W 2＝P 2t 2＝150 W ×3×60s ＝27000J ……(3分) 总共消耗的电能：Ws ＝W 1+ W 2＝576000 J +27000J ＝603000J ……(1分) 答：正常工作时，通过豆浆机的最大电流3．64A ，做一次豆浆总共消耗603000J 电能。
8.现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控，测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。
如图甲所示的电路，将热敏电阻Ro 置于细菌培养箱内，其余都置于箱外。
这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度，又可以通过电压表的示数来表示箱内温度。
已知该电路中电源电压是l2 V ，定值电阻R 的阻值是200 Ω。
热敏电阻Ro 的阻值随温度变化的关系如图乙所示。
求：(1)当培养箱内的温度降低时，电流表的示数如何变化？ (2)当培养箱．内的温度为40℃时，电压表的示数是多大？(3)已知电流表的量程是0 ~30 mA ，电压表的量程是0~8 V ，则此电路能够测量的最高温度是多大？此时热敏电阻Ro 消耗的电功率是多大？9.微波炉是一种清洁卫生无污染，效率较高的家用电器。
某微波炉的铭牌如下表所示。
将体积为275ml 、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min ，取出后测得水温是40℃。
若水的比热容为4.2×103J/(k g ·℃)。
求： （1）微波炉加热时，电路中的电流是多少？ （2）加热过程中消耗的电能是多少？ （3）加热过程中，水吸收的热量是多少？解：（1）根据P=UI 得，==UP I(2分)（2）方法一：根据W=Pt 得，微波炉消耗的电能是：W=Pt=1100W ×60s=6.6×104J （2分）方法二：根据W=Pt 得，微波炉消耗的电能：W=Pt=1.1×601h ≈0.0183kWh(0.0183∽0.02kWh 都给满分) 方法三：W=UIt=220V ×5A ×60s=6.6×104J （3）根据Vm =ρ 得：==V m ρ 1.0×103kg/m 3×275×10-6m 3=0.275kg （1分） Q=cm(t-t 0)得，水吸收的热量：Q 吸=c 水m 水（t-t 0）=4.2×103J/(kg ·℃) ×0.275kg ×(40℃-20℃)=2.31×104J （2分）10．发光二极管(LED)具有高亮度、低能耗等优点，将在我市推广使用。
如图甲所示是LED 的实物图和元件符号。
把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，如图乙所示。
(1)闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光，可见，LED具有(填“单向”或“双向”)导电性；(2)移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示。
当该LED正常工作时，消耗的电功率多大?此时变阻器R’接人电路的阻值多大?答案：11．电磁炉是一种新型灶具，炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时会产生磁场，这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底产生感应电流（即涡流），涡流使锅体及食物的温度升高，所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身。
小明在探究“家用电器”的综合实请你解答下列问题：（1）加热2.5min水所吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]（2）电磁炉工作2.5min消耗的电能是多少？比较（1）（2）两问的结果，说明了什么问题？（3）电磁炉的实际功率是多少？请你将求解结果与表中的额定功率进行比较，发现了什么问题？并解释原因。
答案：（1）水吸收的热量2.52×105J（2）消耗的电能2.75×105J 电磁炉消耗的电能大于水吸收的热量，说明电磁炉产生的热量有一部分被锅体吸收（水吸收的热量小于电磁炉消耗的电能，有电能消耗在锅体上）（3）电磁炉的实际功率1800W。
P实<P额，电磁炉两端的实际电压小于额定电压。
12.新型炊具，它具有加热快，效率高，节能环保，使用方便等特点，其工作原理是利用感应线圈通以交流电产生交变磁场，在其烹饪锅体内产生涡流，使运动电子与金属正离子发生频繁碰撞，从而产生大量的热，这种热直接发生于锅体本身，故热能损耗小，热效率高达80％且加热均匀，烹调迅速，节能省电。
小华在一次课外活动中，对家用电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了有关数据，如下表：请你就他在活动中获得的有关资料，求解或提出有关问题：（1）加热5min，水所吸收的热量；（2）电磁炉工作5min消耗的电能；（3）电磁炉的功率；（4）请你将（3）的结果与他在活动中的有关数据进行比较，发现了什么新问题？并解释原因。
答案：（1）1.68×105J (2)2.7×105J (3)900W(4) 电磁炉的实际功率小于额定功率。
这说明电磁炉两端的电压比额定电压要低，电磁炉没有正常工作。
13．随着生活水平的提高，很多家庭都使用了电热水器(如图甲所示)。
下表是某品牌家用电(1)求该热水器正常工作时的电流；从安全方面考虑，电热水器的插座应选用图乙还是图丙？(2)求装满水的该热水器正常工作时，水温升高50℃所用的时间。
不计热量损失。
［ρ水=1．0×103Kg/m 3，c 水=4．2×103J/(Kg ·℃］。
答案：(1)由P=UI 得：A VWU P I 6.132203000≈==， 应选用乙种插座。
(2)60L 水的质量：m=ρV=1．0×103Kg/m 3×60×10-3m 3=60KgQ 吸=cm Δt=4．2×103J/(Kg ·℃)×60Kg ×50℃=1．26×107J Q 吸=W W=Pt水温升高50℃所用的时间s WJ P W t 37102.430001026.1⨯=⨯==14．某同学发现深夜家里的台灯比傍晚时要亮，学习了电功率的知识后，他知道这与电灯两端的电压有关系。