电功率有关计算(电热器等家用电器)

关于用电器的电功率计算

热水器类：

1．小刚学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是4.2×10J/（kg·℃）

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（1）如果小刚用电磁炉将质量为2.5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？

（2）若小刚烧水用的电磁炉功率为1600W，烧水用了10min，那么这次电磁炉烧水时的效率为多少？

（3）若小刚烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×10 J/kg的煤气，且燃气灶烧水时的热效率（热效率等于水吸收

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的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）为20%，则实际消耗的煤气为多少千克？

2．一家用电热水器的铭牌如下图表示：

（1）该电热水器正常工作时电热丝的电阻多大？

（2）将该电热水器满水加热，使水温由20℃升高到60℃，若电热水器正常工作时电热丝所产生的热量的80%被

水吸收，则加热过程需要多少时间？

桃花牌全自动电热水器

型号：THP1—12D 容量：12K 额定功率：2kW

额定电压：220V 净重：22kg 类别：防触电保护一类

出厂日期：2008年3月25日

编号：2008031000桃花厨房设备有限公司

3．小明家新安装了一台电热水器，电热水器的铭牌如图（1）所示。若自来水的温度是

20℃，充满水后，小明将调温开关调到如图（2）的位置。接通电源，加热指示灯

亮；达到设定温度时，加热指示灯熄灭。

请你帮助小明回答下列问题：[C=4.2×10 J/（kg·℃）]

水

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（1）加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水一共吸收多少热量？

（2）若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间？

（3）若实际经过2h指示灯才熄灭，则热水器的效率是多少？

4．某工厂设计了两种淋浴器，一种是淋浴时电流直接对流动的水加热；另一种则是备有水箱，待箱中的水加热至合

适的温度后再供淋浴。按一般淋浴要求：淋浴器用水的流量约为10L/min，合适的水温约为50℃，用水时间约为

5min，加热前水温按20℃考虑，一般家庭供电电路允许的最大电流为20A，请根据以上情况和要求完成：

（1）按淋浴器用水的流量为10L/min，每分钟用水多少千克？

（2）电加热的效率为70%，按一般淋浴要求，约消耗多少电能？

（3）通过电功率的计算分析论证哪一种淋浴器不适合一般家庭选用？

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5．温泉牌电热水器的简化电路如图所示，A为自动温度开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路；低于设定

温度时，自动接通电路。S是热水器的功率选择开关，可选择高低两种加热功率，R、R都是发热电阻器。主要

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的技术指标如下表：

额定电压（V） 发热电阻器类型 电热管

输入功率一档（W） 输入功率二档（W）

温度范围（℃） 20～78 容积（L）

220

2200 1500

20

已知电热水器的加热效率为96%。[温馨提示：电热水器热效率96%指电热管所放出的

热量96%被水吸收，水的比热容为4.2×10 J/（kg·℃）]求：

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（1）把一箱水升高30℃时，水吸收的热量；

（2）当S拨至1时，电路中的电流；

（3）当S拨至2时，要把一箱水从20℃升高到50℃需要的时间。

炉具、锅类：

6．如图所示为家用电饭锅的工作原理图。R是加热电阻，阻值为48.4Ω；R是限流电阻，

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阻值为484Ω。[已知水的比热容是4.2×10 J/（kg·℃）；1标准大气压下水的沸点是100℃]。

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求：

（1）当开关S断开时，电路中R、R消耗的电功率之比是多少？

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（2）当开关S闭合时，电阻R消耗的电功率是多少？

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（3）若此电饭锅将电能转化为锅中水的内能的效率为84%，那么在一标准大气压下，将质量为2kg温度为20℃的

水烧开，至少需要多少时间？

7．晓丽在A国留学，妈妈去看她时从国内带去了一个电饭锅，在A国使用时晓丽的妈妈发现这个电饭锅好像变“懒”

了。煮熟同样一锅饭需要的时间比在国内需要的时间长了许多，为了查明原因，晓丽查看了电饭锅铭牌，发现其

上标有“220V 550W”，她恍然大悟。原来晓丽所在国家（A国）的家庭电路电压为110V。设电饭锅电阻值不

变，请你帮助晓丽通过计算判断：

（1）该电饭锅的电阻值为多少？

（2）该电饭锅正常工作时，将质量为1.5kg温度为23℃的水加热到100℃，至少需要多长时间？[水的比热容为

4.2×10 J/（kg·℃）]

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（3）用此电饭锅煮熟同样一锅饭，在A国所需时间是在中国所需时间的多少倍？

（注：煮熟同样一锅饭需吸收相同的热量）

8．如图为常见家用电器的原理示意图，温控开关S接a时为加热状态，S接b时为保温状态，

若加热时发热板R的电功率为550W，而保温时发热板R的功率则为22W，设R与R的

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阻值保持不变，请根据上述已知条件，试求出三个相关的物理量。

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9．液化气炉是人们目前较普遍使用的炉具，而电磁炉是新一代的智能炉具。为了比较它们的耗能费用，小明同学进

行了调查，得出如下表中的两组数据：

液化气炉（用气） 电磁炉（用电）

热效率 热效率

液化气每瓶净重 额定电压

液化气热值 3.54×10J/kg 额定功率

当地液化气价格 70元/瓶 当地市电价格 0.5元/度

50% 90%

15kg 220V

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1000W

请问：

（1）若小明家一天所需热量相当于把50kg的水从40℃加热到100℃，则他家一天需消耗多少热量？[C=4.2×10

水

3

J/（kg·℃）]

（2）上述热量若靠电磁炉提供，需耗电多少度？若靠液化气炉提供，需燃烧多少千克的液化气？（1KW·h=3.6

×10J）

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（3）通过计算进行比较，你认为使用哪种炉具更经济？

（提示：液化气炉热效率是指炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比；电磁炉热效率是指电磁炉

有效利用的热量与消耗的电能之比）

其它：

10．如图所示，家用电吹风机送热风的电路，电吹风机额定功率为1100W，电热丝电阻R为48.4Ω，若其在吹热风的

情况下，正常工作10min。求：

（1）其正常工作电流为多少？消耗电能为多少焦？

（2）通过电热丝中的电流是多少？其电热丝产生的热量为多少？

（3）电动机的机械能一定不能超过多少焦？为什么？

11．一台冷热两用空调的说明书中主要数据如表，问：

（1）空调正常制冷时电流为多少？

（2）连续正常制冷30min，消耗的电能为多少千瓦时？

（3）夏天由于空调使用较多，供电系统负荷增大，应如何使用空调有利于节能？（答

出一点即可）

12．黑夜看不见开关的位置，为此小明设计了如图所示的电路。当单刀双掷开关S掷向b

时，照明灯亮，指示灯关，避免指示灯费电。S掷向a时，照明灯灭，指示灯亮，显示

开关位置（开关S只能处于这两种状态）。他利用一个“10V 1W”的小灯泡和每米电

阻为1.0×10Ω的电阻丝来安装指示灯。

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（1）为使指示灯正常发光，请在图示方框内完成指示灯和电阻丝的连接电路。

（2）按上述设计，电阻丝需截用多长一段？

（3）若照明灯一天（24h）使用6h，则整个电路一天总共耗电多少千瓦时？

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13．图中是一种常见的电动自行车，使用前要先对车上的蓄电池充电。骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动

机为车提供电力。下表是一种品牌电动自行车的一些主要技术参数。

最高车速 ≤30km/h 一次充电连续行驶里程

蓄电池 充电时间

一次充电耗电量 0.6kW·h 电动机效率

整车质量 最大骑行噪声 ≤62dB

36V/10Ah

铅酸蓄电池

40kg

50km

8h

80%

若质量是70kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍

（g取10N/kg）求：

（1）行驶20min，电动机对自行车做的功；

（2）通过电动机线圈的电流；

（3）若摩托车每行驶100km耗油2.5L，油价约为5元/L，照明用电的电费约为0.55元/kW·h，请通过计算说明

使用电动自行车与摩托车哪种更经济？

14．如图是某同学家庭电路中的电能表。

（1）若照明灯泡的规格为“220V 60W”，两孔插座接一台“220V 100W”的电视机，

三孔插座接一台“220V 280W”的电饭锅，当它们全部工作时，通过电流表的电

流是多大？

（2）如果有一天电灯和电视机都使用了5小时，电饭锅使用了1小时，这一天它们消耗

了几度电？

（3）如果该同学家中添置了一台铭牌标示为“220V 600W”的电热水器，他想测试一下标示的与实际使用时的

功率是否相符，他让这台电热水器单独工作，用手表计时，结果10min电能表的转盘转了250转，请计算说

明电热水器的实际功率是多大？

15．某校物理兴趣小组设计了一种“电子秤”，实际上是压力测量仪，用它来称量物体

的重量，其原理结构如图所示。图中A为金属片，B为金属板，R=24Ω，R是最

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大值为72Ω的滑动变阻器，电源电压为12V不变。问：

（1）图中的重量表应该用什么电表改装？R的主要作用是什么？

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（2）当金属片A上放重物，开关S闭合时，请说明电子秤称量物体重量的原理；

（3）当称量物体重量达到最大值时，R两端的电压是多少？

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16．图中所示的是小明同学设计的电烙铁电热丝的连线图，AC间是电烙铁的电热丝，B接电热丝的中点。电烙铁的

额定功率为40W，使用的电源电压为220V。

（1）将接线端A、C接入220V的电路中，电烙铁消耗的电功率为40W，求电热丝的电阻？

（2）电烙铁的头部是一质量为50g的铜棒，如果电热丝消耗的电能全部转化为铜棒的内能，

那么要使铜棒温度升高250℃，电烙铁至少需要正常工作多长时间？

（3）把A、B接入220V的电路中，此时电阻丝的电功率多大？

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