专项训练电功、电功率、电热量综合估算
► 类型1 与电能表相关的电功和电功率估算
图1
1、小花用电能表查看了家里电热水壶的实际功率。 他关掉了其他家用电器，只让电热水壶煮了15分钟。 电能为h。 这款电热水壶的实际功率是，小花发现每天下午烧同一壶水所用的时间比晚上要少，也就是说下午的实际功率比早上要高（选择“高”）或“低”） ．
2、某家庭使用标有220V的电热水器煮饭。 水冷却器正常工作1分钟，标有“/(kW•h)”的电能表指示灯闪烁50次。 饮水机正常工作20分钟，可加热5公斤水，初始温度为20℃至60℃。 求：【水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)】
(1)电热水器的电力。
(2)电热水器的效率。
►类型2图像相关热估计
3、灯泡L上标有“6V6W”字样，测得灯泡电压与电流的关系如图2A所示。 现将灯泡L接入图B所示电路中。若电路电流为10V，则电压表的阻值为0~0.6A，电流表的阻值为0~15V。 则下列说法正确的是（）
图2
A。 当灯泡L正常发光时，电流表读数为6V
B． 当电压指示为0.4A时，电流表指示为9V
C、灯泡L的内阻随着电流表读数的减小而减小
D． 为了保证电路的安全，整个电路最大消耗功率为12W
4. [2017•大连] 图3为标有“2.5V1.25W”的电路器件A和器件B两端电压与电流的关系。 若A、B并联在电流为2V的电源两端，则电路的总功率为； 若A、B串联在电源电流为3V的电路中，则B的实际功率为； 》将灯泡L（钨丝内阻不变）串联在电源两端，在保证电路元件安全的情况下，电源的最大电流为。
图3
5、实验台上有一个热敏器件，由两个定值内阻R1和R2并联组成，封装在透明有机玻璃外壳内，如图4A所示。 a、b为器件的两个裸露端子，内阻R1的阻值为20Ω，内阻R2的额定电流为6V。 科技组的朋友测量了通过器件的电压I和器件两端的电流U的值，并画出了如图B所示的图像。
(1) R2的阻值是多少？
(2) 内阻R2的额定功率是多少？
图4
► 类型3 与电加热器相关的电热量估算
6、[2016·荆州]某型号炖锅具有加热保温功能，如图5A，其内部电路原理图，当开关S接触点1时电功电功率电热计算题，炖锅处于（选择“保温”或“加热”）状态，图B是炖锅工作时电功率与时间关系的形象图，则图中阴影部分面积所表示的数学量为，它的大小是。
图5
7. [2017•乐山]小军家里有一个高低温两档的电烤箱。 他查阅了使用说明书，收集到一些信息如下：额定电流220V，高温设定电功率880W，低温设定电功率1980W，电路原理图如图6所示，R1和R2代表两根加热丝， S2为温控开关。 根据以上信息，回答下列问题：
图6
(1)低温档正常工作时电路总电压是多少？
（2）高温正常运行1.5小时消耗多少度电？ 电热丝R1的电阻是多少？
(3)如果电热丝R2损坏，为了恢复电路的正常工作，小军用两根相同的“”电热丝更换了R2。 您认为小军的做法能满足要求吗（请回答预估结果）。
8、【2017·长沙】下表为某电烤箱的招牌，低温档额定功率不清楚。 如图7所示，实线内为电烤箱内部的简化电路图。 R1、R2均为电热丝，R2=72.6Ω。 电烤箱开关接1时为高温档，接2时为低温档。 求：
图7
(1)电烤箱高温正常工作10分钟电压所做的功。
(2)R1的阻值。
(3)在用电高峰期，如果家庭电路中只有电烤箱低温工作，发现标有“/(kW•h)”的电能表指示灯闪烁81次，2分钟找出来。 此时家庭电路两端的实际电流。
1. 0.31200低 2. (1) /(kW•h)表示电路每消耗1kW•h的电能电功电功率电热计算题，指示灯闪烁3000次，指示灯闪烁50次消耗电能：
W=kW·h=160kW·h=160×3.6×106J=6×104J，t=1min=60s，
家用电器的功率：P=Wt=6×=1000W。
（2）水吸收的热量：Q吸收=cmΔt=4.2×103J/kg·℃×5kg×（60℃-20℃）=8.4×105J，
由P=Wt可得消耗的电能：W'=Pt'=1000W×20×60s=1.2×106J，
电热水器效率：η=Q吸力W'×100%=8.4×105J1.2×106J×100%=70%。
3.乙
4.1.20.44
5、（1）从器件电压I与其两端电流U的关系图可以看出：当U=6V时，由其电路I=1.5A，
由并联电路的电流特性可知，此时：U=U1=U2=6V，
根据欧姆定理，当a、b两端电流为6V时，通过内阻R1的电压为：
I1=UR1=6V20Ω=0.3A，
由并联电路中的电流特性可得，通过内阻R2的电压为：
I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A，
所以R2的阻值：R2=UI2=6V1.2V=5Ω。
(2) 内阻R2的额定电功率：
P=UI2=6V×1.2A=7.2W。
6、加热功率4.8×105J7。 (1) 由P=UI可得，低温档正常工作时电路总电压：I=P低温U==9A。
(2) 由P=Wt可得高温下正常工作1.5h的功耗：
W=P高温t=880×10－3kW×1.5h=1.32kW·h=1.32度； 从电路图中我们可以看出，当开关S1闭合、S2断开时，该电路是R1的简单电路，电路中的总内阻最大，由P=UI=U2R可得可知电路中总功率最小，且电烤箱处于高温状态，则电热丝R1的电阻值：R1=U2P高温=（220V）2880W=55Ω。
(3)从电路图中可以看出，当开关S1和S2闭合时，R1和R2并联，电路中总内阻最小，电路总功率最大，而电烤箱处于低温状态，因为电路中的总功率等于各家用电器的功率，因此R2的电功率为：
P2=P低温-P高温=1980W-880W=1100W，因为并联电路中各路两端电流相等，
因此，R2的阻值：R2=U2P2=(220V)=44Ω，一根“”电热丝的内阻为：
R＝U2P＝(220V)2550W＝88Ω，因为并联电路中总内阻的倒数等于各部分内阻倒数之和，
因此两根“”电热丝并联时的总内阻为：R=R2R+R=88Ω×88Ω88Ω+88Ω=44Ω，
由于R2=R并联，因此，用两根“”相同的电热丝代替R2，电路即可恢复正常工作。
8、（1）由P=Wt可得，电烤箱高温10分钟电压所做的功：
W=P低t=400W×10×60s=2.4×105J。
(2)从图中可以看出，当开关接1时，R1和R2串联，总内阻最大。 由P=U2R可知，总功率最小，电烤箱处于高温状态； 当开关拨到2时，电路中只有R1接通，内部电阻很小，从P=U2R可以看出，电功率很大，电烤箱处于低温状态。 高温时电路总内阻：R=U2P低=（220V）2400W=121Ω； 则R1的阻值：
R1＝R－R2＝121Ω－72.6Ω＝48.4Ω。
(3)指示灯闪烁81次，电烤箱消耗的电能：W=81×·h=0.027kW·h，
工作时间：t=2min=130h，则电烤箱在低温档的实际功率：P′=W′t′=0.027kW h130h=0.81kW=810W； 根据P=U2R可得，此时家用电路二端实际电流：U'=P'R1=810W×48.4Ω=198V。