初温为20℃的水中，此时由于是用电高峰，实际电压为210伏，在标准大气压下经过9分10秒将水加热至沸腾，求“热得快”烧水时的热效率（不计电阻值随温度的变化）。
答案：
水吸收的热量Q2=cm△l=1.0×500×(100-20)=40000（卡）=168000（焦） (3)
（95第五届）八、（7分）某家的电度表表盘如图所示。室内安装了60瓦的电灯4盏，90瓦的电视机一台，105瓦的音响一台，另有一台电冰箱，铭牌上的功率值看不清。为了测出这台电冰箱的功率，先停止使用其它电器，然后将电冰箱接在电压为220伏的电源上，开机工作4分钟，电度表的转盘转过13圈，请求出这台电冰箱的功率值。如果这个家庭平均每天使用电灯、音响、电视机各2小时，而冰箱有1／4的时间处于开机工作状态，则一个月（30天）耗电多少度？将月底的表盘数填入图中。
答案：电冰箱消耗电能
W=13转÷（1950转／千瓦时）=13÷［1950/(1000×3600)］=24000(焦)
(1)
其它用电器总功率P其=n灯P灯+P视+P响=4×60+90+105=435（瓦）=0.435（千瓦）
(3)
一月消耗的电能W总=P其t其+P冰t冰
（95第五届复）四、（15分）可充电电池的额定电压约为1.3伏特。当电流从正极流入、从负极流出时即可充电。充电电流在20毫安—40毫安范围内比较适合。现有一个额定输出电压为36伏特，额定输出电流为0.5安培的电源，还有电阻值为100欧姆、510欧姆、1000欧姆、2200欧姆和6800欧姆的几个电阻器供选用。请选择适当的电阻，构成简单的充电电路，可以分别给一节或两节电池充电，不必更换所用电阻器。 1．画出电路图（画出两节充电电池）
2．如果通往充电电池的两条导线短路，电阻器消耗的电功率是多少？
答案：1．因为直流电源的输出额定电压为36V，远大于两节被充电池的电压，所以需串联一个阻值适宜的电阻才能充电。其电路图如下：
两节电池串联时的电压是2.6V，不论充电电池是一节还是两节，其电压都远小于电源电压，可以忽略，因此充电流I为：
把U=36V和R=200欧姆、510欧姆??分别代入上式，得：I=360×10-3A、70×10-3A、36×10-3A、16×10-3A??
符合充电电流20mA～40mA范围内的电阻是1000欧姆，所以应选用1000欧姆的电阻与其串联。 2．如果通往充电电池的两条导线短路，则电阻器消耗的电功率为：
答：充电电池短路时，电阻器消耗的电功率是1.3瓦特。
（96第六届）六、（7分）一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压。家庭里通常不备电压表，但借助电能表可以测出用电器的实际工作电压。现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌和电能表的铭牌如图7和图8所示。测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒。求此时加在电热壶上的实际电压。
答案：电热水器的电阻
R=32.2欧 121秒所做的电功
W=1.5×105焦 实际功率
P＇=1240瓦
U＇=200伏
(7)
（97第七届）五、（7分）小明家有一个标有“220V，800W”的电炉，在额定电压下用10分钟能烧开一壶水。一天他用这个电炉在相同环境下（空气的温度和压强相同）烧开同样一壶水却用了12分钟，请你帮助小明算一算他家当时的电源电压约为多大。你在计算过程中
使用了哪些近似条件？
答案：两种情况下水所获得的热量相等：
U??Q??t?R Q??Q (1) 又 (2) tU?U??UQ?tt?R (3) 解出：
（4）
代入数据，得U?????伏 （5）
近似条件：电炉的电阻不随温度改变；热量散失忽略不计
（98第八届）五、（8分）有一个瀑布，每分钟有60米3的水从50米高处落下，想利用它建设小水电站。若水的机械能有70%转化为电能，送电电压为10000伏特，导线上的电流是多少？（g=10牛顿/千克）
答案：1分钟内势能转化成其他形式能的数值：
Ep=ρVgh
2分
2分
势能转化的功率 Pp=ρVgh／t
发电功率： Pe=0.7ρVgh／t 1分
代入数值，得： I=35安 1分
（98第八届复）七、（13分）有两种灯泡，分别标有（110伏 60瓦）和（110伏25瓦），把它们接入家庭照明电路中。
（1）能不能各取一只串联使用？请说明原因。
（2）若把两种灯泡在同一电路中混合使用，并使它们都能正常发光，最少应各使用多少只，如何连接？（3）这时总电功率是多少？
答案：（1）不能各取一只串联使用。 （1分）
U12(110伏)260瓦灯的电阻 R1=?P160瓦=201.7欧 （1分）
2U2(110伏)225瓦灯的电阻 R2==484欧 （1分） ?P225瓦串联后，25瓦灯的电压为U2，根据串联分压，
U2R2?UR1?R2 2U=
R2U （2分）
R1?R2
代入数据，解得：U2=155伏，超过了灯的额定电压。 （2分）
（2）设使用60瓦的灯m只，使用25瓦的灯n只，分别并联后再串联使用，各分压110伏时，才能正常发光，此时有：（1分）
故使用5只60瓦的灯并联后，再与12只并联的25瓦的灯串联即可。（1分） （3）此时总功率为W=W1+W2=5?60瓦+12?25瓦=600瓦。 （2分）
（99第九届）七、（13分）淋浴用水的流量约为10升/分，合适的水温约为50℃，用水时间约为4分钟。电热淋浴器有两种设计，一种是淋浴时电流直接对于流动的水加热，另一种则备有水箱，待箱中的水加热至合适的温度后再淋浴。加热前的水温以20℃计。 ①请根据上面提供的数据论证，第一种设计不适合大多数家庭的供电电路。
②如果水箱中的水恰好够一个人淋浴用，供电电路允许的电流最大为10安，电加热的效率为80％，这种条件下把水箱中的水加热最少需多长时间？ 答案：流量：f=10升／分=1.67×10-4米3／秒 温差△T=30℃ 用水时间t=4分=240秒
水的比热容c=4.2×103焦／（千克／℃） 水的密度ρ=1.0×103千克／米3 ①一定时间△t内电流的焦耳热： Q1=IU△t
(1)
R1R2?mn
n48412??2.4? 。 m201.75这段时间内水温上升△T所需的热量： Q2=(f△t)c△T (2)
假设焦耳热全部用来使水升温，则有 Q1=Q2 (3) 解出
代入数值，得I=96安 (5)