初中物理电功与电能的计算试题

一标有“6V 3W”的灯泡，正常发光。
求：（1）通过灯泡的电流和灯泡电阻。
（2）正常工作1分钟时，电流做的功。
（3）现要把它接到9V电源上，使它正常发光，应串联一个多大的电阻？
（4）现把它接到3V电源上，求灯的实际功率（假设灯泡电阻不变）

某校科技小组的同学们用PTC元件（即半导体陶瓷材料）制作了一个电加热保温杯. 常温下的凉开水放在杯内可加热至60℃，并利用这种元件的特性设定保温温度为60℃. 已知所用的PTC元件的阻值R_T随温度的变化关系如图甲所示，使用时将PTC元件按如图乙接入家庭电路中.请回答下列问题：

（1）当温度为60℃时，电路中的电流是 mA，通电10s，PTC元件消耗的电能是 J.
（2）PTC元件的最大电功率是    W.
（3）保温杯可以利用PTC元件的特性进行保温的原理是：当温度达到60℃时，PTC元件发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等），温度保持不变. 从图甲中可以看出，①当它的温度高于60℃时，PTC元件的电阻       ，电功率    .（“变大”、“变小”、“不变”）温度下降；②当温度低于60℃时，PTC元件的电阻    ，电功率    .（“变大”、“变小”、“不变”），温度上升. 因此保温杯中的水可以保持在60℃左右.

小华有4V的蓄电池和规格为“3V  3W”的小灯泡各一只，为了能使小灯泡正常发光，他设计了如图所示的电路. 求：

（1）小灯泡正常发光时的电流；
（2）小灯泡正常发光1min消耗的电能；
（3）定值电阻的阻值.

李明发现家中接在电路中的电器不开机也不待机却还在耗电。在家长指导下，李明、王方、张强三位同学把一台家用电器插头插在计量插座（如图28）上，使它处于不开机也不待机的状态，接入家庭电路的计量插座就能显示用电器该状态下的实际功率，测量数据如下表所示（单位：瓦）。

请回答下列问题：
（1）在上述测量过程中，通过张强家空调的电流是多少安？
（2）若李明同学家接在电路中的电器（表中电器各一台）不开机也不待机，一天按20小时计算，每天消耗多少电能？
（3）由以上分析和计算，说一说你得到的启示。

如图所示的电路中，R为定值电阻。闭合开关后，当滑片P在某两点之间滑动时，电流表的示数变化范围是0.5～1.5A，电压表的示数变化范围是3～6V。小丽通过推算，得出四个结论：

①变阻器连入电路的电阻变化范围为2～12Ω
②定值电阻R的阻值为3Ω
③实验中R两端的电压变化范围为2V～4.5V
④电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W～11.25W
请你对小丽的结论进行评估，结论是（　　　）

A．只有①正确	B．只有①②正确
C．①②③都正确	D．①②④都正确

如图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为120W。

(1)要送冷风，选择开关应放在______位置；要送热风，选择开关应放在_______位置。(填“A”、“B”或“C”)
(2)若电吹风在额定电压下工作，送冷风时，通电8min电流所做的功是多少?
(3)若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为560W，则电热丝R的阻值应为多大？

如图所示，电源两端电压变，电阻R₁= 4Ω。当只闭合开关S、S₂、S₃时，电流表示数为I₁；当只闭合当开关S、S₃时，电压表V₂的示数为12V；当只闭合当开关S时，电流表示数为I₃，电压表V₁的示数为4V。I₁：I₃ = 5：1。求：

（1）画出各状态的等效电路图；
（2）只闭合当开关S时，电阻R₃在5min内消耗了多少电能。

小明同学家里的电热饮水机有加热和自动保温功能，保温可由机内温控开关S₀进行自动控制。小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和如图所示的电路原理图。已知电阻R₁的阻值为55Ω。求：

额定电压	220V
额定加热功率	920W
电源频率	50Hz

（1）电热饮水机在加热状态下工作5min消耗的电能；
（2）电热饮水机在保温时的电功率。

磁悬浮地球仪是使用磁悬浮技术的地球仪，它无需转轴穿过球体便可悬浮于空中，给人以奇特新颖的感觉和精神享受．

（1）磁悬浮地球仪的球体中有一个磁铁，环形底座内有一金属线圈，通电后相当于电磁铁．金属线圈与球体中的磁铁相互　  　（吸引、排斥），使球体受力　 　（平衡、不平衡），从而悬浮于空中．磁悬浮地球仪是利用丹麦物理学家奥斯特发现的电流的　 　效应工作的．当磁悬浮地球仪停止工作时，在“拿开球体”和“切断电源”之间应先　    　．
（2）将磁悬浮地球仪的球体用手轻轻向下按一下，球体就会从原来的悬浮位置向下运动，此时金属线圈中的电流　 　（增大、减小），磁性增强，金属线圈对球体的作用力　 　（大于、小于）球体重力，球体到达最低点后向上运动返回原悬浮位置．由于球体具有　 　，球体越过原悬浮位置向上运动，此时金属线圈中的电流减小，磁性减弱，球体速度越来越　 　（大、小），到达最高点后向下运动，并再次回到原悬浮位置．几经反复，球体最终停在原悬浮位置．
（3）磁悬浮地球仪正常工作时，功率为1W．则工作一个月（30天）耗电　 　kW•h，这些电能大部分转化成了　   　（机械能、内能）．

小伊妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图A所示．图B是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环状的电热管，负责对液体加热煮沸．图C是这个豆浆机的主要技术参数．图D是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P﹣t”图象．

（1）豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是多大？
（2）若实际电压为200V时电热管的实际功率是多少？
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少度？

小芸爸爸在商店选中一款速热式电热水器，小芸阅读说明书后知道该电热水器的额定功率是4400W．额定电压是220V，工作电路图如图所示（图中R是给水加热的电阻），小芸向爸爸指出该电热水器夏天4400W的额定功率过大，浪费电能，冬天4400W的额定功率过小，不能满足人对热水的需要．两人交流讨论后根据自家的实际情况，从节约、低碳、环保的角度，提出了以下选购要求：①该电热水器额定电压是220V；②夏天额定功率是2200W，春、秋两季额定功率是4400W，冬季额定功率是6600W．求：

（1）如图所示，该电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能？
（2）如图所示，该电热水器正常工作时，电路中电流强度是多大？
（3）请你用两个加热电阻R₁，R₂和两个开关S₁，S₂设计出符合小芸以上①、②两个选购要求的电热水器加热工作电路图（画在答题卡的指定位置），并计算出加热电阻R₁和R₂的阻值各是多大？

如图所示为电吹风的电路原理图．电动机M上标有“220V  100W”字样，电热丝的电阻R=88Ω．求：

（1）闭合S₁、断开S₂，正常工作当送风8min，消耗的电能；
（2）闭合S₁、S₂，正常工作当送热风时，电路消耗的总功率．

小波的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机．下表是这个豆浆机的主要技术参数．如图甲所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸．图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“P﹣t”图象．
请解答下列问题：

型 号	SYL﹣624
额定电压	220V
频 率	50Hz
电动机功率	120W
加热功率	1210W
容 量	1000mL

（1）豆浆机正常加热时的电流是多少？
（2）豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

如图甲所示，是某兴趣小组在“伏安法测电阻”实验中分别作出R₁、R₂的U﹣I图象．小明利用R₁、R₂两个电阻设计了如图乙所示的实验电路，此时，电流表示为0.6A，则：

（1）R₁的阻值大小？
（2）在图乙的实验中R₂的阻值为多少？
（3）此电路1分钟内R₁、R₂消耗的电能之和是多少？
（4）如果小红将R₁、R₂串联，接入6V的电源两端，则通过R₂的电流是多大？

某物理兴趣小组探究电子磅秤的工作原理，设计如图甲所示的电路，主要部件是电流表A和压力传感器R₁（相当于电阻值随受到的压力大小而变化的可变电阻），压力传感器R₁与受到的压力F的关系如图乙所示，秤盘与压杠质量均忽略不计．电源电压U=12V，R₂=18Ω．求：

（1）秤盘上不放重物时压力传感器的电阻R₁=30Ω，此时电流表示数是多少A？R₂消耗的功率是多少W？
（2）电流表示数为0.5A时，秤盘上物体重为多少N？