初中物理能量计算题

如图所示电路，电源两端电压保持不变。当开关S₁闭合、S₂断开，滑动变阻器的滑片P 移到B端时，灯L的电功率为P_L．电流表的示数为I₁；当开关S₁断开、S₂闭合时，灯L的电功率为P _L ' ，电流表的示数为I₂。已知P_L：P _L '＝9 : 25 。

（l）求电流表的示数I₁与I₂的比值；
（2）当开关S₁，S₂都断开，滑动变阻器的滑片p在c 点时，变阻器接人电路的电阻为R_c，电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂，已知U₁：U₂＝3:2 , Rc的电功率为10w 。通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P ，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1，电路消耗的最大功率时灯正常发光。求灯的额定功率。

如图所示电路，电源两端电压一定。当开关S断开，滑动变阻器接入电路的电阻
为R_a时，通过电阻R_a的电流为I₁，电阻R₁和电阻R₂消耗的功率之和P₁＝10W，电压表V₁、V₂的示数之比U₁∶U₂＝5∶4；当开关S闭合，滑动变阻器接入电路的电阻为R_b时，通过电阻R_b的电流为I₂，滑动变阻器消耗的功率P_b＝5W，电压表V₂的示数为，且＝U₁。求：

（1）电流I₁和I₂的比值；
（2）电阻R_a和R_b的比值；
（3）开关S闭合，滑动变阻器接入电路的电阻为R_a时消耗的功率P_a。

如图所示的电路中，电源两端的电压不变。只闭合开关S，当滑动变阻器滑片P滑至最左端时，电压表示数为6V，电阻R₁与R₂消耗的电功率之和为P₁；当闭合开关S、S₁，滑片P滑至滑动变阻器中点时，电压表示数为10V，R₂消耗的电功率为P₂。已知：P₁:P₂=27:50。求：

（1）电阻R₁与R₂的比值；
（2）电源两端的电压U。

在图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。只闭合开关S，将滑片P移至滑动变阻器R₂的中点时，电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂，电流表A的示数为I₁。闭合开关S、S₁，当滑片P移至滑动变阻器R₂的A端时，电压表V₁的示数为U₁¢=14V，电压表V₂的示数为U₂¢，电流表A的示数为I₂。只闭合开关S，当滑片P移至滑动变阻器R₂的A端时，电流表A的示数为I₃电压表V₁的示数为U₁ ¢¢，电压表V₂的示数为U₂″ 。已知 。求：

（1）电流I₁与I₂的比值；
（2）电压Ｕ₁″的大小；（最后结果保留一位小数）
（3）电流Ｉ₃与I_１的比值

如图所示电路，电源两端电压为12V且保持不变，R₂=40。开关S₁、S₂都闭合或都断开所形成的两个电路状态中，电压表示数之比为8：3，电流表的最大示数为0.7A。求：

（1）画出开关S₁、S₂都闭合和都断开所形成的两个电路状态的等效图；
（2）电阻R₁的值；
（3）R₃消耗的最大功率和最小功率的比。

如图甲所示，冰冻是造成高山地区冬季输配电线路倒塔（杆）断线的重要原因。为了避免这类事故的发生，一方面电力工人要及时对输电线路进行除冰作业，另一方面要加强输电线的抗拉能力。一般高压输电线每一根都是由一股位于中间的钢质线芯和六股相同粗细的铝质线芯绞在一起组成的，其横截面如图乙所示。这种输电线通常被称为钢芯铝绞线（代号LGJ）。已知该钢芯铝绞线所能承受的最大安全拉力为其正常工作情况下拉力的5倍。下表是该种钢芯铝绞线的相关技术数据。


1．该电力线路采用钢芯铝绞线而不采用与之同样结构尺寸的铝绞线，其主要目的是什么?
2．输电线路结冰后，输电线（连同上面的冰）变粗、变重。为了保证输电线路的安全，防止输电线被拉断，在冰冻的钢芯铝绞线（连同上面的冰，其横截面可以看作圆）的直径D增大到一定值时就必须进行除冰作业，试估算需要进行除冰作业时冰冻的钢芯铝绞线的直径D。（ρ_铝＝2.7×10³kg／m³，ρ_钢＝7.9×10³kg／m³，ρ_冰＝0.9×10³kg／m³，取＝10.7）
3．有一种输电线路除冰作业的方法叫“短路熔冰”。所谓“短路熔冰”，就是在短时间内，输电线不经过用电器而直接接通，输电线中通过比平时大许多的电流，利用导线本身发热熔冰以完成除冰作业的方法。短路熔冰时，若一根这种钢芯铝绞线每米的发热功率为200W，则短路熔冰时通过一根钢芯铝绞线的电流大约是多大?（取＝3.2）

图所示的电路中，电源电压保持不变。灯泡标有“2V 2W”字样。闭合开关S，当滑片P置于a点时，灯泡正常发光，电压表V₁的示数为4 V；当滑片P置于b点时，电压表V₁与电压表V₂的示数之比为8：11。己知滑片P分别置于a、 b两点时，灯泡消耗的功率之比为4: 1，（灯丝电阻不随温度改变）

求：(1)灯丝电阻。
(2)滑片P分别置于a、 b两点时，电路中的电流之比。
(3) R₀的阻值。

工作人员用如图所示装置把水质监控仪器放入水中。第一次使仪器A在水中匀速上升的过程中（A未露出水面），人对绳子竖直向下的拉力为F₁，绳端的速度为v₁，机械效率为η₁；第二次把仪器B固定在A下方，A和B在水中匀速上升的过程中（A未露出水面），人对绳子竖直向下的拉力为F₂，绳端的速度为v₂，机械效率为η₂；η₁: η₂=34:35。已知V_A=V_B=3×10^-3m³， G_A=3G_B，G_B=50N。拉力F₁、F₂做功随时间变化的图像分别如图中①、②所示。（不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N/kg）

求：（1）A所受的浮力F_浮；
（2）动滑轮的重G_动；
（3）求v₁、v₂的比值。

如图所示电路中，电源两端电压保持不变，设灯丝电阻不随温度变化。R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器。当开关S₁断开，S₂闭合，滑动变阻器的滑片P在A端时，标有“5V  2.5W”字样的灯泡L正常发光，定值电阻R₁消耗的电功率为P₁；当开关S₁断开，S₂闭合，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时，电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂；保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，闭合开关S₁、S₂后，滑动变阻器消耗的电功率为P₂。已知U₁∶U₂＝2∶5，P₁∶P₂＝5∶8。

求：（1）灯泡L的阻值R_L；
（2）电源电压U

某建筑工地上，甲、乙两位工人采用如图所示的装置提升一个重为G₁的货箱。当两人同时对绳索施加竖直向下的等大的拉力，使货箱以速度υ平稳上升时，甲、乙两人对地面的压力之比为3∶4。之后两位工人用此装置提升另一个重为G₂的货箱，使货箱仍以速度υ平稳上升。用此装置先、后两次提升不同的货箱，两位工人拉力总共做的功随时间变化的图像如图中①、②所示。已知工人甲重650N，工人乙重700N；G₁∶G₂=3∶1，此装置中两个滑轮组的规格完全相同。不计绳重和轴摩擦。求：

（1）第一个货箱的重力；
（2）提升第二个货箱整个装置的机械效率。

某物理兴趣小组为了自制一台电子秤，进行了下列探究活动：①研究弹簧的特性。他们做了如图1的实验，根据弹簧伸长的长度χ与拉力F的关系图象如图2所示。②设计方案。设计的原理图如图3，利用量程为3V的电压表的示数来指示物体的质量(电压表刻度盘如图4)，弹簧(图3中使用的弹簧)的上端与变阻器的滑片和托盘连接(托盘与弹簧的质量均不计)，0、A间有可收缩的导线，当盘内没有放物体时，电压表示数为零。③分析与计算。已知滑动变阻器总电阻R=12Ω。总长度12cm，电源电压恒为6V，定值电阻R₀=10Ω(不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内，g=10N/kg)。问：
⑴由图1、2你能得到什么结论？
⑵当物体的质量为100g时，电压表的示数是多少？
⑶该电子秤能测量的最大质量是多大？
⑷改装好的电子秤刻度与原来的电压表表头的刻度有何不同？

如图所示的电路中，电源两端电压不变，灯丝的电阻不变。当开关闭合，断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，的电功率为，电流表示数为。当开关断开，闭合时，的电功率为，电流表示数为，此时灯L正常发光。已知。当开关、都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接入电路的电阻为，电压表的示数为，电压表的示数为。已知2，的电功率为9W，电路消耗的总功率为。此电路通过断开、闭合开关以及移动滑动变阻器的滑片P，形成的不同电路所消耗的最大电功率与最小电功率之比为3：1。求：（1）电流表的比值；（2）灯丝的电阻与滑动变阻器最大阻值之比；（3）总功率为；（4）灯L的额定功率。
（要求画出相关电路状态的等效电路图）

如图所示电路，电源电压保持不变，灯L的电阻不随温度变化。当开关S₁断开、S₂闭合时，电压表V₁的示数为U₁，电流表的示数为I₁；当两个开关都断开时，电压表V₂的示数为U₂，电阻R₁的功率P₁＝2W；当只闭合S₁时，灯泡L正常发光，电流表的示数为I₃。已知U₁∶U₂＝5∶4，I₁∶I₃＝2∶3。

求：⑴阻值R₁与R₂之比；
⑵灯L的额定功率P_L

如图所示的电路图中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R₃。若只闭合开关S₁，将滑动变阻器的滑片P置于A端时，电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂；若此时将滑动变阻器的滑片P移至B端，电压表V₁的示数变为U₁′，电压表V₂的示数变为U₂′，电流表A₁的示数为0.4A。已知U₁∶U₁′＝1∶2，U₂∶U₂′＝3∶1，R₂＝3W。求：

⑴电阻R₁的阻值；
⑵电源两端电压U；
⑶当开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于B端时，电流表A₂的示数。

如图所示利用小型发电机给工厂中的电动机和灯泡供电，发电机的输出功率为1kw，输电电压为250Ｖ，发电机与工厂之间距离为为400ｍ，发电机与工厂之间两根输电导线总电阻为7.5Ω，其它导线电阻忽略不计，在该电路中灯泡的实际功率为110W，电动机线圈电阻4Ω。试求：
（1）输电效率为多少？
（2）电动机的电功率以及输出功率。