初中物理电功和电功率计算题

如图为一台两档式电热水器的内部简化电路，S为温控开关，当S接a时，电路中的电流为5 A;当S接b 时电路消耗的电功率为44W，求：

（1）R₁的电阻；
（2）高温档时电路消耗的电功率；
（3）在低温档工作10 min，电流通过R₂产生的热量

如右图所示，斜面长S=10m，高h=4m。用沿斜面方向50N的推力F，在10s内将一个重为100N的物体由斜面底端匀速推到顶端。求：

（1）推力的功率；
（2）运动过程中物体克服摩擦力所做的功；
（3）斜面的机械效率。

小华有恒为8V的蓄电池和规格为“3V  1.5W”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：

（l）小灯泡L正常发光时的电流；
（2）定值电阻R的阻值；
（3）小灯泡正常发光时电路消耗的总功率。

热熔胶，一种非晶体，常温下是固体，熔化后再冷却就能将物体牢牢地粘合在—起，生产中常用作粘合剂。图甲是热熔胶枪(简称“胶枪”)的外形，其内部有两只相同的PTC加热元件，电路如图乙所示，单只PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示。松开胶枪扳机，开关S_l断开，开关S₂的触片与b触点接通，若此时接通电源，胶枪就进入预热状态，约60s后热熔胶熔化成的胶液温度达到正常工作温度(170℃)。此后，若扣动扳机，胶枪就进入正常工作状态：固体胶条向前挤压，开关S₁闭合，开关S₂的触片与a触点接通，枪口冒出温度为170℃～210℃的胶液，此时可以粘合物体了。在近似计算时，可以认为胶液的温度与PTC加热元件的温度相同。问：

（1）胶枪在预热过程中电路中最小的总电阻是多少?最大电功率是多少？
（2）胶枪正常工作时的最小电流是多少?
（3）假设扣动扳机，胶枪就进入正常工作状态。胶枪在温度为170℃的条件下正常工作200s，它产生热量的80％被胶条吸收，这些热量能够使质量为500g的胶条温度升高多少度?【c_胶条=968J/(kg·℃)】

如图所示，定值电阻R₁和R₂，其中R₂=10Ω，当开关闭合时，R₁两端的电压为4V，电流表的示数为0.2A。求：

（1）R₁的电阻大小；
（2）R₂两端的电压；
（3）整个电路10s内消耗的电能。

如图所示，斜面长5m，高3 m，小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为240N，绳重不计．求：

（1）小明做的有用功；
（2）斜面的机械效率．
（3）木块与斜面间的摩擦力．

现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2m高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上
用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车。求：

(1)该斜面的机械效率是多少？
(2)包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大？

如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为9V，R₁为定值电阻，R₂为标有“50Ω 0.5A”字样的滑动变阻器．R₃为标有“3V  0.9W”字样的定值电阻．

（1）当闭合S、S₁、S₂时，电流表的示数为0.3A，求R₁的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的功率范围．
（2）当闭合S，断开S₁、S₂时，为保证整个电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围．

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）

质量为5吨的汽车，在水平平直的公路上匀速行驶时,该车发动机的功率为8×10⁴W,所受阻力为车重的0.1倍。求：
(1)在水平平直的公路上匀速行驶时，该车发动机的牵引力为多大？
(2)在10秒钟内，该车发动机所做的功？ 
(3)该车在10秒钟内通过的距离？  （g＝10N/kg）

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.

下表为某电烤箱铭牌的部分参数，其简化电路如图所示R₁、R₂均为电热丝. 求（1）当开关S闭合时，电烤箱处于    温挡. 当电烤箱在高温挡工作时，1min消耗的电能是多少焦耳？（2）求R₁和R₂的电阻各是多少？

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.

小明家新安装了一台电热水器，其铭牌如右表。若自来水的温度是20℃，充满水后，小明将调温开关调到如图所示的位置。接通电源，加热指示灯亮；1h20min后达到设定温度时，加热指示灯熄灭。请你帮助小明回答下列问题：

(1)电热水器正常工作时，通过它的电流多大？此时它的电阻多大？
(2) 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？
(3)小明认为水吸收的热量是由电能提供的，于是他结合热水器铭牌的相关数据计算出从接通电源到指示灯熄灭需要的时间，明显小于1h20min ，为什么实际加热时间要长呢？请你帮助小明简单分析原因。

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。