初中物理电功和电功率计算题

如图所示电路，电源电压为6V且保持不变，电阻R₁为10Ω，开关S闭合后电压表的示数为2V，通电时间5min。求：

（1）电路中的电流；
（2）R₂的电阻值；
（3）R₂的电功率；
（4）电路消耗的电能。

图所示电路中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R。当开关S、S₁闭合，S₂断开，滑动变阻器的滑片P移到A端时，电阻R₂的电功率为P₂，电流表的示数为I₁；当开关S、S₂闭合，S₁断开时（滑片P位置不变），电阻R₂的电功率为P₂'，电流表的示数为I₂，且P₂:P₂'＝16:25；当开关S闭合，S₁和S₂都断开，滑动变阻器的滑片P移到某点C（图中未画出）时，滑动变阻器接入电路的电阻为R_C，电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂，已知U₁:U₂＝1:2，这时R₂的电功率为9W，R_C的电功率为3W。

（1）求I₁与I₂的比值；
（2）求R_A与R_C的比值；
（3）若通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P，使电路的电功率达到最大，求此时的电功率P_m。

如图甲所示电路，电源电压为6V不变，滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端，定值电阻R₁两端的电压随滑动变阻器R₂阻值变化的图像如图乙所示．

问：（1）当R₂为10Ω时，电压表V₁的示数是多少？
（2）当电压表V₁示数为2V时，R₁的阻值是多少？
（3）滑动变阻器的滑片P在b端时，电阻R₁的功率是多少？

甲是小红家一台快速电热水壶，铭牌如右表．为了测量它烧水时的实际功率，小红和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了0.6kg、20℃的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是4min。同时观察到家中电能表（见图乙）转过的转数正好为90转（r）．水的比热容：c=4.2×10³J／（kg·℃）。请根据相关信息求：

（1）电水壶中水吸收的热量？
（2）电水壶烧水的实际功率？
（3）电水壶加热的效率。

如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示.

（1）由题意可知，红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要______（选填“大”或“小”）得多；
（2）为了使用电热水袋更加安全，有的电热水袋里使用双重温控开关保护，也就是把两个温控开关__________（选填“串联”或“并联”）起来使用；
（3）当热水袋原来的温度是15℃时，在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了，求此过程中水吸收的热量和电热水袋的发热效率.[c水=4.2×10³J/（kg·℃）]

小明家新买了一个微波炉，他听人们讲利用微波炉对食物加热，不仅加热时间短，还具备加热效率高的特点。为了验证后一种说法，他决定借助电能表、手表、温度计等器材实际测量一下微波炉在高火挡烧水时的效率。
为此他查看了家中微波炉后面的铭牌，上面注明额定输入功率为1 000 W，他又查看了他家的单相电子电能表，上面注明3200 imp / kW·h(它表示每消耗电能1 kW·h，该电能表上面的发光二极管闪烁3 200次)。之后，他关闭其他所有家用电器，将体积为1L、温度为20°C的水放入微波炉并用高火开始加热，同时用钟表计时并记录电能表上面的发光二极管闪烁的次数，历时4 min，电能表上面的发光二极管闪烁了288次，此时取出并测得水的温度为76°C。则
（1）4分钟微波炉消耗的电能是多少？
（2）微波炉烧水时的效率是多少？（保留一位小数）

在一次课外活动中，小悦同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如下表：

观察对象	有关记录	研究活动
电磁炉铭牌	U额=220V P额=1kw	①用电磁炉加热一壶水（水的质量为2kg,,初温为30℃.②关闭家里其他用电器，只将该电磁炉接入电路烧水，观察电能表表盘在5min内转了150r，此时用温度计测得水的温度为50℃
电能表铭牌	220V  10A 50HZ    2000r/kwh

已知水的比热容为= 4.2×10³J/（kg·℃），请你根据有关资料，求解在这段时间内：
（1）水所吸收的热量．
（2）电磁炉正常工作时的电阻．
（3）电磁炉的实际功率．
（4）电磁炉烧水的效率．

如图所示的电路中，电阻R₁的阻值为10 W．闭合开关S，电流表A₁的示数为1.8 A，电流表A₂的示数为0.8 A．求：

（1）流过R₁的电流是多少A？
（2）R₂的电阻是多少W？
（3）闭合开关2 min后，R₁消耗的电能是多少J?

如图所示，电源电压保持不变，小灯泡灯丝电阻不随温度改变。当开关S₁、S₂都闭合时，滑动变阻器R₂滑片位于某点A时，电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂，电流表的示数为I₁，电阻R₁消耗的电功率为P₁，滑动变阻器消耗的电功率为P_A；当只闭合开关S₁时，滑动变阻器R₂滑片位于某点B时，电压表V₁的示数为U₁ˊ，电压表V₂的示数为U₂ˊ，电流表的示数为I₂，电阻R₁消耗的电功率为P₁ˊ，滑动变阻器消耗的电功率为P_B ，此时小灯泡消耗的功率是其额定功率的四分之一；仍只闭合开关S₁，再将滑动变阻器R₂滑片滑至最右端，此时小灯泡恰好正常发光。已知：U₁﹕U₂＝1﹕3，U₂﹕U₂ˊ＝3﹕2，P_A﹕P_B＝2﹕1，P₁＝0.4W。请你计算出：

（1）I₁与I₂的比值； 
（2）小灯泡的额定电功率；
（3）当只闭合开关S₁时，滑动变阻器R₂滑片位于某点B时，通电2min，电路消耗的电能。

随着我国各大电网互联，发生短路故障后系统短路电流巨大，而且短路电流波及范围扩大，超导限流器这种电力设备应运而生，可以限制电网的短路电流水平、减少短路电流对电网的冲击，隔断电网短路电流的传播，维护电网的稳定。它的电阻R随电流I变化关系如图所示。如图为35千伏／90兆瓦超导限流器，接入电网的示意图。

⑴ 当电路中的电流为2kA时，电路中用电器消耗的功率是多大？
⑵ 为使用电器短路后电路能保持稳定状态，R₀应满足什么条件？
⑶ 在R₀满足条件时，有人把超导限流器称为“不断电保险丝”，请你说明理由。

建筑物的“整体平移”就是将大楼托换到一个托架上，这个托架下部有滚轴，滚轴下部有轨道，然后将建筑物与地基切断，这样建筑物就形成了一个可移动体，然后用牵引设备将其移动到固定的新基础上。

（1）某次平移过程中，机械用4×10⁶N的拉力拉动别墅缓慢平移了50m，机械对别墅做了多少功?
（2）这幢别墅质量达1×10⁷kg，而地面能承受的最大压强不能超过5×10⁵p_a，为防止房屋下陷，支承面至少要多大面积?（支承面的质量忽略不计，g＝10N／kg）

图所示为某电热水壶的原理示意图，电源电压U=220V，发热体分别由R₁和R₂组成，通过通、断开关可以使电热水壶处于“加热”或“保温”状态。电热水壶的加热功率为1100 W。求：

（1）电热水壶处于加热状态时，通过电路的电流是多大？
（2）若R₂=484，则电热水壶的保温功率是多少？

在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L₁的额定电压为8V，图乙是灯泡L₂的U—I图像。则

（1）当开关S接时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R₀的阻值；
（2）当开关S接时，调节电源电压，使灯泡L₁正常发光，此时R₀消耗的功率为1W，求灯泡L₁的额定功率；
（3）开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L₁正常发光，求电路消耗的总功率

某索道全长2400m，上、下高度差约600m。如图所示的吊车重约1500N．求：
 
（1）若吊车与钢索的接触面积为0.01m²，索道上挂吊车处的钢索承受的压强是多大？
（2）若吊车从索道最高处运行到最低处，需时20分钟，吊车的速度是多少？吊车的重力总共做了多少功？

图甲所示是小明的调光灯电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后，滑片P从A端滑到B端的过程中，小灯泡的I—U关系图像如图乙所示。（电阻丝AB的阻值不随温度变化）

求：（1）小灯泡的额定功率；
（2）电阻丝AB的总电阻；
（3）当AB连入电路的阻值R₁=2.5Ω时，
灯泡消耗的功率为3.2W，此时灯丝的阻
值为多少。