初中物理电功和电功率计算题

PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大。如图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图乙所示，R₀是定值电阻，其阻值不受温度的影响。R_T是PTC的电阻，它的电阻值与温度的关系如图丙所示。该电热水壶在R_T设定温度状态工作时，电路消耗的总功率1100W。




（1）R₀的阻值为多少?
（2）当R_T的温度为130℃时，电路中R_T的实际功率为多少?

小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能，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。

额定电压	220V
频率	50Hz
额定加热功率	920W

 
请解答如下问题：（计算结果若不能整除，保留一位小数）
（1）这个电热饮水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约是多大？
（2）若电阻R₂的阻值为1210Ω，则电阻R₁的阻值为多少？
（3）在傍晚用电高峰期，供电电压可能会下降，当实际电压只有198V时，这个电热饮水机加热的实际功率是多大？

李老师的家离学校大约10km，为了便于上下班，他购买了一部轻便摩托车来代步，使用的燃料为93#汽油。根据表提供的数据，请回答：
（1）如果李老师上班时骑车的平均速度为36km/h，试根据表中所提供的有关信息，为李老师计算一下，他骑车从家到学校至少需花多少油费?

轻便摩托车	93#汽油
燃料	汽油	密度	0.7×10^3kg／m^3
油箱容量	7L	热值	4.5×10^7J／kg
功率	6kW	价格	4.90元／L

（2）小洪同学学过物理以后，给李老师建议：在上述条件不变的情况下，采用加快车速缩短时间的办法，就一定可以省油费。请你根据自己掌握的知识，分析说明这种方法是否可行。

图是小明设计的调光电路图，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从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I—U关系图像如图21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的阻值；
(3)当AB连入电路的阻值R₁=2.5时，灯泡消耗的功率为3.2W，此时灯丝的阻值为多少。

用如图所示的滑轮组将重为500N的物体，在2s内匀速提升6m，已知拉力F的大小为200N，求

（1）滑轮组提升重物时所做的有用功。
（2）滑轮组的机械效率。

利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电。安阳市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统。
（1）光伏发电系统发电时，_____能转化为_____能。
（2）一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时？
（3）该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30％的热电厂来完成，需要燃烧多少千克煤？（煤的热值q_煤＝3.0×10⁷J / kg )
（4）请写出一条光伏发电的优点。

山区某工地方程式时，照明电路需用导线从离工地250m处的电源引来，工地上要用一只“220V　100W”和一只“220V　200W”的灯泡来照明，所用导线的电阻为0.018Ω/m，如果电源两端的电压为220V，且保持不变，试求照明时导线上所消耗的功率和每只灯泡实际所消耗的功率。（计算时不考虑灯丝电阻的变化，数值只取整数，小数可四舍五入）

如图所示电路中，小灯泡L标有“6V 3W”字样，R₂=12Ω，当S₁、S₂都闭合时，总电流为0.8A，这时小灯泡L正常发光。求：

（1）电源电压U；
（2）电阻R₁的阻值；
（3）当S₁、S₂都断开时，小灯泡L消耗的功率。

如所示，是物理兴趣小组的同学所组装的实验电路。断开S₁，闭合S₂，电阻R₁消耗的电功率为P₁，电流表示数为I₁；断开S₂，闭合S₁，滑动变阻器的滑片P位于中点时，电阻R₂消耗的电功率为P₂，电压表示数为U₁，电流表示数为I₂；S₁、S₂都断开，滑动变阻器的滑片P位于C端时，电阻R₂消耗的电功率为P₂^′，电压表示数为U₂，电流表示数为I₃ 。

已知：P₁=14.4W，U₁=9V，I₁׃I₂=2׃1，P₂׃P₂^′=81׃16
求：（1）R₁与R₂的比值；（2）P₂；（3）电源电压。

2013年中山市慈善万人行，路线由兴中道孙文公园一直到市人大路口，其中引人注目的是：车头印有“幸福号”的花车，如图所示。此花车的巡游参数如下表：

空车质量	20700kg	车身长度	22m
车上表演人员	18人	全程用时	1.5h
行进时轮胎与地接触面积	18×300cm^2	整个路线长度约	1.5km

根据以上参数，求解下列问题：（g取10N/kg）
（1）求“幸福号”花车在这次大巡游的行进速度？
（2）设每个演员平均质量为50kg，求车在行进时车对水平路面的压强？
（3）若花车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×10³ N，求“幸福号”花车在这次大巡游中，牵引力所做的功？

家庭常用的电热水壶标有“220V 1000W”的字样，某同学用这种电水壶烧开水，他盛入1kg的水，测得水的初始温度是20℃，通电7min，水刚好被烧开（在一个标准大气压下）。试计算下面问题：
（1）该电水壶电热丝的电阻是多大？ 
（2）7min内电水壶消耗了多少电能？
（3）水吸收的热量是多少？

工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将240N的物体匀速提升2m，已知工人的拉力为100N，求：

（1）克服物体重力做的功；
（2）工人做功的功率；   
（3）滑轮组的机械效率．

如图所示的电路中，当两个开关都闭合时，电压表示数为12 V，定值电阻R₀=20Ω，滑动变阻器R的最大阻值R_ab=40Ω。

(1)电源电压是多大？
(2)开关S₁闭合，S₂断开时，在变阻器滑片P移动过程中，电流表和电压表示数的最小值分别是多大?
(3)定值电阻R₀消耗的最大功率是多少?

如图所示是家庭中常用的电吹风，其主要是由电动机和电热丝组成的，当电动机单独工作时吹出冷风，当电动机和电热丝同时工作时吹出热风。物理小组的同学们收集到某型号电吹风的相关信息如下表：

××电吹风
额定电压	220V
电热丝额定功率	400W	电动机额定功率	20W

（1）电热丝的电阻是多少？
（2）经测试，该电吹风正常工作的情况下吹热风时，在180s时间吹出了1.28kg热空气，这些热空气具有3240J机械能，温度升高了45℃。此电吹风的能量转化效率是多少？
（结果保留整数）【空气的比热容c_空气=1.0×10³ J/(kg·℃)】
（3）根据电吹风工作特点和安全用电原则，同学们设计了如图所示的三种电吹风电路图。你认为哪个符合实际情况？请说明理由。

在农村常有家庭从井中取水。小明同学用如图甲所示的滑轮组提水，他用20s的时间把重为120N的水从井中匀速提升5m，拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示。求：

⑴有用功；
⑵滑轮组的机械效率；
⑶拉力的功率。