初中物理电功和电功率计算题

如图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个立方体重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0.1m/s向右运动．如图乙是此过程中汽车拉力F随时间t变化的图象．设t=0时汽车开始提升重物．忽略水的阻力和滑轮的摩擦．g取10N/kg。求：

（1）整个打捞过程中汽车的最大功率；
（2）打捞前重物上表面受到水的压强；
（3）打捞前重物对池底的压强。

图中的山地自行车相关数据见下表：

车架材料	碳纤维
车架材料体积/cm^3	2500
车架质量/kg	4.5
整车质量/kg	10
单轮接触面积/cm^2	3

（1）求碳纤维车架的密度。（2）质量50kg的小李骑行山地自行车时，自行车对地面的压强是多少？
（3）小李匀速骑行3km，若自行车受到阻力为10N，求他的骑行所做的功。(g取10N/kg)

某品牌电热水壶的铭牌上标着如下表所示的数据。
请计算：

热水壶容量	2.0L
额定电压	220V
加热时功率	800W
频率	50Hz

 
（1）该电热水壶的电阻；
（2）当电热水壶装满水后，从20℃加热到100℃，水吸收的热量；[水的比热容为4.2х10³J/(kg·℃)]。
（3）在额定电压下，要放出这些热量，电热水壶工作的时间。（不计热量损失）。

如图甲是用来焊接自来水管的塑料热熔器。通电后，加热头发热，使需接上的塑料水管的两头熔化，将它们对接、紧压在一起，冷却后，就可以拼成一根水管了。其电路部分如图乙所示，S₂为温控开关，S₁是手控开关，ND为指示灯，R₁是限流电阻（保护指示灯）。R₂和R₃均为加热电阻。下表列出了它的部分技术参数。

额定电压	220 V
加热头温度	260±5℃
功率	加热：1000 W，保温：250 W
安全指标	绝缘电阻不小于1 ΜΩ

 

甲                乙
（1）请说出加热状态下，开关S₁和S₂所处的状态；并说明理由。
（2）若熔化1kg PVC塑料需要吸收10⁶J热量，某次熔接时要需熔化80gPVC，则正常情况下至少要加热多长时间？

在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L₂标有“24V  12W”。开关S₁闭合、S₂断开时，电流表的示数为1A，电压表的示数为12V，灯泡L₁正常发光，不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响。求：

（1）灯泡L₁的额定功率。
（2）在10s内，灯泡L₁正常发光时消耗的电能。
（3）灯泡L₂的电阻。
（4）当开关S₁、S₂都闭合时，求电流表的示数和灯泡L₂的实际功率。

我国的水力资源非常丰富，尤其西南地区，今年刚刚又在四川建成一座水电站。该水电站是在某河流上游修建了120m高的拦河大坝，每分钟有200m³的水从高处自由落下冲击水轮机，已知水轮机到上游水面的落差为100m，水轮机与大坝内侧底部约在同一水平面上。求：
（1）拦河大坝的内侧底部受到的水的压强；
（2）水从高处自由落下时，重力每分钟做的功；
（3）如果水的机械能有75﹪转化为电能，该水电站的发电功率；
（4）如果该水电站通过远距离向某城市供电，两条输电导线的电阻为90，某城市用电电压为220V，
则该水电站送电电压大约是多少伏？

一只电热水壶的铭牌上标着“220V  1100W”的字样，它正常工作时，电流是多少？如果每天使用1h，一个月用电多少千瓦时？（按30天计算）

2015年4月21日，重达2.3吨的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在南京机场。如图所示，该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料，机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供65kW的最大功率，该飞机的最大飞行速度为140km/h。假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1m²，g取10N/kg。求：

（1）飞机停在水平地面时对地面的压强大小；
（2）当飞机发动机的输出功率保持60kW，并以108km/h的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力大小；
（3）若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h，发动机输出的能量为多大？这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量？航空燃油的热值取4×10⁷J/kg，密度取0.75×10³kg/m³。

后端挑着装满道具的“百宝箱”，前端挑着由活动支架与花布组成的“戏台”，江西省非物质文化遗产传承人肖秋林就这样挑着担子四处游走，表演了40多年“一人一台戏”的布袋木偶戏。如图所示，假设“戏台”重100N，装了道具的“百宝箱”重200N，它们的悬挂点之间距离为l.5m，扁担视作重力不计的硬直棒。

（1）挑起担子时，“百宝箱”被提高了0.6m，这一过程中，需要克服“百宝箱”重力做多少功?
（2）假设肩膀与扁担的接触点为D，当手不对扁担施加力的作用时，要使扁担在水平位置平衡，前端悬挂点A与O点的距离多大?
（3）当前端的“戏台”卸下后，左手在A点施加力，同样能使扁担在水平位置平衡。若肖师傅是在站立时卸下“戏台”，则卸下“戏台”前后：
①扁担对肩膀压力     （填“变大”、“变小”或“不变”）。
②肖师傅对水平地面的压强如何变化?变化多大?（假设肖师傅的每只脚与地面的接触面积为200cm²）

自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示， 电热丝电阻分别为R₁、R₂，请根据说明书提供的信息计算（水的密度ρ_水=1×10³ kg/m³，水的比热容C_水=4.2×10³ J/kg℃）

饮水机参数

热水温度：≥90 ℃

热胆容积：2 L

额定功率：1000 W

保温功率：40 W

额定电压：220 V

频率：50 Hz

（1）如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量有80%被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由20℃加热到90℃，需用多长时间？
(2)开关断开时，饮水机处于        状态（填“加热”或“保温”）。
（3）电阻丝R₁的阻值。

如图所示，用水平向右的力F拉着物体，使其匀速直线运动了5m，运动时间为10s，F做功的功率是50W.这段时间

（1）F做了多少功？
（2）F多大？
（3）在方框内画出物体运动时的受力示意图（以“黑点”代表物体）.
（4）物体受到的摩擦力多大？

磁场的强弱可用磁感应强度（B表示，单位为特斯拉（T）。小华设计了磁感应强度测量仪，图为其原理图。该仪器显示计由电流表改装，电源电压6V，定值电阻R。为40Ω，磁敏电阻R_B在常温下的阻值随外加磁感应强度变化的对应关系如下表所示。求：

磁感应强度B/T	0	0.04	0.08	0.12	0.16	0. 20
磁敏电阻/Ω	160	180	200	230	260	290

（1）当待测磁感应强度为0T时，磁敏电阻R_B是多少？
（2）用该测量仪测得某处的磁感应强度是0.08 T，电路中的电流是多少？磁敏电阻R_B两端的电压是多少？
（3）若把该测量仪放在某处，闭合开关，电路消耗的总功率为0.12W，则该处磁感应强度是多少？

为进一步推广使用高效节能空调，自2009年6月1日，财政部、国家发改委采取补贴方式推广高效节能空调。小明家响应倡导，购买了一台高效节能空调，共空调的部分参数如下表：

额定制冷量 ／W	5000	室内机组噪声B(∧)	≤45
额定制热量 ／W	5300	室外机组噪声dB(∧)	≤57
额定制冷输入功率 ／W	1850	室内机外形尺寸(长×宽×高)／mm	195×1014×320
额定制热输入功率 ／W	1880	室外机外形尺寸(长×宽×高)／mm	253×800×646
工作电压／V	220	能效级别	3

(1)小明家已有家用电器的总功率是3340W，家里电能表、空气开关、导线的规格分别为：“220V 40A”、“220V 20A”、“220V 20A”。若将空调直接接入电路，请通过计算说明在使用时可能会出现什么危险？如何解决？
(2)若小明家夏天空调制冷共正常工作200h，耗电多少度？
(3)夏天空调工作时，小明发现室外机旁在滴水，请问这些水是在哪里形成的？解释它的形成过程。

一台直流电动机，线圈电阻为0.5Ω，接在12V电源上，通过的电流为2A，这台电动机工作5min消耗了多少电能？有多少电能转化为机械能？

电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R₁、R₂为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高挡的转换。

(1)若加热前水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3分钟，则电热槽中水的质量是多少千克？[不计热损失，c_水＝4.2×10³J／(kg·℃)，结果保留两位小数]
(2)加湿器在低挡时的发热功率；
(3)对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议。

额定电压	220V
额定最大发热功率	400W
水箱容积	4L
适用面积	40～60m^2