初中物理电功和电功率计算题

如图，电源电压恒定，R1=30Ω，R2=60Ω，当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A。

(1)求电源电压；
(2)当开关S3断开，S1、S2都闭合时，求电流表的示数、电路消耗的总功率和通电一分钟电流对R1所做的功。

用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点，在生产与生活中得到广泛应用，图甲中手电筒的发光元件就是LED灯，图乙是一个定值电阻R和手电筒中一个LED灯的电流与其两端电压关系的图像。

（1）观察图像可知，通过R的电流与R两端的电压成_______，R的阻值为_______Ω。
（2）当把LED灯与R串联按图丙接入电路时，R的电功率为0.08W。求此时R中的电流和电路的总功率。

如图所示电路中，灯泡L₁上标有“3V、1.5W”的字样，电源电压为4V。当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，电路中的总电阻为4Ω；当开关S₁闭合，S₂、S₃断开，滑动变阻器R的滑片位于变阻器的中点时，L₁正常发光；当开关S₂闭合，S₁、S₃断开，滑动变阻器R的滑片位于变阻器的右端时，灯泡L₂消耗的电功率正好是其额定功率的1/4。（不考虑温度对电阻的影响）求：（1）灯泡L₁的电阻； （2）灯泡L₂的电阻；  （3）灯泡L₂的额定功率。

如图甲所示，是小明家电水壶的铭牌；其工作电路如图乙所示，其中S是温控开关，R₁是电热管，当电水壶处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另一处，处于保温状态,．请解答以下问题：

⑴A、B是两种不同颜色的灯，红色表示加热，黄色表示保温，请你分析A灯为＿＿＿色；
⑵求保温电阻R₂的阻值（不计指示灯电阻及温度对电阻值的影响,保温功率是指保温时电路的总功率）．
⑶若壶中有2kg水，初温37℃，把这些水加热到100℃，需消耗多少电能？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
⑷为测量该电水壶的实际功率，小明关闭家中其它用电器，只让电水壶通电对水加热，观察到家中电能表的指示灯2min闪烁了81次（电能表上标有“3000revs／kW·h”的字样），则该电水壶的实际功率为多大？

小兰家的全自动家用豆浆机的部分技术参数如下表所示．

额定电压	220V	电机功率	180W
额定频率	50Hz	加热功率	800W
加干豆量	75g	加水量	1200ml

豆浆机的说明书介绍了制作豆浆的全过程：按合适的比例把豆料、清水放入豆浆机中，经过预热、打浆、加热，断电报警等程序，即可制成熟豆浆，其中打浆和加热是交替进行的．
（1）在预热时，电热器开始加热，若水温从20℃升高到40℃，在预热的过程中吸收多少热量？【不计热损失和干豆吸收的热量，c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）】
（2）在额定电压下，打浆时通过电动机的电流是多大？
（3）若在用电高峰时段，家庭电路中的实际电压为200V，加热3min，豆浆机消耗的电能是多少？（不计热损失，加热器的电阻丝的阻值不随温度的变化而变化）

如图所示电路，R₂＝3Ω，R₃＝6Ω。当S₁、S₂都闭合时，电流表的示数为2A；当S₁、S₂都断开时，电流表的示数为0.5A。（设电源电压恒定不变）求：

（1）电源电压；
（2）电阻R1的阻值；
（3）当S₁、S₂都断开时，电阻R₃消耗的功率；
（4）当S₁、S₂都闭合时，通电1min电阻R₂消耗的电能。

图甲为加油站加油系统示意图，油罐容积为30m³，为了降低油品损耗，保证油罐运行安全，在油罐顶部安装有调节油罐内外压力平衡的呼吸阀。其中吸气阀（图乙）管口面积为2×10 ³m²，重力不计的吸气阀盖在0.6N的恒力作用下堵住吸气管口。加油时，加油机内油泵自动启动，加油枪流量控制为Q=5×10 ⁴m³/s。(ρ油取0.8×10³kg/m³外界大气压取10⁵Pa，g=10N/kg)
（1）某次加油时，加油枪口高出油罐油面3m，所加油的体积为2.5×10 ²m³，则加油系统克服油的重力做了多少功？（不考虑油面的变化）
（2）若加油枪口横截面积为4×10 ⁴m²，则加油时油在油枪口处流速是多少米/秒？
（3）若油罐中油的体积为10.04m³.，罐内气体压强与其体积关系如下表所示（吸气阀未打开前气体质量、温度保持不变），则在加油多长时间后，吸气阀会立即打开？

油罐内气体体积（m^3）	……	19.96	19.98	20	20.02	20.04	……
油罐内气体压强（Pa）	……	99900	99800	99700	99600	99500	……

 

电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S₀自动控制），从说明书上收集到如表数据及如图所示的电路原理图：

（1）分析说明温控开关S₀断开时，饮水机处于哪种工作状态？
（2）求电阻R₂的阻值．
（3）求电热饮水机在加热状态下的工作电流

如图甲是电吹风的电路图，图乙是内部电路元件实物图，选择开关绕O点转动时，可分别置于OAB、OBC、OCD三个位置，使电吹风分别处于“热风档”、“冷风档”、“停止”三个状态.主要技术参数如右表. （假定电热丝工作时电阻不变），请解答如下问题：

型号	SHY2012-168
热风温度	50℃～80℃
额定功率	热风：1000w
冷风：120w
额定电压	220v
质量	0.6kg

 
（1）请根据图甲的电路图将图乙的实物图补画完整.
（2）请简要回答它是如何工作的.
（3）电吹风电热丝正常工作5秒钟，放出的热量为多少？
（4）当电路供电电压为110V时，电吹风电热丝的实际电功率为多大？

如图所示的电路中，电源电压为6V且不变，当S₁闭合，S₂，S₃断开时，电流表示数为0.2A.闭合S₁，S₂，断开S₃时，电流表示数为0.6A，小灯泡刚好正常发光，求：

（1）R的阻值 （2）小灯泡的功率

混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统。汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费。两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力。右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。求：

电池容量	44kw·h
输入电压	220V
输入电流	20A
输出电压	150V

 
（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？
（2）仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少？不考虑电能转化为机械能时能量的损失。
（3）仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升？假设汽车受到的阻力不变，汽油的热值为3.0×10⁷J/ L（即焦耳/升），汽油机的效率为24%。

小明学习了电功率的知识后，想利用家里的电能表（如图所示）和手表，测出一些家用电器的有关数据。

（1）当家里只有一台电冰箱在正常工作时，他测出电能表1分钟转了3圈，求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳？
（2）当电冰箱和电热水壶同时工作时，他测出电能表1分钟转33圈，求此时电热水壶的电功率是多少瓦？
（3）如果用此电热水壶把1kg的水由20℃加热至沸腾需要的时间是多少秒？[不考虑热量的损失，气压为一个标准大气压，水的比热容为4.2×10³J/(kg℃)]

如图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜。使用时，镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像。右表是该防雾镜的相关数据

（1）求防雾镜正常工作时的电流；
（2）经测试，在－10℃环境下，正常工作2分钟，可以使平面镜的平均温度升高到30℃。求电热膜给平面镜的加热效率；[玻璃的比热容为0.75×10³J／（kg·℃）]
（3）如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器，能使电热膜的功率在原功率的25％～100％之间变化，以满足不同季节使用的需要。请求出R的最大阻值。

我国目前研发了一种太阳能汽车，深受人们青睐，该汽车的质量为1200kg，车轮与水平地面的接触总面积为300cm²，在一次实验中，该汽车在水平公路上以20m/s的速度匀速行驶了30min，行驶时汽车受到的阻力为汽车所受重力的0.1倍（车内人员质量不计，g取10N/kg）．求：
（1）汽车对水平地面的压强是多少？
（2）实验中汽车牵引力所做的功是多少？
（3）实验中汽车牵引力做功的功率是多少？
（4）请说出太阳能汽车的主要优点（只要求说出2点）．

如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R₁=10Ω，滑动变阻器R₂的最大阻值为20Ω，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S，灯泡电阻不随温度变化．当开关S₁，S₂都断开，滑动变阻器的滑片P滑动到中点时，电流表的读数为0.4A；当开关S₁，S₂都闭合，滑动变阻器的滑片P滑动到最右端时，电流表的示数为0.9A，求：

（1）电源电压为多少？
（2）小灯泡的额定功率是多少？
（3）闭合开关S，调整开关S₁，S₂和滑动变阻器，电阻R₁在一分钟消耗的最大电能为多少？