初中物理电功和电功率计算题

随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q＝4.6×10⁷J/kg，小汽车发动机的效率为25％。求小汽车在这段路程中：（1）行驶了多少秒？（2）发动机所做的功（3）消耗汽油的质量

如图所示的滑轮组，某人用200N的拉力将重为480N的物体匀速提起2m，所用的时间为5s（不计摩擦和绳重）。求：

（1）总功及其功率各是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）此动滑轮的重力为多少N？
（4）若用该滑轮组将重600N的物体匀速提升时，它的机械效率又是多少？

世界首次高寒高铁运营最高速度300km/h的哈大高铁，正式通车．如图所示为以哈大客运专线主要车型动车组．

（1）当该动车组用以100m/s的速度匀速直线行驶10min后，则该列车行驶了多少公里？
（2）该动车组的每节车厢上都配有电热水器．在标准大气压下，15分钟内把10kg、20℃的水烧开．电流至少要做多少功？（c_水=4.2×10³J/（kg．℃）
（3）若它工作时的电功率为4.2kW，则该电热水器的热效率为多少？

为了将放置在水平地面上、重G="100" N的重物提升到高处。小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积S=5×10^-2 m²，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：

（1）在2~3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。
（2）在1~2s内，拉力F做的功W。
（3）在0~1s内，重物对地面的压强p。

如图，电源电压为3V保持不变，灯泡L标有"3V 1. 2W"的字样，R为阻值未知的定值电阻.

(1)求灯泡正常发光时的电阻；
(2)开关S闭合、S₁断开，电流表示数为0.3A，求1min内电路消耗的电能；
(3)开关S、S₁均闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最右端，电流表的示数为1A，求R的阻值.

五一假期，小明全家准备驾车从苏州到扬州游玩，出发前，爱学习的小明收集了相关数据，整理成下表，请你根据表中数据完成相关计算：

（1）轿车静止时对水平地面的压强(g取10N/kg)；
（2）全程行车所需的时间；
（3）匀速行驶1km牵引力所做的功；
（4）全程消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量(g汽油24.6×10⁷J/kg)．

下表所示是某型号小轿车的有关数据：

小轿车的质量	600 kg
小轿车的额定功率	40 kW
每个轮胎与地面的接触面积	500 cm2

 求：（1）该小轿车静止在水平地面上时，对地面的压力和压强各是多大？
（2）假若该小轿车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶，速度为20 m/s。请计算该小轿车10 min内牵引力所做的功和小轿车受到的阻力。（g取10N/kg）

某简易电吹风简化电路如图所示，其主要技术参数如下表，在家庭电路使用中：

额定电压	220V
额定功率	热风时：990W
冷风时：110W

（1）当电吹风吹冷风时，通过电动机的电流多大？若电动机电阻R₁为1Ω，则40s内电流通过电动机产生的热量是多少焦？
（2）当电吹风吹热风时，电热丝R₂的电功率是多少瓦？电热丝R₂的电阻值是多少欧？

如图是一款有煮洗功能的洗衣机的简化电路图及相关参数．此款洗衣机有两个档位，当开关置于位置1时为加热状态，当开关置于位置2时为保湿洗涤状态．其中电阻R₁的阻值为22Ω，求：

（1）在洗衣机内按“加水量”加入20℃的冷水加热到90℃时水吸收的热量；
（2）R₂的阻值；
（3）洗衣机在保湿洗涤状态下工作时，电动机的功率为200W，则此时通过电动机的电流为多少？

如图所示电路，电源电压恒为12V，电阻R₁的阻值为5，滑动变阻器R₂上标有“10  3A”的字样，小灯泡L上标有“12V  6W”的字样，电流表的量程为0――3A。

（1）当开关S₁、S₂、S都闭合时，求小灯泡L在5min内产生的热量；
（2）当开关S₁、S₂、S都闭合时，电流表的示数为2A时，求R₂消耗的电功率；
（3）当开关S₁、S₂都断开，S闭合时，为了确保测量准确，要求电流表示数不小于其量程的1/3，求滑动变阻器R₂接入电路的最大阻值。

太阳能电池作为一种新能源产品，逐渐得到广泛应用。太阳能电池板在几小时内可得到的太阳辐射能约为1.26×10⁷ J。
（1）若某一牵引力为3×10³N的电动汽车做匀速直线运动时，通过一段路程所做的功也等于1.26×10⁷ J，求这段路程。
（2）如果这些能量全部被一定质量的水吸收（不考虑热损失），能使水的温度从20℃升高到80℃，求这些水的质量。[c_水＝4.2×10³ J/(kg·℃)]

明亮同学的家中有一台微电脑控制的电热水壶，如图所示．该电热水壶可以将水从桶中自动抽到壶中并自动加热至水烧开．明亮同学观察该电热水壶的铭牌时发现其额定加热功率模糊不清晰，其它铭牌标记均清晰（如表所示）；烧水前他关掉家里其它用电器，只接通电热水壶控制开关，小电动机开始额定电压下用5s时间将水从桶中提升了0.8m加至电热水壶满刻度处自动停止加水，此时显示水温为20℃，电热水壶加满水后开始在额定电压下烧水至水温为100℃时自动断开电路停止工作．明亮同学还观察到，在电热水壶烧水的过程中，家里标有3000r/kW•h的电能表在30s内转盘转了50转．（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg•℃））．

型号	MH﹣200
额定电压	220V
额定频率	50Hz
额定加热功率
小电动机额定功率	5W
容量	2.0L

求：
（1）小电动机提升水的工作效率；
（2）电热水壶的额定加热功率；
（3）如果在用电高峰时明亮同学家中的实际电压是额定电压的90%，电热水壶在此电压下烧水时的加热效率为90%，试计算在用电高峰时烧开该壶水所需的时间．

如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器R规格为“20Ω，1A”，灯泡L标有“3.0V，1.5W”字样（不考虑灯丝电阻变化）．在不损坏电路元件情况下，求：

（1）灯泡的电阻和正常工作的电流；
（2）滑动变阻器阻值变化的范围；
（3）该电路的最大功率．

下面的图表是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息。经分析得知，当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，S断开时，饮水机处于保温状态。为了测量它加热时的实际功率，小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关S，测得热水箱中的水从25℃升高到100℃，所用时间为7.5min，同时观察到家中标有“1200r/kW•h”字样的电能表转盘转过120转（r）。不考虑温度对阻值的影响[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]。根据以上信息，求：

热水箱容量	1L
额定电压	220V
加热时额定功率	968W

（1）饮水机热水箱中的水从20℃升高到100℃时所吸收的热量；
（2）饮水机在加热过程中的热效率；
（3）饮水机加热时的实际电压。

桂林着力打造广西风电基地，预计到“十二五”期末，全市建成的风电装机容量达到100万千瓦。如图，风力发电——即是风轮机叶片不断受到风力的推动而转动，继而带动发电机工作输出电能。若风力发电机，每片风叶质量为6t，长为40m。下表给出了1kg空气在不同风速下速度（ν）与动能（E）的关系：（空气密度取1.2kg/m³）
         
（1）当风速为6m/s时, 每千克空气具有的动能是多少焦耳？
（2）如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出1.2×10⁵J的电能，则1000台这样的风力发电机，一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克的煤产生的能量？（一年工作时间按3000h计算，煤的热值为3×10⁷J/kg）
（3）当风速为10m/s时, 若风力发电机风轮正面迎风，这台发电机每秒钟能对外提供3.8×10⁵J的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少？