初中物理电功和电功率计算题

如图(a)所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图．其中S为一激光源，R ₁为光敏电阻(有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大)，R ₂为定值保护电阻，a、b间接—“示波器”(示波器的接入不影响电路)．光敏电阻两端的电压随时间变化的图象，可由示波器显示出来．水平传送带匀速前进，每当产品从传送带上通过S与R ₁之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住，示波器显示的电压随时间变化的图象如图(b)所示．已知计数器电路的电源电压恒为6伏，保护电阻R ₂的阻值为20欧．

求：(1)光敏电阻在有光照和光被挡住两种状态下的阻值
整条电路在1小时内消耗的电能．

家乐牌电热水器的简化电路如图所示，A为自动温度开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路，低于设定温度时，自动接通电路。S是热水器的功率选择开关，可选择高、低两档加热功率，R₁、R₂都是发热电阻器。主要的技术指标如下表

(1)把一箱水温度升高10℃时，水吸收的热量是多少?
(2)当热水器在高档正常工作时，电路中的电流是多少?
（3）当S拨至2时．电热管的实际功率只有1000W，实际电压是多少？

小张同学家安装了一台太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，铭牌如右表所示. 求:（其中 m=ρV）
 
（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃升高到50℃时，需要吸收多少热量？
（2）用电加热时,热水器正常工作的电流有多大？
（3）贮满水的热水器,阴天里要使水温从20℃升高到50℃，其中55%的热量是由电来辅助提供的,则热水器正常工作时需加热多长时间？(不计热量损失)
（4）我国出台了一系列有关“家电下乡”的政策，其中对购买高能效、低能耗的家电产品实行政府财政补贴，就国家这一政策对能源与社会发展带来的影响，发表你的看法

工人在某小河上修建了100m高的拦河大坝。现在每分钟有100m³的水从高处落下冲击水轮机，水轮机到上游水面的落差为90m，水轮机与大坝水库内侧底部约在同一水平面上。则：（g=10N/kg）
（1）大坝的水库内侧底部受到水的压强是多少？工程师把拦河坝设计成下宽上窄的形状，有多方面的原因，请你说出一个原因。
（2）水从高处落下时，重力每分钟做多少功？
（3）若水的机械能有80%转化为电能，水电站的发电功率是多少？
（4）若输电电压为100KV，求输电电流是多少？

如图甲电路所示，小灯泡标有 “6V   6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙．当滑片P移到最左端时，小灯泡正常发光．求：
（1）小灯泡正常发光时电阻多大?电源电压多大？
（2）当电流表的示数为0.5A时，通电1min小灯泡消耗的电能为多少?此时变阻器接入电路的阻值多大？

、电热安全压力锅彻底解决了压力锅的安全问题，解除了普通压力锅困扰消费者多年的安全隐患；省时省电(比普通电饭锅节约30%以上)。如图是某款电压力锅及铭牌：

额定电压	220V	额定容量	5L
额定功率	900W	工作压力	50~80kPa
工作频率	50Hz	型号	M50

（1）你认为该电压力锅应该选用两孔插座还是三孔插座，为什么？
（2）该电压力锅正常工作时电流多大？（小数点后保留两位小数）
（3）在该电压力锅中装入3kg初温为30℃的水，当加热到120℃时刚好沸腾，水吸收了多少热量？
（4）该安全电压力锅在正常工作0.5h消耗的电能是0.315kWh，通过计算判断该电压力锅是间歇通电工作，还是持续通电工作？

下图是我市江滩风景区风力发电的情景，该地区空气密度为1.3Kg/m³,一台风车的轮叶转动时可以形成面积为1m²的圆面。下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量，当风力强劲时这些风车提供的电能既能让节能景观灯正常发光，同时还可以将电池充满电。风力不足时，由风力发电系统和蓄电池共同给景观灯通电，为景区照明。

平均风速（m/s）	5	10	15	20	25	30
1s内获得的能量（×10^4J）	4	8	12	16	20	24

 
（1）若风速为10m/s，则1分钟内有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面？
（2）若此地年平均风速为10m/s，10台这样的风车一年（工作时间按4000h计算）获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为3×10⁷J/Kg）
（3）若某时间内风力强劲，风速为15m/s，一台风车工作1小时所产生的电能供30只电能耗尽状态的“24V 10Ah”的高能蓄电池充满电，求这台风车发电的效率。

.2008年5月我国四川省汶川地区发生了8.0级大地震，给汶川人民造成了极大的生命财产损失，同时也产生了再次威胁人民生命财产安全的堰塞湖，唐家山堰塞湖就是其中最大、最危险的一个。
⑴截止5月31日20时，唐家山堰塞湖水位已涨至海拔733m，当水位继续上涨至海拔741m时，水就可以从工程人员挖的引流渠流走，从而减轻高水位对堰体的威胁。求水位从海拔733m涨至海拔741m时，水对湖底产生的压强增大了多少？
⑵为确保引流渠的水流畅通，需清理湖中的大型漂浮物。湖中现有一漂浮物，它浸入水中的体积是0.1m³，工作人员使用如图所示的吊车将它打捞上岸。已知漂浮物出水后，吊车将漂浮物以20cm/s的速度提高2m的过程中，绕在滑轮组上绳子的拉力F为400N。求拉力F的功率和滑轮组的机械效率？（g 取10N/kg）

．某型号挖掘机的实物图(甲) 和作业范围图(乙)以及部分相关数据表，如图所示。挖掘机在4s内将装满铲斗的密度为1.6×l0³kg／m³的泥土，从最大挖掘深度处送到位于最大卸料高度的装载车上。取g=10N／kg，求：
（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时（如图甲），对地面的压强。
（2）移送泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功。
（3）移送泥土的过程中，发动机的总功率是40kW，此过程挖掘机的机械效率。

如图所示，电源两端电压变，电阻R₁= 4Ω。当只闭合开关S、S₂、S₃时，电流表示数为I₁。当只闭合当开关S、S₃时，电压表V₂的示数为12V。当只闭合当开关S时，电流表示数为I₃，电压表V₁的示数为4V。I₁：I₃ = 5：1。求：只闭合当开关S时电阻R₃的电功率P₃。

如图所示是小明同学安装的家用调光台灯电路图，灯泡上标有“P2220-40”字样，滑动变阻器的最大阻值为1210Ω，

求：(1)该灯泡正常发光时的电阻和电流；
(2)该灯泡两端的最小电压；
(3)该灯泡功率的调节范围．（不计温度对灯丝电阻的影响）

．有一种太阳能路灯(如图所示)，其工作原理是：白天光控开关S₁与触点a接触，
太阳能电池板为蓄电池充电，晚上，S₁与触点b接触，给路灯供电，晚上12点前
时控开关S₂与触点c接触，主灯发光，晚上12点后S₂与触点d接触，副灯发光．主
灯为“24V 15W”的节能灯，副灯为“24V 10W”
的节能灯，平均每天各工作6小时．
(1)细心的小敏发现，该装置使用几个月后，灯泡的
亮度明显变暗，请分析造成这种现象的一种原因．
(2)请举出这种太阳能路灯的两个优点．
(3)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时？
(4)若平均日照时间为10h，该装置的光电转化效率为
10%，电池板的面积为0.5m²，每平方米平均收集功率1.5Kw，则太阳能电池板被
照射1天可供路灯正常工作几天？

如图所示，电热水器有加热和保温两种状态(由机内温控开关S₂自动控制)，其铭牌技术参数如表中所示．

水箱容量 2L 额定电压 220V 加热时总功率 605W 保温时总功率 55W

(1)开关S₁、S₂均闭合时，热水器处于哪种工作状态?电阻R₁、R₂的阻值分别是多少?
(2)利用原有电路元件，设计出另一种能够实现加热和保温两 种工作状态的实用电路(由机内温控开关S₂自动控制)．画出设计的电路图，并算出加热时的总功率．

用如图所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m，所用的拉力是250N，在这个过程中，求：

（1）有用功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？

一位同学对家里饮水机的工作情况进行了调查：饮水机加满水通电后有加热和保温两种交替工作状态(由机内温控开关S自动控制)；从该机说明书上收集到如下数据：加热器额定电压为220V，额定功率为500W；机内盛水容器的容积为5dm³。调查发现：正常加热时，在不从饮水机取水的情况下，水温由85℃开始再次加热，经过8min水温升到95℃时停止加热，该机简化电路如图19所示。
（1）请分析说明：温控开关S断开时，饮水机是处于加热还是保温状态?
（2）正常加热时，求加热器电阻R₂的阻值及通过的电流。
（3）在8min的加热过程中消耗电能为多少?机内容器中水的内能增加了多少?并简要说明它们不同的原因。[C_水=4．2×10³J／(kg·℃)]