初中物理电功和电功率计算题

如图所示，电源电压保持不变，电阻R₂的阻值为15Ω，闭合开关后，电流表示数为1A，通过电阻R₂的电流为0.4A，求：

（1）电源电压U
（2）电阻R₁的阻值
（3）通电10s，电流通过电阻R₁所做的功。

标有“220V  100W”字样的用电器，正常工作5小时，求需用电多少度？

如图，R₁ =" 30" Ω，R₂ =" 10" Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.1 A。求：

（1）电源电压；
（2）R₂的电流；
（3）1min电路所消耗的总电能。

如图所示是小明制作的一只模拟调光灯。电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V。闭合开关，回形针处在铅笔芯最右端时，小灯泡两端的电压为0.6V，通过小灯泡的电流为0.1A；向左移动回形针，当小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流为0.3A。

求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）回形针处在铅笔芯最右端时，铅笔芯接入电路的电阻；
（3）回形针处在铅笔芯最右端时，铅笔芯5min内消耗的电能。

在图a所示的电路中，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器R₂上标有“50Ω，2A”字样．闭合电建S后，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为6V．求：
（1）此时滑动变阻器R₂消耗的电功率P₂；
（2）定值电阻R₁的阻值；
（3）先设想选择合适的电压表量程，并移动变阻器R₂的滑片P，要求：使电压表的指针能处于图b所示的位置．甲同学认为应向左移动滑片P，乙同学认为应向右移动滑片P．请通过计算说明两位同学的操作能否符合要求？

图是一种名为沫蝉（又称吹泡虫）的昆虫，它已经取代跳蚤成为动物界的“跳高冠军”。一只沫蝉可在10^-3s时间内跳跃0.7m的高度，相当于标准身高的人跳过70层高的摩天大楼，已知沫蝉质量为1×10^-6kg，它跳跃时所用的力为体重的400倍（取g=10N/kg）。

求：（1）沫蝉从起跳至最高点过程中的平均速度；
（2）沫蝉从起跳至最高点过程中克服重力所做的功；
（3）若沫蝉的脚与地面的总接触面积为1×10^-6m^2，，它跳跃时对地面的压强多大。

如图所示电路中，电源电压为4V不变，滑动变阻器R₂的阻值变化范围是0~20Ω，电流表的量程为0.6A．当开关S₁闭合，S₂断开时，电流表的示数为0.25A；当开关S₁、S₂均闭合时，电流表的示数为0.55 A．求：

（1）电阻R₁的阻值；
（2）当开关S₁、S₂均闭合时，滑动变阻器在1min内消耗的电能；
（3）当开关S₁、S₂均闭合时，在保证电流表安全的条件下，滑动变阻器消耗的最大电功率与最小电功率．

我们生活在电的时代，电能的广泛使用促使电能的社会需求日趋紧张．节约能源，提高能源利用率是一个在国民经济中具有重大战略意义的问题。现在220V的家庭用电电路上，一只功率为11W的节能型日光灯的亮度相当于60W的白炽灯泡．如果小明家用4只11W的日光灯代替4只60W的白炽灯，按每月30天、每天用电5小时计算，一个月可以节省多少电能?

（1）如图，是号称”绿色节能“的路面减速装置，当车辆驶过减速装置时，该装置会发电．

这种高科技的“夜间交警”在帮助车辆减速的同时还能为交通指示起到供能作用．这些在斜坡上的减速装置是由一种与路面齐平的垫板构成，在垫板里面有一系列类似于感应嵌板的物体．当有车辆经过路面时，路面下活动的嵌齿会是嵌板上下浮动，从而像一个小型发电机一样产生电能．据估计，足够稳定的车流量将会使节能装置的发电功率达到10kW．
①该装置的原理是　                                   　；它工作过程中能量的转化关系是把机械能转化成　             　．
②该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作8小时的发电量是多少度？
③如果该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作8小时所获得的机械能是1.44×10⁹J，则该装置的发电效率是多少？
（2）2000年8月12日，被号称世界“吨位最大、武备最强”的俄罗斯“库尔斯克号”核潜艇在巴伦支海域参加军事演习时遇难，引起国际社会的普遍关注，对核潜艇的救援与打捞提出了许多方案．（海水密度近似取ρ=1.0×10³kg/m³．g取10N/kg）
①救援方案之一，按海难救援国际惯例，让潜水员从海面潜到遇难核潜艇，打开紧急逃生舱盖．8月19日晚，挪威潜水员用时10分钟从海面下潜到深106米的核潜艇处，打开了紧急逃生舱盖．求潜水员下潜时的平均速度是多少米/分钟？
②若舱盖面积S=0.5m²，则海水对舱盖的压力F约为多大？
③打捞方案之一，在潜艇周围缠满可充气的负载量大的浮力袋，用增大浮力的办法打捞．已知潜艇的质量m=1.4×10⁷kg，若每只浮力袋充气后的体积V₀=10m³，请估计需用这种浮力袋多少只：[提示：由于只是估算，所以粗略计算需用浮力袋的只数时，可以忽略充气浮力袋的重力和核潜艇排开水的重力，而近似认为是充气浮力袋所受的浮力来托起核潜艇的重力]
④试分析浮力袋充气后，核潜艇在水中的运动情况．

如图所示，灯L₁标有“6 V  3 W”字样，开关闭合后L₁恰好正常发光，电流表A₁的示数为1.5A，假设灯泡电阻不变，求：

（1）电源电压；（2）L₂的电阻；（3）1min内电流对整个电路所做的功。

某索道全长2400m，上、下高度差约600m。如图所示的吊车重约1500N．求：

（1）若吊车与钢索的接触面积为0.01m²，索道上挂吊车处的钢索承受的压强是多大？
（2）若吊车从索道最高处运行到最低处，需时20分钟，吊车的速度是多少？
（3）吊车的重力总共做了多少功？

图是一款新研发的微型机器人，它可拖动比自身重大很多的物体。机器人质量是1.2×10^-2kg，它静止在水平地面上时，与地面的接触面积是1×10^-4m²。求：

（1）它受到的重力是多少？（g取10 N/kg）
（2）静止时，它对水平地面的压强是多少？
（3）若它用120 N的水平拉力在10 s内匀速拖动重物前进1m，则拉力的功率是多少？

LED（发光二极管简称LED）是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一，它是一种新型节能、环保的光源产品。如图甲是一种常见的LED手电筒，发光元件由5个发光二极管并联组成，每个发光二极管的额定电流为30mA，它的能量是由可反复充电使用的电池提供，且LED 灯发光的颜色会随电压的变化而变化，如图丙表格所示。

请回答下列问题：
（1）这种LED手电筒正常工作时的总电流为多少?
（2）图乙是一个LED与50Ω的定值电阻R串联，已知电源电压为4.2V保持不变，闭合开关S，毫安表（为读数更精确的电流表）的读数为20mA，通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？
（3）若图乙中，闭合开关S，R的实际功率为0.08W，求此时LED灯通电10min消耗的电能是多少焦耳?

“中国山西，晋善晋美”．为了倡导绿色出行，省城太原投放了大量的公共自行车．如图，小明在水平路面上骑行时，人与车总质量约70 kg，每个轮胎与地面接触面积约为100 cm²．

（1）此时自行车对地面的压强是多少？
（2）若小明以5 m/s的速度匀速骑行5 min，所受阻力是总重力的0.06倍，求出小明克服阻力做功的功率．

如图所示，质量为2kg的物体放在斜面的顶端A点，斜面高AC为0.8m，斜面长AB为1.4m，若不计摩擦和空气阻力，求：

（1）物体由静止沿斜面从A滑至B点，重力做了多少功？
（2）物体做功的过程就是能量转化的过程，例如本题中重力做了多少功，物体的动能就增加了多少。物理学中动能的计算公式为E_k=mv²,请计算物体到达B点的速度。