初中物理电功与电能的计算试题

家用电风扇的电动机线圈电阻为 $2\Omega$，正常工作时，通过的电流为 $2A$，通电10分钟，电风扇消耗的电能为　 $J$，线圈产生的热量为　　 $J$。

$\mathit{LED}$灯具有节能、环保的特点。一个“ $220V5W$”的 $\mathit{LED}$灯与一个“ $220V60W$”的白炽灯亮度相当。若一个“ $220V60W$”的白炽灯每天正常工作4小时，30天消耗的电能是　　 $\mathit{kW}·h$，这些电能可供“ $220V5W$”的 $\mathit{LED}$灯正常工作　　小时。

如图甲的电路中，电源电压保持不变， $R_1$是定值电阻。当开关 $S$闭合，滑动变阻器 $R_2$的滑片 $P$由 $a$端移动到 $b$端，

两电表示数变化关系如图乙所示，则下列说法中不正确的是 $($　　 $)$

A． $R_2$的最大阻值是 $30\Omega$

B．电源电压为 $10V$

C．滑片 $P$在 $a$端时，2分钟内 $R_2$消耗的电能是 $144J$

D．滑片 $P$由 $a$向 $b$恰好移动三分之一长度时， $R_1$的电功率为 $0.8W$

小蕊同学在学习了电学知识后，观察到生活中的许多电热器都有多个挡位，于是他利用电压恒为 $10V$的电源和两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知 $R_1=20\Omega$、 $R_2=30\Omega$，请计算：

（1） $S_2$闭合， $S_1$、 $S_3$断开时，电路中的电流；

（2） $S_3$断开， $S_1$、 $S_2$闭合时，通电 $5\mathit{min}$电路消耗的电能；

（3）该电路的最大功率和最小功率之比。

下列估测与事实最接近的是 $($　　 $)$

A．完整播放一遍我国国歌的时间约为 $50s$

B．一本九年级物理课本的质量约为 $25g$

C．家用电冰箱一天消耗的电能约为 $24\mathit{kW}·h$

D．初中生小美站立在水平地面上对水平地面的压强约为 $500\mathit{Pa}$

如图电路，电源电压为 $12V$且保持不变。闭合开关 $S$，当滑片 $P$置于变阻器的中点时，电压表的示数为 $4V$；当滑片 $P$置于变阻器的 $b$端时，电压表的示数变化了 $2V$，在 $10s$内定值电阻 $R_1$产生的热量为 $36J$．则下列结果正确的是 $($　　 $)$

A．电路中的最大电流为 $1A$

B．滑片 $P$在中点时， $10s$内滑动变阻器 $R$消耗的电能为 $60J$

C．滑动变阻器 $R$先后两次消耗的电功率之比为 $8:1$

D． $R_1$先后两次消耗的电功率之比为 $16:9$

额定功率为 $2\times {10}^{3}W$的家用电热水器，正常工作 $24\mathit{min}$消耗的电能为　　 $\mathit{kW}·h$，若这些电能的 $70\%$被水完全吸收，则能使体积为 $6L$、温度为 ${25}^{°}\text{C}$的水在一个标准大气压下升高　　 ${}^{\circ }\text{C}}\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$。

额定功率为 $2\times {10}^{3}W$的家用电热水器，正常工作 $24\mathit{min}$消耗的电能为　　 $\mathit{kW}·h$，若这些电能的 $70\%$被水完全吸收，则能使体积为 $6L$、温度为 ${25}^{°}\text{C}$的水在一个标准大气压下升高　　 ${}^{\circ }\text{C}}\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$。

在如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变， $R_1$、 $R_2$为定值电阻，已知电灯 $L$的伏安特性曲线（即电流随两端电压的变化图象）如图乙所示，当开关 $S_1$、 $S_3$闭合， $S_2$断开时，电流表的示数为 $0.26A$；当开关 $S_2$、 $S_3$闭合， $S_1$断开时，电流表的示数为 $1.25A$；当开关 $S_3$闭合， $S_1$、 $S_2$断开时，电流表的示数为 $0.2A$．求：

（1）当开关 $S_1$， $S_3$闭合， $S_2$断开， $5\mathit{min}$内电路消耗的电能是多少？

（2）当开关 $S_3$闭合， $S_1$、 $S_2$断开， $R_2$消耗的电功率是多大？

人类已进入智能化时代。小明家安装了空调智能控制系统，空调自动开启条件是：家中有人且室温等于或高于 ${26}^{°}\text{C}$． $S_1$和 $S_2$是控制空调开启的两个智能开关，当家中有人时 $S_1$自动闭合，家中没有人时 $S_1$自动断开；当室温等于或高于 ${26}^{°}\text{C}$时 $S_2$自动闭合，室温低于 ${26}^{°}\text{C}$时 $S_2$自动断开，则控制空调开启的电路示意图是图甲和图乙中的　　。已知小明家某天室内温度变化情况如图丙所示，当天 $8h-12h$和 $14h-18h$家中没有人，空调的额定电压是 $220V$，额定功率是 $1\mathit{kW}$，则这台空调当天消耗的电能是　　 $\mathit{kW}\cdot h$。

如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关 $S$可切换加热和保温两种状态， $R_1$、 $R_2$是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表。请解答下列问题：

型号	额定电压	打浆装置	电热装置
$\mathit{JYD}-P11S$	$220V$	电机功率	加热功率	保温功率
		$180W$	$1000W$	$242W$

（1）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共 $1.0\mathit{kg}$，打浆完成后浆的初温为 ${40}^{°}\text{C}$，加热该浆使其温度升高到 ${100}^{°}\text{C}$，需要吸收多少热量？ $[$设该浆的比热容为 $4.0\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)]$

（2）电阻 $R_1$和 $R_2$的阻值分别为多大？

（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作 $1\mathit{min}$所消耗电能为多大？

两个电阻的电流随电压变化的关系图象如图甲所示，将它们连接在如图乙所示的电路中。当闭合开关 $S_1$，断开开关 $S_2$、 $S_3$时，电阻 $R_1$、 $R_2$两端的电压之比为　　；当断开开关 $S_1$，闭合开关 $S_2$、 $S_3$时，经过一段时间，电流通过电阻 $R_1$、 $R_2$产生的热量之比为　　。

张薇期末成绩考得好，爸爸奖励她一个新手机，张薇发现手机电池上标有“电压 $3.7V$，容量 $3500\mathit{mA}·h$”的字样，则它充满电后存储的电能为　　 $J$，经查，该手机的待机电流为 $20\mathit{mA}$，则该手机最长待机时间为　　 $h$。

小辉家使用功率为 $1000W$的电热壶烧水，电热壶工作 $7\mathit{min}$所消耗的电能是　　 $J$；假设这些电能全部转化成内能后有 $80\%$被 ${20}^{°}\text{C}$的水吸收，那么可以烧开的水质量　　 $\mathit{kg}$【 ( c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C} ，当地气压为一个标准大气压】

下列数据最符合实际的是 $($　　 $)$

A．手机充电器的工作电流约为 $20A$

B． $\mathit{USB}$接口的输出电压约为 $5V$

C．家用微波炉的额定功率约为 $10W$

D．家用空调工作一晚消耗约100度电