初中物理电功与电能的计算试题

电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具（如图）．它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行．电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．列表是某型号电动自行车主要技术参数．

（1）请你仔细观察电动自行车的构造，会发现很多地方用到了物理知识．请列举一例．
示例：电动自行车的车座大而扁平，可减少压强．
答：　_________　．
（2）行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m²，当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强是多大？（取g=10N/kg）
（3）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？
（4）蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？
（5）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？
（6）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优点？

如图所示是苹果公司于2011年10月推出的iphone 4s手机，深受消费者青睐。该手机使用时以        来传递信息的。Iphone 4s待机时电流约10mA，电压5V，则iphone 4s待机时的电功率为       W；一块原装iphone 4s电池板充满电可供其待机工作200h，则该电池板充满电时储存的电能为        J。

王聪是班里有名的“物理迷”，他爱观察、勤思考。一天，妈妈到超市购买了一台家用豆浆机，他仔细观察了豆浆机的结构、名牌和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多物理知识。
（1）机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于吸盘，可以防止豆浆机在打豆浆时的位置移动。吸盘是利用        起固定作用的。
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，其中稍长的脚是把豆浆机的金属部分与     相连接。
（3）豆浆机的机头主要由电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆机构成。制作豆浆的过程是先加热再打浆再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的。由此可知，豆浆机中的电动机电热器的连接方式是       。
（4）豆浆机铭牌上的部分技术参数如下表。豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少？

（5）王聪粗略想测算一下豆浆机电热器的加热效率大约是多少。于是，他把80g大豆和1500g清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃。豆浆机在额定电压下工作，当电热器加热的总时间约12min时豆浆沸腾，测其温度为100℃。设豆浆的比热容大约等于水的比热容，请你帮他计算豆浆吸收了多少热量？豆浆机电热器的加热效率大约是多少？（C_水=4.2×10³J/kg·℃）

“地球一小时”由世界自然基金会于2007年发起，号召人们在每年三月的最后一个周六晚上自愿关灯一小时，倡导节能减排行动，以共同应对全球气候变化。假设市区有5万个家庭响应号召，若每个家庭照明灯平均功率约为60W，那么在今年3月27日晚上关灯一小时可节约　　　kw·h的电能，相当于　　　　kg热值为3.0×10⁷J/kg的标准煤完全燃烧所放出的热量。

如图为某品牌的即热式电热水器，具有热能损耗率低、加热均匀、耐压性能好、寿命长、发热噪音小等特点．表一为该电热水器的部分技术参数．
表一                            

型 号	DSF31﹣65
额定功率	6600W
额定电压	220V
额定频率	50Hz
额定压力	0.6MPa
超温保护	60℃
导线横截 面积S/mm^2	铜芯线允许长期 负载电流I/A
1	6～8
1.5	8～16
2.5	16～25
4	25～32
6	32～40

（2）该热水器在额定电压下使用20分钟，热水器消耗的电能为多少？
（3）铜芯线长期负载电流与导线横截面积的关系见表二，通过计算说明安装电热水器时，至少应选择哪种型号的铜芯导线？

如图所示，是小明同学为宜宾港设计的一个货物运送装罝图，

其中，AB是长L=10m的传送带，BC是平台，AB两端的高度差h=2.5m，传送带在电动机M的带动下顺时针匀速转动．现有一质量m=542.7kg的货物，从A端随传送带一起匀速地被运送到平台BC上，传送带运行的速度v=4m/s．由于轮轴等方面的摩擦，电动机输出功（转化为机械功）的效率η=80%，电动机允许通过的最大电流为25A．取g=10N/kg求：
（1）要使该货物从A端运送到B端，电动机需工作多少时间？
（2）货物从A端运送到B端，需克服重力做多少功？电动机的输出功率是多大？
（3）如果电动机接在电压U=380V不变的电源上，电动机中线圈的电阻r=1.9Ω，在把货物从A端运送到B端的过程中，电动机消耗的电能是多少？

如图所示，是某鱼缸水温凋节器的原理图，

其中R₁为阻值可调的电热丝，开关S₂为单刀双掷开关．开关S₁闭合．S₂接b时，电路处于加热状态；当开关S₁断开、S₂接a时，电路处于保温状态．已知U=220V，R₂=600Ω，R₂不会短路．取水的比热容c=4.2×10³ J/（kg•℃）．试问：
（1）当电路处于加热状态时，通过电阻R₂的电流为多少？
（2）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4W，则电热丝R₁连人电路的阻值应为多少？
（3）当电路处于加热状态时，要将缸中m="48.4" kg的水温度升高△t=2.0℃，现调节电热丝R₁使其阻值为=200Ω，则加热需多少时间？（假设电热全部被水吸收，且无热量散失）

某种电热毯是由内部嵌入一根较长的电阻丝制成的，铭牌如图．
（1）正常工作时，通过电阻丝的电流是多少？（结果保留两位小数）
（2）若睡前电热毯正常工作半小时可以达到舒适的温度，求半小时内电流座了多少功？

产品名称：电热毯 规格：1.5m×1.2m

额定电压：220V 额定功率：80W

 

物理科代表和班长就放学后是否关教室里的饮水机的问题发生争执，班长认为不应关机，因为第二天重新开机给冷水加热既费时又会消耗更多的电能；物理科代表认为应该关机，理由是饮水机在放学后从17：00到第二天08：00共15h期间会间歇性加热，白白消耗电能，反复加热的水也不利于身体健康．
次日早晨，他俩先观察到如图所示的饮水机有加热和保温两个档位，铭牌数据如下表．然后启动饮水机，将热水箱中的30℃的冷水加热到90℃，用时10min．他俩继续观察，发现保温28min后加热器会重新加热，2min后又回到保温状态．（饮水机始终在额定电压下工作）     

水桶容量	20L
热水箱水量	1kg
额定电压	220V
加热功率	500W
保温功率	50W

（1）热水箱中30℃的冷水加热到90℃所吸收的热量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）将热水箱中30℃的冷水加热到90℃消耗的电能是多少？
（3）通过计算比较谁的做法更节能．（假设放学时饮水机刚好处于保温状态，工作过程中间歇加热的规律不变）

某省在沿海地区建造了风力发电厂，如图．下表给出了不同风速下每台风力发电机的发电功率：

平均风速m/s	5	6	8	9
功率kW	10	16	38	55

⑴风能是     （选填“可再生”或“不可再生”）能源
⑵若在某时间内平均风速为5m/s，一台发电机工作1h，获得的电能是多少？
⑶如果这些电能用来给效率为80%的电动车提供动力，可以使电动车以18km/h的速度匀速直线行驶2h，则电动车的牵引力是多少？

甲乙两个灯泡分别标有“220V 40W”,“220V 60W”字样，并联在220V电源上，通过灯丝电流大的是        （选填“甲”或“ 乙”）灯泡，两灯电阻较大的是     （选填“甲”或“ 乙”）．使用相同时间，甲乙两灯消耗的电能之比是     ．

在“地球一小时”活动中，北京的鸟巢、水立方等在3月28日晚上八点半关灯一小时，在美丽的黑暗中展示它们对节能减排、应对全球气候变化无声的支持。假设鸟巢中安装了6000只85W的大功率节能灯，那么此次活动将节约      kW·h的电能，相当于     kg热值为3.0×10⁷J/kg的标准煤完全燃烧所放出的热量。

下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R₁和R₂均为电热丝。求：
（1）电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能；
（2）电烤箱在低温档正常工作时，R₂的阻值是多少；

XX牌电烤箱
额定电压	220V
额定功率	高温档	1100W
低温档	440W
电源频率	50Hz

如图分别是电冰箱和电风扇的铭牌，下列判断不正确的是：

A．电冰箱正常工作12h和电扇连续运转12h，消耗电能相同

B．电冰箱正常工作时电功率为75W

C．电冰箱和电风扇工作时都是将电能转化为机械能

D．电冰箱每天工作时间累计为8h

使用电热水壶烧水，具有便捷、环保等优点。右框是某电热水壶的铭牌。假设电热水壶的电阻保持不变，已知水的比热容为c_水=4.2×10³J/（kg·℃）。求：

（1）电热水壶的额定电流和电阻；
（2）1标准大气压下，将一壶质量为0.5kg、温度为20℃的水烧开，需要吸收的热量；
（3）在额定电压下要放出这些热量，电热水壶至少需要工作的时间。