初中物理电功与电能的计算试题

小满了解到从2012年10月1日起禁止进口和销售100W及以上普通照明白炽灯，推广使用节能灯，于是马上买来“220V 20W”的节能灯（图乙），与“220V 100W”的白炽灯（图甲）做了对比实验，发现两灯发光效果相当。

（1）试计算换用这只节能灯和使用原来的白炽灯相比，一年工作2000h节约的电能。
（2）若实际电压为200V，求该节能灯的实际功率。（结果保留整数）

如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图，S为单刀双掷开关，电源电压为12V，且保持不变，小灯泡的额定功率是6W，电阻R的阻值为6Ω．当开关S接“2”时，小灯泡恰好正常发光。若灯丝电阻不变，试求：

（1）小灯泡的额定电流是多少？灯丝的电阻是多少？

（2）小灯泡正常发光5min，电流通过小灯泡做的功是多少？

（3）开关S接“1”时，电阻R的功率是多少？

图甲是家用电吹风的工作原理图电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风。

（l）要让电吹风工作时吹出热风，它的开关应置于图甲中  （选填“1 ”、‘2 ”或“3 "）位置，此时电风扇与电热丝的连接方式是   。
（2）某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间的变化关系如图乙所示，则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是       J
（3）电热丝在工作时的电阻值是   Ω（保留一位小数）
（4）使用几年后，发现电热丝变细，则其电阻变   ，它的实际功率将变    。

阅读短文，回答问题。

2020年，中国科技成就让世人瞩目，一大批对国家经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。

材料一月12日，我国自主研发的首台单机容量达10兆瓦的海上风力发电机组正式运行。该风力发电机采用双驱电动变桨系统调节叶片方向，能最大限度捕获风能。每台每年发电约，可为国家发展和居民生活提供更多清洁能源。

材料二月12日，郑太高速铁路全线建成通车。动车组采用全新铝合金车体，超尖流线型车头。相邻钢轨两端采用了挤压无缝焊接。中国高铁将以更先进的技术确立在世界的领先地位。

材料三嫦娥五号着陆器用钻具“钻取”约月球地下样品，用采样器“表取”约月球表面样品。从取样到封装，历经19小时。12月17日，嫦娥五号在大气中拖着长长的尾焰将月球样品成功带回地球。

（1）若每户每年平均用电2000度，则每台海上风力发电机每年发电可供 　　户家庭正常使用。

（2）嫦娥五号“表取”的月球表面样品，带回地球后质量约为 　　。嫦娥五号在大气中拖着尾焰是通过 　　方式使其内能增加。

（3）请你从以上材料中，提出一个相关的物理问题，并指出对应的物理知识。

温馨提示：不得与第（1）、（2）问内容及以下示例重复。

示例：物理问题：风力发电机的工作原理是什么？

物理知识：电磁感应。

物理问题：　　？

物理知识：　　。（物理知识与问题对应，且没有科学性错误均可得分）

“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，某建筑工地现正在使用“塔吊”进行作业，如图所示。“塔吊”有一水平臂AB，其中AO叫平衡臂，OB叫吊臂。C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点。利用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内。

（1）在“塔吊”匀速提升水泥板的过程中，水泥板的动能将     （选“变大”、“变小”或“不变”，下同），机械能将     。
（2）假设“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V，额定功率38kW。在一次吊起水泥板时，电动机正常工作20s，该电动机在这次吊起重物的过程中消耗了多少电能？
（3）若20s内“塔吊”将重1.25×10⁴N的水泥板匀速提高了4m，如果机械做的额外功是3×10⁴J，该“塔吊”的机械效率是多少?
（4）若“塔身”的宽度、铁架和滑轮组所受重力及摩擦均不计，A端所装配重质量一定。在机器安全工作的范围内，要想使吊起水泥板的质量增大，应采取什么措施？

小林家电热水瓶有加热和保温两档，下表是热水瓶的部分参数（外界大气压为1标准大气压），热水瓶装满初温为20℃的水，接在家庭电路中工作。已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），水的密度为1.0×10³kg/m³．求

型号	X　X　X
额定电压	220V
额定功率	1200W
保温功率	440W
额定容量	2L

（1）保温时通过电热水瓶插头的电流；

（2）加热时电热水瓶的总电阻（结果保留整数）；

（3）若不计热量损失，把满瓶水烧开，需多长时间。

平衡车作为一种新兴的代步工具，深受年轻人的喜欢，小明最近购入一台平衡车，如图所示。他仔细阅读此款平衡车的说明书，主要参数如下：

平衡车整车参数		电池参数
净重	$12\mathit{kg}$	工作电压	$36V$
最高车速	$16\mathit{km}/h$	电池容量	$2.5\mathit{Ah}$锂电池
电动机额定功率	$900W$	智能 $\mathit{BMS}$	过压 $/$欠压 $/$短路 $/$过热保护
最大载重	$85\mathit{kg}$
轮胎与地面总接触面积	$100c{m}^2$

（1）该平衡车在水平路而正常行驶时，对地面产生的最大压强是多少？（要有计算过程）

（2）该平衡车的电池充满电后，所储存的电能为　　 $J$。

（3）平衡车脚踏位置布满花纹，其作用是　　。

如图电路中，电源电压恒为 $4.5V$ ，灯泡规格是" $3V0.75W$ "。

（1）灯泡正常工作时，电压表 $V_1$ 、 $V_2$ 示数分别为多少？滑动变阻器接入的电阻为多少？

（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少？

图1是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。某次正常加热工作中，其内胆装有 $5L$ 的水，胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知小厨宝正常工作时的电压为 $220V$ ，额定功率为 $2200W$ ，水的比热容为 $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$ 。问：

（1）该小厨宝内胆装有水的质量为 　　 $\mathit{kg}$ ；

（2）由图象可知，加热 $5\mathit{min}$ ，水温升高了 　　 ${}^{°}\text{C}$ ，吸收的热量为 　　 $J$ ；

（3）本次加热小厨宝消耗了 　　 $J$ 的电能，该小厨宝的发热电阻阻值为多少？

如图20是某电蒸锅的内部简化电路图,R ₁、R ₂均为发热电阻,R ₁的阻值为484Ω,加热档功率为1200 W。用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75℃,需要的时间为375 s,已知c _水=4. 2×10 ³J/(kg●℃)。

求:

(1) 保温档的功率。

(2)电阻R ₂的阻值。

(3)电蒸锅的加热效率。

将一只“ $220V484W$”的浴霸灯泡接在家庭电路中，正常发光时，通电 $30\mathit{min}$灯泡消耗的电能为　            　 $\mathit{kW}·h$，若用输电线把该灯泡由家引到较远的工地时，发现灯泡亮度变暗，测得灯泡的实际功率为 $400W$，则输电线上消耗的功率为　           　 $W$．（不计灯丝电阻受温度影响）

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　　 $J$。

一台功率为 $2\mathit{kW}$的电动机， $1\mathit{min}$做的功为　　 $J$；这些功可以将重力为 $2\times {10}^{4}N$的物体匀速竖直提升　　 $m$。

如图甲所示是常见的电热液体蚊香器。

（1）将蚊香器插入插座，加热器开始工作，温度升高，其内能　　。

（2）驱蚊液被加热汽化后充满整个房间，说明气体之间能发生　　现象。

（3）如图乙是蚊香器的内部结构电路图，指示灯和加热器的连接方式是　　联。蚊香器正常工作 $10h$消耗的电能是　　 $\mathit{kW}\cdot h$。

如图所示电路，电源电压恒为12V，电阻R₁的阻值为5Ω，滑动变阻器R₂上标有“10Ω 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。（滑动变阻器R₂连入电路的电阻不为0）

（2）当开关S₁，S₂，S都闭合，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，要求电流表示数不小于其量程的，求滑动变阻器R₂接入电路的最大阻值。