初中物理电功与电能的计算试题

在图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S，电压表V₁与V₂示数之比为3：4，电流表A₁的示数为1A，电阻R₁的功率是4W。若将电压表V₂换成电流表A₂，电流表A₂的示数为3A。则下列计算结果正确的是

A．电阻R₁与R₂之比是3:4   
B．电源电压是12V
C．电阻R₃的阻值是2Ω
D．在如图所示的电路中，若通电1min，电阻 R₂消耗的电能是120J

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：

(1)画出各状态的等效电路图；
（2）只闭合当开关S时，电阻R₃在5min内消耗了多少电能。

如图1是某品牌汽车指示灯的简易电路图，汽车驾驶室内仪表盘上装有左右转向仪表灯L₁，规格为“12V 3W”；车外的前后另装有左右转向的指示灯L₂，规格为“12V 9W”；电源电压为12V．当汽车左转弯时，转向灯开关拨到左侧．求：
（1）转向仪表灯L₁正常发光时，通过L₁的电流；
（2）一个转向指示灯L₂的电阻；
（3）该汽车左转弯时，L₁、L₂正常发光10s．则电路中电流做的功是多少？
（4）如果汽车转向电路设计成如图2所示的电路，电路存在哪些弊端？

为缓解城市公交运输压力，我校综合实践活动小组针对我市淮海路交通拥挤现象，设计电力机车专用道。同学们收集到电力机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下：

××型号电力机车	电力机车 功率10^6W	平均速度 60 km／h	牵引力 5×10^3N	额定载客量80人
××型号公交汽车	燃油热值 4×10^7 J／kg	平均速度 15 km／h	牵引力 3000 N	额定载客量40人

（1）甲、乙两车站相距2.1 km，电力机车运行需要多长时间？消耗多少电能？
（2）公交汽车每千米消耗燃油0.4 kg，行驶2.1 km路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量？公交汽车的效率是多少？
（3）根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈电力机车作为交通工具的优点。（写出一条即可）

小明的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如甲图A所示。甲图B所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸。下表是这个豆浆机的主要技术参数；下图乙所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P－t”图像。

型　号	SYL－624
额定电压	220V
额定频率	50Hz
电机功率	120W
加热功率	1210W
容量	1000mL

                                                                                        

请解答下列问题：                                                                                                                                                         
（1）豆浆机正常工作时的最大电流是多大？                                                                  
（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？                                                 
（3）在一次豆浆机工作的时候，小明将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热管工作时，家里标有“1200r/kW·h”字样的电能表转盘在1min内转过了20转。此时电路的实际电压是多大？

下表是某品牌电热水壶的主要技术参数：

额定电压	220V
额定功率	1210W
容   量	2 L

 
（1）电热水壶正常工作时，将热水壶中2L水从20℃加热到100℃，需用时12min，求此加热过程中：①水吸收的热量？②电热水壶的加热效率？
（2）该电热壶只有一个发热电阻R，请你利用一个定值电阻R₀、一个开关S对该电热壶进行改装，使它还具备保温功能，在虚线框内画出改装后的电路图。
（3）要使电热壶保温时发热电阻R的功率为额定功率的1/9，R₀的阻值应为多大？（忽略电阻受温度影响）

 

小波班上有一台饮水机，它的铭牌如右表，工作电路如图所示，S₀是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态.问：

⑴当热水箱中盛满水时，水的质量是多少？
⑵在加热状态下，饮水机正常工作20min可以将满箱的水从20℃加热到100℃，则在此过程中：
①通过饮水机的电流是多少？饮水机消耗的电能是多少?
②水吸收的热量是多少? [c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]
③饮水机的效率是多少？
⑶R₂的阻值是多少?

如图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜。使用时，镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像。右表是该防雾镜的相关数据

(1)求防雾镜正常工作时的电流；
(2)经测试，在－10℃环境下，正常工作2分钟，可以使平面镜的平均温度升高到30℃。求电热膜给平面镜的加热效率；[玻璃的比热容为0.75×10³J／(kg·℃)]
(3)如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器，能使电热膜的功率在原功率的25％～100％之间变化，以满足不同季节使用的需要。请求出R的最大阻值。

将电阻R₁接到电压为U的电路上，它消耗的电功率为49W，若将R₁与另一个电阻R₂串联后仍然接到原来的电路上时，电阻R₁消耗的电功率为36W，电阻R₂消耗的电功率为　  　W．若将R₁和R₂并连接入原电路中，则R₁和R₂在相同的时间内消耗的电能之比为　 　．

小明同学从互联网获息规格“PZ-220-40”白炽灯泡的电流与电压关系如图．这只灯泡在220V电压下工作时，1min消耗的电能是         J.若将两只这样的灯泡串联接到220V的电路中，每个灯泡的实际功率为         W，此时灯丝的电阻为     Ω．

如图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝R通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为120W．（图19中阴影部分表示一个选择开关）

（1）当选择开关放在C位置时，电吹风停机，不工作．如要送冷风，选择开关应放在____位置；如要送热风，选择开关应放在_____位置．（选填“A”或“B”）
（2）若电吹风在额定电压下工作，送冷风时，通电5min消耗多少电能？
（3）若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为560W．这时通过电热丝R的电流有多大？电热丝R的阻值应为多大？

某一电饭锅，内部电路如图9所示。R₁是加热电阻，阻值为48.4Ω；R₂是限流电阻，阻值为484Ω。煮饭时，接通电源(220V，50Hz)、闭合手动开关S_l，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时，开关S₁会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合。S₂是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。则

(1)若接通电源后没有闭合开关S₁，那么电饭锅能将饭煮熟吗？为什么？
(2)在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水，则开关S₁的自动断电功能不起作用，这是为什么？
(3)在加热和保温两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少？
（4）若电饭锅电能转化为内能的效率为84％，那么在一个标准大气压下将温度为20℃、质量为2.5kg的水烧开，至少需要多长时间？

阅读短文，回答问题
清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器。有一种无锡生产的CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。清洗机工作时，利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出。其对水的压力可用压强与水管横截面积之积得出，而清洗机对水所做的功就是此力所为，详情见“信息快递”。

(1)你认为该清洗机动力设备的主要原理下图中的(    )

(2)若清洗一辆汽车平均耗时10min，则清洗一辆汽车平均用水       kg，需要消耗电能          J 。
(3)清洗机正常工作10min，清洗机对水做的功是______________ J 
(4)该清洗机正常工作时的效率是__________________

．小明家的电能表上标有“1200 r/(kw•h) 220V  5A”，他只让一个用电器工作，发现30min 内铝盘转过了120转，则此用电器消耗的电能为__________kw•h，该用电器的功率为        。若他家电能表月初的数字是1  2  8  6  4 ，月末的数字是1  3  4  6  4，则这个月用电___________kw•h，若每度电为0.45元，则需要交电费_________元。

在如图所示的电路中，闭合开关S，电压表 V 的示数恒为6V，电流表的示数为0.5A，电压表V₂的示数为4V。当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，电流表的示数为0.3A。求：

(1)R₁的阻值
（2）滑动变阻器的最大电阻值。
（3）电路消耗的最小总功率。
（4）当滑动变阻器的滑片移至最左端时，R₁在5min内消耗的电能。