初中物理电功与电能的计算计算题

小明家安装了电热水龙头如甲图，其简化电路如乙图，、为电热丝，通过调节旋钮可使扇形开关同时接触两个相邻的触点，从而实现冷水、温水、热水档之间的切换。某次使用电热水龙头的过程中，水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示。

（1）当开关同时接触3、4触点时，水龙头放出的是　　（选填“冷水”、“温水”或“热水” 。

（2）求电热丝工作时的电阻大小。

（3）求该次使用过程中水龙头消耗的总电能。

如图1所示，闭合开关，改变阻值，在表中记下几组电流表、电压表的读数。如图2已作出的图线。

电流	0.1	0.3	0.4	0.5
电压	2.5	1.5	1.0	0.5

（1）求的阻值。

（2）根据表中数据在图2中描点并连线。

（3）电流表示数为时，电压　　、电压　　。

（4）电流表示数为时，电压　　，求内、消耗的总电能。

随着生活水平的提高，新型智能扫地机器人逐步进入普通家庭，如图是某型号扫地机器人，该机前置大半径旋转式双边刷，中设V型滚刷，后置拖布，集扫卷拖于一体，高效干净；还具有定时预约清扫、智能远程操控、智能回归充电等功能，其铭牌上的部分参数如下表，请解答下列有关问题。

工作电压	15V
额定功率	30W
电池容量	2000mAh
充电时间	5h
平均速度	0.3m/s

（1）扫地机器人持续正常工作0.5h通过的路程是多少？

（2）扫地机器人正常工作时的电流是多大？

（3）如图乙所示，当机器人检测到电池容量低至5%时会自动返回充电，此时机器人剩余的电能是多少？

（4）若返回过程中剩余电池容量的20%用于克服阻力做功，机器人离充电座距离为60米时恰好能顺利返回充电，则返回过程中受到的阻力是多大？

如图所示是XX型”220V 1000W“电饭煲的原理图。它有高温和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R₀为电阻丝。当开关S接高温档时，电路的功率为1000W；当开关S接保温档时，电路的总功率为22W．求：

（1）电饭煲在高温档时，开关S应与哪个触点连接？

（2）电热丝R₀的阻值多大？

（3）当电饭煲在保温时，实际电流多大？保温5min，电热丝R₀消耗的电能为多少？

如图甲是一种恒温调奶器，可以自动调试好加水的奶粉，然后加热到最适合宝宝饮用的温度40℃，还可以自动保温，特别适合夜间使用。图乙是机器的参数表及电路简图（R₁、R₂为电热丝，S为双触点自动开关）。求：

（1）调奶器处于保温状态时的工作电流（结果保留两位小数）？

（2）电阻R₂的阻值？

（3）若把200g调好的奶粉从20℃加热到40℃所用时间为32s，则调好的奶粉的比热容是多少（不计热损失）？

型号：HY101M	电源：220V 50Hz
加热功率：500W	保温功率：16W

2015年3月，全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”，开始首次环球航行，途径我国重庆和南京两个城市，此行的重要目的是传播新能源理念（全程消耗的能源全部由电池板吸收的太阳能提供）。

（1）该机从重庆飞往南京的航程约为1260km，用时17.5h，则它飞行的平均速度约为多少？

（2）为降低飞行时的能量消耗，该机选用了新型轻质材料。取一块面积为1m²、厚度为1mm的此新型材料（立方体），测得其质量为250g，则此材料的密度为多少？

（3）该机从南京起飞后直飞美国夏威夷，是此次环球航行中最具有挑战性的一段航程，飞行时间长达120h，飞行过程中依靠平均功率为10kw的电动机提供动力，此次飞行消耗了多少电能？

如图所示的电路中，电源电压恒为6V，R为定值电阻，小灯泡L上标有“6V3.6W”的字样。闭合开关S后，电流表的示数为0.8A，设灯泡电阻不受温度影响。求：

（1）灯泡的额定电流。

（2）定值电阻R的阻值。

（3）通电60s内，电流所做的总功。

要辨别一规格不清“___V 1.25W”的小灯泡，选用电压为4V的蓄电池和定值电阻R，设计电路如图所示，当闭合S时，小灯泡恰能正常发光，此时电流表示数为0.5A．求：

（1）小灯泡的规格是“　　V 1.25W”；（通过计算说明）

（2）选用的定值电阻的阻值；

（3）整个电路正常工作1min消耗的电能。

电阻温度计是由半导体材料制成的。如图甲是某半导体电阻R随温度变化的关系图象。根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一环境的温度，使用的器材有：半导体电阻R、电源、电流表（0～100mA）、开关、定值电阻R₀（100Ω）、导线若干。

（1）定值电阻R₀在电路中的作用是什么？　 。

（2）当环境温度为10℃，电流表的读数为0.02A，求电源电压。

（3）当电流表的读数为0.04A时，求当时的环境温度。

（4）当环境温度为100℃时，半导体电阻R在100s内消耗的能量是多少？

爱好科学的小明同学找来了一种电热饮水机。如图：甲是饮水机的简化示意图，S是温控开关，当S、S₁都闭合时为加热状态，S断开、S₁闭合为保温状态。图乙是饮水机的铭牌参数。请你帮他求出：

（1）初温为20℃的一满箱水，用此饮水机将水加热到90℃需要吸收的热量是多少？[C_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]

（2）电阻丝R₂的阻值多大？

（3）在正常加热状态工作下，加热5min需要消耗的电能是多少J？

如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L上标有"6V 3W"字样，电阻R ₁＝40Ω，电压表的量程为0～3V，当开关S ₁断开，S ₂、S ₃闭合时，灯泡L恰好正常发光。（不考虑温度对电阻的影响）

（1）求灯泡L正常工作时的电阻和电源电压。

（2）当闭合S ₁，断开S ₂、S ₃，且把滑动变阻器R ₂的滑片滑到最右端时，电流表的示数为0.1A，滑动变阻器的最大阻值为多大？

（3）当断开S ₁、S ₂，闭合S ₃时，在保证电路安全的条件下，灯泡L消耗的最小功率为多少？并求出此种情况下电路1min 消耗的电能。

图甲是某大型超市上行节能自动扶梯。图乙是其示意图，扶梯与水平面成30°角。扶梯空载（无人）时的速度为为0.13m/s，当有人即将步入扶梯时，扶梯通过光电传感器感知后即以0.65m/s的速度运行。现有一个体重为600N的人乘扶梯上楼。

（1）此人站在扶梯上，鞋与扶梯的接触面积为400cm ²，则人对扶梯的压强有大？

（2）若此人乘扶梯从A到B所用时间为20s，则扶梯克服人的重力做功的功率有多大？

（3）下表是节能自动扶梯与普通电梯的有关参数。与普通电梯比，节能自动扶梯一年（按360天计）要节约多少电能？

电梯类别	负载情况	平均功率（kW）	平均每天运行时间（h）
节能自动扶梯	负载（有人）	3.6	3
	空载（无人）	0.4	11
普通电梯	负载或空载	3.6	14

在如图所示的电路中，电源电压为3伏保持不变，滑动变阻器R ₂标有"20欧 2安"字样。只闭合开关S ₁，电流表示数为0.3安。

①求电阻R ₁的阻值；

②求通电10秒钟，电流通过电阻R ₁所做的功W；

③闭合开关S ₂，移动滑动变阻器滑片P，使R ₁和R ₂消耗的总功率最小，求此最小总功率P _最小。

在如图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻 $R_1$ 的阻值为10欧，滑动变阻器 $R_2$ 上标有"1安"字样。闭合电键 $S$ ，电压表示数为5伏。

①求通过电阻 $R_1$ 的电流 $I_1$ 。

②求通电10秒钟后，电流通过电阻 $R_1$ 做的功 $W_1$ 。

③移动滑动变阻器滑片 $P$ 过程中，电源电压与电压表示数比值的最大为3，求电压表最大示数和最小示数的差值△ $U_1$ 。

如图电路中，电源电压恒定，小灯泡L标有"6V 4.8W，电阻R ₁的阻值为10Ω，滑动变阻器R ₂标有"20Ω 0.5A"。当R ₂的滑片P置于最左端时，只闭合S ₁，灯泡正常发光。

（1）求小灯泡的额定电流；

（2）滑片P置于最左端，闭合S ₁、S ₂，求10s内电路消耗的总电能；

（3）滑片P置于最右端，只闭合S ₂，移动滑片P，使R ₂的电功率占电路总功率的比值最小，则R ₂的电功率多大？