初中物理电功与电能的计算试题

如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器 $R$’的最大阻值为 $30\Omega$，小灯泡 $L$上标有“ $2.5W$”字样（忽略温度对灯泡电阻的影响）。

（1）滑片移至最右端，闭合开关后，电流表的示数为 $0.3A$，小灯泡的功率为 $0.9W$，求电源电压。

（2）将滑片移至某一位置时，电压表的示数为 $7V$，此时小灯泡正常发光，求小灯泡正常发光时的电流和电路的总功率。

（3）若把小灯泡换成一个定值电阻 $R$，假设电流流过电阻 $R$产生的热量为 $Q$、转化的电能为 $E$、做的功为 $W$，请写出这三个物理量的大小关系。

$\mathit{LED}$灯具有节能、环保的特点，一个“ $220V8.5W$”的 $\mathit{LED}$灯与一个“ $220V60W$”的白炽灯亮度相当。若一个“ $220V8.5W$”的 $\mathit{LED}$灯每天正常工作4小时，30天消耗的电能是　　度，这些电能可供“ $220V60W$”的白炽灯正常工作　　小时。

用手机发短信是通过　　（选填“电磁波”或“超声波” $)$传递信息的。教室里一体机的电功率约为 $200W$，一节课 $40\mathit{min}$消耗电能　　 $J$。

将标有“ $6V3W$”和“ $6V6W$”的灯泡 $L_1$、 $L_2$串联接在电源电压为 $6V$的电路中，灯泡　　两端的电压较大。通电 $1\mathit{min}$， $L_1$、 $L_2$消耗的电能之比为　　。

如图所示电路中，小灯泡 $L$上标有” $6V2W$ “的字样，电阻 $R=6\Omega$。

（1）闭合 $S_2$，断开 $S_1$， $S_3$，电流表的示数为 $0.25A$，请用两种方法求电源电压。

（2）闭合 $S_1$， $S_3$，断开 $S_2$，求此时电路中的总电阻和通电 $10\mathit{min}$电流通过电阻 $R$做的功。

为提倡节能环保，攀枝花市引进大量新能源电动公交车。为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的　　。若充电过程中充电电流为 $100A$，充电电压为 $380V$，则新能源电动公交车充电 $2h$消耗的电能为　　 $\mathit{kW}·h$。

为减少碳排放，国家鼓励发展电动车。综合续航里程是电动车性能的重要指标，我国目前测试综合续航里程的标准是：电动车充满电后，重复以下一套循环，将电能耗尽后实际行驶的里程就是综合续航里程。一套循环：由4个市区工况与1个市郊工况组成。市区工况是模拟在市区速度较低的情况，每1个市区工况平均时速 $18\mathit{km}/h$，行驶时间 $200s$；市郊工况是模拟交通畅通的情况，每1个市郊工况平均时速 $64.8\mathit{km}/h$，行驶时间 $400s$。

国产某型号的电动汽车有四个相同的轮胎，空载整车质量 $2400\mathit{kg}$，在水平地面上时每个轮胎与地面的接触面积是 $0.06m^2$，使用的液冷恒温电池包充满电后蓄电池电能是 $70\mathit{kW}·h$。

某次测试，在市区工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是 $480N$，在市郊工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是 $600N$，测得的综合续航里程是 $336\mathit{km}$。 $g$取 $10N/\mathit{kg}$。求：

（1）空载时轮胎对地面的压强。

（2）本次测试中，完成1个市区工况，电动汽车牵引力做的功。

（3）本次测试中，完成一套循环，电动汽车平均消耗多少 $\mathit{kW}·h$的电能。

某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通 $220V$家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图象如图甲所示，电饭煲加热过程消耗的电能是　　 $\mathit{kW}·h$．已知小文家电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示， $S$是接通家庭电路的开关， $S_1$是自动开关， $R_1$和 $R_2$为电阻不变的电热丝，则 $R_2=$　　 $\Omega$。

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 $16:9$

如图所示，电源电压保持不变， $R_2$为定值电阻，小灯泡 $L$上标有“ $6V3W$”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器 $R_1$的最大阻值为 $20\Omega$．只闭合 $S_1$，将滑动变阻器的滑片 $P$移动到 $A$端时， $L$正常发光；闭合所有开关时整个电路 $1\mathit{min}$消耗的电能为 $540J$．已知电流表的量程为 $0~0.6A$，电压表的量程为 $0~3V$．求：

（1）电源电压。

（2） $R_2$的阻值。

（3）在保证电路安全的前提下，只闭合 $S_1$时移动滑片 $P$使电路消耗的功率最小，若此时电路的最小功率为

$P_1$；只闭合 $S_2$时移动滑片 $P$使电路消耗的功率最大，若此时电路的最大功率为 $P_2$．则 $P_1$和 $P_2$的比是多少。