初中物理电功计算公式的应用计算题

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社会发展到今天，能源危机开始困扰人类．人们正在寻找各种可能的未来能源，以维持人类社会的持续发展．2006年5月24日，欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度在布鲁塞尔欧盟总部草签了一系列关于国际热核聚变实验反应堆（ITER）的协议．这是人类开发新能源的一个重大尝试，也是中国以完全平等的地位参加的最大的国际科技合作项目．
热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核聚变．聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量，就象造出一个“人造太阳”．反应后的生成物是无放射性污染的氦．
已经建成的A型实验反应堆，可以在16min产生1.44×10¹² J的热量．据媒体报道：lL海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的能量，相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量．
请根据所提供的数据进行估算，并回答以下问题：
（1） 若汽油的密度约为0.7×10³kg／m³，100L汽油的质量是      （1L=l×10^-3m³）．
（2） 若汽油的热值约为5×10⁷J／kg，300L汽油完全燃烧能释放    J的热量．
（3） 该A型实验反应堆在发生聚变时可以产生1.44×10¹²J的热量，则A型实验反应堆的发热功率是  W，产生这么多的热量相对于需要从     L海水中提取氢的同位素．若这些热量50%转化为电能，则它可以供给一台每分钟需要消耗1.2×10⁵J电能的空调正常工作     h．
（4） 你知道吗?在我国安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”．阅读了上述材料和数据后，你一定会有很多感受，谈谈你对“人造太阳”的认识．        

地铁可以缓解城市公交运输压力，某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下：

××型号 地铁机车	地铁电力机车 功率10^6W	平均速度60 km／h	牵引力5×10^4 N	额定载客量500人
××型号 公交汽车	燃油热值 4x10^7 J／kg	平均速度15 km／h	牵引力3000 N	额定载客量40人

（1）甲、乙两地铁站相距1.8 km，地铁运行需要消耗多少电能？
（2）若公交汽车每千米消耗燃油0.3kg，当地铁机车和公交汽车都行驶1.8 km，地铁机车和公交汽车的效率各是多少？
（3）根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈地铁作为交通工具的优点．（写出两条即可）

从2012年3月25日起，嘉兴、舟山等6个环杭州湾的城市正式公布大气PM2.5的监测数据．PM2.5是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物．与较大的颗粒物相比，不易沉降，且富含大量有毒、有害的物质，对人体健康和大气环境影响更大，请回答下列问题：
（1）下图是某城市一天的PM2.5动态监测数据折线图．

这一天PM2.5的最高值出现在　 　时左右，出现这一峰值的可能原因是　      　．
（2）PM2.5中的气体污染物主要是化石燃料燃烧的产物，6月1日起北京市车用汽油开始执行地方新标准，油品硫含量指标限值由每千克50毫克降低为每千克10毫克，按照北京市现有机动车每年消耗汽柴油5.4×10⁹千克计算，全年二氧化碳排放量可以减少多少千克？（假设油品中硫燃烧后全部转化为二氧化碳）
（3）利用太阳能也能有效的减少污染物的排放，某小区路灯利用与太阳能电池板的蓄电池做电源，其电压为12V，容量为24A•h（表示安•小时）．若路灯的规格为“12V、24W”，则正常工作时通过路灯的电流是　 　安培，充足电的蓄电池可供路灯使用　 　小时．

电动汽车越来越受人们的青昧，电动版郎逸是大众汽车首款完全在国内开发的车型。它已在北京车展上和世人见面。朗逸由安装在车头部位的电动机驱动，电动机的最大功率为85kw，持续输出功率为50kw；该车具有出色的动力表现，从静止加速到100km/h用时11s，运动路程165m。电池系统是由锂离子电池单元组成，容量为26.5kwh，充满电连续行驶里程（60km/h等速状态下）为150km；电池可以通过家用220V电源直接充电，充电时间为6h，请根据以上信息求：
（1）电池在家用电源下的充电电流
（2）电动汽车充满电持续行驶的时间
（3）电动汽车从静止加速到100km/h的过程中的平均速度
（4）在持续输出功率下，当电动汽车以100km/h的速度匀速行驶时，电动机所提供的牵引力。

电动自行车越来越受到人们的青睐，不少人用电动自行车替代了摩托车．电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动车供电，电动机为车提供动力．下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数：

最高车速	≤30 km/h	一次充电连续行驶里程	50 km
蓄电池工作电压	36 V	充电时间	8 h
一次充电耗电量	0.6 kW·h	电动机效率	75%
质量	40 kg	最大骑行噪声	≤62 dB

若质量是60 kg的人骑电动自行车在水平路面上以6 m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，取g＝10 N/kg，求：
(1)行驶10分钟，电动机对自行车做的功．
(2)通过电动机线圈的电流．
(3)若摩托车百公里耗油2.5 L，每升油4.65元，照明用电每度0.52元，试比较说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济．

为应对日益短缺的石油危机，世界各国正加紧新能源汽车的研制和生产。我国自主研发的“东光牌”油电混合动力汽车（具备内燃机、电动机两种动力装置），每种动力装置的额定功率都是50kW，充电一次可贮存电能100kW·h。
（1）若该车只由电动机提供动力，每次充电后，可正常工作多少h？
（2）目前车用乙醇汽油的热值约为4.0×10⁷J/kg，汽车行驶消耗一次充电的电能，相当于节约多少kg汽油？
（3）如果该车动力装置的机械效率为75%，它正常工作1min所做的有用功是多少J？

小明家新安装了一台电热水器，电热水器的铭牌如图甲所示。若自来水的温度是10℃，充满水后，小明将调温开关调到如图乙所示的位置。接通电源，加热指示灯亮；达到设定温度时，加热指示灯熄灭。请你帮助小明回答下列问题：
（1）加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水共吸收多少热量？
（2）若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间？
（3）若实际经过2.5h指示灯才熄灭，则热水器的效率是多少？[C_水=4.2×10³J/(kg·℃)]

小张同学家安装了一台太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，铭牌如右表所示. 求:（其中 m=ρV）
 
（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃升高到50℃时，需要吸收多少热量？
（2）用电加热时,热水器正常工作的电流有多大？
（3）贮满水的热水器,阴天里要使水温从20℃升高到50℃，其中55%的热量是由电来辅助提供的,则热水器正常工作时需加热多长时间？(不计热量损失)
（4）我国出台了一系列有关“家电下乡”的政策，其中对购买高能效、低能耗的家电产品实行政府财政补贴，就国家这一政策对能源与社会发展带来的影响，发表你的看法

、电热安全压力锅彻底解决了压力锅的安全问题，解除了普通压力锅困扰消费者多年的安全隐患；省时省电(比普通电饭锅节约30%以上)。如图是某款电压力锅及铭牌：

额定电压	220V	额定容量	5L
额定功率	900W	工作压力	50~80kPa
工作频率	50Hz	型号	M50

（1）你认为该电压力锅应该选用两孔插座还是三孔插座，为什么？
（2）该电压力锅正常工作时电流多大？（小数点后保留两位小数）
（3）在该电压力锅中装入3kg初温为30℃的水，当加热到120℃时刚好沸腾，水吸收了多少热量？
（4）该安全电压力锅在正常工作0.5h消耗的电能是0.315kWh，通过计算判断该电压力锅是间歇通电工作，还是持续通电工作？

小玲利家用煤气灶烧水，把为lkg、l5℃的水烧开(在标准大气压下)，烧水前后煤气表的示数分别如图甲、乙所示．［c_水=4.2×1O³J／(kg·℃)］

(1)煤气的用量是多少立方米?如果煤气的密度为O.6kg／m³，烧水时消耗煤气多少千克？
(2)在此过程中水需要吸收多少热量?
(3)用额定功率是750W的电热器烧开同样的水，若电能转化为热能的效率是90％，则通电时间是多少

(12分)淋浴用水的流量约为10升/分，合适的水温约为50℃，用水时间约为4分钟。电热淋浴器有两种设计，一种是淋浴时电流直接对于流动的水加热，另一种则备有水箱，待箱中的水加热至合适的温度后再淋浴。加热前的水温以20℃计。
①请根据上面提供的数据论证，第一种设计不适合大多数家庭的供电电路。
②如果水箱中的水恰好够一个人淋浴用，供电电路允许的电流最大为10A，电加热的效率为80％，这种条件下把水箱中的水加热最少需多长时间？

刘学同学家里的家用电热水器的铭牌如下表所示：

××牌全自动电热水器 型号：THP2－12D              容量：12L 额定电压：220V               额定电功率：2KW 类别：防触电保护一类         净重：22㎏ 出厂日期：2009年9月10日    编号：2009091000 ××公司制造

 
根据铭牌所提供的信息，解答下列问题：
(1)为了安全起见，该电热器应选用图中的插头，该插头三个脚为什么做成长度不同？

(2)该电热水器正常工作时电热丝的电阻是多大？
(3)将该电热水器装满水加热，使水温由20℃升高60℃，水吸收的热量是多少？
（C_水＝4.2×10³J/（㎏.℃））
(4)若电热水器在正常工作时电热丝所产生的热量的84%被水吸收，则第（3）问中的加热过程需要多长时间？