初中物理能量计算题

电脑的中央处理器（CPU）只有半张扑克牌大小，工作时发热显著，常采用散热片与风扇组合冷却，某电脑CPU的功率为90W，其中发热功率占8%，铜质散热器的质量是0.8kg．若工作半小时，CPU消耗电能　　J，产生热量　　J，这些热量可使散热器温度升高　　℃[铜的比热容为0.39×1 0³J/（kg•℃），结果保留一位小数）．

为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图甲所示。当酒精气体的浓度为0时，R₁的电阻为60 Ω。在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为8V，定值电阻R₂=20Ω。

求：(1) 当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是多少；
(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml 酒精气体浓度0.8mg/ml，当电流表的示数为0.2A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾。

一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，速度为108km/h．
（1）求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小．
（2）求牵引力在10min内所做的功．
（3）若发动机的牵引力用F表示，小汽车的速度用v表示，请推导出牵引力的功率P=Fv．

如图所示，电源两端电压不变。当只闭合开关S₁时，电流表的示数为I₁，电压表的示数为U₁，电阻R₁的电功率为P₁；当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，电流表的示数为I₂，电压表的示数为U；当只闭合开关S₂时，电阻R₃的电功率为0.64W，已知：，。求：

（1）电阻R₂与R₃之比；  （2）电阻R₁的电功率P₁。

如图所示，是小明同学为宜宾港设计的一个货物运送装罝图，

其中，AB是长L=10m的传送带，BC是平台，AB两端的高度差h=2.5m，传送带在电动机M的带动下顺时针匀速转动．现有一质量m=542.7kg的货物，从A端随传送带一起匀速地被运送到平台BC上，传送带运行的速度v=4m/s．由于轮轴等方面的摩擦，电动机输出功（转化为机械功）的效率η=80%，电动机允许通过的最大电流为25A．取g=10N/kg求：
（1）要使该货物从A端运送到B端，电动机需工作多少时间？
（2）货物从A端运送到B端，需克服重力做多少功？电动机的输出功率是多大？
（3）如果电动机接在电压U=380V不变的电源上，电动机中线圈的电阻r=1.9Ω，在把货物从A端运送到B端的过程中，电动机消耗的电能是多少？

如图所示，是某鱼缸水温凋节器的原理图，

其中R₁为阻值可调的电热丝，开关S₂为单刀双掷开关．开关S₁闭合．S₂接b时，电路处于加热状态；当开关S₁断开、S₂接a时，电路处于保温状态．已知U=220V，R₂=600Ω，R₂不会短路．取水的比热容c=4.2×10³ J/（kg•℃）．试问：
（1）当电路处于加热状态时，通过电阻R₂的电流为多少？
（2）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4W，则电热丝R₁连人电路的阻值应为多少？
（3）当电路处于加热状态时，要将缸中m="48.4" kg的水温度升高△t=2.0℃，现调节电热丝R₁使其阻值为=200Ω，则加热需多少时间？（假设电热全部被水吸收，且无热量散失）

请用已经量的符号表示下列机械的有用功和总功

机械	已知条件	有用功W有	总功W总
抽水机	电源电压U、通过电动的电流I、通过时间t、抽水高度h、抽水的质量m
	如左图： 用力F将重G的物体匀速移动s，物体受到的摩力是f

 

通过灯泡L₁与L₂的电流随其电压变化的关系曲线如图所示．求：
（1）当L₂中通过的电流为0.3A时，L₂消耗的电功率是多少？
（2）若L₁、L₂串连接在电源上，通过L₂的电流为0.5A，此时L₁的电阻为多大？

某种电热毯是由内部嵌入一根较长的电阻丝制成的，铭牌如图．
（1）正常工作时，通过电阻丝的电流是多少？（结果保留两位小数）
（2）若睡前电热毯正常工作半小时可以达到舒适的温度，求半小时内电流座了多少功？

产品名称：电热毯 规格：1.5m×1.2m

额定电压：220V 额定功率：80W

 

在图10所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R₁的阻值为10欧，滑动变阻器R₂上标有“50Ω  2A”字样。闭合电键S后，电流表A的示数为0.3安。

① 求电阻R₁两端的电压U₁。
② 求此时变阻器R₂两端的电压U₂及消耗的电功率P₂。
③ 现有阻值分别为R、2R的定值电阻，最大阻值分别为4R、10R的滑动变阻器，请选择定值电阻、变阻器各一个分别替换R1、R2，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，电流表示数的变化量最大。
选择：阻值为的定值电阻、最大阻值为的滑动变阻器。
求出：电流表示数的最大变化量。

物理科代表和班长就放学后是否关教室里的饮水机的问题发生争执，班长认为不应关机，因为第二天重新开机给冷水加热既费时又会消耗更多的电能；物理科代表认为应该关机，理由是饮水机在放学后从17：00到第二天08：00共15h期间会间歇性加热，白白消耗电能，反复加热的水也不利于身体健康．
次日早晨，他俩先观察到如图所示的饮水机有加热和保温两个档位，铭牌数据如下表．然后启动饮水机，将热水箱中的30℃的冷水加热到90℃，用时10min．他俩继续观察，发现保温28min后加热器会重新加热，2min后又回到保温状态．（饮水机始终在额定电压下工作）     

水桶容量	20L
热水箱水量	1kg
额定电压	220V
加热功率	500W
保温功率	50W

（1）热水箱中30℃的冷水加热到90℃所吸收的热量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）将热水箱中30℃的冷水加热到90℃消耗的电能是多少？
（3）通过计算比较谁的做法更节能．（假设放学时饮水机刚好处于保温状态，工作过程中间歇加热的规律不变）

如图所示是我市部分中小学投入使用的新型安全校车，这种校车的性能完全符合校车12项安全标准．中考期间，××中学的学生乘坐这种新型安全校车到9km外的考点参加考试，校车行驶了15min后安全到达考点．求：
（1）校车在送考过程中的平均速度；
（2）若校车和学生总质量为9000kg，车轮与地面的接触总面积为0.15m²，求校车对水平路面的压强；
（3）若校车以12m/s的速度在一段平直路面是匀速行驶，校车受到的牵引力是4500N，求校车发动机牵引力的功率．

如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R₁的阻值为20Ω．闭合开关S，电流表A₁的示数为0.3A，电流表A₂的示数为0.2A．求：
（1）电源电压U．
（2）电阻R₂的阻值．

节能灯的使用已经越来越普遍．与普通白炽灯相比，节能灯的节能效果如何？使用节能灯是否经济？围绕以上疑问，某同学通过网络查到了以下相关资料：

I．有如图1标志的节能灯才符合国家标准中节能评价的要求；
II．白炽灯和节能灯的平均使用寿命分别为2000小时和8000小时；
III．一只“220V  12W”的节能灯与一只“220V  60W”的白炽灯在正常工作时发光效果相当；
IV．节能灯的发光原理和日光灯较为接近，都是通过紫外线激发灯管内壁的荧光粉涂层来达到发光的目的．节能灯的亮度是由被激发的荧光粉的量决定的，而一定功率的节能灯只能激发一定量的荧光粉．同时，过厚的荧光粉涂层会反过来吸收可见光而影响亮度．
请结合以上资料，完成下列问题：
（1）节能标志是一种　　．（选填“模型”或“符号”）
（2）若电价为0.5元/kw•h，用一只“220V  12W”的节能灯（价格11元/只）替代一只“220V 60W”的白炽灯（价格2元/只）．则节能灯只要工作　　小时以上，就能做到既节能又经济．新　　
（3）结合资料 IV，为了使灯管中荧光粉达到一定的量，而涂层不至于过厚，通常把节能灯做成U形或螺旋形（如图2），目的是在灯管管径不变的条件下，通过增加灯管的　　来增大亮度，同时可以使节能灯的尺寸不会地过大．

如图所示，已知电源电压保持不变，滑动变阻器的阻值范围0～20欧．闭合开关，当滑片P位于A端时，电压表的示数为2伏；当滑片P位于B端时，电流表的示数为0.3安．
求当滑片P位于A端时：
（1）电流表的示数；
（2）小灯泡的电功率．