初中物理能量计算题

如图是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成，连接轿厢的两根缆绳非常靠近，轿厢空载时的重量是3100N，配重的重量是3000N，某次电梯载货量的重量是1000N，当电梯匀速上升15m，所用的时间为10s，不计缆绳重力和一切摩擦阻力，在此运动过程中，求：

（1）轿厢的速度大小．
（2）配重重力对配重做的功．
（3）电动机的功率至少多大？

某校物理兴趣小组设计了一种“电子秤”，实际上是压力测量仪，用它来称量物体的重量，其原理结构如图所示．图中A为金属片，B为金属板，R₁=24Ω，R₂是最大值为72Ω的滑动变阻器，电源电压为12V不变．问：

（1）图中的重量表应该用什么电表改装？R₁的主要作用是什么？
（2）当金属片A上放重物、开关S闭合时，请说明电子秤称量物体重量的原理．
（3）当称量物体重量达到最大值时，R₂两端的电压是多少？

如图所示电路中，滑动变阻器标有“50Ω，1A”字样，电源电压为18V不变．当开关S闭合后，电流表示数为0.5A，电压表示数为5V，求：

（1）电阻R₁的阻值；
（2）这时滑动变阻器连入电路中的电阻值；
（3）若电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，求滑动变阻器连入电路的阻值至少应为多少？

LED（发光二极管简称LED）是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一，它是一种新型节能、环保的光源产品．如图甲是一种常见的LED手电筒，发光元件由5个发光二极管并联组成，每个发光二极管的额定电流为30mA，它的能量是由可反复充电使用的电池提供，且LED灯发光的颜色会随电压的变化而变化，如表格所示．

两端的电压/V	2	2.4	3.2
LED灯的颜色	红	黄	蓝

请回答下列问题：
（1）这种LED手电筒正常工作时的总电流为多少？
（2）图乙是一个LED与50Ω的定值电阻R串联，已知电源电压为4.2V保持不变，闭合开关S，毫安表（为读数更精确的电流表）的读数为20mA，通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？
（3）若图乙中，闭合开关S，R的实际功率为0.08W，求此时LED灯通电10min消耗的电能是多少焦耳？

在如图（a）所示的电路中，电流表A₁的示数是1.6A，电流表A₂的示数为0.8A，通过灯泡L₃的电流如图 （b）所示．则：

（1）电流表A₃的示数是多少？
（2）通过灯泡L₁和L₂的电流各是多少？

某水果自动筛选装置（如图所示），它能将质量小于一定标准的水果自动剔除。其原理如下：传送带上的水果经过检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化。AB间的电压也随之发生改变。当U_AB＜3V时，机械装置启动，将质量不达标的小水果推出传送带，实现自动筛选功能。已知：电源电压为12V，R₀=20Ω，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图所示。求：

（1）当检测点上没有水果时，电路中的电流是多大？
（2）该装置能够剔除质量小于多少千克的水果？（g取10N/Kg）
（3）不同种类的水果筛选的质量标准是不同的。请你提出对电路进行改进的一种方法，使该装置能够方便筛选不同水果。

图所示的电路中，R₁位定值电阻，R₂为滑动变阻器，电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图所示，下列判断正确的是（      ）

A．R1的电阻为5Ω

B．滑动变阻器的最大电阻为10Ω

C．电路消耗的最大功率为1.8W

D．电路消耗的最小功率为1W

用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4．2×10³J／(kg·℃)，煤气的热值为4．2×10⁷J/kg．求：
(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量．(2)水吸收的热量．(3)燃气灶烧水的效率．

如图所示，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，闭合开关，小灯泡正常发光，电流表示数为2A．求：

（1）小灯泡L的电阻是多少？
（2）通过R₀的电流是多少？
（3）电阻R₀消耗的功率是多少？

如图甲所示的电路，R₀是标有“6V  6W”字样的元件（阻值不变），R是滑动变阻器，通过小灯泡L的电流随其两端电压变化的图象如图乙所示．闭合开关S，滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，R₀恰好正常工作．

（1）求电源电压；
（2）滑动变阻器的滑片P在某一位置时，电压表的示数如图丙所示，求此时R接入电路中的阻值；
（3）当灯L消耗的功率为4W时，求R₀消耗的功率．

小明生日时，妈妈给他买了个电暖手袋．小明在查看说明书时，发现其主要参数如图所示。设环境温度为15℃，当给电暖手袋正常通电时。则：

（1）该电暖手袋正常工作时的电流和电阻是多少？
（2）袋中液体温度升高到65℃时需吸收多少热量？[已知液体比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）如图电流产生的热全部被袋中液体吸收，电暖手袋在额定电压下通电5min，能否达到它的自动断开温度？
（4）小明家离变电站较远（变电站输出的电压为220V），输电导线的总电阻为22欧，当小明在家断开其它用电器只使用该电暖手袋时，电暖手袋消耗的实际功率是多少？（小数后面保留一位小数，不考虑温度对电阻的影响）

如图所示灯L标有“6V  3W”字样，滑动变阻器R₂的最大电阻为12Ω，R₁=12Ω，当开关S₁闭合，S₂、S₃断开，滑片P滑至滑动变阻器a端时，灯L恰好正常发光．试求：

（1）电源电压是多少？
（2）灯L正常发光时的电流和电阻各是多少？
（3）当S₁、S₂、S₃都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R₂中点时，电流表的示数和此时电路消耗的总功率各是多少？

将一个标有“6V 3W”的小灯泡与电阻R串联，接入9V的电路中，如图所示，求：

（1）灯泡正常发光时的电流.
（2）灯泡恰好正常发光，计算电阻R在1s内产生的热量.

小红拆开家里的电吹风进行研究，并画出了如下电路图（为电吹风中带动风扇的电动机）。她认为当只闭合开关S₁时，电吹风吹冷风；当S₁和S₂都闭合时，电吹风吹热风。小芬看了后觉得有问题：如果仅闭合S₂，会出现电热丝R工作而电动机不工作的现象，从而使电吹风的塑料外壳过热造成损坏。小芬认为只要把其中一个开关移到干路上，就能做到电热丝R工作时，电动机就一定在工作，从而保证塑料外壳不会因操作失误而损坏。请分析回答下列问题：
  
（1）你认为小芬应该把开关    移到干路上，才能符合安全要求。
（2）请根据电吹风铭牌上提供的有关数据，计算电热丝R的阻值多大？当电吹风正常工作并且吹热风时，电热丝R每分钟消耗多少电能？

电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，具有省时、省电、安全、环保的优点，是厨房电器的升级产品．图是某型号电压力锅工作电路简图，下表是其部分参数．其中R₁是主加热器，R₂是保压加热器．接通电路后，开关s自动与触点a、b接通，开始加热．当锅内温度达到105℃时，开关S自动与a断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾．现将3.3L初温为25℃的水加入压力锅中，接通电路使其正常工作30min．已知消耗的电能有90%被有效利用，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）．求：

额定电压（V）	220
主加热器额定功率（W）	880
保压加热器额定功率（W）	220
保压温度（℃）	105
最大容积（L）	5

（1）电压力锅保温时R₂的阻值是多大？
（2）电压力锅在加热状态时的总电流为多大？
（3）电压力锅多少秒后开始保压？