初中物理能量计算题

小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数．

型号	FED﹣H50	额定电压	220V
最大水量	50L	额定功率	2000W

现将水箱中装满水，通电后正常工作40min，水温从25℃上升到45℃，求：
（1）此过程中水所吸收的热量；
（2）热水器中电热丝的电阻；
（3）热水器的效率．

(8分) 混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统。汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费。两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力。右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。求：

电池容量	44kw·h
输入电压	220V
输入电流	20A
输出电压	150V

 
(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？
(2)仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少？不考虑电能转化为机械能时能量的损失。
(3)仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升？假设汽车受到的阻力不变，汽油的热值为3.0×10⁷J/ L(即焦耳/升)，汽油机的效率为24%。

(8分) 小明用质量忽略不计的杆秤测量物体M的质量，如图所示。当秤砣位于位置B时，杆秤在水平位置平衡。将物体浸没在纯水中，秤砣移至位置C时，杆秤在水平位置重新平衡。已知秤砣的质量为2kg， OB=5OA， OC=3OA，g=10N/kg，求：

（1）物体M的质量；
（2）物体浸没水中时受到的浮力；
（3）物体的密度。

如图电路，已知R₁=10Ω，R₂=20Ω．闭合开关S，电压表的示数为4V．求：

（1）通过R₂的电流；
（2）电阻R₁消耗的电功率；
（3）1min内通过R₂的电流产生的热量．

某宾馆对物品进行消毒时使用高温高压蒸汽消毒锅 （如图13甲）。 图乙为自动测定锅内温度的电路原理图。其中 R₀为定值电阻，阻值为5Ω， A为温度指示表（实质是一只量程为0～0.6A的电流表） ，R_X（测温探头）为热敏电阻（其电阻值随锅内温度的变化而变化）。关于热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示

锅内的温度值/^oC	25	37.5	50	62.5	75	87.5	100	112.5	125
Rx对应的电阻值/Ω	150	80	50	30	20	15	10	7

（1） 若锅内温度为75 ^oC 时电流表的示数为0.24A。求电源的电压U。
（2）若锅内温度为125 ^oC 时电流表的示数为0.6A。求此时热敏电阻R_x的阻值及其功率。

如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N。试求：

（1）滑轮组的机械效率为多少？
（2）若物体的速度为0.2m／s，则拉力做功的功率是多少？

如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）。试求：

（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×10⁷J，则这段时间该热水器的效率是多少？
（3）若用煤燃烧来提供2.8×10⁷J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×10⁷J/kg）。

我们在进行电学实验时，需要注意灯泡的安全使用和电路安全．现有两只白炽灯L₁“12V 12W”和L2“18V 9W”．（不考虑温度对灯丝电阻的影响）
（1）若把灯泡L₁和L₂并联起来接到某一电源上，为了使灯泡安全工作，电源最大电压为多少伏？此时通电5min，流过灯泡L₂的电流做了多少功？
（2）若把灯泡L₂与一个滑动变阻器串联制作成一个调光台灯，现有一个24V的电源和三个不同型号的滑动变阻器，分别为“10Ω 1A”、“20Ω 0.5A”、“50Ω 0.2A”，要让电路安全工作，请你通过计算说明应该选用哪一个滑动变阻器．

如图，电源电压恒定不变，R₁=30Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，灯泡额定电压为3V（忽略灯泡电阻的变化），电压表量程为0～3V．当S、S₁、S₂都闭合，滑动变阻器滑片移到最右端时，电流表示数为0.5A；当闭合S，断开S₁、S₂，滑片p位于中点时，小灯泡恰好正常发光．求：

（1）电源电压；
（2）小灯泡的额定功率；
（3）S闭合，S₁、S₂都断开时，电路消耗总功率的最大值．

如图所示，电路中电源电压和灯泡L的电阻保持不变，已知定值电阻R₁=18Ω．求：

（1）若只闭合开关S₂时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为3V，则R₁两端的电压是多少？电源电压是多少？
（2）若开关S₁，S₂，S₃都闭合时，电流表的示数为3A，此时灯泡L正常发光，则小灯泡的额定功率和小灯炮的电阻各是多少？
（3）若只闭合开关S₃时，通电500s，则小灯泡消耗的电能是多少？

我国目前研发了一种太阳能汽车，深受人们青睐，该汽车的质量为1200kg，车轮与水平地面的接触总面积为300cm²，在一次实验中，该汽车在水平公路上以20m/s的速度匀速行驶了30min，行驶时汽车受到的阻力为汽车所受重力的0.1倍（车内人员质量不计，g取10N/kg）．求：
（1）汽车对水平地面的压强是多少？
（2）实验中汽车牵引力所做的功是多少？
（3）实验中汽车牵引力做功的功率是多少？
（4）请说出太阳能汽车的主要优点（只要求说出2点）．

洋洋在学习电学后找来一些实验仪器连接了如图所示的电路，其中电阻R的阻值为10Ω，灯泡L的额定电压为6V，电源U的电压可调．将电源电压调节到某一值时，闭合开关S_l和S₂，电流表的示数为0.6A，接着断开开关S₂，电流表的示数变为0.2A．（灯泡的电阻恒定不变）

（1）此时电源的电压是多少？
（2）此灯泡的电阻是多少？
（3）保持开关S_l闭合、S₂断开，调节电源的电压，使灯泡正常发光，电路中消耗的电功率是多少？

某物理兴趣小组的同学，用酒精给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图像，若在6min内完全燃烧了200g的酒精，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃），酒精的热值约为3×10⁷J/kg．求：

（1）酒精完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）6min内酒精烧水时的热效率．

如图所示的汽车总质量为1150kg，以72km/h的速度匀速行驶10km，若汽车所受阻力为汽车重力的0.1倍，每个轮胎与路面的接触面积0.05m²．

求：（1）汽车对路面压强为多少？
（2）汽车行驶过程中克服阻力做了多少功？其功率为多少？
（3）若该汽车热机的效率为25%，如果不考虑热机其他的能量损失，汽油热值为4.6×10⁷J/kg，则该汽车行驶10km过程中需要的汽油质量为多少千克？

有一种太阳能热水器，在晴天气温为28℃时，每天可以将200Kg的水加热到46℃，那么每天至少能节约多少煤气？（煤气的热值为1.8×10⁷J/m³）