初中物理能量计算题

某课外活动小组需要对两只定值电阻R₁、R₂和一个滑动变阻器R₃的电阻进行测量，将这些元件连成如下图所示的电路。闭合S₁，断开S₂，将滑动变阻器的阻值调到最大时，电流表的读数为0.2A，电压表的示数为2V；若将S₁、S₂都闭合，将滑动变阻器的阻值调到0时，电压表的示数为6V，电流表的示数为0.9A。

求：（1）R₁的阻值是多少？ （2）滑动变阻器的最大阻值R₃是多少？ （3）R₂的阻值是多少？

如图甲所示是一种电热水龙头，图乙是某型号电热水龙头的工作原理图．旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水．已知R₁、R₂是电热丝，如表是该电热水龙头相关参数，试回答或求解下列问题：

品名：快速电热水龙头
额定电压	220V
温水功率	1.1kw
热水功率	2.8kw
出水温度	30℃﹣60℃
适用水压	0.04Mpa﹣0.4Mpa

（1）电热丝R₁的阻值是多大？
（2）S旋到热水档时，电路中的总电流是多大？
（3）如果进水口的水温是20℃，水龙头1min流出1kg的水，放出热水的水温能达到50℃，此时该水龙头的电热效率是多少？

热敏电阻应用非常广泛，可以制成温度传感器．如图甲所示，电源电压恒为6V，定值电阻R0为100Ω，Q为温度仪表，其允许通过的最大电压为3V，温度传感器阻值随室内温度的改变而改变，如图乙所示，试问：
（1）图甲中温度仪表Q是用什么电表改装的？
（2）当室内温度为20℃时，流过温度传感器R的电流是多少？
（3）图甲电路正常工作时，室内最高环境温度是多少？

如图所示，电路中电源电压和灯L的电阻保持不变，定值电阻R=20Ω，灯L标有“8V  6.4W”字样，电流表用0～0.6A量程，电压表用0～15V量程．

（1）灯泡L的电阻为多少？
（2）开关S₁闭合，S₂、S₃断开时，电压表的示数为6V，电源电压为多少？
（3）将滑动变阻器的滑片移到b端，闭合开关S₁、S₂、S₃时，电流表的示数为0.6A，滑动变阻器的最大电阻为多少？
（4）当开关S₂闭合，S₁、S₃断开，在确保电路安全的情况下，当电路消耗的功率最大时，滑动变阻器消耗的功率是多少？

小华家买了一个家用电吹风，如图甲所示。其简化电路如图乙所示，主要技术参数如右表。请解答如下问题：

（1）当电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是多少？
（2）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率最大？此时电路中的总电流是多大？
（3）当电路供电电压为200V时，电吹风电热丝的实际电功率为多大？（计算结果保留一位小数）

汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题． [汽油热值为4.6×10⁷ J/kg，汽油密度为0.7×10³ kg/m³，水的比热容为4.2×10³ J/（kg•℃）]
（1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？
（2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？若发动机输出的功率为6×10⁴ W，则此汽车发动机的效率是多少？（汽车发动机效率的计算结果精确到1%）

如图是家庭、宾馆常用的电热水壶，表中列出了其部分技术参数．该电热水壶正常工作时，用5min就能将0.8kg，初温为20℃加热到100℃（c_水=4.2×l0³J/（kg·℃）

⑴电热水壶正常工作时的电流是多少?电热水壶的电阻是多少？
⑵该电热水壶的效率是多少?
⑶在用电高峰，家庭电路实际电压只有198V，此时电热水壶的实际功率是多少？

小明家电热吹风机的铭牌如表格甲所示，其工作原理如图乙所示。由于使用了多年，吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，电动机性能仍保持不变。为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风，发现电能表的转盘6min内转过132圈，电能表规格如图（丙）所示．问：

（1）这段时间内电吹风消耗了多少电能？
（2）氧化电热丝的实际电阻值是多少？
（3）为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝？

（8）分）如图所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积2L，额定电压220V，加热时的功率400W，保温时的功率40W。求：试问：

⑴饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于______状态(选填“闭合”或“断开”)．
⑵R1和R2的电阻值各是多大？
⑶在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V，加热效率为80%，若将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？（C水=4.2×10³J/（kg·m³），ρ水＝1.0×10³kg/m³，忽略温度对电阻的影响）

某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×l0⁷J/kg。求：
（1）锅炉内的水吸收的热量是多少?
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
（3）此锅炉的效率是多少?

2011年3月26日晚8：30～9：30，世界众多城市一起参与了“地球一小时”活动，活动倡议熄灭不必要的灯光，切断电视、电脑等电器电源．小明在活动宣传中了解到：只要电源插头没有拔掉，在待机状态下，每台电脑的功率为5.8W，每台电视的功率是8.2W．
（1）小明所在小区有100台电脑和l00台电视机，若在活动中均由原来的待机状态改为切断电源1小时，此举一共可节约电能多少焦耳？
（2）节约电能完全被水吸收，能让多少千克水温度从20℃升高到60℃？c_水=4.2×10³J/（kg•℃）．
（3）标有“220V，1000W”的电热水器正常工作，将与第（2）问中质量相同的水升高相同的温度，需要100min，该电热水器的实际功率至少是多少？

利用轮船上的电动机和缆绳从水库底竖直打捞出一长方体物体，下图P-t图像中表示了电动机输出的机械功率P与物体上升时间t的关系。已知0～80s时间内，物体始终以的速度匀速上升，当时，物体底部恰好平稳的放在轮船的水平甲板上。已知电动机的电压是200V，物体上升过程中的摩擦阻力不计，g取10N/kg。求：

（1）湖水的深度h₁，甲板离水面距离h₂ 。
（2）物体的质量m，长度，体积V 。
（3）若电动机电能转换为机械能的效率为80%，求在0～50s内，电动机线圈中电流的大小。

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22Ω，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）

小明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℃升高到45℃。在此过程中，求：
(1)热水器中电热丝在正常工作时的电阻值；
(2)水所吸收的热量；(c_水=4.2×10³J／(kg·℃))：
(3)热水器的效率。

在农村常有家庭挖井取水。小明同学用如图甲所示的滑轮组提土，他用20s的时间把重为120N的土从井中匀速提升5m，拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示。不计绳重和摩擦，求：

⑴有用功；
⑵滑轮组的机械效率；
⑶拉力的大小；
⑷动滑轮的重。