初中物理能量计算题

如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12V，R₁为定值电阻，R₂为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器．R₃为标有“3V  0.9W”字样的定值电阻．
（1）当闭合S、S₁、S₂时，电流表的示数为0.3A，求R₁的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率．
（2）当闭合S，断开S₁、S₂时，为保证整个电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围．

某微电脑电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点，下表是该电热水壶的铭牌．
（1）如图所示，小电动机将l.2kg的水从桶中提升了0.5m，电动机对水做的功至少是多少？
（2）为了泡绿茶要将水从25℃加热到85℃，则1.2kg的水需吸收热量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）若加热题（2）中的水需用时315s，电热水壶加热效率为96%，则它的实际工作电压是多少？

某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示．表盘上
“1600imp/kw•h”表示每用电1kw•h指示灯闪烁1600次．根据表盘上的信息，回答下列问题：
（1）该同学家上个月共用电多少kw•h？
（2）该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少？
（3）若只让一个标有“220V  484W”的电热器工作3min，观察到电能表的指示灯闪烁了32次，则该同学家的实际电压是多大？（设电热器的电阻不变）

图是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体A和物体B。物体A的底面积为S_A，密度为ρ_A，高度为h_A；物体B的底面积为S_B，密度为ρ_B，高度为h_B。当物体A所受竖直向上的拉力T₁为1500N时，物体A静止，地面对物体A的支持力为N₁。挂在滑轮组挂钩上的物体A匀速竖直上升4m的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F₁，拉力F₁做的功为W。当物体B所受竖直向上的拉力T₂为1000N时，物体B静止，地面对物体B的支持力为N₂。挂在滑轮组挂钩上的物体B以速度v匀速竖直上升的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F₂为625N，拉力F₂做功的功率P为500W，滑轮组的机械效率为80%。已知：N₁=2N₂，5S_A=4S_B，8ρ_A=7ρ_B，2h_A=5h_B。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：

（1）物体B匀速上升的速度v；
（2）拉力F₁做的功W。

如图甲所示，电源电压恒定，导体电阻的阻值不随温度的变化而变化．某同学把不同的定值电阻分别接入ab之间，得到ab两端的电压与接入电阻大小的关系如图乙所示．当ab间只接入电阻R₁时，电压表的示数U₁如图丙所示；当ab间只接入电阻R₂时，电压表的示数为3.6伏，电阻R₀所消耗的功率为2.43瓦．


（1）U₁的示数是　　伏；
（2）请你将图丁中的电压表按甲电路图正确连接起来；
（3）根据图乙可得，电阻R₁：R₂=　　；
（4）求电源电压及电阻的阻值．

如图所示电路，小灯泡标有“6V  0.3A”，R₁是定值电阻，R₂是滑动变阻器，电源电压保持不变。当开关S闭合，滑动变阻器滑片P位于a点时，小灯泡正常发光，其电功率为P_L，电压表V₂的示数为U_a，R₁与R₂的电功率分别为P_1a、P_a，电路的总电功率为P_总；当滑动变阻器的滑片P移动到b点时，小灯泡的电功率为P_L^/，电压表V₂的示数为U_b，R₁与R₂的电功率分别为P_1b、P_b，电路的总电功率为P_总^/。若P_总∶P_总^/=3∶2，P_L∶P_L^/= 9∶2，P_1a－P_1b=0.75W，P_b－P_a=0.95W。

求：⑴小灯泡正常发光时灯丝的电阻和定值电阻R₁的阻值
⑵电压表V₁的示数
⑶电压表V₂的示数U_a和U_b。

如图所示电路，电源两端电压不变，灯丝电阻不变。当两个开关都断开时，电压表的示数为U₁，电阻R₁消耗的电功率为0.1W。只闭合开关S₁时，电压表的示数为U₂，电流表的示数为0.2A。只闭合开关S₂时，电阻R₁消耗的电功率为3.6W。两个开关都闭合时，灯L正常发光。已知U₁∶U₂＝1∶2，

求：
（1）电阻R₂的阻值；
（2）灯L的额定电功率。

如图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝R通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为120W．（图19中阴影部分表示一个选择开关）

（1）当选择开关放在C位置时，电吹风停机，不工作．如要送冷风，选择开关应放在____位置；如要送热风，选择开关应放在_____位置．（选填“A”或“B”）
（2）若电吹风在额定电压下工作，送冷风时，通电5min消耗多少电能？
（3）若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为560W．这时通过电热丝R的电流有多大？电热丝R的阻值应为多大？

如图甲所示，电源电压恒定，R₁是一个定值电阻，R₂是滑动变阻器，小灯泡L的额定电压为6V，图17乙是通过小灯泡L的电流随两端电压变化的曲线。当开关S₁闭合，S₂断开，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，小灯泡L恰好正常发光；滑动变阻器的滑片P滑至最右端时，电压表的示数为5V。当开关S₁、S₂都闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，电流表的示数为0.8A，消耗的功率为；求：
(1)小灯泡的额定功率；
(2)滑动变阻器的最大阻值；
(3)定值电阻消耗的功率。

有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理如图中虚线框里的内容所示。它主要有四部分构成：踏板和压力杠杆OAB（可绕O点转动）、定值电阻R_O、压力传感器R（其电阻值会随所受压力大小发生变化，变化关系如下表）、显示质量大小的仪表V（实质示一个量程为0~3V的电压表）。已知OB∶OA＝１∶４，电源电压恒为３Ｖ，忽略踏板、杠杆及压杆的重力，g取　10N/Kg.

（1）当踏板空载时，电压表的示数为0.75V，求定值电阻R_O的大小。
（2）当某同学站在踏板上时，电压表显示为1.2V，此时压力传感器R的阻值多大？该同学的质量是多少K g？

在图11（a）所示的电路中，电源电压为12伏且不变。电阻R₁的阻值为30欧，滑动变阻器R₂上标有“50W  1A”字样。闭合电键S，电路正常工作。

①求通过电阻R₁的电流。
②求变阻器R₂消耗的最大功率。
③现用定值电阻来替换电阻R₁。要求：选择合适的电表量程，闭合电键，移动变阻器滑片P，能使电流表A₁与A₂的指针偏离零刻度线的角度恰好相同，如图11（b）所示，且电路能正常工作。
Ⅰ 选用阻值为10欧的定值电阻      满足上述要求（选填“能”或“不能”）。
Ⅱ 求出符合上述要求的定值电阻的阻值范围。（写出计算过程）

额定电压为2.5V的小灯泡连入如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R₀的最大电阻为10.闭合开关S，滑片从b端向a端滑动，直到小灯泡正常发光，得到如图乙所示的I—U图象.求：

(1)小灯泡的额定功率.
(2)滑片在b端时小灯泡的电阻.
(3)电源电压.

某一电饭锅，内部电路如图9所示。R₁是加热电阻，阻值为48.4Ω；R₂是限流电阻，阻值为484Ω。煮饭时，接通电源(220V，50Hz)、闭合手动开关S_l，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时，开关S₁会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合。S₂是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。则

(1)若接通电源后没有闭合开关S₁，那么电饭锅能将饭煮熟吗？为什么？
(2)在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水，则开关S₁的自动断电功能不起作用，这是为什么？
(3)在加热和保温两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少？
（4）若电饭锅电能转化为内能的效率为84％，那么在一个标准大气压下将温度为20℃、质量为2.5kg的水烧开，至少需要多长时间？

阅读短文，回答问题
清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器。有一种无锡生产的CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。清洗机工作时，利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出。其对水的压力可用压强与水管横截面积之积得出，而清洗机对水所做的功就是此力所为，详情见“信息快递”。

(1)你认为该清洗机动力设备的主要原理下图中的(    )

(2)若清洗一辆汽车平均耗时10min，则清洗一辆汽车平均用水       kg，需要消耗电能          J 。
(3)清洗机正常工作10min，清洗机对水做的功是______________ J 
(4)该清洗机正常工作时的效率是__________________

小明在综合实践活动中设计了如图所示调光灯电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I—U关系图像如右图所示。（电阻丝AB的阻值不随温度变化）求：

（1）小灯泡的额定功率；
（2）电阻丝AB的阻值；
（3）当灯泡消耗的功率为2.25W，此时AB连入的阻值为多少。