初中物理能量计算题

 如图所示电路中，电源电压不变，、为两个定值电阻，但它们的电阻值标注已模糊不清。已知它们电阻的值可能是、、15或20，且。在只闭合与只断开两种状态下，电流表的示数之比为4：25。在避免电源被短路的情况下，电路消耗电功率有四种可能的情况，其中消耗电功率的最大值是9W。求：（1）的电阻值；（2）电源电压；（3）只闭合开关时，电压表的示数及电路消耗的总电功率。（要求画出必要的等效电路图帮助分析）

如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P处在某一位置时，电压表的示数为4V。移动滑动变阻器的滑片P使电流表的示数增大0.2A，则电阻R消耗的电功率增大了2W。求：此时电压表的示数及定值电阻R的阻值。

如下图所示，电源电压为12V，且保持不变，已知滑动变阻器的最大值为18Ω，定值电阻R₀为24Ω，小灯泡上标有“6V  3W”字样。求：

（1）.灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少？
（2）. 开关S闭合，S₁、S₂都断开时，要使灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？
（3）. S、S₁、S₂都闭合时，调节滑动变阻器滑片到何处时，整个电路消耗的总功率最小？这个最小功率是多少？

某中学研究性学习小组，驾船至劳动湖中．他们用细线系住石块，并用弹簧测力计测出其重力为6.0N．然后把石块放入湖水中，弹簧测力计的示数为3.6N．当石块触及湖底时，他们在细线上水面处做一标记，并测出石块到标记处的线长为4.8m．（g = 10N/kg，ρ_水= 1.0×10³kg/m³）求：
（1）在湖水中石块受到的浮力；
（2）湖水对此处湖底的压强；
（3）石块的密度。

物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究。在一个重为4N，底面积为200cm²的圆柱体薄壁玻璃容器底部，放一个边长为10cm的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水（水始终未溢出）。通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F_浮，并绘制了如图所示的图像。请回答下列问题。

(1) 分析图像可知，水的深度由0逐渐增加到8cm前的过程中，物块受到的浮力怎样变化？
(2) 当容器中的水深超过8cm以后，物块处于什么状态？为什么？
(3) 物块的密度是多少？

如图是某电烤箱的内部简化电路图， S是一个温控开关，R₁、R₂为电热丝， R₂=66Ω．高温档功率为1100W．求：

（1）电烤箱在高温档工作时的电流．
（2）电烤箱在低温档工作时，R₂消耗的电功率．
（3）R₁在低温档工作10min消耗的电能．

加勒比岛国海地当地时间2010年1月12日下午发生里氏7.3级强烈地震，首都太子港及全国大部分地区受灾情况严重。地震发生后，国际社会纷纷伸出援手，表示将向海地提供人道主义援助。中国救援队在搜救过程中发现一名生还者被一块约1.8吨的建筑材料堵在一个狭小的空间里，材料与地面接触面积约为1.5m²。
(1)、建筑材料对地面的压强为多大？（g取10N/kg）
（2）、由于条件限制，救援队只能用如图所示的滑轮将建筑材料吊离，若在起吊过程中滑轮组的机械效率为80％，求此过程中绳子自由端所施加的拉力。

（3）、若拉动材料的时，材料向上的速度为0.01m／s，则拉力做功的功率是多少？

如图所示电路，电源电压U₀不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数。且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图所示，则

（1）根据图象可知：断点位置在x等于     cm处，电源电压U₀等于    V；
（2）电阻R等于多少欧姆？
（3）从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化
为多少欧姆？该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆？

我国是世界上一个成功完成海底沉船整体打捞工作的国家，图甲是起重工程船将“南海1号”沉船打捞出水的情况。为分析打捞工作，我们可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的滑轮组竖直向上提升水中的金属物。已知正方体实心金属物的体积V=1×10^-2m³，密度ρ_金=7.9×10³kg/m³，ρ_水=1×10³kg/m³，绳子重力不计。请问：

⑴若不计摩擦和滑轮重，当金属物始终浸没在水中时，需要多大的竖直向上拉力作用于绳子自由端才能将金属物匀速提升？
⑵若仍不计摩擦，但动滑轮重G₀=60N，要求在1min内将始终浸没在水中的金属物匀速提升6m，求绳子自由端竖直向上拉力的功率；
⑶若将金属物完全提出水面后继续向上匀速提升的过程中，该滑轮组的机械效率为94%，问作用于绳子自由端竖直向上的拉力是多大？（计算结果保留整数）

2011年3越26日玩8︰30-9︰30，岳阳与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100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，该电热水器的效率是多少？用电高峰时，若此电热水器两端的实际电压仅为200V,它的实际功率为多大？（电热水器的电阻恒定，结果只保留一位小数）

2011年3月11日，日本发生了地震和海啸灾难，致使福岛核电出现核泄漏。为减少放射性污染，电力公司利用“人工浮岛”（一个钢制的空心浮体）储存放射性污水，该浮体是用8×l0⁶ kg的钢板制成的一个外形长140 m，宽50 m、高3m的空心长方体。问：（1）为了不使“人工浮岛”沉入海底，该浮体最多可以储存质量为多少千克的放射性污水？（为了计算方便，海水的密度取1.0×10³kg/m³，g＝10N/kg）（2）请你谈谈核能发电与火力发电相比的优点和可能带来的问题。

在图所示的电路中，电阻R₁的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“20Ω　2A”字样，电源电压为7.5伏且不变。闭合电键S，电流表A的示数为0.5安。求：

①　电阻R₁两端的电压。
②　电阻R₂接入电路的电阻阻值。
③　当移动滑动变阻器的滑片P时，电流表A示数的范围。

半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大．如下图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像.根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如下图乙），可以测定某一空间的温度，使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表（0—0.6A）、开关、定值电阻R0（10Ω）、导线若干。

（1）定值电阻R0的作用是什么？
（2）当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压。
（3）电流表的读数为0.4A时，求当时环境温度和半导体电阻的电功率分别是多少。

如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R₂上标有“50W  2A”字样，闭合电键后，当滑片位于中点位置时，电流表A₁和A₂的示数均如图所示，

求：①电源电压；②R₁的阻值；
③不改变各电表量程，在电路安全工作的情况下，移动滑片使电流表A₂与A₁的示数的比值变大，当比值达到最大时，R₂连入电路的电阻值是多少？电流表A₂与A₁的示数的比值是多少？

如图所示电路，电源电压为18伏且保持不变，滑动变阻器R₂上标有“50W  1A”字样。闭合电键S，移动滑片，当电流表示数为0.8安，电压表V₂的示数为14V。

求：①电阻R₁的阻值；
②移动变阻器的滑片P，求电压表V₁的最大值。