初中物理能量计算题

近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场。它们均使用汽油做燃料并符合国际排放标准。如图(甲)所示为某新型汽车自动测定油箱内油面高度的电路原理图，其中电源电压恒为6V，R0为定值电阻，A为油量指示表(实质是一只量程为0～0．6 A的电流表)， Rx为压敏电阻(其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小)。关于压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对应关系如下表所示：ρ汽油="0.71×103" kg／m³

Rx所受液体压强值／Pa	0	1420	2840	4260	5680
Rx对应的电阻/Ω	45	27	15	5	2.5

油箱是圆柱形容器，底面积为0.15m²，油箱内汽油高度达到60 cm时油箱即装满，油箱装满时，油量指示表的示数如图(乙)所示。
⑴当油箱内汽油用空时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值。
⑵为测试该汽车的油耗，将汽车油箱装满后，沿高速公路行驶300 km路程，油量指示表的指针从“满”处向左逐渐偏转到“E”处，如图(丙)所示，问该汽车每行驶100km消耗汽油多少升？

 

一辆客车在京沪高速公路上匀速行驶，如图是旅客两次看到的路牌和当时看到车内悬挂的时钟。根据路牌和时钟提供的信息，你能计算出这辆客车行驶的速度吗？

电动机（如图）是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A。问：

（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少？
（2）已知电流通过导体产生的热量Q＝I²Rt（其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是0．4Ω，则线圈每分钟产生多少热量？
（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少？ 

小玲利家用煤气灶烧水，把为lkg、l5℃的水烧开(在标准大气压下)，烧水前后煤气表的示数分别如图甲、乙所示．［c_水=4.2×1O³J／(kg·℃)］

(1)煤气的用量是多少立方米?如果煤气的密度为O.6kg／m³，烧水时消耗煤气多少千克？
(2)在此过程中水需要吸收多少热量?
(3)用额定功率是750W的电热器烧开同样的水，若电能转化为热能的效率是90％，则通电时间是多少

如图25所示电路中，电源电压保持不变。当开关S断开时，电压表V₁、V₂示数分别U₁、U₂，电流表A的示数为I；当开关S闭合时，电压表V₁、V₂示数分别为U₁¢、U₂¢，电流表A的示数为I¢。已知电阻R₁=30W，U₁:U₂ = 4:3，I=0.3 A，U₁¢:U₂¢ = 4:1。求：

（1）R₂的阻值；
（2）电流表A的示数I¢；
（3）当开关S断开时，将电压表V₁、V₂换成电流表A₁、A₂，此时电流表A的量程是0~3A，请通过计算判断S闭合后电流表A是否会损坏。

如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。开关S闭合后，电流表A₁、A₂的示数分别为0.9A、0.4A。若灯L₁的电阻为20W。求：（1）电源电压；（2）灯L₂的电阻。

如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑动变阻器R₀的滑片P在移动过程中，电压表的示数变化范围为0---4伏，电流表的示数变化范围为0.5---1安。求：

(1)R的阻值；    (2)R₀的最大阻值；    (3)电源电压。

如图所示电路中，电源电压不变，电阻R₁=20Ω，当滑片P从中点C移至B端时，电压表示数之比为4︰5，求滑动变阻器最大阻值。

如图所示，是红星中学九年级物理课外实践活动小组设计的风力测量仪的电路示意图。其电源电压U=3V，电路保护电阻R₁=20Ω，均匀电阻丝的阻值为R₂=30Ω，金属丝（电阻忽略不计）的上端固定在0点，下端系有一块塑料片A，当风从右向左吹动塑料片时，金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触，风力表由电压表改装而成。
 
（l）无风时，塑料片竖直下垂，电压表示数是多少？电路中的电流是多少？
（2）风力最强时，金属丝滑至电阻丝最左端，电压表的示数是多少？
（3）为什么不在该电路中串联一个电流表，把电流表改装成风力表？

例：如图所示，电源电压恒定，R1和R2阻值不随温度变化，当S1闭合后，S2、S3断开时，电流表示数为3A；当闭合S1、S2，断开S3时，电流表的示数为5A。当闭合S3断开S1、S2时，电路的总电阻与R1的比值是多少？电路消耗的总功率与R1上消耗的功率之比是多少？

研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高的温度，其原理如图所示。图中电流表量程为0～15mA（不计其电阻），电源的电压恒为3V，R′为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在t≥0℃时其阻值R_t随温度t的变化关系为R_t=100+0.5t（单位为Ω）。
（1）若要把R_t放入温度为0℃处进行测量，使电流表恰好达到满量程电流15mA，则这时滑动变阻器R′接入电路的阻值为多大？
（2）保持（1）中滑动变阻器R′接入电路的阻值不变，当把测温探头R_t放到某待测温度处，电流表的示数恰为10mA，则此时R_t的阻值为多大？对应的温度为多高？
（3）保持（1）中滑动变阻器R′接入电路的阻值不变，当被测温度为600℃时，电路消耗的电功率为多大？
（4）若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么？

小亮所在班级的饮水机铭牌如下表所示。他们对饮水机的工作情况进行了与研究，发现当加热内胆里的水温达到90℃时，温控开关就会自动断开，停止加热；当水温降至60℃时，温控开关又会自动打开重新加热，每次加热的时间为t＝4min。

（1）饮水机加热一次消耗的电能W₀为多少？
(2)饮水机设计热内胆的好处是每次只加热少量的水，既能使人们在较短的时间内喝上热水，又能避免一次加热过多的水而造成浪费。请你根据前面的数据，计算加热内胆的容积。[假设消耗的电能完全转化为水的内能，水的比热容为c水＝4.2×10³J/（kg·℃）〕。
(3）某日下午放学时，值日生小刚忘了关掉饮水机，直到第二天进教室后才发现，他为自己不小心浪费了电能而内疚。因为他知道，虽然饮水机是断续工作的，但这一晚上（约12小时）也会浪费不少电能。他经过一定的测量，就估算出了这一个晚上浪费的电能。请你简述测量和估算的方祛，不需具体的数据计算。

电磁炉是一种新型灶具，图所示是电磁炉的原理图：炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时会产生磁场，这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底内产生感应电流（即涡流），涡流使锅体铁分子高速无规则热运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而迅速使锅体及食物的温度升高。所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具，它是完全区别于传统的靠热传导来加热食物的厨具。请问：

(1)电磁炉与普通的电炉相比，谁的热效率更高？为什么？
(2)某同学用功率为2000W的电磁炉，将1㎏初温为25℃的水加热到100℃，需要的时间为2分55秒，则消耗的电能是多少？电磁炉的热效率是多少？(水的比热容为4.2×10³J/（kg﹒℃) )

如图所示是一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯，厢底有两个动滑轮B ．其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。C 为配重，起平衡作用。在拉力F 作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。现有10 个人同时乘坐电梯（每个人的质量均按60kg计算），电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F1 , F1的功率P1为10kw ，动滑轮B 的机械效率为η1；电梯厢运行了12m 后，从电梯中下去了5个人，此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F2，F2的功率为P2，动滑轮B 的机械效率为η2（不计绳重及滑轮摩擦，g 取10N/kg）
求：　（１）η1：η2;
（２）拉力F2的功率P2 。

心电图的出纸速度（指带移动的速度）是2.5cm/s，记录下的某人的心电图如下（图纸上每小格边长为1mm）则：
（１）此人的心率为多少次/分（保留两位有效数字）？
（２）若某人的心率为75次/分，每跳一次输送80mL血液，他的血压（可看作心脏压送血液的平均压强）为1.5×10⁴Pa，据此估算此人心脏跳动做功的平均功率P。
（３）按第二问的答案估算一下，人的心脏工作一天所做的功相当于把1吨重的物体举起多高？