初中物理能量计算题

(6分)在如图24所示的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表的规格为“O～0.6A”，电压表的规格为“O～15V”，灯泡上标有“6V 6W”字样，灯泡中的电流随电压变化的关系如图所示．试求：
 
⑴灯泡正常发光时的电流．
⑵当电流表示数为0.4A时，电压表的示数．
⑶灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率．

(8分)一般来说，家庭电路中的用电器工作的电压并不等于额定电压.家庭里通常不备电压表，但借助电能表可以测出用电器的实际工作电压.若在电路中只接入一个电热水壶(壶中盛有4Kg、20℃的水)，电热水壶的铭牌和电能表的铭牌如图甲、乙所示.测得电能表的转盘转过125转的时间为121s.(不考虑温度对电热水壶电阻的影响.c_水=4.2×10³J/kg⁰C)

(1)这段时间内电热水壶消耗的电能是多少焦？
(2)如果电热水壶消耗的电能有70%转化为水的内能，则壶中的水温度升高了多少℃？
(3)电热水壶中电热丝的电阻是多大？
(4)电热水壶工作的实际电压是多少？

如图所示，斜面长5m，高3 m，小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为240N，绳重不计。求：

（1）小明做的有用功；
（2）斜面的机械效率。
（3）木块与斜面间的摩擦力

小明家的楼道灯泡在深夜时很容易烧坏。为解决这一问题，小明设计了如图所示的电路，L₁和L₂都是“220V  40W”。请回答下列问题：(设灯泡的电阻不变化，电源电压变化忽略不计)
（1）L₁灯泡的电阻是多少？闭合开关S₁和S₂，L₁正常发光，工作5h消耗的电能是多少？
（2）断开S₂，闭合S₁，让两灯泡都发光，深夜灯泡就不容易烧掉了，请计算此时L₁两端的电压。
（3）请计算两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率是多少？

张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上，图中每个滑轮等重，不计绳子重和摩擦。如果所送货物重G从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子，且提升高度都为10m。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。请根据有关信息完成以下问题：
（1）每个滑轮的重是多少？
（2）当货物重为1000N时，张强同学所做的总功为多少？
（3）绳子能承受的最大拉力是多少？
（4）当绳子的拉力最大时，滑轮组的机械效率是多少?

如图是小宇家新买的一台快速电水壶，这台电水壶的铭牌如下图。为了测量该电水壶烧水时的实际功率，小宇用所学知识进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装满水，接入家庭电路中，测得壶中水从10℃上升到30℃所用的时间是100s,同时观察到家中如图的电子式电能表耗电指示灯闪烁了160imp。请根据相关信息解答下列问题。〔c_水=4.2×10³J/(kg· ℃)〕
 
（1）电水壶中水吸收的热量为多少J；
（2）电水壶消耗的电能为多少J；
（3）电水壶烧水时的实际功率为多少W；
（4）电水壶加热的效率；
（5）通过比较实际功率与额定功率大小关系，简要回答造成这种关系的一种可能原因。

利用如图所示的滑轮组把重180N的物体匀速提高10m，已知滑轮组机械效率是80％(不计绳重和摩擦)，求：

(1)提升重物时做的有用功为多少?
(2)作用在绳子自由端的拉力为多大?   
(3)用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时，滑轮组的机械效率是多大?

(4分)(要写出必要的公式和过程)王小聪同学的家住于新农村建设示范村里，他父亲年 前拉回了一套液化石油气灶具．液化石油气热值为3．5×10⁷J／kg，燃烧放出的热量只有60％被水吸收．将质量为5kg，初温为20℃的水加热到100℃，则：水吸收多少的热量，需要燃烧多少克液化石油气．

如图所示，把质量为50kg的物体沿长10m，高4m的斜面，机械效率为

如图(a)所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图．其中S为一激光源，R ₁为光敏电阻(有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大)，R ₂为定值保护电阻，a、b间接—“示波器”(示波器的接入不影响电路)．光敏电阻两端的电压随时间变化的图象，可由示波器显示出来．水平传送带匀速前进，每当产品从传送带上通过S与R ₁之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住，示波器显示的电压随时间变化的图象如图(b)所示．已知计数器电路的电源电压恒为6伏，保护电阻R ₂的阻值为20欧．

求：(1)光敏电阻在有光照和光被挡住两种状态下的阻值
整条电路在1小时内消耗的电能．

家乐牌电热水器的简化电路如图所示，A为自动温度开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路，低于设定温度时，自动接通电路。S是热水器的功率选择开关，可选择高、低两档加热功率，R₁、R₂都是发热电阻器。主要的技术指标如下表

(1)把一箱水温度升高10℃时，水吸收的热量是多少?
(2)当热水器在高档正常工作时，电路中的电流是多少?
（3）当S拨至2时．电热管的实际功率只有1000W，实际电压是多少？

小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法．用此滑轮组将重为6N的物体匀速提起时，拉力的功率为0．48W，滑轮组的机械效率为75％．(忽略摩擦及绳重)

求：(1)拉力的大小．
(2)物体上升的的速度．

小张同学家安装了一台太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，铭牌如右表所示. 求:（其中 m=ρV）
 
（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃升高到50℃时，需要吸收多少热量？
（2）用电加热时,热水器正常工作的电流有多大？
（3）贮满水的热水器,阴天里要使水温从20℃升高到50℃，其中55%的热量是由电来辅助提供的,则热水器正常工作时需加热多长时间？(不计热量损失)
（4）我国出台了一系列有关“家电下乡”的政策，其中对购买高能效、低能耗的家电产品实行政府财政补贴，就国家这一政策对能源与社会发展带来的影响，发表你的看法

工人利用图示的滑轮组将重400 N的物体向上匀速提起2 m．所用拉力为250 N

（1）滑轮组的机械效率是多少?动滑轮的重是多少？
（2）若用此滑轮组将重900 N的物体竖直向上匀速提升2 m，拉力在这一过程中所做的功是多少?(不计绳重和摩擦力)