初中物理电功率与电能、时间的关系试题

重力灯是英国里弗斯设计的一款概念环保灯，它是通过一定的装置将重力势能转化为电能的设备，如图所示。已知沙袋重力为 $200N$，用滑轮系统将它提升到 $2m$高处，然后放手让沙袋下降到地面，此过程中重力所做的功是　　 $J$，利用滑轮系统的目的是　　，传动装置带动发电机发电，发电机的工作原理是　　。已知重力灯功率为 $0.5W$，重力势能转化为电能效率为 $50\%$，则每举高一次该沙袋使重力灯正常照明　　 $s$。

小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶盖（如图甲），小洋从此立志学好物理，长大后创新设计推进“中国造”。图乙是小洋设计的便座加热电路，R₁和R₂是两个定值电阻（表示两个电热丝），单刀双掷开关S₂可接a或b，该电路通过开关S₁和S₂的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（见下表）。

S1	断开	断开	闭合	闭合
S2	接b	接a	接a	接b
功率	P0＝0	P1＝22W	P2＝44W	Px

（1）求R₁和R₂的阻值；

（2）求出表中的“P_x”；

（3）老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小洋想让马桶圈的温度升高4℃，则用“中温挡”加热的方式需要多长时间。（设电热丝发热全部被马桶圈吸收，马桶圈的质量m＝500g，马桶圈材料的比热容c＝0.44×10³J/（kg•℃））

有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，已知电热丝R₁＝55Ω，高档加热功率为1100W，电热转化效率为80%，水的比热容为4.2×10³J/kg•℃）。求：

（1）将2kg水从20℃加热到75℃需要吸收多少热量；

（2）用高档将2kg水从20℃加热到75℃需要多少时间；

（3）只闭合S、S₂时，电热水器的电功率是多少。

常见的家用热水器有太阳能热水器、电热水器、燃气热水器。若使用太阳能热水器将12L水由20℃加热到45℃，则水需要吸收太阳能　 　J；若改用功率为“220V，1000W”的电热水器正常加热，则需要加热　 　s；若用燃气热水器加热，则需要完全燃烧　 　m³的燃气。（已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），燃气的热值为4.2×10⁷J/m³；不考虑能量转换过程中的损失）

一个功率为60w的电灯泡正常工作10h，它消耗的电能为_________Kw·h ，1 Kw.h电能可以让40w的灯泡正常工作    h。

电冰箱使用时外壳一定要　　，以保证安全，夏天，为了节能，可将冰箱的设置温度适当调　　（高 $/$低），有一台冰箱铭牌上标有“ $220V150W$”字样，测得其一天消耗的电能为 $1.2\mathit{kW}·h$．假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能，估算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为　　 $h$。

图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇（部分参数如表），具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两档工作状态。

喷雾小风扇部分参数
输出电压	$4V$
喷雾功率	$4W$
出风功率	$4W$
电池容量	$6000\mathit{mAh}$

（1）图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图，当水箱内的水位较低时，红灯亮报警，请结合图说明其工作原理。　　。

（2）小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少？

（3）商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作5小时，通过计算判断他们的官宣与实际是否相符。

小明一家外出旅游，出门时电能表示数为，回来时为，这期间消耗了　　度电。这些电能可使标有“ $220V25W$”的灯泡正常工作　　 $h$。

教室里的电灯是 　　连接的（选填"串联"或"并联" $)$ ，工作时将 　　能转化为其他形式的能；标有" $220V100W$ "字样的电灯正常工作8小时，耗电 　　度。

一个标有“ $220V$ $1200W$”的电热水壶。要在1个标准大气压下将 $2\mathit{kg}$温度为 ${20}^{°}\text{C}$的水烧开，水需要吸收的热量是　　 $J$，若不计热损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是　　 $s$． （水的比热容为 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$

下列关于电功率的说法中正确的是(  )

A．用电器消耗的电能越多，电功率越大

B．用电器通电时间越短，电功率越大

C．用电器消耗的电能越多，通电时间越长，电功率越大

D．通电时间相同，用电器消耗的电能越多，电功率越大

（明辨）额定功率越大的用电器，正常工作时电流通过它所做的电功一定越多。

无人驾驶飞机简称”无人机”，无人机的飞行控制系统简称“飞控”。无人机悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由飞控下达，飞控主要由感知飞行姿态的陀螺仪、 $\mathit{GPS}$定位模块、超声波传感器、气压传感器等各种功能的传感器及控制电路组成。

（1） $\mathit{GPS}$定位模块利用　　传递信息，其在真空中的传播速度为　　 $m/s$。

（2）超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物，这是因为超声波具有　　的特点。

（3）气压传感器可通过测定大气压值获知无人机所在位置的　　。

（4）某无人机由输出电压 $14.8V$、容量 $10000\mathit{mAh}$的电池提供飞行能量，该电池最多可提供　　 $\mathit{kW}·h$的电能，若这些电能的 $80\%$用于飞行，当飞行功率为 $200W$ 时，最长飞行时间为　　 $h$。

如图所示为某种型号的“无人机”，它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控。“无人机”起飞时，增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，“无人机”就会上升。其中四个旋翼的电动机的工作原理是　　。该“无人机”所需的能量是由一块输出电压为 $12V$，容量为 $10000\mathit{mA}·h$的电池提供，若电能的 $80\%$用于飞行，飞行时的实际功率为 $100W$，则该机最多能飞行的时间是　　 $h$。

（明辨）电功率越大，做功所用时间就越少。