电功的计算 知识点题库

把两段阻值相等的电热丝串联后接在电源上,在时间t内电流做功W1 , 若把两段电热丝并联接在同一电源上,在时间t内电流做功W2。则W1与W2之比是( )

A . 4∶1 B . 2∶1 C . 1∶4 D . 1∶2

下图是我市江滩风景区风力发电的情景,该地区空气密度为1.3Kg/m3,一台风车的轮叶转动时可以形成面积为1m2的圆面。下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量,当风力强劲时这些风车提供的电能既能让节能景观灯正常发光,同时还可以将电池充满电。风力不足时,由风力发电系统和蓄电池共同给景观灯通电,为景区照明。

平均风速(m/s)51015202530
1s内获得的能量(×104J)4812162024

 (1)若风速为10m/s,则1分钟内有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面?
(2)若此地年平均风速为10m/s,10台这样的风车一年(工作时间按4000h计算)获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤?(煤的热值为3×107J/Kg)
(3)若某时间内风力强劲,风速为15m/s,一台风车工作1小时所产生的电能供30只电能耗尽状态的“24V 10Ah”的高能蓄电池充满电,求这台风车发电的效率。

太阳能是人类取之不尽、用之不竭的、清洁的 再生能源(填“可”或“不可”).“阳光动力2号”飞机运行中的全部能耗都是利用太阳能电池板为其提供的,为确保“阳光动力2号”飞机着陆时的能见度,飞机上安装了16盏LED着陆灯,每盏着陆灯的功率只有10W(其光照强度相当于200W的白炽灯).如果着陆过程需要10分钟,则每盏LED着陆灯着陆过程消耗的电功是   J.

有一种新型节能灯﹣LED灯,使用这种灯比旧灯泡节能90%,且发出光的颜色会随电压的变化而变化(见下表).

LED灯两端电压(V)

通过LED灯电流(mA)

LED灯发出光的颜色

1.8

20

2.4

20

3.2

20

  1. (1) 根据表中数据,求出当LED灯发出红光时,100s消耗的电能是多少?

  2. (2) 把一个LED灯接入如右上图所示的电路中,已知电源电压为5V且保持不变,电阻R为90Ω.闭合开关,毫安表(量程更小的电流表)的读数为20mA,请你通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光?

低碳环保、绿色出行已成为当下都市人的新时尚,如图甲、乙所示是一款倍受青年人喜爱的自平衡智能电动独轮代步车.下表列出了该电动独轮代步车的部分技术参数.求:

(1)该款代步车每次充满电需消耗多少焦耳的电能.

(2)该款代步车充电时电路中的电流I.(结果请保留两位小数)

产品类型

自平衡智能电动独轮代步车

锂电池容量

180Wh

充电电压

220V

充电时间

120min

续航里程

20km

最大载重

120kg

如表所示为某电烤箱的铭牌,如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图.R1和R2均为电热丝,电烤箱开关接1时是低温档,接2时是高温档.求:

××牌电烤箱

额定电压

220V

额定功率

高温档

1100W

低温档

440W

频率

50Hz

  1. (1) 电路中R1和R2的阻值.
  2. (2) 如果实际电压只有200V,则电烤箱在高温档工作10分钟所消耗的电能是多少.(最后结果保留整数)
小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机,回到家,他马上阅读了使用说明书,了解了豆浆机的主要结构(如图甲)、使用方法及注意事项,并观察了豆浆机铭牌(如图丙),电路原理图可等效成图乙。下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态。请你帮小明解决下列问题:

工作时间(min)

0 ~ 1

1~ 5

5 ~ 6

6 ~ 10

工作状态

粉碎打浆

加热

粉碎打浆

加热

  1. (1) 豆浆机正常工作电热丝电阻是多少?
  2. (2) 豆浆机正常工作做一次豆浆,电流做功多少焦?
  3. (3) 小明想了解家里电路的实际电压,于是将家里的其它用电器都关闭,他观察到豆浆机的电热丝工作时,家里标有“3000r/kW·h”字样的电能表转盘在3min内转了60转,则他家电路的实际电压是多少?(不考虑温度对电阻的影响)
某同学组装了一台直流电动机模型,他将电动机模型接入如图所示的电路中,已知电源电压U=3V,并保持不变,接通电路后,电动机没转动时,电流表读数为2A;电动机正常转动时,电流表读数为0.8A . 当该电动机正常转动10min时,求:


  1. (1) 消耗的电能;
  2. (2) 线圈产生的热量 .
阅读短文,回答问题:

半导体的应用

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料.半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料.

发光二极管(LED)是半导体二极管的一种,具有单向导电性.当二极管两端外加正向电压时,如果正向电压很小,正向电流也几乎为零,当正向电压大于某个值以后,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升.当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流几乎为零,二极管处于截止状态.外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿.因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高.如图甲所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线.

PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成,目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的.PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,应用十分广泛.

家用固体电热灭蚊器也使用了PTC陶瓷电热元件,该元件电阻与温度的关系如图所示.

请根据上述材料,回答下列问题:

  1. (1) 由图甲可知,有关该发光二极管以下判断中错误的是(       
    A . 当该二极管两端的正向电压为0.8V时,二极管处于导通状态 B . 当该二极管两端的正向电压为0.2V时,二极管处于导通状态 C . 当该二极管两端的反向电压为10V时,二极管处于截止状态 D . 当该二极管两端的反向电压为50V时,二极管将会被击穿
  2. (2) 该发光二极管两端的正向电压为0.5V时的电阻(大于/等于/小于)正向电压为0.7V时的电阻.
  3. (3) 由图乙可知,该PTC陶瓷电热元件的居里点温度为℃.
  4. (4) 该电热灭蚊器通电后(电源电压保持不变),它的功率随时间变化的曲线应如下图(       )示
    A . B . C . D .
  5. (5) 某家用插座用一只“2V  100mA”发光二极管与一定值电阻串联在电路中作为指示灯.将该插座接在家庭电路中,指示灯正常发光,则在200s内电流通过该二极管所做的功为J.
小明家的电子式电能表上标有“3200imp/(kW•h).当他家只开某个用电器时,发现在10min内电能表指示灯闪烁了32次,该用电器的功率为W.若该用电器每天少开1h,则30天可节约电能kW•h。
小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机,回到家,他马上阅读了使用说明书,了解了豆浆机的主要结构(如图甲)、使用方法及注意事项,并观察了豆浆机铭牌(如图丙),电路原理图可等效成图乙.下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态.请你帮小明解决下列问题:

  1. (1) 豆浆机正常工作电热丝电阻是多少?
  2. (2) 豆浆机正常工作做一次豆浆,电流做功多少焦?
  3. (3) 小明想了解家里电路的实际电压,于是将家里的其它用电器都关闭,他观察到豆浆机的电热丝工作时,家里标有“2000r/kW•h”字样的电能表转盘在3min内转了50转,则他家电路的实际电压是多少?(不考虑温度对电阻的影响)
2017年,吉安要力争建设全国文明城市,繁忙的交通路口安装了很多交通灯,提醒每位市民要遵守交通规则,如图,为某一路口的红灯黄灯绿灯设施,三只灯均标有“220V 100W”,其中一只灯正常工作时的电流是A,这套设备工作24小时耗电度。

小明同学对一个额定电压已经模糊、额定功率为1W的小灯泡进行了研究,利用可调电源按图甲连接后,闭合开关S,测得通过小灯泡的电流与电压关系如图乙所示.

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  1. (1) 根据图乙判断,实验过程中小灯泡的电阻是(选填“恒定不变”或“变化”),你的判断依据是:
  2. (2) 通过图乙可知,小灯泡的额定电压是V;
  3. (3) 求:当小灯泡两端的电压为1V时,1min内小灯泡消耗的电能是多少
           

  1. (1) 如图1,被测物体的长度为
  2. (2) 图2实验表明,通电导体周围存在
  3. (3) 如图3所示是小王“探究杠杆的平衡条件”的装置静止在水平桌面上的情景,此时杠杆(选填:是、不是)平衡状态,实验中调节杠杆水平平衡,目的是方便测量
  4. (4) 如图4,用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上匀速运动,拉力的大小为N,此时拉力与桌面对木块的摩擦力(选填:是、不是)一对平衡力。
  5. (5) 某电能表上标有3200r/k·Wh,正常情况下电能表铝盘转动800圈,表明电路中消耗了J的电能。
一节干电池的电压为伏;家庭中测量所用电能多少的仪表是表;标有“220V 100W”字样的某电器正常工作4小时,耗电度。
如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,R=10Ω,当闭合开关S,电压表的示数为2V,以下判断正确的是(   )

A . 通过电阻R的电流是0.6A B . 电阻R两端的电压是2V C . 灯泡L此时的功率是0.6W D . 电阻R每分钟消耗的96J的电能
如图所示,电源两端电压U为6V并保持不变,电阻R1阻值为12Ω。闭合开关S后,电流表A的示数I为1.5A。求:

  1. (1) 电流表A1的示数I1
  2. (2) 电阻R2的阻值;
  3. (3) 通电0.5h,电阻R1和R2消耗的总电能。
小明家电热淋浴器的额定功率为2000W,水箱最多可容纳50kg水。注满水的淋浴器连续正常加热40min,淋浴器上温度计示数由22℃上升到42℃。[4.2×103J/(kg•℃)]

求:

  1. (1) 此过程水箱中水吸收的热量;
  2. (2) 该电热淋浴器加热时消耗的电能;
  3. (3) 该电热淋浴器的热效率。
深圳地区家庭电路中,电灯、电视机、电扇等用电器正常工作是的(选填“串联”或“并联”)。某款家用吸尘器额定电压为220V,额定电流为4A,吸尘器的额定功率为W,正常工作15min,使标有“800imp/(kW·h)”的电能表指示灯共闪烁次。若吸尘器正常工作时,电动机的发热功率为88W,则电动机线圈的电阻为Ω,该电动机的电能利用效率为
如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像,如图乙所示。不计温度对滑动变阻器阻值的影响。求:

  1. (1) 小灯泡正常发光时的电阻为多少Ω;
  2. (2) 当滑片P移至最右端时,闭合开关S,通电2min滑动变阻器消耗的电能为多少J?
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