中考物理总复习 题型复习(四)综合计算题 第2讲 电学计算(含16年中考)试题 新人教版
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计算题知识谨记:1速度公式 ;密度公式 ; 1. 重力公式 ;2. 一般压强公式 ;液体压强公式 ;3. 计算浮力的方法(1)称量法 (2)悬浮或漂浮 (3)阿基米德原理 (4)压力差法4、功的计算公式 ;功率公式 ; 机械效率公式 5欧姆定律公式 ;电功公式 ;电功率公式 ; 电热公式(焦耳定律)4. 物体的吸收热量的计算公式 ;物体放出热量的计算公式 。
5. 热平衡问题:指在不计热量损失的条件下,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量(即:放吸Q Q )且在热平衡状态下,两个物体的最后温度相同,不再进行热传递。
6. 热值公式解题事项一、读题(认真、细心、理解)审题。
1划出关键句,确定给出的条件或题目中隐含的条件,找出关系式。
2清楚已知条件,思维更加清晰。
二、分析(逆向思维)公式从要求的未知量两条路 已知量关系式 三、解题(表达准确)(1) 步骤:解:公式—代数—答案;答---。
(2)统一单位,统一标号(3)数值后面要写相应的单位 (4)必要的文字说明 (一) 电学(及电力热综合)部分1.【湖北黄冈2015】图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器,其电加热的额定功率为1500W 。
图乙是其储水箱水位探测电路原理图,其中电源电压为24V ,A 为水位指示表(由量程为0~0.6A 电流表改成),R 0 阻值为10Ω,R x 为压敏电阻,其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。
(1)热水器正常加热时,电热丝电阻多大?(结果保留一位小数)(2)阴雨天,将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃,正常通电要多长时间?[设电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失,c水=4.2×103J/(kg·℃)](3)当水位指示表指示储水箱水深为0.2m 时,探测电路中的电流多大?2..【山东潍坊2015】(10分)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1为30Ω,小灯泡L标有“6V 3W”字样.闭合S,断开S1、S2,滑动变阻器滑片P移至最右端时,小灯泡L恰好正常发光.闭合S、S1、S2,滑动变阻器滑片P移动至最左端时,电路消耗的电功率为3W.忽略小灯泡电阻随温度的变化.求:(1)电源的电压及小灯泡L的电阻;(2)滑动变阻器的最大阻值;.3..【四川资阳2015】如图所示,在物理课外科技活动中,小明受电子秤的启发设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪,他用电压表的示数来表示托盘所受压力的大小。
电学计算复习题型一:简单串并联问题例1、如图1所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。
闭合电键S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A.求(1)通过电阻R2的电流.(2)电源电压.(3)电阻R2的阻值例2、如图所示,小灯泡标有“2.5V”字样,闭合开关S后,灯泡L正常发光,电流表、电压表的示数分别为0.14A和6V.试求(1)电阻R的阻值是多少?(2)灯泡L消耗的电功率是多少?练习:1、把R1和R2串联后接到电压为12伏的电路中,通过R1的电流为0.2安,加在R2两端的电压是4伏.试求:(1)R1和R2的电阻各是多少?(2)如果把R1和R2并联后接入同一电路(电源电压不变),通过干路的电流是多少?2、如图所示,电源电压不变.闭合开关S,小灯泡L恰好正常发光。
已知R1=12Ω,电流表A1的示数为0.5A,电流表A的示数为1.5A。
求:(1)电源电压;(2)灯L的电阻;(3)灯L的额定功率。
题型二:额定功率、实际功率的计算例1、把一个标有“220V 40W”灯泡接在电压为110V电源上使用,该灯泡的额定状态下的电阻、额定电流、额定功率、实际状态下的电阻、电流、实际功率分别是多少?例2 、标有“6V,6W”和“3V,6W”的两只灯泡串联接在电源上,有一只灯泡正常发光,而另一只较暗,分析:(1)电源电压(2)两灯泡消耗的实际功率分别是多少?(3)两灯泡哪只较亮?练习:1、有一只标有“PZ220—40”的灯泡,接在220V家庭电路中,求:〈1〉灯泡正常发光时的电阻?<2〉灯泡正常发光时通过它的电流?〈3〉1KW·h电可供此灯泡正常工作长时间?〈4〉若实际电压为200V,则灯泡的实际功率为多大?灯泡的发光情况如何?题型三:电热计算例1、两电阻串联在电路中,其R1=4Ω,R2=6Ω,电源电压10V,那么在1min时间内电流通过各电阻产生的热量是多少?总共产生了多少热量?例2、一台电动机线圈电阻0.3Ω,接在12V的电路上时,通过电动机的电流为0.5A,在5min内电流做功及电流产生的热量分别多大?例3、两根相同的电阻丝,电阻为R,将它们串联后接到电源上,20min可以烧开一壶水;如果将它们并联后,接到同一电源上(设电源电压不变),烧开这壶水需要多长时间。
中考物理电学综合计算题汇总及详细答案解析一、电磁学综合题1.(2)由物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系得到:s =222mv Mv F F 磁,F磁= BIL ,得到s =22Mv BIL,v 2019·山西中考模拟)阅读短文,回答问题: 开天辟地薪火相传180万年前,黄河中游的早期猿人点燃了人类文明的第一把圣火;180万年后的今天,我们站在同样的地方﹣﹣山西省运城市西侯度遗址,采集万众瞩目的“第二届全国青年运动会”圣火,正式开启了二青会火炬传递征程!圣火采集:2019年3月28日上午,一缕阳光透过遗址洞穴顶部的条缝隙射进采火洞,照射在凹面镜上,会聚到采火器中,火苗渐起引燃采火棒,如图甲,其原理图如图乙。
之后顺利点燃采火盆,圣火采集圆满成功。
火炬传递:二青会火炬名为“山河”,如图丙,选用电解铝材质,其质量仅为1.2kg ,设计上融合了山西的历史、地理、文化等元素。
二青会网络火炬传递采用最前沿的AR 技术,首创微信小程序传递方式,任何人通过微信账号即可登录5月4日,途经33个省级站点传递后,二青会圣火再次抵达山西运城,与实体火炬传递同步,直到8月18日开幕式传递结束,是史上历时最长的一次网络火炬传递AR 技术是利用计算机生成一种逼真的虚拟环境,通过传感设备使人“身临其境”,用户通过AR 拍照、AR 扫一扫、限时跑步、趣味游戏和答题等方式进行网络火炬传递,其中最受欢迎的AR 拍照,可以实现“人+传递站点背景图+吉祥物”的合影,如图丁从古朴大气的圣火采集,到网络火炬传递方式的创新,都体现了传承与创新的完美结合。
开天辟地,薪火相传,青春不息激发时代新人开启奋斗新征程!(1)电视机前的观众通过卫星转播收看圣火采集仪式直播,这是通过_____(选填“超声波”或“电磁波”)传递信号的;(2)如图乙,一束射向O 点的光线经凹面镜反射后,射入采火器B 点,请在图中画出反射光线,并通过作图确定镜面的位置(研究单条光线时可将凹面镜的一小段近似看成平面镜);(________)(3)如图丁中的合影背景是计算机生成的一种_____环境,首创微信小程序网络传递的好处是_____(写出一条);(4)如图丙的火炬选用电解铝材质,大大减轻了它的质量请你用所学的物理知识解释其中的道理。
中考物理总复习《电学计算题》专题训练(带有答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________典例精讲例 如图甲所示电路,小灯泡L 上标有“2.5 V 1.25 W”字样,滑动变阻器R 2上标有“10 Ω 1 A”字样.闭合开关S 、S 1,移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光,此时电压表示数为2 V ,求:(1)小灯泡L 正常发光时的电阻;(2)若电流表选用0~0.6 A 量程,电压表选用0~3 V 量程,在确保电路各元件安全的情况下,求电路消耗的最大电功率(假定灯丝电阻保持不变);(3)若更换电源,只闭合开关S 、S 2,移动滑片到某一个位置,电流表和电压表指针位置如图乙所示(可能与之前相比更换了量程但在后续操作中量程不变),当向某个方向移动变阻器的滑片到某位置时,其中一个表指针达到满偏,另一个表指针在刻度盘23处.求定值电阻R 1的可能值.实战演练1.(2022河北18题)如图所示,电源电压为18 V,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~15 V”.闭合开关S,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.36 A,电压表的示数为3.6 V.(1)求R0的阻值;(2)求滑动变阻器的最大阻值;(3)在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率为P1;将电压表改接在R两端,电路消耗的最小功率为P2.求P1∶P2.2.(2022河北预测卷)如图所示,电源电压为12 V且保持不变,小灯泡L标有“6 V 3 W”字样,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,电压表的量程为0~15 V,电流表的量程为0~0.6 A.求:(1)小灯泡正常发光时的电阻;(2)为了保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围;(3)调节滑片,当小灯泡正常发光时,保持滑片的位置不变,用定值电阻R0替换小灯泡L,替换前后,电路的总功率变化了1.2 W.求R0可能的电阻值.参考答案典例精讲例 解:(1)根据电功率的变形式P =U 2R 可知,小灯泡L 正常发光时的电阻R 灯=U 灯2P 灯=(2.5V )21.25W =5 Ω (2)闭合开关S 、S 1,小灯泡L 和滑动变阻器R 2串联,电压表测量滑动变阻器R 2两端的电压.移动滑片使小灯泡正常发光,此时小灯泡两端的电压为2.5 V ,滑动变阻器R 2两端的电压为2 V ,故电源电压U 电=U 灯+U 滑=2.5 V +2 V =4.5 V由I =U R 可知,小灯泡正常发光时的电流I 灯=U 灯R 灯=2.5V 5Ω =0.5 A 为了保证电路各元件安全,通过电路的最大电流为0.5 A ,则电路消耗的最大电功率P max =U 电I max =U 电I 灯=4.5 V×0.5 A =2.25 W(3)只闭合开关S 、S 2,电阻R 1和滑动变阻器R 2串联.因滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A ,所以由图乙可知,电流表选择的量程为0~0.6 A ,此时电路中的电流为0.5 A.若电压表的量程为0~15 V ,则其示数为12 V ,滑动变阻器的阻值为R 滑=U 1I´ =12V 0.5A=24 Ω>10 Ω,滑动变阻器R 2上标有“10 Ω 1 A”,故不符合题意;若电压表的量程为0~3 V ,则其示数为2.4 V ,滑动变阻器接入电路的阻值为R 滑′=U 2I´ =2.4V 0.5A=4.8 Ω<10 Ω,符合题意;若电流表达到满偏0.6 A ,则电流表示数增大了ΔI =0.6 A -0.5 A =0.1 A电压表则减小了ΔU =2.4 V -23×3 V =0.4 V 因串联电路总电压等于各分压之和,所以R 1两端电压变化量和电压表示数变化量相等,则由I =U R可知,定值电阻R 1=ΔU ΔI =0.4V 0.1A=4 Ω 若电压表示数达到满偏3 V ,则电压表的示数增大了ΔU ′=3 V -2.4 V =0.6 V根据串联电路电压规律可知,R 1两端电压变化量也为0.6 V ,电流表示数减小了ΔI ′=0.5 A -23×0.6 A =0.1 A 由I =U R 可知,定值电阻R 1=ΔU ′ΔI ′ =0.6V 0.1A=6 Ω 所以,定值电阻R 1的阻值可能为4 Ω或6 Ω.实战演练1.解:(1)由题图可知,定值电阻R 0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻两端的电压根据题意及欧姆定律得,定值电阻R 0的阻值R 0=U 0I =3.6 V 0.36 A=10 Ω (2)根据题意,当滑动变阻器滑片移至中点时滑动变阻器两端的电压U 滑=U -U 0=18 V -3.6 V =14.4 V通过滑动变阻器的电流即电路中的电流I =0.36 A所以滑动变阻器一半的阻值R 滑2=U 滑I =14.4 V 0.36 A=40 Ω 则滑动变阻器的最大阻值R 滑=2×40 Ω=80 Ω(3)当电流表示数最大为0.6 A 时定值电阻R 0两端的电压U 0′=I max R 0=0.6 A×10 Ω=6 V <15 V电压表可以正常工作所以电路消耗的最大功率P 1=UI max =18 V×0.6 A =10.8 W当电压表改接在R 两端,R 两端的电压最大为15 V 时,R 接入电路的电阻最大,此时电路中的功率最小R 0两端的电压U 0″=U -U 滑′=18 V -15 V =3 V此时电路中的电流I min =U 0″R 0=3 V 10 Ω=0.3 A R 接入电路的电阻R 滑′=U 滑′I min =15 V 0.3 A=50 Ω<R 滑 所以电路中的最小功率P 2=UI min =18 V×0.3 A =5.4 WP 1∶P 2=10.8 W ∶5.4 W =2∶12.解:(1)小灯泡正常发光时的电阻R L =U 额2P 额=(6 V )23 W =12 Ω (2)电流表的量程为0~0.6 A ,小灯泡规格为“6 V 3 W”,所以,电路中的最大电流:I 大=I L =P 额U 额 =3 W 6 V =0.5 A此时电路中的总电阻:R 总=U I 大 =12 V 0.5 A=24 Ω 滑动变阻器接入电路中的最小阻值R 小=R 总-R L =24 Ω-12 Ω=12 Ω电压表的量程为0~15 V ,电源电压为12 V ,所以滑动变阻器接入电路的阻值可以达到最大值,即为20 Ω故滑动变阻器R 接入电路的阻值范围为12~20 Ω(3)用定值电阻R 0替换小灯泡L ,替换之前,小灯泡正常发光通过电路的电流:I =0.5 A由串联电路中各部分两端电压之和等于总电压可得:U 滑=U -U 额=12 V -6 V =6 V所以R 滑=R L =12 Ω由题知,用电阻R 0替换L ,R 滑保持不变,总功率的变化量为1.2 W则由P =UI 可得串联电路电流的变化量:ΔI =ΔP U =1.2 W 12 V=0.1 A 若电流减小0.1 A ,则此时通过电路的电流:I 0=I -ΔI =0.5 A -0.1 A =0.4 A则电路中的总电阻为:R 总′=U I 0 =12 V 0.4 A=30 ΩR0=R总′-R滑=30 Ω-12 Ω=18 Ω若电流增大0.1 A,则此时通过电路的电流:I0′=I+ΔI=0.5 A+0.1 A=0.6 A 则电路中的总电阻为:R总″=UI0′=12 V0.6 A=20 ΩR0′=R总″-R滑=20 Ω-12 Ω=8 Ω综上所述:电阻R0可能的电阻值为18 Ω或8 Ω.。
题型复习(四) 综合计算题第3讲 力、热、电大综合的计算 题型之一 力、电综合计算1.(2016·泸州)电子秤因精准和便于携带已普遍取代杆秤.某科技兴趣小组根据理想电压表的内部电阻无穷大、并联在电路两端时通过它的电流几乎为零和表盘刻度均匀的特点,用电压为3 V 的电源U 、阻值为10 Ω的电阻R 、理想电压表及其他元件制作了如图所示的简易电子秤.其中轻质托盘和弹簧的质量不计,当托盘中所称质量变化时,与电阻R 相连的滑片P 平行地上下无摩擦滑动,电压表示数与被测物体的质量成正比.当电子秤处于待称状态时滑片P 停在最上端a 点,电压表示数为0,当被测物体最大称量m =30 kg 时,滑片P 刚好处于最下端b 点.问:(1)当电子秤处于待称状态时,电路中的电流强度为多少?此状态下通电1 min 在电阻R 上产生的热量为多少?(2)当电压表示数为U ′=1.2 V 时,被称量物体的质量m ′为多少? 解:(1)当电子秤处于待称状态时,R 全部接入电路中工作,此时电流I =U R =3 V 10 Ω=0.3 A 1 min 产生的热量为:Q =I 2Rt =(0.3 A)2×10 Ω×60 s =54 J(2)当电压表示数为1.2 V 时,与电压表并联的电阻阻值为:R ′=U ′I =1.2 V 0.3 A=4 Ω所以被称物体的质量:m ′=4 Ω10 Ω×30 kg=12 kg2.(2016·重庆)物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪.它主要是由探头A 和控制盒B 构成,它们之间用有绝缘皮的细导线相连形成回路,如图甲所示.其中探头A 是一个底面积为10 cm 2、高5 cm 、重2.5 N 的圆柱体,探头A 的底部为压敏电阻R (R 与水接触的表面涂有绝缘漆),工作时底部始终与水平面相平,压敏电阻R 随表面压力大小的变化如图乙所示.A 和B 间的电路连接关系如图丙所示,其中电源电压恒为3 V ,电流表盘改装成深度表(导线的重力与体积均不计).兴趣小组的同学将探头A 缓慢放入水中,求:(1)探头A 有12体积浸入水中时,R 底部受到水的压强是多少帕?(2)探头A 全部浸入水中时,导线对探头A 的拉力是多少牛?(3)将探头投入看似不深的水平池底,静止时(R 与池底未紧密结合)导线已松弛,电流表示数是0.4 A ,则表盘0.4 A 处应该标水的深度值为多少米?解:(1)探头A 有12体积浸入水中时,R 底部的深度:h 1=12×5 cm =2.5 cm =0.025 m R 底部受到水的压强:p 1=ρgh 1=1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×0.025 m =250 Pa(2)探头A 缓慢放入水中时处于平衡状态,探头A 全部浸入水中时,受到的浮力:F 浮=ρgV 排=ρgV =ρgSh =1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×10×10-4 m 2×5×10-2 m =0.5 N对探头A 进行受力分析有:F 浮=G -F ′,导线对探头A 的拉力:F ′=G -F ′=2.5 N -0.5 N =2 N(3)当电流表示数是0.4 A 时,由I =U R可得R 的阻值:R =U I =3 V0.4 A=7.5 Ω由图乙可知,压敏电阻R 表面压力F =75 N 容器底部对A 的支持力:F 支=G -F 浮=2.5 N -0.5 N =2 N水对A 底部的压力:F 压=F -F 支=75 N -2 N =73 N由p =F S可得,压敏电阻受到的压强:p 2=F S =73 N 10×10-4 m2=7.3×104Pa水的深度:h 2=p 2ρg =7.3×104Pa 1.0×103 kg/m 3×10 N/kg=7.3 m 所以,表盘0.4 A 处应该标水的深度值为7.3 m3.(2016·枣庄)如图甲所示是某压力测力计的电路原理示意图,图中电源电压为6 V(保持不变);定值电阻R 0的规格是“520 Ω 0.01 A”,起保护电路的作用;测力显示器是由电流表改装成的(电阻忽略不计),R 是一种新型电子元件,其阻值R 随压力F 大小变化的关系如图乙所示.求:(1)R 0允许消耗的最大功率是多少?(2)通过分析图乙,请直接写出电子元件的阻值R 随压力F 变化的关系式. (3)该测力计所能测量的最大压力是多少?(4)若要增大该测力计所能测量的最大压力,请写出一种改进方法.解:(1)由定值电阻R 0的规格可知,电阻R 0允许通过的最大电流I 0=0.01 A ,则R 0允许消耗的最大功率:P 0=I 20R 0=(0.01 A)2×520 Ω=0.052 W(2)由图乙可知,电子元件的阻值R 随压力F 变化的关系式为R =-0.4 Ω/N×F +200 Ω(3)电路中的最大电流I 0=0.01 A ,由I =U R 可得,电路中的总电阻:R 总=U I 0= 6 V 0.01 A=600 Ω因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R 的最小阻值:R min =R 总-R 0=600 Ω-520 Ω=80 Ω由图乙可知,此时压力最大为F =300 N (4)增大R 0的阻值或减小电源电压4.(2016·河池)小华到商厦看到载货电梯后,对其结构和工作原理产生了浓厚的兴趣,他通过查阅资料了解到,电梯是通过电动机带动钢丝绳,利用滑轮组来提升重物,其机械部分结构如图甲所示.某次工作电梯在25s 内将质量为500 kg 的重物匀速提升15 m ,电动机对钢丝绳的拉力F =3×103N .为了安全,电梯设置有超载自动报警系统,其控制电路工作原理如图乙所示,已知电源电压U =8 V ,保护电阻R 1=100 Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R 2的阻值随压力F 大小变化如图丙所示.求:(1)提升物体的有用功率; (2)滑轮组的机械效率;(3)当电流表的示数达到20 mA 时,电梯会发出超载警报声,该电梯承载的物重应小于多少牛? 解:(1)根据题意可知有用功即是对重物所做的功W 有用=G 物h =500 kg×10 N/kg×15 m=7.5×104 J 有用功的功率P 有用=W 有用t =7.5×104 J25 s=3 000 W(2)滑轮组的机械效率η=W 有用W 总×100%=G 物h Fs ×100%=G 物h F ·3h ×100%=G 物3F ×100%= 5 000 N3 000 N×3×100%≈56% (3)当电流表的示数达到20 mA 时,电梯会发出超载警报声,说明此时电梯承载的物重达最大值,由I =UR得此时电路中的电阻:R =U I =8 V0.02 A=400 ΩR 1、R 2串联,根据串联电路电阻大小有关系有 R 2=R -R 1=400 Ω-100 Ω=300 Ω由图丙可知,当R 2=300 Ω时,R 2所受的压力F =8 000 N根据二力平衡知识可知,电梯承载的物重G =F =8 000 N ,即电梯承载的物重应小于8 000牛题型之二 电、热综合计算1.(2016·临沂)容量为5.0 L 的某品牌电热水壶如图甲所示,其加热功率为2 kW ,保温功率为121 W .简化电路图如图乙所示,S 是保温和加热的自动转换开关,在1个标准大气压下,让该壶正常工作,将一满壶初温为20 ℃的水烧开.求:[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)](1)水吸收的热量.(2)加热时间(不计热量损失). (3)电阻R 2的阻值.解:(1)由ρ=m V得5.0 L 水的质量m =ρV =1.0×103 kg/m 3×5.0×10-3 m 3=5.0 kg 水吸收的热量Q =cm Δt =4.2×103J/(kg·℃)×5.0 kg ×(100 ℃-20 ℃)=1.68×106J(2)由P =W t 得t =W P 热=Q P 热=1.68×106 J2×103W=840 s (3)当开关S 闭合时,电热水壶处于加热状态,只有R 2接入电器中工作,由P =U 2R 得R 2=U 2P 热=(220 V )22×103 W=24.2 Ω2.(2016·滨州)有一只电热水壶,其铭牌上标有“220 V 1 210 W”的字样,不考虑温度对电阻的影响,水的比热容4.2×103J/(kg·℃),g 取10 N/kg.求:(1)它正常工作时通过电阻丝的电流有多大? (2)它正常工作时电阻丝的电阻有多大?(3)当实际电压为200 V 时,该电热水壶的效率为80%,在一标准大气压下将壶内1 kg 的水由20 ℃加热至沸腾,需要加热多少分钟?解(1)由P =UI 得I =P /U =1 210 W/220 V =5.5 A(2)由I =U /R 得R =U /I =220 V/5.5 A =40 Ω (3)水吸收的热量Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-20 ℃)=3.36×105 J由η=Q 吸/W 得W =Q 吸/η=3.36×105 J/80%=4.2×105JP 实=U 2实/R =(200 V)2/40 Ω=1 000 W由P =W /t 得t =W /P 实=4.2×105J/1 000 W =420 s =7 min3.(2016·泰安)如图所示是某型号电压力锅工作电路简图,下表是其部分参数.接通电路后,开关S 自动与触点a 、b 接通,1挡加热器开始加热.当锅内混合物质温度达到102 ℃时,开关S 自动与a 、b 断开,并与触点c 接通,2挡加热器工作,此时锅内混合物质温度不变,保持锅内压强不变,进入保压状态.现将质量为2.0 kg ,初温为36 ℃的混合物质放入压力锅中,接通电路使其正常工作20 min.假设加热器产生的热量全部被混合物质吸收,混合物质的比热容为c =4.0×103J/(kg·℃).求:(1)R 1、R 2的阻值.(2)电压力锅加热多少秒后开始保压? (3)电压力锅最后2 min 内消耗的电能.解:(1)根据题意知:开关S 自动与a 、b 断开,并与触点c 接通,2挡加热器工作,此时只有R 2接入电路中工作,由P =U 2R 得R 2=U 2P 2=(220 V )2110 W =440 Ω开关S 自动与触点a 、b 接通,1挡加热器开始加热,此时R 1、R 2并联,则P =P 1+P 2,P 1=P -P 2=550 W -110W =440 W由P =U 2R 得R 1=U 2P 1=(220 V )2440 W=110 Ω(2)锅内混合物吸收的热量Q 吸=cm Δt =4.0×103 J/(kg·℃)×(102-36) ℃×2.0 kg=5.28×105 J不计热量损失,有Q 吸=W 电=P 1t ,所以加热到保压的时间t =Q 吸P 1=5.28×105 J 550 W=960 s(3)最后t 2=2 min 内,2挡加热器工作W =P 2t 2=110 W×2×60 s=1.32×104J4.(2016·怀化)爱好科学的小明同学找来了一种电热饮水机.如图甲是饮水机的简化示意图,S 是温控开关,当S 、S 1都闭合时为加热状态,S 断开、S 1闭合为保温状态.图乙是饮水机的铭牌参数.请你帮他求出:甲 型号:YSJ -66 额定电压:220 V 额定加热功率:1 000 W 额定保温功率:44 W 满箱水的质量:2 kg 频率:50 Hz 乙(1)初温为20 ℃的一满箱水,用此饮水机将水加热到90 ℃需要吸收的热量是多少?[c 水=4.2×103J/(kg·℃)](2)电阻丝R 2的阻值多大?(3)在正常加热状态下,加热5 min 需要消耗的电能是多少焦耳?解:(1)水吸收的热量:Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×2 kg×(90 ℃-20 ℃)=5.88×105 J(2)S 断开、S 1闭合为保温状态.此时电路为R 2的简单电路,已知P 保温=44 W ,由P =U 2R 可得,电阻丝R 2的阻值:R 2=U 2P 保温=(220 V )244 W=1 100 Ω(3)已知P 加热=1 000 W ,t =5 min =300 s由P =Wt可得,加热5 min 需要消耗的电能:W =P 加热t =1 000 W×300 s=3×105J题型之三 力、热综合计算1.(2015·滨州)小明是个很善于把物理知识应用于实际的同学,最近他家中新安装了天然气热水器,如图所示.小明仔细观察了包装箱、热水器铭牌,获得了以下信息:①包装箱及热水器的总质量为16 kg ;②“堆码层数极限”标志数为11,即该包装箱在仓储时从地面开始,平放时最大堆放层数是11层,超过则可能把最底层的包装箱压坏;③根据包装箱尺寸计算出平放时的底面积为0.4 m 2;④热效率为87%,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能有87%转化为水的内能;⑤加热模式为“即热式”,即用热水器给水加热时,只要接通开关让自来水流过热水器,流出的水即可达到设定的水温.小明想估测该热水器的实际热效率,以核对铭牌上的数值是否准确.他接通热水器工作开关,当流出40 kg 热水时,让热水器停止工作.已知当时自来水的温度是15 ℃,热水器输出的热水温度为40 ℃,观察天然气表得知共用了0.15 m 3的天然气.天然气的热值为3.2×107 J /m 3,水的比热容4.2×103J /(kg ·℃),g 取10 N /kg .请帮小明解答下列问题:(1)若在仓储时堆码层数达到了极限11层,则最下层的包装箱承受的压强是多大?(2)小明在估测过程中:①流过热水器的水吸收的热量是多少?②天然气完全燃烧释放的热量是多少? (3)该热水器的实际热效率是多少?解:(1)最下层的包装箱受到的压力:F =G 总=10m 总g =10×16 kg ×10 N /kg =1 600 N 它所承受的压强:p =F S =1 600 N0.4 m2=4 000 Pa(2)①水吸收的热量:Q 吸=c 水m 水Δt =4.2×103J /(kg ·℃)×40 kg ×(40 ℃-15 ℃)=4.2×106J ②天然气完全燃烧释放的热量是:Q 放=qV =3.2×107J /m 3×0.15 m 3=4.8×106J (3)热水器的实际热效率为:η=Q 吸Q 放×100%=4.2×106 J4.8×106J×100%=87.5% 2.(2016·镇江)最近,一项“中国原创”重大发明成为世界关注的焦点!它被称为“空中奔跑的巴士”(又称巴铁),预计今年7月进行测试,巴铁依靠电力驱动在钢轨上行驶,相当于40辆柴油公交车的运量,若1辆柴油公交车日常行驶时发动机的平均输出功率为60 kW ,发动机的效率为30%,每消耗1 kg 柴油排放二氧化碳约为3 kg ,柴油的热值取q =4.0×107J/kg.(1)若巴铁在100 s 内沿直线行驶了1 500 m ,求这段时间内巴铁的平均速度;(2)按柴油公交车每日行驶10 h 计算,镇江若引进1辆巴铁取代40辆柴油公交车,则每日可减少二氧化碳排放量多少千克?(3)巴铁车内电器每天需消耗60 kW·h 的电能,若这些电能全部由车顶上的太阳能电池板来提供,已知该太阳能电池板1 m 2面积上接收到的太阳平均辐射功率为1 kW ,光电转化效率为20%,每天日照时间按6 h 计算,求需太阳能电池板的最小面积.解:(1)巴铁的平均速度v =s t =1 500 m100 s=15 m/s(2)根据P =W t可得,每日每辆公交车发动机做的功W =Pt =60×103 W ×10×3 600 s =2.16×109J根据η=W Q 可得,放出的热量Q =W η=2.16×109 J 30%=7.2×109J根据Q =qm 可得,消耗柴油的质量m =Q q =7.2×109J4.0×107 J/kg=180 kg则引进一辆巴铁每日减少的二氧化碳排放量m ′=180 kg×3×40=21 600 kg (3)根据η=E 电E 光可得,接收的太阳能E 光=E 电η=60 kW·h 20%=300 kW·h 接收光的功率P 光=E 光t =300 kW·h6 h=50 kW 已知该太阳能电池板1 m 2面积上接收到的太阳平均辐射功率为1 kW ,则电池板的面积S =50 kW 1 kW/m2=50 m 23.(2015·德州)混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点.某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量.当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电.汽车所受阻力与车速的关系如图所示.在某次测试中,蓄电池储存的电能为5.12×108J .由内燃机提供能量,汽车以50 km/h 的速度匀速行驶了0.5 h ,同时蓄电池的电能增加了10%,求:(1)汽车牵引力做的功.(2)若所用燃料的热值是4.5×107J/kg ,测试过程中消耗8 kg 的燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少.(3)内燃机的效率.解:(1)由速度公式v =s t变形得s =vt =50 km/h×0.5 h=25 km =2.5×104m 由图象可知,汽车速度为50 km/h 时,所受阻力为4 000 N 由于汽车匀速行驶,汽车的牵引力:F =f =4 000 N 牵引力做功: W =Fs =4 000 N×2.5×104m =1×108J(2)燃料完全燃烧放出的热量:Q 放=qm =4.5×107J/kg ×8 kg =3.6×108J (3)增加的电能: W 电=5.12×108J ×10%=5.12×107J有用能量: W 有用=W +W 电=1×108J +5.12×107J =1.512×108J内燃机的效率:η=W 有用Q 放×100%=1.512×108J3.6×108J×100%=42%4.(2016·泸州)据统计,全国发生的车祸中有超过半数以上是超速、超载引起的.我市加大了道路交通安全监控管理力度,将“区间测速”作为判断是否超速的依据之一.所谓的“区间测速”,就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该路段的最高限速即被判为超速.若监测点A 、B 相距18 km ,全程限速40km/h ,由“电子眼”抓拍到装有沙子的某型号货车通过监测点A 、B 的速度分别为30 km/h 和45 km/h ,通过A 、B 两个监测点的时间为20 min.问:(1)按“区间测速”标准判断该货车在AB 段行驶是否超速?(2)按照规定,货车车轮对地面的压强超过7×105Pa 即被判为超载.该型号货车部分参数如表所示.根据表中参数计算,该货车在不超载的情况下,在水平路面上运动时最多能装沙子的体积为多少?(ρ沙=2.0×103km/m 3,g 取10 N/kg)(3)该货车在某路段平直公路上运动60 s 的速度-时间图象如图所示,这段时间内发动机完全燃烧柴油0.2kg ,已知发动机的效率η=40%,柴油的热值q =4.5×107J/kg ,则货车在这段时间内运动受到的阻力为多大?解:(1)该货车在AB 段行驶时的平均速度v =s t =18 km13h =54 km/h ,因为全程限速40 km/h54 km/h >40 km/h ,所以该货车在AB 段行驶超速(2)由p =F S可得,车轮对路面的最大压力:F =pS =7×105 Pa ×0.3 m 2=2.1×105N 水平面上物体的压力和自身的重力相等F =G 沙子的重力G 沙=G -G 车=2.1×105 N -5×104 N =1.6×105 N 则沙子的质量m 沙=G 沙g =1.6×105 N 10 N/kg=1.6×104kg由ρ=m V 可得沙子的体积V 沙=m 沙ρ沙= 1.6×104kg 2.0×103 kg/m3=8 m 3(3)由图象可知,货车在这段时间内作匀速直线运动,由v =st可得,这段时间内的路程s ′=v ′t ′=10 m/s×60 s=600 m完全燃烧柴油放出的热量Q =m 汽油q =0.2 kg×4.5×107J/kg =9×106J 由η=W Q×100%可得W =ηQ =40%×9×106 J =3.6×106J由W =Fs 可得,F =W s ′=3.6×106 J600 m=6 000 N因为匀速行驶,则在这段时间内运动受到的阻力f =F =6 000 N5.(2016·西宁)如图是太阳能热水器内部水箱的结构示意图.A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体,密度为2×103 kg/m3,悬挂在水箱顶部的压力传感开关S上.当S受到竖直向下的拉力达到一定值时闭合,电动水泵M 开始向水箱注水;当拉力等于10 N时,S断开,电动水泵M停止注水,此时水箱水位最高为1.2 m.g取10 N/kg.求:(1)若水箱内有100 kg的水,该太阳能热水器将水从20 ℃加热到50 ℃时水吸收的热量.[c水=4.2×103J/(kg·℃)](2)停止注水后水箱底部受到的水的压强.(3)若A、B的体积均为400 cm3,A、B受到的总重力.(4)正常情况下水箱中的水位最高时如图所示,A受到的浮力(开关S下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计).解:(1)水箱内的水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(50 ℃-20 ℃)=1.26×107 J(2)停止注水后水箱底部受到的水的压强p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×1.2 m=1.2×104 Pa(3)G总=m总g=ρV总g=ρ(V A+V B)g=2×103 kg/m3×(4×10-4 m3+4×10-4 m3)×10 N/kg=16 N(4)正常情况下,当水位最高时,绳子受到的拉力F最小,此时F总浮=G总-F=16 N-10 N=6 NF B浮=ρ水gV B=1.0×103 kg/m3×4×10-4 m3×10 N/kg=4 NF A浮=F总浮-F B浮=6 N-4 N=2 N题型之四力、热、电综合计算1.(2016·河南)某款新型电动车的性能参数如表所示,请回答下列问题.(1)电动机是电动车的核心部件,电动机正常工作时,电能转化为机械能,电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力转动.(2)电动机正常工作时,通过线圈的电流是多大?(3)同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油10 L ,请通过计算比较两种汽车的百公里能耗,并说明能耗不同的主要原因.汽油的密度ρ=0.7×103 kg/m 3,热值q =4.6×107 J/kg.(4)汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示.当该车运动到距测速仪370 m 时,测速仪向该车出一超声波信号,2 s 后收到从车返回的信号,超声波在空气中传播速度为340 m/s ,求该车的速度.解:(2)由P =UI 得通过线圈的电流I =P U =4×104 W 400 V=100 A (3)电动汽车百公里能耗W =15 kW·h=15×3.6×106 J =5.4×107 J燃油汽车百公里油耗m =ρV =0.7×103 kg/m 3×10×10-3 m 3=7 kg燃油汽车百公里能耗Q =mq =7 kg×4.6×107 J/kg =3.22×108 J电动汽车百公里能耗小于燃油汽车百公里能耗,主要原因是电动汽车的效率高于燃油汽车的效率,因为燃油汽车在工作时汽油燃烧产生的热量大部分散失掉了(4)设汽车的速度为v ,超声测速仪发出的信号2 s 2=1 s 后与汽车相遇,在这段时间内,汽车的路程与超声波的路程有关系式:v ×1+340×1=370解得v =30 m/s2.(2015·葫芦岛)如图所示是车载和家用两种加热模式的电热杯.它可以用车载12 V 电源加热,或接在家庭电路进行加热.它的主要参数如下表.问:(1)电热杯与水平面的接触面积为100 cm 2,装入1 kg 水时电热杯对水平面的压强为多大?(g 取10 N/kg)(2)如果在家庭电路中使用,电热杯正常工作时的电流和电阻各为多少?(3)在标准大气压下,用车载模式烧开0.5 kg 初温为20 ℃的水,需要多长时间(不计能量损失)?[c 水=4.2×103 J/(kg·℃)]解:(1)电热杯对水平面的压力:F =G =(m 杯+m 水)g =(1.6 kg +1 kg )×10 N/kg =26 N 电热杯对水平面的压强:p =F S =26 N 10-2 m 2=2 600 Pa(2)在家庭电路中使用时,由P =UI 可得,电热杯正常工作时的电流:I =P U =220 W 220 V =1 A 由I =U R 变形可得,电热杯的电阻:R =U I =220 V 1 A=220 Ω (3)用车载模式烧开水时,水吸收的热量:Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg ×(100 ℃-20 ℃)=1.68×105 J 不计能量损失时,消耗的电能:W =Q 吸=1.68×105 J由P =W t 可得,需要的加热时间:t ′=W P ′=1 400 s。
中考物理专题复习《电学计算》测试卷-含答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图是某电热器的原理简图。
它有高温、低温两挡,功率分别为680W、220W,发热体由R1、R2两个电热丝构成。
(1)S1闭合、S2断开时,求电热器的工作电流;(2)分别求出R1和R2的阻值。
2.如图所示的电路,已知R1=5Ω,R2=10Ω,当开关S闭合时,电压表的示数为4V。
求:(1)通过R1的电流;(2)电源电压。
3.右图所示,滑动变阻器R1、R2的规格都为“10Ω 2A”,灯泡L标有“3.0V 3.0W”的字样(不考虑灯丝电阻的变化)。
当两个滑动变阻器的滑片P都在最左端时,闭合开关S,调节滑动变阻器R2的滑片至某位置时,灯泡恰好正常发光,此时电流表A的示数为1.6A,求:(1)灯L的电阻;(2)电源的电压;(3)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
4.小灯泡电阻随温度变化,其I-U图如图甲所示。
图乙中,当S1、S2闭合,S3断开时,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A;S1闭合,S2、S3断开时,将滑动变阻器的滑片移到中点,电压表示数为2V。
求:(1)R1的电阻;(2)滑动变阻器的最大阻值。
5.常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的.图甲是一个量程为0~3mA的电流表G,已知该电流表的内电阻为R g=10Ω.(1)若将这个电流表当成电压表使用,则刻度盘上3mA处应该标多大的电压值?(2)如图乙所示,若将这电流表串联一个定值电阻R后,使通过G的电流为3mA时,A、B之间的电压等于15V,这样A、B之间(虚线框内)就相当于一个量程为0~15V的电压表(图丙),求串联的定值电阻R的大小.6.小明用如图所示的电路模拟电动机控制升降,电路中直流电动机的线圈电阻为2Ω,R0是阻值为10Ω的定值电阻,电源电压保持16V不变,闭合开关S,当电动机正常工作时,匀速提升重为10N的物体,此时电压表示数为6V,求:(要求有解析过程)(1)电动机正常工作时,通过它的电流是多大?(2)电动机正常工作时,R0的电功率是多少?(3)若电动机正常工作5s,可使物体上升的高度是多少?7.在如图所示的电路中,有三个均标有“6V 2.4W”灯泡,当S2断开,S1、S3闭合时,电流表读数是0.4A,求:(不计灯丝电阻的变化)(1)电源电压是多少?(2)当S1、S2、S3都断开时,电流表的示数是多少?(3)当S1、S2、S3都断开时,通电10 s整个电路消耗的电能是多少?8.为反对浪费,响应“光盘行动”,小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”.餐盘放在载盘台上,若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值,人一旦离开餐桌,提示器就会发出提示音,其原理如下图所示,电源电压3V不变.提示器的电阻忽略不计,传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示.开关S闭合后,问:载盘台所载100110120130140150160····质量m/g传感器R1/Ω100908070605040····(1)根据上表中数据,当载盘台所载质量是150g时,R1的阻值是多少?电路中的电流是多少?(2)在第(1)问的基础上,通电8 s ,电流通过R1产生的热量是多少?(3)当电路中的电流达到0. 075A时,提示器会发出提示音,若空餐盘质量为100g ,此时盘内剩余食物的质量是多少?9.小灯泡(点光源)发出的光沿半径向外传播,在单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的光能叫做光强。
2013 年中考物理总复习专题 电学计算P I 2R, P U 2R3. 单位:瓦特: 1W 1J /s 1V A 千瓦: 1kW 1000W4. 额定电压和额定功率: 用电器正常工作时的电压叫做额定电压, 这两个数值往往标明在用电器上,不同的用电器这两个数值一般不相同。
当用电器两端的电压等于用电器的额定电压时, 其电功率等于它的额定功率, 此时用电 器正常工作。
当用电器两端的电压小于用电器的额定电压时,用电器的实际功率就小于它的额定功 率,该用电器不能正常工作。
当用电器两端的电压大于用电器的额定电压时,用电器的实际功率就大于它的额定功(一)电功( W ) 1. 概念: 电流通过导体时可以做功。
电流做功的过程就是电能转化为其他形式能量的过程。
做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量。
2. 公式: 电功的基本公式是: W U I t电流根据欧姆定律,基本公式还可推导出公式 U 2tR I 2 Rt由电功率的定义又推导出: W P t3. 单位: 焦耳: 1J 1N m 1V A S 1W S千瓦时(度) :1kW h 1度 1000W 3600s 3.6 106J 4. 电能表:(俗称电度表) 电能表是测量电功(电能)的仪表, 它表盘上的单位是度。
电能表的计数器上前后两次 读数之差,就是这段时间内用电的度数。
二)电功率( P ) 1. 概念: 电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
2. 公式:它是反映电流做功快慢的物理量。
由电功率的定义得 PWt由电功率的定义式和电功的基本公式(W U I t )可导出计算电功率的基本公式用电器在额定电压下的电功率叫做额定功率。
率,该用电器也不能正常工作,并容易损坏。
决定用电器工作状况的是用电器的实际功率, 它的大小将随着它两端的实际电压的改变 而改变。
(三)实验——测定小灯泡的功率 根据实验要求,自己设计出电路,画出电路图,并连接实物元件组成实验电路。
电学综合计算题(含答案) 30道题1、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,既电流为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,当被测温度为600℃时,电路消耗的电功率为多大?(3)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?2、小红学了电学知识后画出了家里的电吹风的电路图(甲图),她认识只闭合开关S1时,电吹风吹冷风,当S1和S2同时闭合时,电吹风吹热风,小芬同学看了她的电路图觉得有问题:如果只闭合S2,会出现电热丝R工作时而电动机不工作的现象,从而使电吹风的塑料外壳过热造成损坏,小芬认为只要把其中一个开关移到干路上,就能做到电热丝R工作时,电动机就一定在工作,从而使塑料外壳不会因操作失误而损坏.乙图为电吹风机的铭牌.请分析回答下列问题:(1)你认为小芬应该把那个开关移到干路上,才能符合安全要求?为什么?(2)电吹风正常工作且吹热风时,流过电热丝的电流多大?(3)电热丝R的阻值多大(电热丝的阻值随温度变化不计)?3、某学校生物小组的同学为了探索一项技术,使一种名贵的花在寒冷的冬季也能正常生长,决定搭建一个微型温室,温室内需要安装一个电发热体.根据设计,该发热体用36V电压供电,发热功率为200W(设电能全部转化为内能).(1)电发热体不采用220V电压而用36V电压供电的考虑是什么?(2)采用36V电压供电,电发热体需要自制,现决定用镍铬合金丝绕制,则绕制成的电发热体正常工作时的电阻应为多大?(3)同学们在实验室里用2节干电池、电流表、电压表等器材,测出一段镍铬合金丝的阻值等于计算结果,用它制成发热体后,实际功率却小于设计的要求.经检查,电压正常,请你猜想产生这种情况的原因可能是什么?4、如图所示,电源电压U=12V,R1为定值电阻,阻值为100Ω,R为滑动变阻器,R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”, 电压表量程为“0~15V”,小灯泡上标有“6V 3W”字样,小灯泡的U —I关系如右图所示,求:(1)灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少?(2)S闭合,S1、S2都断开时调节滑动变阻器,当小灯泡两端的电压为4V时,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?(3)S、S1、S2都闭合时,移动滑片P,当滑动变阻器接入电路的阻值为多少时,整个电路消耗的总功率最大?最大总功率是多少?5、保温箱的简化电路如图所示,A为温度传感器,它的作用相当于开关,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。
中考物理专题复习《电学计算》测试卷(附参考答案) 学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一.计算题(共12小题)1.如图所示电路图,电源电压保持不变,灯L1的电阻是20Ω,灯L2的电阻是10Ω,闭合开关S,电流表A1的示数是0.3A,不考虑温度对灯丝电阻的影响。
求:(1)电源电压;(2)通过灯R2的电流;(3)电流表A的示数。
2.如图所示的电路中,电源电压为18V且保持不变,电阻R2为15Ω.闭合开关S,电流表A1的示数为1.8A。
求:(1)电流表A2的示数I2。
(2)R1的阻值。
(3)电路总电阻R。
3.如图所示,闭合开关,当滑片P移动到最左端A处时,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A:当滑片P移动到最右端B处时,电压表示数为2V.电源电压保持恒定,求:(1)电源的电压;(2)R的阻值;(3)滑动变阻器的最大阻值。
4.如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=30Ω,R2=10Ω.当闭合开关S1、S,断开S2时,电流表的示数为0.4A。
(1)求电源电压;(2)当闭合开关S2、S,断开S1时,求电流表的示数;(3)当闭合开关S1、S2、S时,求电流表的示数。
5.如图所示电路中,小灯泡L标有正常工作参数“6V1A”字样,R2=3Ω,当S1、S2都闭合时,电流表示数为1.2A,这时小灯泡L正常发光,求:(1)电源电压U;(2)电阻R1的阻值;6.某型号油量表工作原理如图甲所示,电源电压恒为24V,R0=20Ω,油量表实际上是量程为0~0.6A的电流表,R1为压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示。
(1)由乙图可知:压敏电阻R1随压力F的增大而,当油箱中的汽油用完时,R1的电阻为Ω。
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表满偏),求R1的阻值。
(3)当油箱中的汽油用完时,电路中的电流为多少?7.如图甲是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图如图乙所示。
题型复习(四) 综合计算题第2讲 电学计算 题型之一 欧姆定律的综合计算1.(2015·来宾)如图所示电路,电源电压6 V 保持不变,灯L 2的电阻是10 Ω,闭合开关S ,电流表A 1的示数是0.3 A ,不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:(1)灯L 1的阻值; (2)电流表A 的示数.解:(1)由电路图可知,两灯泡并联,电流表A 测干路电流,电流表A 1测L 1支路的电流 因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I =U R 变形可得,灯L 1的阻值:R 1=U I 1=6 V0.3 A=20 Ω(2)因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:R =R 1R 2R 1+R 2=20 Ω×10 Ω20 Ω+10 Ω=203Ω 则干路电流表的示数:I =U R =6 V203Ω=0.9 A2.(2015·崇左)在如图(a)所示的电路中,电源电压U =4 V ,电阻R 1=20 Ω,闭合开关S ,当滑动变阻器的滑片P 移至某处时,电路中电流表A 的示数如图(b)所示.求:(1)电流表A 1的示数.(2)滑动变阻器连入电路的阻值.解:(1)R 1、R 2并联,U 1=U 2=U 总=4 V ,电流表A 1示数I 1=U 1R 1=4 V20 Ω=0.2 A(2)因为电流表A 串联在干路上测总电流,电流表A 1与R 1串联测通过R 1的电流,所以电流表A 的示数大于电流表A 1的示数,即I 总要大于0.2 A .结合图(b)可判断出I 总可能是0.4 A ,也可能是2 A若I 总=0.4 A ,则I 2=I 总-I 1=0.4 A -0.2 A =0.2 A ,R 2=U 2I 2=4 V0.2 A =20 Ω若I 总=2 A ,则I 2=I 总-I 1=2 A -0.2 A =1.8 A ,R 2=U 2I 2=4 V1.8 A=2.22 Ω3.随着社会的发展和科技的进步,电阻元件在各行得到广泛的应用,热敏电阻就是其中之一,热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变.如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为0~0.02 A ,滑动变阻器R 的铭牌上标有“150 Ω 0.3 A”字样.R t 为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变.请完成下列小题:(1)将此电路放入温度为20 ℃的环境中,闭合开关S ,调节滑片P ,使滑动变阻器接入电路的电阻R =100 Ω,此时电流表的读数为0.01 A ,求电源电压;(2)若环境温度为40 ℃时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器接入电路中的最小阻值;(3)此电路能测量的最高环境温度为多少?解:(1)由图示电路图可知,滑动变阻器与热敏电阻串联,电流表测电路电流,由图乙所示图象可知,温度为20 ℃时,热敏电阻阻值为400 Ω,则电源电压:U =I (R t +R )=0.01 A×(400 Ω+100 Ω)=5 V(2)由图乙所示图象可知,温度为40 ℃时,热敏电阻阻值为200 Ω,当电路中电流达最大值0.02 A 时,电路最小电阻R 最小=U I 最大= 5 V0.02 A=250 Ω,根据串联电路电阻规律可知:滑动变阻器的最小阻值:R 滑最小=R ′最小-R ′t =250 Ω-200 Ω=50 Ω(3)由图乙知热敏电阻阻值越小,环境温度最高,根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知:R t 小=R 总-R 滑最大=250 Ω-150 Ω=100 Ω 由图乙可知其能测量的最高环境温度为50 ℃4.(2016·上海)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为2 V 的整数倍且保持不变)、待测电阻R 、电流表、电压表(只有0~3 V 档完好)、滑动变阻器(标有“20 Ω 2 A”字样)、开关以及导线若干.实验中,小华正确连接电路,且使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合开关时电表示数如图(a)、(b)所示.(1)通过计算说明实验所用电源的电压.(2)小华移动变阻器的滑片,观察到电表示数变化范围较小.然后他将电压表接在滑动变阻器两端重新实验:①根据图中电表的示数等信息判断,在闭合开关时能否使变阻器接入电路中的电阻最大,并简述理由.②根据小华重新实验中所记录的一组数据(见表),计算待测电阻R x 的阻值(精确到0.1 Ω).解:(1)由图(a)、(b)可知电压表示数约为2.5 V ,电流表示数约为0.16 AU =U 1+U 2=2.5 V +(0.16 V×20 Ω)=5.7 V由题意知电源电压为2 V 的整数倍,所以电源电压为6 V (2)①不能;当变阻器接入电路中的电阻最大时,U 2=0.16 A×20 Ω=3.2 V >3 V ,超出电压表0~3 V 的量程②R x ′=U x ′I x ′=6.0 V -1.4 V0.30 A=15.3 Ω5.(2016·六盘水)如图所示,甲为电路的连接情况,R 1=20 Ω,R 2为滑动变阻器,乙为R 3的I -U 图象,电源电压保持不变,当S 1闭合,S 2断开时,若滑片P 在a 端,则电流表示数0.6 A ,若滑片P 在b 端,则电压表示数为8 V .求:(1)电源电压;(2)滑动变阻器R 2的最大阻值;(3)当S 1、S 2均闭合,且滑片P 在a 端时,求电流表的示数.解:(1)当S 1闭合,S 2断开,滑片P 在a 端时,R 2=0,电路中只有R 1在工作,由I =U R可得电源电压U =U 1=IR 1=0.6 A×20 Ω=12 V(2)当S 1闭合,S 2断开,滑片P 在b 端时,R 2达到最大值,且R 1、R 2串联, 此时电压表测R 2两端的电压U 2′=8 V则R 1两端的电压U 1′=12 V -8 V =4 V 电路中的电流I ′=I 1′=U 1′R 1= 4 V20 Ω=0.2 A 变阻器最大阻值R 2=U 2′I ′=8 V0.2 A=40 Ω (3)当S 1、S 2均闭合,且滑片P 在a 端时,R 1、R 2并联,由乙图可知R 3=6 V0.3 A=20 Ω,由并联电路电阻的大小关系得1R =1R 1+1R 3=120 Ω+120 Ω=110 Ω,所以R =10 Ω故干路电流I 总=U R =12 V10 Ω=1.2 A题型之二 电功和电功率的综合计算1.(2016·邵阳)手电筒是人们生活中常用的照明工具,如图甲是常用手电筒的结构示意图,图乙是它所用小灯泡的型号.若小灯泡的电阻是10 Ω,不考虑温度对小灯泡电阻值的影响,电源电压是3 V.(1)闭合开关时,求通过手电筒小灯泡的电流; (2)求小灯泡的额定功率;(3)闭合开关时,手电筒小灯泡是正常发光吗?请简要说明原因.解:(1)通过小灯泡的电流I =U R =3 V10 Ω=0.3 A(2)由图乙可知灯泡的额定电压U 额=3.8 V则小灯泡的额定功率P 额=U 2额R =(3.8 V )210 Ω=1.444 W(3)电源的电压小于灯泡的额定电压,由P =U 2R可知,小灯泡的实际功率小于额定功率,所以小灯泡不能正常发光2.(2016·益阳)如图甲所示,额定功率为3.6 W 的小灯泡(灯泡电阻不变)与滑动变阻器串联在电路中,电源电压恒定,当滑片P 滑到A 端时小灯泡恰好正常发光,滑片P 从A 端向B 端滑动的过程中,小灯泡两端的电压与变阻器的电阻R 的关系如乙图所示,求:(1)电源电压; (2)小灯泡电阻;(3)当滑片滑到B 端时小灯泡消耗的实际功率.解:(1)当滑片在A 端时,只有小灯泡接入电路中正常工作,结合乙图可知此时灯泡电压为6 V故电源电压U 总=U 额=6 V(2)由P =U 2R 得R L =U 2额P 额=(6 V )23.6 W=10 Ω(3)滑片滑到B 端时,变阻器接入电路中电阻达最大阻值且和灯泡串联,由乙图可知, 此时灯泡电压U 实=2 V ,变阻器的最大阻值R =20 Ω 变阻器的电压U 变=U 总-U L =6 V -2 V =4 V 灯泡的实际电流I L =I 变=U 变R =4 V20 Ω=0.2 A 故灯泡的实际功率P =U L I L =2 V×0.2 A=0.4 W3.(2016·永州)如图是小贝家厨房安装的即热式电热水龙头,它的特点是即开即有热水,无须提前预热,而且可以通过调节水流大小调节水温,不需要调节加热电阻大小.其部分参数如表所示(忽略温度对电阻的影响).求:(1)该水龙头正常工作时电路中的电流多大? (2)该水龙头正常工作时的电阻多大?(3)该产品的电气技术参数中规定:合格产品的电阻偏差应小于或等于2 Ω.每一批产品在出厂前都会进行抽检,现将一个该款水龙头单独接在220 V 电路中,请你计算1 min 内消耗的电能在什么范围内,该水龙头电气部分是合格的?解:(1)由P =UI 可得,该水龙头正常工作时电路中的电流I =P U =2 200 W220 V =10 A(2)由I =U R 可得,水龙头正常工作时的电阻R =U I =220 V10 A=22 Ω(3)根据规定:合格产品的电阻偏差应小于或等于2 Ω,即电阻R 的阻值在20 Ω~24 Ω之间则W 1=Q 1=U 2R 1t =(220 V )220 Ω×60 s =1.452×105JW 2=Q 2=U 2R 2t =(220 V )224 Ω×60 s =1.21×105J则1 min 内消耗的电能在1.21×105J ~1.452×105J 范围内,该水龙头电气部分是合格的4.(2016·淄博)如图所示,小灯泡L 标有“2.5 V 1.5 W”的字样,电源电压6 V 保持不变,R 2为定值电阻.(1)开关S 、S 1、S 2都闭合时,R 2消耗的电功率为3 W ,求R 2的阻值;(2)闭合S ,断开S 1、S 2,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,求此时滑动变阻器接入电路的电阻值(计算结果保留整数).解:(1)开关S 、S 1、S 2都闭合时,R 1与R 2并联由P =U 2R 可得R 2的阻值:R 2=U 22P 2=(6 V )23 W=12 Ω(2)闭合S ,断开S 1、S 2时,滑动变阻器R 1与灯泡L 串联,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光,所以,R 1两端的电压:U 1=U -U L =6 V -2.5 V =3.5 V由P =UI 可得电路中的电流:I =I L =P L U L =1.5 W2.5 V =0.6 A此时滑动变阻器接入电路的电阻值:R 1=U 1I =3.5 V0.6 A≈6 Ω5.(2016·孝感)如图所示电路,电源电压保持不变,灯上标有“6 V 3 W”字样,当开关S 1闭合、S 2断开、滑动变阻器滑片P 移到a 端时,电压表的示数为2.4 V ,电流表示数为0.3 A(灯泡灯丝电阻不随温度的变化而改变).求:(1)滑动变阻器的最大阻值. (2)此时灯泡的实际功率. (3)电源电压.(4)当开关S 1和S 2都闭合、滑动变阻器的滑片P 移到b 端时,电路消耗的总功率. 解:(1)当开关S 1闭合,S 2断开,滑动变阻器滑片P 移至a 端时,R 最大=U I =2.4 V0.3 A=8 Ω(2)R L =U 2额P 额=(6 V )23 W=12 ΩP 实=I 2R L =(0.3 A)2×12 Ω=1.08 W(3)U =I (R L +R 最大)=0.3 A×(12 Ω+8 Ω)=6 V(4)当开关S 1和S 2都闭合、滑动变阻器滑片移至b 端时,灯泡与滑动变阻器并联,且灯正常发光P 总=P 额+U 2R 最大=3 W +(6 V )28 Ω=7.5 W6.(2016·岳阳)图甲为某款新型电饭煲,额定电压为220 V ,它采用了“聪明火”技术,智能化地控制不同时间段的烹饪温度,以得到食物最佳的营养和口感,图乙为其电路原理图,R 1和R 2为电阻不变的电热丝,S 1是自动控制开关.将电饭煲接入220 V 电路中,在电饭煲工作的30 min 内,它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示.求:(1)0~30 min ,电饭煲产生的总热量; (2)S 和S 1均闭合,电路中的总电流;(3)在不同电压下,电饭煲从开始工作到S 1第一次自动断开产生的热量相同.用电高峰期,当实际电压为198 V 时,使用该电饭煲,从开始工作到S 1第一次自动断开需要多长时间.解:(1)产生的总热量Q 总=Q 1+Q 2=W 1+W 2=P 总t 1+P 1t 2=660 W×900 s +440 W ×900 s =9.9×105 J(2)当S 和S 1均闭合时,电阻R 1与R 2并联,I 总=P 总U =660 W 220 V=3 A (3)在电功率P =660 W 状态下工作10 min 产生的热量是Q =W =Pt =660 W×600 s=3.96×105J此时电路的等效电阻R =U I =220 V 3 A =2203Ω在实际电压是198 V 时,实际电功率P 实=U 2实R =(198 V )22203Ω=534.6 W实际工作时间t 实=W P 实=Q P 实=3.96×105 J534.6 W≈740.7 s7.(2016·福州)图甲是智能怀旧灯,与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器,图乙是其简化的电路原理图.灯L 标有“6 V 1.2 W”字样,当滑动变阻器的滑片P 在a 点时,灯正常发光,AB 两端电压不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响.问:(1)灯丝的电阻和AB 两端电压U 是多少?(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是10 Ω时,灯消耗的实际功率是多少? (3)当滑片P 位于中点b 和右端c 时,灯两端电压之比是5∶4,则滑动变阻器的最大阻值是多少?解:(1)根据电路图可知,当滑动变阻器的滑片P 在a 点时,只有灯泡L 接入电路工作 因为灯泡正常发光,所以AB 两端电压U =6 V由P =U 2R 可得,灯丝的阻值:R L =U 2LP L =(6 V )21.2 W=30 Ω(2)因为灯L 与滑动变阻器串联,所以电路中的电流:I =U R 总= 6 V30 Ω+10 Ω=0.15 A 灯泡的实际功率:P =I 2R L =(0.15 A)2×30 Ω=0.675 W (3)当滑片P 在b 点时,灯两端电压:U b =UR L +R bR L 当滑片P 在c 点时,灯两端电压:U c =UR L +R cR L 依题意可知,R b =12R c ,U b U c =54 即:R L +R c R L +12R c =54,30 Ω+R c 30 Ω+12R c=54解得R c =20 Ω8.(2016·德阳)如图所示电源电压恒定不变,滑动变阻器R 1的最大阻值为20 Ω,定值电阻R 2=30 Ω,灯泡L 标有“6 V 3.6 W”字样,且电阻不变.当滑动变阻器滑片滑到最左端,只闭合S 1时,灯L 刚好正常发光.求:(1)灯泡L 的电阻;(2)当S 1断开、S 2闭合时,将滑动变阻器的滑片滑到最右端,在5 min 内电流通过R 2做的功是多少?(3)该电路工作时能消耗的最大功率是多少?解:(1)由P =U 2R 可得灯泡L 的电阻R L =U 2P =(6 V )23.6 W=10 Ω(2)当滑动变阻器滑片滑到最左端,它接入电路的阻值为0,此时只闭合S 1,灯L 刚好正常发光,说明电源电压等于灯L 的额定电压,即U =6 V当S 1断开、S 2闭合时,将滑动变阻器的滑片滑到最右端,R 1的最大值与R 2串联,此时电路中的电流I =U R 1+R 2= 6 V 20 Ω+30 Ω=0.12 A 在5 min 内电流通过R 2做的功为W 2=I 2R 2t =(0.12 A)2×30 Ω×5×60 s =129.6 J(3)该电路工作时,由P =U 2R可知,当电源电压不变时,电阻最小时电路消耗的电功率最大,最小的总电阻为R 2与L 并联的总电阻R min =10 Ω×30 Ω10 Ω+30 Ω=7.5 Ω能消耗的最大功率P max =U 2R min =(6 V )27.5 Ω=4.8 W9.(2016·德州)在如图甲所示的电路中,R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关S 后,调节滑片P 从a 端移动到b 端过程中,电流表示数I 与电压表示数U 的变化关系如图乙所示.求:(1)电路中电流最小时,1 min 内电流通过电阻R 做的功; (2)电源电压和定值电阻R 0的阻值;(3)若电压表量程为0~15 V ,电流表量程为0~3 A ,为保证电表正常工作,定值电阻R 0消耗的功率范围.解:(1)由图乙可知,电路中的最小电流I 小=0.2 A ,R 两端的电压U R =20 V 1 min 内电流通过电阻R 做的功:W R =U R I 小t =20 V×0.2 A×60 s=240 J(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和所以,电源电压:U =I 小R 0+U R =0.2 A×R 0+20 V当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流I 大=1.2 A ,则电源电压:U =I 大R 0=1.2 A×R 0因电源的电压不变,所以,0.2 A×R 0+20 V =1.2 A×R 0解得:R 0=20 Ω电源电压U =I 大R 0=1.2 A×20 Ω=24 V(3)当电路中的电流最大时定值电阻R 0消耗的功率最大,则R 0消耗的最大功率: P 0大=(I 大)2R 0=(1.2 A)2×20 Ω=28.8 W当电压表的示数最大时电路中的电流最小,R 0消耗的电功率最小此时R 0两端的电压:U 0小=U -U R 大=24 V -15 V =9 VR 0消耗的最小功率:P 0小=U 0小2R 0=(9 V )220 Ω=4.05 W 定值电阻R 0消耗的功率范围为4.05 W ~28.8 W10.(2016·咸宁)如图所示电路,电源电压U 和小灯泡L 电阻不变,R 1、R 2是定值电阻,当开关S 闭合,S 1、S 2断开时,电压表示数为3 V ,电流表的示数为0.1 A ;当开关S 、S 2闭合,S 1断开时,电流表的示数为0.6 A ,电阻R 2的电功率是3.6 W .求:(1)电阻R 1的电阻值和电源电压.(2)当开关S 、S 1闭合,S 2断开时,电流10 s 内通过电阻R 1所产生的热量.(3)当开关S 、S 1、S 2都闭合,小灯泡L 正常发光,小灯泡L 的额定电功率.解:(1)当开关S 、S 2闭合,S 1断开时,电阻R 1和灯泡L 断路,只有R 2工作由P =UI 得电源电压U =P I =3.6 W 0.6 A=6 V 电阻R 2的电阻值R 2=U I =6 V 0.6 A=10 Ω 当开关S 闭合,S 1、S 2断开时,电阻R 1、R 2和灯泡串联,电压表测量R 1两端的电压,由I =U R 得电阻R 1的电阻值R 1=U 1I 1=3 V 0.1 A=30 Ω 此时电路的总电阻R =U I 1=6 V 0.1 A=60 Ω 由串联电路电阻的关系可得R L =R -R 1-R 2=60 Ω-30 Ω-10 Ω=20 Ω(2)当开关S 、S 1闭合,S 2断开时,只有R 1工作,电流10 s 内通过电阻R 1所产生的热量 Q =U 2R 1t =(6 V )230 Ω×10 s =12 J (3)当开关S 、S 1、S 2都闭合,电阻R 1、R 2和灯泡并联,小灯泡L 的额定电功率P L =U 2R L =(6 V )220 Ω=1.8 W 11.(2016·柳州)如图所示,灯泡标有“8 V 4 W”字样,电源电压U =9 V ,电源电压及灯泡电阻均保持不变,滑动变阻器最大阻值为10 Ω,电压表量程是0~3 V ,求:(1)灯泡的额定电流;(2)为使灯泡正常发光,滑动变阻器连入电路的阻值;(3)为使整个电路安全,滑动变阻器的阻值变化范围.解:(1)由P =UI 得灯泡额定电流I 额=P 额U 额=4 W 8 V=0.5 A (2)灯泡与滑动变阻器串联,当灯泡正常发光时,由串联电路电压规律可得滑动变阻器两端电压U P =9 V -8 V =1 V此时滑动变阻器连入电路中的电阻R P =1 V 0.5 A=2 Ω (3)为了保护灯泡,电路中电流最大为0.5 A ,由(2)可知此时滑动变阻器两端电压为1 V ,电压表安全,此时滑动变阻器连入电路中的电阻最小R P =2 Ω为保护电压表,滑动变阻器两端电压最大只能为3 V ,此时灯泡两端电压U L ′=9 V -3 V =6 V小灯泡的电阻R L =8 V 0.5 A=16 Ω 此时电路中的电流I ′=6 V 16 Ω=38A 此时滑动变阻器连入电路中的电阻最大,最大值为:R P ′=3 V 38 A =8 Ω 滑动变阻器的阻值变化范围:2 Ω~8 Ω12.(2016·玉林)如图所示,电源电压恒为4 V ,灯泡标有“4 V 2 W”字样(灯丝电阻不变).当S 1、S 2都闭合,且滑动变阻器R 2的滑片P 在中点时,电流表示数为0.9 A ,此时灯泡的功率为P 1,当S 1、S 2都断开时,灯泡实际消耗的功率为P 2,且P 2∶P 1=1∶4.求:(1)灯泡的额定电流;(2)R 2的最大阻值;(3)当S 1、S 2都闭合时,电路消耗的最小功率;(4)当S 1、S 2都断开时,R 1工作2 min 消耗的电能.解:(1)由P =UI 可得灯泡的额定电流:I L =P L /U L =2 W/4 V =0.5 A(2)当S 1、S 2都闭合,且变阻器滑片P 在中点时,灯L 与R 2并联,此时灯泡正常发光 I 2=I -I L =0.9 A -0.5 A =0.4 A此时变阻器的阻值为:R 2′=U I 2=4 V/0.4 A =10 Ω变阻器的最大阻值为:R 2=2R 2′=2×10 Ω=20 Ω(3)当S 1、S 2都闭合时,此时灯L 与R 2并联,灯L 正常发光:P 1=P L =2 W 当R 2的阻值最大时,R 2消耗的功率最小:P 2 min =U 2/R 2=(4 V)2/20 Ω=0.8 W 电路消耗的最小功率为:P min =P L +P 2min =2 W +0.8 W =2.8 W (4)当S 1、S 2都断开时,R 1与灯L 串联:∵P 2P 1=P 2P L =I ′2R L I 2L R L且P 2∶P 1=1∶4 ∴I 2(0.5 A )2=14,解得I ′=0.25 A ∵R L =U L /I L =4 V/0.5 A =8 Ω ∴U ′L =I ′R L =0.25 A×8 Ω=2 V ,U 1=U -U L ′=4 V -2 V =2 VW 1=U 1I ′t =2 V×0.25 A×2×60 s=60 J。