第十八章微专题(十四)电功率的综合计算—2020秋人教版九年级物理复习检测

1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。第十八章电功率微专题(十四) 电功率的综合计算 学生用书P1051自2019年4月15日起，我国正式实施电动车新国标，属于全文强制性标准。某生产厂家按照新国标生产的一款电动车指标如下：电动车最高速度为25 km/h，整车质量(含电池)50 kg，电动机最大功率为300 W，蓄电池电压48 V，容量12 Ah(即电池放电电流为1安培时，该电池可以持续工作12小时)。试计算：(1)理论上，充满电后电动机最大功率工作时，电动车以最高速度可行驶多少距离？(2)当该电动车以最大功率

2、、最高速度匀速行驶时，受到的平均阻力为多少？(3)若蓄电池充电时消耗的电功率为100 W，当蓄电池的电全部消耗完以后，充满一次电需要8 h，则充电的效率为多少？2某实验小组设计了一个“汽车超载报警电路”，原理如图甲所示。其中ABO是杠杆组件(质量忽略不计)，O为支点，B点为汽车重力承压点，A端的压杆作用于压敏电阻，ABBO31。在测量电路中，R为压敏电阻，阻值随压力变化的关系如下表所示。对于小灯泡：电流I150 mA是无车(不发光)与有车(发绿光)通过的分界点；U2.5 V是发红光的报警点，灯泡电流随电压变化的曲线如图乙所示。电源电压为6 V且保持不变。求：压力F/N051015202530压

3、敏电阻R/ 30272421181512(1)系统恰好报警时小灯泡的功率；(2)无汽车通过时，压敏电阻1 min内消耗的电能；(3)该系统报警时汽车的总重量(精确到0.1)；(4)不改变电路元件和杠杆组件，若要增大报警时载重量，可以采取什么措施。3光伏发电是将光能直接转化为电能的一种技术，发电系统主要由太阳能电池板、控制器和逆变器三大部分组成，其简化电路如图所示，当太阳光照射太阳能电池板发电时，控制信号将S1闭合，S2断开，蓄电池充电；当控制信号将S2闭合后，向外供电。(1)某村以光伏发电为电源的路灯，若路灯电源的输出电压为20 V，电流为0.5 A，则输出功率是多少？(2)该村还建成了一座扶

4、贫光伏发电站，光伏发电站发的电用于灌溉农田，可将低处河水抽到高处灌溉渠中。若抽水机的效率为60%，则1度电可将多少千克河水抽上10米高度？这些水合多少立方米？(水1.0×103 kg/m³)42019年1月20日，在哈尔滨市松北区开始测试智轨电车在严寒下的车辆性能，智轨电车是采用虚拟轨迹跟随技术、以全电驱动胶轮车辆作为运载工具的新型轨道交通产品。下表为小文收集整理的一些参数，求：(1)该智轨电车满载时，轮胎与地面的接触总面积为1.6 m²，该车满载静止在水平地面上时对地面的压强；(g取10 N/kg)(2)根据满载工况耗电参数，如果耗电的50%用来克服阻力做功，智

5、轨电车匀速行驶时的阻力多大？(3)如果充电十分钟，可达蓄电池最大储存电能的60%，充电功率多大？5无链条电动自行车，由于没有链条，外观变得与普通自行车或电动车有所不同。如图所示，这款自行车既可以给锂电池直接充电获得能量，也可以通过骑行者踩脚踏板，通过发电机将产生的能量储存在锂电池内，最终通过电动机驱动后轮使车前进。图中这款无链条电动自行车，其锂电池容量为10 A·h(电池容量是指放电电流与放电时间的乘积)，电压为36 V，主要技术参数如表所示。(g取10 N/kg)整车质量：20 kg最高行驶速度：40 km/h百公里耗电：1.2 kW·h锂电池：36 V 10 A

6、3;h电机额定功率：270 W额定工作电压：36 V(1)锂电池储存的最大电能是多少？(2)该电动自行车以额定功率正常行驶时，流经电机的电流是多少？(3)电动自行车行驶时所受的阻力为人和车总重的0.04倍，电机能把80%的电能转化为克服阻力做功。质量为60 kg的人骑着这辆车，在平直公路上以额定功率匀速行驶10 min，通过的路程是多少？6为实现减排目标，国家大力推广风力发电，如图所示，河南省提出要加快开发风电资源的要求，持续推进风电场项目建设，2018年河南省全省风电装机规模将达到110万千瓦以上。求：(1)110万千瓦的风电场项目全面建成后，所有机组发电1 h，可提供多少 kW·

7、h电能；(2)若这些电能由热电转换效率为50%的天然气热电厂来完成，需要燃烧多少千克的天然气；(天然气的热值q4.0×107 J/m³，天然气的密度0.7 kg/ m³)(3)若电厂通过供电系统用220 V的电压给某小区供电，小区内小刚发现自家“220 V 110 W”的白炽灯(灯丝电阻不变)工作484 s，消耗电能为4×104 J。则加在小刚家用电器两端的实际电压是多少？7某玻璃厂要研发一款新型玻璃，要求每平方米能承受5.5×105 N的撞击力。测试时，取一小块玻璃样品(质量可不计)，平放在如图甲所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物

8、，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图象如图乙所示(不考虑t0时刻之后的情况)。已知压力传感器的阻值RN随压力F变化的图象如图丙所示；玻璃受到最大撞击力时与重物的接触面积S010 cm2电源电压U27 V，定值电阻R020 。则：(1)从重物开始下落到撞击玻璃样品前的100 s内，电流通过压力传感器所做的功是多少？(2)玻璃样品受到的最大撞击力多大？受到最大撞击力时压力传感器的电功率是多少？(3)请通过计算说明该样品是否满足设计要求？参考答案1. 解： (1)蓄电池充满电后储存的电能：WUIt48 V×12 A×3 600 s2.0736×106 J

9、，由P可得，电动车以最大功率可行驶的时间：t6 912 s1.92 h，由v可得，电动车以最高速度可行驶的路程：svt25 km/h×1.92 h48 km；(2)当该电动车以最大功率、最高速度匀速行驶时，由WFs可得，电动车的牵引力：F43.2 N，因电动车匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，受到的平均阻力：fF43.2 N；(3)蓄电池充电时消耗的电能：WPt100 W×8×3 600 s2.88×106 J，则充电的效率：×100%72%。答：(1)理论上，充满电后电动机最大功率工作时，电动车以最高速度可行驶48

10、 km(2)当该电动车以最大功率、最高速度匀速行驶时，受到的平均阻力为43.2 N；(3)当蓄电池的电全部消耗完以后，充满一次电需要8 h，则充电的效率为72%。2. 解： (1)系统恰好报警时小灯泡的功率：PUI2.5 V×0.2 A0.5 W；(2)无汽车通过时压敏电阻1 min内消耗的电能：WUIt(6 V1.5 V)×0.15 A×60 s40.5 J；(3)当电路报警时，小灯泡两端的电压U2.5 V，由图象乙得I0.2 A，则压敏电阻的阻值为：R17.5 ，由表格数据可得，压敏电阻阻值与压力的数量关系是R30 /N×F，代入数据可得：17.5

11、30 /N×F解得：F20.8 N；由杠杆平衡条件F1·L1F2·L2，即F1·LOAF2·LOB，ABBO31，OAOB41，所以得F24F14×20.8 N83.2 N；(4)根据F1·LOAF2·LOB知，要增大报警重量F，2可以将承压点B向O点移动或将支点O向B点移动。答：(1)系统恰好报警时小灯泡的功率为0.5 W；(2)无汽车通过时，压敏电阻1 min内消耗的电能为40.5 J；(3)该系统报警时汽车的总重量为83.2 N；(4)将承压点B向O点移动或将支点O向B点移动。3. 解： (1)电源的输出功率

12、：PUI20 V×0.5 A10 W；(2)抽水机消耗的电能：W电1度1 kW·h3.6×106 J，由×100%可得，将低处河水抽到高处克服重力做的功：W机械W电60%×3.6×106 J2.16×106 J，由WGhmgh得，抽取河水的质量：m2.16×104 kg，由可得，水的体积：V21.6 m³。答：(1)电源的输出功率是10 W；(2)1度电可将2.16×104 kg的河水抽上10 m高度，这些水合21.6 m³。4. 解： (1)地面受到的压力：F压G满mg48×

13、;103 kg×10 N/kg4.8×105 N；车对地面的压强：p压3×105 Pa；(2)由表格数据可知，满载工况耗电W电4 kW·h4×3.6×106 J1.44×107 J，因为智轨电车匀速行驶，所以F牵f，根据可得，W阻W电×50%1.44×107 J×50%7.2×106 J，根据WF牵sfs，可得智轨电车匀速行驶时的阻力：f7.2×103 N；(3)充电电能WW最大50 kW·h×60%50×3.6×106 J×

14、60%1.08×108 J，充电功率：P1.8×105W。答：(1)该车满载静止在水平地面上时对地面的压强为3×105Pa；(2)智轨电车匀速行驶时的阻力为7.2×103N；(3)充电功率为1.8×105W。5. 解：(1)所储存的电能是WUIt36 V×10 A×3 600 s1.296×106 J；(2)因为PUI，所以电动机通过的电流为：I电动机7.5 A；(3)因为P，所以电机消耗的电能为WPt270 W×10×60 s1.62×105 J，因为，所以电机克服阻力做的功为W动&

15、#183;W80%×1.62×105 J1.296×105 J，人和车的总重力为G(m人m车)g(60 kg20 kg)×10 N/kg800 N，根据二力平衡特点，电机施加的动力为Ff0.04G0.04×800 N32 N，因为WFs，所以通过的路程为s4 050 m。答：(1)锂电池储存的最大电能是1.296×106 J；(2)该电动自行车以额定功率正常行驶时，流经电机的电流是7.5 A；(3)在平直公路上以额定功率匀速行驶10 min，通过的路程是4 050 m。6. 解：(1)因为P，所以1 h可提供的电能为WPt1100 0

16、00 kW×1 h1.1×106 kW·h；(2)因为，所以需要获得的热量为Q7.92×1012 J；需要完全燃烧的天然气体积为V1.98×105 m³，因为，所以需要的天然气质量为：mV0.7 kg/m3×1.98×105 m31.386×105 kg；(3)因为P，所以白炽灯灯丝电阻：R484 ，因为Wt，所以加在灯两端的实际电压：U实200 V。答：(1)所有机组发电1 h，可提供1.1×106 kW·h电能；(2)若这些电能由热电转换效率为50%的天然气热电厂来完成，需要燃烧1

17、.386×105 kg的天然气；(3)加在小刚家用电器两端的实际电压是200 V。7. 解：(1)重物撞击玻璃样品前，传感器的阻值不变，则电路中电流不变，由图乙知，撞击前，最小电流Imin0.2 A，由I可得，定值电阻R0两端的电压：U0IminR00.2 A×20 4 V，压力传感器两端的电压：UNUU027 V4 V23 V，则电流通过压力传感器100 s所做的功：WNUNImint23 V×0.2 A×100 s460 J。(2)由图乙知，当样品受到最大撞击力时，电流最大为Imax0.9 A，此时电阻R0两端电压：U0ImaxR00.9 A×20 18 V，则压力传感器两端的电压：UNUU027 V18 V9 V，所以，此时压力传感器的阻值：RN10 ，由图丙知，RN10 时，压力传感器受到的最大撞击力为600 N，即样品受到的最大撞击力