2019-3-15 高中 物理 焦耳定律 計算題

1、第第2頁共4頁第第 頁共4頁一、計算題(本題共計10小題，每題10分，共計100分)1、【答案】1=2A,W=80JQ10【解析】通過導體的電流由定義式：I=A=2A-I3電流做功由焦耳定律：W=I2Rt=22x4x5J=80J.2、【答案】(1)10V(2)1200J【解析】(1)定值電阻兩端電壓U=IR=2x5V=10V；(2)在1分鐘內電阻產生的熱量Q=I2Rt=22x5x60J=1200J。3、【答案】(1)25W(2)1500JU2102【解析】(1)電阻絲的熱功率卩=W25WR4(2)1分鐘內該電阻絲產生的熱量：Q=25X60/=1500/4、【答案(1).64%(2).2kW(3

2、)420s【解析】(1).小電動機提升水的質量：m=pv=1.0 x103kg/m3x2x10-3m3=2kg電動機對水做的功：Ww=FS=Gh=mgh=2kgxl0N/kgx0.8m=16J電動機提水消耗的電能：W獷pt=5wx5s=25J啟、=64%電動機提升水的工作效率:=64%50(2)50(2)電熱水壺燒水消耗的電能：W阪志亦訂宣府電熱水壺的額定功率:水吸收的熱量:0吸之111(t-t0)=4.2xlO3J/(kgC)x2kgx(100C-20C)=6.72xlO5JTT7Q6.72x105/c”“，水壺燒水消耗的電能：卬=玉=一=8.4x105/r|80%燒開該壺水所需的時間：t=

3、420sP2000W5、【答案】4W3.56W2.67W【解析】當電源的內外電阻相等時電源的輸出功率最大.當電路中電流最大時，比消耗的功率最大.將比看成電源的內阻，當等效電源的內阻與R?相等時R?消耗的功率最大.根據功率公式和歐姆定律求解.【解答】由分析可知：當內外電阻相等時，電源的輸出功率最大，此時心=20,電源的最大輸出功率為E264Pm=W=4WM4r16Rl是定植電阻，電流越大功率越大，所以當尺2=0時尺1EQ上消耗的功率最大，最大為：Pi=(心+)厲=(2+丿X2=356w把厲也看成電源的一部分，等效電源的內阻為60,所以當尺2=60時，R2E264上消耗的功率最大為：P2=-=2.

4、67W4r4x66、【答案】(1)5A(2)I。(3)22A,1606W【解析】設S?斷開時R消耗的功率為P,則有：2121一可得：525A=5421E-U110-105r=E-U110-105r=Q=1X15電源的內電阻12-可得：336力二4H21(2)當電鍵S?斷開時，路端電壓U=/1R1=1O5V當電鍵S?閉合時R消耗的功率為卩2,則有：戸2=/1心E-U110-84A=26A1此時路端電壓=/E-U110-84A=26A1通過電源的電流通過電動機的電流=/_巧=224電動機的輸出功率卩出=U，Im廉=1848-242=16067、【答案】(1)12W；(2)10W；(3)24W；(4

5、)見解析PL_12【解析】(1)電動機兩端的電1U=U-Ul=12-6V=6V,整個電路中的電流I=S&A=2A,所以電動機的輸入功率P二UI=6x2W=12W；電動機的熱功率P軸=I2R=4x0.5W=2.0W,電動機的輸出功=P-pR=12-2W=10W；孤M2M整個電路消耗的功率P獷UI=12x2W=24W.對于燈泡的電阻卩12電動機若卡住不轉動，可看做純電阻。根據歐姆定律，燈泡兩端的電壓為:_url_12X3L+rm3+v=10V6V燈泡將燒壞。8、【答案】5A；(2)5m/s.U-U160-110I=5X【解析】(1)對電阻R,根據歐姆定律得：R10(2)電動機的輸入功率為：P=2=

6、110 x5=550電動機的發(fā)熱功率為：P1=”25?X2=50117所以電動機的輸出功率，即機械功率為：P出1=550-50=500又：卩出=m9v代入數據解得：x5m/s9、【答案】(1)2A(2)9.5W【解析】(1)由電壓表讀數U=10V,電動勢為E=12V,可知電源內電壓為：U內=E-U=12-10=2V則流過電源的電流為:則流過電源的電流為:(2)電動機兩端電壓為U=10VU10=1A通過電燈的電流：R10電流為：Im=I-Il=2-1=1A則電動機輸入功率為：PUlOxlWlOW發(fā)熱功率為：=故機械功率為：P.=P-P=10-0.5=9.5W機0Q(3)電源的總功率為：P=EI=12x2W=24W發(fā)熱功率為：P1=I2r2=22xlJ=4W故電源的輸出功率為：P岀=P-P=24-4=20W所以電源效率為:所以電源效率為:10、【答案】(1)0.5A(2)180J(2)3WE6【解析】由閉合電路歐姆定律知，電路中的電=0-5/1K+r12(2)通電1分鐘電阻R產生的熱量Q=l2Rt=0.52x12x60/=180/電阻R消耗的熱功率P=I2R=0.52x12W=3W第8頁共4頁(1)電動機的輸入功率(2)電動機的輸出功率(3)整個電路消耗的電功率(4)電動機若卡住不轉動，燈泡將能否燒壞，請說明理由8、圖甲為一直流電動機提升重物的裝置圖，該直流電動機的電路結構