圖中電源電動勢E=12V,內(nèi)電阻r=0.5Ω.將一盞額定電壓為8V,額定功率為16W的燈泡與一只線圈電阻為0.5Ω的直流電動機(jī)并聯(lián)后和電源相連,燈泡剛好正常發(fā)光,通電100min.問:
(1)電源提供的能量是多少?
(2)電流對燈泡和電動機(jī)所做的功各是多少?
(3)燈絲和電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量各是多少?
(4)電動機(jī)的效率為多少?
分析:(1)由題意可知電路中的路端電壓,則由閉合電路歐姆定律可求得電路中的電流,由P=UIt可求得電源提供的能量;
(2)由W=Pt可求得電流對燈泡所做的功;由W=UIt可求得電流對電動機(jī)所做的功;
(3)由Q=I2Rt可求得燈絲與電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量;
(4)由η=
P
P
×100%可求得電動機(jī)的效率.
解答:解:(1)由題意可知,電路的路端電壓U=8V,則內(nèi)電壓U內(nèi)=E-U=12V-8V=4V;
電路中電流I=
U內(nèi)
r
=
4V
0.5Ω
=8A;
故電源提供的能量W=UIt=8×8×100×60J=3.84×105J;
(2)電流對燈絲做功W=Pt=16×100×60J=9.6×104J;
燈泡中的電流I燈=
P
U
=2A;
由并聯(lián)電路的規(guī)律可知,通過電動機(jī)的電流I機(jī)=I-I=8A-2A=6A;
電流對電動機(jī)所做的功W=UI機(jī)t=8×6×6000J=2.88×105J;
(3)燈絲為純電阻故燈絲產(chǎn)生的熱量等于電流所做的功,故Q=W=9.6×104J;
而電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量Q機(jī)=I機(jī)2R機(jī)t=62×0.5×6000J=1.08×105J;
(4)電動機(jī)的效率η=
W機(jī)-Q機(jī)
W機(jī)
×100%=62.5%.
點評:本題考查電路中電功及電熱的區(qū)別,要注意焦耳定律及電功公式在非純電阻電路中均可使用,但焦耳定律只能求產(chǎn)生的熱量.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?武漢模擬)(1)在“利用單擺測重力加速度”實驗中,測得單擺擺角小于 5°,完成n次全振動的時間為t,用毫米刻度尺測得擺線長為 L,用螺旋測微器側(cè)得擺球直徑為d.
①用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達(dá)形式g=
4π2(L+
d
2
)n2
t2
4π2(L+
d
2
)n2
t2

②從圖1可知,擺球直徑 d 的讀數(shù)為
5.980
5.980
mm

③實驗中某同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己測得的重力加速度值總是偏大,其原因可能是
C
C

A.懸點未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了
B.單擺所用擺球質(zhì)量太大
C.把n次全振動時間誤作(n+l )次全振動時間
D.以擺線長作為擺長來計算
( 2 )將滿偏電流Ig=50μA、內(nèi)阻未知的電流表G改裝成電流表并進(jìn)行校準(zhǔn).
①利用如圖2所示電路測量電流表內(nèi)阻(圖中電源電動勢 E=4V ):先閉合S1,調(diào)節(jié) R,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;再閉合S2,保持 R 不變,調(diào)節(jié) R',使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的 3/5,讀出此時 R'的阻值為 1425Ω,則電流表內(nèi)阻測量值Rg=
950
950
Ω.
②將該表改裝成量程為 1mA 的電流表 A,需
(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”),阻值為 R0=
50
50
Ω的電阻.
③用標(biāo)準(zhǔn)電流表 A1對改裝好的電流表 A 進(jìn)行校準(zhǔn),請在方框內(nèi)畫出實驗電路圖并按電路圖連接實物圖.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)在“利用單擺測重力加速度”實驗中,測得單擺擺角小于5°,完成n次全振動的時間為t,用毫米刻度尺測得擺線長為L,用螺旋測微器測得擺球直徑為d。?

①用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達(dá)形式g =         。?

②從圖可知,擺球直徑d的讀數(shù)為    mm。?

③實驗中某同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己測得的重力加速度值總是偏大,其原因可能是  。?

A懸點未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了?

B單擺所用擺球質(zhì)量太大?

C把n次全振動時間誤作(n+1)次全振動時間?

D以擺線長作為擺長來計算?

(2)將滿偏電流Ig=50μA、內(nèi)阻未知的電流表G改裝成電流表并進(jìn)行校準(zhǔn)。?

①利用如圖所示電路測量電流表內(nèi)阻(圖中電源電動勢E=4 V):先閉合S1,調(diào)節(jié)R,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;再閉合S2,保持R不變,調(diào)節(jié)R′,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的3/5,讀出此時R′的阻值為1 425 Ω,則電流表內(nèi)阻測量值Rg=   Ω。?

②將該表改裝成量程為1 mA的電流表A,需   (填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)阻值R0=   Ω的電阻。?

③用標(biāo)準(zhǔn)電流表A1,對改裝好的電流表A進(jìn)行校準(zhǔn),請在方框內(nèi)畫出實驗電路圖并按電路圖連接實物圖。?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖中電源電動勢E=10 V,內(nèi)阻可忽略,R1=R2=5 Ω,C=30 μF,求:

(1)S閉合穩(wěn)定后通過R1的電流;

(2)S原來閉合,然后斷開,求這個過程中流過R1的總電荷量。

 

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年陜西省高二下學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖中電源電動勢E=10 V,內(nèi)阻可忽略,R1=R2=5 Ω,C=30 μF,求:

(1)S閉合穩(wěn)定后通過R1的電流;

(2)S原來閉合,然后斷開,求這個過程中流過R1的總電荷量。

 

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