高中物理焦耳定律试题

把一个额定电压和额定功率分别为4V和6W的白炽灯和一个内电阻为0.5Ω的电动机串联后接在电动势为13.5
Ｖ、内阻为0.3Ω的电源两端,接通后电灯正常发光。求：
① 电动机两端的电压；
② 电动机输出的机械功率。

如图所示，两根不计电阻的倾斜平行导轨与水平面的夹角θ=37^o ，底端接电阻R=1.5Ω。金属棒a b的质量为m=0.2kg。电阻r=0.5Ω，垂直搁在导轨上由静止开始下滑，金属棒a b与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25，虚线为一曲线方程y=0.8sin(x)m与x轴所围空间区域存在着匀强磁场，磁感应强度.B=0.5T，方向垂直于导轨平面向上（取g=10m/s²,sin37^o=0.6,cos37^o=0.8）。求：
（1）当金属棒a b下滑的速度为m/s 时，电阻R上消耗的电功率是多少？
（2）若金属棒a b从静止开始运动到X_o="6" m处，电路中消耗的电功率为0.8w，在这一过程中，安培力对金属棒a b做了多少功？

下表是一双桶洗衣机所用电动机的工作参数：

图13-4-16是洗衣机洗涤时正转、反转和停的时间程序，若洗衣服的时间为15min，脱水的时间为2min，则洗涤一次衣服大约用电多少？

有四个电源，电动势均为8V，内阻分别为1Ω、2Ω、4Ω、8Ω，今要对R=2Ω的电阻供电，问选择内阻为多大的电源才能使R上获得的功率最大？

A．1Ω	B．2Ω
C．4Ω	D．8Ω

把一个“10V 2.0W”的用电器A(纯电阻)接到某一电动势和内阻都不变的电源上，用电器A实际消耗的功率是2.0W，换上另一个“ 10V 5.0W”的用电器B(纯电阻)接到这一电源上，用电器B实际消耗的电功率有没有可能反而小于2.0W？你如果认为不可能，试说明理由，如果认为可能，试求出用电器B实际消耗的电功率小于2.0W的条件(设电阻不随温度改变)

如图9－16，外电路由一个可变电阻R和一个固定电阻R₀串联构成，电源电动势为ε，电源内阻为r，

问：R调到什么时候，R₀上将得到最大功率。

电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上，电动机内阻r′=1Ω，电灯灯丝电阻R=10Ω，电源电动势ε=12V，内阻r=1Q，当电压表读数为10V时，求电动机对外输出的机械功率。

如图9－13所示电路中，r是电源的内阻，R₁和R₂是外电路中的电阻，如果用P_r，P₁和P₂分别表示电阻r，R₁，R₂上所消耗的功率，当R₁=R₂=r时，P_r∶P₁∶P₂等于

A．1∶l∶1	B．2∶1∶1
C．1∶4∶4	D．4∶l∶1

如图9－12所示电路，当电键K依次接a和b的位置时，在(1)R₁＞R₂(2) R_l=R₂(3) R₁＜R₂三种情况时，R₁、R₂上消耗的电功率哪个大？

如图9－11所示，电源电压保持不变，变阻器R₁的最大值大于R₂的阻值，在滑片P自右向左滑动过程中，R₁的电功率如何变化？

（2）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为p，气流速度为v，风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能P_m;
在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施。
（3）已知风力发电机的输出电功率P与P_m成正比。某风力发电机的风速v₁9m/s时能够输出电功率P₁=540kW。我国某地区风速不低于v₂=6m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。

下图是一种家用电熨斗的电原理图（额定电压为220V）. R₀是定值电阻，R是可变电阻（调温开关），其电阻值均不受温度影响。


（1）该电熨斗温度最低时的耗电功率为121W，温度最高时的耗电功率为484W，求R₀的阻值及R的阻值变化范围。
（2）假定电熨斗每秒钟散发的热量q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如右图所示，现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃，且保持不变，问应将R的阻值调为多大？

电动自行车是目前一种较为时尚的代步工具，某厂生产的一种电动自行车，设计质量（包括人）为m=80kg，动力电源选用能量存储量为“36V  10Ah”（即输出电压为36V，工作电流与工作时间的乘积为10安培小时）的蓄电池（不计内阻），所用电动机的输入功率有两档，分别为P₁=120W和P₂=180W，考虑到传动摩擦及电机发热等各种因素造成的损耗，自行车的效率为η=80%。如果自行车在平直公路上行驶时所受阻力与行驶速率和自行车对地面的压力都成正比，即f=kmgv，其中k=5.0×10^-3S·m^-1，求：
⑴该自行车分别选用两档行驶时，行驶的最长时间分别是多少？
⑵自行车在平直的公路上能达到的最大速度为多大？
⑶估算选用高档在平直的公路上最大行程可达多少千米？

电动自行车是一种重要的交通工具，都市中每天有数十万辆电动自行车行驶在大街小巷，形成了一道独特的风景。电动自行车提供能量的装置为装在电池盒内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将带动车轮转动。
假设有一辆电动自行车，人和车的总质量为120kg。当该车在水平地面上以5m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为36V，通过电动机的电流为5A。若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，g取10m/s²。求：（1）电动机输出的机械功率；（2）电动机线圈的电阻。

某种材料的导体，其I-U图象如图所示，图象上A点和原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角。关于导体的下列说法正确的是                             （ 　）

A．导体的电功率随电压U的增大而增大
B．导体的电阻随电压U的增大而增大	C．在A点，导体的电阻为cotβ
D．在A点，导体的电阻为cotα