高中物理焦耳定律试题

如图所示，图甲是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机。闭合开关S，当电动机正常工作时，电压表的示数是U＝8V。图乙中图线是图甲中的电源的路端电压随电流变化的关系图象。已知电动机线圈的电阻R线=3Ω（g取10m／s2）。试根据题中所给信息求：


（1）电源的电动势E和内电阻r；
（2）电动机消耗的电功率；
（3）电动机正常工作时的输出功率。

如图所示电路中，电源的内电阻为r，R₁、R₃、R₄均为定值电阻，电表均为理想电表．闭合电键S，当滑动变阻器R₂的滑动触头P向右滑动时，电表的示数都发生变化，下列说法正确的是（      ）

A．电压表示数变大	B．电流表示数变大
C．外电路等效电阻变大	D．内电路消耗的功率变大

某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×10³kg。当它在水平路面上以v＝36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50A，电压U＝300V。在此行驶状态下：

（1）求驱动电机的输入功率P_电；
（2）若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P_机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10 m/s²）；
（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。已知太阳辐射的总功率P₀＝4×10²⁶ W，太阳到地球的距离r＝1.5×10¹¹ m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。

如图所示，电源的内电阻r=1Ω，定值电阻R=3Ω，小电动机绕组的电阻R_M=0.5Ω．当开关S闭合后电路正常工作，电压表的读数U=5V，电流表的读数I=1A．求：

（1）电源的电动势E；
（2）电动机的输出功率P_出．

如图所示的电路，a、b、c为三个相同的灯泡，每个灯泡的电阻大于电源内阻，当变阻器R的滑臂P向上移动时，下列判断中正确的是:

A．b灯中电流变化值小于c灯中电流变化值

B．a、b两灯变亮，c灯变暗

C．电源输出功率增大

D．电源的供电效率增大

如图所示，电路中的电阻R=10Ω，电动机的线圈电阻r=1Ω，加在电路两端的电压U=100V．已知电流表读数为30A，则通过电动机线圈的电流为多少？电动机输出功率为多少？

在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R₁．R₂为定值电阻，R₃为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R₃的光的强度减弱，则（ ）

A．电压表的示数变大	B．小灯泡消耗的功率变大
C．通过R2的电流变小	D．电源内阻的功率变小

在如图所示的电路中，R₁是由某金属氧化物制成的导体棒（非纯电阻），实验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循I=kU³的规律（式中k=0.02A/V³），R₂是普通电阻，阻值为24Ω，遵循欧姆定律，电源电动势E=6V，闭合开关S后，电流表的示数为0.16A．求：

（1）通过R₁的电流I₁和它两端的电压U₁；
（2）通过R₂的电流I₂和它两端的电压U₂；
（3）R₁、R₂消耗的电功率P₁、P₂；
（4）电源的内电阻r．

如图所示，直流电动机M串联在直流电路中，其轴与圆盘中心O相连．开关S断开时，电压表的读数12.6V，开关S接通时，电流表的读数为2A，电压表的读数为12V．圆盘半径为5cm，测速计测得圆盘的转速为r/s，两弹簧秤的读数分别为F₁=7N，F₂=6.10N，问：

（1）电动机的输出功率、效率各为多少？
（2）拉紧皮带可使电动机停转，此时电压表、电流表的读数各为多少？电动机的输入功率为多大？

一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后，消耗的总功率是66W，求：
（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流；
（2）电风扇工作时，转化为机械能和内能的功率．

一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端电压U变化的伏安特性曲线如图甲所示。现将它与两个标准电阻R₁、R₂组成如图乙所示的电路，当开关S接通位置1时，三个用电器消耗的电功率均为P。将开关S切换到位置2后，电阻器D和电阻R₁、R₂消耗的电功率分别为P_D、P₁、P₂，下列判断正确的是

A．P1>P	B．P1<P2
C．PD+P1+P2＜3P	D．PD+P1+P2>3P

如图所示，R为电阻箱，为理想电压表．当电阻箱读数为R₁=2Ω时，电压表读数为U₁="4" V；当电阻箱读数为R₂=5Ω时，电压表读数为U₂="5" V．求：

(1)电源的电动势E和内阻r
(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大?最大值P_m为多少?

通常一次闪电过程历时约0.2～0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×10⁹V，云地间距离约为1km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是(  )

A．闪电电流的瞬时值可达到1×10^5A

B．整个闪电过程的平均功率约为1×10^14W

C．闪电前云地间的电场强度约为1×10^6V/m

D．整个闪电过程向外释放的能量约为6×10^6J

在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和 1 V。重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为 1 A 和12 V。则这台电动机正常运转时输出功率为

A．10 W

B．11 W

C．12 W

D．14 W

如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L标有“6 V，12 W”字样，电动机线圈的电阻R_M="0.50" Ω。若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是

A．电动机的输入功率是12 W

B．电动机的输出功率12 W

C．电动机的热功率是2 W

D．整个电路消耗的电功率是22 W