高中物理焦耳定律计算题

如图所示的电路中，电压电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，电动机的电阻R₀=1.0Ω，电阻R₁=1.5Ω.电动机正常工作时，电压表的示数U₁=3.0V，求：

（1）电源的总功率；
（2）电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率；
（3）电压的输出功率。

如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，闭合电键S后，标有“8V，12W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕组的电阻R₀ =4Ω，求：

（1）电源的输出功率P ₀；
（2）10s内电动机产生的热量Q。

小红准备在旅游时估算登山缆车的机械效率.她从地图上查到，缆车的起点和终点的海拔高度分别为230米和840米，两地的水平距离为1200米.一只缆车运载15个人上山的同时，有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组，运载8个人下山.每个人的体重大约是60千克.从铭牌看到，缆车的自重（质量）为600千克.小红还用直尺粗测了钢缆的直径，约为2.5厘米.拖动钢缆的电动机铭牌上标明，它的额定功率为45千瓦.管理人员说，在当时那种情况下，电动机的实际功率为额定功率的60％.实际测得缆车完成一次运输所用的时间为7分钟.请你帮助小红估算缆车的机械效率.（g取9.8N/kg）

如图为家用电饭锅的工作原理电路图，工作电压U=220V，利用R₁、R₂加热，已知R₁=R₂=44Ω

（1）当开关闭合时，电饭煲的总功率为多大？
（2）当开关断开时，电饭煲的总功率为多大？
（3）若电饭煲处于保温状态，开关处于闭合还是断开状态？

如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为 10 cm和20 cm，内阻为 5Ω，在磁感应强度B="0.5" T的匀强磁场中绕OO′轴以50 rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部 20Ω的电阻R相接。求：

（1）S断开时，电压表示数；
（2）电键S合上时，电压表和电流表示数；
（3）通过电阻R的电流最大值是多少？
（4）电阻R上所消耗的电功率是多少？

如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R₁=21Ω，电动机绕组的电阻R₀=0.5Ω，电键S₁始终闭合．当电键S₂断开时，电阻R₁的电功率是525W；当电键S₂闭合时，电阻R₁的电功率是336W，求：

（1）电源的内电阻；
（2）当电键S₂闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率．

有一个用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m＝50 kg，电路电压为120 V，当电动机以v＝0.9 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝5 A，求：
(1)电动机线圈的电阻R等于多少．
(2)电动机对该重物的最大提升速度是多少．
(3)若因故障电动机不能转动，这时通过电动机的电流是多大，电动机消耗的电功率又为多大．(取g＝10 m/s²)

如图所示，电源的电动势为50V，电源内阻为1.0，定值电阻R=14，M为直流电动机，电枢电阻R′=2.0，电动机恰好正常运转，理想电压表读数为35V。求：

（1）在100s时间内电源做的功
（2）在100s时间内电动机转化为机械能的部分是多少

如图，灯泡L₁:1.0V 0.5W; L₂:10V1.0W;电动机内阻5.0Ω.此时两灯泡都刚好正常发光，电动机也在正常运转，求电动机的输出功率和效率。

如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，电动机的电阻R₀=1.0Ω，电阻R₁=1.5Ω．电动机正常工作时，电压表的示数U₁=3.0V．求：

（1）电源释放的电功率；（即IE）（电路中总电流等于）
（2）电动机消耗的电功率及将电能转化为机械能的功率．

如图所示，有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑．已知ab长100cm，质量为0.1kg，电阻为0.1Ω，框架电阻不计，取g=10m/s²，求：

（1）导体ab下落的最大加速度和最大速度；
（2）导体ab在最大速度时产生的电功率．

如图所示，电源的电动势是6V，内阻是0.5Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5Ω，限流电阻R₀为3Ω，若理想电压表的示数为3V，试求：

（1）电源的总功率和电源的输出功率；
（2）电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率．

如图所示是家用电瓶车充电器对蓄电池组进行充电的电路．A、B两端接在充电机的输出端上，蓄电池组的内阻r=2Ω，指示灯L的规格为“6V，3W”．当可变电阻R调到20Ω时，指示灯恰能正常发光，电压表示数为52V（设电压表内阻极大），试求：
蓄电池组接充电机

（1）充电机的输出功率；
（2）对蓄电池组的输入功率；
（3）蓄电池组的总电动势；
（4）充电机的充电效率．

如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=3Ω，定值电阻R₁=1Ω，滑动变阻器R₂的最大阻值为10Ω，求：

（1）当滑动变阻器的阻值R₂为多大时，电阻R₁消耗的功率最大？电阻R₁消耗的最大功率是多少？
（2）当变阻器的阻值R₂为多大时变阻器消耗功率的最大？变阻器消耗的最大功率是多少？
（3）当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大？电源输出的最大功率是多少？电源的效率为多大？

用一个额定电压为12V的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图象如图所示．求：

（1）在正常发光时，灯泡的电功率为多大？
（2）合上开关后，需要0.5s灯泡才能达到正常亮度，说明灯泡未达到正常亮度时电流比正常发光时的要大，计算灯泡电流的最大值．
（3）将灯泡与一电动机串联后接到20V电压上，电动机内阻为0.8，灯泡恰好正常发光，电动机输出功率为多少？