高中物理焦耳定律计算题

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)，所用电源的额定输出功率P＝180W，由于电动机发热造成的损耗(其它损耗不计)，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跟行驶速率和自行车对地面的压力的乘积成正比，即f＝kmgv，其中k＝5.0×10^－3s·m^－1，求：
(1)该自行车保持额定功率行驶的最长时间是多少？
(2)自行车电动机的内阻为多少？
(3)自行车在平直的公路上能达到的最大速度为多大？

(12分) 如图所示，电阻R₁=8Ω，电动机内绕线电阻R₀=2Ω。当开关S闭合，S₁断开时，电阻R₁消耗的电功率为2.88W；当开关S、S₁都闭合时，电阻R₁消耗的电功率是2W，若电源的电动势为6V。求开关S、S₁都闭合时电动机输出的机械功率是多少？电源内阻是多少？

如图所示，电解槽A与电炉R并联后接到电源上，电源内阻r =1Ω，电炉电阻R=19Ω，电解槽接入电路中的电阻=0.5Ω．当K₁闭合、K₂断开时，电炉消耗功率684W；K₁、K₂都闭合时电炉消耗功率475W（电炉电阻可看作不变）．试求
（1）电源的电动势；
（2）K₁、K₂闭合时，流过电解槽的电流大小；
（3）K₁、K₂闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率。

如图所示，M为一线圈电阻r_M=0.4Ω的电动机，R=24Ω，电源电动势E=40V.当S断开时，电流表的示数，I₁=1.6A，当开关S闭合时，电流表的示数为I₂=4.0A求

（1）电源内阻
（2）开关S闭合时电动机输出的机械功率
（3）开关S闭合时电源输出功率

如右图所示，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，“8V、16W”的灯泡L恰能正常发光，发动机M的绕组的电阻R₀=1Ω，求： （1）路端电压；（2）电动机的输出功率。
 

利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E＝6V，电源内阻r＝1Ω，电阻R＝3Ω，重物质量m＝0.10kg，当将重物固定时，电压表的示数为5V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5.5V，求：重物匀速上升时的速度大小(不计摩擦，g取10m/s²)．

图中电阻R₁＝6Ω,滑动变阻器R₂的最大阻值为10Ω,开始调至2Ω,电源电阻r=1Ω.当S闭合时，电源的总功率为16W，电源输出功率为12W．这时灯L正常发光．试求：
（1）灯L的额定功率为多少？
（2）S断开时，灯L的实际功率为多少？
（3）要使L正常发光滑动变阻器的阻值应调至多大？

电动机的额定电压是220V，额定功率是2.2kW，线圈的电阻是1，当电动机正常工作时，求：
（1）1s时间内线圈上产生的热量是多少？
（2）1s时间内转化的机械能有多少？

如图所示的电路中，电阻，，电源的电动势E=12V，内电阻r=1Ω，安培表的读数I=0.4A。求电阻的阻值和它消耗的电功率。

有一用电器铭牌上标有“220V  1000W”，求
（1）这一用电器的额定电压是多少？
（2）这用电器正常工作一小时，消耗电能多少？

有一用电器的铭牌上标明额定电压为100V，额定功率因字迹不清而无法辨认，但该用电器有显示是否处于正常工作状态的装置．现将该用电器与一阻值为0~100Ω的滑动变阻器连接后，接在输出电压为220V的电源两端．

（1）为使用电器安全正常地工作，只能将用电器和滑动变阻器正确连接，试在图中补充完整电路图．
（2）在正确连接的电路中，当用电器正常工作时通过电源的电流强度为2.4A，试求用电器消耗的电功率．

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的功率。

一台直流电动机，额定电压为100V，线圈电阻为1Ω，正常工作时，通过它的电流为5A若不计其转动过程中的机械能损耗，
求：（1）电动机消耗的总功率
（2）电动机因发热损失的功率
（3）电动机输出的功率

如图3所示，在电解水的实验中，电压表的示数为U=3.OV，电流表的示数为I=10mA。已知电解过程中电解池的电阻R=130Ω，求电解池每秒钟有多少电能转化为化学能来使水电解?

利用水流和太阳能发电，可以为人类提供清洁能源。水的密度，太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率，地球表面的重力加速度取g=10m／s²。
（1）三峡水电站发电机输出的电压为18kV。若采用500kV直流电向某地区输电5.0×10⁶kW，要求输电线上损耗的功率不高于输送功率的5％，求输电线总电阻的最大值；
（2）发射一颗卫星到地球同步轨道上（轨道半径约为地球半径的6.6）利用太阳能发电，然后通过微波持续不断地将电力输送到地面，这样就建成了宇宙太阳能发电站。求卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小；
（3）三峡水电站水库面积约1.0×10⁹m²，平均流量Q=1.5×l0⁴m³／s，水库水面与发电   机所在位置的平均高度差h=l00m，发电站将水的势能转化为电能的总效率。在地球同步轨道上，太阳光垂直照射时的辐射功率为10P₀。太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率=20％，将电能输送到地面的过程要损失50％。若要使（2）中的宇宙太阳能发电站的发电能力与三峡电站相当，卫星上太阳能电池板的面积至少为影大?