高中物理焦耳定律综合题

有一起重机用的直流电动机，如图7-2-8所示，其内阻r＝0.8Ω，线路电阻R＝10Ω，电源电压U＝150V，电压表示数为110V，求：
（1）通过电动机的电流；
（2）输入到电动机的功率P_入；
（3）电动机的发热功率P_r，电动机输出的机械功率．

在如图A所示电路中，电源电动势为E = 6V，内阻不计，小灯L上标有“6V，0.3A”字样，滑动变阻器R₁的阻值范围是0～20Ω，电阻R₂上标有“15Ω，4A”字样，电流表的量程为0～0.6A。

甲、乙两同学在讨论滑动变阻器功率的取值范围时，甲同学认为：由于电流表允许通过的最大电流为0.6A，所以通过R₁的最大电流为  I_1m = I_Am–I_L =" 0.6A–0.3A" = 0.3A，这时滑动变阻器R₁两端的电压为  U_1m = E－I_1m R₂ = 6V－0.3×15V =" 1.5V" ，因此， 滑动变阻器的最大功率为   P_1m = I_1m U_1m=" 0.3×1.5W" = 0.45W。
乙同学不同意甲同学的看法，他认为滑动变阻器的功率决定于通过它的电流和它两端电压的乘积，即P₁ = I₁ U₁，电流最大时功率未必最大，只有电流、电压的乘积最大时，功率才最大，如图B所示。
你认为甲、乙两位同学中，哪位同学的看法正确，如果你认为甲同学正确，请简述他正确的理由；如果你认为乙同学正确，请求出滑动变阻器R₁的最大功率P_1m。

下图所示三个相同的电池串联组成电池组、小灯泡L额定电压为3V，额定功率为3W，滑动变阻器总电阻为7Ω。当电键K断开时。电压表读数为9V，当电键K闭合时滑线变阻器滑动头到某位置时恰使灯泡L正常发光，此时电压表读数为4.5V，求每个电池的电动势和内电阻，此时滑线变阻器消耗的电功率是多少？

如图所示, 变阻器R₁的最大电阻是4Ω,R₂ = 6Ω, 电源内阻r =1Ω, 闭合S，使滑动头P滑到R₁中点时, L恰能正常发光, 此时电源总功率为16W, 电源输出功率为12W. 求：(1) 灯电阻R_L;
(2)断开S，要使灯仍正常发光，滑动头P应如何滑动, 并求该时候电源的输出功率.

图中，，变阻器滑片置于之中点，电键K闭合时，电压表示数为3V，全电路中消耗的总功率为9W．求电键K断开时，变阻器所消耗的功率．

如图电路中，电动机和电炉并联接在电源上，电动机的电阻＝2Ω，电炉电阻R＝19Ω，电源内阻r＝1Ω．

(1)K断开时，电炉消耗的电功率为475W，则电源电动势多大．
(2)K闭合后，电炉消耗的电功率为385W，则电动机输出的机械功率为多大．（电动机摩擦损耗不计）

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？

（1）电动机的输出功率是多少？
（2）如由于某原因电动机被卡死，则灯泡亮度怎么变？（假设各元件仍在安全范围内，给出计算说明）

（1）开关S断开和接通时，通过R₁的电流分别为多大？
（2）为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R₁的阻值调到多大？这时A、B间电路消耗的电功率将是多少？

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。

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)