高中物理焦耳定律综合题

实验表明，通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I跟电压U之间遵循I =kU³的规律，其中U表示棒两端的电势差，k=0.02A/V³。现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后，接在一个内阻可以忽略不计，电动势为6.0V的电源上。求：
（1）当串联的可变电阻器阻值R多大时，电路中的电流为0.16A？
（2）当串联的可变电阻器阻值R多大时，棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的1/5？

如图4-3所示，是用直流电动机提升重物的装置，重物质量，电源电动势，内电阻，电动机的内电阻。阻力不计。当匀速提升重物时，电路中电流强度。取，试求：

（1）电源的总功率和输出功率；
（2）重物上升的速度。

如图所示是电饭煲的电路图，S₁是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度到达居里点（103℃）时会自动断开，S₂是一个自动温控开关，当温度低于70℃时会自动闭合，温度高于80℃时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，黄灯是限流状态时指示灯，限流电阻R₁=R₂=20KΩ，加热电阻丝R₃=50Ω，两灯电阻不计。
（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程：试简要回答若不闭合开关S₁，电饭煲能否将饭煮熟？
（2）计算加热和保温状态下，电饭煲的消耗功率之比。

某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，求电动机的线圈电阻大小（取g=10m/s²）。