(京津瓊魯專用)2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 恒定電流 5 焦耳定律學(xué)案 新人教版必修2.doc
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5 焦耳定律 [學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求] 物理觀念: 1.理解電功、電功率、電熱、熱功率的概念.2.知道純電阻電路和非純電阻電路的特點(diǎn)和區(qū)別. 科學(xué)思維:弄清電功與電熱、電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系,并能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算. 一、電功和電功率 1.電功 (1)電功是指電路中靜電力對定向移動(dòng)的電荷所做的功,電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程. (2)電功的計(jì)算公式:W=IUt. 單位:焦耳,符號(hào)為J. 常用的單位:千瓦時(shí)(kWh),也稱“度”,1 kWh=3.6106 J. 2.電功率 (1)定義:單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功. (2)公式:P==UI. (3)單位:瓦特,符號(hào)為W. (4)意義:表示電流做功的快慢. 二、焦耳定律 1.焦耳定律 (1)內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比. (2)表達(dá)式:Q=I2Rt. 2.熱功率 (1)定義:單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量稱為熱功率. (2)表達(dá)式:P=I2R. (3)物理意義:表示電流發(fā)熱快慢的物理量. 1.判斷下列說法的正誤. (1)電功率越大,表示電流做功越多.( ) (2)電功W=UIt可以用來計(jì)算所有電路中電流所做的功.( √ ) (3)電熱Q=I2Rt可以用來計(jì)算所有含有電阻的電路中產(chǎn)生的焦耳熱.( √ ) (4)任何情況下電功都等于電熱.( ) (5)電動(dòng)機(jī)消耗的電能,一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,一部分轉(zhuǎn)化為線圈內(nèi)阻上的電熱.( √ ) 2.通過電阻R的電流為I時(shí),在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q,若電阻為2R,電流為,則在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 . 答案 解析 根據(jù)Q=I2Rt得,若電阻變?yōu)樵瓉淼?倍,電流變?yōu)樵瓉淼?,時(shí)間不變,則Q′=22Rt=I2Rt=Q. 一、電功和電熱的理解 電吹風(fēng)工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為什么能?電熨斗工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為什么能? 答案 電吹風(fēng)工作時(shí),把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能.電熨斗工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能. 1.純電阻電路與非純電阻電路 (1)純電阻電路:電流通過純電阻電路做功時(shí),電能全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能. (2)非純電阻電路:含有電動(dòng)機(jī)或電解槽等的電路稱為非純電阻電路.在非純電阻電路中,電流做的功將電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能等其他形式的能. 2.W=UIt是電功的計(jì)算式,P=UI是電功率的計(jì)算式,適用于任何電路. Q=I2Rt是電熱的計(jì)算式,可以計(jì)算任何電路中電流I通過電阻R時(shí)在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量,P熱=I2R是熱功率的計(jì)算式,可以計(jì)算任何電路的熱功率. 3.純電阻電路和非純電阻電路的比較 純電阻電路 非純電阻電路 能量轉(zhuǎn)化情況 電功和電熱的關(guān)系 W=Q即IUt=I2Rt=t W=Q+E其他 UIt=I2Rt+E其他 電功率和熱功率的關(guān)系 P=P熱,即IU=I2R= P=P熱+P其他 即IU=I2R+P其他 歐姆定律是否成立 U=IR I=成立 U>IR I<不成立 例1 (多選)下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是( ) A.電功率越大,電流做功越快,電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多 B.W=UIt適用于任何電路,而W=I2Rt=t只適用于純電阻電路 C.在非純電阻電路中,UI>I2R D.焦耳熱Q=I2Rt適用于任何電路 答案 BCD 解析 電功率公式P=,表示電功率越大,電流做功越快.對于一段電路,有P=IU,I=,焦耳熱Q=()2Rt,可見Q與P、U、t、R都有關(guān),所以P越大,Q不一定越大,A錯(cuò). W=UIt是電功的定義式,適用于任何電路,而I=只適用于純電阻電路,B對. 在非純電阻電路中,電流做的功=焦耳熱+其他形式的能,所以W>Q,即UI>I2R,C對. Q=I2Rt是焦耳熱的定義式,適用于任何電路,D對. 1.只有在純電阻電路中才有W=Q,P電=P熱,而在非純電阻電路中W>Q,P電>P熱. 2.在純電阻電路中,由UIt=I2Rt得I=,即歐姆定律成立;在非純電阻電路中,由UIt>I2Rt知U>IR,即歐姆定律不成立. 二、純電阻電路中的功率分配及計(jì)算 例2 額定電壓都是110 V,額定功率PA=100 W、PB=40 W的兩盞燈泡,若接在電壓為220 V的電路上,使兩盞燈泡均能正常發(fā)光,且消耗功率最小的電路是( ) 答案 C 解析 判斷燈泡能否正常發(fā)光,就要判斷燈泡兩端的電壓是否是額定電壓,或流過燈泡的電流是否是額定電流,對燈泡有P=UI=,可知RA<RB. 對于A電路,由于RA<RB,所以UB>UA,且有UB>110 V,B燈可能被燒毀,UA<110 V,A燈不能正常發(fā)光. 對于B電路,由于RB>RA,A燈又并聯(lián)滑動(dòng)變阻器,并聯(lián)電阻小于RB,所以UB>U并,B燈可能被燒毀,A燈不能正常發(fā)光. 對于C電路,B燈與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),并聯(lián)電阻可能等于RA,所以可能UA=UB=110 V,兩燈可以正常發(fā)光. 對于D電路,若滑動(dòng)變阻器的有效電阻等于A、B的并聯(lián)電阻,則UA=UB=110 V,兩燈可以正常發(fā)光. 比較C、D兩個(gè)電路,由于C電路中滑動(dòng)變阻器功率為(IA-IB)110 V,而D電路中滑動(dòng)變阻器功率為(IA+I(xiàn)B)110 V,所以C電路消耗電功率最小. 1.串聯(lián)、并聯(lián)電路的功率分配(純電阻電路) (1)串聯(lián)電路:=,=(由P=I2R可得),電阻越大,功率越大. (2)并聯(lián)電路:=,=(由P=可得),電阻越大,功率越小. 2.計(jì)算純電阻電路的功率時(shí),可以用P=UI,也可以用P=I2R或P=.做題時(shí)要根據(jù)題目靈活選用. 三、非純電阻電路功率的分析與計(jì)算 例3 小型直流電動(dòng)機(jī)(其線圈內(nèi)阻為r=1 Ω)與規(guī)格為“4 V 4 W”的小燈泡并聯(lián),再與阻值為R=5 Ω的電阻串聯(lián),然后接至U=12 V的電源上,如圖1所示,小燈泡恰好正常發(fā)光,電動(dòng)機(jī)正常工作,求: 圖1 (1)通過電動(dòng)機(jī)的電流; (2)電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出; (3)電動(dòng)機(jī)的效率. 答案 (1)0.6 A (2)2.04 W (3)85% 解析 (1)流經(jīng)燈泡的電流 IL== A=1 A 流經(jīng)電阻R的電流 IR== A=1.6 A 流經(jīng)電動(dòng)機(jī)的電流I=IR-IL=0.6 A. (2)電動(dòng)機(jī)消耗的總功率P′=ULI=40.6 W=2.4 W 電動(dòng)機(jī)的熱功率 P熱=I2r=(0.6)21 W=0.36 W 電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出=P′-P熱=2.4 W-0.36 W=2.04 W (3)電動(dòng)機(jī)的效率: η=100%=100%=85%. 針對訓(xùn)練1 規(guī)格為“220 V 36 W”的排氣扇,線圈電阻為40 Ω,求: (1)接220 V的電源后,排氣扇轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率和發(fā)熱的功率; (2)如果接上(1)中電源后,扇葉卡住,不能轉(zhuǎn)動(dòng),假設(shè)線圈未被燒斷,求電動(dòng)機(jī)消耗的功率和發(fā)熱的功率. 答案 (1)35 W 1 W (2)1 210 W 1 210 W 解析 (1)排氣扇在220 V的電壓下正常工作時(shí)的電流為I== A≈0.16 A. 發(fā)熱的功率為P熱=I2R=(0.16)240 W≈1 W. 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為 P機(jī)=P-P熱=(36-1) W=35 W. (2)扇葉被卡住不能轉(zhuǎn)動(dòng)后,電動(dòng)機(jī)所在電路成為純電阻電路,電流做的功全部轉(zhuǎn)化為電熱,此時(shí)電動(dòng)機(jī)中電流為I′== A=5.5 A. 電動(dòng)機(jī)消耗的功率即電功率等于發(fā)熱功率: P電′=P熱′=UI′=2205.5 W=1 210 W. 1.電動(dòng)機(jī)的功率和效率 (1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率是電動(dòng)機(jī)消耗的總功率,P入=UI. (2)電動(dòng)機(jī)的熱功率是線圈上電阻的發(fā)熱功率,P熱=I2r. (3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率是電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率,P出=IU-I2r. (4)電動(dòng)機(jī)的效率:η=100%=100%. 2.串、并聯(lián)電路的總功率 (1)串聯(lián)電路:P總=U總I=(U1+U2+U3+…)I=P1+P2+P3+… (2)并聯(lián)電路:P總=UI總=U(I1+I(xiàn)2+I(xiàn)3+…)=P1+P2+P3+… 即無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,無論是純電阻電路還是非純電阻電路,電路消耗的總功率均等于電路中各電阻消耗的功率之和. 針對訓(xùn)練2 如圖2所示,有一內(nèi)電阻為4.4 Ω的電解槽和一盞標(biāo)有“110 V 60 W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220 V的直流電路兩端,燈泡正常發(fā)光,則( ) 圖2 A.電解槽消耗的電功率為120 W B.電解槽的發(fā)熱功率為60 W C.電解槽消耗的電功率為60 W D.電路消耗的總功率為60 W 答案 C 解析 燈泡正常發(fā)光,說明電解槽和燈泡均分得110 V電壓,且干路電流I=I燈= A,則電解槽消耗的電功率P=P燈=60 W,A錯(cuò),C對;電解槽的發(fā)熱功率P熱=I2R內(nèi)≈1.3 W,B錯(cuò);整個(gè)電路消耗的總功率P總=220 W=120 W,D錯(cuò). 1.(對電功率的理解)如圖3所示,一幢居民樓里住著生活水平各不相同的24戶居民,所以整幢居民樓里有各種不同的電器,例如電爐、電視機(jī)、微波爐、電風(fēng)扇等.停電時(shí),用歐姆表測得A、B間電阻為R;供電后,各家電器同時(shí)使用,測得A、B間電壓為U,進(jìn)線電流為I,則計(jì)算該幢居民樓用電的總功率可以用的公式是( ) 圖3 A.P=I2R B.P= C.P=IU D.P=I2R+ 答案 C 解析 家用電器中有純電阻也有非純電阻,故總電功率只能用P=UI來計(jì)算,C正確. 2.(對焦耳定律的理解)(多選)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻與一只電爐的電阻相同,都通過相同的電流且正常工作,在相同時(shí)間內(nèi)( ) A.電爐放熱與電動(dòng)機(jī)放熱相等 B.電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓 C.電爐兩端電壓等于電動(dòng)機(jī)兩端電壓 D.電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率 答案 ABD 3.(純電阻電路中功率的分配及計(jì)算)把6個(gè)相同的電燈接成如圖4甲、乙所示兩電路,通過調(diào)節(jié)供電電壓與變阻器R1、R2的阻值,使兩組電燈均能正常發(fā)光,并且兩電路消耗的總電功率也相同,則R1、R2大小滿足( ) 圖4 A.R2=9R1 B.R2=6R1 C.R2=3R1 D.R1=R2 答案 A 解析 設(shè)每個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)其電流為I,則題圖甲中總電流為3I,題圖乙中總電流為I;要使兩電路消耗的總電功率也相同,需使PR1=PR2,即(3I)2R1=I2R2,故R2=9R1,所以選項(xiàng)A正確. 4.(非純電阻電路中功率的分析與計(jì)算)一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)在380 V電壓下正常工作時(shí),能將30 kg的貨物在30 s內(nèi)勻速提升30 m,通過它的電流是1 A.除電動(dòng)機(jī)線圈生熱,其他能量損失不計(jì),求在此過程中:(g取10 N/kg) (1)拉力對貨物做功的功率; (2)電動(dòng)機(jī)的輸出功率; (3)電動(dòng)機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量. 答案 (1)300 W (2)300 W (3)2 400 J 解析 (1)貨物勻速上升,故拉力等于重力,故有F=mg=3010 N=300 N, 上升的速度為v== m/s=1 m/s, 故拉力的功率為P=Fv=3001 W=300 W. (2)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P輸出=P=300 W. (3)由能量守恒定律可知 Q=IUt-P輸出t=(138030-30030) J=2 400 J. 一、選擇題 考點(diǎn)一 對電功和電熱的理解 1.關(guān)于電功W和電熱Q的說法正確的是( ) A.在任何電路中都有W=UIt、Q=I2Rt,且W=Q B.在任何電路中都有W=UIt、Q=I2Rt,但W不一定等于Q C.W=UIt、Q=I2Rt均只有在純電阻電路中才成立 D.W=UIt在任何電路中都成立,Q=I2Rt只在純電阻電路中才成立 答案 B 解析 W=UIt是電功的定義式,適用于任何電路,Q=I2Rt是焦耳熱的定義式,也適用于任何電路,如果是純電阻電路,則W=Q,在非純電阻電路中W>Q,B對,A、C、D錯(cuò). 2.室內(nèi)有幾種用電器:1.5 kW的電飯煲、200 W的電冰箱、750 W的取暖器、250 W的電視機(jī)和2 kW的空調(diào)器.如果進(jìn)線處有13 A的保險(xiǎn)絲,供電電壓為220 V,下列情況下不可以同時(shí)使用的是( ) A.電飯煲和電冰箱 B.取暖器和空調(diào)器 C.電飯煲和空調(diào)器 D.電冰箱、電視機(jī)和空調(diào)器 答案 C 解析 電路中允許的最大功率為Pm=UI=2 860 W.用電器的功率之和大于Pm時(shí),用電器就不可以同時(shí)使用,故選C. 3.夏天空調(diào)器正常工作時(shí),制冷狀態(tài)與送風(fēng)狀態(tài)交替運(yùn)行.一空調(diào)器在不同工作狀態(tài)下電功率隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖1所示,此空調(diào)器運(yùn)行1小時(shí)用電( ) 圖1 A.1.0度 B.1.5度 C.2.0度 D.2.5度 答案 B 解析 從題圖可以看出,在1小時(shí)內(nèi),空調(diào)器以0.5 kW工作的時(shí)間為20分鐘,以2 kW工作的時(shí)間為40分鐘,故此空調(diào)器運(yùn)行1小時(shí)用電: P1t1+P2t2=kWh=1.5 kWh=1.5度,故選B. 4.加在某電動(dòng)機(jī)上的電壓是U,電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r,則電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的熱功率為( ) A.P B. C. D.P- 答案 C 解析 因?yàn)镻=IU,I=,所以P熱=2r,故選C. 考點(diǎn)二 純電阻電路中的功率分配及計(jì)算 5.如圖2所示為某兩個(gè)電阻的U-I圖象,則R1∶R2的值、把兩電阻串聯(lián)后接入電路時(shí)消耗功率之比P1∶P2、把兩電阻并聯(lián)后接入電路時(shí)消耗功率之比P1′∶P2′分別是( ) 圖2 A.2∶1 2∶1 1∶2 B.2∶1 1∶2 2∶1 C.1∶2 1∶2 2∶1 D.1∶2 2∶1 1∶2 答案 A 6.(多選)有兩個(gè)燈泡L1、L2,額定電壓皆為6 V,額定功率分別為6 W、3 W,將它們接在電路中,兩燈泡均不被燒壞,下列說法正確的是( ) A.若將它們串聯(lián)接在電路中,兩燈泡的總功率最大為9 W B.若將它們串聯(lián)接在電路中,兩燈泡的總功率最大為4.5 W C.若將它們并聯(lián)接在電路中,兩燈泡的總功率最大為9 W D.若將它們并聯(lián)接在電路中,兩燈泡的總功率最大為4.5 W 答案 BC 解析 當(dāng)兩燈泡串聯(lián)時(shí),電流相等,L1的額定電流為I1==1 A,電阻R1==6 Ω,L2的額定電流為I2==0.5 A,電阻R2==12 Ω.要使兩燈泡均不被燒壞,電路中的最大電流為0.5 A,最大功率為Pmax=I22R1+I(xiàn)22R2=4.5 W,故A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)兩燈泡并聯(lián)時(shí),電壓相等,當(dāng)電壓為6 V時(shí),兩燈泡皆可正常發(fā)光,此時(shí)兩燈泡的總功率最大為9 W,故C正確,D錯(cuò)誤. 7.(2018山東聊城市高一下期末)A、B為“220 V 100 W”的兩盞相同的燈泡,C、D為“220 V 40 W”的兩盞相同的燈泡.現(xiàn)將四盞燈泡接成如圖3所示的電路,并將兩端接入電路,各燈實(shí)際功率分別為PA、PB、PC、PD,各燈實(shí)際功率都沒有超過它們的額定功率.則實(shí)際功率的大小關(guān)系為( ) 圖3 A.PA=PB,PC=PD B.PA=PD>PB=PC C.PD>PA>PB>PC D.PB>PC>PD>PA 答案 C 解析 根據(jù)R=得,RA=RB<RC=RD.由題圖知,UB=UC,根據(jù)P=知PB>PC;因?yàn)镮A=ID,根據(jù)P=I2R知,PD>PA.通過A、D的電流大于通過B、C的電流,由P=I2R知,PA>PB,PD>PC,所以PD>PA>PB>PC. 8.(2018衡中微山分校高一下期末)粗細(xì)均勻的金屬環(huán)上ACBD四點(diǎn)把周長分成四等分,如圖4所示,當(dāng)A、B點(diǎn)接入電路時(shí),圓環(huán)消耗的電功率為P;當(dāng)A、D點(diǎn)接入電路中時(shí),圓環(huán)消耗的電功率為(電源為恒壓電源)( ) 圖4 A. B.P C. D.3P 答案 C 解析 將圓環(huán)四等分,每一等分的電阻設(shè)為R,則當(dāng)A、B點(diǎn)接入電路中時(shí)總電阻R1=R,當(dāng)A、D點(diǎn)接入電路中時(shí)總電阻R2==R;由P=,得P2∶P1=R1∶R2=4∶3,又P1=P,得P2=,故選C. 考點(diǎn)三 非純電阻電路中功率的分析與計(jì)算 9.電阻R和電動(dòng)機(jī)串聯(lián)接到電路中,如圖5所示,已知電阻R跟電動(dòng)機(jī)線圈的電阻值相等,開關(guān)接通后,電動(dòng)機(jī)正常工作.設(shè)電阻R和電動(dòng)機(jī)兩端的電壓分別為U1和U2,經(jīng)過時(shí)間t,電流通過電阻R做功為W1,產(chǎn)生熱量為Q1,電流通過電動(dòng)機(jī)做功為W2,產(chǎn)生熱量為Q2,則有( ) 圖5 A.U1<U2,Q1=Q2 B.U1=U2,Q1=Q2 C.W1=W2,Q1>Q2 D.W1<W2,Q1<Q2 答案 A 解析 電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電路是非純電阻電路,其兩端電壓U2>IR=U1,B錯(cuò);電流做的功W1=IU1t,W2=IU2t,因此,W1<W2,C錯(cuò);由Q=I2Rt可判斷產(chǎn)生的熱量Q1=Q2,A對,D錯(cuò). 10.有一臺(tái)電風(fēng)扇,額定電壓為220 V,額定電功率為50 W,線圈電阻為0.4 Ω.當(dāng)電風(fēng)扇在額定電壓下工作時(shí),關(guān)于它的線圈電阻每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少,有四位同學(xué)計(jì)算如下,其中正確的是( ) A.Q=I2Rt=20.460 J≈1.24 J B.Q=Pt=5060 J=3 000 J C.Q=IUt=22060 J=3 000 J D.Q=t=60 J=7.26106 J 答案 A 解析 電風(fēng)扇正常工作時(shí)產(chǎn)生的熱量是由于線圈發(fā)熱產(chǎn)生的,所以每分鐘產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt≈1.24 J,A正確. 11.(多選)日常生活用的電吹風(fēng)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng),電熱絲給空氣加熱,得到的熱風(fēng)可將頭發(fā)吹干.設(shè)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R1,它與電阻為R2的電熱絲相串聯(lián),接到直流電源上,電吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U,通過的電流為I,消耗的電功率為P,則以下選項(xiàng)正確的是( ) A.IU >P B.IU=P C.P>I2(R1+R2) D.P=I2(R1+R2) 答案 BC 解析 根據(jù)電功率的定義式P=UI,可知A錯(cuò)誤,B正確.消耗的電功率分為三部分:線圈消耗的熱功率、電熱絲消耗的熱功率、電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的輸出功率,故C正確,D錯(cuò)誤. 二、非選擇題 12.有一個(gè)小型直流電動(dòng)機(jī),把它接入電壓為U1=0.2 V的電路中時(shí),電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),測得流過電動(dòng)機(jī)的電流是I1=0.4 A;若把電動(dòng)機(jī)接入U(xiǎn)2=2.0 V的電路中,電動(dòng)機(jī)正常工作,工作電流是I2=1.0 A,求: (1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大? (2)如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),轉(zhuǎn)子突然被卡住,此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大? 答案 (1)1.5 W (2)8 W 解析 (1)U1=0.2 V時(shí),電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),此時(shí)為純電阻電路,故電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻r== Ω=0.5 Ω;U2=2.0 V時(shí),電動(dòng)機(jī)正常工作,此時(shí)為非純電阻電路,則由電功率與熱功率各自的定義式,得P電=U2I2=2.01.0 W=2 W. P熱=I22r=1.020.5 W=0.5 W. 電動(dòng)機(jī)的輸出功率 P出=P電-P熱=2 W-0.5 W=1.5 W. (2)若電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),轉(zhuǎn)子突然被卡住,則又變成了純電阻電路,其熱功率P熱′= = W=8 W. 13.如圖6所示,A為電解槽,N為電爐,恒定電壓U=12 V,電解槽內(nèi)阻rA=2 Ω,當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí),電流表的示數(shù)為6 A;當(dāng)S2閉合、S1斷開時(shí),電流表的示數(shù)為4 A,求:(電流表內(nèi)阻不計(jì)) 圖6 (1)電爐的電阻及發(fā)熱功率各多大? (2)在電解槽工作時(shí),電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少? 答案 (1)2 Ω 72 W (2)16 W 解析 (1)電爐為純電阻元件,由歐姆定律得I1=,則R== Ω =2 Ω,其發(fā)熱功率為:PN=UI1=126 W=72 W. (2)電解槽為非純電阻元件,發(fā)熱功率為:P熱=I22rA=422 W=32 W,總功率為:P總=UI2=124 W=48 W,故電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為:P化=P總-P熱=(48-32) W=16 W.- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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