电功率焦耳定律剖析.doc

2015-2016学年度分宜中学高三一班11月周练三 1．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的A.B.c所示，根据图线可知 A.反映Pr变化的图线是bB.电源电动势为8 V C.电源内阻为1ΩD.当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6Ω 2．如图所示，直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线．如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则下列说法正确的是 ( ) A．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是12 B．电源1和电源2的电动势之比是11 C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是12 D．电源1和电源2的内阻之比是117 3．在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为三个特殊材料制成的相同规格的小灯泡，这种灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合稳定后：( ) A．L1、L2、L3的电阻相同 B．L3两端的电压为L1的2倍 C．通过L3的电流是L1的2倍D．L3消耗的功率为0.75W ． 别如右图乙中图线a、b所示． A．图线a是电压表V2的示数变化情况 B．电源内阻的阻值为10Ω C．电源的最大输出功率为3.6W D．滑动变阻器R2消耗的最大电功率为0.9W 6．如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，闭合电键S后，标有“，”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P0； （2）10s内电动机产生的热量Q； （3）电动机的效率； （4）若用此电动机由静止开始加速提升一质量为0.5kg的物体，10s末物体的速度达到4m/s，且在这一过程中电动机输出功率保持不变，物体也不会碰到电动机，求物体在这10s内上升的高度h（忽略空气阻力和一切摩擦作用）． 如图所示，一段长方体金属导电材料，厚度为a、高度为b、长度为l，内有带电量为e的自由电子。该导电材料放在垂直于前后表面的匀强磁场中，内部磁感应强度为B。当有大小为I的稳恒电流垂直于磁场方向通过导电材料时，在导电材料的上下表面间产生一个恒定的电势差U。求解以下问题： 分析并比较上下表面电势的高低； 该导电材料单位体积内的自由电子数量n。 经典物理学认为金属导体中恒定电场形成稳恒电流，而金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞。设某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e，自由电子连续两次碰撞的时间间隔的平均值为t。试这种金属的电阻率。 AB两地间铺有通讯电缆，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成，通常称为双线电缆。电缆长为L，每一条电缆的电阻为R.某次事故中不小心损坏了电缆，电缆的损坏有两种可能情况：绝缘层轻微受损，导致两导线间漏电，简称漏电故障（相当于在该处的两导线间接有一个电阻）；绝缘层严重破坏，导致两导线直接短路，称之为短路故障。设导线间只有一处绝缘层破损。为判断破损处是哪种情况，在AB两端均处开路的前提下做了以下工作： （1）在A地两端间接一恒压电源U，在B地两端间接理想电压表，测出电压表示数为UB ，在B地两端间接同一电源，在A地两端间接理想电压表，测出电压表示数为UA .若UA = UB =0，是什么故障类型？若UA ≠0，UB ≠0，是什么故障类型？ （2）在A地两端间接欧姆表测出电阻为RA，在B地两端间接欧姆表测出电阻为RB。 若RA+RB =2R 请判断故障类型，并求出故障处与A、B端的距离之比。 若RA+RB 2R 请判断故障类型，并求出故障处与A、B端的距离之比。 一辆以蓄电池为驱动能源的环保电动汽车，拥有三十多个座位，其电池每次充电仅需三至五个小时，蓄电量可让汽车一次性跑5.0×105m，汽车时速最高可达1.8×102km/h，汽车总质量为9.0×103kg。驱动电机直接接在蓄电池的两极，且蓄电池的内阻为r=0.20Ω。当该汽车在某城市快速水平公交路面上以v＝90km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝1.5×102A，电压U＝3.0×102V，内电阻RM=0.40Ω。在此行驶状态下（取g＝10 m/s2），求： （1）驱动电机输入的电功率P入； （2）驱动电机的热功率P热； （3）驱动电机输出的机械功率P机； （4）蓄电池的电动势E。 参考答案 1．D 【解析】 试题分析：，故图像是关于I的二次函数，并且是增大的函数，所以反映Pr变化的图线是，根据公式可得是关于电流的一次增函数，所以图像a是描述电源总功率随电流变化的图像，图像的斜率，B错误；从c图像中可得，故C错误；当电流为0.5A时，根据闭合电路欧姆定律得：，代入解