+焦耳定律(张PPT)详解.ppt

1.规格为“220V 36W”的排气扇，线圈电阻为40Ω，求： (1)接上220V电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率； (2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率． 解析： (2)扇叶被卡住不能转动后，电机相当于纯电阻，电能全部转化为热能，此时通过排气扇电流 电机消耗的功率等于发热功率 P′＝P热＝I′U＝5.5×220W＝1210W 由于发热量很大，将很快烧坏电动机线圈． 如图所示，灯L上标有200W，电动机上标有2000W，在A、B两端加上220V的电压时，灯和电动机均正常工作，求电灯正常工作时的电阻． 答案：2Ω 解析：已知电灯正常工作时的功率为额定功率200W，若能求出通过电灯的电流，即可求出电灯正常工作时的电阻． 设A、B间总电流为I，A、B间总电压U＝220V， A、B间消耗总功率P＝200W＋2000W＝ 2200W.因为P＝UI，所以 由IL＝I， ， 所以R＝ ＝ 2.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是 (　　) A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B．W＝UIt 适用于任何电路，而 只适用于纯电阻的电路 C．在不是纯电阻的电路中，UII2R D．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路 解析：电功率公式 ，功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P＝IU，I＝ 焦耳热 ，可见Q与P、U、t都有关， W＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，而 只适用于纯电阻电路，B选项正确． 在不是纯电阻的电路中，电流做的功W＝Q(焦耳热)＋E(其他形式的能)，所以WQ，即UII2R.C选项正确． Q＝I2Rt是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，D选项正确． 答案：BCD 点评：正确区分电功和电热是判断的关键． 3.右图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是 (　　) A．I2R　　　　　　　　 B．U2/R C．UI D．UI－I2R 答案：C 解析：选项A、B的表达式只适用于纯电阻电路，D项表达式表示在非纯电阻电路中的输出功率，虚线框中不知道是哪种元件，功率P＝UI总是适用的，C选项正确. 某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速度向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9kW，不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速度和不载人时的移动速度相同，则这台自动扶梯可同时承载的最多人数是多少？(设人的平均质量为60kg，g＝10m/s2) 答案：25人 解析：由P＝UI可计算出扶梯在空载时消耗的功率为 P0＝UI＝380×5＝1900(W)， 载人最多时电动机的功率为P＝P0＋P人， 其中P为额定功率， P人＝P－P0＝4900－1900＝3000(W)， 这是电动机用以载人的最大功率． 由功率的计算公式P＝Fvcosθ可得 P人＝nmgvsin30°，代入数据可得： n＝P人/mgvsin30°＝25人. 4．某同学用如图所示的电路进行小电机M的输出功率的研究，其实验步骤如下所述，闭合电键后，调节滑动变阻器，电动机未转动时，电压表的读数为U1，电流表的读数为I1；再调节滑动变阻器，电动机转动后电压表的读数为U2，电流表的读数为I2，则此时电动机输出的机械功率为 ( ) A． B． C． D． A V M A 5．如图所示，电阻R=20Ω，电动机的绕组电阻R ＝10Ω．当开关打开时，电流表的示数是I，电路消耗的电功率为P。当开关合上后，电动机转动起来。若保持电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应是 （ ） A．I＝3I B．I ＜3I C．P ＝3P D．P ＜3P A M U R S B D 例4 (1)87%　 (2)5.5 m/s　 (3)0.90 m/s2　 (4)1.0 Ω 有一起重机用的直流电动机，如图10-2-2所示，其内阻r=0.8 ? ，线路电阻R=10