第十二章电能能量守恒定律VIP专享VIP免费

1第十二章电能能量守恒定律1.电路中的能量转化【例题】一台电动机，线圈的电阻是0.4Q,当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A。这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是多少？分析本题涉及三个不同的功率：电动机消耗的电功率P电、电动机发热的功率P热和对外做功转化为机械能的功率P机。三者之间遵从能量守恒定律，即P电二卩机+P热解由焦耳定律可知，电动机发热的功率为P热=12R=52X0,345W=10W电动机消耗的电功率为卩电=口=220X5W=1100W根据能量守恒定律，电动机对外做功的功率为P机=*—P热=1100WTOW=1090W这台电动机发热的功率为10w,对外做功的功率为1090Wo练习与应用1.试根据串、并联电路的电流、电压特点推导：串联电路和并联电路各导体消耗的电功率与它们的电阻有什么关系？2.电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干以后的保温状态。图12.1-4是电饭锅的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电阻丝。(1)自动开关S接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由。(2)要使电饭锅在保温状态下的功率是加热状态的一半，R1R2应该是多少？图1217图12.1」3四个定值电阻连成图12.1-5所示的电路。RA、RC的规格为“10V4W”，RB、RD的规格为“10V2W”。请按消耗功率大小的顺序排列这四个定值电阻，并说明理由。4如图12.1-6,输电线路两端的电压U为220V,每条输电线的电阻R为5Q,电热水器A的电阻RA为30Q。5求电热水器A上的电压和它消耗的功率。如果再并联一个电阻RB为40Q的电热水壶B,则电热水器和电2热水壶消耗的功率各是多少？2.闭合电路的欧姆定律练习与应用1.某个电动势为E的电源工作时，电流为I,乘积EI的单位是什么？从电动势的意义来考虑，EI表示什么？2.小张买了一只袖珍手电筒，里面有两节干电池。他取出手电筒中的小灯泡，看到上面标有“2.2V0.25A”的字样。小张认为，产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光。由此，他推算出了每节干电池的内阻。如果小张的判断是正确的，那么内阻是多少？提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻等于各个电池的内阻之和。3.许多人造地球卫星都用太阳电池供电（图12.2-7）。太阳电池由许多片电池板组成。某电池板不接负载时的电压是600uV,短路电流是30uA。这块电池板的内阻是多少？4.电源的电动势为4.5V、外电阻为4.0Q时，路端电压为4.0V。如果在外电路并联一个6.0Q的电阻,路端电压是多少？如果6.0Q的电阻串联在外电路中，路端电压又是多少？5.现有电动势为1.5V、内阻为1.0Q的电池多节，准备用几节这样的电池串联起来对一个工作电压为36.0V、工作电流为0.1A的用电器供电。4表1蕃电池路端电压、範流的零组数擔电流ZZA1721.350.980630.34电压3V1.S&1.921.931.9&1.996.图12.2-8是汽车蓄电池供电简化电路图。当汽车启动时，启动开关S闭合，电动机工作，车灯会变暗;当汽车启动之后，启动开关S断开，电动机停止工作，车灯恢复正常亮度。请分析以上现象发生的原因。7.充电宝内部的主要部件是锂电池，充电宝中的锂电池在充电后，就是一个电源，可以给手机充电。充电宝的铭牌通常标注的是“mA・h”（毫安时）的数量，即锂电池充满电后全部放电的电荷量。机场规定:严禁携带额定能量超过160W・h的充电宝搭乘飞机。某同学查看了自己的充电宝铭牌，上面写着“10000mA・h”和“3.7V”，你认为能否把它带上飞机？3.实验:电池电动势和内阻的测量练习与应用1.某同学按图12.3-1的电路测量蓄电池的电动势和内阻。他调整滑动变阻器共测得5组电流和电压的数据，如表1。请作出蓄电池路端电压U随电流I变化的U-I图像，根据U-I图像得出蓄电池的电动势和内阻的测量值。表1蓄电池路端电压、电流的各组数据2.某同学按图12.3-1的电路测定电池组的电动势和内阻。图12.3-6已将实验器材进行了部分连接。（1）请根据实验原理，将图中的实物电路补充完整。（2）实验时发现电流表坏了，于是移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器。重新连接电路，仍然图123-15通过U-I图像处理实验数据，获得所测电动势和内阻的值。请画出相应的电路图，并说明怎样得到U-I图像69872/gA921021156543131152180220图123^63.某中...