如圖中電源的電動勢E=12V，內(nèi)電阻r=0.5Ω，將一盞額定電壓為8V，額定功率為16W的燈泡與一只線圈電阻為0.5Ω的直流電動機并聯(lián)后和電源相連，燈泡剛好正常發(fā)光，通電100min，問：
①電源提供的能量是多少？
②電流對電動機做功是多少？
③電動機的線圈產(chǎn)生的熱量是多少？
④電動機的效率是多少？
分析：（1）由題意可知電路中的路端電壓，則由閉合電路歐姆定律可求得電路中的電流，由P=UIt可求得電源提供的能量；
（2）由W=Pt可求得電流對燈泡所做的功；由W=UIt可求得電流對電動機所做的功；
（3）由Q=I2Rt可求得燈絲與電動機線圈產(chǎn)生的熱量；
（4）由η=
P出
P入
×100%可求得電動機的效率．
解答：解：①由題意可知，電路的路端電壓U=8V，則內(nèi)電壓U內(nèi)=E-U=12V-8V=4V；
電路中電流I=
U內(nèi)
r
=
4
0.5
=8A；
故電源提供的能量W=UIt=8×8×100×60J=3.84×105J；
②電流對燈絲做功W燈=Pt=16×100×60J=9.6×104J；
燈泡中的電流I燈=
P
U
=
16
8
=2A；
由并聯(lián)電路的規(guī)律可知，通過電動機的電流I機=I-I燈=8A-2A=6A；
電流對電動機所做的功W=UI機t=8×6×6000J=2.88×105J；
③燈絲為純電阻故燈絲產(chǎn)生的熱量等于電流所做的功，故Q=W燈=9.6×104J；
而電動機線圈產(chǎn)生的熱量Q機=I機2R機t=62×0.5×6000J=1.08×105J；
④電動機的效率η=
W機-Q機
W機
×100%=
288000-108000
288000
×100%=62.5%．
答：①電源提供的能量是3.84×105J； ②電流對電動機做功是2.88×105J；③電動機的線圈產(chǎn)生的熱量是1.08×105J；   ④電動機的效率是62.5%．
點評：本題考查電路中電功及電熱的區(qū)別，要注意焦耳定律及電功公式在非純電阻電路中均可使用，但焦耳定律只能求產(chǎn)生的熱量．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

[1]如圖1所示是用螺旋測微器測量一個小鋼球的直徑的示數(shù)，此讀數(shù)應(yīng)是
8.600mm
8.600mm
．
[2]在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50H z，查得當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，如圖2所示．把第一個點記作O，另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量點，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、（85.73cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點時重力勢能的減少量等于
7.62
7.62
J，動能的增加量等于
7.56
7.56
J．（取三位有效數(shù)字）

[3]將滿偏電流Ig=300μA、內(nèi)阻未知的電流表改裝成電壓表并進行核對．
（1）利用如下圖所示的電路測量電流表的內(nèi)阻（圖中電源的電動勢E=4V ）：先閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；再閉合S2，保持R不變，調(diào)節(jié)R′，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的
23
，讀出此時R′的阻值為200Ω，則電流表內(nèi)阻的測量值Rg=
400
400
Ω．
（2）將該表改裝成量程為3V的電壓表，需
串聯(lián)
串聯(lián)
（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）阻值為R0=
9900
9900
Ω的電阻．
（3）把改裝好的電壓表與標準電壓表進行核對，試在答題卡上畫出實驗電路圖和實物連接圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：

將滿偏電流Ig=300μA、內(nèi)阻未知的電流表改裝成電壓表并進行核對精英家教網(wǎng)．
（1）利用如圖所示的電路測量電流表的內(nèi)阻（圖中電源的電動勢E=4V ）：先閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；再閉合S2，保持R不變，調(diào)節(jié)R′，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的
23
，讀出此時R′的阻值為200Ω，則電流表內(nèi)阻的測量值Rg=
 
Ω．
（2）將該表改裝成量程為3V的電壓表，需
 
（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）阻值為R0=
 
Ω的電阻．
（3）把改裝好的電壓表與標準電壓表進行核對，試在答題卡上畫出實驗電路圖和實物連接圖．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年寧夏銀川一中高二上學(xué)期期末考試物理試卷（帶解析） 題型：計算題

（6分）如圖中電源的電動勢E=12V，內(nèi)電阻r=0.5Ω,將一盞額定電壓為8V，額定功率為16W的燈泡與一只線圈電阻為0.5Ω的直流電動機并聯(lián)后和電源相連，燈泡剛好正常發(fā)光，通電100min，

問：①電源提供的能量是多少？
②電流對電動機做功是多少？
③電動機的線圈產(chǎn)生的熱量是多少？
④電動機的效率是多少？

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科目：高中物理 來源：2014屆寧夏高二上學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

（6分）如圖中電源的電動勢E=12V，內(nèi)電阻r=0.5Ω,將一盞額定電壓為8V，額定功率為16W的燈泡與一只線圈電阻為0.5Ω的直流電動機并聯(lián)后和電源相連，燈泡剛好正常發(fā)光，通電100min，

問：①電源提供的能量是多少？

②電流對電動機做功是多少？

③電動機的線圈產(chǎn)生的熱量是多少？

④電動機的效率是多少？

 

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