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5.如圖,已知電源電動勢E=20V,內阻r=1Ω,當接電阻R=4Ω時,電路中標有“3V,4.5W”的燈泡L和線圈電阻r′=1Ω的小型直流電動機都恰能正常工作,求:
(1)電路中的電流強度;
(2)電動機的輸出功率;
(3)電源的效率.

分析 (1)對燈泡研究:燈泡是純電阻電路,由額定電壓和功率求出電路中的電流強度.
(2)電動機的電功率由公式P=UI求出;電動機內部發(fā)熱功率由公式P=I2r,電功率減去發(fā)熱功率即可得到輸出功率.
(3)電源的效率等于輸出功率和總功率之比,總功率由公式P=EI求出,電源的輸出功率等于外電路各部分功率之和.

解答 解:(1)因為燈泡L正常工作,故有I=PLUL=4.53=1.5A,
(2)電動機兩端的電壓UM=E-I(r+R)-UL=20-1.5×(1+4)-3=9.5(V)
電動機的總功率PM=UMI=9.5×1.5=14.25(W)
所以電動機輸出功率P=PM-I2r=12W
(3)電源的效率為:η=PP=EIrE=201.5×120=92.5%
答:(1)電路中的電流強度為1.5A;
(2)電動機的輸出功率為12W;
(3)電源的效率為92.5%.

點評 本題是簡單的直流電路的計算問題,抓住用電器在額定電壓下才能正常工作是關鍵,要注意效率與功率的區(qū)別,不能混淆.

練習冊系列答案
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15.①現有按酒精與油酸的體積比為m:n 配制好的油酸酒精溶液,用滴管從量筒中取體積為V的該種溶液,讓其自由滴出,全部滴完共N滴.把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中,由于酒精溶于水,油酸在水面上展開,穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如右圖所示,已知坐標紙上每個小方格面積為S.根據以上數據可估算出油酸分子直徑為d=nV8Nsm+n
②若已知油酸的密度為ρ,阿佛加德羅常數為NA,油酸的分子直徑為d,則油酸的摩爾質量為\frac{πwe0sdv3^{3}{N}_{A}ρ}{6}

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16.如圖所示,垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內,有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導體框abcd,現將導體框分別朝兩個方向以3v、v速度勻速拉出磁場,則導體框從兩個方向移出磁場的兩過程中( �。�
A.導體框中產生的感應電流方向相同B.導體框中產生的焦耳熱相同
C.導體框ad邊兩端電勢差相同D.通過導體框截面的電量相同

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13.如圖甲所示某電阻R隨攝氏溫度t變化的關系,圖中R0表示0℃時的電阻,k表示圖線的斜率,若用該電阻與電池(E、r)、電流表Rg、滑動變阻器R′串連起來,連接成如圖乙所示的電路,用該電阻做測溫探頭,把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度,于是就得到了一個簡單的“電阻測溫計”.
(1)使用“電阻測溫計”前,先要把電流表的刻度值改為相應的溫度刻度值,若溫度t1<t2,則t1的刻度應在t2的右側(填“左”、“右”);
(2)在標識“電阻測溫計”的溫度刻度計,需要弄清所測溫度和電流的對應關系,請用E、R0、k等物理量表示所測溫度t與電流I的關系式t=\frac{E}{KI}-\frac{1}{K}({R}_{g}+r+R′+{R}_{0})
(3)利用溫度和電流的對應關系計算溫度,需要知道電流表的內阻Rg,現要精確測量電流表的內阻Rg(約為200Ω),實驗室備有下列可供選用的器材:
A.電阻箱R1(0~99.99Ω);  B.電阻箱R2(0~999.9Ω);
C.滑線變阻器R3(0~20Ω);  D.滑線變阻器R4(0~20kΩ)
此外,還有電動勢合適的電源、開關、導線等.
①在虛線框內設計一個用“半偏法”測電流表內阻Rg的電路;
②在這個實驗電路中,電阻箱應選B;滑線變阻器應選D.(用器材前的字母表示)
(4)用“半偏法”測得的電流表內阻的測量值偏大還是偏��?偏�。纱艘蛩卦斐傻臏囟葴y量值偏大還是偏��?偏大.

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20.如圖所示,勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直紙面向里,MN為其左邊界.磁場中有一半徑為R、軸線與磁場平行的金屬圓筒,圓筒的圓心O到MN的距離OO1=3R,OO1所在直線與圓筒右側壁交于A點.圓筒通過導線和電阻r0接地.現有范圍足夠大的平行電子束以相同的速度從很遠處垂直于MN向右射入磁場區(qū).當金屬圓筒最初不帶電時,發(fā)現電子只能射到圓筒上以A點和C點為界的ADC弧上,而AEC弧上各點均不能接收到電子;當圓筒上電荷量達到相對穩(wěn)定后,通過電阻r0 的電流恒為I.已知電子質量為m,電荷量為e,忽略運動電子間的相互作用,取大地或無窮遠處電勢為零.求:
(l)在最初圓筒上沒有帶電時,電子射入磁場時的初速度v0;
(2)電阻r0中的電流恒定時電阻r0上端處的電勢φ
(3)電阻r0中的電流恒定時電子到達圓筒時速度v的大小和金屬圓筒的發(fā)熱功率P.

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10.質量為m=200g的某物體,從離地面高為h=5m處自由下落,當它落到地面時速度大小為v=8m/s,求在此過程中物塊克服空氣阻力所做的功.

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17.分子動理論的一個基本觀點是分子間存在相互作用的引力和斥力,因此分子間存在間隙,下列能說明分子間有間隙的事實是( �。�
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C.汽車駛過后揚起灰塵D.手捏面包,面包體積減小

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(1)小球在0~2s內的加速度a1
(2)0~2s內風對小球作用力F的大��;
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(1)ab邊剛進入磁場時的速度大小;
(2)線框進入磁場的過程中產生的熱量.

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