1 . 能量是物理学中的重要概念,从能量角度切入,可以帮我们更深入地理解问题。在电路这一章的学习中尤其如此。在电路中,电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程,电流做功本质上是导体中恒定电场的电场力对定向移动的自由电荷做功。如图1所示,截取某段电路,其两端A、B之间的电压为U,电路中电流为I,A和B之间接有用电器,电路状态稳定,电荷分布不随时间变化。已知电子的带电量为-e。
(1)电场力对自由电荷做功,驱使自由电荷定向移动形成电流,进而使用电器工作。用电器消耗的电能即为自由电荷减少的电势能。请从这一角度证明:用电器消耗电能的功率为。
(2)若A、B之间接入了具有内阻的电动机,如图2所示。
a.请从能量转化的角度证明:,其中r为电动机的内阻。
b.若电动机由电动势的电源驱动,当电动机以的恒定速度向上提升质量为4kg的重物时,电动机两端电压,电路中的电流强度。不计各处摩擦及导线的电阻,g取。求电源的效率和发电机的内阻。
(3)该同学用电动机提升某重物,由于牵引力太小,根本拉不起来,他用手摸电动机,发现电动机很烫,试解释其中的原因。
(1)电场力对自由电荷做功,驱使自由电荷定向移动形成电流,进而使用电器工作。用电器消耗的电能即为自由电荷减少的电势能。请从这一角度证明:用电器消耗电能的功率为。
(2)若A、B之间接入了具有内阻的电动机,如图2所示。
a.请从能量转化的角度证明:,其中r为电动机的内阻。
b.若电动机由电动势的电源驱动,当电动机以的恒定速度向上提升质量为4kg的重物时,电动机两端电压,电路中的电流强度。不计各处摩擦及导线的电阻,g取。求电源的效率和发电机的内阻。
(3)该同学用电动机提升某重物,由于牵引力太小,根本拉不起来,他用手摸电动机,发现电动机很烫,试解释其中的原因。
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名校
2 . 如图是某款扫地机器人的照片,下表是它的一些重要参数。
根据以上信息,下列说法正确的是( )
额定电压/频率 | 100-240V/50-60Hz | 额定功率 | 40W |
电池输入电压 | 20V | 电池容量 | 3000mAh |
充电时间 | 约4h | 工作时间 | 100-120min |
A.工作时电池把电能转化为化学能 |
B.电池充电时的充电电流约为0.75A |
C.电池充满电时储存的能量大约为2.16×108J |
D.在100-120min工作时间内,机器人一直以40W的额定功率工作 |
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2023-09-16更新
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218次组卷
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3卷引用:3.1电流 同步练习-鲁科版(2019)必修第三册
3 . 如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图,电动机内阻,电路中另一电阻,直流电压,电压表示数,试求:
(1)通过电动机的电流;
(2)电动机的输出功率;
(3)若电动机以匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量?(g取)
(1)通过电动机的电流;
(2)电动机的输出功率;
(3)若电动机以匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量?(g取)
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2023-09-06更新
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423次组卷
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2卷引用:5.1电路中的能量 基础巩固 -粤教版(2019)必修第三册
22-23高三上·江西宜春·期中
名校
4 . 如图所示,电源电动势为E=30V,内阻为r=2Ω,电灯上标有“6V,12W”字样,直流电动机线圈电阻R=2Ω,若电灯恰能正常发光,求:
(1)电动机两端的电压是多大;
(2)电动机输出的机械功率是多少。
(1)电动机两端的电压是多大;
(2)电动机输出的机械功率是多少。
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22-23高二上·福建宁德·期末
5 . 下列电器把电能主要转化为机械能的是( )
A.热水壶 | B.电风扇 |
C.护眼灯 | D.电饭煲 |
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2023-08-23更新
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186次组卷
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3卷引用:第四单元 电能 能量守恒定律 B卷【单元检测】-2023-2024学年高二物理单元速记·巧练(人教版2019必修第三册)
(已下线)第四单元 电能 能量守恒定律 B卷【单元检测】-2023-2024学年高二物理单元速记·巧练(人教版2019必修第三册)福建省宁德市2022-2023学年高二上学期2月期末物理试题2024年1月福建省高中学业水平合格性考试模拟物理试卷(一)
名校
6 . 党的二十大报告提出,坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,推进新型工业化,加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。以习近平同志为核心的党中央高度重视制造业发展,强调要把制造业高质量发展作为构建现代化产业体系的关键环节,做实做优做强制造业,推动我国从“制造大国”向“制造强国”迈进,电动机的应用必不可少。如图为直流电动机提升重物的装置,重物的重量,电源电动势,电源内阻为,不计各处摩擦,当电动机以的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流。求:
(1)重物被恒定速度向上提升过程中电动机的输出功率大小;
(2)重物被恒定速度向上提升过程中电源的总功率大小;
(3)电动机线圈的电阻;
(4)重物被恒定速度向上提升过程中电动机效率。
(1)重物被恒定速度向上提升过程中电动机的输出功率大小;
(2)重物被恒定速度向上提升过程中电源的总功率大小;
(3)电动机线圈的电阻;
(4)重物被恒定速度向上提升过程中电动机效率。
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2023-08-09更新
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1092次组卷
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5卷引用:黑龙江省哈尔滨市黑龙江省实验中学2022-2023学年高二上学期12月期中物理试题
黑龙江省哈尔滨市黑龙江省实验中学2022-2023学年高二上学期12月期中物理试题12.1电路中的能量转化-随堂练习山东省菏泽市东明县第一中学2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题河北省沧州市泊头市第一中学2023-2024学年高二上学期9月月考物理试题(已下线)2019人教版必修第三册 第12章 电能 能量守恒定律 1 电路中的能量转化 热搜题
2023·浙江·模拟预测
7 . 如图所示为美团的电单车,美团电单车的电池铭牌上标有“48V 10A·h”字样,正常工作时电动机额定功率为250W,电池输出电压为40V。由于电动机发热造成损耗,电动机的效率为80%,不考虑其他部件的摩擦损耗。有一次小厉同学骑着电单车在平路上匀速行驶,小厉同学和车的总质量为100kg,阻力为总重力的0.04倍,重力加速度,则下列判断正确的是( )
A.正常工作时,电动机额定电流约为5.2A |
B.充满电后电池储存的能量约为 |
C.电池的内阻约为1.3Ω |
D.电单车匀速行驶时的速度为22.5km/h |
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名校
8 . 无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,它具有体积小、造价低、使用方便等优点,随着民用无人机的快速发展,广告、影视、婚礼视频记录等正越来越多地出现无人机的身影,如图所示是我国新研究生产的一款航拍器无人机。该款无人机内置电动势E=15.2V、容量A=4500mA·h的智能电池,其内电阻忽略不计。若该款无人机正常工作时电池输出稳定的电流为I=4.5A,飞行时电动机工作效率η=80%,其他设施正常工作时的电功率为。求:
(1)充满一次电,该款无人机理论上正常工作的最长时间t;
(2)电动机1s内输出的机械能;
(3)已知该款无人机的总质量为m=2.0kg,假设无人机飞行时所受到空气阻力恒为f=4N,g取,求该款无人机竖直上升飞行时的最大速度。
(1)充满一次电,该款无人机理论上正常工作的最长时间t;
(2)电动机1s内输出的机械能;
(3)已知该款无人机的总质量为m=2.0kg,假设无人机飞行时所受到空气阻力恒为f=4N,g取,求该款无人机竖直上升飞行时的最大速度。
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2023-05-30更新
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917次组卷
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5卷引用:2023届北京市十一学校高三下学期5月月考(三模)物理试题
2023届北京市十一学校高三下学期5月月考(三模)物理试题(已下线)专题20 力学计算(一)-学易金卷:3年(2021-2023)高考物理真题和1年模拟分项汇编(北京专用)(已下线)11.10 电能,能量守恒定律-2024年高考物理一轮复习100考点100讲河南省郑州外国语学校2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题(已下线)2019人教版课后习题 必修3 第十二章 1.电路中的能量转化 例题及课后题变式题
9 . 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为k,输出端接有一交流电动机,其线圈的电阻为R。将原线圈接在正弦交流电源两端,电动机恰好能带动质量为m的物体以速度匀速上升,此时理想电流表A的示数为I。若不计电动机摩擦带来的能量损失,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.电动机的输入功率 |
B.整个装置的效率 |
C.原线圈两端电压的有效值 |
D.原线圈两端电压的有效值 |
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2023·广东茂名·二模
10 . 如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数之比为,原线圈接入一理想电流表,阻值为的电阻与内阻为r的电动机M并联后,接在副线圈两端,当原线圈接入电压为的电源时,电动机的效率为80%,输出功率为16W,电动机的内阻r与电流表A的读数分别为( )
A.2Ω、A | B.4Ω、A | C.2Ω、A | D.4Ω,A |
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