5．如圖，已知電源電動(dòng)勢E=20V，內(nèi)阻r=1Ω，當(dāng)接電阻R=4Ω時(shí)，電路中標(biāo)有“3V，4.5W”的燈泡L和線圈電阻r′=1Ω的小型直流電動(dòng)機(jī)都恰能正常工作，求：
（1）電路中的電流強(qiáng)度；
（2）電動(dòng)機(jī)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(qiáng)度．
（2）電動(dòng)機(jī)的電功率由公式P=UI求出；電動(dòng)機(jī)內(nèi)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?yàn)闊襞軱正常工作，故有$I=\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}=\frac{4.5}{3}=1.5A$，
（2）電動(dòng)機(jī)兩端的電壓UM=E-I（r+R）-UL=20-1.5×（1+4）-3=9.5（V）
電動(dòng)機(jī)的總功率PM=UMI=9.5×1.5=14.25（W）
所以電動(dòng)機(jī)輸出功率P出=PM-I2r=12W
（3）電源的效率為：η=$\frac{P′}{{P}_{總}}=\frac{E-Ir}{E}=\frac{20-1.5×1}{20}=92.5$%
答：（1）電路中的電流強(qiáng)度為1.5A；
（2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12W；
（3）電源的效率為92.5%．

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

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．①現(xiàn)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(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出油酸分子直徑為d=$\frac{nV}{8Ns（m+n）}$；
②若已知油酸的密度為ρ，阿佛加德羅常數(shù)為NA，油酸的分子直徑為d，則油酸的摩爾質(zhì)量為$\frac{πjvvtdx5^{3}{N}_{A}ρ}{6}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

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

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖甲所示某電阻R隨攝氏溫度t變化的關(guān)系，圖中R0表示0℃時(shí)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(dòng)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(yīng)的溫度刻度，于是就得到了一個(gè)簡單的“電阻測溫計(jì)”．
（1）使用“電阻測溫計(jì)”前，先要把電流表的刻度值改為相應(yīng)的溫度刻度值，若溫度t1＜t2，則t1的刻度應(yīng)在t2的右側(cè)（填“左”、“右”）；
（2）在標(biāo)識(shí)“電阻測溫計(jì)”的溫度刻度計(jì)，需要弄清所測溫度和電流的對應(yīng)關(guān)系，請用E、R0、k等物理量表示所測溫度t與電流I的關(guān)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(yīng)關(guān)系計(jì)算溫度，需要知道電流表的內(nèi)阻Rg，現(xiàn)要精確測量電流表的內(nèi)阻Rg（約為200Ω），實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢合適的電源、開關(guān)、導(dǎo)線等．
①在虛線框內(nèi)設(shè)計(jì)一個(gè)用“半偏法”測電流表內(nèi)阻Rg的電路；
②在這個(gè)實(shí)驗(yàn)電路中，電阻箱應(yīng)選B；滑線變阻器應(yīng)選D．（用器材前的字母表示）
（4）用“半偏法”測得的電流表內(nèi)阻的測量值偏大還是偏小？偏小．由此因素造成的溫度測量值偏大還是偏��？偏大．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(cè)壁交于A點(diǎn)．圓筒通過導(dǎo)線和電阻r0接地．現(xiàn)有范圍足夠大的平行電子束以相同的速度從很遠(yuǎn)處垂直于MN向右射入磁場區(qū)．當(dāng)金屬圓筒最初不帶電時(shí)，發(fā)現(xiàn)電子只能射到圓筒上以A點(diǎn)和C點(diǎn)為界的ADC弧上，而AEC弧上各點(diǎn)均不能接收到電子；當(dāng)圓筒上電荷量達(dá)到相對穩(wěn)定后，通過電阻r0 的電流恒為I．已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略運(yùn)動(dòng)電子間的相互作用，取大地或無窮遠(yuǎn)處電勢為零．求：
（l）在最初圓筒上沒有帶電時(shí)，電子射入磁場時(shí)的初速度v0；
（2）電阻r0中的電流恒定時(shí)電阻r0上端處的電勢φ
（3）電阻r0中的電流恒定時(shí)電子到達(dá)圓筒時(shí)速度v的大小和金屬圓筒的發(fā)熱功率P．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．質(zhì)量為m=200g的某物體，從離地面高為h=5m處自由下落，當(dāng)它落到地面時(shí)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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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．分子動(dòng)理論的一個(gè)基本觀點(diǎn)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(shí)是（　　）
A．海綿可以吸收大量水B．給氣體加壓，氣體的體積減小
C．汽車駛過后揚(yáng)起灰塵D．手捏面包，面包體積減小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖甲所示，在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室里，一根足夠長的細(xì)桿與水平面成θ=37°角并固定，質(zhì)量為m=1kg的小球穿在細(xì)桿上靜止于細(xì)桿底端O點(diǎn)，現(xiàn)有平行于桿向上的風(fēng)力F作用于小球上，經(jīng)時(shí)間t1=2s風(fēng)力停止作用，小球沿細(xì)桿向上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示，桿和小球間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），試求：
（1）小球在0～2s內(nèi)的加速度a1；
（2）0～2s內(nèi)風(fēng)對小球作用力F的大�。�
（3）小球從最高點(diǎn)滑到出發(fā)點(diǎn)O點(diǎn)是時(shí)間t．（答案可以保留根號(hào)）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．如圖所示，質(zhì)量為m，變成為L的正方形線框，在豎直平面內(nèi)從有界的勻強(qiáng)磁場上方由靜止自由下落．線框電阻為R，勻強(qiáng)磁場的寬度為H（L＜H），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．線框下落過程中ab邊始終與磁場邊界平行且水平．已知ab邊剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時(shí)線框都立即做減速運(yùn)動(dòng)，且瞬時(shí)加速度大小都是$\frac{g}{2}$，求：
（1）ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度大��；
（2）線框進(jìn)入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量．

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