1、42电路中的能量转化例1 把六个相同灯泡接成如图4-5所示的电路，调节变阻器R使两电路中的灯均正常发光，则两个电源输出的总功率P甲、P乙的关系是（图中两个电源相同） （ ）AP甲= P乙 B P甲=3 P乙CP甲 3 P乙 D P甲 3 P乙 例2 电动势为E，内阻为r的电池与固定电阻R0 、可变电阻R串联，如图4-6，设R0= r，Rab=2 r当变阻器的滑片自a端向b端滑动时,下列各物理量随之减少的是 （ ）A电池的输出功率 B变阻器消耗的功率图4-6C固定电阻R0上消耗的功率 D电池内阻上消耗的功率 例3 如图4-7电源电动势E=9V，内电阻r=1定值电阻R2=2，A灯是“6V6W”，B
2、灯是“4V4W”，求：图4-7（1）如果要使B灯正常发光，R1的阻值是多少？（2）B灯正常发光时，A灯的实际功率是多少？（3）B灯正常发光时，电源的总功率、输出功率、电源损失的功率及输电效率各是多少？图48例4如图4-8所示电源电动势E=10V，内阻r = 0. 5，电动机的电阻R0 =1. 0，定值电阻R=1. 5，电动机正常工作时电压表的示数为3.0V求电源释放的电功率为多少？电动机消耗的电功率为多少？转化为机械能的功率为多少？电源的输出功率为多少？ 42电路中的能量转化1 如图4 -2-1所示为直流电车模型工作示意图，电源电动势E =12V，全电路电阻R=1，电车在水平路面上以v=5m/
3、s行驶，车受阻力f =7.2N，则电路中电流强度为 （ ）A 12A B6A C3A D1A图4212在比较精密的电子设备中，其电源跟负载之间的保护不是用普通的保险丝，而是广泛采用保险电阻，当电流超过正常值时，这种保险电阻能够迅速熔断，它的阻值从0.1到10不等，关于它们的熔断时间跟阻值的关系，你认为正确的是 （ ） A阻值越大，熔断时间越长 B阻值越小，熔断时间越长 C阻值越大，熔断时间越短 D阻值越小，熔断时间越短3如图4-2-2所示的两图线分别为某一直流电源的总功率P随总电流I变化的图线和同一电源内部消耗的功率Pr随总电流I变化的图线则当通过电源的电流为2A时，该电源的输出功率为 （ ）
4、A2W B2 .5W C3W D16W图4224 . 电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后的保温状态，如图4-2-3所示是电饭锅工作原理示意图，S是感温材料制造的开关，下列说法不正确的是 （ ）A其中R2是供加热用的电阻丝 B当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态图423C要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的一半，R1：R2应为2：1D 要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的一半，R1：R2应为（1）：15如图4-2-4所示UI图线上a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，b点=，则下列说法中正确的是 （ ）A在b点时电源有最大
5、输出功率B在b点时电源的总功率最大图424C从ab 时角越大，电源的总功率和输出功率都将增大D从b c 时角越大，电源的总功率和输出功率都将减小图4256如图4-2-5所示，定值电阻R1 =1，R2为电阻箱，电源电动势E=6V，内阻r =3，要使电源有最大功率输出，应使R2= ，若要使R1上得到的功率最大，应使R2= ，若要使R2上得到的功率最大，应使R2= 7在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在2104V的高压下被加速，形成1mA的平均电流，求:（1）每秒钟轰击荧光屏的电子数目（2）电子轰击荧光屏所消耗的功率是多少？（3）1h显像管耗电多少kWh？8一台电动机额定电压是220V额定功
6、率是1.1kW，线圈的电阻是6（1）电动机正常工作时电流是多少安？（2）电动机起动时电流是多少安？（3）电动机发生“堵转”时最易烧坏的原因是什么？9我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红光，这就是我们常说的“电池没电了，”有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用某同学为了检验此人的做法是否合理，设计了下面实验：图426（1）该同学设计了如图4-2-6甲所示的电路来分别测量新旧干电池的电动势和内阻，并将测量结果描绘成如图乙所示的UI 图像，由图线可知：新电池电动势E1= V，内阻 r 1 = ；旧电池电动势E2 = V；内阻 r 2 = （2）计算新旧
7、电池各一节串联作电源使用时的效率（手电筒的小灯泡上标有“3V2W”） （3）计算上小题中旧电池提供的电功率和它本身消耗的电功率分别是多少 （4）你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理，简述理由 10三峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程，建成后将是中国规模最大的水利工程枢纽控制流域面积1. 010 6m 2，占长江流域面积的5 6 %，坝址处年平均流量为Q=4 . 5 110 11 m3 水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面，在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台，总装机容量（指26台发电机组同时工作时的总发电功率）为P =1 . 8 2 10 7 kW，年平均发电量约为W=
8、8 . 4 0 10 10 kWh该工程将于2009年全部竣工，电站主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的供电紧张局面阅读上述材料，解答下列问题（水的密度 = 1.010 3 kg/m 3，g取10 m/s2 ）（1）若三峡电站上、下游水位差按H = 100 m计算，试推导三峡电站将水流的势能转化为电能效率的公式，并计算效率 的数值（2）若26台发电机组全部建成并发电，要达到年发电量的需求，每台发电机组平均年发电时间t为多少天？（3）将该电站的电能输送到华中地区，送电功率为P1=4 . 5 10 6 kW，采用超高压输电，输电电压为U=500 kV，而发电机输出的电压越为U0=18 k
9、V，要使输电线上损耗的功率等于输送电功率的5 % ，求发电站的升压变压器原副线圈的匝数比和输电线路的总电阻 2电路中的能量转化（参考答案）例1 D 例2 B 例3 （1） R1=0.5 （2）PA=6W （3）P总=18W P出=14W P损=4W=77.8 % 例4 20W 12W 8 .0W 18W练习4.2参考答案1B 2BC 3A 4C 5AD 62 ， 0 ， 4 7. （1）6.251015 （2）20w(3)210-2 kwh 85A 40.4A 堵转时流过电动机的电流比正常时大得多 9(1) E1=1 . 5V r1=0 . 3 E2= 1. 2V r2= 4 (2) 51% (3) 0 . 37 W 0 . 38 W （4）不合理，电源效率低，旧电池内电阻消耗的功率可能大于旧电池本身所提供的功率，而成为耗电元件。新旧电池搭配使用不妥。 10(1) = W/Qgh = 67.1 % (2)t =W/P = 192 .3天（3）升压变压器匝数比 9：250 输电线总电阻 2 .7 8