题目内容
小明利用他的玩具电动机进行物理知识的新探究,他先按图把器材连接好后,保持电源电压不变,闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,进行了两次实验,并把实验中得到的有关数据记录在下面表格中.
请你参加小明的研究,解答下列问题:
(1)在实验过程中,发生了哪些形式的能量的转化(指出其中的两种).
答:
(2)计算出第一次实验中,电动机提升重物做的有用功和电动机消耗的电功率.
(3)求出电源电压和滑动变阻器的最大阻值.
(4)第二次实验过程中,滑动变阻器消耗的电能是多少?
| 实验次数 | 钩码的质量m(g) | 钩码升高的高度h(m) | 钩码上升的时间t(s) | 电流表的示数I(A) | 电压表的示数U(V) | 滑动变阻器滑片位置 |
| 1 | 100 | 1.0 | 3.6 | 0.20 | 3.0 | 中点 |
| 2 | 100 | 1.0 | 8.0 | 0.15 | 1.5 | 最右端 |
(1)在实验过程中,发生了哪些形式的能量的转化(指出其中的两种).
答:
电能转化为机械能;电能转化为内能
电能转化为机械能;电能转化为内能
.(2)计算出第一次实验中,电动机提升重物做的有用功和电动机消耗的电功率.
(3)求出电源电压和滑动变阻器的最大阻值.
(4)第二次实验过程中,滑动变阻器消耗的电能是多少?
分析:(1)电动机的能量转化是电能转化为机械能,也有一部分转化为电阻的内能;
(2)利用功的公式W=Gh求解有用功的大小,利用公式P=UI求解电功率的大小;
(3)根据欧姆定律的变形公式U=IR列等式求解电阻和电压;
(4)结合公式W=I2Rt求解消耗电能的大小.
(2)利用功的公式W=Gh求解有用功的大小,利用公式P=UI求解电功率的大小;
(3)根据欧姆定律的变形公式U=IR列等式求解电阻和电压;
(4)结合公式W=I2Rt求解消耗电能的大小.
解答:解:(1)玩具电动机在工作时可以将电能转化为重物的机械能,也可以将电能转化为电阻的内能;
(2)有用功W=GH=0.98N×1m=0.98J;
电动机消耗的电功率P=UI=3V×0.2A=0.6W;
(3)设电源电压为U,滑动变阻器的阻值为R,
则由题意可知:U=3V+0.2A×
①,
U=1.5V+0.15A×R②,
联立①②解得R=30Ω,U=6V;
(4)滑动变阻器两端的电压为6V-1.5V=4.5V,
滑动变阻器消耗的电能W=UIt=4.5V×0.15A×8s=5.4J;
故答案为:(1)电能转化为机械能;电能转化为内能;
(2)电动机提升重物做的有用功是0.98J;电动机消耗的电功率是0.6W;
(3)电源电压是6V,滑动变阻器的最大阻值为30Ω;
(4)滑动变阻器消耗的电能是5.4J.
(2)有用功W=GH=0.98N×1m=0.98J;
电动机消耗的电功率P=UI=3V×0.2A=0.6W;
(3)设电源电压为U,滑动变阻器的阻值为R,
则由题意可知:U=3V+0.2A×
| R |
| 2 |
U=1.5V+0.15A×R②,
联立①②解得R=30Ω,U=6V;
(4)滑动变阻器两端的电压为6V-1.5V=4.5V,
滑动变阻器消耗的电能W=UIt=4.5V×0.15A×8s=5.4J;
故答案为:(1)电能转化为机械能;电能转化为内能;
(2)电动机提升重物做的有用功是0.98J;电动机消耗的电功率是0.6W;
(3)电源电压是6V,滑动变阻器的最大阻值为30Ω;
(4)滑动变阻器消耗的电能是5.4J.
点评:解决此类问题要结合能量转化和电能及电功率公式进行求解.
练习册系列答案
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(1)在实验过程中,发生了哪些形式的能量的转化(指出其中的两种).
(2)计算出第一次实验中,电动机提升重物做的有用功和电动机消耗的电功率.
(3)求出电源电压和滑动变阻器的最大阻值.
(4)第二次实验过程中,滑动变阻器消耗的电能是多少?
| 实验次数 | 钩码的质量m (g) | 钩码升高的高度h (m) | 钩码上升的时间t (s) | 电流表示数I (A) | 电压表示数U (V) | 滑动变阻器滑片位置 |
| 1 | 1OO | 1.0 | 3.6 | 0.20 | 3.0 | 中点 |
| 2 | 100 | 1.0 | 8.0 | 0.15 | 1.5 | 最右端 |
(1)在实验过程中,发生了哪些形式的能量的转化(指出其中的两种).
(2)计算出第一次实验中,电动机提升重物做的有用功和电动机消耗的电功率.
(3)求出电源电压和滑动变阻器的最大阻值.
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(2)计算出第一次实验中,电动机提升重物做的有用功和电动机消耗的电功率.
(3)求出电源电压和滑动变阻器的最大阻值.
(4)第二次实验过程中,滑动变阻器消耗的电能是多少?
| 实验次数 | 钩码的质量m (g) | 钩码升高的高度h (m) | 钩码上升的时间t (s) | 电流表示数I (A) | 电压表示数U (V) | 滑动变阻器滑片位置 |
| 1 | 1OO | 1.0 | 3.6 | 0.20 | 3.0 | 中点 |
| 2 | 100 | 1.0 | 8.0 | 0.15 | 1.5 | 最右端 |
(1)在实验过程中,发生了哪些形式的能量的转化(指出其中的两种).
(2)计算出第一次实验中,电动机提升重物做的有用功和电动机消耗的电功率.
(3)求出电源电压和滑动变阻器的最大阻值.
(4)第二次实验过程中,滑动变阻器消耗的电能是多少?
小明利用他的玩具电动机进行物理知识的新探究,他先按图把器材连接好后,保持电源电压不变,闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,进行了两次实验,并把实验中得到的有关数据记录在下面表格中.
请你参加小明的研究,解答下列问题:
(1)在实验过程中,发生了哪些形式的能量的转化(指出其中的两种).
(2)计算出第一次实验中,电动机提升重物做的有用功和电动机消耗的电功率.
(3)求出电源电压和滑动变阻器的最大阻值.
(4)第二次实验过程中,滑动变阻器消耗的电能是多少?
| 实验次数 | 钩码的质量m (g) | 钩码升高的高度h (m) | 钩码上升的时间t (s) | 电流表示数I (A) | 电压表示数U (V) | 滑动变阻器滑片位置 |
| 1 | 1OO | 1.0 | 3.6 | 0.20 | 3.0 | 中点 |
| 2 | 100 | 1.0 | 8.0 | 0.15 | 1.5 | 最右端 |
(1)在实验过程中,发生了哪些形式的能量的转化(指出其中的两种).
(2)计算出第一次实验中,电动机提升重物做的有用功和电动机消耗的电功率.
(3)求出电源电压和滑动变阻器的最大阻值.
(4)第二次实验过程中,滑动变阻器消耗的电能是多少?
小明利用他的玩具电动机进行物理知识的新探究,他先按图把器材连接好后,保持电源电压不变,闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,进行了两次实验,并把实验中得到的有关数据记录在下面表格中.
请你参加小明的研究,解答下列问题:
(1)在实验过程中,发生了哪些形式的能量的转化(指出其中的两种).
(2)计算出第一次实验中,电动机提升重物做的有用功和电动机消耗的电功率.
(3)求出电源电压和滑动变阻器的最大阻值.
(4)第二次实验过程中,滑动变阻器消耗的电能是多少?
| 实验次数 | 钩码的质量m (g) | 钩码升高的高度h (m) | 钩码上升的时间t (s) | 电流表示数I (A) | 电压表示数U (V) | 滑动变阻器滑片位置 |
| 1 | 1OO | 1.0 | 3.6 | 0.20 | 3.0 | 中点 |
| 2 | 100 | 1.0 | 8.0 | 0.15 | 1.5 | 最右端 |
(1)在实验过程中,发生了哪些形式的能量的转化(指出其中的两种).
(2)计算出第一次实验中,电动机提升重物做的有用功和电动机消耗的电功率.
(3)求出电源电压和滑动变阻器的最大阻值.
(4)第二次实验过程中,滑动变阻器消耗的电能是多少?