問題詳情:
如圖是小金研究電動機轉動是否對小燈泡的亮度有影響的電路圖,開始小金先抓住轉軸合上開關,觀察小燈泡的亮度,接着放開轉軸讓電動機轉動,繼續觀察小燈泡亮度的變化(已知:小燈泡的電阻爲R,電動機線圈電阻爲r,電源電壓爲U),由此請你回答:
(1)在電動機未轉動時,t時間內電流在電路中產生的熱量爲 (填寫表達式);
(2)在電動機轉動時,電流所做的功 電流在電路中產生的熱量(選填“大於”“等於”或“小於”);
(3)小金判斷電動機轉動後小燈泡會更亮,你認爲小金的判斷正確嗎?並根據學過的知識給以解釋.
【回答】
【考點】JI:焦耳定律的計算公式及其應用;J3:電功的計算;JE:實際功率.
【分析】(1)在電動機未轉動時,該電路爲兩個電阻串聯的電路,根據焦耳定律的公式寫出表達式;
(2)(3)在電動機轉動時,消耗的電能一部分轉化爲機械能,另一部分轉化爲內能.
【解答】解:(1)在電動機未轉動時,該電路爲兩個電阻串聯的電路,則此時電路中的電流爲:I=;
根據焦耳定律可知,t時間內電流在電路中產生的熱量即電流所做的功爲:
W=Q=UIt=Ut=;
(2)在電動機轉動時,電流所做的功主要有兩個利用:一個是轉化爲電動機的機械能,另一個是轉化爲燈泡和電動機的內能;故電流在電路中產生的熱量要小於電流所做的功;
(3)電動機轉動後,電動機會消耗一部分能量,使得電功轉化而成的內能減小,故燈泡的亮度會變暗,所以小金的判斷時錯誤的.
故*爲:(1);(2)大於;(3)錯誤;=;電動機轉動後,電動機會消耗一部分能量,使得電功轉化而成的內能減小,故燈泡的亮度會變暗.
知識點:焦耳定律
題型:綜合題