- 焦耳定律
- 共6543题
一台电视机的额定功率为135W.若每天平均使用2小时,则30天的用电量是( )
正确答案
解析
解:135W即为0.135KW,每天平均使用2小时,则30天的总的工作的时间就是60小时,所以用的总的电量就是W=Pt=0.135KW×60h=8.1Kw•h,所以C正确.
故选C.
根据图1回答下列问题:
(1)如图1所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线,可见两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故.若把三个这样的电灯串联后,接到电动势为12V的电源上,则流过灯泡的电流为______A,每个灯泡的电阻为______Ω.(不计电流表和电池的内阻)
(2)图2中图线①表示某电池组的输出电压一电流关系,图线②表示其输出功率一电流关系.该电池组的短路电流为______A.当电池组的输出功率为120W时,电池组的输出电压是______ V.
正确答案
解析
解:(1)把三个这样的电灯串联后,每只灯泡的实际电压为V=4V,再在图1上可以查到每只电灯加上4V实际电压时的工作电流为I=0.4A,则此时每只电灯的实际电阻R=
=
Ω=10Ω.
(2)根据电压一电流图象中,直线①斜率的绝对值表示的是电源的内电阻可知,电源的内阻的大小为r==5Ω,故短路电流为:I=
=10A.
对于曲线②,从图象中可以看出,当输出的功率为120W时,电流的大小为4A,由P=UI可知,U==
V=30V.
故答案为:(1)0.4,10;(2)10,30.
如图所示的电路中,电源的电动势E=12 V,内电阻r=2Ω,R1=4Ω,R2为滑动变阻器.问:
(1)R2阻值为多大时,它消耗的功率最大?
(2)该电路中R2取多大时,R1上功率最大?
(3)如果外电路电阻R2取3Ω,电源输出功率为多少W?
正确答案
解析
解:(1)将R1视为电源的内电阻处理,则根据电源的输出功率随外电阻变化的特点,知道当R2=R1+r时电源的输出功率最大(即外电阻R2消耗的电功率最大):
R2=R1+r=(4+2)Ω=6Ω;
(2)R2=0Ω 时,电路中电流最大,则R1上功率最大.
(3)电源输出功率为:
P=I2R=()2•(R1+R2)=(
)2•(4+3)=12.4W.
答:(1)R2阻值为6Ω时,它消耗的功率最大.
(2)该电路中R2取0Ω时,R1上功率最大.
(3)如果外电路电阻R2取3Ω,电源输出功率为12.4W.
一台电动机的额定电压是110v,通过的电流为50A,如果电动机线圈的电阻是0.4Ω,每秒钟内电流做的功为______ J,每秒钟电流产生的热量为______J.
正确答案
5500
1000
解析
解:(1)每秒钟内电流做的功W=UIt=110×50×1s=5500J.
(2)每秒钟电流产生的热量为Q=I2Rt=502×0.4×1J=1000J
故答案为:5500,1000
吸尘器的直流电动机的电阻一定,当加在电机上的电压为0.3V时,电机不转,但流过电机的电流为0.3A;当所加电压为2V时,电机正常工作,工作电流为0.8A,求此时电动机输出的有用功率是多少?
正确答案
解析
解:当电机不转时,电动机相当于纯电阻,所以电阻r==
Ω=1Ω,
当电动机转动时,电机正常工作时,电机的总功率为P总=UI=2×0.8W=1.6W,
电动机的发热的功率为P热=I2r=0.82×1W=0.64W,
所以电动机输出的有用功率是P有用=P总-P热=1.6W-0.64W=0.96W.
所以电动机输出的有用功率是0.96W.
如图所示的电路中,r=4Ω,R1=2Ω,变阻器R2=4Ω时,电源内部的发热功率是4W,则电源能提供的最大功率______W;若使R2消耗的功率达到最大值,则R2=______Ω.
正确答案
6.25
5
解析
解:变阻器R2=4Ω时,电源内部的发热功率是4W,故:
P内=I2r
解得:
I==1A
根据闭合电路欧姆定律,有:
E=I(r+R1+R2)=1×(4+2+4)V=10V
当外电阻R等于内电阻r时,电源的输出功率最大,故:
P出max=()2R=
W=6.25W
若使R2消耗的功率达到最大值,将电阻R1与电源整体当作电源,即当作是一个电动势为10V,内阻为5Ω的电源;
当R2=R1+r=5Ω时,R2消耗的功率达到最大值;
故答案为:6.25,5.
如图所示,已知某电源电动势E=20V,内阻r=1Ω,定值电阻R=7Ω,当开关S闭合时,电路中标有“6V 3W”的灯泡L和内阻为1Ω的小型直流电动机M恰能正常工作,求4:
(1)电动机的额定工作电压;
(2)电动机的额定输出功率.
正确答案
解析
解:(1)依题,“6V 3W”的灯泡L正常工作,则电路中电流为
I==
=0.5 A
电动机的额定工作电压U=E-I(R+r)-UL=10V
(2)根据能量转化与守恒定律得
电动机的额定输出功率P=UI-I2r=4.75W
答:
(1)电动机的额定工作电压为10V;
(2)电动机的额定输出功率4.75W.
如图所示,有一台提升重物用的直流电动机M,电机的内阻r=0.50Ω,与电动机串联的定值电阻阻值为R=10Ω,电路的路端电压为U=120V.图中理想电压表的示数为80V.求:
(1)通过电动机的电流I是多大?
(2)电动机的输入功率P是多大?
(3)电动机的机械功率P′是多大?
正确答案
解析
解:(1)电动机和电阻串联,所以电流相等,电阻R两端电压:
U1=120-80=40V
故:
I==
=4A
(2)电动机的电功率:
P=UI=80×4=320W
(3)电动机的热功率:
P热=I2r=16×0.5=8W
所以电动机的机械功率:
P′=P-P热=320-8=312W
答:(1)通过电动机的电流I是4A;
(2)电动机的输入功率P是320W;
(3)电动机的机械功率P′是312W.
如图所示,滑动变阻器的总电阻RAB=30Ω,路端电压12V,要使额定电压为6V,额定功率为1.8W的小灯泡正常发光,调整滑动变阻器应使BC间的电阻为( )
正确答案
解析
解:由题意可知,灯泡正常发光,则灯泡电压为6V,电流I==0.3A;
AC部分电压为:UAC=12-6=6V;
设CB部分电阻为R,则AC部分电阻为30-R;
可知:=0.3+
解得:R=20Ω
故选:D.
如图所示电路中,三个相同的灯泡额定功率都是40W,在不损坏灯泡的情况下,这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过( )
正确答案
解析
解:设L3上电压为U,电阻为R,则:
L3的最大的功率为 P==40W,
因为三个灯泡的电阻相等,L1和L2并联后电阻相当于L3电阻的一半,所以电压也就为L3的一半,
如果L3上电压为U,则L1和L2电压为,
所以L1和L2的功率都为:P==10W,
所以总功率最大为:10+10+40=60W.
故选B.
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