- 焦耳定律
- 共6543题
如图所示.电源电动势为12V,内电阻为1Ω.R1=1Ω.R2=6Ω,电动机线圈电阻为0.5Ω.若开关闭合后通过电源的电流为3A.求:
(1)R1上消耗的电功率;
(2)电动机输出的机械功率;
(3)电源的效率.
正确答案
解析
解:(1)R1消耗的电功率为:P1=I2R1=32×1W=9W
(2)R1两端电压:U1=IR1=3×1V=3V
R2两端电压:U2=E-U内-U1=12-3×1-3V=6V
通过R2的电流:I2==
A=1A
通过电动机的电流:IM=I-I2=(3-1)A=2A,
UM=U2=6V
电动机消耗的电功率为:PM=IMUM=2×6W=12W
输出功率P出=PM-IM2r=12-22×0.5=10W
(3)电机的效率为η=×100%=
%=83%
答:(1)R1消耗的电功率为9W;
(2)电动机消耗的电功率为10W;
(3)电动机效率为83%.
如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R0为定值电阻,R为可变电阻,其总阻值R>R0+r,则当可变电阻的滑动触头由A向B移动时( )
正确答案
解析
解:A、滑动变阻器的电阻变小,外电路的总电阻也变小,电路的总电流逐渐的增大,由P=I2r可知,电源内部消耗的功率越来越大,电源的供电效率越来越低,所以A错误;
B、滑动变阻器的电阻变小,外电路的总电阻也变小,电路的总电流逐渐的增大,由P=I2R0可知,R0上功率越来越大,当R=R-0+r的时候,滑动变阻器的功率最大,由于R>R-0+r,所以当滑动变阻器的电阻不断减小的过程中,R上功率先变大后变小,所以C正确,BD错误.
故选:C.
一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示,将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上,如图乙所示,三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如下图丙所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2,它们之间的大小关系是( )
正确答案
解析
解:由题,电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端,三个用电器消耗的电功率均为P,此时三个电阻的阻值相等;当将它们连接成如图(C)所示的电路,接在该电源的两端时,电阻器D的电压小于电源的电压,由(a)图象可知,电阻器D的电阻增大,则有RD>R1=R2.而RD与R2并联,电压相等,根据欧姆定律得知,电流ID<I2,又I1=I2+ID,得到I1<2I2,I1>2ID.P1=R1,PD=
RD,P2=
R2,所以得到P1<4P2.PD=
,P2=
,RD>R2,故PD<P2,故ABD错误,C正确;
故选:C.
在如图所示的电路中,输入电压U恒为8V,小灯泡L标有“3V 6W”字样,电动机线圈的电阻RM=1Ω.若小灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、灯泡正常发光时的电压等于其额定电压,电动势电压为:UM=U-UL=8V-3V=5V,故A错误;
B、灯泡正常发光,则电路电流为:I==
=2A,故B正确;
C、电动机的热功率为:PQ=I2RM=(2A)2×1Ω=4W,故C正确;
D、电动机的输出功率:P机=UMI-PQ=5×2-4=6W,故D错误;
故选:BC.
(2015秋•连江县校级期中)如图所示,把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中,甲电路两端的电压为8V,乙电路两端的电压为16V.调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2,两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙则下列关系中正确的是( )
正确答案
解析
解:CD、设灯泡的额定电流为I0,额定电压为U0,则P1=(8-U0)•2I0,P2=(16-2U0)•I0,故P1=P2,故C错误,D正确;
AB、设灯泡的额定电流为I0,额定电压为U0,则P甲=8×2I0=16I0,P乙=16×I0=16I0,故P甲=P乙,故A正确,B错误;
故选:A.
一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻为r的直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,则( )
正确答案
解析
解:A、电动机恰好能正常工作,电动机消耗的总功率应该用P=IU来计算,所以总功率为IU,故A错误;
B、电动机消耗的热功率应该用P=I2R来计算,所以热功率P=I2R≠,故B错误;
C、电源的输出功率等于电动机的输入功率,得P出=UI,故C正确;
D、电动机的总功率P总=UI,热功率P热=I2r;则电动机的输出机械功率P出=UI-I2R;故D正确;
故选:CD.
如图所示,电源电动势E=7.5V,内电阻r=1.0Ω,定值电阻R2=12Ω,电动机M的线圈的电阻R=0.5Ω.开关S闭合,电动机转动稳定后,电压表的示数U1=4V,电阻R2消耗的电功率P2=3.0W.不计电动机的摩擦损耗等,求:
(1)电源的路端电压.
(2)电动机输出的机械功率.
正确答案
解析
解:(1)路端电压等于R2的电压,由P=,
代入数据解得:U=6V
(2)电源电动势E=U2+Ir,解得干路电流为:I==
=1.5A
通过R2的电流:I2==
A=0.5 A
通过电动机的电流:I1=I-I2=1.5-0.5=1A
电动机的输出功率:P=I1U1-R
由此得:P=1.0×4 W-1.02×0.50W=3.5 W
答:(1)电路的路端电压为6V;
(2)电动机输出的机械功率为3.5W.
一台直流电动机,其额定电压为110V,正常工作时电流为20A,线圈内阻为0.5Ω,则在电动机正常工作1min内( )
正确答案
解析
解:A、电动机产生的热量 Q=I2Rt=202×0.5×60J=1.2×104J,故A正确B错误.
C、电动机消耗的电能为W=UIt=110×20×60J=1.32×105J.根据能量守恒定律得:电动机对外做功W外=W-Q=1.2×105J,电动机的输出功率为P==2×103W.故C正确D错误.
故选:AC
A、B两电阻串联后接入电源,改变电源的电压,测得电阻A、B的伏安特性曲线如图,则电阻RA、RB和功率PA、PB的关系是( )
①RA>RB ②RA<RB ③PA>PB ④PA<PB.
正确答案
解析
解:从图中可以看出,当两者电流相等时,B的电压较大,根据R=可知:RA<RB,故①错误;②正确
从图中可以看出,当两者电流相等时,B的电压较大,根据P=UI可知:PA<PB,故③错误,④正确.则D正确,ABC错误
故选:D.
有一辆质量为170kg、输出功率为1440W的太阳能试验汽车,安装有约6m2的太阳能电池板和蓄能电池,该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为30W/m2.若驾驶员的质量为70kg,汽车最大行驶速度为90km/h.假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比,则汽车( )
正确答案
解析
解:A、90km/h=25m/s,根据P额=Fvmax,得:F==
N=57.6N,故A正确;B错误;
C、由公式W=Pt,由能量守恒得:1440W×1h=30×6W×t,得:t=8h,即保持最大速度行驶1h至少需要有效光照8h,故C正确,D错误;
故选:AC.
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