- 焦耳定律
- 共6543题
如图所示,电源的总功率为40W,电阻R1为4Ω,R2为6Ω,电源内阻r为0.6Ω,电源输出功率P出为37.6W.求:
(1)电源内部消耗的功率;
(2)电路的总电流;
(3)电源的电动势;
(4)R3的阻值.
正确答案
解析
解:(1)电源内阻消耗的功率为:Pr=P总-P出=40-37.6=2.4W
(2)由:Pr=I2r
解得:I==
=2A
(3)由P总=EI得:E==20V
(4)外电路总电阻为:R=+R3…①
由闭合电路欧姆定律有:E=I(R+r)…②
由①②联立得:R3=7Ω
答:(1)电源内部消耗的功率为2.4W;
(2)电路的总电流为2A;
(3)电源的电动势为20V;
(4)R3的阻值为7Ω.
如表是一辆电动自行车的部分技术指标,参考表中数据判断以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电动机每秒消耗的电能W=UIt=36V×6A×1s=216J,则自行车每秒消耗的电能是216J,故AB错误;
C、电动机的热功率PQ=P-P出=UI-P出=36V×6A-180=36W,PQ=I2r,则电动机内阻r=1Ω,故C错误,D正确;
故选D.
有一标有“6V,0.5A”的小型直流电动机,转子是由铜导线绕制的线圈组成,阻值约为0.8Ω.为了测量电动机正常工作时的输出功率,可采用如图电路先测量电动机线圈的电阻,其中R是3Ω的定值电阻.闭合S,调整R0,控制电动机______(填“转动”或“不转”);若电压表的示数为2.00V,电流表的示数为0.50A,电动机线圈电阻为______Ω;该电动机正常工作输出的机械功率为______W.
正确答案
解析
解:要测量电动机线圈的电阻,应闭合S,调整R0,控制电动机不转时,则其电阻为 r=-R=
-3=1(Ω)
该电动机正常工作输出的机械功率为 P=UNIN-I2r=6×0.5-0.52×1=2.75(W)
故答案为:不转,1Ω,2.75W.
炎热的夏天,小胡在卧室里整晚使用额定电压为220V、制冷时工作电流为10A的空调,空调温度设定在27℃,小明整晚使用“220V、100W”的电风扇,则空调消耗的电能约是电风扇消耗电能的( )
正确答案
解析
解:空调的功率为:P空=U空I空=220×10W=2200W
电风扇的功率为:P扇=100W
则得:n==
=22,故C正确.
故选:C.
如图所示的电路中,纯电阻用电器Q的额定电压为U,额定功率为P.由于给用电器输电的导线太长,造成用电器工作不正常.现用理想电压表接在电路中图示的位置,并断开电键S,此时电压表读数为U,闭合电键S,其示数为U1.则闭合电键后用电器Q的实际功率为______,输电线的电阻为______.
正确答案
P
解析
解:∵P=,∴用电器电阻R=
;
开关闭合时,电压表与用电器并联,
用电器两端电压是U1,用电器实际功率:
P实==
=
P;
用电器工作时,导线上损失的电压U损=U-U1,
用电器工作时,电路电流I==
,
导线电阻R线==
=
;
故答案为:P,
.
在如图所示电路中,直流发电机电动势E=250V,绕组电阻r=3Ω,接有电阻R1=R2=1Ω,装有50只完全相同的电热器,每只电热器的额定电压为200V,额定功率为1 000W,其他电阻不计,并且忽略电热器电阻随温度的变化.问当接通几只电热器时
(1)实际使用的电热器都能正常工作?
(2)发电机输出功率最大?
正确答案
解析
解:由P=UI算得,电热器的额定电流I0=A=5A,每只电热器电阻R=
=40Ω.
(1)要使电热器正常工作,则电热器两端的实际电压必为200V,故干路电流必须为 I=10A
根据闭合电路欧姆定律得 I=
代入解得,电热器的只数n1=2只
(2)要使电源输出功率最大,须使外电阻等于内阻,由此可得电热器的总电阻
R′=r-(R1+R2)=1Ω
所以有n2=40只.
答:(1)当接通2只电热器时,实际使用的电热器都能正常工作;(2)当接通40只电热器时,发电机输出功率最大.
如图所示是测定两个电源电动势和内阻实验中得到的电流和路端电压图线,则应有( )
正确答案
解析
解:A、在该U-I图线中,纵轴截距表示电动势,斜率的绝对值表示内阻.可知E1=E2,r1>r2.电压的总功率P=EI,可知当I1=I2时,两电源的总功率相等.故A正确.
B、当I1=I2时,从图象可以看出,外电压不等,而外电阻等于外电压除以电流,所以外电阻不等.故B错误.
C、电源的输出功率P=UI,当U1=U2时,I1<I2,所以电源1的输出功率小于电源2的输出功率.故C正确.
D、当U1=U2时,E1=E2,所以U1内=U2内,根据P内=,r1>r2.所以电源1内部消耗的电功率小于电源2内部消耗的电功率.故D错误.
故选:AC.
在如图所示的电路中,电源电压不变,当电键S闭合时灯L正常发光,其功率为100W,当电键S断开时,电阻R上消耗的功率为9W.已知灯L的电阻RL>R,且不计RL、R随温度的变化,则RL:R=______;S断开时灯L的实际功率为______W.
正确答案
9:1
81
解析
解:设RL与R阻值之比为n,则RL=nR,电压为u
S闭合:100=-----------①
S断开:9=----②
由①②式求得n=9 则 ---③
断开时灯的实际功率为pL,电阻的功率为p; 因是串联关系则
=
则PL=9P=81W
故答案为:9:1 81W
如图所示为东风牌大卡车的远光大灯电路中的蓄电池总功率随电流变化的图象,已知蓄电池瞬间短路的电流为30A.则该蓄电池的电动势为______V,内阻为______Ω.
正确答案
12
0.4
解析
解:根据图象可知,该蓄电池的电动势E==12 V
根据闭合电路的欧姆定律,该蓄电池的内阻为
故答案为:12;0.4
一台电动机的线圈电阻为2Ω,接在220V电源上正常工作时,通过电动机的电流为10A.求:
(1)这台电动机消耗的电功率.
(2)电动机线圈消耗的热功率和电动机的输出功率.
(3)电动机的效率.
正确答案
解析
解:(1)电动机消耗的电功率为:P=UI=220×10=2200W;
(2)电动机转子的输出功率为:=2200-100×2=2000W
(3)线圈上产生的热量为:Q=I2Rt=(10)2×2×60s=12000J;
(4)电动机的效率为:η==
%=90.9%.
答:(1)这台电动机消耗的电功率2200W;
(2)电动机转子的输出功率2000;
(3)每分钟电动机产生的热量12000J;
(4)电动机的效率90.9%.
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