- 电功
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如图所示,电源内电阻为r,定值电阻R0的阻值等于r,滑动变阻器R的最大阻值是5r.变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、当内电阻和外电阻相等时,电源的输出功率最大,由于R0=r,故当滑动变阻器的为零的时候,电源输出功率最大,变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中,外电阻减小,所以电源的输出功率在增加,故A错误.
B、变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中,外电阻减小,由可知电源消耗的总功率逐渐变大,故B正确.
C、把定值电阻R0和电源看成一个整体,此时大电源的内电阻为2r,此时的滑动变阻器就相当于外电路,由于滑动变阻器的最大阻值是5r,所以此时外电阻在减小,电源的输出功率先增大后减小,即滑动变阻器消耗的功率先增大后减小,故C正确.
D、由可知外电阻减小,总电流增大,P=I2r可得电源内部消耗的功率变大,故D正确.
故选:BCD
如图所示的U~I图线中,Ⅰ是电源的路端电压随电流变化的图线,Ⅱ是某电阻两端的电压随电流变化的图线,当该电源向该电阻供电时,电阻上消耗的功率和电源的效率分别为( )
正确答案
解析
解:由图象可知,电阻的阻值的大小为:R==
Ω=1Ω,电源的电动势的大小为3V,
直线I的斜率表示电源的内阻的大小,所以有:r=Ω=
Ω,
电阻上消耗的功率为:PR=I2R=•R=
×1=4W,
电源的效率为:η==
=
=
×100%=66.7%,故A、B、C错误;D正确.
故选D.
一交流电路如图甲所示,电阻R=10Ω.交流电源输出的电压u随时间t变化的图线如图乙所示,闭合开关S后( )
正确答案
解析
解:A、电流表的示数为电流的有效值,所以电流表的示数为I==
A=1A,所以A错误;
B、电阻R消耗的电功率P=I2R=12×10W=10W,所以B错误;
C、由图象可知,交流电的周期为2×10-2s,所以电路中电流的频率为f==50Hz,所以C错误;
D、电路中电压瞬时值的表达式为e=10sin100πtV,电阻的大小为10Ω,所以电流瞬时值的表达式为i=
sin100πtA,所以D正确.
故选:D.
当前,多种代用燃料汽车为主要内容的“绿色汽车”工程在全球范围内展开:
(1)有一电动汽车,电动机工作时的部分电路图如图所示,当电动机正常工作时,电流表、电压表的示数分别是20A和110V,电动机的输出功率为2kw.求电动机的线圈电阻.
(2)1996年清华大学和香港大学的学生合作研制太阳能汽车.汽车上的太阳能电池接受太阳光能的面板面积为S=8m2,正对太阳时能产生U=120V的电压,并对车上的电动机提供I=10A的电流,用此做电源开动第(1)问中电动汽车,太阳光照射到电池板单位面积上的辐射功率P0=1Kw/m2,已知电动机的效率η=80%,在水平路面行驶时车受到的阻力f=150N.那么,这辆实验车在该路面上行驶的最大速率为多少?它所用的太阳能电池板的效率为多大?
正确答案
解析
解:
(1)根据能量转化和守恒定律得
UI=P出+I2r
得到r=
代入解得 r=0.5Ω
(2)由题,电动机的效率为η=80%,当实验车在水平路面上匀速行驶时,速度最大,此时牵引力等于阻力,则有
UIη=Fvm,又f=F
综合得到vm=6.4m/s
所用的太阳能电池板的效率为η′=×100%=15%
答:
(1)电动机的线圈电阻是0.5Ω.
(2)这辆实验车在该路面上行驶的最大速率为6.4m/s,它所用的太阳能电池板的效率为15%.
下列电器中不是利用电流热效应的是( )
正确答案
解析
解:电水壶、电饭锅、保险丝、电熨斗都是利用电流热效应原理;而电冰箱、电风扇不是利用电流的热效应.
故选:A
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