- 电功
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电压瞬时值u=311sin100πt(V)的交变电流加在标有“220V,100W”的白炽灯泡上,用电流表测出的电流是______A,经过______个周期电流做功为10J.
正确答案
0.45
5
解析
解:初级所加交流电压为u=311sin314t V,故输入电压的最大值为311V,电压的有效值为:
U==220V,所以灯泡正常发光,电流强度I=
,
根据W=Pt得:
t=,
周期T=,则n=
故答案为:0.45,5
小明有“110V,25W”和“110V,60W”的灯泡各一只,可是家用的电源电压是220V.采用如下图所示的连接方式接入220V的电源上,两灯均能正常发光且最省电的方案是( )
正确答案
解析
解:根据公式P=可知,“110V,25W”的灯泡的电阻RA=484Ω,“110V,60W”灯泡的电阻RB=201.7Ω.
A、图是灯泡A和灯泡B并联后又与电阻R串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡A与灯泡B并联后和电阻R的阻值相等;由公式 得灯泡A和灯泡B并联后的电阻R≈142.4Ω,故A图的总电阻为R总=2R=2×142.4Ω=284.8Ω;
B、图是灯泡A、灯泡B和电阻串联,然后接到220V的电源上,根据串联电路的分压特点可知两灯泡两端的电压都小于110V,所以不能正常工作,故B不正确;
C、图是灯泡B和电阻R并联后又和灯泡A串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡B与电阻R并联后和灯泡A的电阻相等;但并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻,所以此电路中灯泡A和灯泡B也不能正常工作,故C不正确;
D、图是灯泡A和电阻R并联后又和灯泡B串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡A与电阻R并联后和灯泡B的电阻相等;串联电路,电阻越串越大;可以使灯泡A和灯泡B正常工作;所以R总=2RB=2×201.7Ω=403.4Ω.
根据公式P=可知,电路电阻越大.消耗的功率就越小,比较A图和D图,都能使灯正常发光,但是D图的总电阻大,消耗的功率最小,是最佳方案.
故选:D.
下列关于电功率P电=UI和电热功率P热=I2R的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、P=I2R由焦耳定律推导出来看,适用于任何电路计算热功率;故A错误,B正确.
C、P=IU适用于任何电路计算电功率,C正确.
D、非纯电阻电路中,电热功率P热=I2R,D错误.
故选:BC
某同学设计了如图(a)所示电路研究电源输出功率变化情况.电源E电动势、内电阻恒定,R1为滑动变阻器,R2、R3为定值电阻,A、V为理想电表.
(1)若滑动片P由a滑至b时A示数一直变小,则R1和R2大小的关系是______.
(2)若R1=6Ω,R2=12Ω,电源内电阻r=6Ω,当滑动片P由a滑至b时,电源E的输出功率P随外电路总电阻R的变化关系如图(b)所示(Ra与Rb分别代表划片P在a端与b端时对应的电路的外电阻值),则R3的阻值应该选择______
A.2Ω B.4Ω C.6Ω D.8Ω
正确答案
R1≤R2
B
解析
解:(1)A示数I=,欲使滑动片P由a滑至b时A示数一直变小,须使R并一直变大,因为两电阻之和一定时,当二者相等时并联电阻最大,所以要求R1≤R2.
(2)从图b知,当R外=6Ω时,电源E的输出功率P最大,即电源内阻为6Ω,而R1和R2部分的电阻变化范围是0~4Ω,因此R3的阻值必须大于2Ω小于6Ω.所以A、C、D错误,只能选B.
故答案为:(1)R1≤R2;(2)B
如图所示,要使电阻R1消耗的功率最大,应该把电阻R2的阻值调节到( )
正确答案
解析
解:由题,电阻R1是定值电阻,电阻保持不变,根据功率公式P=I2R分析得知,当I最大时,R1消耗的功率最大.由闭合电路欧姆定律得到,此时R2=0.
故选:D
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