- 恒定电流
- 共18115题
如图所示,电源内阻r=4Ω,R1=2Ω,R2=6Ω,灯L上标有“3V、1.5W”的字样,当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时,电流表示数为1A,灯L恰能正常发光.
(1)求电源的电动势;
(2)求当P移到最左端时,电流表的示数;
(3)当滑动变阻器的Pb段电阻多大时,电源的输出功率最大?最大值多大?
正确答案
解析
解:(1)电源的电动势E=UL+IR1+Ir=3+1×2+1×4=9 V
(2)当P移到最左端时,由闭合电路欧姆定律,
I==1.5A
(3)分析知:当外阻等于内阻即滑动阻器的Pb段电阻为3Ω时,电源的输出功率最大,且最大值为=
W
答:(1)电源的电动势为6V;(2)当P移到最左端时,电流表的示数为2A.
(3)当滑动阻器的Pb段电阻为3Ω时,电源的输出功率最大,且最大值为W
电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器,他们一般具有加热和保温功能,其工作原理大致相同.如图为某种电热式电器的简化电路图,主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S.
(1)当自动开关S闭合和断开时,用电器分别处于什么状态?
(2)用电器由照明电路供电(U=220V),设加热时用电器的电功率为400W,保温时用电器的电功率为40W,求R1、R2为多大?
正确答案
解析
解:(1)S闭合,电流较大,处于加热状态;S断开,电流较小,处于保温状态
(2)由电功率公式得
P1=…③
P2=…④
联立③④得R1=121Ω
R2=1089Ω
答:(1)当自动开关S闭合时处于加热状态,断开时,处于保温状态;(2)R1的阻值为121Ω,R2的阻值为1089Ω;
如图所示,图线a是某一电池的伏安特性曲线,图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线.求:
(1)图线可知电池的内阻和定值电阻的阻值各为多少?
(2)现有4只这种规格的定值电阻,可任意选取其中的若干只进行组合,作为该电池的外电路,则所组成的这些外电路中,电源输出功率最大是多少?
正确答案
解析
解:(1)由图线a知:蓄电池组的电动势为:E=20V
由图线a知:蓄电池组的短路电流为10A;
故内电阻:r=;
根据数学知识知这只定值电阻接在该电池组上时电路中电流为:I=2.5A,电压为:U=15V
故这只定值电阻的阻值为:R==
=6Ω
(2)当外电阻等于电源的内阻时,输出功率最大,则有输出功率的最大值为:
Pm==
W=50W
答:(1)电池的内阻为2Ω,定值电阻的阻值为6Ω;
(2)电源输出功率最大是50W.
随着我国人民生活水平的不断提高,家庭中使用的电器越来越多.下列电器中主要利用电流的热效应工作的是( )
正确答案
解析
解:电风扇、洗衣机和电视机工作时,主要是电能转化为机械能.不符合题意.
电饭煲工作时,电能转化为内能.符合题意.
故选:B.
有一台电风扇标有“220V 55W”,若风扇的电动机线圈电阻为0.4Ω,当电风扇正常工作时,电源供给的电功率为______W,电动机的发热功率为______W.
正确答案
55
0.025
解析
解:正常工作时,电功率即为铭牌上标注的额定功率55W.
此时通过风扇的电流为:A
风扇电动机的发热功率为:W
故答案为:55,0.025
如图所示电路,R1=0.1Ω,P1=10W,I2=0.1A,电流表内阻R3=100Ω,则A、B间总电流强度为______A,电路中消耗总功率为______W,如将AB作为改装后的电流表,其量程扩大了______倍.
正确答案
10.11
10.11
1011
解析
解:由P=I2R可知,流过R1的电流为:I1==10A;
并联部分电压为:U=I1R1=10×0.1=1V;
则流过电流表的电流为:I3==0.01A
总电流为:I=I1+I2+I3=10+1+0.01=10.11A;
由P=UI=1×10.11=10.11W;
则量程是原来的=1011倍;
故答案为:10.11,10.11,1011
如图示,电源电动势E=10V,内阻r=0.5Ω,标有“8V、16W”的灯泡L恰好能正常发光,电动机
绕线的电阻R0=1Ω,求:
(1)流过电动机的电流是多大
(2)电动机的输出功率.
正确答案
解析
解:依据题意可知
(1)由题可知,电路中路端电压为U=8V,电路中的总电流为:I==
A=4A
“8V、16W”的灯泡L恰好能正常发光,则电灯泡的电流为:I1==
=2A;
通过电动机的电流IM=I-IL=4-2=2A
2)电动机的热功率:P热= R0=22×1W=4W
电动机的输出功率:P出=UIM-P热=8×2W-4W=12W;
答:(1)流过电动机的电流是2A.
(2)电动机的输出功率是12W.
如图所示,已知R1=5Ω,R2=6Ω,电动势为6V,内阻1Ω,则开关S闭合后,(电流表和电压表均为理想电表)
求:①电流表的读数为多少?
②电压表的读数为多少?
③电阻R2上的电压U2多大?
④电阻R1上消耗的电功率多大?
正确答案
解析
解:①电流表的读数 I==
=0.5A
②电压表的读数 U=E-Ir=6V-0.5V=5.5V
③电阻R2上的电压U2=I R2=0.5×6V=3V
④电阻R1上消耗的电功率P1=I2R1=0.52×5W=1.25W
答:①电流表的读数0.5A ②电压表的读数5.5V;③电阻R2上的电压U2为3V;④电阻R1上消耗的电功率1.25W.
把标有“6V,6W”的L1灯和标有“6V,3W”的L2灯串联,接在6V的电源上,则( )
正确答案
解析
解:标有“6V,6W”的L1灯和标有“6V,3W”,根据公式P=,L1灯的电阻小于L2灯的电阻;
两个灯泡串联时,再根据P=I2R,L1比L2功率小,故L1比L2暗,但两个等都没有达到额定功率;
故ABD错误,C正确;
故选:C.
(2015秋•嘉峪关校级期末)图中电源电动势E=10V,内电阻r=0.5Ω.将一盏额定电压为8V,额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光,通电100min问:
(1)电源提供的能量是多少?
(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少?
(3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少?
(4)电动机的效率为多少?
正确答案
解析
解:(1)由题意可知,电路的路端电压U=8V,则内电压U内=E-U=10V-8V=2V;
电路中电流I==4A;
故电源提供的能量W=EIt=10×4×100×60J=2.4×105J;
(2)电流对灯丝做功W灯=Pt=16×100×60J=9.6×104J;
灯泡中的电流I灯=;
由并联电路的规律可知,通过电动机的电流I机=I-I灯=4A-2A=2A;
电流对电动机所做的功W=UI机t=8×2×6000J=9.6×104J;
(3)灯丝为纯电阻故灯丝产生的热量等于电流所做的功,故Q=W灯=9.6×104J;
而电动机线圈产生的热量Q机=I机2R机t=22×0.5×6000J=1.2×104J;
(4)电动机的效率η=×100%=
×100%=87.5%.
答:(1)电源提供的能量是2.4×105J; (2)电流对灯泡做的功为9.6×104J,对电动机所做的功是9.6×104J;(3)电动机的线圈产生的热量是1.2×104J; (4)电动机的效率是87.5%.
一台电风扇,内阻为10Ω,接上220V的电压后正常运转,此时它消耗的电功率是66W,求:
(1)通过电动机的电流是多少?
(2)该电风扇转化为机械能的功率是多少?
(3)如接上220V电源后,扇叶被卡住不能转动(没有被烧坏前),该电风扇消耗的电功率是多少?
正确答案
解析
解:(1)由P=UI
得:I═=0.3A
(2)发热功率P热=I2R
P出=P-P热
可得:P出=65.1w
(3)风扇被卡住就变成了纯电阻电路
P1==4840w
答:(1)通过电动机的电流是0.3A
(2)该电风扇转化为机械能的功率是65.1W
(3)如接上220V电源后,扇叶被卡住不能转动,该电风扇消耗的电功率是4840w
饮水机是一种常见的家用电器,某市场上常见的“华裕”牌饮水机,其工作电路可简化为如图所示的电路,其中S是一温度控制开关,当水温升高到一定温度时,它会自动切换,使饮水机处于保温状态;R0是饮水机加热管的电阻,R是与加热管串联的电阻.下表是从其说明书中摘录的一些技术数据.(不考虑R0、R的电阻受温度变化的影响,表中的功率均指加热管的功率)
用你学过的物理知识推理、说明开关S闭合时,饮水机是处于加热状态,还是处于保温状态?______,R的阻值为______ 欧姆.
正确答案
加热
352
解析
解:(1)根据电功率公式P=可知,当电源电压不变时电阻越小功率越大.
电源电压不变,当S断开时,R与R0串联;
当S闭合时,只有R0接入在电源上,电路中的电阻变小,总功率变大,因而开关S闭合时是加热状态.
(2)R0==
=88Ω,
由于P保温=I保温2R0
得:I保温==
=0.5A,
UR0=I保温R0=0.5A×88Ω=44V,
UR=U-UR0=220V-44V=176V,
得:R==
=352Ω.
故答案为:加热;352.
(2015秋•临安市校级期中)一辆电瓶车,质量为500kg,由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24V的电压,当电瓶车在水平地面上以0.8m/s的速度匀速行驶时,通过电动机的电流为5A,设车所受的阻力是车重的0.02倍(g=10m/s2),则此电动机的热功率和内阻分别是( )
正确答案
解析
解:电瓶车匀速运动,故:F=f=0.02mg
所以汽车的机械功率为:P机=Fv=0.02mgv=0.02×500×10×0.8=80W
电机总功率为:P=UI=24×5W=120W
电机热功率为:P内=I2r=25r
电机输出功率等于电瓶车的机械功率,即P出=P机=80W
根据能量守恒定律P=P内+P出
即120=25r+80
解得:r=1.6Ω
P内=40W;
故BC正确,AD错误;
故选:BC.
如图所示,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为某小灯泡D1的U-I图线的一部分,用该电源和小灯泡D1组成闭合电路时,灯泡D1恰好能正常发光,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由图读出电源的电动势为 E=4V,图线A的斜率大小表示电源的内阻,则 r=Ω=0.5Ω,故A错误;
B、灯泡与电源连接时,A、B两图线的交点表示灯泡的工作状态,则知其电压U=3V,I=2A,则灯泡D1的额定电压为3V,功率为=UI=6W,故B正确.
C、把灯泡D1换成“3V,20W”的灯泡D2,由P=知:灯泡D2的正常工作时的电阻为 R2=
=
=0.45Ω
灯泡D1的电阻为R1==
Ω=1.5Ω,则知灯泡D2的电阻更接近电源的内阻,电源的输出功率将变大,故C错误;
D、小灯泡是纯电阻,欧姆定律是适用的,小灯泡的U-I图线之所以是一条曲线,是因为小灯泡电阻随温度的变化发生改变,故D错误;
故选:B
把6个相同的电灯接成如图(甲)、(乙)所示两电路,通过调节供电电压与变阻器R1、R2的阻值,使两组电灯均能正常发光,并且两电路消耗的总电功率也相同,则R1、R2大小满足( )
正确答案
解析
解:设每个灯泡正常发光时,其电流为I,则图(甲)中总电流为3I,图(乙)总电流为I;
两组电灯均能正常发光,并且两电路消耗的总电功率也相同,故R1、R2功率相同;
根据P=I2R,有:
=1:9;
故R2=9R1;
故选:A.
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