- 恒定电流
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如图所示,R1=8Ω、R2=2Ω、R3=4Ω通以电流,则各个电阻电压之比U1:U2:U3=______,各电阻电流强度之比I1:I2:I3=______,功率之比P1:P2:P3=______.
正确答案
6:1:!
3:2:1
18:2:1
解析
解:R2与R3的并联值为:R23=,
U2=U3,
,
则:U1:U2:U3=6:1:1
由并联关系:,
又I1=I2+I3.
则:I1:I2:I3=3:2:1
由P=UI,则P1:P2:P3=U1I1:U2I2:U3I3=18:2:1
故答案为:6:1:1,3:2:1,18:2:1
如图所示,电源电动势为E=30V,内阻为r=1Ω,直流电动机
线圈电阻R=2Ω,若理想电流表
的读数为2A,则电动机两端的电压为______v;电动机输出功率为______W.
正确答案
28
48
解析
解:电动机两端的电压 UM=E-Ir=30-2×1V=28V;
电动机的总功率 P总=UMI=28×2W=56W;
电动机线圈热功率 P热=I2R=22×2W=8W,
电动机的输出功率 P输=P总-P热=56W-8W=48W;
故答案为:28;48
如图所示三个电阻的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为8W,6W,4W,则此电路允许消耗的最大功率是( )
正确答案
解析
解:由于三个电阻的阻值相同,根据P=I2R,可得电阻的电流的大小为I=,
所以8W的电阻的电流最大为,
6W的电阻的电流最大为,
4W的电阻的电流最大为,
由于4W的电阻和6W的电阻并联,之后和8W的电阻串联,所以经过8W的电阻的电流是另外两个的电流的和,
由于+
>
,所以8W的电阻最先达到最大功率,
由于三个电阻的阻值相同,所以并联部分的电阻的大小为R,
并联部分的总的电流与8W的电阻的电流相同,根据P=I2R可知,并联部分的总功率为8W的电阻功率的一半,即为4W,
所以电路允许消耗的最大功率是8W+4W=12W,所以D正确.
故选D.
如图为学校自备发电机在停电时为教学楼教室输电的示意图,发电机输出电压恒为220V,发电机到教学楼的输电线电阻用图中r等效替代.若使用中,在原来工作着的日光灯的基础上再增加教室开灯的盏数,则( )
正确答案
解析
解:A、增加教室开灯的盏数,即并联灯泡,总电阻减小,总电流增大,故A错误;
B、根据欧姆定律可知,输电线上消耗的电压变大,则日光灯两端电压变小,亮度变暗,故B错误;
C、发电机的输出功率P=UI,电压不变,电流变大,输出功率变大,故C错误;
D、电流电大,输电线电阻不变,根据P可知,输电过程中的损失功率将增大,故D正确.
故选:D
(2015秋•济宁期末)如图所示为电阻R1、R2的I-U图线,现将R1、R2并联后接到电源上,R1消耗的电功率是9W,则R2消耗的电功率是( )
正确答案
解析
解:I-U图象的斜率等于电阻的倒数,则:
R1==8Ω
R2==12Ω
R1、R2并联后接到电源上时,它们的电压相等,据功率公式P=,
它们消耗的电功率之比与阻值成反比,则:P2=9×=6W
故选:A
(2015秋•余姚市期末)电动玩具汽车的直流电动机电阻一定,当加上0.3V电压时,通过的电流为0.3A,此时电动机没有转动.当加上3V电压时,电流为1A,这时候电动机正常工作.则( )
正确答案
解析
解:A、当加上0.3V电压时电动机不转动,利用欧姆定律得,故A错误;
B、当加上3V电压时,消耗的电能一部分发热,一部分转化为了机械能.
消耗的电功率为:P=IU=1×3=3W,发热功率P热=I2R=12×1=1W,故BC错误;
D、根据能量关系,产生的机械功率为:P机=P-P热=3-1=2W,故D正确.
故选:D
一个正常发光的灯泡,两端的电压是36V,通过的电流是2A,这时灯泡的电阻是多大?它消耗的电功率是多少?
正确答案
解析
解:根据欧姆定律,电阻R==
Ω=18Ω
消耗的功率:P=UI=36×2W=72W.
答:这时灯泡的电阻是18Ω,它消耗的电功率为72W.
锂电池因能量高、环保、无污染而广泛使用在手机等电子产品中.现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的内阻为r,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、充电时,电能转化为化学能和热能,根据能量守恒定律,有:UI=I2r+P化,故电能转化为化学能的功率 P化=UI-I2r,故A错误;
B、充电器消耗的电功率为:P=UI,故B正确;
C、电池产生的热功率为P热=I2r,故C正确;
D、充电器的充电效率为:η=×100%=
×100%,故D错误.
故选:BC.
规格为“220V 72W”的电风扇,线圈电阻为55Ω,接上220V电压.求:
(1)电风扇工作时的热功率;
(2)每分钟有多少电能转化为机械能;
(3)如果扇叶被卡住不能转动,电动机消耗的功率.
正确答案
解析
解:(1)通过电阻的电流为:,
则电风扇工作时的热功率为:=5.89W
(2)机械功率为:P机=P电风扇-P热=72-5.89=66.11W,
则每分钟转化为机械能的电能为:Q=P机t=66.11×60=3966.6J
(3)当扇叶被卡住后,通过电阻的电流为:
I′==4A
电动机消耗的功率为:P=I′2r=16×55=880W
答:(1)电风扇工作时的热功率为5.89W;
(2)每分钟有3966.6J的电能转化为机械能;
(3)如果扇叶被卡住不能转动,电动机消耗的功率为880W.
有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A.求:
(1)电动机正常工作时的输出功率及电动机的效率;
(2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率,并说明电动机为什么不能卡塞.(提示:电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器)
正确答案
解析
解:(1)当电机不转时,由欧姆定律得到,电机的内阻,
当电机正常工作时,输出功率P出=UI-I2r=2W-0.5W=1.5W;
效率η==
=75%;
(2)电动机的转子突然被卡住时,此时相当于纯电阻,发热功率为 .
电机卡塞时比正常工作时放出大量的热,电机易烧杯;
答:(1)电动机正常工作时的输出功率是1.5W;效率为75%;(2)在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是8W.说明电机卡塞时比正常工作时放出大量的热,电机易烧杯.
小张同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标纸上,如图中的 a、b、c所示,则下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电源消耗的总功率的计算公式PE=EI∝I,故A正确;
B、PR=PE-Pr=EI-I2r,应为开口向下的曲线,故c表示输出功率,故BD错误;
C、当I=3A时,PR=0.说明外电路短路,根据P=EI,得到E==3V;r=
=1Ω;故C正确;
故选:AC.
如图所示,已知电源电动势为20V,内阻r=0.5Ω,固定电阻R=3Ω,电路中标有“3V 6W”的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机,电容为C=3μF的电容器接在电动机的两端.闭合开关K,电动机和灯泡恰好都正常工作.求:
(1)电路中的电流强度.
(2)电容器的带电量.
(3)电动机输出的机械功率.
(4)电源的总功率.
正确答案
解析
解:(1)灯泡恰好都正常工作,故电路中的电流强度:
I==
=2A
(2)根据闭合电路欧姆定律,电容器的电压:
U=E-I(r+R)-UL=20-2×(0.5+3)-3=10V
电容器的带电量:
Q=CU=3×10-6F×10V=3×10-5C
(3)电动机输出的机械功率:
P=UI-I2r′=10×2-22×0.5=18W
(4)电源的总功率:
P=EI=20V×2A=40W
答:(1)电路中的电流强度为2A.
(2)电容器的带电量为3×10-5C.
(3)电动机输出的机械功率18W.
(4)电源的总功率为40W.
一台洗衣机的铭牌如表所示:
请根据表中的技术参数解答下列问题:
(1)该洗衣机正常工作的电压为多少?
(2)该洗衣机在正常洗涤4小时,消耗的电能是多少千瓦时?
正确答案
解析
解:(1)根据铭牌看额定电压,即为正常工作电压,220V;
(2)根据W=Pt知消耗电能为:
W=300×4=1200W•h=1.2KW•H.
答:(1)该洗衣机正常工作的电压为220V
(2)该洗衣机在正常洗涤4小时,消耗的电能是1.2KW•H.
电动自行车具有低噪声、无废气、无油污的优点,而且它的能源利用率也很高.下表列出了某品牌电动自行车的主要技术数据.一质量M=70Kg的人骑此电动自行车在额定状态下6m/s的速度行使,取g=10m/s2,不计电动车自身机械损耗,则此时( )
正确答案
解析
解:A、B电动机的输入功率P入=UI=36×3.5W=126W,故A正确,B错误.
C、D电动车速度最大时,牵引力F与阻力Ff大小相等,由P出=Ffvmax得
Ff==
N=18.3N,故C正确,D错误;
故选AC.
随着社会的进步,电冰箱已经成为现代家庭不可或缺的家用电器,下表是某品牌电冰箱的铭牌.请认真阅读铭牌上的信息,并结合平时的生活经验回答下列问题:
(1)小明认为,耗电量应当等于输入总功率与一天的时间的乘积,但计算后却发现,差异很大.这是为什么?
(2)电冰箱上标示的耗电量为0.58kW•h/24h.但是在炎热的夏季当电冰箱内装满食物后,小明利用电能表测量的结果大约是该耗电量的1.5倍,其可能原因是什么?
(3)若某电冰箱的耗电量按铭牌上标注的耗电量的1.5倍计算,该电冰箱一天要工作多长时间?
正确答案
解析
解:(1)电冰箱是间歇工作的,只有当冷冻室内的实际温度高于设定温度是,电冰箱的压缩机才开始工作;
(2)电冰箱上标示的耗电量为常温下电冰箱内不放任何物体,且不开电冰箱门的情况下测得的,而在实际应用过程中,真实的耗电量会更大一些.
(3)该电冰箱真实的耗电量:W=1.5×0.58kW•h=0.87kW•h,
因为P=
所以该电冰箱一天要工作的时间:t=≈8.3h.
答:(1)电冰箱是间歇工作的,只有当冷冻室内的实际温度高于设定温度是,电冰箱的压缩机才开始工作;
(2)电冰箱上标示的耗电量为常温下电冰箱内不放任何物体,且不开电冰箱门的情况下测得的,而在实际应用过程中,真实的耗电量会更大一些.
(3)该电冰箱一天要工作8.3个小时.
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