- 恒定电流
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求“220V 40W”的灯泡,在110V电压下的功率.
正确答案
解析
解:已知灯泡的额定电压是220V,额定功率是40W,
灯泡的电阻值:
R==1210Ω;
灯泡的实际功率:
P==10W.
答:“220V 40W”的灯泡,在110V电压下的功率为10W.
如图所示,电源电压为E=14V,电源内阻r=1.0Ω,小灯泡L标有“4V 8W”,电动机的线圈电阻rM=1.0Ω,当变阻器调到1.0Ω时,小灯泡与电动机均正常工作,求:
(1)小灯泡正常工作电流;
(2)变阻器此时两端电压;
(3)电动机的输入功率;
(4)电动机的输出功率.
正确答案
解析
解:小灯泡正常工作;
则有:I==
=2A;
变阻器两端的电压UR=IR=2×1=2V;
电动机的输入功率P=I(E-U1-Ir-UR)=2×(14-4-2-2)=12W;
电动机的输出功率P出=P-I2rM=12-4=8W;
答:(1)小灯泡正常工作电流为2A;
(2)变阻器此时两端电压为2V;
(3)电动机的输入功率为12W;
(4)电动机的输出功率为8W.
航模兴趣小组设计出一架迷你遥控直升飞机,由电动机提供动力,工作电压为9V,当电动机提供一个恒定升力F=12N时,飞机以5m/s的速度匀速上升,通过电动机的电流为20A,设飞机飞行时所受的空气阻力大小不变,电机部件间的摩擦不计.求:
(1)电机的功率是多少?
(2)电机的电阻是多少?
正确答案
解析
解:(1)电机的功率P=UI=9×20 W=180W
(2)电动机输出的机械功率P输出=Fv=12×5 W=60W
电动机内阻消耗的功率PQ=P-P输出=120W
由PQ=I2R得
=
=0.3Ω
答:(1)电机的功率是180W;
(2)电机的电阻是0.3Ω.
一只规格“220V 1000W”的电炉,求:
(1)正常工作时的电流;
(2)电炉的电阻.
正确答案
解析
解:①有P=UI得:
I==
A=
A=4.5A,
②有P=可得:
R==
=48.4Ω
答:①通过电炉丝的电流为4.5A.
②电炉丝的电阻是48.4Ω.
下表为某家用电热水器的技术参数表:
如图所示是它的电路原理图,设R1、R2、R3电阻值不受温度影响,S为挡位开关,使用时接入家庭照明电路中.
(1)在电路原理图中的S接哪一挡(“1”、“2”或“3”)时为高温挡?
(2)根据表中所给的数据计算出电路中R3的电阻值.
(3)求出表中后两种型号的电热水器,分别均在高温挡且通电相同时间后,两水箱中水的温度升高之比(不计热耗损,水箱中装满水且水未沸腾).
正确答案
解析
解:(1)根据P=可知,高温档时,电路中的电阻最小,故接“1”为高温挡;
(2)接“1”挡时热水器的功率为2.2KW,则
R1==
=22Ω
接“2”挡时热水器的功率为1.0KW,则
R1+R2==
=48.4Ω
接“3”挡时热水器的功率为0.5KW,则
R1+R2+R3==
=96.8Ω
所以R3=48.4Ω
(3)由题意有:
Pt=Cm△t
而m=ρV
所以△t=
故△t1:△t2=V2:V1=6:5
答:(1)在电路原理图中的S接1挡时为高温挡;
(2)电路中R3的电阻值为48.4Ω.
(3)两水箱中水的温度升高之比为6:5.
直流电动机的线圈电阻为R,正常工作时,电动机两端的电压为U,通过的电流强度为I,工作时间为t,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电动机正常工作时,其电路是非纯电阻电路,欧姆定律不成立,求线圈产生的热量不能用.故A错误.
B、根据焦耳定律得,电动机线圈产生的热量为Q=I2Rt.故B正确.
C、电动机两端的电压为U,通过的电流强度为I,工作时间为t,则电功为W=UIt,电动机消耗的电能为W=UIt.故C正确.
D、由能量转化和守恒定律得,电动机输出的机械能E机=W-Q=UIt-I2Rt.故D错误.
故选BC
微型吸尘器的直流电动机内阻一定,当加上0.2V的电压时,通过的电流为0.2A,此时电动机不转.当加在电动机两端的电压为2.0V时,电流为0.8A,这时电动机正常工作,则此时吸尘器的工作效率η为多少?
正确答案
解析
解:当电机不转时,由欧姆定律得,电机的电阻为R==1Ω.当电机正常工作时,电机输出的功率为P出=UI-I2R=2×0.8-0.82×1=0.96(W),电机总功率为P总=UI=1.6W,所以吸尘器的效率为η=
×100%=60%
答:吸尘器的效率为60%.
图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、解答:根据I-U图象知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R1:R2=1:3.故A正确.
B、把R1拉长到原来的3倍长后,横截面积减小为原来的,根据电阻定律公式R=
,电阻增加为9倍,变为R2的3倍,故B错误;
C、串联电路电流相等,所以将R1与R2串联后接于电源上,电流比I1:I2=1:1;又由于R1:R2=1:3.
根据P=UI=I2R,功率之比为1:3,故C正确.
D、并联电路,电压相等,电流比等于电阻之反比,所以将R1与R2并联后接于电源上,电流比I1:I2=3:1.
根据公式P=UI,功率之比为3:1,故D正确.
故选:ACD.
有一电动势为30V、内电阻为1Ω的电源,将它和一盏额定电压为6V、额定功率为12W的小灯泡及一台线圈电阻为2Ω的电动机串联在电压为30V的电路中,小灯泡恰好正常发光,求:
(1)电动机的热功率.
(2)电动机的输出功率.
正确答案
解析
解:(1)小灯泡刚好正常发光,故电路中的电流为:I==
A=2A;
发热功率Pr=I2r=22×2=8W;
(2)根据闭合电路欧姆定律,电动机两端的电压:U=E-IR-UL=30-2×1-6=22V;
电动机的总功率P总=UI=22×2=44W;
电动机输出的功率为:P出=UI-I2r=22×2-22×2=36W;
答:
(1)电动机的热功率为4W;
(2)电动机的输出功率为36W.
如图所示,某十字路口有一交通指挥灯,内有红绿黄三盏灯,每盏灯额定功率40W,额定电压220V,现保证每盏灯发光时都能正常发光,且每次只是一盏灯亮,则该指挥灯连续工作5小时,每盏的电阻为______Ω,共耗电______度.
正确答案
1210
0.2
解析
解:根据P=,得到
;
该指挥灯连续工作5小时,共耗电W=Pt=40W×5h=200W•h=0.2kW•h=0.2度;
故答案为:1210,0.2.
如图,电源的电动势和内阻分别为E、r,在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中,下列各物理量变化情况为 ( )
正确答案
解析
解:
A、在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中,变阻器并联总电阻先增大后减小,根据闭合电路欧姆定律分析可知,电路中总电流I先减小后增大,则电流表的读数先减小后增大,故A错误.
B、电流表的读数先减小后增大,故R0的功率P=I2R0先减小后增大.故B正确.
C、路端电压先增大后减小,则电压表的读数先增大后减小.由于电源的内阻与外电阻的关系未知,无法判断电源输出功率如何变化.可能先减小后增大,也可能先增大后减小,故C正确.
D、电流表的读数先减小后增大,电压表的读数先增大后减小,电压表与电流表读数的比值一定先增大后减小,故D错误
故选:BC.
有一电风扇标有“220V 55W”,若电风扇的电动机线圈电阻为8Ω,当它正常工作时.
(1)电源供给的电功率是多少瓦?
(2)电动机的发热功率是多少瓦?
(3)转化为风的电功率是多少瓦?
正确答案
解析
解:(1)电风扇标有“220V 55W”,当它正常工作时,电风扇消耗的电功率即为电源供给的电功率.
则有:P=55W;
(2)因电动机线圈电阻为8Ω,
则电动机的发热功率是P热=I2r==
(3)转化为风的电功率等于电风扇消耗的电功率减去电动机发热功率
即为P风=P-P热=55W-0.5W=54.5W
答:(1)电源供给的电功率是55W;
(2)电动机的发热功率是0.5W;
(3)转化为风的电功率是54.5W.
一块手机电池的背面印有如图所示的一些参数,另外在手机使用说明书上还查到了部分参数:通话时功率0.6W、待机时间100h等,如果数据是真实的,则该电池最多能供通话的时间是( )
正确答案
解析
解:由图中所提供的电池的容量为“3.6V,500mA•h”,
则通话时间t=
故选:A
如图,质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电动机多做的功转化成了物体的动能和内能,物体在这个过程中获得动能就是mv2;
设物体的运动时间为t,物体位移为:;传送带的位移为vt;故相对位移为
vt;
对物体,根据动能定理,有:f=
mv2;
对系统,内能为:Q=f(vt-)=
mv2;
所以电动机多做的功一定为mv2,所以A正确.
B、在运动的过程中只有摩擦力对物体做功,由动能定理可知,摩擦力对物体做的功等于物体动能的变化,即为mv2,所以B正确.
C、传送带克服摩擦力做的功就为电动机多做的功,所以由A的分析可知,为mv2,故C错误.
D、电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率,大小为fv=μmgv,所以D正确.
故选ABD.
小李新买了一个电热水壶,其铭牌上的电器参数如表中所示,问:
(1)该电热水壶正常工作时的电压u是多少?正常工作时的电流I是多少?(结果保留一位小数)
(2)若该电热水壶正常工作烧开一壶水用时t=300s.需消耗的电能W是多少?
正确答案
解析
解:(1)由表中数据可知,电热水壶的电压为220V,功率为1500W,则由P=UI可知,电流I==
=6.8A;
(2)烧开水的时间t=300s=h;
烧开一壶水需要的电能W=Pt=1.5Kw×h=1.25Kw•h;
答:(1)该电热水壶正常工作时的电压u是220V;正常工作时的电流I是6.8A;
(2)若该电热水壶正常工作烧开一壶水用时t=300s.需消耗的电能W是1.25KWh.
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