- 恒定电流
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如图所示,电路中电阻R1:R2:R3=2:6:3,当电路中有电流通过时,电阻中的电流之比I1:I2:I3=______,电功率之比P1:P2:P3=______.
正确答案
3:3:8
3:9:32
解析
解:R1和R2串联,则I1:I2:=1:1,
R1和R2串联后与R3并联,并联电路电压相等,则I1:I3==
,
所以电阻中的电流之比I1:I2:I3=3:3:8,
根据P=I2R可知,P1:P2:P3=32×2:32×6:82×3=3:9:32
故答案为:3:3:8;3:9:32.
如图所示,电源电动势E=14V,内电阻r=1Ω,电灯规格为“2V 4W”,电动机线圈的电阻为R0=O.5Ω,当可变电阻R=1Ω时,电灯和电动机都正常工作,求:
(1)电动机的额定功率;
(2)电动机输出的机械功率;
(3)整个闭合电路工作lmin消耗的电能;
(4)整个闭合电路工作lmin放出的焦耳热.
正确答案
解析
解:(1)由于电灯正常发光,根据P=UI解得:I==2A
电压U内=Ir=2V
可变电阻两端电压UR=IR=2V
故电动机两端电压UD=E-U内-UL-UR=8V
电动机的额定功率P=IUD=16W
(2)电动机电枢生热功率(损耗)为P损=I2R=2W
故电动机输出的机械功率是P机=P-P损=14W.
(3)整个电路1分钟消耗的电能为W=IEt=1680J
(4)放出的焦耳热Q=W-P机t=1680-14×60=840J
答:(1)电动机的额定功率为16W;
(2)电动机输出的机械功率为14W;
(3)整个闭合电路工作lmin消耗的电能为1680J;
(4)整个闭合电路工作lmin放出的焦耳热为840J.
家用电饭锅有两种工作状态,一是锅内水烧开前的加热状态,一是水烧开后的保温状态,其电路如图所示.R1是一电阻,R2是加热用的电阻丝,则电饭锅( )
正确答案
解析
解:S闭合时电阻R1被短路,R2的功率P1=;S断开时,电阻R1、R2串联,R2的功率P2=
=
,显然P1>P2.所以S闭合时为加热状态,S断开时为保温状态.
故选C
一台电动机,额定电压是220伏,内阻为1Ω,在正常工作时通过的电流为5安,则这台电动机在10秒内电流所做的功为______J;10秒内产生的焦耳热为______J.
正确答案
1.1×104
250
解析
解:电动机正常运转时的电压为220V,通过的电流为5A,
工作10s消耗的电能:
W=UIt=220V×5A×10s=1.1×104J,
电流产生的热量:
Q=I2Rt=(5A)2×1Ω×10s=250J.
故答案为:1.1×104;250
如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为可变电阻,电源的电动势为E、内电阻为r,则以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、根据P=I2R1可知,当R2=0时,电路的总电流最大,所以此时R1获得最大功率,故A错误,B正确;
C、根据“电源的内电阻和外电阻相等的时候,电源的输出功率最大”可知,当把R1和电源看做一个整体时,即把电源的内阻看做R1+r,当R2=R1+r时,电源的输出功率最大,即R2上获得最大功率,故C正确;
D、当电源的内电阻和外电阻相等的时候,电源的输出功率最大;由于不知道电阻R1、R2、r的具体大小,故无法判断电源的输出功率何时最大;故D错误;
故选:BC.
某同学在实验中将一直流动机接到6V的直流电源上,闭合开关,发现电动机不转,立即断开开关.为查出原因,他将电动机、电流表、阻值为5Ω的电阻串联后接到原来的电源上,闭合开关后,电动机并没有转动,这时电流表读数为1A,检查发现电动机的轴被卡住了.排除故障后,将电动机重新接到6V的直流电源上带动负载转动,测得电动机做机械功的功率为5W,求此时通过电动机线圈的电流为多大?
正确答案
解析
解:设电动机线圈电阻为R1,5Ω的电阻为R2,
则检查故障时:R1+R2==
=6Ω ①
电动机线圈阻值R1=6Ω-R2=6Ω-5Ω=1Ω ②
设电动机转动时通过线圈的电流为I2,则 ③
代入数据解得I2=1A(I2=5A舍去)
答:此时通过电动机线圈的电流为1A.
如图所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到该电源上,则( )
正确答案
解析
解:A、电源的效率η==
,则知电源的效率与路端电压成正比,R1接在电源上时路端电压大,效率较高,故A正确B错误.
C、由两图线的交点读出,R1接在电源上时电压U1=0.75U0,通过R1的电流 I1=0.25I0,则电源的输出功率P1=U1I1=
R2接在电源上时U2=0.5U0,I2=0.5I0,电源的输出输出功率P2=U2I2=,则R2接在电源上时,电源的输出功率较大,故C错误D正确.
故选:AD
对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是( )
①P=I2R ②P= ③P=UI ④P=
.
正确答案
解析
解:①公式P=I2R计算热功率;非纯电阻电路中,电功率大于热功率,所以该公式不适用于任何用电器.故①错误.
②非纯电阻电路中,欧姆定律不适用,I<,故公式P≠
,即不能求解热功率,也不能求解电功率;故②错误;
③电功公式W=UIt,电功率P=,适用于一切电路,故③正确;
④公式P=是功率的定义公式,适用于一切电器,故④正确;故A正确.
故选:A.
下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容.根据表中的信息,可计算出该电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为( )
正确答案
解析
解:电热水壶的电压为220V,功率为1500W,
所以以额定功率工作时的电流为I==
A=6.82A,所以C正确.
故选C.
某建筑工地用一直流电动机提升重物的装置,如图所示,重物的质量m=50kg,电源提供给电动机的电压为U=110V,不计各种摩擦,当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时,电路中的电流强度I=5.0A,g=10m/s2.求:
(1)电动机线圈的电阻是多大?
(2)1min内电动机线圈产生的热量是多少?
(3)该电动机的效率是多少?
正确答案
解析
解:(1)电动机的输入功率P=UI,
电动机的输出功率P1=mgv,
电动机发热功率P2=I2r
而P2=P-P1,即I2r=UI-mgv
代入数据解得:r=4Ω;
(2)1min内电动机线圈产生的热量Q=I2rt=52×4×60J=6000J;
(3)电动机的效率
答:(1)电动机线圈的电阻是为4Ω;
(2)1min内电动机线圈产生的热量是6000J;
(3)该电动机的效率是82%.
在如图所示的电路中,定值电阻R的阻值为10Ω,电动机的线圈电阻值为2Ω,a、b端加有44V的恒定电压,电压表(不计其电阻对电路的影响)的示数为24V.由此可知( )
正确答案
解析
解:A、通过电动机的电流等于通过R的电流,为:I==
A=2A.故A错误B正确.
C、电动机消耗的总功率we:P=UI=24×2=48W.故C正确.
D、电动机的输出功率we:P出=UI-I2r=48-4×2W=40W.故D正确.
故选:BCD.
如图所示,是某直流电动机提升重物的装置.当电动机的工作电压U=110V时,电动机稳定地向上匀速提升重物,电路中的电流I=5A.电动机线圈的电阻R=4Ω.
(1)求电动机线圈产生焦耳热的功率P热;
(2)求电动机消耗的电功率P;
(3)求电动机输出的机械功率P机;
(4)若提升的重物重力G=360N,求重物运动的速度大小v.
正确答案
解析
解:(1)由P=I2R求出电动机线圈产生焦耳热的功率P热=I2R=52×4W=100W
(2)电动机的耗电功率P电=UI=110V×5A=550W;
(3)电动机的机械功率P机械=UI-I2R=550W-100W=450W;
(4)根据P机=Gv,可求出重物运动的速度大小v=
答:(1)求电动机线圈产生焦耳热的功率P热为100W;
(2)求电动机消耗的电功率P为550W;
(3)求电动机输出的机械功率P机为450W;
(4)若提升的重物重力G=360N,求重物运动的速度大小v为1.25m/s.
三个阻值相同的电阻,如图所示连接后接入电路,已知三个电阻的额定功率都是20W,则A、B间电路允许消耗的最大功率是( )
正确答案
解析
解:由电路图可知,两电阻并联后与第三个电阻并联.
假设额定电流为I,则电路中的电流最大值为I,则P额=I2R=20W;
由于并联电路中各支路两端的电压相等,且三电阻的阻值相等,故根据欧姆定律可知,通过两电阻的电流均为:
I′=,
则AB间允许消耗的最大功率:
P总=I2R+(I′)2R+(I′)2R=I2R+()2R+(
)2R=
P额=
×20W=30W.
故选:B.
一只白炽灯标有“220V,100W”的字样,(1)它在正常发光时的电阻多大?(2)当实际电压为55V时,灯泡的实际功率怎样?
正确答案
解析
解:(1)灯上标有“220V 100W”字样,表示灯泡的额定电压U额=220V,额定功率P额=100W,
∵P=,
灯泡正常发光时的实际功率等于其额定功率,为100W;
∴这只灯泡正常发光时的电阻:
R==484Ω;
根据上式可知,电压的平方与电功率成正比,因此当电压为55V时,
即为电压变为原来的,则电功率变为原来的
,
则灯泡的实际功率为P=
答:(1)它在正常发光时的电阻为484Ω;
(2)当实际电压为55V时,灯泡的实际功率为30.25W.
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方______比,跟导体的电阻及通电时间成______比.
正确答案
正
正
解析
解:由焦耳定律可知,电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比;
故答案为:正;正.
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