- 恒定电流
- 共18115题
为了侧定一个玩具上用的电动机的机械功率,把电池组、滑动变阻器、电压表、电流表、电键接成如图所示电路,实验时先捏住电动机的机轴使它不转动,将滑动变阻器调成R′,当电压表示数为2V时,电流表示数为1.6A.放开机轴,将滑动变阻器调成R时,电动机正常工作,此时电压表和电流表的示数分别为4V和1.2A.求:
(1)电动机正常工作时的机械功率;
(2)电动机正常工作时的效率.
正确答案
解析
解:(1)电动机的内阻为:r=
电动机的总功率P=U2I2=1.2×4W=4.8W
电动机内阻消耗的功率
电动机的机械功率P2=4,8-1.8W=3W
(2)η=%=62.5%
答:(1)电动机正常工作时的机械功率3W
(2)电动机正常工作时的效率62.5%
一个直流电动机的线圈内阻为R,测得电动机工作时,电压为U,电流为I,下述说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电动机的总功率为P=UI,由于是非纯电阻电路,故I,故P≠
,故A错误;
B、电动机的发热功率,根据焦耳定律,P热=I2R.故B正确.
C、电动机的输出功率P出=P-P热=UI-I2R.故C正确.
D、因为P>P热,即UI>I2R,U>IR,欧姆定律不适用.故UI≠I2R≠,故D错误.
故选:BC.
如图(甲)所示,在材质均匀的圆形薄电阻片上,挖出一个偏心小圆孔.在彼此垂直的直径AB和CD两端引出四个电极A、B、C、D.先后分别将A、B或C、D接在电压恒为U的电路上,如图(乙)和图(丙)所示.比较两种接法中电阻片的热功率大小,应有( )
正确答案
解析
解:将A、B接入电路时:电阻RAB相当于上半部分电阻和下半部分电阻并联;将C、D接入电路时,电阻RCD相当于左半部分电阻和右半部分电阻并联;
由于R左>R上=R下>R右
故RAB>RCD.
根据公式P=,接在CD两端电阻片热功率大;
故选:C.
小明家的配电板上安装的是“220V 10A”的电能表.如果他家里已有1台100W的电视机、5盏40W的日光灯,一只800W的热水壶在使用.
(1)计算此时电表的工作电流,
(2)试计算并判断,此时还能否再使用一只1000W的电磁炉?
正确答案
解析
解:(1)小明正常工作的家用电器的总功率为:
P总=(100+5×40+800)W=1100 W
I==5(A)
(2)再使用一只1000W的电磁炉后,P总′=(1100+1000)W=2100W,则
I
所以还可以使用.
答:(1)此时电表的工作电流为5A;
(2)此时还能再使用一只1000W的电磁炉.
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、电动机多消耗的电能转变成内能和物体的动能,根据功能关系得知电动机多做的功大于mv2.故A错误.
B、根据动能定理得:摩擦力对物体做功大小为mv2.在物体匀加速运动的过程中,由于传送带的位移大于物体的位移,则传送带克服摩擦力做的功大于摩擦力对物体做功,所以传送带克服摩擦力做的功大于
mv2.故B错误.
C、电动机增加了对物体的摩擦力,增加的功率为μmgv.故C正确.
D、物体匀加速运动的加速度大小为a==μg,时间为t=
=
,则物体相对于传动带的位移大小为△x=vt-
vt=
,所以物体在传送带上的划痕长为
.故D错误.
故选:C
直流电路电源内电阻为r,如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中( )
正确答案
解析
解:由电路图可知,当滑动变阻滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路总电阻变大,电源电动势不变,由闭合电路的欧姆定律可知,电路总电流I变小;
A、电源电动势E不变,电流I变小,电源总功率P=EI一定减小,故A正确;
B、总电流减小,则电流表示数减小,外电阻增大,路端电压增大,则电压表的示数增大,故B错误;
C、电源内阻r不变,电流I减小,源的热功率PQ=I2r减小,故C正确;
D、当滑动变阻器阻值与电源内阻相等时,电源输出功率最大,由于不知道最初滑动变阻器接入电路的阻值与电源内阻间的关系,因此无法判断电源输出功率如何变化,故D错误;
故选:AC.
电源电压U恒为12V,灯L标有“6V,1A”的字样,R1=3Ω.
(1)当电键S断开时,灯L恰好正常发光,则灯L消耗电功率多大?此时R2接入电路的电阻有多少?
(2)R2保持不变,当电键S闭合后,灯L消耗的电功率又是多少?
(3)电键S闭合后,若仍要灯L正常发光,则R2应该调到多少?
正确答案
解析
解:(1)当电键S断开时,灯泡和R2串联,灯L恰好正常发光,功率为额定功率,电压为额定电压,
则PL=ULIL=6W,
R2两端的电压
U2=U-UL=12-6=6V,
则Ω
(2)当电键S闭合后,灯泡和R1并联再与R2串联,
灯泡的电阻=6Ω,
则总电阻R==
Ω
则总电流I=,
所以R2两端的电压U′2=R2I=6×1.5=9V,
则灯泡两端的电压U′L=U-U′2=12-9=3V
所以灯L消耗的电功率PL′=;
(3)电键S闭合后,若仍要灯L正常发光,则并联部分电压为6V,则
通过R1的电流,
则通过R2的电流I2=I1+IL=1+2=3A,
根据欧姆定律的:Ω.
答:(1)当电键S断开时,灯L恰好正常发光,则灯L消耗电功率为6W,此时R2接入电路的电阻有6Ω;
(2)R2保持不变,当电键S闭合后,灯L消耗的电功率是1.5W;
(3)电键S闭合后,若仍要灯L正常发光,则R2应该调到2Ω.
如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机.P是一个质量为m的重物,将重物用细绳拴在电动机的轴上.闭合开关S,重物P以速度v匀速上升,这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V,重物P上升的速度v=1.50m/s.已知电动机损失的能量全部转化为电动机线圈的电热,重物的质量m=30kg.(g取10m/s2)
求:(1)电动机的功率P电;
(2)电动机的输出功率P电;
(3)电动机线圈的电阻t.
正确答案
解析
解:(1)电动机消耗功率:
P电=UI=110×5=550W
(2)电动机损失的能量全部转化为电动机线圈的热量,电动机的输出功率即为绳子拉力对重力做功功率,即:
P出=PT
因为是匀速运动,有:
T=mg
可知:
PT=mgv=30×10×1.5=450W
则:P出=mgv=450W
(3)由能量守恒定律可知:
P电=P出+P热
又P热=I2r
由以上两式可得:
r=4Ω
答:(1)电动机消耗的电功率P电为550W;
(2)电动机的输出功率P出为450W;
(3)电动机线圈的电阻r为4Ω.
如图所示的电路中,电源的输出电压恒为U,电动机M线圈电阻与电炉L的电阻相同,电动机正常工作,在相同的时间内,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、电动机M与电炉L串联,电流相等,电阻相等,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同的时间内,电炉放出的热量与电动机放出的热量相等.故A正确.
B、C设电动机M线圈电阻与电炉L的电阻均为R,电路中电流为I,根据欧姆定律得:电炉两端的电压UL=IR,电动机是非纯电阻电路,其电压UM>IR,则有UM>UL,所以电炉两端电压小于电动机两端电压.故B正确,C错误.
D、电动机消耗的功率PM=UMI,电炉消耗的功率PL=ULI,UM>UL,则PM>UL,即电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率.故D错误.
故选AB
若将标称值分别为“100W、100Ω”R1和“200W、200Ω”R2的电阻串联,求:
(1)该支路允许通过的最大电流多大?
(2)该支路允许消耗的最大功率多大?
正确答案
解析
解:由P=I2R可得,
电阻额定电流:
I1==
=1A,
I2==
=1A,
两电阻串联时,电路允许通过的最大电流I=1A,
该支路允许消耗的总功率P=100+200=300W;
答:(1)允许通过的最大电流为1A;(2)允许消耗的最大功率为300W.
如图所示电路中,当滑动变阻器 R的滑动触头向右滑动时,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:根据闭合电路欧姆定律,外电压为:U=E-Ir;
故电源的输出功率为:P=UI=(E-Ir)I=EI-I2r;
当I=时,输出功率有最大值
;
此时R=,即当R=r时,电源的输出功率最大;
由于题目中没有说明R的初始值与内阻r的关系,故无法判断R上消耗的功率的变化情况,即R上消耗的功率可能减小、增加、先增加后减小;
故AB错误,CD正确;
故选CD.
某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V,当吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103kg的集装箱时,测得电动机的电流为20A,g取10m/s2.则( )
正确答案
解析
解:电动机的输入功率为:P=UI=380×20W=7.6×l03W ①
电动机的输出功率为:P出=mgv=5.7×103×10×0.1W=5.7×103W ②
电动机发热功率为 P热=I2R ③
由P=P出+P热
得:UI=mgv+I2R
代入解得:电动机的内阻 R=4.75Ω
设电动机的输出电压为U出,则有:U出I=P出,
得:U出==
V=285V.
电动机的效率为:η=×100% ③
联立①②可得:η=75%.故ABD正确,C错误.
故选:ABD.
(2015秋•攀枝花期末)两根完全相同的金属裸导线,如果把其中一拫均匀拉长到原来的两倍,把另一根对折,然后将它们并联接入某电路中,电流对它们做功的功率之比为( )
正确答案
解析
解:两根完全相同的金属裸导线,如果把其中一根均匀拉长到原来的两倍,把另一根对折后绞合起来,长度比为4:1,体积不变,则横截面积比1:4,根据电阻定律R=得电阻之比为16:1;
将它们并联接入某电路中,电压相等,故P=∝
,故:
故选:A
在如图所示的电路中,定值电阻的阻值为10Ω,电动机M的线圈电阻值为2Ω,a,b两端加有44V的恒定电压,理想电压表的示数24V,由此可知( )
正确答案
解析
解:A、通过电动机的电流为:.故A正确.
B、电动机消耗的功率为:P=UI=24×2W=48W.故B错误.
C、电动机线圈在1分钟内产生的热量为:Q=I2rt=4×2×60J=480J.故C正确.
D、电动机的输出功率为:.故D正确.
故选:ACD.
一台电动机的额定功率为P,额定电压为U,电动机线圈的电阻r,电动机正常工作时电流为______,电动机的输出功率为______.
正确答案
P-
解析
解:根据功率公式P=UI可得电动机工作电流为:I=;
电动机的输出功率为:P出=P-I2r=P-;
故答案为:,P-
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