- 恒定电流
- 共18115题
为了测量玩具遥控汽车的额定功率,某同学用天平测出其质量为0.6kg,小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量,如图所示,主要实验步骤有:
A.给小车尾部系一条长纸带,纸带通过打点计时器;
B.接通打点计时器(电源频率为50Hz),使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度,继续运行一段时间后关闭小车发动机,使其由地面向前滑行直至停下;
C.处理纸带上打下的点迹.
(1)由纸带知遥控汽车的最大速度为______;汽车滑行时的加速度为______.
(2)汽车滑行的阻力为______;动摩擦因数为______,额定功率为______.(g取10m/s2,计算结果保留三位有效数字)
正确答案
1.00m/s
-1.73m/s2
1.04N
0.173
1.04W
解析
解:(1)汽车的最大速度为vm==
=1.00m/s
纸带上最后6段对应汽车做关闭发动机做减速运动,加速度为a==
m/s2=-1.73m/s2
(2)根据牛顿第二定律得
f=ma=0.6×(-1.73)N≈-1.04N,动摩擦因数为=
=0.173
当汽车匀速运动时,牵引力与阻力大小相等,即有F=f
则汽车的额定功率为P=Fvm=fvm=1.04×1W=1.04W
故答案为:
(1)1.00m/s,-1.73m/s2(2)1.04N,0.173,1.04W.
(2015秋•龙湾区校级期中)在如图所示的U-I图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路,由图象可知下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,当I=0时,U=E,由读出电源的电动势E=3V,内阻等于图线的斜率大小,
则r=Ω=0.5Ω.故A正确.
B、根据欧姆定律得:电阻R的阻值R==1Ω,故B正确
C、两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态,由图读出电压U=2V,电流I=2A,则电源的输出功率为P出=UI=4W.故C正确.
D、电源的效率η==66.7%.故D错误.
本题选错误的,故选:D
下列数据中,符合生活实际的是( )
正确答案
解析
解:A、两个鸡蛋的重力大约1N,故一个鸡蛋的质量大约50克,故A正确;
B、人正常步行的速度大约1m/s,故B错误;
C、人体正常体温平均在36~37℃之间(腋窝),超出这个范围就是发热,38℃以下是低热,39℃以上是高热; 故C错误;
D、家中电视机的功率大约100W,故D错误;
故选A.
一台电风扇,内阻为20Ω,接上220V电压后,消耗功率为66W,问:
(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少?
(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率是多少?转化为机械能的功率是多少?电动机的效率是多少?
正确答案
解析
解:(1)由P=UI可得电流为:I==0.3A;
(2)线圈电阻发热功率为:PQ=I2r=0.32×20=1.8w;
机械功率为:P机=P-PQ=66-1.8=64.2W;
效率为机械功率与总功率之比为:η==97.3%.
答:(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是0.3A;
(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率是1.8W,转化为机械能的功率是64.2W,电动机的效率是97.3%.
有一直流电动机的内阻为4.4Ω,它和一盏标有“110V 60W”的灯泡串联后接在电压恒为220V的电路两端,灯泡正常发光,则电动机的发热功率为______W,电动机的输出功率为______W.
正确答案
1.3
58.7
解析
解:由于灯泡正常发光,所以电动机的电压为220-110=110V,
由于电动机和灯泡串联,它们的电流相等,所以I==
A,
所以电动机的输入功率为P=UI=110×=60W,
电动机的发热功率为P热=I2r=()2×4.4=1.3W,
则电动机的输出功率为P出=P-P热=60-1.3=58.7W
故答案为:1.3;58.7
在如图所示的电路中,圈①、②处可以接小灯泡、电压表(为理想电表).电源电动势ε、内阻r保持不变,定值电阻R1=R2=R3=R4=r,小灯电阻RL=r,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:若①接电压表,②接小灯泡,由电路图可知,电路为R3与R4串联后与灯泡及R2并联,再与R1串联,电路中的总电阻为r;
而若将①接小灯泡,②接电压表,灯泡与R3并联,再由R4串联后与R2并联,最后与R1串联;此时电路中的总电阻为r;
A、当电阻最小时,电路中电流最大,故电源总功率最大,故A正确;
B、当内外电阻相等时,输出功率最大,而外阻越接近内阻,输出功率越大,故当①接电压表,②接小灯泡时,输出功率最大,故B错误;
C、而外电阻越大,电源的输出电压越大,故①接小灯泡,②接电压表,路端电压较大,故C正确;
D、而路端电压越大,电源的效率越高,故D错误;
故选:AC.
(2010秋•茂名校级期末)家用白炽灯的灯丝由钨丝制成,当灯丝烧断后脱落一段,又将剩余灯丝搭接上重新使用,若灯泡功率原为60W,观察搭接起来的灯丝,长度变短,则现在灯泡的功率可能是( )
正确答案
解析
解:灯丝长度变短,由电阻定律知,灯丝的电阻变小,而灯泡的电压不变,根据功率公式P=分析知,灯泡的功率增大,所以现在灯泡的功率大于60W,可能是80W和100W.
故选:CD
(2015秋•琼海校级期末)电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内的水烧干以前的加热状态,另一种是水烧干后的保温状态.如图是电饭锅的电路图,R1是一个电阻,R2是加热用的电阻丝.
(1)自动开关S接通和断开时,电饭锅分别处于哪种状态?说明理由
(2)要使R2在保温状态下的功率是加热状态的一半,R1:R2应该是多大?
正确答案
解析
解:(1)在纯电阻电路中,由电功率公式P=可以知道,S接通时,R1被短路,电阻丝R2的功率最大,电饭锅处于加热状态;
S断开时,电路电阻变大,R2上的电压减小,电功率变小,电饭锅处于保温状态.
(2)P=UI=
P′=U′I′=,P′=
解得:
R1:R2=(-1):1
答:(1)自动开关S接通,电饭锅处于加热状态;自动开关S断开时,电饭锅处于保温状态;
(2)要使R2在保温状态下的功率是加热状态的一半,R1:R2应该是(-1):1.
有一个内阻为0.5Ω的直流电动机,把它与标有“6V、12W”的灯泡串联后接入电动势为15V,内阻为1.5Ω的电源两端,如图所示,闭合开关后灯泡正常发光.
求:(1)电动机两端的电压.
(2)该电动机的效率.
正确答案
解析
解:(1)对灯:I==
A=2A
对电源:U内=Ir=2×1.5V=3V
对电动机:Um=E-U-Um=6V
(2)电动机的输出功率为 P出=UmI-I2Rm=10W
电动机的效率 η==83.3%
答:
(1)电动机两端的电压是6V.
(2)该电动机的效率是83.3%.
炎热的夏天,小明在卧室里整晚使用额定电压为220V、制冷时工作电流为7.4A的空调,空调温度设定在28℃,小圆整晚使用“220V、65W”的电风扇,则空调消耗的电能约是电风扇消耗电能的( )
正确答案
解析
解:空调的功率为:P空=UI=220×7.4W=1628W
已知电风扇的功率为:P扇=65W
则得:n==
≈25
由于空调恒温,所以一旦达到设定温度就会以低功率运行,所以n略小于25,约20,故C正确.
故选:C.
一台电动机,额定电压是220V,线圈电阻是0.4Ω,在额定电压下通过的电流是50A,求:在额定电压下电动机的电功率是多少?热功率是多少?
正确答案
解析
解:电动机的电功率:
P总=UI=220V×50A=11000W
线圈消耗的功率:
P热=I2R=(50A)2×0.4Ω=1000W
答:在额定电压下,输给电动机的功率11000W,线圈的发热功率1000W.
电阻R1接在恒定电压上,通过2C电量时消耗的电能为50J,则电阻R2接在同一恒定电压上,通过2C电量时消耗的电能是( )
正确答案
解析
解:消耗的电能W=qU
电量相同,电压相同,故消耗的电能相同,仍然等于50J
故选:C.
如图所示,用输出电压为1.4V,输出电流为100mA的充电器对内阻为2Ω的镍-氢手机电池充电.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、充电器输出的电功率为:UI=1.4V×0.1A=0.14W,故A正确;
B、C、D、充电器输出的电功率为:UI=1.4V×0.1A=0.14W;
充电时,电池消耗的热功率为:I2R=0.12×2=0.02W;
故充电功率为0.12W;
故B错误,C正确,D正确;
故选:ACD.
某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,则电动机的线圈电阻为( )(取g=10m/s2).
正确答案
解析
解:(1)在时间t内电流通过直流电动机做功(消耗电能):
W电=UIt,
在时间t内得到的机械能:
W机=mgh=mgvt,
在时间t内,在电动机线圈的电阻转化的内能:
W内=I2Rt,
由题知,W电=W机+W内,UIt=mgvt+I2Rt,
则UI=mgv+I2R,
即:110V×5A=50kg×10N/kg×0.9m/s+(5A)2R
解得:R=4Ω;
故选:A
如图所示的电路,L1、L2和L3为三个相同的灯泡,灯泡电阻大于电源内阻,当变阻器R的滑片P向左移动时,下列说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当变阻器R的滑片P向左移动时,R减小,外电路总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,干路电流I增大,则L1灯变亮.根据串联电路的特点可知,并联部分的电压减小,L2灯变暗.由于干路电流增大,而通过L2的电流减小,则通过L3的电流增大,L3灯变亮.故A正确.
B、由上分析得知,通过L2的电流减小,通过L3的电流增大,而干路电流增大,则L2灯中电流变化值小于L3灯中电流变化值.故B正确.
C、由题,灯泡电阻大于电源内阻,当变阻器R的滑片P向左移动时,外电路总电阻减小,则知电源输出功率增大.故C正确.
D、电源的供电效率η==
,外电阻R减小,η减小,故D错误.
本题选不正确的,故选:D.
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