- 恒定电流
- 共18115题
一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表
质量为M=70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶,设阻力f恒为车和人总重的0.02倍,取g=10m/s2.则此车电动机在额定电压下正常工作的效率为______.仅在电动机以额定功率提供动力的情况下,当车速为v=1.0m/s时,人骑车的加速度大小为______.
正确答案
85.7%
1.0m/s2;
解析
解:由表可知,电动机的额定电压为U0=40V、额定电流I0=3.5A,所以电动机正常工作时输入功率为:P入=U0I0=140W
又因电动机的输出功率为:P出=120W,
所以电动机的效率为:η==
=85.7%
设车的质量为m,则车行驶时所受阻力为:f=k(M+m)g=0.02×1000=20N
当车速为:v=2.0m/s时,牵引力为:F==120N
设此时车的加速度大小为a,根据牛顿第二定律为:F-f=(M+m)a
解得:a=1.0m/s2
故答案为:85.7%;1.0m/s2.
有人在调试电路时,用一个“100kΩ,W”的电阻和一个“300kΩ,
W”的电阻串联,作为400kΩ的电阻使用,此时两只串联电阻允许耗散的最大功率为( )
正确答案
解析
解:由P=I2R可知,流过两电阻的电流I1==
=0.001A;
I2==
=0.00065A;
则串联时的最大电流约为0.00065A;此时300KΩ的电阻达到额定值,100Ω电阻消耗的功率为其功率的;则有:
最大功率Pm=I22(R1+R2)=+
=
W
故选:C.
在电动势为6V,内电阻为2Ω的电源的两极,接有定值电阻R1=1Ω与最大值R2为5Ω的变阻器组成串联电路,当变阻器的阻值由最大值向较小值滑动的过程中,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电源消耗的电功率:P=EI=,当R2的阻值由最大值向较小值滑动的过程中,P变大,故A正确;
B、电源输出的电功率:P出=UI=(E-Ir)I=EI-I2r==
≤3W(当
,即R2=3Ω时取“=”),故当变阻器的阻值由最大值向较小值滑动的过程中,电源输出的电功率先变大后变小,故B错误;
C、电源的供电效率:η==
,当变阻器的阻值由最大值向较小值滑动的过程中,效率变低,故C错误;
D、定值电阻的电功率:P1=,故当变阻器的阻值由最大值向较小值滑动的过程中,电功率变大,故D正确;
故选AD.
一台直流电动机的额定电压为U=110V,电枢线圈的电阻R=0.5Ω,正常工作时通过的电流I=20A,电动机正常工作时的总功率为______W,线圈的发热功率为______W,电动机做机械功的功率为______W.
正确答案
2200
200
2000
解析
解:直流电动机的额定电压为U=110V,正常工作时通过的电流I=20A,电动机正常工作时的总功率为:P=UI=110×20=2200W;
热功率:W
根据功能关系:P机械=P-P热=2200-200=2000W
故答案为:2200,200,2000
如图所示是某型号电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成.已知电吹风的额定电压为220V,吹冷风时的功率为120W,吹热风时的功率为1000W.关于该电吹风,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若S1、S2闭合,电热丝接入,则此时电阻丝发热,电吹风冷出的是热风;故A错误;
B、电机和电阻并联,当吹热风时,电阻消耗的功率为P=P热-P冷=1000W-120W=880W,由P=,可知R=
=
Ω=55Ω,故B正确;
C、电动机工作时输出的功率为吹冷风时的功率,故只有120W,故C错误;
D、当吹热风时,电动机消耗的电功率仍为120W;故每秒钟消耗的电能为120J;故D正确.
故选:BD.
如图所示,直线A为电源的U-I图线,直线B为电阻R的U-I图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电路的总功率分别是( )
正确答案
解析
解:由图可知,E=6V,U=4V,I=4A,则
电源输出功率为:P=UI=16W,
电源总功率是:P=EI=24W.
故选C
如图所示的电路中,电源的电动势E=12V,内阻r=0.5,将一盏规格“8V,16W”的灯泡与一个线圈电阻R=0.5Ω的直流电动机并联后与电源相连,灯泡刚好正常发光,通电100min.问在此过程中:
(1)电源提供的能量;
(2)电流对灯泡和电动机所做的功各为多少?
(3)电动机的效率是多少?
正确答案
解析
解:(1)由题意可知,电路的路端电压U=8V,则内电压U内=E-U=12V-8V=4V;
电路中电流I==8A;
故电源提供的能量W=UIt=12×8×100×60J=5.76×105J;
(2)电流对灯丝做功W灯=Pt=16×100×60J=9.6×104J;
灯泡中的电流I灯==2A;
由并联电路的规律可知,通过电动机的电流I机=I-I灯=8A-2A=6A;
电流对电动机所做的功W=UI机t=8×6×6000J=2.88×105J;
(3)灯丝为纯电阻故灯丝产生的热量等于电流所做的功,故Q=W灯=9.6×104J;
而电动机线圈产生的热量Q机=I机2R机t=62×0.5×6000J=1.08×105J;
电动机的效率η=×100%=
×100%=62.5%.
答:(1)电源提供的能量是5.76×105J; (2)电流对灯泡做的功为电流对灯泡,电流对电动机做功是2.88×105J;(3)电动机的效率是62.5%.
一台电扇的额定电压220V,正常工作时的电流是0.8A,若它的线圈电阻是2.5Ω,求这台电扇的:
(1)输入功率;
(2)发热功率;
(3)工作效率.
正确答案
解析
解:(1)输入功率P=UI=220×0.8(W)=176(W)
(2)发热功率P热=I2R=0.82×2.5(W)=1.6(W)
(3)工作效率η=•100%=99%
答:这台电扇的输入功率为176W,发热功率为1.6W,工作效率为99%.
利用电动机通过如图所示的电路提升重物,已知电源电动势E=6V,电源内阻r=1Ω,电阻R=3Ω,重物质量m=0.10kg,当将重物固定时,电压表的示数为5V,当重物不固定,且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时,电压表的示数为5.5V,求:
(1)电动机线圈的电阻R1
(2)电动机以稳定的速度匀速提升重物时,消耗的电功率
(3)电动机以稳定的速度匀速提升重物时,输出的电功率
(4)重物匀速上升时的速度大小(不计摩擦,g取10m/s2).
正确答案
解析
解:(1)由题,电源电动势E=6V,电源内阻r=1Ω,当将重物固定时,电压表的示数为5V,则根据闭合电路欧姆定律得电路中电流为:
I==
A
电动机的电阻为:
RM==
Ω=2Ω
(2)当重物匀速上升时,电压表的示数为:U=5.5V,
电路中电流为:I′==0.5A
电动机两端的电压为:UM=E-I′(R+r)=6-0.5×(3+1)V=4V
消耗的电功率为:P=UI=4×0.5=2W;
(3)输出的电功率P出=P-I2r=2-0.25×2=1.5W;
(4)根据能量转化和守恒定律得:
UMI′=mgv+I′2R
代入解得:v=1.5m/s
答:(1)电动机线圈的电阻R1 为2Ω
(2)电动机以稳定的速度匀速提升重物时,消耗的电功率为2W;
(3)电动机以稳定的速度匀速提升重物时,输出的电功率为1.5W.
(4)重物匀速上升时的速度大小为1.5m/s.
电路如图(甲)所示,定值电阻R=1Ω,电源的路端电压U随电流I的变化图线如图(乙)所示.闭合电键S,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:由图(乙)所示的U-I图线知,电源的电动为:E=4V,内电阻为:r==
=1Ω
电路中的电流:=
=2A
路端电压为:U=IR=2×2=4V
则电源的总功率P=EI=4×2=8W;
内电阻上消耗的功率P内=I2r=4×1=4W;
定值电阻消耗的功率PR=I2R=4×1=4W;
定值电阻两端的电压UR=IR=2×1=2V;
故A正确,BCD错误;
故选:A.
如图甲所示,当开关S接a时,移动滑动变阻器的滑片P,根据测出的电流、电压值,画出了定值电阻R0的U-I图象;当开关S接b时,同样根据测出的电流、电压值,画出了灯泡L的U-I图象,如图乙所示.
(1)求定值电阻R0的阻值;
(2)将R0与灯L串连接在6V的电源两端时,求灯丝的实际电阻值;
(3)将R0与灯L并连接入电路并调节电源电压,当 R0消耗的电功率为4.9W时,灯L恰好正常发光,求灯L的额定电功率.
正确答案
解析
解:(1)由图象可知:当U0=2V时,I0=0.2A(利用其它数据也可)
∴=
=10Ω
(2)分析图象可知:此时UL=2VIL=0.4A
∴=
=5Ω
(3)∵P=
∴U0′==
=7V
∵R0与RL并联 且灯正常发光∴UL额=U0′=7V
由图象可知此时:IL额=0.75A
故PL额=UL额IL额=7V×0.75A=5.25W
答:(1)求定值电阻R0的阻值为10Ω;
(2)灯丝的实际电阻值为5Ω;
(3)灯L的额定电功率为5.25W.
如图所示为用电动机提升重物的装置,电动机线圈的电阻r=1Ω,电动机两端的电压U=5V,电路中的电流I=1A,物体A重G=20N,不计摩擦力,则:
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少?
(2)10s内,可以把重物A匀速提升多高?
正确答案
解析
解:(1)根据焦耳定律,得热功率为:
Pr=I2r=1×1=1 W.
(2)输入功率为:P=UI=5×1=5 W
输出功率为:P出=P-Pr=5-1=4 W.
电动机输出的功用来提升重物转化为机械能,在10 s内,有:P出t=mgh.
解得:h=2 m.
答:(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是1W;
(2)10s内,可以把重物A匀速提升2m.
一台电动机,额定电压是220V,电阻是0.8Ω,在正常工作时通过的电流是50A,则每秒钟电流做的功是______J,每秒钟产生的热量______J,每秒内转化为机械能是______J.
正确答案
1.1×104
2000
9000
解析
解:由W=UIt得,每秒钟电流做的功:
W=UIt=220V×50A×1s=1.1×104J
根据焦耳定律公式Q=I2Rt得到电热:
Q=I2Rt=(50A)2×0.8Ω×1s=2000J
所以电动机每秒对外做功:
W功=W-Q=1.1×104J-2000=9000J
故答案为:1.1×104,2000,9000.
(2015秋•高密市期中)四盏灯泡接成如图所示的电路,a、c灯泡的规格为“220V 40W”,b、d灯泡的规格为“220V 100W”,各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率,则四盏灯泡实际消耗功率的大小顺序是( )
正确答案
解析
解:a、c灯泡的电阻R==1210Ω
b、d灯泡的电阻R′==484Ω
根据并联电路的特点知b、c并联后的总电阻R并<R′,
大电阻分大电压,所以b、c两端的电压小于d灯泡的电压,根据P=可得Pc<Pb<Pd
a、d灯串联,电流相等,根据P=I2R知,则P与R成正比,则Pa>Pd,
故功率大小顺序为:Pa>Pd>Pb>Pc,故A正确.
故选:A
如图所示,电源电动势为12V,内阻为2Ω,滑动变阻器的总电阻为30Ω,现要使标着“6V 3W”的灯光L正常发光,那么
(1)此时A、P间的电阻应为多少?
(2)此时整个滑动变阻器上消耗的功率多大?
正确答案
解析
解:(1)灯泡正常发光,则灯泡的电压为6V,通过灯泡的电流:
IL==
=0.5A
由题意可知,PB间的电阻R′=30-R,PB间的电压与内电压之和为:
U′=E-UL=12-6=6V
根据电路电流的特点得:
=IL+
代入数据得:
=0.3+
解得:R=24Ω(负值舍去)
(2)AP段消耗的电功率为:
P1==
PB段消耗的电功率为:
P2=I2R′=(0.5+)2×(30-24)=3.375W
答:(1)此时A、P间的电阻应为24Ω;
(2)此时整个滑动变阻器上消耗的功率为3.375W.
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