- 恒定电流
- 共18115题
有两根不同材料的电阻丝,长度相同,甲的横截面的圆半径及电阻率都是乙的2倍,则( )
正确答案
解析
解:A、两根长度相同,甲的横截面的圆半径及电阻率都是乙的2倍,根据电阻定律R=ρ=ρ
得:
R甲:R乙=1:2,
并联电路电压相等,由P= 得:P甲:P乙=2:1,故AB错误.
C、串联电路电流相等,根据P=I2R得:P甲:P乙=1:2,故D正确,C错误.
故选:D.
某导体的电阻为R=2Ω.试求当有I=1A的电流流过时,该导体10分钟产生的热量Q和导体的发热功率P.
正确答案
解析
解:根据焦耳定律得Q=I2Rt
得 Q=12×2×600J=1200J
此时的热功率P=I2R
得 P=12×2W=2W
答:该导体1分钟产生的热量1200J,此时的热功率2W.
在某段电路中,其两端电压为U,通过的电流为I,通电时间为t,若该电路电阻为R,则关于电功UIt和电热I2Rt的关系,下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在纯电阻电路中,电能全部转化为内能,电功等于电热,W=UIt=I2Rt.在非纯电阻电路中,电能一部分转化为内能,另一部分转化为其他形式的能,电功大于电热,即UIt>I2Rt.故A错误.
B、在任何电路中,电功W=UIt,电热Q=I2Rt.故B正确.
C、电饭锅工作时其电路是纯电阻电路,则UIt=I2Rt,故C正确.
D、对直流电动机工作时,其电路是非纯电阻电路,电能一部分转化为内能,另一部分转化为其他形式的能,电功大于电热,即UIt>I2Rt.故D错误.
故选:BC.
如图为保温电饭锅的电路图,R1、R2为电热丝,S为温控开关,接在家庭电路上.则:
(1)S闭合,电饭锅处于______(填“保温”或“加热”)状态.
(2)若R1:R2=8:1,加热时功率为900W,保温时的功率为______W.
正确答案
加热
100
解析
解:(1)当S闭合时,电阻R1被短路,电路中电阻较小,电压两端的电压不变,根据功率公式P=,功率较大,电饭锅处于加热状态.
(2)当S闭合时,电饭锅处于加热状态,由题,功率为P1=900W,则有P1=
当S断开时,电饭锅处于保温状态,功率为P2=
则P2:P1=R2:(R1+R2)
由题,R1:R2=8:1,P1=900W
代入解得:P2=100W
故答案为:(1)加热;(2)100
有四个电源,电源电动势均为8V,内阻分别为1Ω、2Ω、4Ω、8Ω,今要对R=2Ω的电阻供电,要使R上获得的功率最大,则选择的电源内阻应为( )
正确答案
解析
解:电源的电动势不变,外电阻为2Ω不变,当电路的总电阻最小的时候,电路的总电流最大,电阻R上的功率最大,当内阻为1Ω的时候,总电阻最小,总电流最大,R上获得的功率最大,所以A正确.
故选:A.
关于一只“220V、100W”的灯泡的电阻,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:由铭牌知灯泡正常发光时电压为220V,功率为100w,
故正常发光的电阻:R==
=484Ω,
不工作时电阻丝温度较低,电阻较小;
故选:A.
在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路,当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5A和2V.重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2A和24V,则这台电动机正常运转时的输出功率为( )
正确答案
解析
解:电动机停止转动时为纯电阻元件,电动机的电阻R==
=4Ω;
电动机的总功率P=U1I1=24V×2A=48W;
克服自身电阻的功率PR=I12R=(2A)2×4Ω=16W;
电动机正常运转时的输出功率是P输出=P-PR=48W-16W=32W.
故D正确,ABC错误.
故选:D.
在如图(a)所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合电键S,将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端,两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示.则( )
正确答案
解析
解:B、由图可知,当只有R1接入电路时,电路中电流为0.6A,电压为3V,则由E=U+Ir可得:E=3+0.6r;
当滑动变阻器全部接入时,两电压表示数之比为,故
=
;由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r;
解得r=5Ω,E=6V,故B错误;
A、因当内阻等于外阻时,电源的输出功率最大,故当外阻等于5Ω时,电源的输出功率最大,故此时电流I==0.6A,故电源的最大输出功率P=UI=1.8W;故A正确;
C、由A的分析可知,R1的阻值为5Ω,R2电阻为20Ω;当R1等效为内阻,则当滑动变阻器的阻值等于R+r时,滑动变阻器消耗的功率最大,故当滑动变阻器阻值为10Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,由闭合电路欧姆定律可得,电路中的电流I′=A=0.3A,则滑动变阻器消耗的总功率P′=I‘2R′=0.9W;故C正确;
D、当滑片左移时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大;而R1两端的电压增大,故乙图线表示是V1示数的变化;图线甲表示V2示数的变化;故D错误;
故选:AC.
如图所示的电路中,电源电动势E=10V,内阻r=0.5Ω,电动机的电阻R0=1.0Ω,电阻R1=1.5Ω,电动机正常工作时,电压表的示数U1=3.0V,求:
(1)电源的总功率;
(2)电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率;
(3)电源的效率.
正确答案
解析
解:(1)电路中的电流为 I=A=2A;
电源的总功率为 P=EI=10×2W=20W;
(2)电源内阻分得电压为 U内=Ir=2×0.5V=1V,
电动机两端的电压为 U=E-U1-U内=(10-3-1)V=6V,
电动机消耗的电功率为 P电=UI=6×2W=12W;
电动机将电能转化为机械能的功率为P机=P电-I2R0=12W-22×1W=8W.
(3)电源内阻消耗的功率为 P内=I2r=22×0.5W=2W,
电源的输出功率为 P出=P-P热=20-2W=18W.
则电源的效率为:η=×100%=
×100%=90%;
答:
(1)电源的总功率为20W.
(2)电动机消耗的电功率为12W,将电能转化为机械能的功率为8W.
(3)电源的效率为90%.
定值电阻R1和一热敏电阻R2串联后与一内阻不计的电源组成闭合电路,开始时R1=R2.现先后对R2加热、冷却,则下列关于R2的电功率变化情况正确的是( )
正确答案
解析
解:设电源电压为U,则
R2的电功率≤
,当R1=R2时,取最大值,
由于开始时电阻R1和R2电阻值相等,R2的电功率最大,此后不管是升高温度还是降低温度,电阻R2的电阻值均变化,故电阻R2的电功率一定是减小,故D正确.
故选:D.
一个纯电阻,当它两端的电压为U、流过它的电流强度为I时,其功率为P,则( )
正确答案
解析
解:A、根据公式P=UI和U=IR,功率P=∝U2,故电压变为2倍时,功率变为4倍,故A错误;
B、根据公式P=UI和U=IR,功率P=I2R∝I2,故电流变为2倍时,功率变为4倍,故B错误;
C、当流过它的电量增加时,Q=It,电流不变,时间加倍,故功率不变,故C错误;
D、根据公式P=UI和U=IR,功率P=I2R∝I2,当电流变为1.5I时,功率变为2.25P,故D正确;
故选D.
法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究.实验装置的示意图如图所示,两块面积均为S的矩形金属板,平行、正对、竖直地全部浸在河水中,间距为d.水流速度处处相同,大小为v,方向水平,金属板与水流方向平行.地磁场磁感应强度的竖直分量为B,水的电阻率为ρ,水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两个金属板上,忽略边缘效应.则电阻R消耗的电功率( )
正确答案
解析
解:由平衡条件得:qvB=q,
由电阻定律得:两极板间水的电阻r=ρ,
电阻R消耗的电功率P=I2R=R,
解得:P=;
故选C.
超导是当今高科技的热点,利用超导体材料可实现无损耗输电,现有一直流电路,输电线的总电阻为0.4Ω,它提供给用电器的电功率为40kW,电压为800V.若用临界温度以下的超导体电缆替代原来的输电线,保持供给用电器的功率和电压不变,那么节约的电功率为( )
正确答案
解析
解:当输电导线总电阻为0.4Ω时,由P=UI得:I=;
输电线上损失的功率△P=I2R=()2R=(
)2×0.4W=1kW
故选A.
如图所示,已知E=6V,r=4Ω,R1=2Ω,R2的变化范围是0~10Ω.R1上消耗的最大功率______,当滑片P在中点时电源的输出功率______.
正确答案
2W
22.9W
解析
解:R2=0时,电流中电流最大,R1上消耗的功率最大,为:,
当滑片P在中点时,电阻R2=5Ω,此时电流为:I=,
则电源的输出功率为:=22.9W.
故答案为:2W,22.9W
下表为某饮水机铭牌上的一部分内容.根据表中的信息,可计算出在额定电压下以额定功率工作时通过饮水机的电流和15分钟消耗的电能( )
正确答案
解析
解:饮水机正常工作时的电流I==
A≈2.27A;
工作15分钟消耗的电能E=W=Pt=500×15×60J=4.5×105J.
故选A.
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