- 恒定电流
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一台封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如表所示.根据表中提供的数据,计算出此电热水器在额定电压下工作时,通过电热水器的电流约为( )
正确答案
解析
解:根据P=UI,故在额定电压下工作时的电流:
I==
≈11.4A;
故选:D.
某兴趣小组在研究玩具汽车上的微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路,M表示电动机.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2.0A和1.0V.重新调节R并使电动机恢复运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和4.0V.则这台电动机此时输出的机械功率为( )
正确答案
解析
解:电动机的电阻R==
=0.5Ω;
电动机的总功率P=U1I1=4V×2A=8W;
克服自身电阻的功率PR=I12R=(2A)2×0.5Ω=2W;
电动机正常运转时的输出功率是P输出=P-PR=8W-2W=6W.
故选:C.
一台电动机内阻为1Ω,接到120V的电源上.当电动机工作时,电流为10A.问:
(1)电动机输入功率是多少?
(2)电动机发热功率是多少?
(3)每分钟转化的机械能是多少?
正确答案
解析
解:(1)电动机的输入功率 P电=UI=120×10 W=1200 W;
(2)电动机的发热功率 P热=I2r=102×1 W=100 W;
(3)输出的机械功率 P机=P电-P热=1 200 W-100 W=1100 W
转化的机械能为 W=P机t=1100×60J=66KJ
答:
(1)电动机输入功率是1200 W.
(2)电动机发热功率是100W.
(3)每分钟转化的机械能是66KJ.
一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻为r的直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,则( )
正确答案
解析
解:A、电动机消耗的总功率应该用P=IU来计算,所以总功率为IU,所以A正确;
B、电源的总功率为IE,内部发热的功率为I2r,所以电源的效率为=l-
,所以B正确.
C、电动机消耗的热功率应该用P=I2R来计算,所以热功率P=I2R,由于电动机为非纯电阻电路,不能用求解热功率;故C错误;
D、电源的输出功率等于电动机的输入功率,得P出=UI.故D错误.
故选:AB.
一台电动机工作时的功率是10KW,要用它匀速提升27000kg的货物,提升的速度为( )
正确答案
解析
解:由于物体是匀速上升的,所以物体受力平衡,电动机的拉力与物体的重力大小相等;
由P=FV=mgV,可以求得:
v==
m/s≈0.037m/s
故选:B.
如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=0.5Ω;开关闭合后“8V、12W”的灯泡恰好能正常发光,电动机也正常工作,电动机M绕组的电阻R0=1Ω,求:
(1)电源的总功率;
(2)电动机的输出功率.
正确答案
解析
解:(1)电源的内电压 U内=E-U=10V-8V=2V
由闭合电路欧姆定律可得流过电源的电流 I==
A=4A
电源的总功率 P总=EI=10×4=40W.
(2)灯泡的电流 I灯==
A=1.5A
电动机的电流 IM=I-I灯=2.5A
电动机消耗的电功率 PM=UIM=8×2.5=20(W)
电动机发热功率 P热=IM2R0=2.52×1=6.25(W)
所以电动机的输出功率 P输出=PM-P热=20-6.25=13.75(W)
答:
(1)电源的总功率为40W;
(2)电动机的输出功率为13.75W.
有一台电动机,其两端的电压为380V,通过它的电流为5A,电动机刚好能提起600N的物体以3m/s的速度匀速上升,不考虑其它机械损失,则电动机的电功率为______W,电动机线圈的电阻为______Ω.
正确答案
1900
4
解析
解:(1)电动机,其两端的电压为380V,通过它的电流为5A,故输入功率为:
P=UI=380×5W=1900W ①
(2)重物匀速上升,拉力等于重力,故:
F=mg ②
电动机的输出功率:
P出=Fv ③
根据能量守恒定律,有:
P=P出+I2r ④
联立①②③④解得:
r==
=4Ω
答:(1)电动机的电功率为1900W;(2)电动机线圈的电阻为4Ω.
如图所示的U-I图,其中a是路段电压随电流的变化规律,b是某一电阻的伏安特性曲线,用该电源与该电阻组成闭合电路时,电源的输出功率是______W,电源的效率是______.
正确答案
4
66.7%
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.
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=2×2W=4W.
电源的效率η==
=
=66.7%.
故答案为:4,66.7%.
如图所示的图象能正确反映下面哪两个物理量的变化规律( )
正确答案
解析
解:A、匀变速直线运动的速度与时间关系为v=v0+at,若a<0,v-t图象是一条向下倾斜的直线,故A正确.
B、闭合电路中电源的内外电阻相等时,输出功率最大,则最大功率为 P=,若y表示最大输出功率,x表示外电阻,图象应是曲线,故B错误.
C、根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,若y表示路端电压,x表示电流,图象是一条向下倾斜的直线,故C正确.
D、匀强电场中,某点的电势等于该点与零电势间的电势差,根据U=Ed知:电势差应与该点与沿场强方向上与零电势间的距离成正比,图象是过原点的直线,故D错误.
故选:AC.
一个电动机,当它两端所加电压为220v时,通过的电流为5A,输出功率为1080W,则( )
正确答案
解析
解:A、电动机的功率:P=UI=220×5W=1100W
所以电机产生的热功率为P内=P-P出=1100-1080=20W
电机的线圈电阻为:Ω.故A错误,BC正确;
D、电机1分钟消耗的电能为:W=Pt=1100×60=6.6×104J.故D错误.
故选:BC
一个直流电动机所加电压为U,电流为I,线圈内阻为R,当它工作时,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,由于它工作时其电路是非纯电阻电路,故I≠,故P≠
,故A错误;
B、电动机的发热功率,根据焦耳定律,可得 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.
一只电炉的电阻和一台电动机线圈电阻相同,都为R,设通过的电流强度相同,时间相同,电动机正常工作,则( )
正确答案
解析
解:A、电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用.根据焦耳定律Q=I2rt,得,电炉和电动机的电阻相同,电流相同,则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等.故A正确.
B、电动机消耗的电能一部分转化为内能,另一部分转化为机械能,电炉消耗的电能全部转化为内能,而相等时间内它们产生的热量相等,则在相同的时间内,电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能,电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率.故B错误.
C、D设电流为I,则电炉两端电压U炉=Ir,电动机两端电压U机>Ir,所以U机>U炉.即电动机两端电压大于电炉两端电压.故C正确,D错误.
故选AC
今年小明14岁是个网迷,家里有一台19寸台式电脑,平时为不影响学习,爸爸妈妈规定小明在周一到周五每天电脑上网时间不能超过1小时,周六、周日每天不能超过2小时,在寒假与暑假每天不超过3小时.已知19寸的液晶显示器正常使用功率大约在30W左右,主机电源功率在300W左右,但是这个电源功率是最大值,一般到不了,所以估计总功率在300W.试估计小明因上网一年消耗的电能最多约为( )
正确答案
解析
解:小明14岁,应该正在上初中,其假期的时间为寒假与暑假,共12个星期,上课的时间共50个星期.
假期中的上网的时间:t1=3×7×12=252h
周一到周五上网的时间:t2=1×5×50=250h
周六、周日上网的时间:t3=2×2×50=200h
总时间:t=t1+t2+t3=252+250+200=702h
一年消耗的总电功:E=Pt=300W×702h=210000W•h=210kW•h
该数据与190kW•h最接近,所以C选项是正确的.
故选:C
如图所示,在磁感强度为B的匀强磁场中,有半径为r的光滑半圆形导体框架,OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒,OC之间连一个电阻R,导体框架与导体棒的电阻均不计,若要使OC能以角速度ω匀速转动,则外力做功的功率是( )
正确答案
解析
解:因为OC是匀速转动的,根据能量的守恒可得,P外=P电=,又因为E=Br•
,联立解得:P外=
,所以C正确.
故选C.
用如图所示的实验电路研究微笑型电动机M的性能.当调节滑动变阴器R,让电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和24V.求这台电动机(不计温度对电阴的影响)
(1)内电阻;
(2)正常运转时的输出功率.
正确答案
解析
解:电动机刚好不转时,电动机的电阻:R==
=4Ω;
电动机的总功率:P=U1I1=24V×2A=48W;
电动机自身电阻的热功率: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.
答:(1)内电阻为4Ω;
(2)正常运转时的输出功率32W
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