- 恒定电流
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如图所示,电源电动势为E=20V,内阻r=1Ω,一个“8V,16W”的电灯与一个电动机串联在电源上,电动机线圈内阻为r0=2Ω,已知在电键闭合后电灯能正常发光,求:
(1)电动机两端电压U
(2)电动机输出的机械功率.
正确答案
解析
解:(1)电灯正常发光,由P=UI得,
电流I=
由闭合电路欧姆定律知:E=U灯+U+Ir
U=E-U灯-Ir
=20-8-2×1
=10V
(2)电动机总功率 P=UI=10×2=20W
发热功率 P热=I2r0=22×2=8W
则机械功率为 P机=P-P热=12W
答:
(1)电动机两端电压U是10V.
(2)电动机输出的机械功率是12W.
一节普通干电池在接通的电路中作为电源使用,对电池上标有“1.5V”这一数据的正确理解是( )
正确答案
解析
解:电池上标的1.5V是电源的电动势,表示电源电动势是1.5V;
A、电池接入电路后用作电源,电池正负极间的电压是路端电压,小于电动势1.5V,故A错误;
B、对1Ω的外电阻供电,流过电池的电流强度I==
<1.5A,故B错误;
C、每经过1C的电量,电池把W=qE=1C×1.5V=1.5J的其他能量转为电能,故C正确,D错误;
故选C.
某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示.以下判断错误的是( )
正确答案
解析
解:A、电源消耗的总功率的计算公式PE=EI∝I,故A正确;
B、PR=PE-Pr=EI-I2r,应为开口向下的曲线,故c表示输出功率,故B正确;
C、当I=3A时,PR=0.说明外电路短路,根据PE=EI知电源的电动势E=3V,内电阻r==1Ω,故C正确;
D、图线c表示电源的输出功率与电流的关系图象,很显然,最大输出功率小于3W,故D错误;
本题选错误的,故选:D.
电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧干前的加热状态,另一种是锅内水烧干后的保温状态. 如图所示是电饭锅的电路原理示意图,S是用感温材料制成的开关,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:如图所示,由P=
得:当接通K时,电阻变小,功率变大,处于加热状态;当断开K时,电阻变大,功率变小,处于保温状态.
A、由上可知,R2是供加热用的电阻丝.故A错误;
B、由上可知,当开关K接通时电饭锅为加热状态,K断开时为保温状态.故B正确;
C、要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半,由P=I2R可得:电阻R2在保温与加热状态下的电流之比1:,所以(R1+R2):R2=
:1.则R1:R2=(
-1):1.故C不正确;
D、要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半,由P=I2R可得:电阻R2在保温与加热状态下的电流之比1:,所以(R1+R2):R2=
:1.则R1:R2=(
-1):1.故D正确;
故选:BD
一个直流电动机所加的电压为U,电流为I,线圈内阻为R,当它工作时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电动机的输出功率.故A错误,D正确.
B、电动机的发热功率,根据焦耳定律,.故B正确.
C、因为P>P热,即UI>I2R,U>IR,欧姆定律不适用.故UI不能转化成I2R和.故C错误.
故选BD.
一只“220V,100W“的灯泡工作时电阻为484Ω,拿一只这种灯泡来测量它不工作时的电阻应是( )
正确答案
解析
解:当220V,100W“的灯泡工作时,电压为U=220V,功率为P=100W,电阻为R==
=484Ω
当灯泡不工作时,温度降低,电阻减小,电阻将小于484Ω.
故选B
下面关于电功率的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当外电阻R与电源内阻r相等时,电源的输出功率最大,但总功率不是最大;故A错误;B正确;
C、当外电阻减小时,电路中电流增大,由P=EI可知,电源释放的功率变大;但由于不明确内外电阻的关系,故无法确定输出功率的变化;故C正确,D错误;
故选:BC.
(2015秋•合肥校级期中)一台电扇,内阻为10Ω,接上220V的电压后正常运转,此时它消耗的电功率是66W,试求:
(1)通过电动机的电流是多少?
(2)该电风扇转化为机械能的功率是多少?
(3)如接上220V电源后,扇叶被卡住不能转动(没有被烧坏前),该电风扇消耗的电功率是多少?
正确答案
解析
解:(1)由P=UI
得:I==
=0.3A
(2)发热功率P热=I2R
P出=P-P热
可得:P出=65.1W
(3)风扇被卡住就变成了纯电阻电路
P1==4840W
答:(1)通过电动机的电流是0.3A
(2)该电风扇转化为机械能的功率是65.1W
(3)如接上220V电源后,扇叶被卡住不能转动,该电风扇消耗的电功率是4840w
分别标有“220V,40W“和“220V,60W“字样的甲、乙两盏电灯,若将它们串联起来仍接在220伏的电路中,则下列判断中正确的是( )
正确答案
解析
解:由灯泡的铭牌信息可知,甲灯的功率小于乙灯的功率,则由P=可知,甲灯的电阻大于乙灯的电阻;
两灯串联时,流过两灯的电流相等,则由P=I2R可知,甲灯的功率更大,故甲灯更亮;
故选:A.
(2015秋•杭州校级期末)某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图中的a、b、c所示.则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式PE=EI,Pr=I2r,可知,a是直线,表示的是电源消耗的总电功率,b是抛物线,表示的是电源内电阻上消耗的功率,c表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR,所以AB错误;
C、在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点,因为直流电源的总功率PE等于输出功率PR和电源内部的发热功率Pr的和,所以这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC,所以C正确;
D、当内电阻和外电阻相等时,电源输出的功率最大,此时即为b、c线的交点M时的电流,此时电流的大小为,功率的大小为
,a、b线的交点N表示电源的总功率PE和电源内部的发热功率Pr随相等,此时只有电源的内电阻,所以此时的电流的大小为
,功率的大小为
,所以横坐标之比为1:2,纵坐标之比为1:4,所以D错误.
故选:C
某设备有10个标有“24V、200W”相同的强光灯L1~L10,另有10个标有“220V、2W”相同的指示灯X1~X10,将其连接在220V恒压交流电源上,电路连接如图所示.若工作一段时间后,L2灯丝烧断,则( )
正确答案
解析
解:由图可知L1和X1并联、L2和X2并联…然后他们再串连接在220V交流电源上,L2灯丝烧断,则总电阻变大、电路中电流I减小,又L1和X1并联的电流分配关系不变,则X1和L1的电流都减小、功率都减小,同理可知除X2和L2外各灯功率都减小;
由于I减小,各并联部分的电压都减小,交流电源电压不变,则X2上电压增大,但一定小于220V,根据P=可知X2的功率变大;故A错误,B错误,CD正确;
故选:CD.
微型吸尘器的直流电动机的内阻一定,为1Ω,当加在它两端的电压为2.0V时,电流为0.8A,且能正常工作.求
(1)工作时由于发热损失的功率多大?
(2)它的机械效率η多大?
正确答案
解析
解:(1)电动机转动时,消耗的电能转化为内能和机械能,
其输入的电功率为:P入=IU=0.8×2 W=1.6 W;
吸尘器的热功率P热=I2r=0.82×1=0.64W;
(2)吸尘器的机械功率:P机=P入-I2r=1.6 W-0.82×1 W=0.96 W;
吸尘器的效率为:η=×100%=
=60%;
答:(1)工作时由于发热损失的功率是0.64W;
(2)它的机械效率η是60%;
一台国产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处于加热状态时,通过电热水器的电流约为( )
正确答案
解析
解:加热时的额定功率是1200W,额定电压是220V,电热水器加热时的电流:
I==
≈5.45A;
故选:C.
一只白炽灯泡在玻璃泡外表有“220V 60W”的字样,则这只灯泡正常工作时的电流强度为______A,电阻为______Ω.
正确答案
解析
解:根据P=UI,额定电流为:
I=
根据欧姆定律,电阻为:
R==
=
Ω
故答案为:,
.
某工厂由于生产需要用一部直流电动机提升重物,装置如图所示,重物质量m为50kg.电源电动势E为110V,内阻不计,当电动机以0.85m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流强度为5A,不计摩擦阻力,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)电动机的输入功率和输出功率各是多少?
(2)电动机线圈的电阻R是多少?
正确答案
解析
解:(1)电动机的输入功率
P入=IE=5×110 W=550 W
电动机的输出功率
P出=mgv=50×10×0.85 W=425 W
(2)由能量守恒定律:
P入=P出+I2R,
R==5Ω
答:(1)电动机的输入功率是550W,输出功率各是425W.
(2)电动机线圈的电阻R是5Ω.
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