- 恒定电流
- 共18115题
如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图,电动机内阻r=0.8Ω,电路中另一电阻R=10Ω,直流电压U=160V,理想电压表示数UV=110V.试求:
(1)通过电动机的电流;
(2)电动机的输入功率;
(3)若电动机竖直向上匀速提升重物速度为1m/s,求该重物的质量.(g取10m/s2)
正确答案
解析
解:(1)电动机和电阻串联,所以电流相等.电阻R两端电压为:
U1=160-110=50V,
通过电动机的电流大小为:
(2)电动机输入的电功率为:
P=UI=110×5=550W.
(3)电动机的机械功率为:
P′=P-I2R=550W-25×0.8W=530W.
由P=mgv可得:
m==53kg;
答:(1)通过电动机的电流I是5A.
(2)电动机的输入功率P是550W.
(3)该重物的质量为53kg.
(2015•松江区二模)如图(a),R为电阻箱,A为理想电流表,电源的电动势为E,内阻为r.图(b)为电源的输出功率P与A示数I的关系图象,其中功率P0分别对应电流I1、I2.则( )
正确答案
解析
解:由闭合电路欧姆定律得:U=E-Ir,输出功率为:P=UI=EI-I2r,故有,整理得:I1+I2=
,故ABD错误,C正确;
故选:C
一只白炽灯标有“220V 100W”字样
(1)正常发光时电阻多大?
(2)灯泡正常工作一小时产生了多少热量?
正确答案
解析
解:(1)根据功率公式可知,电阻R==
=484Ω;
(2)灯泡将电能全部转化为热量;
故一小时产生的热量Q=100W×1h=100×3600J=3.6×105J;
答:(1)正常发光时电阻为484Ω;(2)灯泡正常工作一小时产生了3.6×105J的热量.
电源电动势均为E=12V,内阻均为r=3Ω.R0=1Ω,直流电动机内阻R0′=1Ω.当调节滑动变阻器使R1=2Ω时,图甲电路输出功率最大.调节R2使图乙电路输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定功率为6W),则此时R2的阻值和电动机的热功率P为( )
正确答案
解析
解:当调节滑动变阻器使R1=2Ω时,图甲电路输出功率最大,此时电源的内外电阻相等.
由闭合电路欧姆定律可得:
甲图中电路的电流为 I==
A=2A,
所以电路的最大的输出功率为 P=I2(R0+R1)=22×(1+2)W=12W,
对于乙图,输出的功率也为12W,所以对于乙图有 I2R2+6W=12W,
解得:R2=1.5Ω,
对于电动机,发热功率为 P=I2R0′=22×1W=4W,故BD正确.
故选:BD.
如图所示,电源电动势E=36V,内阻r=1Ω,电灯上标有“6V,12W”的字样,直流电动机线圈电阻R=2Ω.接通电源后,电灯恰能正常发光,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、因为电灯恰能正常发光,所以闭合电路中的电流为:I==
=2A,故A错误;
B、电动机的热功率为:,故B错误;
C、电动机的输入电压为:U=E-I(r+R)=36-2×(1+)=28V
电动机的总功率为:P=UI=28×2=56W
故电动机的效率为:η=,故C正确;
D、电源的输出功率为:P=EI-I2r=36×2-22×1=68W,故D错误;
故选:C.
在如图所示的电路中,输入电压U恒为8V,灯泡L标有“3V,6W”字样,电动机线圈的电阻RM=1Ω.若灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、灯泡正常发光时的电压等于其额定电压3V,电动机的输入电压为:UM=U-UL=8V-3V=5V,故A正确;
B、灯泡正常发光,则电路中电流为:I==
A=2A,故B错误.
C、电动机的输入功率为:P=UMI=5×2W=10W,电动机的输出功率为:P出=P-I2RM=10-22×1=6W,故电动机的效率为:η=×100%=60%,故C错误;
D、整个电路消耗的功率为:P总=UI=8V×2A=16W,故D错误;
故选:A
(2016春•龙岩校级月考)在如图所示的电路中,闭合开关S后,直流电动机正常转动,电压表的示数为8.0V.已知电源电动势为10V,电源内阻为0.5Ω,电路中的电阻R为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为1.0Ω,电压表为理想电表,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、R与r两端的电压U=10-8=2V,则由欧姆定律可知I==
=1A; 故A错误;
B、电动机的输出功率P出=UI-I2r0=8×1-12×1=7W; 故B正确;
C、电动机产生的热功率P热=I2r0=1×1=1W; 故C错误;
D、电源的输出功率P=EI-I2r=10-1×0.5=9.5W; 故D错误;
故选:B.
一台玩具电动机的电阻是1Ω,将它接在电动势为10V,内阻为0.5Ω的电源上,电动机刚好正常工作,此时电路中电流为1A.则电动机输出的机械功率是______W,电源的效率为______.
正确答案
8.5
95%
解析
解:由E=U+Ir可得,U=E-Ir=10-0.5×1=9.5V;
电动机的总功率P总=UI=9.5×1=9.5W;
内阻产生的热功率P热=I2R=1×1=1W;
故电动机的输出功率P出=P总-P热=9.5-1=8.5W;
电源的效率η=×100%=
=95%;
故答案为:8.5;95%.
如图所示,M为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机,电阻R=24Ω,电池电动势E=40V.当电键S断开时,理想电流表的示数I1=1.6A;当电键S闭合时,电流表的示数I2=4.0A.求电键S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率.
正确答案
解析
解:设电源内阻为r′,当S断开时,有:,
即:1.6=,
得:r′=1Ω.
当S合上时,I2=4A,则有:U内=I2•r′=4V
U外=E-U内=40V-4V=36V,也即电动机两端电压为36V,所以有:
P热=I2r=(I2-)2r=(4-
)2×0.4=2.5W
P机=P总-P热=(I2-)×U外-2.5=87.5W
答:开关S闭合时电动机发热消耗的功率为2.5W,转化为机械能的功率为87.5W.
构建和谐、节约型社会深得民心,这体现于生活的方方面面,自动充电式电动车就是很好的一例.在电动车的前轮处装有发电机,发电机与蓄电池连接.当骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时,自行车就可以连通发电机对蓄电池充电,将其它形式的能转化成电能储存起来.某人骑车以500J的初动能在粗糙的水平面上滑行,第一次关闭自动充电装置让车自由滑行,其动能随位移变化的关系如图线①所示;第二次启动自动充电装置,其动能随位移变化的关系如图线②所示.设两种情况下自行车受到的阻力(包括空气阻力和摩擦阻力等)恒定不变,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、第一次关闭自充电装置,由图线①知道10m停止运动,动能变为0,则只有滑动摩擦力做负功f乘10m,根据功能关系,大小等于原来的初动能500J;即:f×10=500…①;
解得:f=50N,故A正确,B错误;
C、D、第二次启动自充电装置,由图线②知道6m停止运动,动能变为0,则滑动摩擦力做负功f乘6m,根据功能关系,大小等于初动能减去向蓄电池所充的电能E,即:f×6=500-E…②;
解得:E=500-50×6=200(J);所以第二次向蓄电池所充的电能是200J;故C正确,D错误;
故选AC.
一台电风扇,内阻为20Ω,接上220V的电压后正常工作,消耗功率66W,求:
(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机械能的功率是多少?
正确答案
解析
解:(1)因为P入=IU
所以I==
A=0.3 A
(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率为
P内=I2R=0.32×20 W=1.8 W
电风扇正常工作时转化为机械能的功率为
P机=P入-P内=66 W-1.8 W=64.2 W
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机械能的功率是64.2 W.
(2015秋•西宁校级期末)直流电动机M接在如图所示的电路中,理想电压表的示数是20V,理想电流表的示数是1.0A,限流电阻R=5.0Ω,则可知( )
正确答案
解析
解:B、电阻R的功率为:;故B正确;
A、C、D、电动机的输入公式:P入=UI=20×1=20W;
由于不知道电动机的内电阻,无法求解发热功率,也就求不出输出功率,故A错误,C错误,D错误;
故选:B.
在电源内部,一定量的正电荷从电源负极移动到正极,电源消耗的能量取决于( )
正确答案
解析
解:在电源内部,一定量的正电荷从电源负极移动到正极,电源消耗的能量为:W=qE,即与电动势成正比;
故选:A.
一台电风扇,内阻为20Ω,接上22O伏的电压后,正常运转时它消耗的电功率是66W,求
(1)通过电动机的电流是多少?
(2)转化为机械能和内能的功率各是多少?电机的效率多大?
(3)如接上电源后,扇叶被卡住不能转动,这时通过电动机的电流为多大?电动机消耗的电功率和发热功率又各是多少?
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=1.8w;
机械功率为:P机=P-PQ=64.2W;
效率为机械功率与总功率之比为:η==97.3%.
(3)当叶片不转动时,作纯电阻,有:I==11A;
P=UI=I2r=112×20=2420w.
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机械能的功率是64.2W,转化为内能的功率是1.8W,电动机的效率为97.3%;
(3)如果接上电源后,电风扇的风叶被卡住,不能转动,这时通过电动机的电流为11A,电动机消耗的电功率和发热功率都是2420W.
有一风力发电机,风叶受风面积为s,设通过受风面积s上风的动能转化为电能的效率为η,空气密度为ρ,当风速为v时,则风力发电机的电功率为______,当风速变为原来的2倍,则电功率为原来的______倍.
正确答案
ηρsv3
8
解析
解:风能转变为电能,根据能量守恒定律,有:mv2•η=Pt
其中:m=ρV=ρ•vtS
联立解得:
P=ρSηv3
当风速变为2倍,功率变为倍;
故答案为:ρSηv3,8.
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