- 恒定电流
- 共18115题
现有甲、乙、丙三个电源,电动势E相同,内阻不同,分别为r甲,r乙,r丙.用这三个电源分别给 定值电阻R供电,已知R=r甲>r乙>r丙,则将R先后接在这三个电源上时的情况相比较,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、三个电源的电动势E相同,而电阻R=r甲>r乙>r丙,根据闭合电路欧姆定律I=,接在甲电源上时,内电阻消耗的功率为:P=I2r=
=
.当R=r时,P最大,故A正确.
B、在甲电源上时,定值电阻R两端的电压为U=IR=R=
,由于甲的内阻最大,故U最小,故B正确.
C、电源的输出功率,由于丙电源的内阻最小,故接在丙电源时电流最大,故接在丙电源上时,电源的输出功率最大,故C错误.
D、由C分析知,D正确.
故选:ABD
【多选】电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比,如图所示,直线a为电源的路端电压与电流的关系图线,直线b 为一个电阻R两端的电压与电流关系的图线,两条直线的交点为(U,I),将这个电阻R接到电源上,那么( )
正确答案
解析
解:A、由U-I图象可知电源的电动势U′,短路电流为I′,故:
r=
故A正确;
B、将这个电阻R接到电源上,电源的总功率为:P=U′I′;
电源的输出功率为:P出=UI;
故电源的效率为:η==
故B正确;
C、外电路的总功率为:P出=UI;故C错误;
D、电源内阻的功率:P内=P-出=U′I-UI=(U′-U)I;
从图上关系可知,U′-U>U,故电源内阻的功率比外电路的功率大,故D正确;
故选:ABD.
小明家的配电板上安装的是“220V 10A”的电能表.当他家客厅的一台1600W的空调机和4盏40W日光灯在正常工作时,问:
(1)通过电能表的电流是多大?
(2)此时还能再使用一台330W的电饭锅吗?
正确答案
解析
解:
(1)小明正常工作的家用电器的总功率为:
P=1600W+4×40W=1760W
通过电表的电流为:
(2)接上电饭锅后的电功率为:
P′=1760W+330W=2090W
若电饭锅正常工作,则通过电表的电流为:
故可以在加上电饭锅.
答:
(1)通过电能表的电流是8A.
(2)此时还能再使用一台330W的电饭锅.
由4个相同电池串联而成的电池组向阻值为6Ω的电阻供电,如果电池消耗的总功率为32W,输出功率为24W,则每节电池的内电阻为______Ω;供电时电池组两极之间的电压为______V.
正确答案
0.5
12
解析
解:6Ω的电阻功率为24W,根据P=UI和U=IR联立解得:U=12V,I=2A;
电源内部电路消耗的功率为:P内=32W-24W=8W;
根据P内=I2•4r得到每节电池的内电阻为0.5Ω;
故答案为:0.5; 12.
小明家的配电板上安装的是“220V 5A”的电能表.如果他家里已有一台130W的电视机、4盏30W的日光灯在使用.请通过计算分析此时还能否再使用一只1000W的电热水壶?
正确答案
解析
解:接上热水壶后的电功率为:
P′=130+30×4+1000W=1250W
电路中电流为=5.68
大于电能表的额定电流故不能用电热水壶
答:不能.
生产、生活中使用的许多东西都可看作能量转换器,它们把能量从一种形式转化为另一种形式.下列电器或设备在工作过程中把电能大部分转化为动能的是( )
正确答案
解析
解;A、电冰箱将电能转化为内能.故A错误.
B、电风扇电能主要转化为动能,故B正确.
C、发电机是将其他能转化为电能,故C错误.
D、汽油机将化学能转化为内能.故D错误.
故选B
如图所示电路中,电源电动势E=10V,内阻r=0.5Ω,电动机的电阻RM=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)电源释放的总电功率P
(2)电动机将电能转化为机械能的机械功率PJ
(3)电源的输出功率P出.
正确答案
解析
解:(1)电路中的电流为 I=;
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PJ=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.
答:
(1)电源的总功率为20W.
(2)将电能转化为机械能的功率为8W.
(3)电源的输出功率为18W.
在研究微型电动机的性能时,应用如图的实验电路,当调节变阻器R使电动机停止转动时,电流表和电压表测得的数据是0.5A,2.0V,重新调节R使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的读数分别是2.0A,30.0V,则这台电动机运转时的输出功率是多少?电动机的效率是多少?
正确答案
解析
解:当电动机停止转动时,由题得电动机的电阻:R==
=4Ω;
当电动机正常转动时,电动机的总功率:P=U1I1=30V×2A=60W;
电动机的发热功率: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=60W-16W=44W.
效率η==
100%=73.3%
答:这台电动机运转时的输出功率是44W,电动机的效率是73.3%
如图电路中,在滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动过程中,下列描述正确的是( )
正确答案
解析
解:滑片P由b端向a端滑动过程中,电阻减小,电流增大,路端电压增大,电阻1分压减小,并联支路电压增大,通过电阻2的电流增大,总电流等于电阻2和通过电流表的电流加和,所以通过安培表的电流减小,输出功率P=I2R减小.
故选:A
一台直流电动机,额定电压为100V,内部线圈电阻为1Ω.正常工作时,通过它的电流为5A.电动机正常工作时消耗的电功率是______W,内部线圈电阻发热的功率是______W.
正确答案
500
25
解析
解:(1)电机两端电压和电流已知,根据电功率定义,得到
P=UI=100V×5A=500W
故电动机正常工作时消耗的电功率是500W.
(2)根据焦耳定律得到
P热=I2r=(5A)2×1Ω=25W
故内部线圈电阻发热的功率是25W.
故答案为:500,25.
一电动机,线圈电阻0.4Ω,当它两端所加电压为220V,通过的电流是5A.则这台电动机:
(1)电功率;
(2)热功率;
(3)每分钟所做的机械功有多少?
正确答案
解析
解:(1)电动机的电功率:P电=UI=220×5=1100W
(2)线圈的热功率:P热=I2R=52×0.4=10W
(3)则电动机的机械功率:P机=P电-P热=1100W-10W=1090W
故每分钟内输出的机械功为:W=P机t=1090×60=65400J;
答:(1)电功率为1100W;
(2)热功率为10W;
(3)每分钟所做的机械功为65400J.
如图所示,要使电阻R1消耗的功率最大,应该把电阻R2的阻值调节到( )
正确答案
解析
解:由题,电阻R1是定值电阻,电阻保持不变,根据功率公式P=I2R分析得知,当I最大时,R1消耗的功率最大.由闭合电路欧姆定律得到,此时R2=0.
故选D
如图所示,电阻R1=20Ω,电动机的绕组R2=5Ω.当电键S断开时,电流表的示数是0.5A,当电键S闭合后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数和电路消耗的电功率应是( )
正确答案
解析
解:当电键S断开时,由欧姆定律得,U=I1R1=10V.当电键S闭合后,通过R1的电流仍为0.5A,电动机的电流I2<=
A=2A,故电流表的电流I<2.5A,电路中电功率P=UI<25W.
故D正确.
故选:D.
如图所示,R1是总阻值为60Ω的变阻器,R2=20Ω,R3=30Ω,电源电动势E=10V,内阻r=3Ω,求:
(1)当开关S断开,R1=27Ω时,电源的路端电压?
(2)当开关S闭合,变阻器的滑片移到最右端时,R2的电功率?
正确答案
解析
解:(1)当S断开时,R1和R3串联,根据闭合电路欧姆定律得:
E=I(R1+R3+r)
解得:I=,
而E=U外+U内
则;
(2)当S闭合,变阻器的滑片移动到最右端时,R1=0,R2和R3并联,则
根据闭合电路欧姆定律得:
R2两端的电压,
根据P=得:
答:(1)当开关S断开,R1=27Ω时,电源的路端电压为9.5V;
(2)当开关S闭合,变阻器的滑片移到最右端时,R2的电功率为3.2W.
当电流通过电动机,电动机正常工作时电能主要转化为机械能,只有一部分转化成内能,这时电功率______热功率,而当电流通过白炽灯或纯电阻时,电能几乎全部转化成内能,这时电功率______热功率.(请根据题意选择:大于、小于、等于)
正确答案
大于
等于
解析
解:电流通过电动机时,电能主要转化为机械能,还有少部分转化为内能,根据能量守恒可知,这时电功率大于热功率,
电流通过白炽灯时,电能几乎全部转化为内能,根据能量守恒可知,这时电功率等于热功率.
故答案为:大于,等于
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