- 恒定电流
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如图所示,电路两端电压U恒为28V,电灯上标有“6V,12W”字样,直流电动机线圈电阻R=2Ω.若电灯恰能正常发光,求:
(1)流过电灯的电流是多大?
(2)电动机两端的电压是多大?
(3)电动机输出的机械功率是多少.
正确答案
解析
解:(1)灯泡L正常发光,电路中的电流为I=;
(2)由闭合电路的欧姆定律可知,电动机的电压为UM=U-UL=28-6V=22V;
(3)电动机的总功率为P总=IUM=2×22=44W,
电动机的热功率为P热=I2RM=22×2=8W,
所以电动机的输出功率为P出=P总-P热=44-8=36W.
答:(1)流过电灯的电流是2A;
(2)电动机两端的电压是22V;
(3)电动机输出的机械功率是36W.
把两个完全相同的电阻丝并联后接在电压为U的电源 上,它们在时间t内产生的热量为Q1;若把它们串联起来接在同一电源上,在相同的时间内产生的热量为Q2,则( )
正确答案
解析
解:设每根电阻丝的电阻为R,
当两电阻并联时,总电阻R并=,
当两电阻串联时,总电阻R串=2R,
电压U和时间一定,由于Q=t∝
,故相同时间内两种情况下产生的热量之比:
Q1:Q2=R串:R并=4:1.
故选:B.
如图所示,将灯L1L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在甲图中灯L1的功率为4W,在乙图中灯L1的功率为9W.设灯丝电阻不变.下列说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、甲图中,灯L1的功率,
乙图中,灯L1的功率,
所以,故A正确.
B、在甲图中,灯L2两端的电压为U2,两灯串联,所以,
所以,
串联电路电流相等,,
所以,故B正确.
C、在甲图中,灯L1的功率,灯L2的功率
,
所以,故C正确.
D、在甲图中消耗的总功率,
在乙图中消耗的总功率,
所以,故D错误.
本题选错误的,故选:D.
如图所示,已知电源电动势为20V,内阻不计,固定电阻R=5Ω,电路中标有“3V,3W”的灯泡L和内阻r=0.5Ω的小型直流电动机M.K闭合后,小灯泡恰能正常工作.求:
(1)电动机两端的电压?
(2)电动机输出的机械功率?
正确答案
解析
解:(1)串联电路中灯L正常发光,电动机正常工作,则电路中电流强度为灯L的额定电流,
电路中电流强度为:I=
电路中的电动机是非纯电阻电路.
根据能量守恒,电路中有:E=UR+UL+Um
故电动机的额定电压为:Um=ε-UR-UL-Ur=E-I(R+RL)=20-1×(3+5)=12V
(2)电动机的输出功率为:P‘=UmI-I2r=1×12-12×0.5=11.5W
答:(1)电动机的额定工作电压为12V.
(2)电动机的输出功率11.5W.
直流电动机的电枢电阻为R,正常工作时,电动机两端电压为U,通过的电流强度为I.工作时间为t时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电动机为非纯电阻,线圈产生的热量要用Q=I2Rt来计算,所以A错误,B正确.
C、电动机消耗电能为电动机的总功,为W=UIt,所以C正确
D、电动机输出的机械能为UIt-I2Rt,D错误.
故选:BC.
如图所示,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图线,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图线,则下列说法正确的是 ( )
正确答案
解析
解:A、根据闭合电路的欧姆定律,电压的输出电压:U=E-Ir,对照U-I图象,当I=0时,U=E=50V,故A正确;
B、U-I图象斜率的绝对值表示内电阻,故:r=||=
,故B错误;
C、电流为2.5A时,对照U-I图象,电压为37.5V,故外电路电阻:R=,故C正确;
D、输出功率为120W时,对照P-I图象,电流为4A,再对照U-I图象,输出电压为30V,故D正确;
故选:ACD.
一个“220V 600W”的电熨斗接的电源为200V,使用20min,电路中流过的电流是______A,电路消耗的电能为______kW•h.
正确答案
2.5
0.17
解析
解:电熨斗的电阻为:
R==
=81Ω
接在200V的电源上,电流为:
I==2.5A;
20min消耗的电能为:
E=I2Rt=2.52×81×=170W•h=0.17Kw•h;
故答案为:2.5;0.17.
一个电动机,线圈电阻是0.4Ω,当它两端的电压为220V时,通过的电流是5A.求
(1)该电动机的机械功率;
(2)1分钟内产生的焦耳热.
正确答案
解析
解:线圈的热功率:P热=I2R=52×0.4=10W
电动机的电功率:P电=UI=220×5=1100W
则电动机的机械功率:P机=P电-P热=1100W-10W=1090W
电动机1分钟产生的焦耳热:Q=P热t=10×60W=600J
答:(1)该电动机的机械功率1090W;
(2)1分钟内产生的焦耳热600J.
李明家买了一台微波炉,当使用微波档工作时的额定功率是1100w,则使用微波挡工作时的额定电流为______,使用微波档工作30min需消耗______kw•h的电能.
正确答案
5A
0.55
解析
解:(1)额定电流I=,
(2)消耗电能W=Pt=1.1KW×0.5h=0.55kw•h.
故答案为:5A,0.55
在如图所示的电路中,定值电阻的阻值为10Ω,电动机M的线圈电阻值为2Ω,a、b两端加有44V的恒定电压,理想电压表的示数为24V,由此可知( )
正确答案
解析
解:A、通过电动机的电流.故A错误.
B、电动机消耗的功率P=UI=24×2W=48W.故B正确.
C、电动机线圈在1分钟内产生的热量Q=I2rt=4×2×60J=480J.故C正确.
D、电动机的输出功率.故D错误.
故选BC.
如图所示电路中,S闭合后,三个灯实际消耗的电功率相同.则三个灯的电阻R1.R2.R3的关系是( )
正确答案
解析
解:①开关闭合后恰好三个灯消耗的电功率都相等,设为P;
对于灯泡R1与灯泡R3,由于灯泡R1的电压大,根据P=,有:R=
,故R1>R3;
②对于灯泡R3与灯泡R2,由于灯泡R3的电流大,根据P=I2R,有R2>R3;
③对于灯泡R1与灯泡R2,由于灯泡R1的电压大,根据P=UI,灯泡R1的电流小,根据R=,有:R1>R2;
故R1>R2>R3;
故选:C.
如图用直流电动机提升重物,重物的质量m=50kg,电源电动势E=110V.不计电源内阻及各处的摩擦,当电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物电路中的电流强度I=5A,由此可知电动机线圈的电阻是多大?(g=10m/s2)
正确答案
解析
解:提升重物功率P=Fv=mgV=50×10×0.9=450W
电源输出功率P1=UI=110×5=550W
电动机线圈的内阻消耗功率P2=P1-P=100W
由P2=I2r得:
电动机线圈的内阻r==
=4Ω.
答:电动机线圈的电阻是4Ω.
一个电动机,线圈电阻是R=0.4Ω,当它两端所加的电压为U=220V时,通过的电流是I=5A,则这台电动机:
(1)电功率P电是多少?
(2)热功率P热是多少?
(3)每分钟所做的机械功W机有多少?
正确答案
解析
解:(1)电动机总功率P=UI=220V×5A=1100W,
(2)热功率PQ=I2r=52×0.4=10W,
(3)机械功率P机=P-PQ=1100W-10W=1090W;
电动机每分钟t=1min=60s所做的机械功:
W=P机t=1090×60=6.54×104J;
答:(1)电功率P电是1100W;
(2)热功率P热是10W;
(3)每分钟所做的机械功W机是6.54×104J.
如图所示,R为滑动变阻器,电表V为理想电压表,两个定值电阻R0=1Ω.开关S1打开,开关S2打开时,当滑动变阻器阻值为R1=1Ω时,电压表读数为U1=4V;当滑动变阻器阻值为R2=4Ω时,电压表读数为U2=5V.求:
(1)电源的电动势E和内阻r;
(2)当滑动变阻器R的阻值为多少时,滑动变阻器R消耗的功率最大?最大值Pm为多少?
(3)当开关S1闭合,开关S2闭合时,要使滑动变阻器R消耗的功率最大,最大值Pm1为多少?
正确答案
解析
解:(1)根据闭合电路欧姆定律:
E=U1+.r
E=U2+.r
代入数据得E=6V r=1Ώ
(2)当内阻等于外阻,即R=R0+r=1+1=2Ώ时,P最大
Pm==4.5W
(3)当开关S1闭合时,电阻R0被短路,当滑动变阻器R′==0.5Ώ时,
最大值Pm1==4.5W
答:(1)电源的电动势6V和内阻1Ώ;
(2)当滑动变阻器R的阻值为2Ώ时,滑动变阻器R消耗的功率最大为4.5W
(3)当开关S1闭合,开关S2闭合时,要使滑动变阻器R消耗的功率最大,最大值4.5W
四个接220V交流电的用电器,通电时间相同,则消耗电能最多的是( )
正确答案
解析
解:A、在时间t内消耗的电功为W=Pt=100tJ
B、消耗的电功为P=UIt=220×0.6t=132tJ
C、电热器消耗的电功为W=Pt=200t
D、电烙铁消耗的电功为W=UIt=220×0.5=110t;
故电热器消耗的电功多
故选:C
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