- 恒定电流
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某家用白炽灯标有“220V、110W”字样,此白炽灯的额定电压为______V、额定电流为______A、正常工作时的电阻为______Ω.
正确答案
220
0.5
440
解析
解:由铭牌信息可知,灯泡的额定电压为220V;
由P=UI可得:I==
=0.5A;
电阻R==
=440Ω;
故答案为:220 0.5 440
现有电阻R1、R2,它们的电流和电压间关系表示在图中,当它们两端电压相等时,电阻R1和R2所消耗的功率分别为P1、P2,则可知( )
正确答案
解析
解:I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数,则由图可知,R1<R2;
当两端电压相等时,由P=可知,电阻越大,功率越小;故P1<P2;
故选:D.
※A、B两个灯分别标有“220V、100W”和“220V、25W”的字样,现将它们串联在电路中,问:
(1)通电后哪个灯较亮?为什么?
(2)电路允许通过的最大电流是多大?
(3)该电路两端允许加的最大电压是多少?
正确答案
解析
解:(1)根据AB的铭牌可知道电压和功率的大小,
由于 PA>PB,根据P=可知,RA<RB,
当AB串联时,电流相同,根据P=I2R可知,PA<PB,所以B灯较亮.
(2)在串联电路中,允许通过的最大电流等于其中额定电流最小的电阻.
由P=UI得额定电流:IA==
A,IB=
=
A,
则允许通过的最大电流Im=IB=0.114A.
(3)Um=Im(RA+RB)=×(484+1936)V=275V.
答:(1)B灯较亮,因为AB串联时,电流相同,根据P=I2R可知,PA<PB;
(2)允许通过的最大电流0.114A;
(3)电路两端允许加的最大电压是275V.
(2015秋•重庆校级期末)如图所示,电动机M的额定功率P1=8W,内阻r1=2Ω,小灯泡三的额定功率P2=1.5W,额定电压U2=3V,电动机和小灯泡串联后加恒定电压U时电动机和小灯泡恰好正常工作,则此时电路中电流,与两端电压U为( )
正确答案
解析
解:电路中电流为 I==
A=0.5A
由P1=U1I得电动机两端的电压 U1==
V=16V
故U=U1+U2=16V+3V=19V
故选:B
一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同,都为 R.设通过它们的电流相同(电动机正常运转),则在相同的时间内( )
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、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B错误,C正确.
D、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D错误.
故选:AC.
如图所示,电源电动势E=110V,电阻R1=21Ω,电动机绕阻的内阻R2=0.5Ω,当电键S断开时,电阻R1的电功率是525W;当电键S闭合时,电阻R1的电功率是336W.
求:(1)电源的内阻;
(2)当电键S闭合时流过电源的电流
(3)电动机的输出功率.
正确答案
解析
解:(1)设S断开时R1消耗的功率为P1,则有:P1=
代入数据解得:r=1Ω
(2)设S闭合时R1两端的电压为U,消耗的功率为P2,则有:P2=,
解得:U=
由闭合电路欧姆定律得,E=U+Ir,代入数据,得:I=,
(3)流过R1的电流为I1,流过电动机的电流为I2,I1=
而I1+I2=I,得:I2=22A,
由UI2=P出+I22R0,代入数据得:P出=UI2-I22R0=84×22-222×0.5=1606W.
答:(1)电源的内电阻为1Ω;
(2)当电键S闭合时流过电源的电流为26A.
(3)电动机的输出的功率为1606W.
在如图所示的电路中,电源的电动势E=6.0V,内电阻r=1.0Ω,外电路上有可变电阻器R,闭合开关S.
(1)当R=5.0Ω时,通过电阻R的电流多大?
(2)当R为多大时,电源输出的功率最大,最大值是多少?
正确答案
解析
解:(1)当R=5.0Ω时,根据闭合电路欧姆定律得:
I=
(2)当外电路电阻等于内阻时,电源输出功率最大,则当R=1Ω时,电源输出功率最大,
则
答:(1)当R=5.0Ω时,通过电阻R的电流为1A
(2)当R为1Ω时,电源输出的功率最大,最大值是9W
有一台电风扇,额定电压为220V,额定电功率为50W,线圈电阻为0.4Ω.当电风扇在额定电压下工作时,关于它的线圈电阻每分钟产生的热量是多少,有四位同学计算如下,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:电风扇正常工作时产生的热量是由于内阻发热产生的,所以每分钟产生的热量为:
Q=I2Rt=()2×0.4×60J≈=1.24J
故选:A.
当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为1.2J.为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )
正确答案
解析
解:因为电阻丝在通过0.3C的电量时,消耗的电能是1.2J,所以此时电压为:
U′==
=4V,
当在相同的时间内通过电阻丝的电量是0.6C时,根据I=可知,I=2I′,
根据U=IR可知,电阻不变,此时电阻丝两端电压为:
U=2U′=2×4=8V,
电阻丝在这段时间内消耗的电能为:
W=UQ=8V×0.6C=4.8J.
故选:C.
如图所示,已知电源电动势E=20V,内阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V 6W”的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机均恰能正常工作,求:
(1)电路中的电流强度;
(2)电动机的输出功率;
(3)电源的效率.
正确答案
解析
解:(1)灯泡正常发光,电路流为:I=IL==
A=2A;
(2)电动机的额定工作电压为:UM=E-I(R+r)-UL1=20-2×(4+1)-3=7V
电动机的输出功率为:P输=U2I-I2r′=7×2-22×0.5=12W
(3)电动机的电功率为:P电=UI=7×2W=14W;
外电路总功率为:P外=P电+PL+I2R=14+6+22×4=36W
电源的总功率为:P总=EI=20×2=40W;
故电源的效率为:η=×100%=
×100%=90%
答:(1)电路中的电流强度为2A;
(2)电动机的输出功率为12W;
(3)电源的效率为90%.
微波炉的工作应用了一种电磁波--微波(微波的频率为2450×106Hz).食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动,内能增加,温度升高,食物增加的能量是微波给它的.表是某微波炉的部分技术参数,问:
(1)该微波炉内磁控管产生的微波波长是多少?
(2)该微波炉在使用微波挡工作时的额定电流是多少?
(3)如果做一道菜,使用微波挡需要正常工作30min,则做这道菜需消耗的电能为多少焦?
正确答案
解析
解:(1)波长m=0.12m
答:微波炉内磁控管产生的微波波长是0.12m.
(2)额定电流 =5A
答:该微波炉在使用微波挡工作时的额定电流是5A.
(3)消耗的电能 E=W=Pt=1100×1800=1.98×106J
答:做这道菜需消耗的电能为1.98×106焦.
如图所示的四个电路中,已知电源电压值,但R及Rx的阻值均未知.则能够根据已知条件和电表示数求出电阻Rx的电功率的是( )
正确答案
解析
解:A、两个电阻是串联的,电压表测的是Rx的电压值,而电源电压已知,所以可以求出电阻R的电压,但不知道电流,故无法求出Rx的电功率,故A错误;
B、电阻R被短路,电阻Rx的电压等于电源电压值,根据公式P=UI,可以求出Rx的电功率,故B正确;
C、只能测量电压,不知道电流,故无法求解电阻的电功率,故C错误;
D、电阻Rx的电压等于电源的电压,但不知道通过Rx的电流,故无法求解电阻的电功率,故D错误;
故选:B.
表是一辆电动自行车的部分技术指标.其中额定车速是指自行车于满载的情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度.
请根据表中数据,完成下列问题(g取10m/s2):
(1)在行驶的过程中车受到的阻力是车重(包括载重)的k倍,求k的大小
(2)若车满载时以额定功率行驶,求速度为3m/s时的加速度.
正确答案
解析
解:(1)对于车,有:
P出=Fv
v=18Km/h=5m/s
车匀速运动:
F=f
f=k (m+M)g
所以:
k=0.03
(2)当 v′=3m/s时,牵引力:
F′=
由牛顿第二定律:
F′-k(m+M)g=(m+M)a
解得:a=0.2m/s2
答:k的大小为0.03;若电动自行车以额定功率行驶,当速度为3m/s时的加速度是0.2m/s2.
下列家用电器工作时,电能主要转化为机械能的是( )
正确答案
解析
解:电流做功的过程,实际上就是个能量转化的过程,从电能转化成其它形式的能;在常见的家用电器中,电烙铁是将电能转化为内能的;电风扇是把电能转化为机械能;微波炉将电能转化为光能;电冰箱消耗电能,实现热量由低温物体向高温物体的传递;
故选B.
汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为58A,若电源电动势为12.5V,内阻为0.05Ω,电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了( )
正确答案
解析
解:电动机不启动时,灯泡的电压为电源路端电压,设为UL,电动机启动后灯泡电压仍为路端电压,设为UL′.
由欧姆定律得:I=,求得:R=1.2Ω,灯泡消耗功率为:PL=EI-I2 r=120W;
电动机启动后,路端电压为:UL′=E-I′r=9.6V,
灯泡消耗电功率为:PL′=W=76.8W.
所以灯泡功率降低了:△P=120W-76.8W=43.2W;
故选:B.
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