- 恒定电流
- 共18115题
理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风将头发吹干.设电动机线圈电阻为R1,它与电热丝电阻值R2 串联后接到直流电源上,吹风机正常工作,电流为I吹风机两端电压为U,电流为I,消耗的功率为P,则有( )
正确答案
解析
解:A、C、电吹风机消耗的电功率P是总的功率,总功率的大小应该是用P=IU来计算,所以总功率P=IU,所以A正确,而C错误;
B、电吹风机中发热的功率要用I2R来计算,所以总的发热功率为I2(R1+R2),吹风机的总功率P=IU要大于发热部分的功率,所以B错误;
D、吹风机是非纯电阻电路,欧姆定律不适用,故D错误.
故选:A.
摩托车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图,在打开车灯、电动机未启动时电流表读数为5A,电动机启动时电流表读数为15A,若电源电动势12V,内阻0.4Ω,电流表内阻不计,则因电动机启动导致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=,灯泡消耗功率为PL=EI-I2 r=12×5-25×0.4=50W;
电动机启动后,路端电压UL′=E-I′r=12-15×0.4=6V,灯泡消耗电功率为PL′==
W.
所以灯泡功率降低了△P=50W-18W=32W;
故选:B.
如图所示,AB间电压保持30V,灯泡L标有“20V 10W”字样.当滑动变阻器R1为4Ω时,把开关闭合,灯泡能正常发光.求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)将开关K断开,欲使灯泡正常发光,此时变阻器R1阻值为多大?R1消耗的功率为多大?
正确答案
解析
解:(1)电阻R1的电流:I=
灯泡能正常发光,电流为:IL=A
根据串并联电路的电流关系,通过电阻R2的电流为:
I2=I-IL=2.5-0.5=2A
根据欧姆定律,有:
R2=
(2)将开关K断开,使灯泡正常发光,电流为0.5A,故变阻器R1阻值为:
R1消耗的功率为:
P=UR1IL1=(30-20)×0.5=5W
答:(1)电阻R2的阻值为10Ω;
(2)将开关K断开,欲使灯泡正常发光,此时变阻器R1阻值为20Ω;R1消耗的功率为5W.
表为某分体单冷型壁挂式空调机名牌上的部分技术参数,请仔细阅读后回答下列问题:
(1)正常情况下,该空调机能否在我省家庭电路中使用?
(2)若小红家中电能表允许的最大电流为3A,则购买该空调机后,在进行安装和使用前是否需要更换电能表?
(3)请估算该空调机一个月内(按30天计)消耗的电能为多少kW•h?(设每天制冷2h)
正确答案
解析
解:(1)我省家庭电路的电压为220V,频率为50Hz,所以正常情况下,该空调机能在我省家庭电路中使用;
(2)由表格知,空调的最大输入功率为 Pm=1400W
由P=UI,得最大的电流 Im==
A≈6.4A
小红家中电能表允许的最大电流为3A,则知购买该空调机后,在进行安装和使用前需要更换电能表.
(3)空调机一个月内(按30天计)消耗的电能为 W=nUIt=30×220×5.8×2×3600J≈2.76×108J≈76.6kW•h
答:(1)正常情况下,该空调机能在我省家庭电路中使用.
(2)若小红家中电能表允许的最大电流为3A,则购买该空调机后,在进行安装和使用前需要更换电能表.
(3)该空调机一个月内(按30天计)消耗的电能为76.6kW•h.
如图甲所示的电路中,D为二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大),R1=R2=4Ω,R3=6Ω当在AB间加上如图乙所示的交流电压时,在0~1×10-2s时间内通过R1的电流______;1s内电阻R3所消耗的电能______.
正确答案
0.5A
4.92J
解析
解:0-1×10-2 s时间内D处于导通状态,则电路总电阻为:R=R3+…①
通过R3的电流为:I=②
由①②式代入数据解得:I=1 A
通过R1的电流为:I1==0.5 A.
(2)在1×10-2-2×10-2 s时间内D处于截止状态,则通过R3的电流为:
I′=
代入数据解得:I′=0.8 A
t=1 s内R3消耗的电能为:E=(I2R3+I′2R3)
代入数据解得:E=4.92 J.
故答案为:0.5A;4.92J
如图为某两个电阻的U-I图象,电阻之比R1:R2;把两电阻串联后接入电路,消耗功率之比P1:P2;并联后接入电路,消耗功率之比P
:P
,分别为( )
正确答案
解析
解:根据欧姆定律可知,U-I图象的斜率表示电阻,故R1=6Ω,R2=3Ω,故R1:R2=2:1;
把两电阻串联后接入电路,电流相等,根据公式P=I2R,功率与电阻成正比,故P1:P2=R1:R2=2:1;
并联后接入电路,电压相等,根据公式P=,功率与电阻成反比,故P1:P2=R2:R1=1:2;
故选A.
已知电源的电动势是12V,与R=5Ω的电阻连接成闭合电路,电源消耗的总功率为24w,则电源的内阻r=______Ω,电源的输出功率为______w.
正确答案
1
20
解析
解:由P=EI可知:
I==
=2A;
由闭合电路欧姆定律可知:I=
解得:r=1Ω;
电源的输出功率P出=P-I2r=24-4×1=20W;
故答案为:1,20,
如图甲的电路中R1=R2=100Ω是阻值不随温度而变的定值电阻.白炽灯泡L的伏安特性曲线如图乙的I-U图线所示.电源电动势E=100V,内阻不计.求:
(1)当开关S断开时,灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率;
(2)当开关S闭合时,灯炮两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率.
正确答案
解析
解:(1)当开关S断开时,设灯泡L的实际电压和实际电流分别为U和I. 在这个闭合电路中,有
E=U+IR1,
代入数据并整理得,U=100-100I
这是一个直线方程,把该直线在题I-U图线画出,如图所示:
这两条曲线的交点为U=40V、I=0.6A,
所以灯泡L消耗的功率P=UI=40×0.6=24W
在题图中的混联电路中,设灯泡L的实际电压和实际电流分别为U′和I′. 在这个闭合电路中,有
E=U′+(I′+)R1,
代入数据并整理得,U′=50-50I′
这是一个直线方程,把该直线在题图上画出,如图所示
这两条曲线的交点为U′=25V、I′=0.5A,所以灯泡L消耗的功率P′=U′I′=25×0.5=12.5W
答:(1)当开关S断开时,灯泡两端的电压为40V,通过灯泡的电流为0.6A,灯泡的实际电功率为24W;
(2)当开关S闭合时,灯炮两端的电压为25V,通过灯泡的电流为0.5A,灯泡的实际电功率为12.5W.
电阻R和电动机M相串联接到电路中,如图,已知电阻 R跟电动机线圈的电阻值RM相等.电键接通后,电动机正常工作.设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻做功W1,产生热量Q1,电流通过电动机做功W2,产生热量Q2.则有( )
正确答案
解析
解:设开关接通后,电路中电流为I.
对于电阻R,由欧姆定律得U1=IR
对于电动机,U2>IR,则U1<U2.
根据焦耳定律得:
Q1=I2Rt,Q2=I2Rt,则Q1=Q2.
电功等于电热加输出的机械能,由于电热相等,而电动机输出机械能,故W1<W2;
故选:A.
一台电阻为2Ω的电动机,接在110V电路中工作时,通过电动机的电流为10A,则这台电动机消耗的电功率为______,发热功率为______,转化成机械功率为______,电动机的效率为______.
正确答案
1100W
200W
900W
82%
解析
解:电动机内电阻为2Ω,接在110V电路中,通过电动机的电流为10A,故:
电功率:P=UI=110×10=1100W
热功率:P热=I2机械功率:P出=P-P热=1100-200=900W
效率η=
故答案为:1100W,200W,900W,82%.
一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同,都通过相同的电流,在相同时间内( )
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、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,故B错误.
C、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C正确D错误.
故选:AC
一电熨斗标有“220V,500W”,则它正常工作30min时消耗了______ 度的电.
正确答案
0.25
解析
解:电热水壶消耗的电能:W=Pt=0.5kW×0.5h=0.25kW•h=0.25度
故答案为:0.25
用标有“6V 3W”的灯泡L1、“6V 6W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路,其中电源电动势E=9V.图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线.当其中一个灯泡正常发光时( )
正确答案
解析
解:由图象可知,L2正常发光的电流为1A,L1的正常发光电流为0.5A,所以,两灯串联在电路中,只有一灯正常发光,则一定是L1,此时电路中的电流为0.5A,
由图可知:L2的电压为U2′=2V,此时电压表测L2两端的电压,即电压表的示数为2V;
此时电源的输出电压为U=U1′+U2′=2V+6V=8V,
电源的输出功率P=UI=8V×0.5A=4W;
电源的内阻,故C正确,ABD错误.
故选:C.
一个直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,阻为r的直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,则( )
正确答案
解析
解:A、电动机消耗的总功率应该用P=IU来计算,所以总功率为IU,所以A正确;
B、电动机消耗的热功率应该用P=I2R来计算,所以热功率P=I2R,所以B错误.
C、电源的输出功率等于电动机的输入功率,得P出=UI.故C错误.
D、电源的总功率为IE,内部发热的功率为I2r,所以电源的效率为:=l-
,所以D错误.
故选:A.
如图所示,一提升重物的直流电动机M接在电路中工作,电动机电阻r=10Ω,R=100Ω,U=200V,电压表的读数为80V,电动机正常工作1分钟,问:
(1)通过电动机的电流是多大?
(2)电动机消耗的电能有多少?
(3)电动机产生多少热量?
正确答案
解析
解:(1)通过电动机的电流等于电阻R上的电流
I==
A=1.2A;
(2)电动机消耗的电能为
E=UVIt=80V×1.2A×60s=5760J;
(3)电动机产生的热量为:
Q=I2rt=1.22×10×60J=864J,
答:(1)通过电动机的电流是1.2A.
(2)电动机消耗的电能为5760J.
(3)电动机产生的热量为864J.
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