- 恒定电流
- 共18115题
把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一理想电源上,若要产生相等的热量,则两种方法所需的时间之比t串:t并为( )
正确答案
解析
解:设每个电阻的阻值为R,
则两个电阻串联后的总电阻:R串=2R,
并联后的总电阻:R并=R,
由:
Q=t
已知:
R串:R并=2R:R=4:1
Q串:Q并=1:1
U串:U并=1:1
可得:
t串:t并=R串:R并=4:1.
故C正确
故选:C.
某一直流电动机提升重物的装置如图所示,重物的质量m=5kg,g=9.8m/s2,电源提供的电压U=110V,不计一切摩擦,当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I=0.5A,求:
(1)由此可知电动机线圈的电阻R是多少?
(2)电动机的反电动势为多少?
正确答案
解析
解:(1)根据能量转化和守恒定律得
UI=mgv+I2R
则得 R==
=43.6Ω
(2)画出电动机的等效电路图如图所示,则电动机的反电动势为
E反=U-IR=110-0.5×43.6=88.2V
答:
(1)由此可知电动机线圈的电阻R是43.6Ω.
(2)电动机的反电动势为88.2V.
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和内阻为RD=0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作.试求:
(1)电路中的电流大小;
(2)电动机的额定电压;
(3)电动机的输出功率;
(4)若电动机突然被卡住,求其热功率.
正确答案
解析
解:(1)灯泡L正常发光,电路中的电流为
(2)由闭合电路欧姆定律可求得,电动机的额定电压为UD=E-I(r+R)-UL=20-2×(1+4)-3=7V
(3)电动机的总功率为P总=IUD=2×7=14W,电动机的热功率为P热=I2RD=22×0.5=2W,
则电动机的输出功率为P出=P总-P热=12W
(3)电动机突然被卡住时,其热功率=
W.
答:(1)电路中的电流大小为2A;(2)电动机的额定电压为7V;(3)电动机的输出功率为12W;(4)若电动机突然被卡住,其热功率为W
(2015秋•漳州校级月考)如图所示,为电动机提升重物的装置,电动机线圈r=2Ω,电动机两端电压为10V,电路中的电流为1A,物体A重10N,不计摩擦力,求:
(1)10s内,电动机线圈电阻上发出多少热量?
(2)10内,电动机消耗多少电能?
(3)10s内,电动机输出多少机械能?可以把重物A匀速提升多高?
(4)这台电动机的机械效率是多少?
正确答案
解析
解:(1)10s内电阻上产生的热量为:
Q=I2rt=1×2×10=20J;
(2)电动机消耗的电能为:
E=UIt=10×1×10=100J;
(2)10s内输出的机械能为:
E出=E-Q=100-20=80J;
根据mgh=E出可得:
h==8m;
(4)这台电动机的机械效率是:
η=×100%=
=80%;
答:(1)10s内,电动机线圈电阻上发出20J的热量;
(2)10内,电动机消耗100J的电能;
(3)10s内,电动机输出80J的机械能;可以把重物A匀速提升8m;
(4)这台电动机的机械效率是80%.
(2015秋•西宁校级期末)如图所示,R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,接入电路后,关于这三只电阻的判断正确的是( )
正确答案
解析
解:B、电阻R1与R2并联后与R3串联;
并联电阻为:=2Ω
并联电路电压相等,串联电路电压比等于电阻比,故:
U并:U3=R12:R3=2:4=1:2
故:U1:U2:U3=1:1:2,故B错误;
A、串联电路电流相等,并联电路电流比等于电阻的反比,故:
I3=I1+I2
故I1:I2:I3=1:2:3,故A正确;
C、D、根据电功率公式P=UI,有:
P1:P2:P3=U1I1:U2I2:U3I3=1:2:6,故C正确,D错误;
故选:AC
一个电热水壶的铭牌上所列的主要技术参数如表所示.根据表中提供的数据,计算出此电热水壶在额定电压下工作时,通过电热水壶的电流约为( )
正确答案
解析
解:由铭牌读出额定功率为P=900W,额定电压为U=220V;
由P=UI,得,通过电热水壶的电流为:I==
A≈4.1A
故选:B.
如图所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻r=1.0Ω,R=10Ω,U=160V,电压表的读数为110V,求:
(1)通过电动机的电流是多少?
(2)输入电动机的电功率是多少?
(3)电动机输出功率是多少?
(4)若接上电源后,扇叶被卡住不能转动,则此时电动机的发热功率又是多少?
正确答案
解析
解:(1)电动机中的电流也就是电阻R中的电流:
I==
A=5 A
(2)输入电动机的功率为:
P=UI=110×5 W=550 W
(3)电动机的内部热功率为:
P热=I2r=52×1=25 W
电动机的输出功率为:
P输=P-P热=550-25=525 W
(4)若接上电源后,扇叶被卡住不能转动,这时通过电动机的电流为:
I==
=
A
电动机消耗的功率全部转化为热功率,故有:
P耗=P热=I2r=()2×1 W=211.6 W
答:(1)通过电动机的电流是5A;
(2)输入电动机的电功率是550W;
(3)电动机输出功率是525W;
(4)若接上电源后,扇叶被卡住不能转动,则此时电动机的发热功率为211.6W.
电动机的额定电压是110V,额定功率是2.2kW,线圈的电阻是0.5Ω,求:
(1)电动机正常工作时的电流多大?
(2)1s时间内线圈上产生的热量是多少?
(3)1s时间内转化的机械能有多少?
(4)用此电动机提升质量为100kg的重物,匀速运动时的速度多大?
正确答案
解析
解:(1)根据P=IU得,电动机正常工作时的电流为:
I==
=20A
(2)1s内产生的热量为:
Q=I2Rt=202×0.5×1=200J
(3)1s内转化的机械能为:
E=Pt-Q=(2.2×103-200)J=2.0×103J
(4)1s内转化的机械能等于机械功率,故:
P机==2.0×103W
而P机=Fv
物体匀速上升,拉力等于重力,故:
F=G=1000N
故v=;
答:(1)电动机正常工作时的电流为20A;
(2)1s时间内线圈上产生的热量为200J;
(3)1s内转化的机械能有2.0×103J;
(4)匀速运动时的速度为2m/s.
关于四个公式①P=UI;②P=I2R;③P=;④P=
,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、C、求解电功率,可以用公式P=IU,也可以用公式P=;
P=只能适用于纯电阻电路的电功率和热功率;
P=I2R适用于任何电路计算热功率;
故A正确;
B、P=I2R适用于任何电路计算热功率;
P=只能适用于纯电阻电路的电功率和热功率
故B正确;
C、P=IU适用于任何电路计算电功率;P=I2R适用于任何电路计算热功率;P=只能适用于纯电阻电路的电功率或者热功率;故C错误;
D、由于选项AB正确,故D错误;
故选:AB.
如图所示,有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V 60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端,灯泡正常发光,则( )
正确答案
解析
解:A、电解槽的发热功率为:P热=I2r=( )2×4.4=1.3W,所以A错误.
B、由于灯泡正常发光,所以电动机的电压为:220-110=110V,
由于电解槽和灯泡串联,它们的电流相等,所以有:I==
A,
所以电解槽的输入功率为:P=UI=110×=60W,1分钟产生的热量为:Q=P热t=1.3×60=78J;故B错误,C正确;
D、电路消耗总功率为为:P总=220V×A=120W,所以D错误.
故选:C.
如图所示电路,总电压恒为12V,滑动变阻器最大电阻60Ω,灯L标有“6V 0.9W”的字样,试求为使灯正常发光,变阻器Pa部分电阻=______.此时变阻器消耗的电功率=______.
正确答案
40Ω
2.7W
解析
解:设pa段电阻为R,则pb段的电流,
通过灯泡的电流为,
通过pa段的电流,因为Ipa=IL+Ipb,即
,解得R=40Ω.
pa段电阻消耗的功率为,
pb段电阻消耗的功率,
所以整个滑动变阻器消耗的电功率P=P1+P2=2.7W.
故答案为:40Ω,2.7W.
下列各种说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、物理学中把每秒钟通过导体任一横截面的电荷量(简称电量)叫做电流强度,电流的定义式I=,适用于任何电荷的定向移动形成的电流,故A错误;
B、当外电路电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大,不是负载增加,输出功率一定增大,故B错误;
C、导体的电阻是导体本身的一种性质,在数值上等于它两端的电压和通过的电流的比值,决定它大小的只有材料、长度和横截面积,与电阻两端的电压和通过的电流无关,故C错误.
D、电动势的定义式E=,得W=qE.则知干电池电动势为E=1.5V,q=1C,则得非静电力做功W=1.5J,可以使1C的电量具有1.5J的电能.故D正确.
故选:D
如图所示,电阻R1=20Ω,电动机线圈电阻R2=10Ω.当开关S断开时,电流表的示数为0.5A.当电键S闭合后,电动机转起来,电路两端电压不变.则关于电流表读数和电路消耗的电功率P正确的是( )
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=1A,故电流表的电流I<1.5A,电动机中电功率P=UI<15W.
故ABC错误,D正确.
故选:D.
电饭锅工作时有两种状态:加热和保温.图是电饭锅的电路图,R是电阻,R0是加热用的电热丝.
(1)自动开关S接通和断开时,电饭锅分别处于那种状态?
(2)分别列出R0在保温和加热状态下的功率表达式.(电源的电压用U表示,R和R0为已知量)
(3)要使R0在保温状态下的功率是加热状态下的四分之一,R:R0应该是多大?
正确答案
解析
解:(1)根据电功率的表达式:P=,可知,S接通
,S断开时,
<P1,所以S接通时是加热,S断开保温.
(2)保温时S断开,I2=
由P=I2R 得:P2′=
加热时S接通,
(3)由4P1=P2′得R=R0 即R:R0=1:1
答:(1)自动开关S接通时是加热,S断开保温;
(2)分别列出R0在保温的表达式是P2′=,加热状态下的功率表达式
.
(3)要使R0在保温状态下的功率是加热状态下的四分之一,R:R0应该是1:1.
如图所示,电池组的电动势为ε,内电阻为r,R0为定值电阻,R为变阻器,已知R0>r.为使R0上消耗的电功率最大,应将变阻器阻值调整到( )
正确答案
解析
解:由闭合电路的欧姆定律可知I=,R0消耗的电功率P=I2R0,要使R0消耗的功率最大,则电流最大,应将变阻器阻值调到最小为零,故D正确.
故选:D
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