- 恒定电流
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如图所示,A、B两端的电压U一定,电阻R先接在A、B两端,消耗功率为9W.再将电阻R接在较远的C、D两端,消耗功率为4W.在后一种情况下,输电导线AC、BD共消耗功率为( )
正确答案
解析
解:设电阻R连接在A、B两点时,电路的电流为I1,则
P1=I12R=9W--------①
若将电阻R接C、D两点时,电路的电流为I2,则
P2=I22R=4W--------②
由①②两式可得:
I1:I2=3:2
若将电阻R接C、D两点时,电源的功率为:P3=UI2,
则:,即
,
所以导线AC和BD消耗的总功率为:
P=P3-P2=6W-4W=2W.
故选:A
正常工作情况下,两个100W灯泡连续工作5h,消耗______ 度电.
正确答案
1
解析
解:由W=Pt可知,W=2×100W×5h=1kWh
故答案为:1.
如图所示,直线OC为某一直流电源的总功率随电流I的变化图线,抛物线OBC为同一直流电源内部热功率随电流I变化的图线,若A、B的横坐标为1A,则AB段表示的功率为( )
正确答案
解析
解:电源的总功率P=EI,C点表示I=3A,P=9W,则电源的电动势E=3V.由图看出,C点表示外电路短路,电源内部热功率等于电源的总功率,则有P=I2r,代入解得,r=1Ω,所以AB段表示的功率为PAB=EI′-I′2r=3×1-12×1(W)=2W.
故选C
(2015秋•沈阳期末)某直流电动机的线圈电阻阻值为R,电动机正常工作时,两端的电压为U,通过线圈的电流为I,若工作时间为t,则下列关于电动机消耗的电能的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、电动机消耗的电能W=UIt,故A错误,B正确;
C、线圈电阻是R,通过线圈的电流是I,线圈上的电压降U线=IR<U,故C错误;
D、电动机消耗的总电能等于电动机输出的机械能与电动机线圈产生的焦耳热之和,则D错误
故选:B
以下家用电器属于利用电流的热效应工作的是( )
正确答案
解析
解:A、微波炉是将电能转化为微波的能量,不是利用电流热效应,故A错误;
B、电烤箱是将电能转化为内能,故B正确;
C、电风扇是将电能转化为机械能,故C错误;
D、电饭锅是将电能转化为内能,故D正确;
故选:BD.
有一直流电动机的内阻为3.6Ω,它和一盏标有“110V 60W”的灯泡串联后接在电压恒为220V的电路两端,灯泡正常发光,则( )
正确答案
解析
解:B、由于灯泡正常发光,所以电动机的电压为220-110=110V,
由于电动机和灯泡串联,它们的电流相等,所以I==
A,
所以电动机的输入功率为P=UI=110×=60W,所以B正确;
A、电动机的发热功率为P热=I2r=()2×4.4=1.07W,所以A错误.
C、电路消耗的总功率等于电动机的输入功率假设灯泡的功率,为:P=60W+60W=120W,所以C正确.
D、电动机的输出功率等于总功率减去电动机的发热功率,等于60W-1.07W=58.93W,所以D错误.
故选BC.
家用电暖炉的工作电压是220V,电流是4A,求:
(1)电暖炉工作时的电功率;
(2)电暖炉工作1小时产生的热量.
正确答案
解析
解:(1)电暖炉的工作电压是220V,电流是4A,故工作时的电功率:
P=UI=220V×4A=880W
(2)电暖炉工作1小时产生的热量:
Q=Pt=880×3600=3.168×106J
答:(1)电暖炉工作时的电功率为880W;(2)电暖炉工作1小时产生的热量为3.168×106J.
一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数:
请根据表计算:
(1)此电动机的内阻;
(2)电动机正常工作时的效率;
(3)当自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时,若其受到的阻力为车重的0.01倍,则此时其速度为多少?(取g=10m/s2)
正确答案
解析
解:(1)根据能量守恒定律,有:
P总=P热+P出
即:UI=I2r+120
代入数据,有:
40×4=42×r+120
解得:r=2.5Ω
(2)效率:
η=×100%=
=75%
(3)自行车阻力:
f=0.01mg=0.01×(30+120)×10=15N
匀速行驶,牵引力与阻力平衡,为:
F牵=f=15N
故输出功率为:
P出=F牵v=fv
解得:
v==
=8m/s
答:(1)此电动机的内阻为2.5Ω;
(2)电动机正常工作时的效率为75%;
(3)当自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时速度为8m/s.
如图所示,一个变阻箱与理想电流表串联后接到电源上,用一个理想电压表直接连接在电源两端,开关K闭合后调整变阻箱的阻值,发现电路中的电流为0.4A时,电压表的示数为2.8V,当电阻变小电流变为0.6A时,电压表示数为2.7V.求:
(1)电源的电动势和内电阻;
(2)变阻器阻值调为2.5Ω,电流表、电压表的示数;
(3)变阻器阻值调为2.5Ω,电源的输出功率和效率各为多少?
正确答案
解析
解:(1)根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir得:
当I1=0.4A,U1=2.8V,则 E=2.8+0.4r ①
当I2=0.6A,U2=2.7V,则 E=2.7+0.6r ②
联立①②解得:E=3V,r=0.5Ω
(2)当变阻器阻值调为R=2.5Ω时,
由闭合电路欧姆定律得:I==
A=1A,电流表的示数为1A.
电压表的示数 U=IR=1×2.5V=2.5V
(3)电源的输出功率P出=UI=2.5×1W=2.5W
电源的总功率 P总=EI=3×1W=3W
故效率η=100%=83.3%
答:
(1)电源的电动势和内电阻分别为3V和0.5Ω;
(2)变阻器阻值调为2.5Ω,电流表、电压表的示数分别为1A和2.5V;
(3)变阻器阻值调为2.5Ω,电源的输出功率和效率各为2.5W和83.3%.
电源的电动势为E=30V,内阻为r=1Ω,将它与一只“6V,12W”的灯泡和一台电阻为2Ω的小电动机串联组成闭合电路.当灯泡正常发光时,若不计摩擦,电动机输出机械功率与输入电功率之比约为( )
正确答案
解析
解:小灯泡刚好正常发光,故电流为:I=;
根据闭合电路欧姆定律,电动机两端的电压:U=E-IR-UL=30-2×1-6=22V;
电动机的总功率P=UI=22×2=44W;
电动机输出的功率为:P出=UI-I2r=22×2-22×2=36W;
故比值为:=
=82%;
故选:A.
为了节能环保,很多家庭将白炽灯更换成节能灯.5W节能灯的亮度相当于25W白炽灯的亮度,一盏25W的白炽灯每天工作4h,消耗电能______kW•h;用一盏5W节能灯取代25W白炽灯后,仍每天工作4h,每天可节电______kW•h.
正确答案
0.1
0.08
解析
解:
(1)∵白炽灯每天工作4h,
∴一天消耗的电能:
W1=Pt=25×10-3kW×4h=0.1kW•h,
(2)用一盏5W节能灯取代25W白炽灯时,△P=P2-P1=25W-5W=20W=0.02kW,
∴节能灯一天可节约用电:
△W=△Pt=0.02kW×4h=0.08kW•h.
故答案为:0.1;0.08.
(2015秋•山西期中)直流电动机所加电压为U,测得通过电动机的电流强度为I,已知电动机线圈内阻为r,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:电动机的总功率为P=UI;电动机的发热功率,根据焦耳定律,P热=I2r;故电动机的输出功率:P出=UI-I2r
因为P>P热,即UI>I2R,U>IR,欧姆定律不适用.故UI≠I2R≠;
故选:BC.
如图所示,图甲中M为一电动机,当滑动变阻器R的触头从左端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示.已知电流表读数在0.2A以下时,电动机没有发生转动.不考虑电表对电路的影响,以下判断正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、由电路图甲知,电压表V2测量路端电压,电流增大时,内电压增大,路端电压减小,所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系.此图线的斜率大小等于电源的内阻,为 r=Ω=2Ω
当电流 I=0.1A时,U=3.4V,则电源的电动势 E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V,故A正确:
B、变阻器向右滑动时,R阻值变大,总电流减小,内电压减小,路端电压即为V2读数逐渐增大,故B错误;
C、由图可知,电动机的电阻 rM=Ω=4Ω.
当I=0.3A时,U=3V,电动机输出功率最大,此过程电动机输出功率增大,故C错误;
D、当I=0.1A时,电路中电流最小,变阻器的电阻为最大值,所以 R=-r-rM=(
-2-4)Ω=30Ω,故D正确.
故选:AD.
如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电动机M的线圈电阻为R1.闭合开关S,电动机开始转动,稳定后电路中的电流为I,滑动变阻器接入电路的电阻为R2.则( )
正确答案
解析
解:AB、由于电动机为非纯电阻元件,故不能使用闭合电路欧姆定律求解电流和两端的电压;故AB错误;
C、电源的效率η=×100%;但由于不能使用欧姆定律求解,故C错误;
D、对全电路由功能关系可知,电动机的机械功率P=IE-I2(R1+R2+r);故D正确;
故选:D.
理发用的吹风机中有电动机的电热丝,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.设电动机线圈的电阻为R1,它与电热丝的电阻R2串联,接到直流电源上,电吹风机两端电压为U,电流为I,消耗的电功率为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错误,而C正确.
B、D、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),吹风机做的功还有一部分转化为机械能,所以总功率P=IU要大于发热部分的功率,所以B错误,D正确.
故选:CD.
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