- 恒定电流
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一段导体两端的电压为2.5V,在1分钟内通过导体横截面的电荷量为15C,求:
(1)导体中的电流.
(2)导体的电阻.
(3)1分钟产生的热量是多少?
正确答案
解析
解:(1)在1分钟内通过导体横截面的电荷量为15C,故电流为:
I==
=0.25A
(2)根据欧姆定律,导体的电阻为:
R=
(3)纯电阻电路,产生的热量等于电功,为:
Q=qU=15×2.5=37.5J
答:(1)导体中的电流为0.25A.
(2)导体的电阻为10Ω.
(3)1分钟产生的热量是37.5J.
如图所示,额定电压为110V的两盏电灯,额定功率分别为PA=100W,PB=25W.把它们接到220V的电路上,欲使它们都能正常发光且耗电最少,应采用的接法是( )
正确答案
解析
解:根据公式P=可知,灯泡A的电阻RA=121Ω,灯泡B的电阻RB=484Ω.
A、图是灯泡A和可变电阻串联,根据串联电路电阻的分压特点可知,要使灯泡A正常工作,则上面可变电阻接入电路的阻值为121Ω,即该支路的总电阻为242Ω,同理下边支路的总电阻为968Ω,由可得,此时并联电路的总电阻为R=193.6Ω;
B、图是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等;由可得,灯泡A和灯泡B并联后的电阻R并=96.8Ω,此时电路的总电阻为R=2R并=2×96.8Ω=193.6Ω;
C、图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡B与可变电阻并联后和灯泡A的电阻相等;串联电路,电阻越串越大;灯泡A和灯泡B正常工作时,此时电路的总电阻为R=2RA=2×121Ω=242Ω;
D、图是灯泡A和可变电阻并联后又和灯泡B串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡a与可变电阻R并联后和灯泡b的电阻相等;但并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻,所以此电路中灯泡A和灯泡B不能正常工作,故D不正确;
根据公式P=可知,电路电阻越大,消耗的功率就越小,比较A、B、C图可知,C图的总电阻大,消耗的功率最小,
故选C.
下表为申花牌某一双桶洗衣机所用电动机的工作参数表,当洗涤和脱水同时工作,该洗衣机的最大耗电功率是______w;某学生使用该洗衣机洗涤14min(中间停歇共2min)后又脱水2min,在这段时间内洗衣机耗电______J.(第二空保留两位有效数字)
正确答案
286
1.0×105J
解析
解:当洗涤和脱水同时工作,电动机的工作U=220V,工作电流I=1.3A,则洗衣机的最大耗电功率P=UI=220×1.3W=286W.洗衣机洗涤12min过程洗衣机消耗电能W1=UI1t1=220×0.5×12×60J=79200J
洗衣机脱水2min,消耗电能W2=UI2t2=220×0.8×120J=21120J
所以总共消耗的电能为W=W1+W2=79200J+21120J=100320J
≈1.0×105J故答案为:286;1.0×105J
一台直流电动机,其额定电压为110V,正常工作时电流为20A,线圈内阻为0.5Ω,那么电动机正常工作1min内,电动机线圈产生的热量为______J,电动机的输出功率为______W.
正确答案
1.2×104
2×103
解析
解:根据焦耳定律,电动机产生的热量:
Q=I2Rt=202×0.5×60J=1.2×104J
根据能量守恒定律,电动机输出功率为:
P出=UI-I2R=110×20-202×0.5=2×103J
故答案为:1.2×104,2×103.
一台直流电动机的额定电压为U,额定功率为P,其电枢线圈的电阻为R,正常工作时的电流为 I,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由功率公式P=UI可知,I=;故A正确;
B、欧姆定律对于电动机不能适用;故B错误;
C、若电动机作为纯电阻电路,则消耗的功率变大;故P<;故C正确;
D、若电动机作为纯电阻电路使用时,电流要大于I;故D错误;
故选:AC.
某品牌电热水壶的铭牌如图所示.用该电热水壶烧水,在额定电压下工作时,它的工作电流是______A,正常工作1min消耗的电能是______J.
正确答案
4
52800
解析
解:由图知电水壶的额定电压为220V,额定功率为880W,由P=UI得:I=;
t=1min=1×60s=60s,则1分钟消耗的电能为:W=Pt=880W×60s=52800J.
故答案为:4;52800.
随着生活水平的提高,手机已成为许多人生活中常用的电子设备,近年来国产手机在手机市场上已经占有了相当大的市场份额.如图所示是某型号国产手机电池外壳上的文字说明,由此你可以知道哪些与手机有关的物理量?请说出它们的名称和数值(包括直接信息和间接信息).至少写出四项______、______、______、______.
正确答案
充电电压4.2V
电动势3.7V
容量700mAh
待机时间48h
解析
解:由手机电池外壳上的文字说明可知,4.2V是充电电压,等于电池的电动势加上内电阻上电压降.电池的电动势是3.7V.700mAh是电池的容量,即放电电流与时间的乘积.电池的待机时间为48小时.
故答案为:充电电压4.2V、电动势3.7V、容量700mAh、待机时间48h.
下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容.根据表中的信息,可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为( )
正确答案
解析
解:热水壶正常工作时的电流I==
≈8.2A;
故选:B.
导体两端加12V电压,1分钟内通过导体横截面积的电量为240C,此导体的电阻值为______Ω,导体中产生了______的热量.
正确答案
3
2880J
解析
解:由I=可知,
导体中的电流为:I=,
由欧姆定律得:,
导体中产生的热量为:Q=UIt=12×4×60=2880J
故答案为:3,2880J
(2015秋•安庆校级期中)关于三个公式:①P=UI,②P=I2R,③P=,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、P=IU适用于任何电路计算电功率,故A正确.
B、P=I2R适用于任何电路计算热功率,故B正确.
C、在纯电阻电路中,欧姆定律U=IR成立,三个公式可通用,都可以用来计算电路的电功率和热功率,对非纯电阻电路欧姆定律不成立,计算电功率只能用公式P=UI,计算热功率只能用P=I2R,P=不存在,故C错误,D正确.
故选:ABD
如图所示的家用电器中,其正常工作时的功率最接近1000W的是( )
正确答案
解析
解:电扇的功率约为50W,电视机的功率约为150W,笔记本电脑的功率约为70W,家用微波炉的功率约为1kW.
故选:D.
一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏,线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟,求:
(1)消耗的电能W;
(2)产生的热量Q.
正确答案
解析
解:电动机正常工作1s消耗的电能是:
W=UIt=380×10×1J=3800J;
电动机正常工作1s产生的热量:
Q=I2Rt=102×2×1=200J
答:(1)消耗的电能W为3800J;
(2)产生的热量Q为200J.
小明家有一台电风扇,内阻为20Ω,额定电压为220V,额定功率为66W,将它接上220V的电源后,发现因扇叶被东西卡住不能转动,此时电风扇消耗的电功率和热功率各是多少?经小明修理后能正常运转,此时它的工作效率是多大?
正确答案
解析
解:(1)扇片被卡住时,此时可以看做是纯电阻,总的功率即为发热的功率,则有:
=
=2.42×103W=2.42kw
(2)当正常工作时,干路电流为:
I==
工作效率为:
η==
=97.3%
答:(1)扇叶被东西卡住不能转动,此时电风扇消耗的电功率和发热功率均是2.42kW;
(2)正常运转,此时它的工作效率是97.3%.
有一个直流电动机,当加在它两端的电压为0.2V时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.5A;若把电动机接入2.0V的电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A.求:
(1)电动机正常工作时输出功率多大?
(2)如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率是多大?
正确答案
解析
解:(1)当电动机不转时,电动机的内阻为r==
=0.4Ω,电动机正常工作时输出功率为P出=U2I2-I22r=1.6W.
(2)卡住后热功率:P热==
W=10W
答:(1)电动机正常工作时输出功率是1.6W.
(2)如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率是10W.
一段电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同,现将它们以串联方式联接,接通合适的电源后,电动机能正常运转,则有( )
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,电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率.故B正确.
C、D、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:ABC
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