- 恒定电流
- 共18115题
在如图所示的电路中,电源的电动势为E内电阻为r,电阻R1与变阻器R2串联,将R2的阻值调至零时,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:将R2的阻值调至零时,R2被短路,电路中电阻最小,由闭合电路欧姆定律可得电路中电流最大,则内电压最大,电源内部的电势降落最大,根据P=I2R可知,电流最大,则电阻R1消耗的功率最大,电源内消耗的功率也最大,故A正确,BCD错误.
故选:A
如图所示为小灯泡的U-I图线,若将该小灯泡与一节电动势E=1.5V,内阻r=0.75Ω的干电池组成闭合电路时,电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据( )
正确答案
解析
解:电源的外电压与电流的关系为U=E-Ir=1.5-0.75I,作电源的外电压与电流的关系图线,
由图象可知,交点所对应的电压U=0.75V,电流I=1A,则灯泡的实际功率P=UI=0.75W,
电源的总功率P总=EI=1.5W.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
如图所示电路,标有“6V 6W”的灯L1与标有“6V 3W”的灯L2 串联,闭合开关后,只有一只灯泡能够正常发光,则不能正常发光灯泡的实际功率是______W,这个电路通电1分钟共消耗电能______J.
正确答案
1.5
270
解析
解:如图所示电路,灯L1标有“6V 6W”由R=得R1=
=6Ω;由I=
=
=1A
而灯L2 标有“6V 3W”由R=
得R2=
=12Ω;由I=
=
=0.5A
由于它们串联,通过它们的电流应该相等,所以此时的电流应该是0.5A.故灯L1不能正常发光.
则灯L1的电功率P=I2R=0.52×6W=1.5W.
在1分钟内电路共消耗的电能E=I2Rt=0.52×(6+12)×60J=270J
故答案为:1.5; 270.
(2013春•常州期末)将一只标有“220V,25W”的白炽灯和一只标有“220V,25W”的风扇并联后接到照明电路中.白炽灯、风扇的电功率分別为P电1、P电2,电热功率分別为P热1、P热2,电阻分別为R1、R2:则P电1______P电2,P热1______P热2,R1______R2(选填“>”、“<”、“=”)
正确答案
=
>
>
解析
解:两个用电器并列,则题目两端的电压是相等的,都是220V,所以二者的电功率仍然相等;两个两个用电器的电流也相等.
灯泡消耗的电能全部转化为内能,而电风扇消耗的电能一部分转化为内能,另一部分转化为机械能,所以二者的热功率的关系为:P热1>P热2
根据焦耳定律:Q=I2R,热功率大的灯泡的电阻值比较大,即R1>R2.
故答案为:=,>,>
将两盏标有“220V 40W”的白炽灯串联后接到220V的电源上,此时每盏灯的实际功率等于______W(设灯泡的电阻不随温度变化).
正确答案
10
解析
解:灯泡的电阻R=,
两盏灯串联后,接到220V电源上,每盏灯的电压U′==110V,
所以每盏灯的实际功率P′=
故答案为:10
(2015秋•山西期中)分别标有“6V 6W”、“6V 12W”字样的两灯泡L1、L2按甲、乙两图方式理解后接入12V的电路中,L1、L2均正常发光.以下判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由P=可知,R1=
=6Ω;R2=
=3Ω;由P=UI可知,I1=1A,I2=2A;图甲中两灯均正常发光,则两灯两端电压均为6V,R1电阻与L1电阻相等,则R1=6Ω;图乙中R2分压为6V,流过R2的电流I=3A,则R2=
=2A;故B正确,A错误;
C、甲图中,通过R1的电流I′=2-1=1A,则功率P1=UI′=6×1=6W;乙图中消耗的功率P2=UI=6×3=18W;故C错误;
D、由P=UI可知,两电路中电压相等,均为12V,总电流甲中为2A;乙中为3A,则甲电路中消耗的总功率小于乙电路中的总功率;故D错误;
故选:B.
有一只电炉,额定电压为220V,额定功率为1000W,电炉丝的电阻不受湿度影响,
(1)求电炉正常工作时的电阻
(2)若电网电压为200V,求电炉的实际功率
(3)在220V电压下,如果平均每天使用电炉2.5h,那么此电炉一个月(按30天计算)要消耗多少千瓦时电能?
正确答案
解析
解:(1)由P=可得:
R==
=48.4Ω;
(2)若电压为200V,则实际功率P==
=826W;
(2)220V电压下,功率为1000W;则一个月的电能W=Pt=1000×2.5×30=75Kw•h;
答:(1)电炉正常工作时的电阻为48.4Ω;(2)电炉的实际功率为826W;(3)一个月消耗的电能为75kwh
一直流电源给蓄电池充电,电路如图所示.如果蓄电池内阻为r,电压表读数为U,电流表读数为I,则
(1)输入蓄电池的电功率为多少?
(2)蓄电池的发热功率为?
(3)电能转变为化学能的功率为多少?
正确答案
解析
解:(1)输入蓄电池的电功率为:p=UI
(2)电池产生的热功率为:pQ=I2r
(3)电能转化为化学能和热能,根据能量守恒定律,有:UI=I2r+P,故电能转化为化学能的功率为:P=UI-I2r
答::(1)输入蓄电池的电功率为UI
(2)电池产生的热功率为I2r
(3电能转化为化学能的功率为UI-I2r
(2015春•宜兴市校级期末)如图,电池组的电动势E=28V,内电阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=40Ω,小电动机M的内电阻r1=2Ω.当小电动机M稳定转动时,电流表A的读数为0.5A,求:
(1)电路中的总电流;
(2)电源的输出功率;
(3)电动机消耗的电功率;
(4)电动机转变为机械能的电功率.
正确答案
解析
解:(1)由电阻R2的电压:
U并=IAR2=0.5×40=20V
根据闭合电路欧姆定律,有:
E=I(r+R1)+U并
故电路中的总电流为:
I==2A
(2)路端电压:
U=E-Ir=28-2×1=26V
电源的输出功率:
P=UI=26×2=52W
(3)电动机中的电流:
IM=I-IA=2-0.5=1.5A
电动机的电功率:
PM=U并IM=20×1.5=30W
(4)电动机的热功率:
W
电动机的输出功率:
P出=PM-Pr=30-4.5=25.5W
答:(1)电路中的总电流为2A;
(2)电源的输出功率为52W;
(3)电动机消耗的电功率为30W;
(4)电动机转变为机械能的电功率为25.5W.
电阻R1和R2分别标有“4Ω 1A”和“4Ω 0.5A”,将它们串联后接入电路中,如图所示,则此电路中允许消耗的最大功率为( )
正确答案
解析
解:把R1和R2串联后,由于R2的最大电流较小,所以串联后允许通过的最大电流为0.5A,串联后的总电阻为:
R=R1+R2=4+4=8Ω,
所以电路中允许消耗的最大的功率为:
P=I2R=0.52×8W=2W
故选:B.
如图所示,M为一线圈电阻RM=0.4Ω的电动机,R=18Ω,电源电动势E=40V.当S断开时,电流表的示数I1=1.6A,当开关S闭合时,电流表的示数为I2=4.0A求:(小数点后保留两位有效数字)
(1)开关S断开时电源输出功率是否最大?
(2)开关S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率.
正确答案
解析
解:(1)设电源内阻为r′,当S断开时
I=,得r=7Ω
当R=r时电源输出功率最大,但此时R≠r,所以开关断开时电源输出功率不是最大.
(2)开关S闭合时,电流表示数为4.0A,则U内=Ir=28V,U外=E-U内=12V,
IR==
A,IM=4.0-
=
A,
电动机的总功率为P=UIM=40W
P热=RM=4.44W,P机=P-P热=35.56W
答:(1)开关S断开时电源输出功率不是最大.
(2)开关S闭合时电动机发热消耗的功率为4.44W,转化为机械能的功率为35.56W.
某导体的电阻为R=4Ω.试求当有I=2A的电流流过时,该导体在1分钟产生的热量Q和此时的热功率P.
正确答案
解析
解:根据焦耳定律得Q=I2Rt
得 Q=22×4×60J=960J
此时的热功率P=I2R
得 P=22×4W=16W
答:该导体1分钟产生的热量为960J,此时的热功率为16W
小明同学认为:电风扇工作时,电能转化为叶片转动的机械能和线圈发热、摩擦等产生的内能.其中转化为机械能所做的功是______,转化为内能所做的功是______.(选填“有用功”或“额外功”)为了粗略探测电风扇正常工作的电能转化效率,小明用一个铭牌上标有额定电压为U,但其它字迹不清的小型直流电风扇来进行实验,实验设计如下:
(1)按如图所示连接好电路(图中为电风扇),闭合开关,叶片转动,移动变阻器滑片至某一位置时,叶片刚好不转动,读出此时电压表和电流表的示数分别为U0、I0,则线圈导体的电阻为______;
(2)向______ (选填“左”或“右”)移动变阻器滑片,使电压表示数为额定电压U,读出此时电流表的示数为I;
(3)若忽略摩擦,只考虑线圈发热损耗,请你写出电风扇正常工作时电能转化效率η的表达式 (用测出的已知量表示).
正确答案
解析
解:电动机转化为机械能所做的功是有用功,转化为内能所做的功是额外功.
(1)当叶片刚好不转动时,根据欧姆定律得,线圈导体的电阻R=.
(2)电动机不转动,说明电动机的电压低于额定电压,可向左移动滑动变阻器滑片,使变阻器分担的电压减小,使电动机的电压增大,达到额定电压.
(3)电风扇正常工作时,输入功率为P电=UI,输出功率为P出=UI-I2R
则效率为η==
=
故答案为:
有用功,额外功
(1); (2)左;(3)
.
有四个电源,电动势均相等,内电阻分别为1Ω、2Ω、4Ω、8Ω,现从中选择一个对阻值为2Ω的电阻供电,欲使电阻获得的电功率最大,则所选电源的内电阻为( )
正确答案
解析
解:当电路的内电阻和外电阻相等时,电路的输出的功率最大,即外电阻上的功率最大,所以当外电阻为2Ω时,电源的内电阻也为2Ω时,R上获得的功率最大,所以B正确.
故选B.
一台直流电动机所加电压为110V,通过的电流为5A,该电动机在10s内把一个质量为50Kg的物体匀速提高了9m,求电动机的电功率和电动机线圈的电阻(不计摩擦)
正确答案
解析
解:电动机在10s内把一个质量为50Kg的物体匀速提高了9m,故拉力等于重力,为500N,速度为0.9m/s;
电动机输出的电功率为:P出=Fv=500×0.9W=450W;
电动机的总功率为:P=UI=110V×5A=550W;
根据能量守恒定律,有:UI=I2R+P出;
代入数据,有:110×5=25×R+450
解得:R=4Ω;
答:电动机的电功率为550W,电动机线圈的电阻为4Ω.
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