- 恒定电流
- 共18115题
如图所示,已知电源电动势ε=20V,内阻r=2Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V 4.5W”的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机都恰能正常工作,求
(1)电路中的电流强度?
(2)电动机的额定工作电压?
(3)电源的总功率和电动机的输出功率?
正确答案
解析
解:(1)串联电路中灯L正常发光,电动机正常工作,则电路中电流强度为灯L的额定电流,
电路中电流强度为:I==
=1.5A
(2)电路中的电动机是非纯电阻电路.
根据能量守恒,电路中有:ε=UR+UL+Ur+Um
故电动机的额定电压为:Um=ε-UR-UL-Ur=ε-I(R+RL+r)=20-1.5×(2+4+2)=8V
(3)电源总功率为:P总=Iε=1.5×20=30(W).
电动机的输出功率为:P‘=1.5×8-1.52×0.5=10.875W
答:(1)电路中的电流强度为1.5A.
(2)电动机的额定工作电压为8V.
(3)电源的总功率为30W,电动机的输出功率10.875W.
一个标有“110V 10W”的灯泡,求:
(1)它的电阻
(2)如果接在110V的电路中实际功率是多大?
(3)正常工作的电流?
(4)接在220V的电路中时,它的实际功率多大,会发生什么现象?
正确答案
解析
解:(1)由P=可得:
R==
=1210Ω;
(2)如果接在110V的电路中,实际功率就是额定功率10W;
(3)工作电流I==
=0.09A;
(4)若接在220V的电路上,P==40W;
该灯泡会被烧坏;
答:(1)(1)它的电阻为1210Ω
(2)如果接在110V的电路中实际功率是10W
(3)正常工作的电流为0.09A;
(4)接在220V的电路中时,它的实际功率40W;会被烧坏.
如图所示的电路,电源电动势为12V,内阻恒定且不可忽略.初始时刻,电路中的电流等于I0,且观察到电动机正常转动;现在调节滑动变阻器使电路中的电流减小为I0的一半,观察到电动机仍在转动.不考虑温度对电阻的影响,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:AC、根据公式P=I2R知:电路中的电流减小为I0的一半,则电源的热功率和电动机的热功率均减为初始时的.故AC错误.
B、电路中电流减小,变阻器接入电路的电阻增大,由于电源有内阻,所以变阻器的电阻不是初始的2倍,所以由P=I2R知变阻器的功率不是初始时的一半.故B错误.
D、根据公式P=EI,E不变,则电路的总功率减为初始时的一半.故D正确.
故选:D.
在图所示电路中,电源电动势为12V,电源内阻为1.0Ω,电路中的电阻R0为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω,闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A.则以下判断中正确的是( )
正确答案
解析
解:B、电路中电流表的示数为2.0A,所以电动机的电压为U=E-U内-=12-Ir-IR0=12-2×1-2×1.5=7V,所以B正确;
A、C,电动机的总功率为P总=UI=7×2=14W,电动机的发热功率为P热=I2R=22×0.5=2W,所以电动机的输出功率为14 W-2W=12W,所以A、C错误;
D、电源的输出的功率为P输出=EI-I2R=12×2-22×1=20W,所以D错误.
故选:B.
(2015秋•临沂校级月考)如图所示的电路中,在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,接入电路的电阻增大,与R2并联的电阻增大,外电路总电阻R总增大,总电流I减小,路端电压U=E-Ir增大,电压表读数增大;并联部分的电阻增大,分担的电压增大,U2增大,流过R2的电流I2增大,电流表的读数IA=I-I2,则减小.故B错误,A正确.
C、由于电源的内阻不知道,故电源的输出功率增大减小不确定,C错误;
D、因流过R2的电流增大,则由P=I2R可知,定值电阻R2的消耗功率变大;故D正确,
故选:AD
(2015秋•嘉兴期末)为厉行低碳理念,很多城市用超级电容车替换城市公交,在车底部安装超级电容器(电容很大)车辆进站后,车顶充电设备随即自动升起,搭到充电站电缆上,通以大电流完成充电,每次只需在候客上车间歇充电30秒钟到1分钟,就能行驶3到5公里,假设有一辆超级电容车,质量m=2×103kg,额定功率P=60kW,当超级电容车在平直水平路面上行驶时,受到的阻力f是车重的0.1倍,则在不载客情况下,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电容器的电容大小与充电电流大小无关,由电容器本身因素决定,故A错误;
B、电容器能够储存的最大电荷量q=CU,与电流大小无关,故B错误;
C、当汽车速度达到最大时汽车的牵引力与阻力平衡,即F=f
f=kmg=0.1×2×103×10=2000N
P=fvm
得:
故C错误;
D、从静止到最大速度整个过程牵引力与阻力做功,由动能定理得:Pt2-fs=mvm2
代入数据解得:
故D正确;
故选:D
一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈电阻为2Ω,通过线圈的电流为10A.这台电动机正常工作1s消耗的电能是______J,线圈电阻产生的热量是______J.
正确答案
3800
200
解析
解:电动机消耗的电能:
W=UIt=380V×10A×1s=3800J;
产生的热量为:
Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×1s=200J;
故答案为:3800,200.
(2015秋•诸城市期中)一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示.根据表中提供的数据,计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时,通过电热水器的电流约为( )
正确答案
解析
解:由表中数据可知,额定功率为2000W,电压为220V,则电热水器加热时的电流为:
I==
≈9.0A;
故选:D
电源电动势E=10V,内阻r=0.2Ω,标有“8V,16W”的灯泡恰好正常发光,电动机M线圈电阻R=0.15Ω,则电源的输出功率为( )
正确答案
解析
解:(1)灯泡正常发光,电压为额定电压U额=8V,则路端电压U=U额=8V,
则电源内阻的电压 U内=E-U=10-8=2(V)
由欧姆定律得流过电源的电流 I=
则电源的输出功率 P=UI=8×10W=80W.
故选:C
如图所示,电路中电源电动势为E,内电阻为r,定值电阻的阻值为R0,变阻器的全阻值为R,关于各部分的功率,有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、要使R上消耗的功率达到最大值,则可将R0与电源看成一个新电源.则当R=R0+r时电源输出功率最大,也就是R消耗的功率最大.故A正确;
B、要使R0上消耗的功率达到最大值,则需要通过的电流最大,所以当R=0,R0上消耗的功率达到最大值.故BD错误;
C、当内阻与外阻阻值相等时电源输出功率最大,所以当R+R0=r时,则电源的输出功率达到最大值.故C正确;
故选:AC
电动机正常工作时( )
正确答案
解析
解:A、B、C电动机正常工作时,消耗的电能主要转化为机械能和小部分内能.故AB错误,C正确.
D、根据能量转化和守恒定律得知:电功率等于机械功率和热功率之和.故D正确.
故选CD
利用超导材料零电阻的性质,可实现无损耗输电.现有一直流电路,输电线的总电阻为0.4Ω,它提供给用电器的电功率为40kW,电压为800V.如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线,保持供给用电器的功率和电压不变,那么节约的电功率为( )
正确答案
解析
解:当输电导线总电阻为0.4Ω时,由P=UI得:I==
A=50A;
输电线上损失的功率△P=I2R=502×0.4W=1kW
故选:A.
(2015秋•张家口期末)如图所示,在一幢居民楼里有各种不同的用电器,如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等.停电时,用多用电表测得A、B间的电阻为R;供电后,设各家用电器全都同时使用时,测得A、B间电压为U,进线电流为I;经过一段时间t,从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W,则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、C由题可知,该幢楼内用电器有纯电阻的用电器,也有非纯电阻的用电器,则该幢楼居民用电的总功率为P=UI.由于欧姆定律不成立,U>IR,则P>I2R,P=不再成立.故AB错误,C正确.
D、由题,经过一段时间t,该幢楼消耗的电能为W,则电功为W,根据功率公式得:P=.故D正确.
故选CD
如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率P随总电流I变化的图线,抛物线OBC为同一电源内部消耗的功率Pr随总电流I变化的图线,则该电源的电动势为______V;当通过电源的电流为1A时,该电源的输出功率为______W.
正确答案
4
2.67
解析
解:C点表示电源的总功率全部转化为热功率,即C点表示外电路短路,电源的总功率P=EI,I=3A,P=12W,则电源的电动势E=4V.
r==
Ω,当I=1A时,输出功率为:P=EI-I2r=4×1-12×
(W)=2.67W
故答案为:4 2.67
两根同种材料制成的电阻丝a和b,a的长度和横截面的直径均为b的两倍,要使两电阻丝接入电路后消耗的电功率相等,加在它们两端的电压之比Ua:Ub为( )
正确答案
解析
解:由题,两电阻丝的材料相同,电阻率ρ相等.
根据电阻定律R=ρ得两电阻丝电阻之比为:
Ra:Rb=
要使两电阻丝消耗的电功率相等,由公式P=分析得:
Ua:Ub=1:.
故选:D
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