- 恒定电流
- 共18115题
规格为“8V、4W”的小灯泡与小型直流电动机(其线圈内阻为r0=0.4Ω)并联后,接至电动势为10V,内电阻r=0.5Ω的电源上,小灯泡恰好正常发光,求:
(1)电路中的总电流I和通过电动机D的电流ID;
(2)电动机的输入功率P和电动机的输出功率P′.
正确答案
解析
解:(1)由题意规格为“8V、4W”的小灯泡恰好正常发光,可知电路的路端电压U=8V,则内电压:
U内=E-U=10V-8V=2V;
电路的总电流:
I==
=4A
由于灯泡正常发光,所以灯泡的电流为:
I灯==0.5A
电动机的电流为:
ID=I-I灯=4-0.5=3.5A
(2)电动机线圈的发热功率:
P热=ID2r0=3.52×0.4W=4.9W;
电动机的总功率的大小为:
P=UI=8×3.5W=28W;
所以电动机的输出的功率为:
P′=28-4.9=23.1W
答:(1)电路中的总电流I为4A,通过电动机D的电流为3.5A;
(2)电动机的输入功率P为28W,电动机的输出功率P′为23.1W.
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、由于灯泡正常发光,所以电动机的电压为:U=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,所以A错误.
B、电解槽的发热功率为:P热=I2r=( )2×4.4=1.3W,所以B错误.
C、电解槽消耗的总功率等于电解槽的输入功率为:P=UI=110×=60W,所以C正确.
D、电路消耗总功率为:P总=220V×A=120W,所以D错误.
故选:C.
如图所示电路中,电源的电动势E=6.0V,内电阻r=1.0Ω,电阻R1=0.5Ω.求滑动变阻器的电阻值R2多大时:
(1)电源输出的电功率最大?最大输出功率多少?
(2)电阻R2电功率最大?最大电功率是多少.
正确答案
解析
解:(1)当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大,故当滑动变阻器的阻值为:
R2=r-R1=1-0.5=0.5Ω时,
此时电源的输出功率最大,且最大输出功率为:
P出==
×1W=9W
(2)将电阻R1与电源等效成一个电源,故当滑动变阻器的阻值为 R2=r+R1=1.5Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大;
最大电功率是:
Pm==
W=6W
答:(1)滑动变阻器的电阻值R2为0.5Ω时,电源的输出功率最大,最大输出功率是9W.
(2)滑动变阻器的电阻值R2为1.5Ω时电阻R2电功率最大,最大电功率是6W.
如图,直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线,直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线,用该电源与电阻R组成闭合电路,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由闭合电路欧姆定律得:U=E-Ir,可知,当I=0时,U=E,故电源的电动势是3V,故A正确;
B、,r==
Ω=0.5Ω,故B错误;
C、电阻R==
Ω=1Ω,故C错误;
D、电源的功率为:P=EI=3×2W=6W,故D正确.
故选:AD.
微型吸尘器的直流电动机的内阻一定,当加上0.3V的电压时,此电动机不转,而通过的电流为0.3A;当加在电动机两端的电压为2.0V时,电流为0.8A,这是电动机正常工作,则吸尘器的效率为______.
正确答案
60%
解析
解:当电机不转时,由欧姆定律得,电机的电阻为R==1Ω.
当电机正常工作时,电机输出的功率为P出=UI-I2R=2×0.8-0.82×1=0.96(W),
电机总功率为P总=UI=1.6W,
所以吸尘器的效率为η=×100%=60%
故答案为:60%.
如图所示的电路中,电源的电动势E=80V,内电阻r=4Ω,R1=2Ω,R2为滑动变阻器.当R2取多大数值时,可以分别使电源的输出功率最大和R1上消耗的功率最大( )
正确答案
解析
解:(1)当内外电阻相等时,电源的输出功率最大;
则R2+R1=r时输出功率最大;
故R2=4-2=2Ω
(2)对固定电阻R1,当电路的电流最大时其消耗的功率最大,此时R=0;
故选:D.
用输出电压为1.4V,输出电流为100mA的充电器对内阻为2Ω的镍-氢电池充电时下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电能转化为化学能和热能,根据能量守恒定律,有:UI=I2R+P,故P=UI-I2R=1.4V×0.1A-0.12×2=0.12W,故A正确;
B、充电器输出的电功率为:UI=1.4V×0.1A=0.14W,但充电器内电阻消耗功率未知,故充电器消耗的电功率未知,故B错误;
C、充电时,电池消耗的热功率为:I2R=0.12×2=0.02W,故C正确;
D、充电功率为0.12W,故D错误;
故选AC.
电动机是______能转化为______能的装置.电动机的______与______之比叫做电动机的效率.
正确答案
电能
机械能
输出功率
输入功率
解析
解:电动机是利用电流来工作,对外做功的机器,所以电动机是把电能转化为机械能的装置.
电动机的输出功率与输入功率之比叫做电动机的效率.
故答案为:电能,机械能,输出功率,输入功率.
如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V 12W”的字样,电动机线圈的电阻RM=0.50Ω.若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电动机两端的电压U1=U-UL=12-6V=6V,整个电路中的电流I=,所以电动机的输入功率P=U1I=6×2W=12W.故A错误.
B、电动机的热功率P热=I2RM=4×0.5W=2W,则电动机的输出功率P2=P-I2RM=12-2W=10W.故B错误,C正确.
D、整个电路消耗的功率P总=UI=12×2W=24W.故D正确.
故选CD.
在如图所示的电路中,电阻R=2.0Ω,电源的内电阻r=1.0Ω,不及电流表的内阻,闭合开关S后,电流表的示数I=0.5A,则电源的电动势E及电源消耗的总功率为( )
正确答案
解析
解:根据闭合电路欧姆定律得:
E=I(R+r)=0.5×(2+1)V=1.5V
电源消耗的总功率为:P=EI=1.5×0.5=0.75W
故选:B
如图是电饭煲内部电路工作原理示意图,有两挡开关,使它工作时处于加热状态,休息时处于保温状态(电源电压不变),求
(1)S与哪个接触点接触处于加热状态,通过推导说明.
(2)如加热功率是保温功率的10倍,则电阻R1与R2的比值为多少?
正确答案
解析
解:(1)由图可知,开关接1时,两电阻串联;当开关接2时,只有R2接入电路,则由P=可知,当开关接2时,电阻处于加热状态;
(2)由题意可知,=10
解得:=
;
答:(1)当开关接2时,电阻处于加热状态
(2)电阻R1与R2的比值为9:1.
如图所示,电阻R1=8Ω,直流电动机的内电阻R2=2Ω,电源电动势E=6V,内阻r=2Ω.当电键S接通后,电阻R1消耗的电功率为2W,试求电键接通后:
(1)R1两端的电压及通过R1的电流;
(2)电动机输出的机械功率.(电动机除内阻损耗外其它损耗不计)
正确答案
解析
解:(1)S闭合后,根据P1=
解得:U1=4V,
根据
解得:
I1=0.5A
(2)根据欧姆定律得:U1=E-I总r
解得:I总=1A
电动机的电压为U1=4V,电流为I′=I-I1=0.5A
则电动机总功率为:P=U1I′=2W
热损耗为:P损=I‘2r=0.5W
则输出机械功率为:P出=P-P损=1.5W
答:(1)R1两端的电压为4V,通过R1的电流为0.5A;(2)电动机输出的机械功率为1.5W.
(2015秋•汉川市期末)在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路.调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和理想电压表的示数分别为0.50A和2.0V;重新调节R并使电动机恢复正常运转时,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V.则这台电动机正常运转时输出功率为( )
正确答案
解析
解:电动机的电阻为:R==4Ω;
电动机的总功率为:P=U1I1=24V×2A=48W;
克服自身电阻的功率为:PR=I12R=(2A)2×4Ω=16W;
电动机正常运转时的输出功率是:P输出=P-PR=48W-16W=32W.
故选:A.
(2015秋•湖北校级期中)如图所示,电源的电动势为9V,内电阻为1Ω,一个“3V,4.5W”的小灯泡与一个绕线电阻为2Ω的电动机串联.若电路中的小灯泡正常发光,则电动机输出功率为( )
正确答案
解析
解:灯泡正常发光,则灯泡电压为3V,电流为I==
=1.5A;电动机与电灯泡串联,则流过电动机的电流为1.5A;
由闭合电路欧姆定律可知,电动机两端的电压U=E-Ir-UL=9-1.5-3=4.5V;
电动机的输出功率P出=UI-I2R=4.5×1.5-1.52×2=2.25W;
故选:B.
某同学自制了一个用电器,已知该用电器工作时的电阻是10欧姆,工作时通过的电流是0.2A,求:
①工作时1分钟内通过用电器的电量是多少?
②该用电器工作时,1分钟内产生的热量是多少?
正确答案
解析
解:(1)由q=I•t得:
工作时1分钟内通过用电器的电量q=0.2×60=12C
(2)由Q=I2Rt得:
该用电器工作时,1分钟内产生的热量Q=0.22×10×60=24J
答:(1)工作时1分钟内通过用电器的电量是12C;
②该用电器工作时,1分钟内产生的热量是24J.
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