- 恒定电流
- 共18115题
理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热吹干.设电动机线圈电阻为R1=5Ω,它与电热丝电阻值R2=100Ω串联后,接到220v直流电源上,电动机两端的电压U1=120V,求:
(1)电热丝的电功率P2;
(2)电动机的热功率;
(3)电动机消耗的电功率.
正确答案
解析
解:(1)电热丝的电压为:U2=U-U1=220V-120V=100V
电热丝的电功率为:P2==
=100W
(2)电路中电流为:I==1A
电动机的热功率为:P热=I2R1=1×5=5W
(3)电动机消耗的电功率为:P电=U1I=120W
答:(1)电热丝的电功率P2是100W.
(2)电动机的热功率是5W;
(3)电动机消耗的电功率是120W.
电动机的电枢阻值为R,电动机正常工作时,两端的电压为U,通过的电流为I,工作时间为t,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、C,电动机正常工作时,电动机消耗的电能为UIt,由于欧姆定律不成立,有U>IR,则UIt大于I2Rt.故A错误,C正确.
B、D,根据焦耳定律得知,电动机线圈产生的热量为I2Rt.由于U>IR,则I2Rt<.故B正确,D错误.
故选BC
如图所示为用直流电动机提升重物的装置,重物的重量为500N,电源电动势为110V,不计电源内阻及各处摩擦,g=10m/s2,当电动机以0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流为5.0A.求:
(1)电动机的输出功率;
(2)电动机线圈的发热功率;
(3)电动机线圈的电阻.
正确答案
解析
解:(1)匀速提升,所以重物受力平衡F=G
电动机输出功率P=Fv=mgV=500×0.9W=450W
(2)电动机的热功率PQ=UI-P=110×5-450W=100W
(3)由PQ=I2R得
得R==4Ω
答:(1)电动机的输出功率为450W;
(2)电动机线圈的发热功率100W;
(3)电动机线圈的电阻为4Ω.
如图所示,R1=9Ω,R2=30Ω,S闭合时,电压表的示数为11.4V,电流表的示数为0.2A,S断开时,电流表的示数为0.3A.求:
(1)电阻R3的值;
(2)电源的电动势E和内阻r的值;
(3)S断开时,电路中消耗的总功率,以及电源的输出功率.
正确答案
解析
解:(1)R2两端电压:U2=I2R2=0.2A×30Ω=6V;
所以,R1两端电压为:U1=U-U2=11.4-6=5.4V;
从而,流过R1的电流:;
又因I2+I3=I1,故有I3=I1-I2=0.6-0.2=0.4A;
从而,
(2)S闭合时,;
从而V表读数为:,即
S断开时,A表读数为:,即
由(1)、(2)两式,解得:
E=12V;r=1Ω.
(3)S断开时,干路中电流为I=0.3A;所以
P总=E I=12x0.3=3.6W;
P输出=P总-I2r=3.51W.
答:(1)电阻R3的值为15Ω;
(2)电源的电动势E为12V内阻r为1Ω;
(3)S断开时,电路中消耗的总功率为3.6W,电源的输出功率为3.51W.
有一直流电动机的内阻为4.4Ω,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:A、由于灯泡正常发光,所以电动机的电压为:U=220-110=110V,
由于电动机和灯泡串联,它们的电流相等,所以有:I==
A,
所以电动机的输入功率为:P=UI=110×=60W,所以A错误.
B、电动机的发热功率为:P热=I2r=()2×4.4=1.3W,所以B错误.
C、电路消耗的总功率等于电动机的输入功率与小灯泡功率之和,为P=60+60=120W,所以C错误.
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-1.3W=58.7W,所以D正确.
故选:A.
(2015秋•珠海期末)如图所示,直流电源的电动势E=30V,内阻r=lΩ,将它与一个标有“6V 12W”的小灯泡和一台内部导线电阻为2Ω的直流电动机串联组成闭合电路,小灯泡恰能正常发光,不计电动机转动时的摩擦.求:
(1)电路中的电流;
(2)电源的总功率;
(3)电动机消耗的热功率;
(4)电动机输出的机械功率.
正确答案
解析
解:(1)小灯泡正常发光,则有:I=
(2)电源的总功率为:P总=EI=30×2W=60W
(3)电动机消耗的热功率为:Pr=I2r=22×2=8W
(4)灯泡的电阻为:
电动机的输出功率为:P出=P总-I2(R灯+r机+r)=60-22×(3+2+1)=36W
答:(1)电路中的电流为2A;
(2)电源的总功率为60W;
(3)电动机消耗的热功率为8W;
(4)电动机输出的机械功率为36W.
电动自行车因轻便、价格相对低廉、污染和噪音小而受到市民喜爱.某国产品牌电动自行车的铭牌如下,则此车所配电机的内阻为( )
正确答案
解析
解:电机输出功率为P出=175W,电源的输出电压为U=36V,电流为I=5A,设内阻为R,则根据能量守恒定律得
UI-I2R=P出,代入解得R=0.2Ω
故选A
以下四种不同规格的灯泡中,正常工作时电阻最大的是( )
正确答案
解析
解:四个灯泡的额定电压相等,正常工作时电压相等,
根据R=可知,功率最小的,电阻最大,所以D正确.
故选:D
有一艘质量为1.6×107kg的轮船,发动机的额定功率是1.8×108w,假设所受阻力为1.2×107N,且始终保持不变,求:
(1)当发动机以额定功率工作,航行速度为9m/s时,轮船的加速度;
(2)这艘轮船能保持的最大航行速度.
正确答案
解析
解:(1)当发动机以额定功率工作,航行速度为9m/s时,牵引力为F=
则a==0.5m/s2
(2)当轮船以额定功率运动时,当牵引力与阻力相等时轮船速度最大.即=15m/s
答:(1)当发动机以额定功率工作,航行速度为9m/s时,轮船的加速度为0.5m/s2
(2)这艘轮船能保持的最大航行速度为15m/s
(2015秋•珠海期末)如图所示,甲、乙两电路中的电源完全相同,其电动势E=1.5V、内阻r=0.5Ω,外电阻R1=l.5Ω,R2=2.5Ω,在两电路中分别通过相同的电荷量q的过程中,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由题:电源的电动势E和内阻r相同,电阻R1<R2,由闭合电路欧姆定律可知电流I1>I2,电源内部产生电热Q内=I2rt=qIr,可见,电源内部产生电热较多的是乙甲电路中的电源,故A正确;
B、电源做功:W=EIt=Eq,由于电动势和电量都相等,故电源做功相等,故B错误;
C、电源的效率η==
,而路端电压随外电阻的增大而增大,则乙图路端电压大,效率高,故C错误;
D、两个电阻的电热Q=I2Rt=qIR=q(E-Ir),电阻R1<R2,I1>I2,则R1上产生的电热比R2上产生的电热少,故D错误;
故选:A
方框内为某台电风扇的铭牌,如果已知该电风扇在额定电压下工作时,转化为机械功率等于电动机消耗的电功率的95%,则在额定电压下工作时,通过电机的电流I及电机线圈的电阻R分别是( )
正确答案
解析
解:从电风扇的铭牌得到额定功率P=66W,额定电压U=220V,故额定电流为:I=;
转化为机械功率等于电动机消耗的电功率的95%,根据能量守恒定律可知线圈电阻消耗功率为5%P,故:
5%P=I2R
解得:R=;
故选A.
“霾”主要指原因不明的因大量烟、尘等微粒悬浮而形成的浑浊现象.根据目前的认识,机动车尾气排放、煤炭燃烧和工业生产的燃烧过程中排放的二氧化硫和氮氧化物等是产生霾的主要来源.它会对人的呼吸系统、神经系统等产生影响.将汽车由燃烧汽油、柴油等改为使用电力,是从源头减少“霾”的重要措施.一辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,拥有三十多个座位,其电池每次充电仅需三至五个小时,蓄电量可让客车一次性跑500km,客车时速最高可达180km.如果客车总质量为9×103kg.当它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=150A,电压U=300V.在此行驶状态下(取g=10m/s2),求:
(1)驱动电机的输入功率;
(2)若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力的大小;
(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积.结合计算结果,简述你对该设想的思考.
(已知太阳辐射的总功率P0=4×1026W,太阳到地球的距离r=1.5×1011m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%)
正确答案
解析
解:(1)驱动电机的输入功率为:
P电=IU=150×300 W=4.5×104 W.
(2)在匀速行驶时有:P机=0.8P电=Fv=Ffv
Ff==1440 N.
(3)设太阳能电池板的面积是S,距太阳中心为r的球面面积为:S0=4πr2,
若没有能量损耗,太阳能电池板接受到的太阳能功率为P′,则有:P′=S,
太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P,有:
P=(1-30%)P′,
由于P机=1.5×103W,
电池板面积为:S=,
解得:S=303m2.
由于需要的太阳板面积过大,实际中无法操作;
答:(1)驱动电机的输入功率为4.5×104 W.
(2)汽车所受阻力的大小为1440N
(3)设所需的太阳能电池板的最小面积303m2;电池板的面积太大,不符合实际.改进的方法是提高太阳能电池板的能量转化效率
一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同,都为R,设通过它们的电流相同(电动机正常运转),则在相同时间内( )
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.
CD、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.
理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,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相串联,接到电源上时,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、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A错误,D正确.
B、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B正确.
C、由于电吹风不是纯电阻电路,故不能用P=求解功率;故C错误;
故选:BD.
有一电暖器额定电压为220V,正常工作时电流为5A,求该电暖器工作60s所消耗的电能为多少.
正确答案
解析
解:电暖器额定电压为U=220V,正常工作时电流为I=5A,工作时间t=60s,故所消耗的电能为:
W=UIt=220×5×60J=66000J=6.6×104J
答:该电暖器工作60s所消耗的电能为6.6×104J.
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