- 恒定电流
- 共18115题
如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机.p是一个质量为m=45kg的重物,它用细绳拴在电动机的轴上.闭合开关s,重物p以速度v=1m/s匀速上升,这时理想电流表和理想电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V,(g取10m/s2).求
(1)电动机消耗的电功率P电;
(2)绳对重物做功的机械功率P机;
(3)电动机线圈的电阻R.
正确答案
解析
解:(1)电动机消耗的电功率为 P电=UI=5.5×110W=550W;
(2)绳对重物做功的机械功率为P机=mgv=45×10×1W=450W
(3)电动机线圈的电阻R的发热功率为P电-P机出=550-450=100W;
由P=I2R可得:
线圈的电阻R=4Ω
答:(1)电动机消耗的电功率P电为550W;
(2)绳对重物做功的机械功率P机为450W;
(3)电动机线圈的电阻R为4Ω
如图所示,电动机上标有“2000W”、灯L上标有“200W”字样.在灯和电动机均正常工作时,电灯和电动机的工作电阻均为20Ω,则电路中的电流为______ A.
正确答案
A
解析
解:点灯正常工作,功率为200W,电阻为20Ω,
根据P=I2R得:
I=
故答案为:
如图的电路中,电源的电动势为E、内阻为r.闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头由图示的位置向右滑动一小段距离,电压表示数的变化量为△U,电流表的示数变化量为△I.在这个过程中,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当外电路的电阻等于电源的内电阻时,电源的输出功率最大;由于负载与内阻的关系未知,故无法判断电源输出功率的增减,故A错误;
B、电阻R3两端电压增加量△U3=△IR3,电压表示数的变化量为△U=△Ir,两者的变化大小和电阻R3与电源内阻r的阻值有关,因而无法判断,故B错误;
C、由于△U并=△U+△U3,故电阻R2两端电压减小量大于△U,故C正确;
D、根据路端电压根据U=E-Ir可知,△U与△I的比值为电源的内阻,不变,故D错误;
故选:C.
(2015秋•南昌校级月考)如图所示,是一提升重物用的直流电动机工作的电路图,电动机的内阻为1Ω,R=10Ω.直流电压U=150V,电压表示数为110V,电动机的输出功率为多大?
正确答案
解析
解:电动机和电阻串联,所以电流相等.
电阻R两端电压U1=150-110=40V,
通过电动机的电流大小为:I==
=4A;
电动机的电功率P=UI=110×4=440W.
电动机的热功率P热=I2R=42×1W=16W.
电动机的机械功率P′=P-P热=440W-16W=424W.
答:电动机的输出功率为424W.
电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件,技术工人常将电烙铁和一个白炽灯串联使用,电灯还和一只开关并联,然后再接到市电上(如图),下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、开关接通时,灯泡发生短路,电阻小于开关断开时的电阻,有公式P=可知,开关接通时比开关断开时消耗的总功率大,故A正确;
B、开关接通时,电灯熄灭,只有电烙铁通电,电路中电阻减小,有公式P=可知,消耗的功率增大;故B错误;
C、开关断开时,电灯发光,电烙铁也通电,消耗的总功率减小,且电烙铁发热较少,故C错误
D、开关断开时,灯泡串联在电路中,电灯发光,总电阻增大,可供在焊接时照明使用,消耗总功率减小,故D正确;
故选AD
三只电阻R1、R2和R3如图所示连接,在电路的A、B两端加上恒定电压U后,电阻R1消耗的电功率最大.那么这三只电阻的阻值大小关系正确的是( )
正确答案
解析
解:电阻R1与电阻R2并联,电压相同;
由于电阻R1的功率最大,根据P=,有R2>R1;
电阻R1的电流小于电阻R3的电流,由于电阻R1的功率最大,根据P=I2R,有R1>R3;
故R2>R1>R3
故选:A.
如图所示的电路中,AB两端的电压U恒为14V,灯泡L标有“6V 12W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.50Ω.若灯泡恰能正常发光,且电机能运转,则以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、C、电动机两端的电压:U1=U-UL=14-6V=8V
整个电路中的电流:I==
所以电动机的输入功率:P=U1I=8×2W=16W
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=16-2W=14W.故ABC均正确.
D、整个电路消耗的功率:
P总=UI=14×2W=28W.故D错误.
故选:ABC.
如图所示,电源电动势为12V,内电阻为r=1Ω,R1=1Ω,R2=6Ω,电动机线圈电阻为0.5Ω,若开关闭合后通过电源的电流为3A,则R1上消耗的电功率为多少?电动机消耗的电功率为多少?
正确答案
解析
解:R1上消耗的功率:
P1=I2R1=9×1 W=9 W
电动机两端的电压:
U=E-I(R1+r)=12-3×(1+1)=6 V
通过R2的电流为:
I1==
A=1 A
通过电动机的电流为:
I2=I-I1=2 A
故电动机消耗的电功率为:
P2=I2U=2×6 W=12 W
答:R1上消耗的电功率为9W,电动机消耗的电功率为12W.
图中已标明四种灯泡的规格,其中额定电流最大的灯泡是______,额定功率最大的灯泡是______.
正确答案
丁
丙
解析
解:根据用电器的示数,
甲的电流为0.65A,功率的大小为P=UI=6×0.65=3.9W,
乙的电流为0.68A,功率的大小为P=UI=220×0.68=149.6W,
丙的电流为1.6A,功率的大小为P=UI=220×1.6=352W,
丁的电流为4.58A,功率的大小为P=UI=12×4.58=54.96W,
所以电流最大的为丁,功率最大的为丙.
故答案为:丁;丙.
如图所示,E=8V,r=2Ω,R1=8Ω,R2为变阻器接入电路中的有效阻值,问:
(1)R2获得的电功率最大是多大?
(2)R1获得的电功率最大时,这时电源的效率是多大?
(3)调节R2的阻值,能否使电源以最大的功率输出?为什么?
正确答案
解析
解:(1)将R1等效为电源内阻,则当外电阻和等效内阻相等时,R2的电功率最大,
最大值为:Pm==
=1.6W;
(2)当R2接入电阻为零时,R1消耗的功率最大;
最大功率P1=()2R1=(
)2×8=5.12W;
电源的总功率P总=EI==
=6.4W;
此时电源的效率为:η=×100%=
×100%=80%;
(3)因R1大于内阻,故无论如何调节,都不能达到输出功率最大的条件;故无法以最大功率输出;
答:(1)R2获得的电功率最大是1.6W
(2)R1获得的电功率最大时,这时电源的效率是80%;
(3)调节R2的阻值,不能使电源以最大的功率输出.
测得一电路中电流为1A,则电阻为1Ω的导体工作1分钟产生的焦耳热是多少?它的热功率是多少?
正确答案
解析
解:1分钟产生的热量:
Q=I2Rt=(1A)2×1Ω×60s=60J
它的热功率是:
P==
答:电阻为1Ω的导体工作1分钟产生的焦耳热是60J,它的热功率是1W.
如图所示的电路中,电源电动势E=6V,内电阻r=1Ω,M为一小电动机,其内部线圈的导线电阻RM=2Ω.R为一只保护电阻,R=3Ω.电动机正常运转时,电压表(可当作理想电表)的示数为1.5V,则电源的输出功率为______ W,电动机的输出功率为______ W.
正确答案
2.75
1.5
解析
解:电路的电流为:;
电源的输出功率为:P1=EI-I2r=6×0.5-0.52×1=2.75;
电动机的输出功率为:=6×0.5-0.52×(1+3+2)=1.5W
故答案为:2.75,1.5.
把一只电热器接在100V的直流电源上,在t时间内产生的热量为Q,若将它接到U=50sinωt的交流电源上,仍要产生Q的热量,则所需要时间分别是( )
正确答案
解析
解:设电热器的电阻为R.
当电热器接在U=100V的直流电源上时,Q=t
当电热器改接到交流电源上时,Q=t′
根据Um=50V
解得t′=8t.故B正确,ACD错误;
故选B
如图所示,1和2为电阻R1和R2的伏安特性曲线,若把R1和R2并连接入电路,则( )
正确答案
解析
解:因为该图象是I-U图线,图象的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,所以R2的阻值大于R1的阻值.
由于R1和R2是并连的,电压相同,根据功率的公式P=可得,电阻大的功率小,所以R1的发热功率大.所以A正确,BCD错误.
故选A.
下表为“洪都”牌电动车一最新产品.
电动车工作在额定状态,则:
(1)工作电流多大?
(2)电动机内阻多大?
(3)若在平直公路上匀速行驶,则人及车受的阻力为人车重力的多少倍.
正确答案
解析
解:(1)输入电机的功率
P入==
W=320 W
由P入=UI可得电动车的工作电流为:
I==
A=
A.
(2)电动机内耗热功率Pr=P入-P出=320W-240W=80W
由Pr=I2r可得
r=Ω=1.8Ω.
(3)平直公路上匀速行驶,则
F阻=F==
N=43.2 N
k==
=0.0 4.
答:(1)工作电流为 A.
(2)电动机内阻1.8Ω.
(3)人及车受的阻力为人车重力的0.0 4倍.
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