- 恒定电流
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如图所示,电灯L1、L2上分别有“220V,60W”、“220V,40W”字样,那么( )
正确答案
解析
解:AB、由P=得R=
可得:两灯电阻之比 =
=
=
,即有R1<R2.
若a、b两灯串联接在440V的电压上,根据串联电路分压规律可知:L1的电压小于220V,L2的电压大于220V,则两灯均不能正常发光.故A、B错误
C、无论a、b两端接多少伏电压,两灯分担的电压不等,而两灯的额定电压相同,所以L1、L2都不可能同时正常发光.故C正确.
D、两灯串联,电流相同,而R1<R2,根据公式P=I2R知电灯L1实际消耗的功率比L2实际消耗的功率,所以L1比L2亮度暗,故D错误.
故选:C.
如图所示电路中,M为直流电动机,其线圈电阻为rM=1.0Ω,电池组电动势 E=42V,内阻r=1.0Ω,保护电阻R=20Ω,电动机正常工作时,电压表示数为21V,则此时电动机消耗的电功率为______W,电动机输出的机械功率为______W.
正确答案
21
20
解析
解:根据闭合电路欧姆定律,有:
E=I(r+R)+U
解得:
I=
电动机消耗的电功率为:
P=UI=21×1=21W
电动机输出的机械功率为:
P出=UI-I2rM=21×1-12×1=20W
故答案为:21,20.
如图所示电路中,电阻R=5Ω,电池组的电动势E=6V,内电阻r=1Ω.求:开关S闭合后
(1)通过电阻R的电流;
(2)电阻R消耗的电功率;
(3)若R为(0~5Ω)的滑动变阻器,求电源的最大输出功率.
正确答案
解析
解:(1)根据闭合电路欧姆定律得:I==
(2)R是纯电阻,电功等于电热,根据:P=I2R=12×5W=5W
(3)R=r时 电源输出功率最大,有:
答:(1)通过电阻R的电流为1A;
(2)电阻R消耗的电功率为5W;
(3)若R为(0~5Ω)的滑动变阻器,电源的最大输出功率9W.
如图所示的电路中,电阻R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω,在A、B间接电源,S1、S2都打开,此时电阻R1、R2、R3消耗的功率之比P1:P2:P3=______;当S1、S2都闭合时,电阻R1、R2、R3消耗的功率之比P′1:P′2:P′3=______.
正确答案
1:2:3
6:3:2
解析
解:当两个开关均打开时,三个电阻串联,电流相等,则由P=I2R可知,功率之比等于电阻之比;故P1:P2:P3=1:2:3,
当开关均闭合时,三个电阻并联,电阻两端的电压相等,则由P=可知,功率之比与电阻成反比;故P′1:P′2:P′3=6:3:2.
故答案为:1:2:3;6:3:2.
一台电风扇,内阻为20Ω,接上220V电压后,消耗功率66W.求:
(1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流强度;
(2)电风扇工作时,转化为机械能的功率和内能的功率,电动机的效率.
(3)若接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,则此时通过电动机的电流多大?电动机消耗的电功率和发热功率各是多大?
正确答案
解析
解:(1)由P=UI可得电流为:
I==0.3A;
(2)线圈电阻发热功率:
PQ=I2r=1.8w;
机械功率:
P机=P-PQ=64.2W;
η=×100%=97.3%
(3)当叶片不转动时,作纯电阻,根据欧姆定律,有:
I==11A;
电动机消耗的电功率等于电机的发热功率:
P=UI=I2r=11×11×20=2420w.
答:(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是0.3A;
(2)电风扇正常工作时转化为机械能的效率是97.3%;
(3)如果接上电源后,电风扇的风叶被卡住,不能转动,电动机的电流11A,电动机消耗的电功率等于电机的发热功率是2420W.
李敏同学家的自动电水壶铭牌如表所示.若自动电水壶每天正常工作2h,这每天耗电多少千瓦时(度)( )
正确答案
解析
解:根据电水壶的铭牌可知:
“220V”表示电水壶的额定电压为U=220V;
“500W”表示水壶的额定功率为P=500W;
则它正常工作2h消耗的电能是:W=Pt=0.5KW×2h=1.0kW•h
故选:C
某一直流电动机提升重物的装置,如图所示,重物的质量m=50kg,电源提供给电动机的电压为U=110V,不计各种摩擦,当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时,电路中的电流强度I=5.0A,求:
(1)1min内电动机的线圈产生的内能是多少?(取g=10m/s2).
(2)电动机的用电效率又是多少?
正确答案
解析
解:(1)电动机的输入功率P=UI,
电动机的输出功率P1=mgv,
电动机发热功率P2=I2r
而P2=P-P1,即I2r=UI-mgv
代入数据解得:r=4Ω;
1min内电动机线圈产生的热量Q=I2rt=52×4×60J=6000J;
(2)电动机的效率%
答:(1)电动机的线圈产生的内能是6000J;
(2)该电动机的效率是82%.
(2015秋•哈尔滨校级期末)有一个直流电动机,内阻不变,当两端加0.2V电压时电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A;若电动机两端加2.0V电压时,正常工作,此时的电流是1.0A,此时,电动机的输出功率是P出:如果在电动机正常工作时,电动机突然把卡住不转了,电动机的发热功率是P热,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当电机不转时,由欧姆定律,电机的内阻为:r==
=0.5Ω,故A错误;
C、电动机正常工作时,电功率:P总=U2I2=2×1=2W,故C正确;
B、电动机正常工作时,输出功率:P出=P总-P内=UI-I2r=2-12×0.5=1.5W,故B错误;
D、电动机的转子突然被卡住时,此时相当于纯电阻,发热功率为:
故D错误;
故选:C
电脑、电视、手机、微波炉、电磁灶等在工作时产生的微波辐射对人体健康有一定的影响,根据国家颁布的《作业场所微波辐射卫生标准》,人们在工作场所接收到的微波辐射功率密度(微波在单位面积上的辐射功率)不得超过0.5W/m2.若某一小型无线电通讯装置的微波辐射功率是4W,已知球面面积为S=4πR2,则符合规定的安全区域距离通讯装置至少多远( )
正确答案
解析
解:设规定的安全区域距离为R,则球的面积为S=4πR2. (1)
则在1秒内球面获得的能量为E=Pt (2)
在球面上单位面积的电磁辐射能量E0= (3)
由于工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过W,
所以:R==
≈0.80
故选:B.
(2015秋•柘城县期中)如图为两电源的U-I图象,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据闭合电路欧姆定律得,U=E-Ir,当I=0时,U=E,即图线与纵轴交点表示断路状态,交点的纵坐标等于电源的电动势大小,图线的斜率大小等于电源的内阻,由图看出,电源①的电动势和内阻均比电源②大.故A错误.
B、D过原点O作出一条倾斜的直线③该直线与图线①、②的交点就表示该电阻与两电源连接时的工作状态,由图看出,直线③与图线①交点的两坐标的乘积大于直线③与图线②交点的两坐标的乘积,说明不论外接多大的相同电阻,电源①的输出功率总比电源②的输出功率大.故B错误,D正确.
C、电源的效率η=,当外接同样的电阻,由于内阻r不等,电源的效率不可能相等,电源②的效率总大于电源①的效率.故C错误.
故选:D
如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=0.5Ω,标有“6V,18W”的灯泡恰好能正常发光,电动机M绕组的电阻R0=0.4Ω,求:
(1)路端电压;
(2)干路电流;
(3)电动机的输出功率.
正确答案
解析
解:(1)路端电压等于电灯L的电压,即为:U=6 V
(2)由E=U+Ir
得:I==8 A
(3)灯泡正常发光,有:IL==3 A
电动机的电流为:IM=I-IL=5 A
电动机消耗的总功率为:
P电=UMIM=6×5 W=30 W
电动机内阻消耗的功率为:
P内=IR0=52×0.4 W=10 W
所以输出功率为:
P出=P电-P内=30 W-10 W=20 W
答:(1)路端电压6V;
(2)干路电流8A;
(3)电动机的输出功率20W.
某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上,如图中的a、b、c所示.以下判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电源消耗的总功率的计算公式PE=EI∝I,故A正确;
B、PR=PE-Pr=EI-I2r,是曲线,故B正确;
C、当I=3A时,PR=0.说明外电路短路,根据P=EI,得到E=,r=
,故C正确;
D、图线c表示电源的输出功率与电流的关系图象,很显然,最大输出功率小于3W,故D错误;
故选ABC.
一辆电瓶车,车和人的总质量为500kg,由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24V的电压,当电瓶车在水平地面上以0.8m/s的速度匀速行驶时,通过电动机的电流为5A,设车所受的阻力是车和人重的0.02倍(g=10m/s2),则此电动机的内阻是( )
正确答案
解析
解:电机总功率为:P=UI
电机热功率为:P内=I2r
电机输出功率为:P出=Fv
车匀速运动,故:F=f
根据能量守恒定律,有:
P=P内+P出
联立得到:UI=I2r+0.02mgv
代入数据解得:r=1.6Ω
故选C.
直流电源电动势为E,内阻为r,用它给直流电动机供电使之工作,直流电动机的电枢线圈的电阻为R,电动机两端电压为U,通过电动机的电流为I,导线电阻不计,在t时间内( )
正确答案
解析
解:A、电源在内外电路做的功为W总=EIt,又E=U+Ir,得W总=(Ir+U)It;而U一定大于IR;故AB错误
C、根据能量守恒得:电动机输出的机械能为IUt-I2Rt=IEt-I2(R+r)t.故C错误,D正确.
故选:D.
如图所示为一家用“220V,1500W‘’电吹风的实物图,它分为1500W和750W两档.其内部由电热丝、小风扇、调档开关、保险丝、二极管等组成.如果把220V的交流电压简化为内阻为零、电压恒为220V的直流电源,把其内部电路图简化成图(b).其中R0为电热丝,R1为调节电阻.则:
(1)图(b)中,如电吹风处在功率750W档,则S1接在何处,并说明理由
(2)如果电热丝电阻R0=35Ω,当电吹风处于1500W档和750W档时,小风扇电机消耗的功率是一样的,则电阻R1应为多少?
正确答案
解析
解:(1)由p=可知S1尖接在a处时下支路电阻大,功率小
(2)此为非纯电阻电路,在1500瓦档时,S1接b,电热丝的功率 P电机=P总-PR0=117.1W,
当750W时S1接a:
PR02=P总′一P电机=632.9W,.
答:(1)S1接在a点
(2)电阻R1应为41.5Ω
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