- 恒定电流
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一台电扇的额定电压220V,正常工作时的电流是0.8A,若它的线圈电阻是2.5Ω,求这台电扇的耗电功率、发热功率和工作效率.
正确答案
解析
解:P=UI=220×0.8(W)=176(W)
P热=I2R=0.82×2.5(W)=1.6(W)
η=•100%=99%
答:这台电扇的耗电功率为176W,发热功率为1.6W,工作效率为99%.
一台电动机,线圈电阻是0.4Ω,当它两端所加的电压是220V时,通过的电流是5A.
求:(1)线圈内阻在1分钟内产生的热量是多少?
(2)这台电动机在1分钟内消耗的电能是多少?
(3)这台电动机每1分钟内能对外做多功?
(4)这台电机的机械效率是多大?
正确答案
解析
解:
(1)线圈电阻是0.4Ω,当它两端所加的电压是220V时,通过的电流是5A.
由Q=I2Rt,得Q=600J
(2)由W=UIt得,W=66000J
(3)由W外=W-Q=65400J
(4)效率为=99%
答:(1)线圈内阻在1分钟内产生的热量是600J
(2)这台电动机在1分钟内消耗的电能是66000J
(3)这台电动机每1分钟内能对外做65400J
(4)这台电机的机械效率是99%
为研究无线传输电能,某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置,在短距离内点亮了灯泡,如图实验测得,接在乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%.
①若用该装置给充电功率为10W的电波充电,则损失的功率为______W.
②若把甲线接入电压为220V的电源,测得该线圈中的电流为0.195A.这时,接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光,则此灯泡的功率为______W.
正确答案
解析
解:①由题意知,输电效率为η=35%,则
P总==28.6W.
所以损失的功率为P损=P总-P=28.6-10=18.6W.
②甲线圈输入功率为P总=UI=220×0.195=42.9W,
所以,乙线圈得到的功率,即灯泡的功率为P=P总η=42.9W×35%=15.0W.
故答案为:①18.6 ②15
如图所示,电源电动势E=6V,内电阻r=2Ω,定值电阻R1=R2=12Ω,电动机M的内电阻R3=2Ω.当开关S闭合,电动机转动稳定后,电压表的读数U1=4V.若电动机除内电阻外其他损耗不计,求:
(1)电路的路端电压U2;
(2)R2的电流是多少;
(3)电动机输出的机械功率P.
正确答案
解析
解:(1)根据闭合电路欧姆定律,有:
解得:
U2=5V
(2)R2中的电流I==
=0.42A;
(3)通过电动机的电流:
=
故电动机M输出的机械功率P==
答:(1)路端电压U2为5V;
(2)通过R2的电流为0.42A;
(3)电动机M输出的机械功率P为.
如图所示,直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图象,设两个电源的内阻分别为ra和rb,若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上,通过R0的电流分别为Ia和Ib,则( )
正确答案
解析
解:A、由图象可知,图象A斜率的绝对值大于图象B斜率的绝对值,因此ra>rb,故A正确;
B、在同一坐标系内作出电阻R0的U-I图象,如图1所示,由图象可知Ia>Ib,故B正确;
C、R0接到电源上,如图1所示,Ia>Ib,Ua>Ub,由P=UI可知,Pa>Pb,电源的效率
η==
=
,由于ra>rb,所以ηa<ηb,故C正确,D错误;
故选ABC.
如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,R2=15Ω,电源的电动势E=12V,内电阻r=2Ω.求电路中:
(1)干路电流I总
(2)路端电压Uab
(3)流过电阻R2的电流I2
(4)电阻R1上消耗的功率P1.
正确答案
解析
解:由闭合电路欧姆定律知,干电路中的电流I==
=
=1.5A
路端电压Uab=IR并==9V
通过R2的电流I2==
=0.6A,所以电流表读数为0.6A
通过R1的电流 I1=I-I2=(1.5-0.6)A=0.9A
电阻R1上消耗的功率P1=I2R=0.92×10w=8.1w
答:(1)干路电流I总为1.5A
(2)路端电压Uab为9V.
(3)流过电阻R2的电流I2为0.6A
(4)电阻R1上消耗的功率P1为8.1W
日常生活用的电吹风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,得到热风可将头发吹干.设电动机线圈的电阻为R1,它与电热丝的电阻R2相串联,接到直流电源上,电吹风机两端电压为U,通过的电流为I,消耗的电功率为P,则以下选项正确的是( )
正确答案
解析
解:A、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A错误,而B正确.
C、D、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),吹风机的总功率P=IU要大于发热部分的功率,所以C正确;D错误;
故选:BC.
输电线的总电阻为r,输送的电功率是P,用电压U输电,输电线上损失的功率为△P,则下列正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由P=UI可知,输电线上的电流等于损失的功率;故A错误;
B、用户得到的电压等于总电压减去导线上消耗的电压,即U′=U-r;故B正确;
C、输电线上损失的功率=(
)2R,故C错误,D正确;
故选:BD
如图所示,为灯泡L1“220V,100W”和L2“220V,60W”的伏安特性曲线(I-U图线),根据该图线可以确定L1、L2两灯串联接在220V的电源上时,L1、L2的实际功率之比大约为( )
正确答案
解析
解:两电阻串联时,流过两电阻的电流相等,而总电压应为220V,由I-U图象可知,串联时电流应为0.24A,此时L1的电压为60V,故此时L1的功率P1=U1I1=14.4W;
L2的电压为160V,故此时L2的功率P2=U2I2=38.4W;
所以=
≈
,所以D正确.
故选:D.
家住海口的小明最近买了一套新居,客厅大小5.0m×6.5m.打算购置一台柜式空调机放在客厅.他先作了一些市场调查,对各种产品的性能和规格有一定的了解,之后对下列三种品牌的空调机(见下表)有购买的意向.请你依据这些技术参数,为他家提出合理的选购建议并回答下列问题:
请问你打算如何帮助小强家选购空调机?依据是什么?
正确答案
解析
解:首要考虑的是空调机适用的制冷面积;同时由于空调机是耗电量较大的一种家电,所以空调机制冷的电功率也是需要考虑的重要因素.从空调机适用的制冷面积看,三种机型都基本适合,但是考虑到海尔空调是国际品牌,在耗电量同等的情况下,海尔的制冷量较优,再综合考虑噪音、风量和价格等方面的因素,海尔 KFRD-60LW/G空调机是首选的机型.
(2015秋•余姚市期末)如图所示,额定电压都是110V,额定功率分别为PA=100W、PB=40W的两灯泡,接在220V电路上使用,使电灯能够正常发光,且电路中消耗电能最小的电路是哪一个( )
正确答案
解析
解:A、由于AB两个灯泡的电阻大小不同,所以直接把AB串连接入电路的话,AB的电压不会平分,AB不会同时正常发光,所以A错误;
B、由于额定电压都是110V,额定功率PA=100W、PB=40W,由此可知RB>RA,把灯泡A与电阻并联的话,会使并联的部分的电阻更小,所以AB的电压不会平分,AB不会同时正常发光,所以B错误;
C、由于额定电压都是110V,额定功率PA=100W、PB=40W,由此可知RB>RA,把灯泡B与电阻并联的话,可以使并联部分的电阻减小,可能使A与并联部分的电阻相同,所以AB能同时正常发光,并且并联电路消耗的功率与A灯泡的功率相同,所以总功率的大小为200W;
D、把AB并联之后与电阻串连接入电路的话,当电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时,AB就可以正常发光,此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率的和,所以电路消耗的总的功率的大小为280W;
由CD的分析可知,正常发光并且消耗的功率最小的为C,所以C正确.
故选:C.
微型吸尘器的直流电动机的内阻一定,当加在它两端的电压为0.3V时,电流为0.3A,此时电动机不转动;当加在它两端的电压为4.0V时,电流为0.8A,且它能够正常工作,试分析当电动机正常工作时消耗的电功率及输出的机械功率和电动机的效率.
正确答案
解析
解:当电动机不转动时,消耗的电能全部转化为内能,这时它相当于一个纯电阻.
由题意知直流电动机线圈电阻R==
Ω=1Ω
正常工作时消耗电功率
P电=U2I2=4.0×0.8 W=3.2 W.
发热功率P热=I22R=0.82×1 W=0.64 W.
由能量守恒知输出机械功率
P机=P电-P热=3.2 W-0.64 W=2.56 W.
电动机的效率η==
=80%
答:电动机正常工作时消耗的电功率为3.2W;输出的机械功率为2.56W;电动机的效率为80%.
如图所示是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成.当闭合开关S1、S2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出.已知电吹风的额定电压为220V,吹冷风时的功率为120W,吹热风时的功率为1000W.关于该电吹风,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电机和电阻并联,当吹热风时,电阻消耗的功率为P=P热-P冷=1000-120W=880W,由P=可知R=
=55Ω,故A正确;
B、电机为非纯电阻电路故不能用P=求,故B错误;
C、当电吹风吹冷风时,电热丝处于断路状态,没有电流通过,电热丝每秒钟消耗的电能为0,故C错误;
D、当电吹风吹热风时,电动机M和电热丝R并联,电动机的功率为120W,所以每秒钟消耗的电能Q=Pt=120×1=120J,故D错误;
故选:A
如图所示电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω.D为直流电动机,其线圈电阻R=2Ω,限流电阻R′=3Ω.当电动机正常工作时,电压表示数为0.3V.则电动机的输出功率是( )
正确答案
解析
解:通过电动机的电流I与流过限流电阻R′的电流相同,由I==
═0.1 A
由E=Ir+U+UD可得电动机两端电压:
UD=E-Ir-U=6 V-0.1×1 V-0.3 V=5.6 V
所以电动机输入的电功率:P入=UDI=0.56 W
电动机的发热功率:P热=I2R=0.02 W
电动机的输出功率:P出=P入-P热=0.54 W
故选:B
一个实验用的电动机与安培表串联后接在6伏的稳压电源上.闭合开关后,电动机并没有转动,这时安培表的示数为5安.检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了,排除故障后,让电动机带动负载转动,这时安培表的示数为1安,则此时电动机输出的机械功率为( )
正确答案
解析
解:电动机被卡住时,U=6V,I=5A,电动机的线圈电阻R==
=1.2Ω;
电动机正常工作时,U=6V,I=1A,电动机的总功率P=UI=6V×1A=6W,
电动机线圈的发热功率P热=I2R=(1A)2×1.2Ω=1.2W,
电动机的机械功率P机=P-P热=6W-1.2W=4.8W.
故选:C.
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