- 恒定电流
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如图所示,在A、B两端加上10V的电压,当滑动变阻器的滑动片P位于R的正中时,额定电压的为5V的灯泡L能正常发光,当滑动片移至最左端时,灯泡L的实际功率为3W,则灯泡的额定功率为______W,灯泡的电阻为______Ω,滑动变阻器的最大阻值为______Ω
正确答案
7W
3.6
7.2
解析
解:(1)P在中点时(连入电阻为R),灯泡正常发光,说明此时灯泡两端的电压为5V,变阻器两端的电压为5V,即变阻器的最大阻值R为灯泡电阻RL的两倍,RL=R′=
R.
(2)当P移动到最左端时(电阻全连入为R),
I=,
P=I2RL
解得:RL=3.6Ω R=2RL=7.2Ω
灯泡的额定功率为
P=
故答案为:7,3.6,7.2
(2015秋•应城市校级期中)用电动势为6V、内阻为3Ω的直流电源,依次给下列四个小灯泡供电,其中最亮的小灯泡标有的额定电压和额定功率是( )
正确答案
解析
解:当外阻与内阻相等时,输出功率最大,灯泡最亮.
由R=得四个灯泡电阻为:
RA=2.4Ω
RB=3Ω
RC=3.6Ω
RD=6Ω
可见B选项中灯泡电阻等于电源的内阻,连入电路最亮.故B正确,ACD错误
故选:B
一台直流电动机接到电压为U的电路上,流过电动机的电流为 I,电动机线圈内阻为R,当电动机工作时,下述说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电动机的总功率为P=UI,大于;故AB错误;C正确;
D、电动机的发热功率,根据焦耳定律,P热=I2R,故D正确;
故选:CD.
中国江苏某一品牌太阳能热水器中含有辅助电加热控制器,当太阳能不足时,热水器中的水温达不到所需要温度,热水器内安装的电阻丝辅助加热装置会自动工作,如图所示,如要在最短的时间内将水加热到预期的温度,应将选择开关置于哪一个挡位( )
正确答案
解析
解:根据焦耳定律,有:Q=I2Rt
根据欧姆定律,有:I=
故在电压一定的情况下,电阻越小,发热功率越大,产生相同的内能需要的时间越短;
故选B.
(2015秋•淮南期末)在如图所示的电路中,输入电压U恒为8V,灯泡L标有“3V,6W”字样,若灯泡恰能正常发光,电动机正常工作,则
(1)流过电动机的电流为多大
(2)电动机的输入功率是多大.
正确答案
解析
解:(1)灯泡恰能正常发光,由P=IU
得I=,
电动机与灯泡串联,则流过电动机的电流I′=2A,
(2)电动机两端的电压U电=U-U灯=8-3=5V,
则电动机的输入功率P灯=IU灯=2×5=10W
答:(1)流过电动机的电流为2A;
(2)电动机的输入功率是为10W.
理发用的电吹风机中有一个小电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,空气流过炽热的电热丝时被加热,这样热风就可以把头发吹干.在电吹风机的工作过程中,电动机主要是将电能转化为______能,电热丝主要是将电能转化为______能.
正确答案
解析
解:电动机带动风叶转动,是把电能转化为了机械能,电热丝主要是将电能转化为内能.
故答案为:机械,内
一台封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如表所示.根据表中提供的数据,计算出此电热水器在额定电压下工作时,通过电热水器的电流约为( )
正确答案
解析
解:∵P=UI,
∴在额定电压下工作时的电流:
I==
≈11.4A;
故选A.
一台直电动机两端加100V电压,若按住转子使它不能转动,这时流过电动机的电流25A;当电动机正常工作时,流过电动机的电流为5A,则此电动机的电阻多大?正常工作时电动机输出的机械功率为多少瓦?
正确答案
解析
解:按住不动,此时可按纯电阻电路,由欧姆定律有:
R==
=4Ω
正常工作时由能量守恒定律可知:
答:电动机的电阻为4Ω,正常工作时的机械功率为400W.
一辆电动自行车(如图)的铭牌上给出了如下的技术参数表.
(1)此车的电动机在额定电压下正常工作时,消耗的电功率是多大?
(2)此电动机的内阻是多少?电动机正常工作时的效率(输出功率与输入功率之比)是多少?
(3)总质量70kg(包括人及所带物品)的人骑此车沿平直公路行驶,若行驶过程中所受的阻力为车和人总重的0.02倍,且只靠电动机提供动力,g取10m/s2,求此人骑车行驶的最大速度.
正确答案
解析
解:(1)电动机在额定电压下正常工作时消耗的电功率为:
P入=UI=40×4W=160W,
(2)根据能量守恒定律,有:
P入=P热+P出
即:UI=I2r+120
代入数据,有:
40×4=42×r+120
解得:r=2.5Ω
电动机正常工作时的效率:
η=×100%=
×100%=75%
(3)自行车阻力:
f=0.02mg=0.02×(30+70)×10=20N
匀速行驶,牵引力与阻力平衡,为:
F牵=f=20N
故输出功率为:
P出=F牵v=fv
解得:
v==
=6m/s
答:(1)此车的电动机在额定电压下正常工作时,消耗的电功率是160W;
(2)此电动机的内阻是2.5Ω;电动机正常工作时的效率为75%;
(3)此人骑车行驶的最大速度为6m/s.
如图所示,用电动机提升质量m=2kg的重物,当重物匀速上升时,标有“8V 16W”的指示灯恰能正常发光.已知电动机线圈电阻R0=0.5Ω,电源电势E=12V,内阻r=0.5Ω,不计摩擦,取g=10m/s2,求:
(1)通过电动机的电流;
(2)重物匀速上升的速度.
正确答案
解析
解:(1)由闭合电路欧姆定律可知:
E=U+Ir
流过电动机的电流IM=I-I灯
I灯=
解得:IM=6A;
(2)由能量守恒,有:
UI=mgv+IM2R0
解得:v=1.5m/s;
答:(1)过电动机的电流为6A;
(2)重物匀速上升的速度1.5m/s.
如图1所示,R1、R2为可变电阻,R3为一定值电阻,R4为光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变.“光强”表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符合用E表示,国际单位为坎德拉(cd),实验测得光敏电阻的阻值R4与光强E间的关系如图2所示,则( )
正确答案
解析
解:A、由图知电阻与光强成反比,故随光强的增大电阻减小,所以当光照减弱时,R4增大,总电阻增大,总电流减小,并联部分的电阻不变,所以电压减小,所以电容器两端的电压减小,根据Q=UC可知,电量减小,故A错误;
B、当外电路电阻等于内阻时,电源的输出功率最大,由于不知道外电路电阻与内阻的关系,所以无法判断电源的输出功率的变化,故B错误;
C、R1与电容器串联,相当于断路,其变化不影响电路变化,故C错误.
D、若R2的阻值减小,则总电阻减小,总电流增大,并联部分的电压减小,通过A的电流减小,故D正确;
故选:D
如图所示,有一提升重物用的直流电动机,线圈内阻r=0.6Ω,电阻R=10Ω,U=160V,电压表的读数为110V,(电压表的内阻无穷大)求:
(1)通过电动机的电流是多少?
(2)输入到电动机的电功率是多少?
(3)在电动机中发热的功率是多少?
正确答案
解析
解:(1)电动机和电阻串联,所以电流相等,
电阻R两端电压U1=160-110=50V,
I=;
(2)电动机的电功率P=UI=110×5=550W;
(3)电动机的热功率P热=I2R=52×0.6=15W.
答:(1)通过电动机的电流是5A;
(2)输入到电动机的电功率是550W;
(3)在电动机中发热的功率是15W.
一直流电动机正常工作时两端的电压为U,通过的电流为I,电动机线圈的电阻为r.该电动机正常工作时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电动机输入的功率是电功率,即P电=UI.故A正确.
C、电动机的发热功率根据焦耳定律得到P热=I2r.故C正确.
B、电动机的输出功率是机械功率,根据能量守恒定律得,P出=P电-P热=UI-I2r.故C正确.
D、当电动机正常工作时,其电路是非纯电阻电路,不满足欧姆定律,故I,故D错误;
故选:ABC.
如图所示,线路电压为220V,每条输电线的电阻r=5Ω,电炉A的电阻RA=100Ω.求:
(1)电炉A上的电压和它消耗的功率各为多少?
(2)如果再并联上一个阻值相同的电炉B,两个电炉上的电压和每个电炉消耗的功率各是多少?
正确答案
解析
解:(1)据闭合电路 欧姆定律得I=
电炉A两端的电压:U=IR=2×100V=200V
消耗的功率:P=I2R=4×100W=400W
(2)当再并联一个电炉,电路的总电阻为R1=2r+50Ω=60Ω
电路的总电流为I1==
A
电炉两端的电压为U 1==183V
每个电炉消耗的功率为P1==
W=336W
答:(1)电炉A上的电压为200V,它消耗的功率400W.
( 2)如果再并联一个阻值相同的电炉B,两个电炉上的电压为183V,每个电炉消耗的功率是336W.
如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线,抛物线OBC为该电源内部热功率Pr随电流I变化的图线.则根据图线可知( )
正确答案
解析
解:从图象可知:有两个交点.O点处是没有通电,而C处它们的电功率相等,说明外电阻没有消耗功率.
因此电流为2A时,外电阻阻值为零.
由P=I2r可算出r=Ω=1.5Ω,
所以内阻的阻值为1.5Ω.所以B正确.
在C点时,外电阻为0,所以电动势E=Ir=2×1.5V=3V,所以A错误.
根据闭合电路欧姆定律可知,E=I(R+r),
当当电路中电流为1A时,外电路的电阻R=-r=
-1.5=1.5Ω,所以C正确.
输出功率 P输=I2R==
当R=r时,P输达到最大,
在O→C过程中,外电阻逐渐减小,所以电源输出功率的变化是先变大再变小,所以D正确.
故选BCD.
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