- 恒定电流
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(2015秋•濮阳县期末)三个相同的灯泡额定功率均为40W,按照如图所示电路连接,则这三个灯泡消耗的总功率不应超过( )
正确答案
解析
解:设灯泡的额定电流为I0,额定电压为U0;由于串联电路最大电流取额定电流的最小值,并联电路最大电压取额定电压的最小值,故灯泡L1与灯泡L2并联的最大电压为U0,最大电流为2I0,再与灯泡L3串联,最大电流为I0,故此时通过L1与L2的电流均为;
由电功率的公式P=I2R知这个电路总功率最大不超过:
P=I02R+=
P0=
×40 W=60 W.
故选:B
关于三个公式:①P=UI,②P=I2R,③P=,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:求解电功率,可以用公式P=IU,也可以用公式P=;
P=只能适用于纯电阻电路的电功率和热功率;
P=I2R适用于任何电路计算热功率;
故AD正确,BC错误;
故选:AD.
如图所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图象,曲线B为灯泡电阻的两端电压与电流的关系图象,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电源的U-I图象表达式为:U=E-Ir;
故电动势为3V,内电阻为r=||=|
|=0.5Ω;
两个图象的交点坐标表示路端电压和对应的电流,即路段电压为2V,电流为2A,故电源的输出功率为:
P出=UI=2×2=4W
故A正确;
B、电源的总功率:P=EI=3×2=6W,故B错误;
C、电源的效率为:η=,故C正确;
D、电源内部损耗的功率为:P内=EI-UI=3×2-2×2=2W,故D正确;
故选:ACD.
如图所示电路,电源电动势为E,内阻为r.当开关S闭合后,小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作.已知指示灯L的电阻为R0,额定电流为I,电动机M的线圈电阻为R,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解A、电动机不是纯电阻,不能满足欧姆定律,故A错误;
B、电动机的输出功率,故B错误;
C、电源的输出功率P=UI=IE-I2r,故C错误;
D、整个电路的热功率为P热=I2(R0+R+r),故D正确.
故选:D.
(2015秋•云南校级月考)如图所示,电源内阻不能忽略,R0大于电源内阻,滑动变阻器的最大阻值大于R,当滑动变阻器滑片P从最右端滑向最左端的过程中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据电路图可知,滑动变阻器的左半部分与R串联后与变阻器的右半部分并联后再与R0串联,接入电源,P向左滑动时,由于滑动变阻器的最大阻值大于R,所以并联部分电阻先增大后减小,则总电阻先增大后减小,电路中总电流先减小后增大,电源的内电压以及R0所占电压都先减小后增大,则由闭合电路欧姆定律可知,电压表示数先增大后减小,故A正错误;
B、电流表测量干路电流,根据A的分析可知,电流表示数先减小后增大,故B错误;
C、根据可知,I先减小后增大,则功率先减小后增大,故C正确;
D、当外电路电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大,而R0大于电源内阻,所以随着外电阻先增大后减小,电源的输出功率先减小后增大,故D错误;
故选:C
(2015秋•钦州期末)如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=0.2Ω,标有“8V 16W”的灯泡L恰好正常发光,电动机线圈电阻R0=0.25Ω.求:
(1)电源输出功率P1
(2)电动机输出功率P2.
正确答案
解析
解:(1)灯泡正常发光,电压为额定电压U额=8V,则路端电压U=U额=8V,
则电源内阻的电压 U内=E-U=10-8=2(V)
由欧姆定律得流过电源的电流 I==
=10A
电源的总功率 P总=EI=10×10W=100W.
所以电源的输出功率 P出=P总-P损=P总-I2r=100-102×0.2(W)=80W;
(2)灯泡的电流 I灯==
A=2A
电动机的电流 IM=I-I灯=10-2=8(A)
电动机总功率:PM=UIM=U(I-I灯)=8×(10-2)W=64W;
电动机发热功率 P热=IM2R0=82×0.25=16(W)
所以电动机的输出功率.P输出=PM-P热=64-16=48(W);
答:(1)电源的输出功率为80W;
(2)电动机的输出功率为48W.
一台直流电动机的额定电压为U,输出功率是P,电动机内电枢导线的电阻为R,那么它正常工作时的电流是( )
正确答案
解析
解:A、电动机正常工作时,其电路是非纯电阻电路,电功大于电热,故UI>I2R,解得:I<,故AC错误;
B、电动机正常工作时,功率P=UI,故I=,故B正确,D错误;
故选:B.
用一直流电池组给电阻为r的直流电动机供电,当电动机正常工作时,电动机两端的电压为U,通过的电流为I,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B电动机输入的功率是电功率,即P电=UI.故A正确,B错误.
C、电动机的发热功率根据焦耳定律得到P热=I2r.故C正确.
D、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D正确.
故选ACD
(2014秋•腾冲县期中)如图所示,电源电动势为E=30V,内阻为r=1Ω电灯上标有“6V 12W”字样,直流电动机线圈电阻R=2Ω.若电灯恰好能正常发光,求:
(1)电源的总功率;
(2)电源的输出功率;
(3)电动机的输出功率.
正确答案
解析
解:(1)电灯恰好正常发光,有:I==2A
则电源的总功率为:P=EI=30×2=60W,
(2)电源的输出功率,
(3)设电动机两端电压为UM,则有:E=U灯+UM+Ir…①
电动机消耗的电功率为:PM=UMI…②
由①②可得:PM=32W
电能转化为机械能的功率为输出功率:PM出=PM-I2R=24W
答:(1)电源的总功率为60W
(2)电源的输出功率为56W;
(3)电动机的输出功率为24W.
如图所示的电路,定值电阻阻值为10Ω,电动机M的线圈电阻为2Ω,a、b两端加44V的恒定电压,理想电压表的示数24V,由此可知( )
正确答案
解析
解:A、通过电动机的电流.故A错误.
B、电动机消耗的功率P=UI=24×2W=48W.故B错误.
C、电动机线圈的热功率P热=I2r=4×2=8W.故C正确.
D、电动机的输出功率P出=P-P热=48-8=40W.故D正确.
故选:CD.
如图所示,电源电动势E=6V、内阻r=lΩ,标有“3V,6W”的灯泡L恰能正常发光,电动机M的绕线电阻R=0.5Ω,求:
(1)电路中的总电流;
(2)电动机的输出功率.
正确答案
解析
解:(1)灯泡的额定功率和额定电压为3V、6W,灯泡L恰能正常发光,则路端电压U=3V,
内电压Ur=E-U=6-3=3V,
总电流为 I=A=
=3A
(2)流过灯泡的电流IL==
=2A;
电动机总功率:P1=UI2=U(I-IL)=3×(3-2)W=3W
电动机热功率:P2=IM2 R0=12×0.5=0.5W
电动机输出功率:P3=P1-P2=3-0.5=2.5W.
答:(1)总电流为3A;
(2)电动机的输出功率为2.5W.
(2015秋•蓟县期中)一台电动机的线圈与一只白炽灯的电阻相同,当通过相同的电流时( )
正确答案
解析
解:A、白炽灯电路和电动机电路焦耳定律都适用.根据焦耳定律Q=I2rt,知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,则电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率.故BCD错误;
故选:A.
用图甲所示的电路测出电源的电动势E和内电阻r,对A、B两个电池测得的实验图线如图乙所示.则( )
正确答案
解析
解:A、由闭合电路欧姆定律U=E-Ir,知当I=0时,U=E,则图线的纵截距等于电源的电动势,则有EA>EB.故A正确.
B、由上式知,图线的斜率大小等于电源的内阻,A图线的斜率大,则rA>rB.故B正确.
C、电流都为I0时,由欧姆定律U=Ir知,rA>rB,则A的内电压较大,故C错误.
D、由图知路端电压都为U0时,电路中电流相等,因输出功率P=UI,所以它们的输出功率相等.故D正确.
故选:ABD.
一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表:
由上表可知,此车的电动机在额定电压下正常工作时消耗的电功率为( )
正确答案
解析
解:从表格数据中读出额定电压为40V,额定电流为3,5A;
故额定功率为:P=UI=40×3.5=140W;
故选B.
一台电动机,电阻为10Ω,接在220V电路使用,通过的电流为2A,则该电动机的电功率是______W,2秒钟内产生的热量是______J,输出机械功率是______W.
正确答案
440
80
400
解析
解:电动机是非纯电阻电路,消耗的电功率为:
P=UI=220×2=440W
2秒钟内产生的热量为:Q=I2rt=22×10×2=80J
机械功率为:P出=P-P热=P-I2r=440-22×10=400W
故答案为:440,80,400.
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