- 恒定电流
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A、B两根粗细相同的不同导线,电阻率之比1:2,长度之比为4:1,则它们的电阻之比RA:RB=______;然后分别加上相同的电压,相同时间内通过两导线横截面的电荷量之比qA:qB=______;消耗的电功率之比PA:PB=______.
正确答案
解析
解:A、B两根粗细相同,横截面积相等.根据电阻定律R=得,RA:RB=ρALA:ρBLB=2:1
由欧姆定律得,电流I=,电压U相同,则电流之比IA:IB=RB:RA=1:2
由电量q=It得,相同时间内通过两导线横截面的电荷量之比qA:qB=IA:IB=1:2
消耗的电功率之比PA:PB=UIA:UIB=1:2
故答案为:2:1;1:2;1:2
不考虑温度对电阻的影响,把两个“220V,40W”的灯泡串联接在220V的电路中,则两灯泡的总功率为( )
正确答案
解析
解:“220V,40W”的灯泡的电阻为:
R=
两个灯泡串联,总电阻为:
R总=2R=2420Ω
故两灯泡的总功率为:
P总==20W
故选:B.
如图为某款电吹风的电路图.盘、b、c、d为四个固定触点,可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点.触片P处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风等不同的工作状态.n1和n2分别是理想变压器的两个线圈的匝数,该电吹风的各项参数如表所示.下列说法正确的有( )
正确答案
解析
解:A、电动机与电热丝同时接入电路时吹热风,触片P与触点a、b接触.故A错误;
B、小风扇的热功率为:P热=50-42=8W;电流I=,则由P=I2r可得,r=8Ω.故B错误;
C、吹热风时电热丝消耗的功率P热=P热入-P冷入=460-60=400W,则电阻丝的电阻R=Ω,故C正确;
D、根据公式P=可知,电源电压不变,电阻越大,电功率越小,所以换用更长的电热丝(材料、粗细均不变),电阻变大,电吹风吹热风时的功率将变小,温度降低.故D错误.
故选:C
如图所示,M为一线圈电阻RM=0.4Ω的电动机,R=24Ω,电源电动势E=40V.当S断开时,电流表的示数I1=1.6A,当开关S闭合时,电流表的示数为I2=4.0A.求:
(1)电源内阻r
(2)开关S闭合时,通过电动机的电流及电动机消耗功率.
正确答案
解析
解:(1)设电源内阻为r′,当S断开时,,即
,
得:r′=1Ω.
(2)当S合上时,I2=4A,则:U内=I2•r′=4V
U外=E-U内=40V-4V=36V,也即电动机两端电压为36V;
流过R的电流:IR==1.5A;
流过电动机的电流:I=I2-IR=4-1.5=2.5A;
电动机的功率:P=36×(4-1.5)=90W;
答:(1)内阻为1Ω;
(2)流过电动机的电流为2.5A;电动机的功率为90W.
(2015秋•株洲校级期末)如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内电阻,以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、将R1等效到电源的内部,R2上的功率等于电源的输出功率,当外电阻等于内阻时,即R2=R1+r时,输出功率最大,即R2上的功率最大.故A正确.
B、根据P=I2R,电流最大时,R1上的功率最大.当外电阻最小时,即R2=0时,电流最大.故BC错误.
D、当外电阻等于内阻时,即R1+R2=r时,电源的输出功率最大.此时R2不等于零;故D错误;
故选:A
将电动势为3.0V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4V,当电路中有6C的电荷流过时,求:
(1)有多少其他形式的能转化为电能;
(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能.
正确答案
解析
解:(1)根据W=Eq得:W=3.0×6 J=18 J,则电源中共有18 J其他形式的能转化为电能.
(2)根据W=Uq得:W1=U1q=2.4×6 J=14.4 J,则外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能.
答:(1)有18 J其他形式的能转化为电能;(2)外电路中有14.4 J电能转化为其他形式的能.
卡车车灯是靠蓄电池供电,两车灯并联接在蓄电池两端,在卡车车灯电路中,某型号蓄电池消耗的总功率P随电流I的变化图象如图,已知该蓄电池瞬间短路的电流I0=14A;
(1)求该蓄电池的电动势E和内阻r;
(2)若两车灯电阻均为R=12Ω,求此两车灯消耗的总电功率.
正确答案
解析
解:(1)由P=EI
代入数据得:E==
=14V;
由短流电流I0=
代入数据得:r=1Ω;
(2)并联电阻R′==6Ω;
由闭合电路欧姆定律I==
=2A;
由公式P=I2R′
代入数据得:P=(2)2×6=24W;
答:求该蓄电池的电动势E为14V,内阻r为1Ω;
(2)若两车灯电阻均为R=12Ω,求此两车灯消耗的总电功率24W.
如图所示的电路中,R1是由某金属氧化物制成的导体棒,实验证明通过它的电流I和它两端的电压U遵循I=KU3的规律(式中K=0.02A/V3),R2是普通电阻,遵循欧姆定律,电源电动势E=6V,内阻不计,电流表的示数为0.16A,求:
(1)电阻R1两端的电压
(2)电阻R2的阻值
(3)当电阻R2的阻值为多大时,R1、R2消耗的电功率相等.
正确答案
解析
解:(1)串联电路电流相等,通过R1的电流为0.16A,
由I=KU3得:,
(2)根据欧姆定律得:
(3)由于P=UI,而串联电路中的电流相等,故当U1=U2=3V时P1=P2,
则电流为:I′=KU3=0.02×27=0.54A,
得:
答:(1)电阻R1两端的电压为2V;
(2)电阻R2的阻值为25Ω;
(3)当电阻R2的阻值为5.56Ω时,R1、R2消耗的电功率相等.
如图所示,把两相同的电灯分别拉成甲、乙两种电路,甲电路所加的电压为8V,乙电路所加的电压为14V.调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的电功率分别为P甲和P乙,下列关系中正确的是( )
正确答案
解析
解:设灯泡的额定电流为I0,额定电压为U0,则P甲=(8-U0)•2I0,P乙=(14-2U0)•I0,则得 P甲>P乙,故A正确.
故选:A
如图所示,电阻R和电动机M串联接到电路中,已知电阻R跟电动机线圈电阻相等,开关闭合后,电动机正常工作,设电阻R和电动机两段的电压分别为U1和U2,经过时间t后,电源通过电阻R做功W1,产生的电热为Q1,电流通过电动机M做功W2,产生的电热为Q2,则( )
正确答案
解析
解:设开关接通后,电路中电流为I.对于电阻R,由欧姆定律得U1=IR,对于电动机,U2>IR,则U1<U2.
根据W=UIt,有:W1<W2.
根据焦耳定律得:Q1=I2Rt,Q2=I2Rt,则Q1=Q2.
故选:AC
两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙,甲电阻丝的长度和直径分别为l和d,乙电阻丝的长度和直径分别为2l和2d,将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时,如果两电阻丝消耗的电功率相等,则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足( )
正确答案
解析
解:由题意可知,长度之比为:1:2;由S=可得:面积之比为:1:4;
由R=可知,电阻与导体长度成正比,与截面积成反比;则可知,两电阻丝的电阻之比为:2:1;
因P1=P2;
则由P=可知,电压之比为:
:1;
故选:C.
对某个接入电路中的用电器,下列各种说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电功率等于单位时间内做的电功,是用比值定义法定义的,故与时间无关,故A错误;
B、C、额定功率是用电器能够长时间工作的最大功率,故与实际电压和实际电流无关,故B错误,C错误;
D、根据公式W=Pt,工作时间相同,实际功率较大的用电器消耗电能一定较多,但额定功率大并不代表实际功率大,故D正确;
故选D.
李敏同学家的自动电水壶铭牌如表所示,请问:
(1)电水壶正常工作时的电流是多大?
(2)电水壶正常工作时电热丝的电阻是多大?
(3)家庭电路的电压在用电高峰时段,有时会降低到200V,在此电压下该电水壶的实际功率是多少?(保留一位小数)
正确答案
解析
解:(1)由铭牌可知,电水壶的额定电压为220V,额定功率为880W,
由P=UI,得I==4A;
(2)由I=得,电水壶正常工作时电热丝的电阻R=
Ω;
(3)当电压降到200V时,根据:
电水壶的实际功率是:W
答:(1)电水壶正常工作时的电流为4A; (2)电水壶的电阻为55Ω;(3)降低到200V,在此电压下该电水壶的实际功率是727.3W.
汽车电动机启动时,连在同一电路中的车灯会瞬间变暗,如图所示电路,在电动机未启动时,闭合灯的开关,让其发光,电流表的读数为10A,若此时再闭合电动机支路开关让其工作,电流表的读数为56A,已知电源的电动势为12V,内阻为0.05Ω,电流表的内阻忽略不计,则因为电动机启动,车灯的功率降低了( )
正确答案
解析
解:电动机未启动时,由E=I1(R+r)得,灯泡的电阻为R==
Ω=1.15Ω
车灯消耗的功率为P1=R=102×1.15=115W.
电动机启动时,路端电压为 U2=E-I2r=9.2V
车灯消耗的功率为 P2==
W=73.6W
则△P=P1-P2=41.4W.即车灯的功率降低了41.4W.
故选:B
下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电功率越大,表示电流做功越快,故A正确;
B、公式W=UIt是计算电路的总功的大小,适用于任何的电路,Q=I2Rt只是电路中发热的功率,同样适用于任意电路;故B错误;
C、当为纯电阻电路时,根据欧姆定律I=,可以推到出W=I2Rt,
,所以W=I2Rt,
只能适用于纯电阻电路,故C错误;.
D、焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路中的焦耳热量的计算,所以D正确.
故选:AD
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