- 恒定电流
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如图,根据某手机电池板计算
(1)该电池板充满电时含有多少库仑电量
(2)该厂商广告上说,电池板待机时间超长,手机待机电流7mA,能待机9天以上.你认为厂商的广告语对还是错?请计算出该手机待机时间,证实你的观点.
(3)将电池板中的电能通过电流做功全部释放出来,有多少焦耳的能量?
正确答案
解析
解:(1)该电池板充满电时含有的电量Q=It=1.4×3600C=5040C
(2)手机待机的小时数为:=200h,200h小于9天,所以广告语是错误的.
(3)将电池板中的电能通过电流做功全部释放出来,W=UIt=3.7×1.4×3600J=18648J
答:(1)该电池板充满电时含有5040C电量;
(2)厂商的广告语是错误的,该手机待机时间为200小时.
(3)将电池板中的电能通过电流做功全部释放出来,有18648J的能量.
如图a所示的电路中,滑动变阻器总电阻R=20Ω,定值电阻R0=5Ω.由一个电源电动势6V、内阻可在1~20Ω之间调节的特殊电源供电.
(1)图b所示的电路实物图中缺了一根导线,请将此导线补画在图上(白色小圈为滑动变阻器的接线柱).
(2)将电源内阻调为r1=1Ω,滑片P从上端A移动到下端B的过程中,流过PB段的电流如何变化(不需要说明理由)?为了保证使用过程中的安全,理论上滑动变阻器的线圈额定电流不小于多少?
(3)若将滑片P固定在滑动变阻器正中间,调节内阻,求电源的最大输出功率.某同学认为,内阻调节到与此时的外电阻相同时,电源有最大输出功率.该同学的想法是否正确?若正确,按该同学的思路求出结果;若不正确,说明理由并求出正确结果.
正确答案
解析
解:(1)由电路图1可知,滑动变阻器被分成两部分,这两部分并联起来后串联在电路中,把滑动变阻器下面两个接线柱接在一起即可完成电路连接,电路有两种连接方式,如图中实验所示,或虚线所示都可.
(2)滑片P从上端A移动到下端B的过程中,PB段电阻减小,流过PB段的电流不断增加.当P接近B点时,流过PB段电流最大,此时PB段电阻接近零,
流过的电流I==
A=1A;因此滑动变阻器的额定电流不能小于1A;
(3)滑片P固定在滑动变阻器正中间,则滑动变阻器两部分并联后电阻为R并=5Ω,
电源输出功率P出=I2(R并+R0)=(R并+R0)=
(5+5)=
,
由此可知:当r最小时,电源的输出功率有最大值,P出最大==
≈2.975W.
答:(1)电路图如图所示;
(2)滑片P从上端A移动到下端B的过程中,流过PB段的电流不断增加.
滑动变阻器的额定电流不能小于1A.
(3)该同学的说法不正确,当r=1Ω最小时,电源的输出功率最大,为2.975W.
如图所示的电路中,L1、L2为“220V、100W”灯泡,L3、L4为“220V,40W”灯泡,现将两端接入电路,其实际功率的大小顺序是( )
正确答案
解析
解:根据P=可得,四个灯泡的电阻:
R1=R2==
=484Ω,R3=R4=
=
=1210Ω;
由电路图可知,L2与L3并联,所以电压相等,根据P=可知:P2>P3;
L1与L4串联,电流相等,根据P=I2R可知,P4>P1;
L1的电流大于L2的电流,根据P=I2R可知:P1>P2;
所以P4>P1>P2>P3.
故选:B.
(2015秋•福建校级期中)如图所示,A、B两灯分别标有“18V、0.6A”和“18V、1.0A”,按不同方法接入36V电路,则以下分析正确的是( )
正确答案
解析
解: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;
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,
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;
由以上分析可知,只有乙丙能正常发光,乙电路消耗的功率小于丙电路消耗的功率;故BC正确;
故选:BC.
如图电路中,电灯L1、L2都标有“220V、40W”;电灯L3、L4都标有“220V、100W”.将A、B两端接入电源,最暗的灯是( )
正确答案
解析
解:由:P=得:R=
故四灯电阻:R1=R2>R3=R4,
由图知,L1和L4串联,
由于P=I2R,R1>R4,I1=I4 ----------①
故P1>P4----------②
L2和L3并联,R2>R3,
由于P=,
故I2<I3、P2<P3-----------③
故P=I2R,R1=R2,I1>I2,R3=R4,I3<I4 --------④
故P1>P2,P3<P4 ----------⑤
由②③⑤可得:
P1>P4>P3>P2,
故L1的电功率最大、最亮;L2的电功率最小、最暗;故ACD错误,B正确
故选:B.
(2015秋•宜昌校级期末)发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电导线总电阻为R,通过导线上的电流为I,学校得到的电压为U2,则输电导线上损耗的功率下列表达式错误的是( )
正确答案
解析
解:发电机的输出电压为U1,学校得到的电压为U2,电压损耗为:△U=U1-U2;
输电导线总电阻为R,通过导线上的电流为I,故输电导线上损耗的功率为:
△P=△U•I=(U1-U2)I,故D正确;
△P=I2R,故A正确;
,故B错误,C错误;
本题选不正确的,故选:BC
一般来说,用电器的工作电压并不等于额定电压,家庭里通常不备电压表,但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压.现在电路中只接入一个电热水壶,壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图(a)和(b)所示.测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒,则下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:A、图(b)中对应的电表读数为3230.8度.故A错误.
B、电热水器的电阻:R==
=32.2Ω;
121秒内,电热水壶消耗的电能为:W=×3.6×106=1.5×105焦;故B错误.
C、根据W=Pt,得t==
s=2500s.故C正确.
D、电热水壶的实际功率:P′==
=1240W;
由P′=得,U′=
=
≈200V.故D正确.
故选CD.
用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的内阻为r,则电能转化为化学能的功率为______,充电器的充电效率为______.
正确答案
UI-I2r
解析
解:充电器输出的电功率为UI;电池产生的热功率为I2r;电能转化为化学能和热能,根据能量守恒定律,有:UI=I2r+P,故电能转化为化学能的功率为:P=UI-I2r;
充电器的充电效率为:η==
×100%;
故答案为:UI-I2r,.
锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中.现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的内阻为r,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电能转化为化学能和热能,根据能量守恒定律,有:UI=I2r+P,故P=UI-I2r,故A正确
B、充电器输出的电功率为:UI,故B错误
C、电池产生的热功率为I2r.故C正确
D、充电器的充电效率为,故D错误
故选AC.
如图所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻r=1.0Ω,R=10Ω,U=160V,电压表的读数为110V,则:
(1)求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?电动机的输出功率是多少.
正确答案
解析
解:(1)电动机中的电流也就是电阻R中的电流:
I==
A=5 A
(2)输入电动机的功率为:
P=UI=110×5 W=550 W
电动机的内部热功率为:
P热=I2r=52×1=25 W
电动机的输出功率为:
P输=P-P热=550-25=525 W
答:(1)通过电动机的电流是5A;
(2)输入电动机的电功率是550W;电动机输出功率是525W;
如图,把扁平状强磁铁的N极吸附在螺丝钉的后端,让其位于磁铁中心位置.取一节大容量干电池,让它正极朝下,把带上磁铁的螺丝钉的尖端吸附在电池正极的铁壳帽上.将导线的一端接到电池负极,另一端轻触磁铁的侧面.此时磁铁、螺丝钉和电源就构成了一个回路,螺丝钉就会转动,这就成了一个简单的“电动机”.设电源电动势为E,电路总电阻为R,则下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、小磁铁产生的磁场方向为螺丝的下端向下流向磁铁,对螺丝的下端平台侧面分析,扁圆柱形磁铁上端为N极,下端为S极 周围磁感线由下往上斜穿入螺丝内部,由左手定则知螺丝钉俯视顺时针快速转动,所以该装置的原理是电流在磁场中的受力,不是电磁感应,故AC错误,D正确;
B、因为电源消耗的总功率一部分转化为内能,另一部分转化为动能,所以总功率大于热功率,故B错误;
故选:D
一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图(甲)所示,图中U=12V的直线为图线的渐近线.现将该电源和一个变阻器R0接成如图(乙)所示电路,已知电源允许通过的最大电流为3A,变阻器的最大阻值为R0=22Ω.
求:(1)电源电动势E和内电阻r.
(2)滑片移至最上端时,A、B两端所接负载的电阻值为4.9Ω.求此时电源的输出功率.
正确答案
解析
解:(1)由图(甲)可知,当R→∞,即I=0时,E=U=12V
根据全电路欧姆定律,有:
E=U+Ir
根据欧姆定律,有:
I=
当E=12V,R=2Ω时,U=6V,据全电路欧姆定律可得r=2Ω
(2)设所接负载电阻值为R′,
代入数据可得:
R外=4Ω
由 E=I(R外+r)得:
I=2A
电源的输出功率:
P出=I2R外=22×4=16W
答:(1)电源电动势E为12V,内电阻r为2Ω.
(2)滑片移至最上端时,A、B两端所接负载的电阻值为4.9Ω,此时电源的输出功率为16W.
下列电器在工作时,主要利用电流热效应的是( )
正确答案
解析
解:A、手机利用了电磁感应和电流的磁效应原理,不是利用电流的热效应,故A错误;
B、电视机、电风扇工作时,主要是电能转化为机械能.故BC错误;
D、电饭锅工作时,电能转化为内能,利用了电流的热效应,故D正确;
故选:D
某交流的电压随时间变化的规律如图所示,则此交流电的频率为______,若将该电压加在一阻值为1kΩ的纯电阻用电器,用电器恰能正常工作,则该用电器的额定功率为______.
正确答案
25Hz
24.2W
解析
解:从图象可以看出,该电压为正弦式交变电压,电压的最大值为220V,周期为0.04s;
故有效值为U=V=110
V,频率为f=
;
将该电压加在一阻值为1kΩ的纯电阻用电器,用电器恰能正常工作,则该用电器的额定功率为P=;
故答案为:25Hz,24.2W.
下表为某电饭锅铭牌上的一部分内容.根据表中的信息,可计算出在额定电压下达到额定功率时通过电饭锅的电流约为( )
正确答案
解析
解:电饭锅正常工作时的电流I==
≈3.2A;
故选A.
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