- 恒定电流
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(2015秋•汕头校级月考)在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路,电动机内阻2欧,电动机正常运转时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V,则这台电动机正常运转时输出功率为( )
正确答案
解析
解:当电动机转动时,电动机的总功率P总=U′I′=24×2=48W;
热功率Pr=I2r=4×2=8W;
则输出功率P出=P总-Pr=48-8=40W;
故选:B
(2015秋•重庆校级期中)一台小型电动机在U=3V电压下工作,用此电动机提升一个质量为m=400g的物体时,通过它的电流是I=0.2A.在t=30s内可使该物体被匀速提升的高度h=3m.若不计除电动机线圈生热之外的其他能量损失,g=10m/s2,求:
(1)电动机的输入功率P电;
(2)在提升重物的t=30s内,电动机线圈所产生的热量Q;
(3)线圈的电阻r.
正确答案
解析
解:(1)电动机的输入功率为:
P入=UI=0.2×3 W=0.6 W.
(2)电动机提升重物的机械功率为:
P机=Fv=(4×3/30)W=0.4 W.
根据能量关系P入=P机+PQ,得生热的功率为:
PQ=P入-P机=(0.6-0.4)W=0.2 W.
所生热量为:Q=PQt=0.2×30 J=6 J.
(3)由焦耳定律Q=I2Rt,得线圈电阻为:
R==
Ω=5Ω.
答:(1)电动机的输入功率为0.6W.
(2)线圈电阻产生的热量为6J.
(3)线圈电阻为5Ω
如图所示,现有甲、乙、丙三个电动势E相同而内阻r不同的电源.有这三个电源分别给定值电阻R供电,已知它们的阻值大小关系为R>r甲>r乙>r丙,则将R先后接在这三个电源上时的情况相比较,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:AC、三个电源的电动势E相等,而内阻r甲>r乙>r丙,根据闭合电路欧姆定律I=得知,接在甲电源上时,电路的电流最小,外电压最小,内电压最大,电源内阻消耗的功率最大,外电阻的功率最小,丙的内阻最小,电源的输出功率最大.故A、C正确.
BD、内阻r甲>r乙>r丙,接在丙电源上时,电源的电流最大,根据P=EI可知,此时的电源的总功率最大,所以BD错误;
故选AC
(2015秋•宜兴市校级期末)理发用的电吹风由电动机和电热丝组成.电热丝给空气加热,而电动机带动风叶转动,风叶吹出热风就能将头发吹干.某型号的电吹风,其电动机线圈的电阻为r,电热丝的电阻为R,电吹风工作时电动机和电热丝串联接入电路.若电吹风两端电压为U,流入的电流强度为I,则下列关于电吹风的电功率P的判断正确的是( )
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,故A错误,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(r+R),吹风机的总功率P=IU要大于发热部分的功率,故C错误,D正确;
故选:BD.
(2015春•吉林校级月考)如图所示的电路中,电源电压u=311sin(100πt)V,A、B间接有“220V,440W”的电暖宝、“220V,220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、交流电压表的示数为有效值=220V,故A错误;
B、由公式P=UI知电路要正常工作,干路中电流为3A,所以保险丝的额定电流不能小于3A,故B错误;
C、电暖宝是纯电阻,而抽油烟机是非纯电阻,故C错误;
D、1min抽油烟机消耗的电能为W=Pt=l.32×104J,故D正确.
故选:D.
把“220V,40W”和“220V,100W”的两只白炽灯串联接在220V的电路上,若灯丝的电阻不随温度改变,则两灯泡实际消耗的功率之比为______;在不超过额定功率的前提下,两灯串联时允许加的最大总电压为______V.
正确答案
5:2
308
解析
解:根据得:“220V,40W”灯泡的电阻
,“220V,100W”灯泡的电阻
,
串联电路电流相等,则两灯泡实际消耗的功率之比为,
根据P=UI可知,R1允许通过的最大电流,
R2允许通过的最大电流,
则串联时,最大电流I=,
则两灯串联时允许加的最大总电压U==308V
故答案为:5:2;308
(2015秋•温州校级期末)一小灯泡的额定功率与额定电压分别为1.6W与4V,若把此灯泡接到输出电压为2V的电源两端,则灯泡消耗的电功率( )
正确答案
解析
解:由于金属的电阻随温度的升高而增大,所以以额定电压工作时的电阻R大于以2V电压工作的电阻R′,即:
R>R′①
根据P=,知:
1.6= ②
③
联立解得:P′<0.4W
故选:D
对于连入不同电路的不同灯泡,亮度较大的灯泡一定是( )
正确答案
解析
解:灯泡亮度由灯泡实际功率决定,灯泡亮度与电流、电压、电阻无关,灯泡越亮,灯泡消耗的电功率越大;
故选D.
一根电阻丝,通过3C的电荷量时消耗的电能是18J,若在相同时间内通过6C的电荷量,则它两端的电压和消耗的电能分别是( )
正确答案
解析
解:因为电阻丝在通过2C的电量时,消耗的电能是8J,所以此时电压为:
U′==
=6V,
当在相同的时间内通过电阻丝的电量是6C时,根据I=可知,I=2I′,
根据U=IR可知,电阻不变,此时电阻丝两端电压:U=2U′=12V,
电阻丝在这段时间内消耗的电能:
W=UQ=12V×6C=72J.
故选C
在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路,当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V,重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V.求这台电动机正常运转时的输出功率.
正确答案
解析
解:设电动机的内阻为rm,电动机正常工作时总功率为Pm,内阻消耗的电功率为Pr,输出功率为P出,由题意可得:
电动机停止转动时,其为纯电阻元件,由欧姆定律可得其内阻为:
①
由非纯电阻电功率可得电动机的输入功率为:
PM=IU=24×2W=48W ②
发热功率为:
③
故输出功率为:
P出=PM-Pr=48W-16W=32W ④
答:这台电动机正常运转时的输出功率为32W.
如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V、12w”字样,恰能正常发光,电动机线罔的电阻RM=0.50Ω以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电动机两端的电压U1=U-UL=12-6V=6V,整个电路中的电流I=,所以电动机的输入功率P=U1I=6×2W=12W.故A错误.
B、电动机的热功率P热=I2RM=4×0.5W=2W,则电动机的输出功率P2=P-I2RM=12-2W=10W.故BC错误;
D、整个电路消耗的功率P总=UI=12×2W=24W.故D正确.
故选:D.
如图所示,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,接在电源上时,功率分别为 P1、P2、P3,则( )
正确答案
解析
解:设R1和R2并联的电压为U,则由公式P=可得,P1=
=
,P2=
=
,所以P1>P2;
电阻R3的电流等于R1和R2的电流的和,所以R3的功率为P3=I2R3=(+
)2R3=
U2;
所以P2<P1<P3,所以C正确.
故选:C.
一台直流电动机的额定电压为U=110V,电枢的电阻R=0.5Ω,当它正常工作时通过的电流I=20A,若电动机正常运转时间t=1分钟.求:
(1)电流所做的功;
(2)电枢上产生的热量;
(3)电动机输出的机械能.
正确答案
解析
解:(1)电流所做的功为:
W=UIt=110×20×60 J=1.32×105 J
(2)电枢上产生的热量为:
Q=I2Rt=202×0.5×60 J=1.2×104 J
(3)根据能量守恒定律,电动机输出的机械能:
E=W-Q=1.32×105 J-1.2×104J=1.2×105 J.
答:(1)电流所做的功为1.32×105 J;
(2)电枢上产生的热量为1.2×104 J;
(3)电动机输出的机械能为1.2×105 J.
有两个小灯泡L1和L2分别标有“6V 6W“和“12V 6W”宇样,若把它们串联后接入电路,那么两灯允许消耗的最大电功率为( )
正确答案
解析
解:灯泡L1标有“6V 6W”,故额定电流为:I1=;电阻为:R1=
;
灯泡L2标有“12V 6W”,故额定电流为:I2=;电阻为:R2=
;
把它们串联后接入电路,电流相等,最大电流为I=0.5A,故两灯允许消耗的最大电功率为:
P=I2(R1+R2)=0.52×(6+24)=7.5W
故选:C.
某儿童玩具带有一内阻一定的微型直流电动机,电动机两端的电压为U1=0.3V时,电动机不转动,流过线圈的电流I1=0.3A;当电动机两端的电压增至2V时,电动机正常工作,此时流过线圈的电流强度为I2=0.8A,求:
(1)电动机线圈的电阻R;
(2)电动机正常工作时的输出功率.
正确答案
解析
解:(1)电动机的线圈电阻:R==
=1Ω
(2)电动机正常工作时,输入功率:P=U2I2=2V×0.8A=1.6W
线圈的发热功率:P热=I22R=(0.8A)2×1Ω=0.64W
电动机的输出功率:P出=P-P热=1.6W-0.64W=0.96W
答:(1)电动机线圈的内阻为1Ω;
(2)电动机正常工作时的输出功率为0.96W.
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