- 恒定电流
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(2015秋•漳州校级月考)关于电功,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电流通过电动机时一部分输出为机械功率,另一部为为热功率;故电功率大于热功率;故A错误;
B、对于电动机等纯电阻电路W=UIt>I2Rt≠t;故B错误;
C、非纯电阻电路中,W=UIt只能求电功,不能求焦耳热;故C错误;
D、电功的实际就是电场力对电荷做功;故D正确;
故选:D.
电动机线圈的电阻为R,电动机正常工作时,两端电压为U,通过电流为I,工作时间为t,下列说法中正确的是( )
①电动机消耗的电能为UIt
②电动机消耗的电能为I2Rt
③电动机线圈产生的电热为I2Rt
④电动机线圈产生的电热为.
正确答案
解析
解:电动机是非纯电阻电路,研究线圈产生的焦耳热时,线圈是纯电阻电路;
①电动机消耗的电能W=UIt,故①正确,②错误;
③线圈电阻是R,通过线圈的电流是I,线圈电阻R产生的焦耳热Q=I2Rt,电压U不是全加在R上,故③正确④错误;
故选:D.
如图所示电路,电动机的线圈电阻是1Ω,电动机工作时电压表的示数是12V,电池组的电动势是22V,内电阻是1Ω,电阻器R的阻值为4Ω.求:
(1)电动机的电流;
(2)电动机的功率;
(3)电动机的机械功率.
正确答案
解析
解:(1)由E=UV+UR可得R和电动机两端的电压之和为:
UR=E-UV
由欧姆定律可得电路电流为:
I=,则通过电动机的电流为1A.
(2)电动机为非纯电阻元件,故其功率为:
P电=UVI=12×2W=24W
(3)电动机的发热功率为:
P热=I2r=22×1W=4W
故电动机的输出功率为:
P机=P电-P热=24W-4W=20W;
答:(1)通过电动机的电流是2A.
(2)电动机的功率为24W.
(3)电动机输出的机械功率为20W.
通常情况下,电阻的阻值会随温度的变化而变化,利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计,从而用来测量较高的温度.如图所示,电流表量程为0-25mA,电源电动势为3V,内阻不计.R为滑动变阻器,电阻Rt为温度传感器.当t≥0℃时,Rt的阻值随温度t的变化关系为Rt=20+0.5t(单位为:Ω).先把Rt放入0℃的环境中,闭合开关S,调节滑动变阻器R,使电流表指针恰好满偏,然后把测温探头Rt放到某待测温度环境中,发现电流表的示数为10mA,则该环境的温度为______℃;当把测温探头Rt放到480℃的环境中时,电路消耗的电功率为______ W.
正确答案
360
0.025
解析
解:当把Rt放入0℃的环境中,电路总电阻R1==
=120Ω,Rt的阻值为Rt=20+0.5t=20Ω,
滑动变阻器阻值为R变=R1-Rt=120Ω-20Ω=100Ω.
当电流表示数为10mA时,电路总电阻R2==
=300Ω,Rt的阻值为300Ω-100Ω=200Ω,
所以20+0.5t=200Ω,所以t1=℃=360℃.
把测温探头放到480℃环境中,测温探头电阻Rt=20+0.5t=260Ω,
所以电路消耗电功率P==
=0.025W.
故答案为:360;0.025.
如图所示,电池的内电阻为r,R0为定值电阻,R为变阻器.为使R0上消耗的电功率最大,应将变阻器的阻值调到( )
正确答案
解析
解:由闭合电路的欧姆定律可知I=
R0消耗的电功率P=I2R0;
故要使R0消耗的功率最大,应该使电流最大,R最小调到0;
故选:C.
如图所示,有一个提升重物用的直流电动机,电阻为r=0.6Ω,电路中的固定电阻R=10Ω,电路两端的电压U=160V,理想电压表的示数U′=110V,则通过电动机的电流是多少,电动机的输入功率和输出功率又各是多少?
正确答案
解析
解:由电路图可知,电阻R与电动机串联,所以,电流相等,对电阻R根据欧姆定律得:
I==
=5 A
电动机的输入功率:
P=IU′=5×110 W=550 W
电动机的发热功率:
P1=I2r=52×0.6 W=15 W
所以电动机的输出功率:
P出=P-P1=535 W
答:通过电动机的电流是5A,电动机的输入功率为550W,输出功率是535W.
(2015秋•栖霞市期末)一台小型直流电动机,线圈两端加上6V直流电压后,提升重4N的物体以0.8m/s的速度沿竖直方向匀速上升,此时通过电动机线圈的电流为0.8A.求:
(1)电动机的输入功率:
(2)电动机线圈的电阻.
正确答案
解析
解:(1)电动机的输入功率P1=IU=4.8W
(2)电动机的输出功率P2=Fv=3.2W
电动机线圈消耗的功率P3=P1-P2=1.6W
由P3=I2r得
电动机线圈的电阻r==2.5Ω
答:(1)电动机的输入功率这4.8W:
(2)电动机线圈的电阻为2.5Ω.
如图所示,电源的电动势E=12V,电阻R1=3Ω,电动机绕组的电阻R0=0.25Ω,电键S1始终闭合.当电键S2断开时,电阻R1的电功率是27W;当电键S2闭合时,电阻R1的电功率是12W,求
(1)电源的内电阻;
(2)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率.
正确答案
解析
解:(1)设S2断开时R1消耗的功率为P1,则
代入数据得:27=,解得,r=1Ω,
(2)设S2闭合时R1两端的电压为U,消耗的功率为P2,则,解得:U=
由闭合电路欧姆定律得,E=U+Ir得:
流过R1的电流为I1,流过电动机的电流为I2,
而I1+I2=I,所以I2=4 A
则=20 W
答:(1)电源的内电阻是1Ω;(2)当电键S2闭合时流过电源的电流为4A,电动机的输出功率是20W.
理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风将头发吹干.设电动机线圈电阻为R1,它与电热丝电阻值R2串联后接到直流电源上,吹风机两端电压为U,电流为I,消耗的功率为P,则有( )
正确答案
解析
解:A、C、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,所以A正确,而C错误.
B、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(R1+R2),吹风机的总功率P=IU要大于发热部分的功率,所以B错误,D正确.
故选:AD.
(2015秋•岳阳校级期中)如图所示,电源电动势E=11V,内电阻r=1Ω,标有“8V,8W”的灯泡恰好正常发光,电动机M的内阻R=2Ω,求电动机的输出功率.
正确答案
解析
解:灯泡正常发光,则说明灯泡两端的电压为8V,灯泡的电流I==
=1A;
根据E=U+Ir可得:
I总=3A;
根据并联电路规律可知,通过电动机的电流为:
IM=3-1=2A;
则电动机的输出功率为:
P出=IMU-IM2R=8×2-4×2=8W;
答:电动机的输出功率为8W.
下列关于电功W和电热Q的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、非纯电阻中,W=UIt用来求电功;Q=I2Rt用来求电热,但W>Q;只有在纯电阻电路,根据能量守恒电功和电热电相等,电功可用公式W=UIt计算,也可用公式W=I2Rt计算,故A错误;B正确;
C、W=UIt可用于任何电路求总电功;而Q=I2Rt可以适用任何电路求热功,故C正确,D错误;
故选:BC.
三个电阻相同的灯泡,其允许消耗的最大功率都是20W,现将其中的两个灯泡串联后再与第三个灯泡并联起来接入电压U,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由图可知,L1与L2串联后与L3并联,L1与L2的电压之和为U,则两灯泡的功率均小于额定功率,故L1消耗的功率可能为3W;故A正确;
B、L3所加电压U未知,故L3消耗的功率可能为15W;故B正确;
C、当L3达额定功率时,L1和L2的电压为额定电压一半;则由P=可知,功率均为额定功率的
;故整个电器允许消耗的最大功率为20+2×
=30W;故C正确,D错误;
故选:ABC.
如图所示,电源的电动势E=42V,内阻r=lΩ,R=20Ω,M为直流电动机,其电枢电阻r=lΩ,电动机正常工作时,电压表读数为21V,电动机的机械能的功率为______W,电源的总功率为______W.
正确答案
20
42
解析
解:根据闭合电路欧姆定律,有:
E=U+I(r+R)
解得:
I==1A
电动机的机械能的功率为:
P机=UI-I2r=21×1-12×1=20W
电源的总功率为:
P=EI=42×1=42W
故答案为:20,42.
如图所示电路,灯L1标有“24V 16W”灯L2标有“12V 16W”两灯串联后接在电压为U的电路中,要保证两灯不损坏,则( )
正确答案
解析
解:(1)根据公式P=得,R=
,代入数据得两灯泡的电阻分别为:R1=36Ω,R2=9Ω;
(2)将L1、L2串联到电源上后,通过的最大电流等于两个灯泡额定电流中最小的,即L1的额定电流相等,得到电路中最大电流为I==
=
A,
A、∵串联电路各处的电流相等,
∴根据P=I2R可知,灯L1与L2实际功率之比为:
P1:P2=I2R1:I2R2=R1:R2=36Ω:9Ω=4:1,故A正确;
B、电压U的最大值为U=I(R1+R2)=A×(9Ω+36Ω)=30V.
C、根据U=IR,I相等,可得:
U1:U=IR1:I(R2+R1)=R1:(R2+R1)=36Ω:(9Ω+36Ω)=4:5,故C错误;
D、由于两灯额定电压相同,两灯泡不可能正常发光.故D错误.
故选A.
某一用直流电动机提升重物的装置如图,重物的质量为50kg,电源电压为110V,不计各处摩擦,当电机以0.9m/s的速度匀速向上提升重物时,电路中的电流为5A,则电动机的线圈电阻为多少?
正确答案
解析
解:电动机对物体做功的功率P1==GV=mgV=50kg×10N/kg×0.9m/s=450W,
电路总功率P=UI=110V×5A=550W,
电动机线圈的电阻的功率P2=P-P1=550W-450W=100W,
所以电动机线圈的电阻大小为R==4Ω.
答:电动机的线圈电阻为4Ω.
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