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文檔簡介
1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)在3 V電壓下工作,用此電動(dòng)機(jī)提升所受重力為4 N的物體時(shí),通過它的電流是0.2 A。在30 s內(nèi)可使該物體被勻速提升3 m。若不計(jì)除電動(dòng)機(jī)線圈生熱之外的能量損失,求:(1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率;(2)在提升重物的30 s內(nèi),電動(dòng)機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量;(3)線圈的電阻。解析:(1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入U(xiǎn)I0.2×3 W0.6 W.(2)電動(dòng)機(jī)提升重物的機(jī)械功率P機(jī)Fv(4×3/30) W0.4 W.根據(jù)能量關(guān)系P入P機(jī)PQ,得生熱的功率PQP入P機(jī)(0.60.4)W0.2 W.所生熱量QPQt0.2×30 J6 J.(3)根據(jù)焦
2、耳定律QI2Rt,得線圈電阻R5 .2、如圖所示,已知電源電動(dòng)勢E=20V,內(nèi)阻r=l,當(dāng)接入固定電阻R=4時(shí),電路中標(biāo)有“3V, 6W”的燈泡L和內(nèi)阻RD=0.5的小型直流電動(dòng)機(jī)D都恰能正常工作.試求:(1)電路中的電流大小;(2)電動(dòng)機(jī)的額定電壓; (3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率 19(12分)燈泡L正常發(fā)光,電路中的電流為 由閉合電路歐姆定律可求得,電動(dòng)機(jī)的額定電壓為UD=EI(r+R)UL=202×(14)37V 電動(dòng)機(jī)的總功率為P總IUD2×714W 電動(dòng)機(jī)的熱功率為P熱I2RD22×0.52W所以電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出P總P熱14212W3如圖所示,A為電解槽
3、,M為電動(dòng)機(jī),N為電爐子,恒定電壓U12 V,電解槽內(nèi)阻rA2 ,當(dāng)S1閉合、S2、S3斷開時(shí),電流表A示數(shù)為6 A;當(dāng)S2閉合、S1、S3斷開時(shí),A示數(shù)為5 A,且電動(dòng)機(jī)輸出功率為35 W;當(dāng)S3閉合、S1、S2斷開時(shí),A示數(shù)為4 A求: (1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率各多大?(2)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻是多少?(3)在電解槽工作時(shí),電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少?【解析】(1)電爐子為純電阻元件,由歐姆定律I得R2 ,其發(fā)熱功率為PRUI112×6 W72 W.(2)電動(dòng)機(jī)為非純電阻元件,由能量守恒定律得UI2IrMP輸出,所以rM1 .(3)電解槽工作時(shí),由能量守恒定律得:P化UI3IrA所
4、以P化(12×442×2) W16 W.【答案】(1)2 72 W(2)1 (3)16 W4利用電動(dòng)機(jī)通過如圖所示的電路提升重物, 已知電源電動(dòng)勢E6 V,電源內(nèi)阻r1 ,電阻R3 ,重物質(zhì)量m0.10 kg,當(dāng)將重物固定時(shí),電壓表的示數(shù)為5 V,當(dāng)重物不固定,且電動(dòng)機(jī)最后以穩(wěn)定的速度勻速提升重物時(shí),電壓表的示數(shù)為5.5 V,求重物勻速上升時(shí)的速度大小(不計(jì)摩擦,g取10 m/s2)解析:設(shè)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為r當(dāng)將重物固定時(shí)I1 ARr5 ,r2 當(dāng)重物不固定時(shí)I0.5 AP出UI2.75 W,PRPrI2(Rr)1.25 W所以重物的功率PP出PRPrmgv,解得v1.5 m/
5、s答案:1.5 m/s5(10分)在圖228所示電路中,電源電動(dòng)勢E6 V,內(nèi)阻r1 .D為直流電動(dòng)機(jī),其電樞線圈電阻R2 ,限流電阻R3 .當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),電壓表示數(shù)為0.3 V求:(1)通過電動(dòng)機(jī)的電流是多大?(2)電動(dòng)機(jī)輸入的電功率、轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃康墓β屎洼敵鰴C(jī)械功率各是多少?解析:(1)通過電動(dòng)機(jī)的電流I與流過限流電阻R的電流相同,由I得:I A 0.1 A.(2)由EIrUUD可得電動(dòng)機(jī)兩端電壓UDEIrU6 V0.1×1 V0.3 V5.6 V所以電動(dòng)機(jī)輸入的電功率P入U(xiǎn)DI0.56 W.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P熱I2R0.02 W.電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出P入P熱0.54 W.答
6、案:(1)0.1 A(2)0.56 W0.02 W0.54 W6如圖所示電路,電爐電阻R119 ,電動(dòng)機(jī)電阻R20.5 ,電源內(nèi)阻r1 .當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電爐消耗的電功率為475 W,S接通、電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后,電爐消耗的電功率為304 W求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率解析:S斷開時(shí)外電路為純電阻電路,電路中電流I A5 A,由此可解得電源電動(dòng)勢EI(R1r)5×(191) V100 V.S接通后外電路有兩個(gè)支路,除純電阻負(fù)載R1支路外,另一支路負(fù)載為電動(dòng)機(jī),R1支路中的電流I1A4 A.路端電壓UI1R14×19 V76 V.由I A24 A可知,電動(dòng)機(jī)支路的電流I2(244)
7、 A20 A.電動(dòng)機(jī)輸入的電功率P2I2U20×76 W1 520 W;電動(dòng)機(jī)中的熱功率P耗IR2202×0.5 W200 W;因此電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率P機(jī)I2UIR21 320 W.答案:1 320 W7. 如右圖所示,電源的電動(dòng)勢是 6 V,內(nèi)電阻是 0.5 ,小電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻為0.5 ,限流電阻R0為3 ,若電壓表的示數(shù)為3 V,試求:(1)電源的功率和電源的輸出功率;(2)電動(dòng)機(jī)消耗的功率和電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率【解析】(1)由題意和部分電路歐姆定律可知I A1 A.電源的功率 P電EI6×1 W6 W電源的輸出功率P出P電I2r6 W0.5 W5.
8、5 W.(2)電動(dòng)機(jī)消耗的功率PMIUMI(EIrUR0)2.5 W電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P機(jī)PMI2r2.5 W0.5 W2 W.【答案】(1)6 W5.5 W(2)2.5 W2 W8如下圖所示,電源電動(dòng)勢為12 V,內(nèi)電阻為r1 ,R11 ,R26 ,電動(dòng)機(jī)線圈電阻為0.5 ,若開關(guān)閉合后通過電源的電流為3 A,則R1上消耗的電功率為多少?電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為多少?解析:R1上消耗的功率P1I2R19×1 W9 W電動(dòng)機(jī)兩端的電壓UEI(R1r)12 V3×(11) V6 V通過R2的電流為I1 A1 A通過電動(dòng)機(jī)的電流為I2II12 A故電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P2I2U2
9、×6 W12 W.答案:9 W12 W9規(guī)格為“220 V,36 W”的排氣扇,線圈電阻為40 ,求:(1)接上220 V的電壓后,排氣扇轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率和發(fā)熱的功率;(2)如果接上電源后,扇葉被卡住,不能轉(zhuǎn)動(dòng),求電動(dòng)機(jī)消耗的功率和發(fā)熱的功率12解析:(1)排氣扇在220 V的電壓下正常工作時(shí)的電流為I A0.16 A ,發(fā)熱功率為P熱I2R(0.16)2×40 W1 W.轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為P機(jī)PP熱36 W1 W35 W.(2)扇葉被卡住不能轉(zhuǎn)動(dòng)后,電動(dòng)機(jī)成為純電阻用電器,電流做功全部轉(zhuǎn)化為熱能,此時(shí)電動(dòng)機(jī)中電流為I A5.5 A,電動(dòng)機(jī)消耗的功率即電功率等于發(fā)熱功率
10、P電P熱UI220×5.5 W1 210 W.答案:(1)35 W1 W(2)1 210 W1 210 W10如圖所示,已知電源電動(dòng)勢E20 V,內(nèi)阻r1 ,當(dāng)接入固定電阻R4 時(shí),電路中標(biāo)有“3 V,6 W”的燈泡L和內(nèi)阻RD0.5 的小型直流電動(dòng)機(jī)D都恰能正常工作試求:(1)電路中的電流大?。?2)電動(dòng)機(jī)的額定電壓;(3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率解析:(1)燈泡L正常發(fā)光,電路中的電流為IPL/UL A2 A.(2)由閉合電路歐姆定律可求得,電動(dòng)機(jī)的額定電壓為UDEI(rR)UL20 V2×(14) V3 V7 V.(3)電動(dòng)機(jī)的總功率為P總IUD2×7 W14 W電
11、動(dòng)機(jī)的熱功率為P熱I2RD22×0.5 W2 W所以電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出P總P熱14 W2 W12 W.答案:(1)2 A(2)7 V(3)12 W11如圖所示,電源電動(dòng)勢為E30 V,內(nèi)阻為r1 ,電燈上標(biāo)有“6 V,12 W”字樣,直流電動(dòng)機(jī)線圈電阻R2 .若電燈恰能正常發(fā)光,求電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率 解析:由電燈恰能正常發(fā)光知:I A2 A.則電動(dòng)機(jī)兩端電壓UEIrU燈22 V.所以電動(dòng)機(jī)的輸出功率PUII2R36 W.答案:36 W 12如圖所示,電源的電動(dòng)勢E110 V,電阻R121 ,電動(dòng)機(jī)的電阻R00.5 ,開關(guān)S1始終閉合。當(dāng)開關(guān)S2斷開時(shí),電阻R1的電功率是525
12、W;當(dāng)開關(guān)S2閉合時(shí),電阻R1的電功率是336 W,求:(1)電源的內(nèi)電阻;(2)當(dāng)開關(guān)S2閉合時(shí)流過電源的電流和電動(dòng)機(jī)的輸出功率。9答案:(1)1 (2)26 A1 606 W解析:(1)電鍵S1閉合,R1的電功率525 W,U1105 V。,則r 1 。(2)電鍵S2閉合時(shí),336 W,U184 V。流過電源電流I A26 A。通過電動(dòng)機(jī)的電流IMIIR1(26)A22 A電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入U(xiǎn)1IM84×22 W1 848 W電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出P入IR01 848 W222×0.5 W1 606 W。14(16分)某一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置如圖7所示,重物的質(zhì)量 m50 kg,電源提供的電壓U110 V,不計(jì)一切摩擦當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v0.9 m/s的恒定速度向上提升重物時(shí),電路中的電流I5.0 A,(1)由此可知電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R是多少?
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