高二物理题-含电动机电路分析.doc

《高二物理题-含电动机电路分析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、1．一台小型电动机在3V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4N的物体时，通过它的电流是0.2A。在30s内可使该物体被匀速提升3m。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30s内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻。解析：(1)电动机的输入功率P入＝UI＝0.2×3W＝0.6W.(2)电动机提升重物的机械功率P机＝Fv＝(4×3/30)W＝0.4W.根据能量关系P入＝P机＋PQ，得生热的功率PQ＝P入－P机＝(0.6－0.4)W＝0.2W.所生热量Q＝PQt＝0.2×30J＝6J.(3)根据焦耳定律Q＝I2Rt，得线圈电阻R＝＝Ω

2、＝5Ω.2、如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=lΩ，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V,6W”的灯泡L和内阻RD=0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作.试求：(1)电路中的电流大小；(2)电动机的额定电压；(3)电动机的输出功率．19（12分）⑴灯泡L正常发光，电路中的电流为⑵由闭合电路欧姆定律可求得，电动机的额定电压为UD=E－I(r+R)－UL=20－2×（1＋4）－3＝7V⑶电动机的总功率为P总＝IUD＝2×7＝14W电动机的热功率为P热＝I2RD＝22×0.5＝2W所以电动机的输出功率为P出＝P总－P热＝14－2＝12W3．如图所示，A为电解槽，M为电动

3、机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻rA＝2Ω，当S1闭合、S2、S3断开时，电流表A示数为6A；当S2闭合、S1、S3断开时，A示数为5A，且电动机输出功率为35W；当S3闭合、S1、S2断开时，A示数为4A．求：(1)电炉子的电阻及发热功率各多大？(2)电动机的内阻是多少？(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？【解析】　(1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律I＝得R＝＝2Ω，其发热功率为PR＝UI1＝12×6W＝72W.(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得UI2＝IrM＋P输出，所以rM＝＝可编辑word文档Ω＝1Ω.(3)电解槽工作时，由能量守恒定

4、律得：P化＝UI3－IrA所以P化＝(12×4－42×2)W＝16W.【答案】　(1)2Ω　72W　(2)1Ω　(3)16W4．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E＝6V，电源内阻r＝1Ω，电阻R＝3Ω，重物质量m＝0.10kg，当将重物固定时，电压表的示数为5V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5.5V，求重物匀速上升时的速度大小(不计摩擦，g取10m/s2)．解析：设电动机内阻为r′当将重物固定时I＝＝1AR＋r′＝＝5Ω，r′＝2Ω当重物不固定时I′＝＝0.5AP出＝UI′＝2.75W，PR＋Pr′＝I′2(R＋r′)＝1.

5、25W所以重物的功率P＝P出－PR－Pr′＝mgv，解得v＝1.5m/s答案：1.5m/s5．(10分)在图2－28所示电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω.D为直流电动机，其电枢线圈电阻R＝2Ω，限流电阻R′＝3Ω.当电动机正常工作时，电压表示数为0.3V．求：(1)通过电动机的电流是多大？(2)电动机输入的电功率、转变为热量的功率和输出机械功率各是多少？解析：(1)通过电动机的电流I与流过限流电阻R′的电流相同，由I＝得：I＝A＝0.1A.(2)由E＝Ir＋U＋UD可得电动机两端电压UD＝E－Ir－U＝6V－0.1×1V－0.3V＝5.6V所以电动机输入的电功率P入＝UDI＝

6、0.56W.电动机的发热功率P热＝I2R＝0.02W.电动机的输出功率P出＝P入－P热＝0.54W.答案：(1)0.1A　(2)0.56W　0.02W　0.54W6．如图所示电路，电炉电阻R1＝19Ω，电动机电阻R2＝0.5Ω，电源内阻r＝1Ω.当开关S断开时，电炉消耗的电功率为475W，S接通、电动机正常运转后，电炉消耗的电功率为304W．求电动机转化为机械能的功率．解析：S断开时外电路为纯电阻电路，电路中电流I＝＝A＝5A，由此可解得电源电动势E＝I(R1＋r)＝5×(19＋1)V＝100V.S接通后外电路有两个支路，除纯电阻负载可编辑word文档R1支路外，另一支路负载为电动机

7、，R1支路中的电流I1＝＝A＝4A.路端电压U＝I1R1＝4×19V＝76V.由I＝＝A＝24A可知，电动机支路的电流I2＝(24－4)A＝20A.电动机输入的电功率P2＝I2U＝20×76W＝1520W；电动机中的热功率P耗＝IR2＝202×0.5W＝200W；因此电动机转化为机械能的功率P机＝I2U－IR2＝1320W.答案：1320W7.如右图所示，电源的电动势是6V，内电阻是0.5Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5Ω，限流电阻R0为3Ω，若电压表的示