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1、大題精做九 電功 電功率1如圖所示是一提升重物用的直流電動機(jī)工作時的電路圖。電動機(jī)內(nèi)阻r0.8，電路中另一電阻R10，直流電壓U160V，電壓表示數(shù)UV110V。試求：(1)通過電動機(jī)的電流；(2)輸入電動機(jī)的電功率；(3)若電動機(jī)以v1m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量。(g取10m/s2)【解析】(1)由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓URUUV(160110)V50V流過電阻R的電流IRA5A即通過電動機(jī)的電流，IMIR5A。(2)電動機(jī)的分壓UMUV110V輸入電動機(jī)的功率P電IMUM550W。(3)電動機(jī)的發(fā)熱功率P熱Ir20W電動機(jī)輸出的機(jī)械功率P出P電P熱530W又因P出
2、mgv，所以m53kg。2有一個直流電動機(jī)，把它接入0.2 V電壓的電路時，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動機(jī)的電流是0.4 A；若把電動機(jī)接入2.0 V電壓的電路中，電動機(jī)正常工作，工作電流是1.0 A。則電動機(jī)正常工作時的輸出功率多大？如果在電動機(jī)正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動機(jī)的發(fā)熱功率是多大？【解析】當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時，電動機(jī)無機(jī)械能輸出，故電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，相當(dāng)于純電阻電路，歐姆定律成立。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，一部分電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能輸出，但因線圈有電阻，故又在線圈上產(chǎn)生內(nèi)能，輸入的電功率P電P熱P機(jī)。接U0.2 V電壓時，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，電流I0.4 A，根據(jù)歐姆定律，線圈電阻R0.5 當(dāng)接U2.
3、0 V電壓時，電流I1.0 A，故輸入電功率P電UI2.01.0 W2.0 W消耗熱功率P熱I2R1.020.5 W0.5 W故輸出功率即機(jī)械功率P機(jī)P電P熱(2.00.5) W1.5 W。如果正常工作時轉(zhuǎn)子被卡住，則電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故其發(fā)熱功率P熱 W8 W1有一電動機(jī)，其銘牌上標(biāo)有“100V50W”，當(dāng)給此電動機(jī)接上100V的電源使其正常工作時，測得它可以將重10N的物體以4m/s的豎直速度勻速提起，求：(1)此電動機(jī)的線圈電阻為多大；(2)為了讓此電動機(jī)和一個“100V30W”的白熾燈在一個輸出電壓為200V的電源帶動下都能正常工作，有人設(shè)計了如圖電路，請計算電路中的附加電阻的阻值。
4、【解析】（1）電動機(jī)正常工作時輸出的機(jī)械功率為：P機(jī)Gv104W40W所以其正常工作發(fā)熱功率為：P熱P-P機(jī)50-4010W正常工作電流為：IPU50100A0.5A根據(jù)焦耳定律：P熱I2r根據(jù)以上可得電動機(jī)內(nèi)阻：r1005240。（2）白熾燈泡正常工作時的電流為：ILPLUL30100A0.3A所以分流電阻R上應(yīng)流過的電流為IRI-IL0.5-0.30.2A根據(jù)歐姆定律，分流電阻R的阻值應(yīng)為RUIR1000.2500。2利用電動機(jī)通過如圖所示的電路提升重物，已知電源電動勢E6V，電源內(nèi)阻r1，電阻R3，重物質(zhì)量m0.10kg，當(dāng)將重物固定時，理想電壓表的示數(shù)為5V，當(dāng)重物不固定，且電動機(jī)最后
5、以穩(wěn)定的速度勻速提升重物時，電壓表的示數(shù)為5.5 V，求：(不計摩擦，g取10m/s2)(1)串聯(lián)入電路的電動機(jī)內(nèi)阻；(2)重物勻速上升時的速度大??；(3)勻速提升重物3m需要消耗的電能。【解析】 (1)由題，電源電動勢E6V，電源內(nèi)阻r1，當(dāng)將重物固定時，電壓表的示數(shù)為5V，則根據(jù)閉合電路歐姆定律得電路中電流為IE-Ur6-511A電動機(jī)的電阻RMU-IRI5-1312(2)當(dāng)重物勻速上升時，電壓表的示數(shù)為U5.5V，電路中電流為IE-Ur0.5A電動機(jī)兩端的電壓為UME-I(R+r)6-0.5(3+1)V4V故電動機(jī)的輸入功率PUMI40.52W根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得UMImgv+I2R
6、代入解得，v1.5m/s(3)勻速提升重物3m所需要的時間thv31.52s則消耗的電能WEIt60.526J3如圖所示，A為電解槽，M為電動機(jī)，N為電爐子，恒定電壓U12V，電解槽內(nèi)阻rA2 ，當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開時，電流表示數(shù)為6 A；當(dāng)S2閉合，S1、S3斷開時，電流表示數(shù)為5 A，且電動機(jī)的內(nèi)阻rM1 ；當(dāng)S3閉合，S1、S2斷開時，電流表示數(shù)為4 A。求：(1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率；(2)電動機(jī)的機(jī)械效率；(3)在電解槽工作時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率?！窘馕觥浚?）電爐子為純電阻元件，由歐姆定律得：RUI11262其發(fā)熱功率：PI1U126W72W（2）電動機(jī)為非純電阻元件，
7、由能量守恒定律：I2UI22rM+P輸出所以：I2U-I22rMI2U512-52151258.3%（3）電解槽為非純電阻元件，由能量守恒定律：P化學(xué)I3U-I32rA所以：P化學(xué)(124-422)W 16W4用一個標(biāo)有“12 V24 W”的燈泡做實(shí)驗(yàn)，測得燈絲電阻隨燈泡兩端電壓變化關(guān)系圖象如圖所示。(1)在正常發(fā)光條件下，燈泡的電功率為多大？(2)設(shè)燈絲電阻與絕對溫度成正比，室溫為300 K，求正常發(fā)光條件下燈絲的溫度。(3)將一定值電阻與燈泡串聯(lián)后接到20 V電壓上，要使燈泡能正常發(fā)光，串聯(lián)的電阻為多大？(4)當(dāng)合上開關(guān)后，需要0.5 s燈泡才能達(dá)到正常亮度，為什么這時電流比開始時??？計算
8、電流的最大值?！窘馕觥浚?）由題圖知，正常發(fā)光時R8，故電功率為：PU2R122818W（2）由題圖知，室溫時電阻R1，由TTRR得：TRRT813002400K（3）電阻的電壓為：U20-128V電阻的電流為：IUR1281.5A串聯(lián)電路電阻為：RxUI81.55.33；（4）閉合開關(guān)后，燈絲溫度升高，電阻增大，電壓不變，因此電流減?。挥蓤D示可知，最小電阻為1歐姆，最大電流：IUR最小121A12A。5如圖所示，用電動勢E14 V電源的電路控制電動機(jī)，帶動傳送帶向高處傳送物品，電路中接有一標(biāo)有“6 V12 W”字樣的小燈泡L?，F(xiàn)將一質(zhì)量kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的A點(diǎn)，此后燈泡正
9、常發(fā)光，電動機(jī)正常工作，其額定電壓為6 V，電動機(jī)帶動傳送帶以v4m/s的速度勻速運(yùn)動，傳送帶長為20 m，與水平面之間的夾角37，小物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.8，g10m/s2。在傳送帶將小物體從A點(diǎn)傳送到最高點(diǎn)B點(diǎn)的過程中，求：(1)電源內(nèi)阻r；(2)為傳送小物體，電動機(jī)輸出多少能量? （設(shè)傳送帶無貨物時，電動機(jī)輸出功率為零）【解析】（1）電源內(nèi)電壓U內(nèi)E-UL-UM14V-6V-6V2V電流IU內(nèi)rPLUL即2r126解得電源內(nèi)阻r1（2）物體剛放上A點(diǎn)時，受到的滑動摩擦力沿傳送帶向上，物體作勻加速直線運(yùn)動，此時：amgcos-mgsinm0.4m/s2假設(shè)物體能與皮帶達(dá)到相同的速度，則物體加速上滑的位移為：x1v22a4220.4m20mL說明到達(dá)B點(diǎn)時速度為v4m/s從A到B，傳送帶對物體做的功，根據(jù)動能定理W傳mgh+12mv250J；t1va40.4s10s相對位移為：S相x傳-x1vt1-12vt112vt112410m20m所以由功能關(guān)系得電動機(jī)輸出能量：E電W傳+mgcosS相100J。4
2019高考物理三輪沖刺 大題提分 大題精做9 電功 電功率
