高二物理題-含電動機電路分析

1、1一臺小型電動機在3V電壓下工作，用此電動機提升所受重力為4N的物體時，通過它的電流是0.2A。在30s內可使該物體被勻速提升3m。若不計除電動機線圈生熱之外的能量損失，求：(1)電動機的輸入功率；(2)在提升重物的30s內，電動機線圈所產生的熱量；(3)線圈的電阻。解析：(1)電動機的輸入功率P入＝UI＝0.23W＝0.6W.(2)電動機提升重物的機械功率P機＝Fv＝(4330)W＝0.4W.根據(jù)能量關系P入＝P機＋PQ，得生熱的功率

2、PQ＝P入－P機＝(0.6－0.4)W＝0.2W.所生熱量Q＝PQt＝0.230J＝6J.(3)根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt，得線圈電阻R＝＝Ω＝5Ω.QI2t60.22302、如圖所示，已知電源電動勢E=20V，內阻r=lΩ，當接入固定電阻R=4Ω時，電路中標有“3V6W”的燈泡L和內阻RD=0.5Ω的小型直流電動機D都恰能正常工作.試求：(1)電路中的電流大?。?2)電動機的額定電壓；(3)電動機的輸出功率19（12分）⑴燈泡L正常發(fā)光

3、，電路中的電流為62A3LLPIU???⑵由閉合電路歐姆定律可求得，電動機的額定電壓為UD=E－I(rR)－UL=20－2（1＋4）－3＝7V⑶電動機的總功率為P總＝IUD＝27＝14W電動機的熱功率為P熱＝I2RD＝220.5＝2W所以電動機的輸出功率為P出＝P總－P熱＝14－2＝12W3如圖所示，A為電解槽，M為電動機，N為電爐子，恒定電壓U＝12V，電解槽內阻rA＝2Ω，當S1閉合、S2、S3斷開時，電流表A示數(shù)為6A；當S2閉合

4、、S1、S3斷開時，A示數(shù)為5A，且電動機輸出功率為35W；當S3閉合、S1、S2斷開時，A示數(shù)為4A求：(1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率各多大？(2)電動機的內阻是多少？(3)在電解槽工作時，電能轉化為化學能的功率為多少？【解析】(1)電爐子為純電阻元件，由歐姆定律I＝得R＝＝2Ω，其發(fā)熱功率為URUI1PR＝UI1＝126W＝72W.解析：S斷開時外電路為純電阻電路，電路中電流I＝＝A＝5A，由此可解得P1R147519電源電動勢E＝I

5、(R1＋r)＝5(19＋1)V＝100V.S接通后外電路有兩個支路，除純電阻負載R1支路外，另一支路負載為電動機，R1支路中的電流I1＝＝A＝4A.路端電壓P1′R130419U＝I1R1＝419V＝76V.由I＝＝A＝24A可知，電動機支路的電流E－Ur100－761I2＝(24－4)A＝20A.電動機輸入的電功率P2＝I2U＝2076W＝1520W；電動機中的熱功率P耗＝IR2＝2020.5W＝200W；因此電動機轉化為機械能的功率

6、P機＝I2U－IR2＝122320W.答案：1320W7.如右圖所示，電源的電動勢是6V，內電阻是0.5Ω，小電動機M的線圈電阻為0.5Ω，限流電阻R0為3Ω，若電壓表的示數(shù)為3V，試求：(1)電源的功率和電源的輸出功率；(2)電動機消耗的功率和電動機輸出的機械功率【解析】(1)由題意和部分電路歐姆定律可知I＝＝A＝1A.UR0R033電源的功率P電＝EI＝61W＝6W電源的輸出功率P出＝P電－I2r＝6W－0.5W＝5.5W.(2)電

7、動機消耗的功率PM＝IUM＝I(E－Ir－UR0)＝2.5W電動機輸出的機械功率P機＝PM－I2r＝2.5W－0.5W＝2W.【答案】(1)6W5.5W(2)2.5W2W8如下圖所示，電源電動勢為12V，內電阻為r＝1Ω，R1＝1Ω，R2＝6Ω，電動機線圈電阻為0.5Ω，若開關閉合后通過電源的電流為3A，則R1上消耗的電功率為多少？電動機消耗的電功率為多少？解析：R1上消耗的功率P1＝I2R1＝91W＝9W電動機兩端的電壓U＝E－I(R

8、1＋r)＝12V－3(1＋1)V＝6V通過R2的電流為I1＝＝A＝1A通過電動機的電流為I2＝I－I1＝2UR266A故電動機消耗的電功率為P2＝I2U＝26W＝12W.答案：9W12W9規(guī)格為“220V36W”的排氣扇，線圈電阻為40Ω，求：(1)接上220V的電壓后，排氣扇轉化為機械能的功率和發(fā)熱的功率；(2)如果接上電源后，扇葉被卡住，不能轉動，求電動機消耗的功率和發(fā)熱的功率12解析：(1)排氣扇在220V的電壓下正常工作時的電流