20xx教科版高中物理選修3-128邏輯電路和控制電路同步精練-資料下載頁(yè)
2024-11-28 18:21本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】解析公式P＝U2/R是根據(jù)功率公式和歐姆定律推導(dǎo)出來(lái)的，只能用在純電阻電路中，解析電爐屬于純電阻，電動(dòng)機(jī)屬于非純電阻，對(duì)于電爐有：U＝IR，放熱Q＝I2Rt，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流；輸入電動(dòng)機(jī)的電功率；輸入電動(dòng)機(jī)的功率P入＝IM·UM＝550W.解析判斷燈泡能否正常發(fā)光，就要判斷電壓是否是額定電壓，或電流是否是額定電流，對(duì)于A電路，由于RA＜RB，所以UB＞UA，且有UB＞110V，B燈被燒毀，UA＜110V，對(duì)于B電路，由于RB＞RA，A燈又并聯(lián)變阻器，并聯(lián)電阻更小于RB，所以UB＞U并，的功率分配關(guān)系可知P∝R，所以PA>PB；兩燈并聯(lián)后，由并聯(lián)電路的功率分配關(guān)系可知P∝1R，確；電解槽的發(fā)熱功率P熱＝I2r＝W，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；電路消耗的總功率P總＝IU總＝611×如圖2－8－6所示，電阻R1＝20Ω，電動(dòng)機(jī)的繞組的電阻R2＝10Ω.當(dāng)電鍵打開(kāi)時(shí)，
【正文】 ， 電動(dòng)機(jī)變成純電阻元件 ，總電流 I 總 ＝ ER＋ r， 電流增大 ， 故電源消耗的功率 P 增大 ， 所以選項(xiàng) B、 C 正確 ． 題組四 綜合應(yīng)用 12． 如圖 2－ 8－ 11 所示 ， 電源電動(dòng)勢(shì) E＝ 30 V， 內(nèi)阻 r＝ 1 Ω ， 燈泡上標(biāo)有 “ 6 V， 12 W”字樣 ， 直流電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈電阻 R＝ 2 Ω ， 若燈泡恰好能正常發(fā)光 ， 求電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率 ． 圖 2－ 8－ 11 答案 36 W 解析 因燈泡正常發(fā)光 ， 所 以 I＝ PU＝ 126 A＝ 2 A U 內(nèi) ＝ Ir＝ 2 1 V＝ 2 V 所以電動(dòng)機(jī)兩端電壓為 UM＝ E－ U 內(nèi) － U＝ 30 V－ 2 V－ 6 V＝ 22 V 電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為 P 機(jī) ＝ UMI－ I2R＝ 22 2 W－ 22 2 W＝ 36 W. 13． 規(guī)格為 “ 220 V 36 W” 的排氣扇 ， 線(xiàn)圈電阻為 40 Ω ， 求： (1)接上 220 V的電源后 ， 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 (1)中電源后 ， 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 ． 答案 (1)35 W 1 W (2)1 210 W 1 210 W 解析 (1)排氣扇在 220 V的電壓下正常工作時(shí)的電流為 I＝ PU＝ 36220 A＝ A 發(fā)熱功率為 P 熱 ＝ I2R＝ ()2 40 W＝ 1 W 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為 P 機(jī) ＝ P－ P 熱 ＝ (36－ 1) W＝ 35 W. (2)扇葉被卡住不能轉(zhuǎn)動(dòng)后 ， 電動(dòng)機(jī)所在電路成為純電阻電路 ， 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′＝ UR＝ 22040 A＝ A 電動(dòng)機(jī)消耗 的功率即電功率等于發(fā)熱功率： P 電 ′ ＝ P 熱 ′ ＝ UI′＝ 220 W＝ 1 210 W. 14． 表中是一輛電動(dòng)自行車(chē)說(shuō)明書(shū)上的一些技術(shù)參數(shù) ， 根據(jù)表中提供的信息 ， 探究以下問(wèn)題： 規(guī)格 后輪驅(qū)動(dòng)直流電機(jī) 車(chē)型 26″電動(dòng)自行車(chē) 額定輸出功率 120 W 整車(chē)質(zhì)量 30 kg 額定電壓 40 V 最大載重 120 kg 額定電流 A (1)在額定電壓下工作時(shí) ， 該電機(jī)的內(nèi)阻是多少？其效率為多大？ (2)假設(shè)行駛過(guò)程中所受阻力是車(chē)和人總重的 倍 ， 在最大載重量的情況下 ， 人騎車(chē)行駛的最大速度為 多大？ (g 取 10 m/s2) 答案 (1) Ω % (2)4 m/s 解析 (1)由題目提供的表可知 ， 電機(jī)的輸出功率為 P 出 ＝ 120 W， 額定電壓為 U0＝ 40 V， 額定電流為 I0＝ A 電機(jī)正常工作時(shí)輸入功率為 P 入 ＝ U0I0＝ 40 W＝ 140 W 所以電機(jī)的效率為 η ＝ P出P入 100%＝ 120210 100%≈ % 設(shè)電機(jī)的內(nèi)阻為 r， 則由歐姆定律知 P 入 － P 出 ＝ I20r 解得 r＝ Ω (2)設(shè)車(chē)的質(zhì) 量為 m， 由題意知 ， 行駛時(shí)所受阻力為 F 阻 ＝ k(M＋ m)g 當(dāng)達(dá)到最大速度 vmax時(shí) ， 應(yīng)用 P 出 ＝ F 阻 vmax 解得 vmax＝ 4 m/s.
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