新課標(biāo)人教版3-1選修三25焦耳定律4(參考版)
2024-11-22 00:17本頁(yè)面
【正文】 ＝ 25人 . ? 用下邊提供的器材測(cè)量小電動(dòng)機(jī)的輸出功率． ? 器材：電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)等． ? (1)在圖中畫(huà)出你設(shè)計(jì)的電路圖．已知電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻相同，滑動(dòng)變阻器限流作用不大 (電動(dòng)機(jī)、電源和開(kāi)關(guān)已畫(huà)出 )． ? (2)若閉合電鍵后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電動(dòng)機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電壓表的讀數(shù)為 U1，電流表的讀數(shù)為 I1；又調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后電壓表的讀數(shù)為 U2，電流表的讀數(shù)為 I2.則此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為多少？ ? 解析： (1)根據(jù)條件，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻相同，應(yīng)采用電流表外接法；滑動(dòng)變阻器限流作用不大，應(yīng)采用分壓式接法，故畫(huà)出電路如圖所示． ? (2)電動(dòng)機(jī)未轉(zhuǎn)時(shí)可測(cè)出內(nèi)電阻 ，轉(zhuǎn)動(dòng)后的輸出功率 ? 點(diǎn)評(píng)： 電動(dòng)機(jī)在不轉(zhuǎn)時(shí)可看成純電阻，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不能看成純電阻． ? 如圖所示是電飯煲的電路圖， S1是一個(gè)限溫開(kāi)關(guān)，手動(dòng)閉合，當(dāng)此開(kāi)關(guān)的溫度達(dá)到居里點(diǎn) (103℃ )時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)． S2是一個(gè)自動(dòng)溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度低于 70℃ 時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合，溫度高于 80℃ 時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)．紅燈是加熱狀態(tài)時(shí)的指示燈，黃燈是保溫狀態(tài)時(shí)的指示燈，限流電阻 R1＝ R2＝ 500Ω，加熱電阻絲 R3＝ 50Ω，兩燈電阻不計(jì)． ? (1)根據(jù)電路分析，敘述電飯煲煮飯的全過(guò)程 (包括加熱和保溫過(guò)程 )． ? (2)簡(jiǎn)要回答，如果不閉合開(kāi)關(guān) S1，電飯煲能將飯煮熟嗎？ ? (3)計(jì)算加熱和保溫兩種狀態(tài)下，電飯煲消耗的功率之比． ? 答案： (1)見(jiàn)解析 (2)不能，因?yàn)橹荒芗訜岬?80℃ (3)12 1 ? 解析： (1)電飯煲盛上食物后，接上電源，S2自動(dòng)閉合，同時(shí)把手動(dòng)開(kāi)關(guān) S1閉合，這時(shí)黃燈短路，紅燈亮，處于加熱狀態(tài)，加熱到 80℃ 時(shí)， S2自動(dòng)斷開(kāi)， S1仍閉合．當(dāng)電飯煲中水燒干后，溫度升高到 103℃ 時(shí)，開(kāi)關(guān)S1自動(dòng)斷開(kāi)，這時(shí)飯已煮熟，黃燈亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)．由于電飯煲散熱，待溫度下降到 70℃ 時(shí)， S2自動(dòng)閉合重新處于加熱狀態(tài)，待上升到 80℃ 時(shí)，又自動(dòng)斷開(kāi)，電飯煲再次處于保溫狀態(tài)． ? (2)不能，因?yàn)橹荒軐⑹澄锛訜岬?80℃ . ? (3)設(shè)電飯煲處于加熱狀態(tài)時(shí)，消耗的功率為 P1，則 ? 聯(lián)立 ①② 兩式得： P1/P2＝ 12/1. 。 的自動(dòng)扶梯，該扶梯在電壓為 380V的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下以，電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為 ，不載人時(shí)測(cè)得電動(dòng)機(jī)中的電流為 5A，若載人時(shí)扶梯的移動(dòng)速度和不載人時(shí)的移動(dòng)速度相同，則這臺(tái)自動(dòng)扶梯可同時(shí)承載的最多人數(shù)是多少？ (設(shè)人的平均質(zhì)量為 60kg， g＝ 10m/s2) ? 答案： 25人 ? 解析： 由 P＝ UI可計(jì)算出扶梯在空載時(shí)消耗的功率為 P0＝ UI＝ 380 5＝ 1900(W)，載人最多時(shí)電動(dòng)機(jī)的功率為 P＝ P0＋ P人 ，其中 P為額定功率， P人 ＝ P－ P0＝ 4900－ 1900＝3000(W)，這是電動(dòng)機(jī)用以載人的最大功率．由功率的計(jì)算公式 P＝ Fvcosθ可得 P人 ＝nmgvsin30176。 ※※ 理解電功的概念，知道電功是指電場(chǎng)力對(duì)自由電荷所做的功，理解電功的公式，能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算．
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