- 电功
- 共5660题
某直流电动机提升重物的装置如图所示,已知电源提供的电压U=110V,内阻不计,电机中的一切摩擦不计.当电机提升m=50kg的重物时,测得电路中的电流为I=5A,物体的提升速度是v=0.9m/s.
①试求出电机的热功率和电动机线圈的电阻R;
②若电机提拉的物体过重而无法提起,此时电机内热功率又如何?(设电机不能被烧毁)
正确答案
解析
解:①重物被提升的功率P1=Fv=Gv=500×0.9W=450W,
此时电路中的电流为5A.则电源的总功率P总=EI=110×5W=550W,
所以线圈电阻消耗的功率为Pr=P总-P1=550-450W=100W,
由殴姆定律可得:r==
,
②若电机提拉的物体过重而无法提起时,此时的电动机可认为是纯电阻,此时的发热功率为W.
如图所示,直线OAC为某一直流电源把其他形式的能转化为电能的功率P随电流I变化的图象;抛物线OBC为同一直流电源内部消耗的热功率P′随电流I变化的图象.当电路中的电流为2A,且外电路为纯电阻电路时,外电路消耗的功率及相应的外电阻的阻值分别是( )
正确答案
解析
解:直流电源的总功率PE=EI,故图线a的斜率等于电源的电动势,由得到E==
=3V.
由图线b,当I=3A时,Pr=9W,由公式Pr=I2r得,r=1Ω.
当电路中的电流为2A,输出功率PR=EI-I2r=3×2-4×1=2W.
外电阻为:R==
=0.5Ω.
故选A.
如图所示电路,电池组的内阻r=4Ω,外电阻R1=2Ω,当滑动变阻器R2的电阻调为4Ω时,电源内部的电热功率为4W.则电源的最大输出功率为______W,欲使R2的电功率达到最大值,则R2应调为______Ω.
正确答案
6.25
6
解析
解:当滑动变阻器R2的电阻调为4Ω时,设电源的电动势为E,
由闭合电路的欧姆定律可得,
电路的电流为I=,
电源内部的电热功率P=I2r,
代入数据可以求得电源的电动势为E=10V,
当电路的内电阻和外电阻相等时,电路的输出的功率最大,所以此时R2=2Ω,
所以电源的最大的输出功率Pm=•(R1+R2)=
×4W=6.25W,
把R1和电源的内阻看做一个,那么在电路的内电阻和外电阻相等时,电路的输出的功率最大,即R2的电功率达到最大值,所以此时R2=r+R1=6Ω.
故答案为:6.25;6.
如图所示是利用DIS测定电动机效率的电路,试完成下列问题:
(1)图中方框A、B、C分别为:A______,B______,C______.(选填“电压传感器”、“电流传感器”和“数据采集器”);
(2)在实验中,通过B、C测得的物理量的数值分别是X、Y,电动机的内阻为r,电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度,则电动机的效率 η=______.(重力加速度为g)
正确答案
解析
解:(1)A与计算机相连,是数据采集器;
B与电动机并联,是电压传感器;
C与电动机串联,是电流传感器;
(2)电压表读数是X,电流表读数是Y,故电动机输入功率为:P入=XY;消耗的电能是XYt,产生的机械能等于重力势能的增加量mgh,
故效率为:η=
故答案为:(1)数据采集器,电压传感器,电流传感器;(2)
理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,吹出热风将头发吹干.设电动机线圈的电阻为R1,它与电热丝的电阻R2相串联,接到直流电源上,电吹风机两端电压为U,电流为I,消耗的电功率为P,则有( )
正确答案
解析
解:A、B、电吹风机消耗的电功率P是总的功率,总功率的大小应该是用P=IU来计算,所以总功率P=IU,所以A错误,B正确.
C、D、电吹风机中发热的功率要用I2R来计算,所以总的发热功率为I2(R1+R2),吹风机的总功率P=IU要大于发热部分的功率,所以C错误,D错误.
故选:B.
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