【題目】利用電動(dòng)機(jī)通過(guò)如圖所示的電路提升重物,已知電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,電源內(nèi)阻r=1Ω,電阻R=3Ω,重物質(zhì)量m=0.10kg,當(dāng)將重物固定時(shí),電壓表的示數(shù)為5V,當(dāng)重物不固定,且電動(dòng)機(jī)最后以穩(wěn)定的速度勻速提升重物時(shí),電壓表的示數(shù)為5.5V,求:

(1)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R1
(2)電動(dòng)機(jī)以穩(wěn)定的速度勻速提升重物時(shí),消耗的電功率
(3)重物勻速上升時(shí)的速度大。ú挥(jì)摩擦,g取10m/s2).

【答案】
(1)解:由題,電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,電源內(nèi)阻r=1Ω,當(dāng)將重物固定時(shí),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:

I= = =1A

電動(dòng)機(jī)的電阻為:

RM= = Ω=2Ω

答:電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為2Ω;


(2)解:當(dāng)重物勻速上升時(shí),電壓表的示數(shù)為:U=5.5V,

電路中電流為:I′= = =0.5A

電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為:UM=E﹣I′(R+r)=6﹣0.5×(3+1)V=4V

故電動(dòng)機(jī)的輸入功率為:P=UMI′=4×0.5=2W

答:重物勻速上升時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸入功率為2W;


(3)解:根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得:

UMI′=mgv+I′2R

代入解得:v=1.5m/s

答:重物勻速上升的速度大小為1.5m/s


【解析】 (1)電動(dòng)機(jī)為非純電阻元件,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí) 歐姆定律不適用,當(dāng)重物固定時(shí)可以看做純電阻元件。
(2)重物上升時(shí)是非純電阻元件,求電壓只能利用電壓串并聯(lián)關(guān)系求,歐姆定律不適用。
(3) 非純電阻元件輸入功率為總功率等于輸出功率和熱功率之和。輸出功率就是重物上升的功率。
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的電功率和電功,需要了解電流做功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)力對(duì)電荷做功.電場(chǎng)力對(duì)電荷做功,電荷的電勢(shì)能減少,電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt,這是計(jì)算電功普遍適用的公式. ? 單位時(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率,P=W/t=UI,這是計(jì)算電功率普遍適用的公式才能得出正確答案.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】甲物體從離地面高空自由落下,而乙物體在地面以初速度同時(shí)向上拋出,兩物體在離地面處相遇,如果,為已知量,則(

A. 從自由下落到相遇,經(jīng)過(guò)的時(shí)間為

B. 乙物體上升到最高點(diǎn)時(shí),甲物體正好落到地面

C. 相遇時(shí),甲乙兩物體的速度大小相等,均為

D. 乙上升的最大高度就是,且,而甲物體落地時(shí)的速度大小是

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【題目】伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯思維相結(jié)合的科學(xué)方法,圖示大致反映了這一研究過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是(

A. 甲是真實(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,丁是經(jīng)合理外推的結(jié)論

B. 利用斜面做實(shí)驗(yàn),解決了時(shí)間難以測(cè)量的困難

C. 甲圖實(shí)驗(yàn),可“沖淡”重力的作用,使現(xiàn)象更明顯

D. 丁圖實(shí)驗(yàn),可“放大”重力的作用,使現(xiàn)象更明顯

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【題目】電源和一個(gè)水平放置的平行板電容器、三個(gè)電阻組成如圖所示的電路.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),則以下判斷正確的是( )

A.液滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)
B.液滴將向上運(yùn)動(dòng)
C.電容器上的帶電量將減為零
D.電容器上的帶電量將增大

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【題目】在“研究電荷間作用力大小影響因素”的實(shí)驗(yàn)中,將一帶電輕質(zhì)小球掛在鐵架臺(tái)上,小球靜止時(shí)絲線與豎直方向的夾角如圖所示.現(xiàn)增大小球的電荷量后仍掛在原處,絲線與豎直方向的夾角將( )

A.增大
B.減小
C.不變
D.先減小再增大

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【題目】由歐姆定律I= 導(dǎo)出U=IR和R= ,下列敘述中正確的是( )
A.由R= 知,導(dǎo)體的電阻由兩端的電壓和通過(guò)的電流決定
B.導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定,跟導(dǎo)體兩端的電壓及流過(guò)導(dǎo)體的電流的大小無(wú)關(guān)
C.對(duì)于確定的導(dǎo)體,其兩端的電壓和流過(guò)它的電流的比值等于它的電阻值
D.電流相同時(shí),電阻越大,其電壓降越大

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【題目】如圖是某導(dǎo)體的I﹣U圖線,圖線的傾角為α=45°,下列說(shuō)法正確的是( )

A.通過(guò)電阻的電流與其兩端的電壓成正比
B.此導(dǎo)體的電阻R=2Ω
C.I﹣U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù),所以電阻R=1.0Ω
D.在R兩端加6.0 V電壓時(shí),每秒通過(guò)電阻橫截面的電荷量是6.0 C

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C. 斜面體所受地面的支持力逐漸變大

D. 斜面體所受地面的摩擦力逐漸變大

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