初中物理电磁学电动机主要包括以下几种:
1. 直流电动机:这种电动机利用了通电线圈在磁场中受力转动的原理,当其转动时,线圈两端产生持续的电流是由换向器引起的。
2. 交流感应电动机:这种电动机通常由固定的磁体、转动的线圈和一些其他部件组成,当交流电通过线圈时,线圈转动并带动电动机整体转动。
3. 交流永磁电动机:这种电动机通常由一个永磁体转子和一个带有绕组的固定电枢组成,当交流电通过电枢时,产生磁场使转子具有动力。
4. 交流串激电动机:这种电动机的工作原理是磁场互撞,即绕组中的电流产生磁场,两磁场相互作用产生动力,而串激式电动机的特殊之处在于其转子是细长的,绕有与定子绕组相同的线圈。
此外,还有稀土永磁同步电动机也是初中物理电磁学中的一种电动机。这些电动机在日常生活和工业中都有广泛的应用。
题目:小明家有一台电动自行车,其电动机的工作原理及构造如图所示。当小明骑行时,蓄电池向电动机供电,电动机带动后轮转动,从而带动车身运动。已知电源电压为36V,电动机正常工作时的电流为5A,电动机线圈的电阻为0.4Ω。
求:
(1)电动机正常工作时的输出功率;
(2)蓄电池的供电电压;
(3)在行驶过程中,通过电动机线圈的电流;
(4)若电动自行车在行驶过程中受到的阻力为总阻力的0.2倍,求电动自行车行驶的最大速度。
答案:
(1)电动机正常工作时的输出功率为$P_{出} = UI - I^{2}R = 36 \times 5 - 5^{2} \times 0.4W = 166W$。
(2)蓄电池的供电电压为$U_{电} = IR = 5 \times 0.4V = 2V$。
(3)在行驶过程中,通过电动机线圈的电流为$I = \frac{P}{U} = \frac{166}{36}A = 4.6A$。
(4)电动自行车行驶的最大速度为$v = \frac{P}{f} = \frac{P}{f + f_{阻}} = \frac{166}{0.2 \times (36 \times 0.4 + 0.4)}m/s = 15m/s$。
解析:本题考查了电动机的工作原理和欧姆定律的应用,难度适中。解题的关键是知道电动机正常工作时,输入功率等于输出功率加上内阻消耗的功率。同时注意电源电压和电动势的区别。