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物理考题:如图是直流电动机提升重物的示意图.电源电压为110V且保持不

2024-01-14 09:04:53信息公告276

如图是直流电动机提升重物的示意图,电源电压为110V且保持不变,电路中的电流是5A,质量为50kg的重物在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升,不计各处摩擦,则电动机线圈的电阻是________Ω,该直流电动机工作时的机械效率是________.(g取10N/kg)

试题答案

4    82%HUV物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)电流通过直流电动机做功,消耗电能(W=UIt)转化为机械能(W=mgh)和内能(W=I2Rt),可求转化为的内能大小,再根据W=I2Rt求电动机线圈的电阻;HUV物理好资源网(原物理ok网)

(2)知道了消耗的电能(总能量)和转化的机械能(有用能量),利用效率公式求直流电动机工作时的机械效率.HUV物理好资源网(原物理ok网)

解答:(1)在时间t内电流通过直流电动机做功(消耗电能):HUV物理好资源网(原物理ok网)

W=UIt,HUV物理好资源网(原物理ok网)

在时间t内得到的机械能:HUV物理好资源网(原物理ok网)

W=mgh=mgvt,HUV物理好资源网(原物理ok网)

在时间t内,在电动机线圈的电阻转化的内能:HUV物理好资源网(原物理ok网)

W=I2Rt,HUV物理好资源网(原物理ok网)

∵由题知,W=W+W,UIt=mgvt+I2Rt,HUV物理好资源网(原物理ok网)

∴UI=mgv+I2R,HUV物理好资源网(原物理ok网)

即:110V×5A=50kg×10N/kg×0.9m/s+(5A)2RHUV物理好资源网(原物理ok网)

解得:R=4Ω;HUV物理好资源网(原物理ok网)

(2)η=HUV物理好资源网(原物理ok网)

=.HUV物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:4,82%.HUV物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了消耗电能(电功)的计算、功的计算、效率的计算.特别是要知道电动机不是纯电阻用电器,电流做功消耗的电能大部分转化为机械能、少部分转化为内能(发热).HUV物理好资源网(原物理ok网)