如圖所示,電源電動勢E=10V,內(nèi)阻r=1Ω,閉合電鍵S后,標有“8V,12W”的燈泡恰能正常發(fā)光,電動機M繞組的電阻R0=4Ω,求:
(1)電源的輸出功率P0;
(2)10s內(nèi)電動機產(chǎn)生的熱量Q;
(3)電動機的效率η;
(4)若用此電動機由靜止開始加速提升一質(zhì)量為0.5kg的物體,10s末物體的速度達到4m/s,且在這一過程中電動機輸出功率保持不變,物體也不會碰到電動機,求物體在這10s內(nèi)上升的高度h(忽略空氣阻力和一切摩擦作用).
分析:(1)路端電壓等于燈泡兩端的電壓,燈泡正常發(fā)光,就等于燈泡的額定電壓,電流可以根據(jù)I=
E-U
r
求得,根據(jù)P0=UI即可求解;
(2)先求出流過燈泡的電流I1,根據(jù)I2=I-I1即可得流過電動機的電流,再根據(jù)電動機的熱功率PQ=I22R0即可求解;
(3)電動機的總功率P1=UI2,電動機的機械功率P2=P1-PQ,根據(jù)電動機的機械效率η=
P2
P1
即可求解;
(4)由動能定理即可求得上升的高度h.
解答:解:(1)由題意,并聯(lián)部分電壓為U=8V,內(nèi)電壓應為Ur=E-U=2V
總電流I=
E-U
r
=2A
電源的輸出功率P0=UI=16W
(2)流過燈泡的電流I1=
P1
U
=1.5A
則可得流過電動機的電流I2=I-I1=0.5A
電動機的熱功率PQ=I22R0=1W
10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q=PQt=10J
(3)電動機的總功率P1=UI2=4W
電動機的機械功率P2=P1-PQ=3W
電動機的機械效率η=
P2
P1
×100%=75%
(4)由動能定理,得:Pt=mgh+
1
2
mv2
   解得:h=5.2m
答:(1)電源的輸出功率P0為16W;
(2)10s內(nèi)電動機產(chǎn)生的熱量Q為10J;
(3)電動機的效率η為75%;
(4)物體在這10s內(nèi)上升的高度h為5.2m.
點評:對于電動機電路,要正確區(qū)分是純電阻電路還是非純電阻電路:當電動機正常工作時,是非純電阻電路;當電動機被卡住不轉時,是純電阻電路.
練習冊系列答案
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(2011?靜安區(qū)一模)如圖所示,電源電動勢E=50V,內(nèi)阻r=1Ω,R1=30Ω,R2=60Ω.間距d=0.2m的兩平行金屬板M、N水平放置,閉合開關S,板間電場視為勻強電場.板間豎直放置一根長也為d的光滑絕緣細桿AB,有一個穿過細桿的帶電小球p,質(zhì)量為m=1×10-2kg、電荷量為q=+1×10-3C(可視為點電荷,不影響電場的分布),現(xiàn)將小球p從桿的頂端A處由靜止釋放,小球p沿桿向下運動到桿的中點O時,速度為v=2m/s.求:
(1)AO兩點間的電勢差UAO;
(2)滑動變阻器接入電路的阻值為Rx

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如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r.當滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端時,發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為△U1和△U2,下列說法中正確的是(  )

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如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r.兩電壓表可看作是理想電表,當閉合開關,將滑動變阻器的觸片由右端向左滑動時,下列說法中正確的是( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r,L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變),R1和R2為定值電阻,R3為光敏電阻,其阻值的大小隨照射光強度的增強而減。]合開關S后,將照射光強度增強,則(  )
A、電路的路端電壓將增大B、燈泡L將變暗C、R1兩端的電壓將增大D、內(nèi)阻r上發(fā)熱的功率將增大

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精英家教網(wǎng)如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r,當滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端時,發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)為U1、U2,示數(shù)變化的絕對值分別為△U1和△U2,電流表的示數(shù)為I,電流表示數(shù)變化的絕對值為△I,下列說法中正確的是( 。
A、小燈泡L1、L2變暗,L3變亮
B、小燈泡L3變暗,L1、L2變亮
C、△U1<△U2
D、
U1
△I
不變,
U2
△I
不變

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