题目内容
如图所示,是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机内电阻r=0.8Ω,电路中另一电阻R=10Ω,直流电压U=160V,电压表示数UV=110V.试求:
(1)通过R的电流;
(2)输入电动机的电功率;
(3)若该电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升一重物,求此重物的质量?(g取10m/s2)
(1)通过R的电流;
(2)输入电动机的电功率;
(3)若该电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升一重物,求此重物的质量?(g取10m/s2)
分析:(1)根据欧姆定律求出通过R的电流;
(2)电动机的输入功率为P1=U2I;
(3)电动机内电阻的发热功率为 P2=I2r,输出的机械功率为P3=P1-P2.由公式P3=Fv=mgv求解物体的质量.
(2)电动机的输入功率为P1=U2I;
(3)电动机内电阻的发热功率为 P2=I2r,输出的机械功率为P3=P1-P2.由公式P3=Fv=mgv求解物体的质量.
解答:解:(1)通过R的电流 I=
=
A=5A;
(2)电动机的输入功率 P1=U2I=110×5W=550W,
(3)电动机内电阻的发热功率 P2=I2r=52×0.8W=20W,
输出的机械功率 P3=P1-P2=(550-20)W=530W;
而P3=Fv=mgv
解得:m=
=53kg
答:
(1)通过R的电流为5A;
(2)输入电动机的电功率为550W;
(3)若该电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升一重物,此重物的质量为53kg.
U1-U2 |
R |
160-110 |
10 |
(2)电动机的输入功率 P1=U2I=110×5W=550W,
(3)电动机内电阻的发热功率 P2=I2r=52×0.8W=20W,
输出的机械功率 P3=P1-P2=(550-20)W=530W;
而P3=Fv=mgv
解得:m=
530 |
10×1 |
答:
(1)通过R的电流为5A;
(2)输入电动机的电功率为550W;
(3)若该电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升一重物,此重物的质量为53kg.
点评:本题考查了机械公式和电功功率以及电功公式的灵活应用,关键是知道电动机做功的功率加上线圈的发热功率即为电动机消耗电能的功率,难度适中.
练习册系列答案
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(1) 在”验证机械能守恒定律”的实验中:某同学列出了以下一些实验步骤,其中有些是必要的,有些是多余的,请你根据实验要求选出必要的步骤,并按正确操作顺序把字母填写在题中要求的横线上。
A.用天平测出重锤的质量;
B.把纸带固定在重锤上,并让纸带穿过打点计时器,然后将重锤提升到一定高度;
C.拆掉导线,整理好仪器;
D.断开电源,调换纸带,重做两次;
E.在三条纸带中挑选出一条点迹清晰,且第一、二两点间的距离接近
F.把打点计时器接到低压交流电源上;
G.接通电源,释放纸带;
H.把打点计时器固定在桌边的铁架台上。
正确的实验操作顺序是____________________。
(2)某同学用如下图所示的电路测量一个电容器的电容。图中R是12 kΩ的高阻值电阻,串在电路中的数字多用电表调至微安档,并且数字多用电表表笔的正、负极可以自动调换。电源电压为6.0 V。
①实验时先将开关S接1,经过一段时间后,当数字电表示数为__________μA时,表示电容器电量充至最多;
②然后将开关S接至2,电容器开始放电,每隔一段时间记录一次电流值,数据如下表所示:
t/s | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
I/μA | 498 | 370 | 280 | 220 | 165 | 95 | 50 | 22 | 16 | 10 | 5 |
试根据记录的数据作出电容放电的I—t图象,
③已知在电容器的放电I—t图象中,图线与两坐标轴所围成的面积就是电容器的放电量;试由上述所作出的I—t图象求出该电容器的放电量为Q=____________C;由此得出该电容器的电容 C=____________F。