Question

4．如图是电动窗帘的结构简图，它通过一台直流电动机来带动两片窗帘沿轨道来回运动． 左边窗帘的一端固定在A点，另一端连在绳子上的D点、并随着绳子在AD之间来回运动；右边窗帘的一端固定在B点，另一端连在绳子上的C点、并随着绳子在BC之间来回运动，且AD=BC=2m．这样通过控制电动机的正反转就可实现窗帘的开与合．
（1）该电动窗帘的开与合，是通过改变电动机中电流的方向来实现的．
（2）如果窗帘打开一次历时4s，那么窗帘运动的平均速度是0.5m/s．
（3）电动机的效率为80%，两端电压为15V，通过的电流为1A，则窗帘运动时，所受到的平均阻力是24N．

Answer 1

分析 （1）电流的方向不同控制的工作则不同；
（2）根据v=$\frac{s}{t}$即可求出窗帘运动的平均速度；
（3）根据P=UI求出总功率，再根据效率求出有用功率，再利用P=Fv即可求出阻力．

解答 解：（1）电流的方向控制电动机的转向，故改变电流方向即可实现窗帘的开与合；
（2）窗帘运动的平均速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{2m}{4s}$=0.5m/s；
（3）P=UI=15V×1A=15W，P_有=ηP=80%×15W=12W，
由P=$\frac{W}{t}$=Fv得：
F=$\frac{{P}_{有}}{v}$=$\frac{12W}{0.5m/s}$=24N．
电动机带动窗帘是匀速运动的，所以平均阻力f=F=24N．
故答案为：（1）电流；（2）0.5；（3）24N．

点评 本题考查了电流在磁场中受力方向的影响因素及速度、功率公式的应用，关键熟练掌握相应的公式及物理知识，难度不大，属基础知识的考查．