题目内容

精英家教网如图所示，用直流电动机提升重物，重物的质量m=50kg，电源供电电压为110V，不计各处摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为5A，（g取10m/s2）则下列正确的是（　　）
A、电动机的输出功率为450WB、电动机的输出功率为550WC、电动机线圈的电阻为4ΩD、电动机线圈的电阻为22Ω
分析：电动机的输出功率等于牵引力的功率，根据牵引力的功率求出电动机的输出功率；根据P=EI求出电动机的输入功率；电动机的输入功率等于输出功率和线圈电阻产生的热功率之和；根据能量守恒，结合焦耳定律求出电动机线圈的电阻．
解答：解：A、B、电动机的输出功率等于绳子拉力对重物做功的功率，由于物体匀速上升，故绳子拉力做功的功率等于克服重力做功的功率，故：
P出=mgv=500×0.9=450W，故A正确，B错误；
C、D、电动机的输入功率等于输出功率和线圈电阻产生的热功率之和，故：
P总=P热+P出
UI=I2R+P出
解得：
R=
UI-P出
I2
=
110×5-450
25
=4Ω，故C正确，D错误；
故选：AC．
点评：解决本题的关键知道输入功率和输出功率以及线圈发热功率的区别和联系，注意对于电动机电路，在电动机正常工作的情况下，不能运用闭合电路欧姆定律进行求解．
练习册系列答案
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精英家教网随着全世界开始倡导低碳经济的发展，电动自行车产品已越来越受到大家的青睐，某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻，设计了如图所示电路，提供的实验器材有：
（A）电动车电池一组，电动势约为12V，内阻未知
（B）直流电流表量程300mA，内阻很小
（C）电阻箱R，阻值范围为0～999.9Ω
（D）定值电阻R0，标称阻值10Ω
（E）导线和开关
（1）当他闭合开关时发现，无论怎样调节变阻器，电流表都没有示数，反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件损坏，因此他拿来多用电表检查故障，他的操作如下：
①断开电源开关S，②将多用表选择开关置于×1Ω档，调零后，红黑表笔分别接R0两端，
读数为10Ω，③将多用表选择开关置于×10Ω档，调零后，将红黑表笔分别接电阻箱两端，
发现指针读数如图所示，则所测阻值为
 
Ω，然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测，发现电源和开关均完好．
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由以上操作可知，发生故障的元件是
 
．
（2）在更换规格相同的元件后重新连接好电路．
（3）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值为R0=10Ω的定值电阻的电流I，下列三组关于R的取值方案中，比较合理的方案是
 
（选填方案编号1、2或3）．
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（4）根据实验数据描点，绘出的
1
I
-R图象是一条直线．若直线的斜率为k，在
1
I
坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=
 
，内阻r=
 
（用k、b和R0表示）．
（Ⅰ）为了测定木块与木板（一端带有光滑滑轮）之间的动摩擦因数，利用手头现有的器材：木块、木板、弹簧秤、刻度尺、细绳、砂桶、细砂，甲、乙两位同学各设计了一个实验方案；精英家教网
甲的方案是：如图（1）所示，将木板固定在水平桌面上，让砂桶带动木块匀速运行．
乙的方案是：如图（2）所示，用弹簧秤水平拉住木块，拉动木板从木块下面抽出的过程中，保持木块不动．
你认为谁的实验方案测量误差较小
 

（Ⅱ）下列四幅图为现行高，中课本中的四个电学实验：电路的实物连线图：A为“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的电路、B为“测定金屈丝的电阻率”的电路、C为“测定电源电动势和内阻”的电路、D为“把电流表改装为电压表”的校表电路．
其中有一幅图不符合实验要求，试判断这幅图是
 
 （填写图的编号）．
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（Ⅲ）有一额定电压为10V、额定功率在10-15W之间的用电器，为了测定它的额定功率，现有下面器材可供选用：
电源E一个，电动势力15V，内阻不计
直流电压表V0一个，量程为0-3V，内阻为2kC）
直流电流表A0一个，双量程0～0.6A～3A，内阻不计
滑动变阻器R器-个，规格0～15Q、2.0A
定值电阻三个：Rl=lkΩ、R2=2kΩ、R3二5kΩ
单刀单掷开关一个、导线若干根
（1）为完成测量，应将电压表V0进行改装，若改装成量程为12V的电压表V，在三个给定的定值电阻中应选用：
 

将改装成的v表内部结构电路图画在答题纸的虚线框内：
（2）若该用是器止常工作时，电流表的指针如图所示，则它的额定功率为
 
W．
（1）理想变压器初、次级匝数比为55：9，初级接在u=311sinl00πtV的交流电源上，则与次级并联的电压表的读数为
 
V，当次级接上60Ω的电灯一盏时，变压器输入功率为
 
W．
（2）气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：
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A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；
B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；
C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；
D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1．
E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2，本实验中还应测量的物理量是
 
，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是
 
．
（3）在“测定金属的电阻率的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度l=0.810m，金属丝的电阻大约为4Ω．先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．精英家教网
①从图中读出金属丝的直径为
 
．
②在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
直流电源：电动势约4.5V，内阻很小；
电流表A1：量程0-0.6A，内阻0.125Ω：
电流表A2：量程0～3.0A，内阻0.025Ω；
电压表V：量程0～3V，内阻3kΩ；
滑动变阻器R1：最大阻值10Ω
滑动变阻器R2：最大阻值50Ω；开关、导线等．
在可供选择的器材中，应该选用的电流表是
 
，应该选用的滑动变阻器是
 
．
③根据所选的器材，画出实验电路图．
④若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为
 
Ω?m．（保留二位有效数字）
（2010?天津模拟）（1）某同学做“双缝干涉测光的波长”实验时，相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头测出，如图所示．测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时螺旋测微器的示数为
4.946
4.946
mm．
（2）气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：
a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB
b．调整气垫导轨，使导轨处于水平
C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上
d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1，
e．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2
①实验中还应测量的物理量是
B的右端至D板的距离L2
B的右端至D板的距离L2
．
②利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0
．
③利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小，请写出弹性势能表达式为
EP=
1
2
mA（
L1
t1
）2+
1
2
mB（
L2
t2
）2，
EP=
1
2
mA（
L1
t1
）2+
1
2
mB（
L2
t2
）2，

（3）实验桌上有下列实验仪器：
A．待测电源（电动势约3V，内阻约7Ω）：
B．直流电流表（量程0～0.6～3A，0.6A档的内阻约0.5Ω，3A档的内阻约0.1Ω：）
C．直流电压表（量程0～3～15V，3V档内阻约5kΩ，15V档内阻约25kΩ）：
D．滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A）：
E．滑动变阻器（阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.2A）：
F．开关、导线若干：
请解答下列问题：
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻，要求测量有尽可能高的精度且便于调节，应选择的滑动变阻器是
D
D
（填代号），应选择的电流表量程是
0～0.6A
0～0.6A
（填量程），应选择的电压表量程是
0～3V
0～3V
（填量程）．
②根据某同学测得的数据得知电动势E=3V，内阻r=6Ω，某小灯泡的伏安特性曲线如图所示，将此小灯泡与上述电源组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为
0.375W
0.375W
W．（保留3位有效数字）
（1）理想变压器初、次级匝数比为55：9，初级接在u=311sinl00πtV的交流电源上，则与次级并联的电压表的读数为______V，当次级接上60Ω的电灯一盏时，变压器输入功率为______W．
（2）气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：

A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；
B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；
C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；
D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1．
E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2，本实验中还应测量的物理量是______，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______．
（3）在“测定金属的电阻率的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度l=0.810m，金属丝的电阻大约为4Ω．先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
①从图中读出金属丝的直径为______．
②在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
直流电源：电动势约4.5V，内阻很小；
电流表A1：量程0-0.6A，内阻0.125Ω：
电流表A2：量程0～3.0A，内阻0.025Ω；
电压表V：量程0～3V，内阻3kΩ；
滑动变阻器R1：最大阻值10Ω
滑动变阻器R2：最大阻值50Ω；开关、导线等．
在可供选择的器材中，应该选用的电流表是______，应该选用的滑动变阻器是______．
③根据所选的器材，画出实验电路图．
④若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为______Ω?m．（保留二位有效数字）

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