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精英家教网如图所示，电池的电动势是30V，内阻是1Ω，灯泡L的额定值是“6V、12W”，电动机的内电阻R=2Ω．开关闭合后灯泡L恰能正常发光．求：
（1）电路中的电流；
（2）电动机上的电压；
（3）电动机输出的机械功率．
分析：（1）电灯正常发光时，其电压等于额定电压，功率等于额定功率．由功率公式求解电流I．
（2）由闭合电路的欧姆定律，可得M两端的电压．
（3）电动机输出的机械功率P出=P总-Pr．
解答：解：（1）灯泡正常发光，则其功率和电压都为额定值，故电流为：I=
PL
UL
=
12
6
=2A
（2）由闭合电流的欧姆定律，M两端电压为：UM=E-UL-Ir=30-2-6=22V
（3）根据能量转化和守恒得到，电动机的输出功率等于输入功率减发热功率，即：P机=PM-PQ=UMI-I2R=44-8=36W
答：（1）电路中的电流是2A
（2）电动机上的电压是22V
（3）电动机输出的机械功率是36W．
点评：本题是含有电动机的电路，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，不能用闭合电路欧姆定律求解电路中的电流I；
练习册系列答案
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当前，多种代用燃料汽车为主要内容的“绿色汽车”工程在全球范围内展开：
（1）有一电动汽车，电动机工作时的部分电路图如图所示，当电动机正常工作时，电流表、电压表的示数分别是20A和110V，电动机的输出功率为2kw．求电动机的线圈电阻．
（2）1996年清华大学和香港大学的学生合作研制太阳能汽车．汽车上的太阳能电池接受太阳光能的面板面积为S=8m2，正对太阳时能产生U=120V的电压，并对车上的电动机提供I=10A的电流，用此做电源开动第（1）问中电动汽车，太阳光照射到电池板单位面积上的辐射功率P0=1Kw/m2，已知电动机的效率η=80%，在水平路面行驶时车受到的阻力f=150N．那么，这辆实验车在该路面上行驶的最大速率为多少？它所用的太阳能电池板的效率为多大？
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）．
（2011?潍坊一模）（1）兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.40kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按图1所示安装；
③接通打点计时器（其打点时间间隔为0.02s）；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受的阻力恒定）．°
在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹记录了小车停止之前的运动情况，如图2所示．
请你分析纸带数据，回答下列问题：
①该电动小车运动的最大速度为
1.5
1.5
m/s；
②该电动小车关闭电源后的加速度大小为
2.0
2.0
m/s2；
③该电动小车的额定功率为
1.2
1.2
W．

（2）影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
①为完成实验，请连接如图的实物．
②实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：
半导体
半导体
．
U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80 3.20
③把元件Z接入如图所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电池的电动势为
4.6
4.6
V，内阻为
1.1
1.1
Ω．（不计电流表的内阻）

（3）某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系．可用的器材如下：电源（电动势3V，内阻1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干．
①实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图象如图a所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而
增大
增大
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②根据图a，在图b中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）．
③若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是
0.030～0.034
0.030～0.034
W．（电压表和电流表均视为理想电表）

如图所示，电池的内阻可以忽略不计，电压表和可变电阻器R串联接成通路，如果可变电阻器R的值减为原来的时，电压表的读数由U0增加到2U0，则下列说法正确的是（    ）

A．流过可变电阻器R的电流增大为原来的2倍

B．可变电阻器R消耗的电动率增加为原来的4倍

C．可变电阻器两端的电压减小为原来的

D．若可变电阻器R的阻值减小到零，那么电压表的示数为4U0

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