如图是某型号电动轮椅工作原理示意图.开关S1和S2由绝缘*纵杆控制,能同时接“1”或接“2”,向前推*纵杆时轮...
问题详情:
如图是某型号电动轮椅工作原理示意图.开关S1和S2由绝缘*纵杆控制,能同时接“1”或接“2”,向前推*纵杆时轮椅前进且能调速,向后拉*纵杆时轮椅以恒定速度后退.已知蓄电池的电压为24V保持不变,R2的阻值为10Ω,电动机的额定功率为100W,额定电压为24V.请解答下列问题:
(1)当开关S1和S2同时接 时,电动轮椅前进;电动轮椅既能前进又能后退,是因为电动机线圈中电流的 能够改变.
(2)当电动轮椅后退时,电流表示数为1A,此时电动机的实际功率是多少?
(3)当电动机以额定功率工作时,电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为2m/s,若此时电动机消耗的电能有75%转化为电动轮椅前进的机械能,此时电动轮椅受到的阻力是多大?
【回答】
【考点】实际功率;功率计算公式的应用.
【分析】(1)轮椅前进且能调速,故前进电路中应有可以控制电路中的电流的装置,即应有滑动变阻器且与电动机串联;轮椅后退时,轮椅以恒定速度后退,即电动机应与R2串联.
(2)当轮椅后退时,由电路图可知电机与R2串联,则由欧姆定律可得出R2两端的电压,则由串联电路的电压规律可得出电动机两端的电压,则由功率公式P=UI可得出电动机的实际功率;
(3)已知电动机的额定功率及电阻消耗的功率,则可求得电动机的输出功率,由功率公式P===Fv可求得牵引力,则由二力平衡可得出轮椅受到的阻力.
【解答】解:(1)由题轮椅前进且能调速,故前进电路中应有可以控制电路中的电流的装置,即滑动变阻器且与电动机串联在电路中.由电路图可知,此时开关S1和S2都接1;
轮椅后退时,轮椅以恒定速度后退,即电动机应与R2串联,此时电流方向与前进时相反,由电路图可知,此时开关S1和S2都接2.则电动轮椅既能前进又能后退,是因为电动机线圈中电流的方向能够改变.
(2)当开关接1、2时,R2与电动机串联,由欧姆定律可得:
电阻R2两端的电压为:U2=IR2=1A×10Ω=10V
则由串联电路的电压规律可得:
电动机两端的电压为:U电=U﹣U2=24V﹣10V=14V,
则电动机的实际功率为:P实=U电I=14V×1A=14W;
(3)电动机的机械功率P机=P0η=100W×75%=75W,
由P===Fv可得,牵引力F牵===37.5N,因为匀速运动,故阻力f=F牵=37.5N.
答:(1)1;方向;(2)此时电动机的实际功率是14W;(3)此时电动轮椅受到的阻力是37.5N.
知识点:各地中考
题型:计算题
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