马剑同学利用如图*所示电器,测定自己制作的玩具小飞机所需要的电动机工作数据,已知电源电压恒定,当滑动变阻器滑片...
问题详情:
马剑同学利用如图*所示电器,测定自己制作的玩具小飞机所需要的电动机工作数据,已知电源电压恒定,当滑动变阻器滑片从一端滑至另一端的过程中,两个电压表的读数与电流表的读数变化关系如图乙所示,当通过电动机的电流大于0.4A时,电动机转子才转动.
(1)开关S闭合前,滑动变阻器滑片应滑至最 端(选填“左”或“右”);由图可知电源电压为 V,其中 (选填“a”或“b”)是表示与变化的规律;
(2)求电动机线圈的电阻和滑动变阻器的最大阻值;
(3)在这个过程中,求电动机的最大输出功率;当电动机输出功率最大时,求电动机的效率.
【回答】
【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】由电路图可知,电动机M与滑动变阻器串联,电压表V1测M两端的电压,电压表V2测电源的电压,电流表测电路中的电流.
(1)为防止电路中电流过大烧坏电动机和电源,闭合开关前滑动变阻器处于最大阻值处;电源电压恒定,则电压表V2的示数不变,据此判断V1与A的变化规律,由图象可知电源的电压;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,由图象可知电动机两端的电压和电路中的电流,此时电动机转子不转动是纯电阻用电器,根据欧姆定律求出电动机线圈的电阻和电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)当电路中的电流最大时电动机的输出功率最大,根据图象可知电路中的最大电流,根据P=UI求出输出的最大功率;根据P=I2R求出线圈电阻的发热功率,输出功率减去发热功率即为输出机械能的功率,输出机械能的功率和消耗电能的功率之比即为电动机的效率.
【解答】解:由电路图可知,电动机M与滑动变阻器串联,电压表V1测M两端的电压,电压表V2测电源的电压,电流表测电路中的电流.
(1)为保护电路,开关S闭合前,滑动变阻器滑片处于最大阻值处的最右端;
因电源电压恒定,
所以,电压表V2的示数不变,由图象可知a表示V2与A的变化规律、b表示V1与A的变化规律,且电源的电压为3V;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由图象可知,电动机两端的电压UM=0.2V,电路中的电流I=0.2A,
由I=可得,电动机线圈的电阻和电路中的总电阻分别为:
R线圈===1Ω,R===15Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器的最大阻值:
R滑=R﹣R线圈=15Ω﹣1Ω=14Ω;
(3)当电路中的电流最大时,电动机的输出功率最大,
由图象可知,电路中的最大电流I大=0.6A,
电动机的最大输出功率:
P大=UI大=3V×0.6A=1.8W,
线圈电阻的发热功率:
P线圈=I大2R线圈=(0.6A)2×1Ω=0.36W,
输出功率:
P输出=P大﹣P线圈=1.8W﹣0.36W=1.44W,
电动机的效率:
η=×100%=×100%=80%.
答:(1)右;3;b;
(2)电动机线圈的电阻为1Ω,滑动变阻器的最大阻值为14Ω;
(3)在这个过程中,电动机的最大输出功率为1.8W;当电动机输出功率最大时,电动机的效率为80%.
知识点:电功率单元测试
题型:计算题
-
_____________,_____________。万里悲秋常作客,百年多病独登台。杜甫《登高》
问题详情:_____________,_____________。万里悲秋常作客,百年多病独登台。杜甫《登高》【回答】无边落木萧萧下,不尽长*滚滚来。知识点:其他题型:填空题...
-
予独爱莲之 , 。(周敦颐《爱莲说》)
问题详情:予独爱莲之 , 。(周敦颐《爱莲说》)【回答】出淤泥而不染,濯清涟而不妖知识点:作家作品题型:填空题...
-
某有机物结构简式为,下列关于该有机物的说法中不正确的是( )A.遇FeCl3溶液显紫*B.与足量的*氧化*溶...
问题详情:某有机物结构简式为,下列关于该有机物的说法中不正确的是()A.遇FeCl3溶液显紫*B.与足量的*氧化*溶液在一定条件下反应,最多消耗NaOH3molC.能发生缩聚反应和加聚反应D.1mol该有机物与溴发生加成反应,最多消耗1molBr2【回答】解析A项,有机物分子中存在*羟基,所以...
-
—Thestateofillnessiscomplicated.Weneedanexperienceddoct...
问题详情:—Thestateofillnessiscomplicated.Weneedanexperienceddoctor.—Whomwouldyouliketohave____? A.sentfor B.sendfor C.tosendfor D.beens...
相关文章
- 如图所示的电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S后,滑动变阻器滑片P自b向移动的过...
- 如图20*所示的电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻。当滑动变阻器的滑片移动时,滑动变阻器的电功率P1随其接...
- 如图所示,电源电压恒定,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,已知:R>R0,在滑动变阻器的滑片P移动过程中,下列表...
- 如图所示电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S后,滑动变阻器滑片自b向a移动的过程...
- 如图所示电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S后,滑动变阻器滑片P自a向b移动的过...
- 在科技创新活动中,小黎同学设计如图所示的电路来检测某传感器R(该传感器可看作定值电阻)。电源电压恒定不变,滑动...
- 如图*所示,额定功率为3.6W的小灯泡(灯泡电阻不变)与滑动变阻器串联在电路中,电源电压恒定,当滑片P滑到A端...
- 如图所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压恒定。当闭合开关,滑动变阻器滑片向b端移动时,下列判断正确...
- 小金用如图*所示的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率与变阻器接入电路电阻之间的关系。已知电源电压恒为3V,定值电...
- 如图所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,在滑动变阻器滑片P向左滑动的过程中(...