滋滋方案 要求:低速挡时,闭合开关S1,小车四个轮子都转动;高速挡时,闭合S1、S2,小车只有后轮驱动,请以笔画线代替导线完成电路连接. | 润润方案 要求:低速挡时,闭合开关S1,小车只有后轮驱动;高速挡时,闭合S1、S2,小车四个轮子都转动,请以笔画线代替导线完成电路连接. |
(1)把电动机等效为纯电阻,已知闭合S2后,电路的总功率增加了6W,则这个电动机的等效阻值为3Ω. (2)实际上,电动机线圈电阻并没有这么大,她了解到电动机消耗的电能主要转化为机械能和内能,而产生的内能相当于是额外功.她想进一步得出电动机的效率.她找来另一个电动机,用细线将20N的大勾码拴在电动机转轴上,用4节干电池作为电源,勾码在2s没被提升了1m,测得电路中的电流为2A,则该电动机的效率为83.3%(请在下面写出该答案的解答过程). | (1)把电动机等效为纯电阻,已知闭合S2后,电路的总功率增加了6W,则这个电动机的等效阻值为6Ω. (2)实际上,电动机线圈电阻并没有这么大,他了解到电动机消耗的电能主要转化为机械能和内能,而产生的内能相当于是额外功.他想进一步得出电动机的效率.他找来另一个电动机,用1节干电池作为电源,测得电动机正常转动时电路中的电流为0.25A,当他捏住转轴不让电动机转动时,电流陡然增大为1.25A,则该电动机的效率为80%(请在下面写出该答案的解答过程). |
分析 根据要求,判定电路的连接方式和各个元件的作用,据此连图;
(1)根据功率的变化,写出等式,求出电动机的电阻;
(2)先求出有用功,在求出总功,从而求出机械效率.
解答 解:滋滋方案:低速挡时,闭合开关S1,小车四个轮子都转动;高速挡时,闭合S1、S2,小车只有后轮驱动,由此可知该电路为串联电路,开关S1接在电路中,并联在前轮电动机的两端;
电路图为:
(1)由题意可知电路的总功率变化了6W,则:$\frac{{U}^{2}}{R}-\frac{{U}^{2}}{2R}=6W$;带入数据得:$\frac{{(6V)}^{2}}{R}-\frac{{(6V)}^{2}}{2R}=6W$,解得:R=3Ω;
(2)有用功为:W=Gh=20N×1m=20J;总功为;W'=UIt=6V×2A×2s=24J,则机械效率为:η=$\frac{W}{W'}=\frac{20J}{24J}≈83.3%$;
润润方案:
低速挡时,闭合开关S1,小车只有后轮驱动;高速挡时,闭合S1、S2,小车四个轮子都转动,由此可知该电路为并联电路,开关在干路中,在前轮的支路中,电路图为:
(1)由题意可知:一个电动机的电功率为6W,则:$R=\frac{{U}^{2}}{P}=\frac{{(6V)}^{2}}{6W}=6Ω$;
(2)电动机运转时的功率为:P=UI=1.5V×0.25A=0.375W,不运转时的功率及总功率为:P'=UI'=1.5V×1.25A=1.875W,电动机转化为机械能的功率为:
P机=1.875A-0.375A=1.5W;
则机械效率为:η=$\frac{{P}_{机}}{P'}=\frac{1.5W}{1.875W}=80%$.
故答案为:(1)3;(2)83.3%;(1)6;(2)80%.
点评 能分析出电路的连接状态是解答本题的关键.
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
测量值 次数 | 铁块质量(g) | 细绳长度(cm) | 30个周期(s) | 周期(s) |
1 | 10 | 50 | 42.0 | 1.4 |
2 | 10 | 80 | 54.0 | 1.8 |
3 | 20 | 50 | 42.0 | 1.4 |
4 | 20 | 80 | 54.0 | 1.8 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 平均值 | |
玻璃球被弹开的距离/cm | 单层 | 20.2 | 20.8 | 21.1 | 20.5 | 20.7 | 20.9 | 20.7 |
双层 | 19.9 | 20.3 | 20.1 | 20.2 | 19.9 | 20.2 | 20.1 |
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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